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     int 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 i, j;
 134
 135     if(buf_size<=0)
 136         return -1;
 137
 138     init_get_bits8(&rc.gb, buf, buf_size);
 139     rc.save  = 0;
 140     rc.run   = 0;
 141     rc.run2  = 0;
 142     rc.lossy = l->lossy;
 143
 144     rc.sum   = 8;
 145     rc.count = 1;
 146
 147     /* restore top left pixel */
 148     val     = loco_get_rice(&rc);
 149     data[0] = 128 + val;
 150     /* restore top line */
 151     for (i = 1; i < width; i++) {
 152         val = loco_get_rice(&rc);
 153         data[i * step] = data[i * step - step] + val;
 154     }
 155     data += stride;
 156     for (j = 1; j < height; j++) {
 157         /* restore left column */
 158         val = loco_get_rice(&rc);
 159         data[0] = data[-stride] + val;
 160         /* restore all other pixels */
 161         for (i = 1; i < width; i++) {
 162             val = loco_get_rice(&rc);
 163             data[i * step] = loco_predict(&data[i * step], stride, step) + val;
 164         }
 165         data += stride;
 166     }
 167
 168     return (get_bits_count(&rc.gb) + 7) >> 3;
 169 }
 170
 171 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 172                         void *data, int *got_frame,
 173                         AVPacket *avpkt)
 174 {
 175     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 176     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
 177     int buf_size          = avpkt->size;
 178     AVFrame * const p     = data;
 179     int decoded, ret;
 180
 181     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p, 0)) < 0)
 182         return ret;
 183     p->key_frame = 1;
 184
 185 #define ADVANCE_BY_DECODED do { \
 186     if (decoded < 0 || decoded >= buf_size) goto buf_too_small; \
 187     buf += decoded; buf_size -= decoded; \
 188 } while(0)
 189     switch(l->mode) {
 190     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
 191         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 192                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 193         ADVANCE_BY_DECODED;
 194         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height,
 195                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 196         ADVANCE_BY_DECODED;
 197         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height,
 198                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 199         break;
 200     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 201         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 202                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 203         ADVANCE_BY_DECODED;
 204         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 205                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 206         ADVANCE_BY_DECODED;
 207         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 208                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 209         break;
 210     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 211         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 212                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 213         ADVANCE_BY_DECODED;
 214         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
 215                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 216         ADVANCE_BY_DECODED;
 217         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 2, avctx->width, avctx->height,
 218                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 219         break;
 220     case LOCO_CRGBA:
 221     case LOCO_RGBA:
 222         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 223                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 224         ADVANCE_BY_DECODED;
 225         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
 226                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 227         ADVANCE_BY_DECODED;
 228         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 2, avctx->width, avctx->height,
 229                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 230         ADVANCE_BY_DECODED;
 231         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 3, avctx->width, avctx->height,
 232                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 233         break;
 234     default:
 235         av_assert0(0);
 236     }
 237
 238     if (decoded < 0 || decoded > buf_size)
 239         goto buf_too_small;
 240     buf_size -= decoded;
 241
 242     *got_frame      = 1;
 243
 244     return avpkt->size - buf_size;
 245 buf_too_small:
 246     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input data too small.\n");
 247     return AVERROR(EINVAL);
 248 }
 249
 250 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 251 {
 252     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 253     int version;
 254
 255     l->avctx = avctx;
 256     if (avctx->extradata_size < 12) {
 257         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Extradata size must be >= 12 instead of %i\n",
 258                avctx->extradata_size);
 259         return AVERROR_INVALIDDATA;
 260     }
 261     version = AV_RL32(avctx->extradata);
 262     switch (version) {
 263     case 1:
 264         l->lossy = 0;
 265         break;
 266     case 2:
 267         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 268         break;
 269     default:
 270         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 271         avpriv_request_sample(avctx, "LOCO codec version %i", version);
 272     }
 273
 274     l->mode = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
 275     switch (l->mode) {
 276     case LOCO_CYUY2:
 277     case LOCO_YUY2:
 278     case LOCO_UYVY:
 279         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 280         break;
 281     case LOCO_CRGB:
 282     case LOCO_RGB:
 283         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
 284         break;
 285     case LOCO_CYV12:
 286     case LOCO_YV12:
 287         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 288         break;
 289     case LOCO_CRGBA:
 290     case LOCO_RGBA:
 291         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGRA;
 292         break;
 293     default:
 294         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Unknown colorspace, index = %i\n", l->mode);
 295         return AVERROR_INVALIDDATA;
 296     }
 297     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 298         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "lossy:%i, version:%i, mode: %i\n", l->lossy, version, l->mode);
 299
 300     return 0;
 301 }
 302
 303 AVCodec ff_loco_decoder = {
 304     .name           = "loco",
 305     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("LOCO"),
 306     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 307     .id             = AV_CODEC_ID_LOCO,
 308     .priv_data_size = sizeof(LOCOContext),
 309     .init           = decode_init,
 310     .decode         = decode_frame,
 311     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 312 };