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 Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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     init_get_bits(&rc.gb, buf, buf_size*8);
 137     rc.save  = 0;
 138     rc.run   = 0;
 139     rc.run2  = 0;
 140     rc.lossy = l->lossy;
 141
 142     rc.sum   = 8;
 143     rc.count = 1;
 144
 145     /* restore top left pixel */
 146     val     = loco_get_rice(&rc);
 147     data[0] = 128 + val;
 148     /* restore top line */
 149     for (i = 1; i < width; i++) {
 150         val = loco_get_rice(&rc);
 151         data[i * step] = data[i * step - step] + val;
 152     }
 153     data += stride;
 154     for (j = 1; j < height; j++) {
 155         /* restore left column */
 156         val = loco_get_rice(&rc);
 157         data[0] = data[-stride] + val;
 158         /* restore all other pixels */
 159         for (i = 1; i < width; i++) {
 160             val = loco_get_rice(&rc);
 161             data[i * step] = loco_predict(&data[i * step], stride, step) + val;
 162         }
 163         data += stride;
 164     }
 165
 166     return (get_bits_count(&rc.gb) + 7) >> 3;
 167 }
 168
 169 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 170                         void *data, int *got_frame,
 171                         AVPacket *avpkt)
 172 {
 173     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 174     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
 175     int buf_size          = avpkt->size;
 176     AVFrame * const p     = &l->pic;
 177     int decoded, ret;
 178
 179     if (p->data[0])
 180         avctx->release_buffer(avctx, p);
 181
 182     p->reference = 0;
 183     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p)) < 0) {
 184         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 185         return ret;
 186     }
 187     p->key_frame = 1;
 188
 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         if (decoded >= buf_size)
 194             goto buf_too_small;
 195         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 196
 197         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height,
 198                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 199         if (decoded >= buf_size)
 200             goto buf_too_small;
 201         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 202
 203         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height,
 204                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 205         break;
 206     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 207         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 208                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 209         if (decoded >= buf_size)
 210             goto buf_too_small;
 211         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 212
 213         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 214                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 215         if (decoded >= buf_size)
 216             goto buf_too_small;
 217         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 218
 219         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 220                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 221         break;
 222     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 223         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 224                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 225         if (decoded >= buf_size)
 226             goto buf_too_small;
 227         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 228
 229         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
 230                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 231         if (decoded >= buf_size)
 232             goto buf_too_small;
 233         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 234
 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, 3);
 237         break;
 238     case LOCO_RGBA:
 239         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 240                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 241         if (decoded >= buf_size)
 242             goto buf_too_small;
 243         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 244
 245         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 1, avctx->width, avctx->height,
 246                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 247         if (decoded >= buf_size)
 248             goto buf_too_small;
 249         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 250
 251         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 2, avctx->width, avctx->height,
 252                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 253         if (decoded >= buf_size)
 254             goto buf_too_small;
 255         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 256
 257         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 3, avctx->width, avctx->height,
 258                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 259         break;
 260     }
 261
 262     *got_frame      = 1;
 263     *(AVFrame*)data = l->pic;
 264
 265     return buf_size;
 266 buf_too_small:
 267     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input data too small.\n");
 268     return AVERROR(EINVAL);
 269 }
 270
 271 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 272 {
 273     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 274     int version;
 275
 276     l->avctx = avctx;
 277     if (avctx->extradata_size < 12) {
 278         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Extradata size must be >= 12 instead of %i\n",
 279                avctx->extradata_size);
 280         return AVERROR_INVALIDDATA;
 281     }
 282     version = AV_RL32(avctx->extradata);
 283     switch (version) {
 284     case 1:
 285         l->lossy = 0;
 286         break;
 287     case 2:
 288         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 289         break;
 290     default:
 291         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 292         av_log_ask_for_sample(avctx, "This is LOCO codec version %i.\n", version);
 293     }
 294
 295     l->mode = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
 296     switch (l->mode) {
 297     case LOCO_CYUY2:
 298     case LOCO_YUY2:
 299     case LOCO_UYVY:
 300         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 301         break;
 302     case LOCO_CRGB:
 303     case LOCO_RGB:
 304         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
 305         break;
 306     case LOCO_CYV12:
 307     case LOCO_YV12:
 308         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 309         break;
 310     case LOCO_CRGBA:
 311     case LOCO_RGBA:
 312         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
 313         break;
 314     default:
 315         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Unknown colorspace, index = %i\n", l->mode);
 316         return AVERROR_INVALIDDATA;
 317     }
 318     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 319         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "lossy:%i, version:%i, mode: %i\n", l->lossy, version, l->mode);
 320
 321     return 0;
 322 }
 323
 324 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 325 {
 326     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 327     AVFrame *pic = &l->pic;
 328
 329     if (pic->data[0])
 330         avctx->release_buffer(avctx, pic);
 331
 332     return 0;
 333 }
 334
 335 AVCodec ff_loco_decoder = {
 336     .name           = "loco",
 337     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 338     .id             = AV_CODEC_ID_LOCO,
 339     .priv_data_size = sizeof(LOCOContext),
 340     .init           = decode_init,
 341     .close          = decode_end,
 342     .decode         = decode_frame,
 343     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 344     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("LOCO"),
 345 };