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     AVFrame pic;
  49     int lossy;
  50     int mode;
  51 } LOCOContext;
  52
  53 typedef struct RICEContext {
  54     GetBitContext gb;
  55     int save, run, run2; /* internal rice decoder state */
  56     int sum, count; /* sum and count for getting rice parameter */
  57     int lossy;
  58 } RICEContext;
  59
  60 static int loco_get_rice_param(RICEContext *r)
  61 {
  62     int cnt = 0;
  63     int val = r->count;
  64
  65     while (r->sum > val && cnt < 9) {
  66         val <<= 1;
  67         cnt++;
  68     }
  69
  70     return cnt;
  71 }
  72
  73 static inline void loco_update_rice_param(RICEContext *r, int val)
  74 {
  75     r->sum += val;
  76     r->count++;
  77
  78     if (r->count == 16) {
  79         r->sum   >>= 1;
  80         r->count >>= 1;
  81     }
  82 }
  83
  84 static inline int loco_get_rice(RICEContext *r)
  85 {
  86     int v;
  87     if (r->run > 0) { /* we have zero run */
  88         r->run--;
  89         loco_update_rice_param(r, 0);
  90         return 0;
  91     }
  92     v = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, loco_get_rice_param(r), INT_MAX, 0);
  93     loco_update_rice_param(r, (v + 1) >> 1);
  94     if (!v) {
  95         if (r->save >= 0) {
  96             r->run = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, 2, INT_MAX, 0);
  97             if (r->run > 1)
  98                 r->save += r->run + 1;
  99             else
 100                 r->save -= 3;
 101         } else
 102             r->run2++;
 103     } else {
 104         v = ((v >> 1) + r->lossy) ^ -(v & 1);
 105         if (r->run2 > 0) {
 106             if (r->run2 > 2)
 107                 r->save += r->run2;
 108             else
 109                 r->save -= 3;
 110             r->run2 = 0;
 111         }
 112     }
 113
 114     return v;
 115 }
 116
 117 /* LOCO main predictor - LOCO-I/JPEG-LS predictor */
 118 static inline int loco_predict(uint8_t* data, int stride, int step)
 119 {
 120     int a, b, c;
 121
 122     a = data[-stride];
 123     b = data[-step];
 124     c = data[-stride - step];
 125
 126     return mid_pred(a, a + b - c, b);
 127 }
 128
 129 static int loco_decode_plane(LOCOContext *l, uint8_t *data, int width, int height,
 130                              int stride, const uint8_t *buf, int buf_size, int step)
 131 {
 132     RICEContext rc;
 133     int val;
 134     int i, j;
 135
 136     if(buf_size<=0)
 137         return -1;
 138
 139     init_get_bits(&rc.gb, buf, buf_size*8);
 140     rc.save  = 0;
 141     rc.run   = 0;
 142     rc.run2  = 0;
 143     rc.lossy = l->lossy;
 144
 145     rc.sum   = 8;
 146     rc.count = 1;
 147
 148     /* restore top left pixel */
 149     val     = loco_get_rice(&rc);
 150     data[0] = 128 + val;
 151     /* restore top line */
 152     for (i = 1; i < width; i++) {
 153         val = loco_get_rice(&rc);
 154         data[i * step] = data[i * step - step] + val;
 155     }
 156     data += stride;
 157     for (j = 1; j < height; j++) {
 158         /* restore left column */
 159         val = loco_get_rice(&rc);
 160         data[0] = data[-stride] + val;
 161         /* restore all other pixels */
 162         for (i = 1; i < width; i++) {
 163             val = loco_get_rice(&rc);
 164             data[i * step] = loco_predict(&data[i * step], stride, step) + val;
 165         }
 166         data += stride;
 167     }
 168
 169     return (get_bits_count(&rc.gb) + 7) >> 3;
 170 }
 171
 172 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 173                         void *data, int *got_frame,
 174                         AVPacket *avpkt)
 175 {
 176     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 177     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
 178     int buf_size          = avpkt->size;
 179     AVFrame * const p     = &l->pic;
 180     int decoded, ret;
 181
 182     if (p->data[0])
 183         avctx->release_buffer(avctx, p);
 184
 185     p->reference = 0;
 186     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p)) < 0) {
 187         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 188         return ret;
 189     }
 190     p->key_frame = 1;
 191
 192 #define ADVANCE_BY_DECODED do { \
 193     if (decoded < 0 || decoded >= buf_size) goto buf_too_small; \
 194     buf += decoded; buf_size -= decoded; \
 195 } while(0)
 196     switch(l->mode) {
 197     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
 198         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 199                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 200         ADVANCE_BY_DECODED;
 201         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height,
 202                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 203         ADVANCE_BY_DECODED;
 204         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height,
 205                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 206         break;
 207     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 208         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 209                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 210         ADVANCE_BY_DECODED;
 211         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 212                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 213         ADVANCE_BY_DECODED;
 214         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 215                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 216         break;
 217     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 218         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 219                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 220         ADVANCE_BY_DECODED;
 221         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
 222                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 223         ADVANCE_BY_DECODED;
 224         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 2, avctx->width, avctx->height,
 225                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 226         break;
 227     case LOCO_CRGBA:
 228     case LOCO_RGBA:
 229         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 230                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 231         ADVANCE_BY_DECODED;
 232         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
 233                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 234         ADVANCE_BY_DECODED;
 235         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 2, avctx->width, avctx->height,
 236                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 237         ADVANCE_BY_DECODED;
 238         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 3, avctx->width, avctx->height,
 239                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 240         break;
 241     }
 242
 243     if (decoded < 0 || decoded > buf_size)
 244         goto buf_too_small;
 245     buf_size -= decoded;
 246
 247     *got_frame      = 1;
 248     *(AVFrame*)data = l->pic;
 249
 250     return avpkt->size - buf_size;
 251 buf_too_small:
 252     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input data too small.\n");
 253     return AVERROR(EINVAL);
 254 }
 255
 256 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 257 {
 258     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 259     int version;
 260
 261     l->avctx = avctx;
 262     if (avctx->extradata_size < 12) {
 263         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Extradata size must be >= 12 instead of %i\n",
 264                avctx->extradata_size);
 265         return AVERROR_INVALIDDATA;
 266     }
 267     version = AV_RL32(avctx->extradata);
 268     switch (version) {
 269     case 1:
 270         l->lossy = 0;
 271         break;
 272     case 2:
 273         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 274         break;
 275     default:
 276         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 277         av_log_ask_for_sample(avctx, "This is LOCO codec version %i.\n", version);
 278     }
 279
 280     l->mode = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
 281     switch (l->mode) {
 282     case LOCO_CYUY2:
 283     case LOCO_YUY2:
 284     case LOCO_UYVY:
 285         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 286         break;
 287     case LOCO_CRGB:
 288     case LOCO_RGB:
 289         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
 290         break;
 291     case LOCO_CYV12:
 292     case LOCO_YV12:
 293         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 294         break;
 295     case LOCO_CRGBA:
 296     case LOCO_RGBA:
 297         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGRA;
 298         break;
 299     default:
 300         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Unknown colorspace, index = %i\n", l->mode);
 301         return AVERROR_INVALIDDATA;
 302     }
 303     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 304         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "lossy:%i, version:%i, mode: %i\n", l->lossy, version, l->mode);
 305
 306     avcodec_get_frame_defaults(&l->pic);
 307
 308     return 0;
 309 }
 310
 311 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 312 {
 313     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 314     AVFrame *pic = &l->pic;
 315
 316     if (pic->data[0])
 317         avctx->release_buffer(avctx, pic);
 318
 319     return 0;
 320 }
 321
 322 AVCodec ff_loco_decoder = {
 323     .name           = "loco",
 324     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 325     .id             = AV_CODEC_ID_LOCO,
 326     .priv_data_size = sizeof(LOCOContext),
 327     .init           = decode_init,
 328     .close          = decode_end,
 329     .decode         = decode_frame,
 330     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 331     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("LOCO"),
 332 };