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 {LOCO_UNKN=0, LOCO_CYUY2=-1, LOCO_CRGB=-2, LOCO_CRGBA=-3, LOCO_CYV12=-4,
  34  LOCO_YUY2=1, LOCO_UYVY=2, LOCO_RGB=3, LOCO_RGBA=4, LOCO_YV12=5};
  35
  36 typedef struct LOCOContext{
  37     AVCodecContext *avctx;
  38     AVFrame pic;
  39     int lossy;
  40     int mode;
  41 } LOCOContext;
  42
  43 typedef struct RICEContext{
  44     GetBitContext gb;
  45     int save, run, run2; /* internal rice decoder state */
  46     int sum, count; /* sum and count for getting rice parameter */
  47     int lossy;
  48 }RICEContext;
  49
  50 static int loco_get_rice_param(RICEContext *r)
  51 {
  52     int cnt = 0;
  53     int val = r->count;
  54
  55     while(r->sum > val && cnt < 9) {
  56         val <<= 1;
  57         cnt++;
  58     }
  59
  60     return cnt;
  61 }
  62
  63 static inline void loco_update_rice_param(RICEContext *r, int val)
  64 {
  65     r->sum += val;
  66     r->count++;
  67
  68     if(r->count == 16) {
  69         r->sum >>= 1;
  70         r->count >>= 1;
  71     }
  72 }
  73
  74 static inline int loco_get_rice(RICEContext *r)
  75 {
  76     int v;
  77     if (r->run > 0) { /* we have zero run */
  78         r->run--;
  79         loco_update_rice_param(r, 0);
  80         return 0;
  81     }
  82     v = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, loco_get_rice_param(r), INT_MAX, 0);
  83     loco_update_rice_param(r, (v+1)>>1);
  84     if (!v) {
  85         if (r->save >= 0) {
  86             r->run = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, 2, INT_MAX, 0);
  87             if(r->run > 1)
  88                 r->save += r->run + 1;
  89             else
  90                 r->save -= 3;
  91         }
  92         else
  93             r->run2++;
  94     } else {
  95         v = ((v>>1) + r->lossy) ^ -(v&1);
  96         if (r->run2 > 0) {
  97             if (r->run2 > 2)
  98                 r->save += r->run2;
  99             else
 100                 r->save -= 3;
 101             r->run2 = 0;
 102         }
 103     }
 104
 105     return v;
 106 }
 107
 108 /* LOCO main predictor - LOCO-I/JPEG-LS predictor */
 109 static inline int loco_predict(uint8_t* data, int stride, int step)
 110 {
 111     int a, b, c;
 112
 113     a = data[-stride];
 114     b = data[-step];
 115     c = data[-stride - step];
 116
 117     return mid_pred(a, a + b - c, b);
 118 }
 119
 120 static int loco_decode_plane(LOCOContext *l, uint8_t *data, int width, int height,
 121                              int stride, const uint8_t *buf, int buf_size, int step)
 122 {
 123     RICEContext rc;
 124     int val;
 125     int i, j;
 126
 127     init_get_bits(&rc.gb, buf, buf_size*8);
 128     rc.save = 0;
 129     rc.run = 0;
 130     rc.run2 = 0;
 131     rc.lossy = l->lossy;
 132
 133     rc.sum = 8;
 134     rc.count = 1;
 135
 136     /* restore top left pixel */
 137     val = loco_get_rice(&rc);
 138     data[0] = 128 + val;
 139     /* restore top line */
 140     for (i = 1; i < width; i++) {
 141         val = loco_get_rice(&rc);
 142         data[i * step] = data[i * step - step] + val;
 143     }
 144     data += stride;
 145     for (j = 1; j < height; j++) {
 146         /* restore left column */
 147         val = loco_get_rice(&rc);
 148         data[0] = data[-stride] + val;
 149         /* restore all other pixels */
 150         for (i = 1; i < width; i++) {
 151             val = loco_get_rice(&rc);
 152             data[i * step] = loco_predict(&data[i * step], stride, step) + val;
 153         }
 154         data += stride;
 155     }
 156
 157     return (get_bits_count(&rc.gb) + 7) >> 3;
 158 }
 159
 160 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 161                         void *data, int *got_frame,
 162                         AVPacket *avpkt)
 163 {
 164     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 165     int buf_size = avpkt->size;
 166     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 167     AVFrame * const p = &l->pic;
 168     int decoded, ret;
 169
 170     if(p->data[0])
 171         avctx->release_buffer(avctx, p);
 172
 173     p->reference = 0;
 174     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p)) < 0) {
 175         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 176         return ret;
 177     }
 178     p->key_frame = 1;
 179
 180     switch(l->mode) {
 181     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
 182         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 183                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 184         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 185         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height,
 186                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 187         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 188         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height,
 189                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 190         break;
 191     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 192         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 193                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 194         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 195         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 196                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 197         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 198         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 199                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 200         break;
 201     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 202         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 203                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 204         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 205         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
 206                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 207         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 208         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 2, avctx->width, avctx->height,
 209                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 210         break;
 211     case LOCO_RGBA:
 212         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 213                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 214         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 215         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 1, avctx->width, avctx->height,
 216                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 217         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 218         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 2, avctx->width, avctx->height,
 219                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 220         buf += decoded; buf_size -= decoded;
 221         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 3, avctx->width, avctx->height,
 222                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 223         break;
 224     }
 225
 226     *got_frame      = 1;
 227     *(AVFrame*)data = l->pic;
 228
 229     return buf_size;
 230 }
 231
 232 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx){
 233     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 234     int version;
 235
 236     l->avctx = avctx;
 237     if (avctx->extradata_size < 12) {
 238         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Extradata size must be >= 12 instead of %i\n",
 239                avctx->extradata_size);
 240         return AVERROR_INVALIDDATA;
 241     }
 242     version = AV_RL32(avctx->extradata);
 243     switch(version) {
 244     case 1:
 245         l->lossy = 0;
 246         break;
 247     case 2:
 248         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 249         break;
 250     default:
 251         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 252         av_log_ask_for_sample(avctx, "This is LOCO codec version %i.\n", version);
 253     }
 254
 255     l->mode = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
 256     switch(l->mode) {
 257     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
 258         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 259         break;
 260     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 261         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
 262         break;
 263     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 264         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 265         break;
 266     case LOCO_CRGBA: case LOCO_RGBA:
 267         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
 268         break;
 269     default:
 270         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Unknown colorspace, index = %i\n", l->mode);
 271         return AVERROR_INVALIDDATA;
 272     }
 273     if(avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 274         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "lossy:%i, version:%i, mode: %i\n", l->lossy, version, l->mode);
 275
 276     return 0;
 277 }
 278
 279 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx){
 280     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 281     AVFrame *pic = &l->pic;
 282
 283     if (pic->data[0])
 284         avctx->release_buffer(avctx, pic);
 285
 286     return 0;
 287 }
 288
 289 AVCodec ff_loco_decoder = {
 290     .name           = "loco",
 291     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 292     .id             = AV_CODEC_ID_LOCO,
 293     .priv_data_size = sizeof(LOCOContext),
 294     .init           = decode_init,
 295     .close          = decode_end,
 296     .decode         = decode_frame,
 297     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 298     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("LOCO"),
 299 };