git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/loco.c

   1 /*
   2  * LOCO codec
   3  * Copyright (c) 2005 Konstantin Shishkov
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * LOCO codec.
  25  */
  26
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "get_bits.h"
  29 #include "golomb.h"
  30 #include "internal.h"
  31 #include "mathops.h"
  32
  33 enum LOCO_MODE {
  34     LOCO_UNKN  =  0,
  35     LOCO_CYUY2 = -1,
  36     LOCO_CRGB  = -2,
  37     LOCO_CRGBA = -3,
  38     LOCO_CYV12 = -4,
  39     LOCO_YUY2  =  1,
  40     LOCO_UYVY  =  2,
  41     LOCO_RGB   =  3,
  42     LOCO_RGBA  =  4,
  43     LOCO_YV12  =  5,
  44 };
  45
  46 typedef struct LOCOContext {
  47     AVCodecContext *avctx;
  48     int lossy;
  49     enum LOCO_MODE mode;
  50 } LOCOContext;
  51
  52 typedef struct RICEContext {
  53     GetBitContext gb;
  54     int save, run, run2; /* internal rice decoder state */
  55     int sum, count; /* sum and count for getting rice parameter */
  56     int lossy;
  57 } RICEContext;
  58
  59 static int loco_get_rice_param(RICEContext *r)
  60 {
  61     int cnt = 0;
  62     int val = r->count;
  63
  64     while (r->sum > val && cnt < 9) {
  65         val <<= 1;
  66         cnt++;
  67     }
  68
  69     return cnt;
  70 }
  71
  72 static inline void loco_update_rice_param(RICEContext *r, int val)
  73 {
  74     r->sum += val;
  75     r->count++;
  76
  77     if (r->count == 16) {
  78         r->sum   >>= 1;
  79         r->count >>= 1;
  80     }
  81 }
  82
  83 static inline int loco_get_rice(RICEContext *r)
  84 {
  85     int v;
  86     if (r->run > 0) { /* we have zero run */
  87         r->run--;
  88         loco_update_rice_param(r, 0);
  89         return 0;
  90     }
  91     v = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, loco_get_rice_param(r), INT_MAX, 0);
  92     loco_update_rice_param(r, (v + 1) >> 1);
  93     if (!v) {
  94         if (r->save >= 0) {
  95             r->run = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, 2, INT_MAX, 0);
  96             if (r->run > 1)
  97                 r->save += r->run + 1;
  98             else
  99                 r->save -= 3;
 100         } else
 101             r->run2++;
 102     } else {
 103         v = ((v >> 1) + r->lossy) ^ -(v & 1);
 104         if (r->run2 > 0) {
 105             if (r->run2 > 2)
 106                 r->save += r->run2;
 107             else
 108                 r->save -= 3;
 109             r->run2 = 0;
 110         }
 111     }
 112
 113     return v;
 114 }
 115
 116 /* LOCO main predictor - LOCO-I/JPEG-LS predictor */
 117 static inline int loco_predict(uint8_t* data, int stride, int step)
 118 {
 119     int a, b, c;
 120
 121     a = data[-stride];
 122     b = data[-step];
 123     c = data[-stride - step];
 124
 125     return mid_pred(a, a + b - c, b);
 126 }
 127
 128 static int loco_decode_plane(LOCOContext *l, uint8_t *data, int width, int height,
 129                              int stride, const uint8_t *buf, int buf_size, int step)
 130 {
 131     RICEContext rc;
 132     int val;
 133     int ret;
 134     int i, j;
 135
 136     if(buf_size<=0)
 137         return -1;
 138
 139     if ((ret = init_get_bits8(&rc.gb, buf, buf_size)) < 0)
 140         return ret;
 141
 142     rc.save  = 0;
 143     rc.run   = 0;
 144     rc.run2  = 0;
 145     rc.lossy = l->lossy;
 146
 147     rc.sum   = 8;
 148     rc.count = 1;
 149
 150     /* restore top left pixel */
 151     val     = loco_get_rice(&rc);
 152     data[0] = 128 + val;
 153     /* restore top line */
 154     for (i = 1; i < width; i++) {
 155         val = loco_get_rice(&rc);
 156         data[i * step] = data[i * step - step] + val;
 157     }
 158     data += stride;
 159     for (j = 1; j < height; j++) {
 160         /* restore left column */
 161         val = loco_get_rice(&rc);
 162         data[0] = data[-stride] + val;
 163         /* restore all other pixels */
 164         for (i = 1; i < width; i++) {
 165             val = loco_get_rice(&rc);
 166             data[i * step] = loco_predict(&data[i * step], stride, step) + val;
 167         }
 168         data += stride;
 169     }
 170
 171     return (get_bits_count(&rc.gb) + 7) >> 3;
 172 }
 173
 174 static void rotate_faulty_loco(uint8_t *data, int width, int height, int stride, int step)
 175 {
 176     int y;
 177
 178     for (y=1; y<height; y++) {
 179         if (width>=y) {
 180             memmove(data + y*stride,
 181                     data + y*(stride + step),
 182                     step*(width-y));
 183             if (y+1 < height)
 184                 memmove(data + y*stride + step*(width-y),
 185                         data + (y+1)*stride,
 186                         step*y);
 187         }
 188     }
 189 }
 190
 191 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 192                         void *data, int *got_frame,
 193                         AVPacket *avpkt)
 194 {
 195     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 196     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
 197     int buf_size          = avpkt->size;
 198     AVFrame * const p     = data;
 199     int decoded, ret;
 200
 201     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p, 0)) < 0)
 202         return ret;
 203     p->key_frame = 1;
 204
 205 #define ADVANCE_BY_DECODED do { \
 206     if (decoded < 0 || decoded >= buf_size) goto buf_too_small; \
 207     buf += decoded; buf_size -= decoded; \
 208 } while(0)
 209     switch(l->mode) {
 210     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
 211         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 212                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 213         ADVANCE_BY_DECODED;
 214         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height,
 215                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 216         ADVANCE_BY_DECODED;
 217         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height,
 218                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 219         break;
 220     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 221         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 222                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 223         ADVANCE_BY_DECODED;
 224         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 225                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 226         ADVANCE_BY_DECODED;
 227         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 228                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 229         break;
 230     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 231         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 232                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 233         ADVANCE_BY_DECODED;
 234         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
 235                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 236         ADVANCE_BY_DECODED;
 237         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 2, avctx->width, avctx->height,
 238                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 239         if (avctx->width & 1)
 240             rotate_faulty_loco(p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height, -p->linesize[0], 3);
 241         break;
 242     case LOCO_CRGBA:
 243     case LOCO_RGBA:
 244         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 245                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 246         ADVANCE_BY_DECODED;
 247         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
 248                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 249         ADVANCE_BY_DECODED;
 250         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 2, avctx->width, avctx->height,
 251                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 252         ADVANCE_BY_DECODED;
 253         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 3, avctx->width, avctx->height,
 254                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 255         break;
 256     default:
 257         av_assert0(0);
 258     }
 259
 260     if (decoded < 0 || decoded > buf_size)
 261         goto buf_too_small;
 262     buf_size -= decoded;
 263
 264     *got_frame      = 1;
 265
 266     return avpkt->size - buf_size;
 267 buf_too_small:
 268     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input data too small.\n");
 269     return AVERROR(EINVAL);
 270 }
 271
 272 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 273 {
 274     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 275     int version;
 276
 277     l->avctx = avctx;
 278     if (avctx->extradata_size < 12) {
 279         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Extradata size must be >= 12 instead of %i\n",
 280                avctx->extradata_size);
 281         return AVERROR_INVALIDDATA;
 282     }
 283     version = AV_RL32(avctx->extradata);
 284     switch (version) {
 285     case 1:
 286         l->lossy = 0;
 287         break;
 288     case 2:
 289         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 290         break;
 291     default:
 292         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 293         avpriv_request_sample(avctx, "LOCO codec version %i", version);
 294     }
 295
 296     l->mode = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
 297     switch (l->mode) {
 298     case LOCO_CYUY2:
 299     case LOCO_YUY2:
 300     case LOCO_UYVY:
 301         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 302         break;
 303     case LOCO_CRGB:
 304     case LOCO_RGB:
 305         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
 306         break;
 307     case LOCO_CYV12:
 308     case LOCO_YV12:
 309         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 310         break;
 311     case LOCO_CRGBA:
 312     case LOCO_RGBA:
 313         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGRA;
 314         break;
 315     default:
 316         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Unknown colorspace, index = %i\n", l->mode);
 317         return AVERROR_INVALIDDATA;
 318     }
 319     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 320         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "lossy:%i, version:%i, mode: %i\n", l->lossy, version, l->mode);
 321
 322     return 0;
 323 }
 324
 325 AVCodec ff_loco_decoder = {
 326     .name           = "loco",
 327     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("LOCO"),
 328     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 329     .id             = AV_CODEC_ID_LOCO,
 330     .priv_data_size = sizeof(LOCOContext),
 331     .init           = decode_init,
 332     .decode         = decode_frame,
 333     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 334 };