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 "mathops.h"
  31
  32 enum LOCO_MODE {LOCO_UNKN=0, LOCO_CYUY2=-1, LOCO_CRGB=-2, LOCO_CRGBA=-3, LOCO_CYV12=-4,
  33  LOCO_YUY2=1, LOCO_UYVY=2, LOCO_RGB=3, LOCO_RGBA=4, LOCO_YV12=5};
  34
  35 typedef struct LOCOContext{
  36     AVCodecContext *avctx;
  37     AVFrame pic;
  38     int lossy;
  39     int mode;
  40 } LOCOContext;
  41
  42 typedef struct RICEContext{
  43     GetBitContext gb;
  44     int save, run, run2; /* internal rice decoder state */
  45     int sum, count; /* sum and count for getting rice parameter */
  46     int lossy;
  47 }RICEContext;
  48
  49 static int loco_get_rice_param(RICEContext *r)
  50 {
  51     int cnt = 0;
  52     int val = r->count;
  53
  54     while(r->sum > val && cnt < 9) {
  55         val <<= 1;
  56         cnt++;
  57     }
  58
  59     return cnt;
  60 }
  61
  62 static inline void loco_update_rice_param(RICEContext *r, int val)
  63 {
  64     r->sum += val;
  65     r->count++;
  66
  67     if(r->count == 16) {
  68         r->sum >>= 1;
  69         r->count >>= 1;
  70     }
  71 }
  72
  73 static inline int loco_get_rice(RICEContext *r)
  74 {
  75     int v;
  76     if (r->run > 0) { /* we have zero run */
  77         r->run--;
  78         loco_update_rice_param(r, 0);
  79         return 0;
  80     }
  81     v = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, loco_get_rice_param(r), INT_MAX, 0);
  82     loco_update_rice_param(r, (v+1)>>1);
  83     if (!v) {
  84         if (r->save >= 0) {
  85             r->run = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, 2, INT_MAX, 0);
  86             if(r->run > 1)
  87                 r->save += r->run + 1;
  88             else
  89                 r->save -= 3;
  90         }
  91         else
  92             r->run2++;
  93     } else {
  94         v = ((v>>1) + r->lossy) ^ -(v&1);
  95         if (r->run2 > 0) {
  96             if (r->run2 > 2)
  97                 r->save += r->run2;
  98             else
  99                 r->save -= 3;
 100             r->run2 = 0;
 101         }
 102     }
 103
 104     return v;
 105 }
 106
 107 /* LOCO main predictor - LOCO-I/JPEG-LS predictor */
 108 static inline int loco_predict(uint8_t* data, int stride, int step)
 109 {
 110     int a, b, c;
 111
 112     a = data[-stride];
 113     b = data[-step];
 114     c = data[-stride - step];
 115
 116     return mid_pred(a, a + b - c, b);
 117 }
 118
 119 static int loco_decode_plane(LOCOContext *l, uint8_t *data, int width, int height,
 120                              int stride, const uint8_t *buf, int buf_size, int step)
 121 {
 122     RICEContext rc;
 123     int val;
 124     int i, j;
 125
 126     if(buf_size<=0)
 127         return -1;
 128
 129     init_get_bits(&rc.gb, buf, buf_size*8);
 130     rc.save = 0;
 131     rc.run = 0;
 132     rc.run2 = 0;
 133     rc.lossy = l->lossy;
 134
 135     rc.sum = 8;
 136     rc.count = 1;
 137
 138     /* restore top left pixel */
 139     val = loco_get_rice(&rc);
 140     data[0] = 128 + val;
 141     /* restore top line */
 142     for (i = 1; i < width; i++) {
 143         val = loco_get_rice(&rc);
 144         data[i * step] = data[i * step - step] + val;
 145     }
 146     data += stride;
 147     for (j = 1; j < height; j++) {
 148         /* restore left column */
 149         val = loco_get_rice(&rc);
 150         data[0] = data[-stride] + val;
 151         /* restore all other pixels */
 152         for (i = 1; i < width; i++) {
 153             val = loco_get_rice(&rc);
 154             data[i * step] = loco_predict(&data[i * step], stride, step) + val;
 155         }
 156         data += stride;
 157     }
 158
 159     return (get_bits_count(&rc.gb) + 7) >> 3;
 160 }
 161
 162 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 163                         void *data, int *data_size,
 164                         AVPacket *avpkt)
 165 {
 166     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 167     int buf_size = avpkt->size;
 168     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 169     AVFrame * const p = &l->pic;
 170     int decoded;
 171
 172     if(p->data[0])
 173         avctx->release_buffer(avctx, p);
 174
 175     p->reference = 0;
 176     if(avctx->get_buffer(avctx, p) < 0){
 177         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 178         return -1;
 179     }
 180     p->key_frame = 1;
 181
 182 #define ADVANCE_BY_DECODED do { \
 183     if (decoded < 0) goto stop; \
 184     buf += decoded; buf_size -= decoded; \
 185 } while(0)
 186     switch(l->mode) {
 187     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
 188         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 189                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 190         ADVANCE_BY_DECODED;
 191         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height,
 192                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 193         ADVANCE_BY_DECODED;
 194         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height,
 195                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 196         break;
 197     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 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[2], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 202                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 203         ADVANCE_BY_DECODED;
 204         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 205                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 206         break;
 207     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 208         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 209                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 210         ADVANCE_BY_DECODED;
 211         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 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) + 2, avctx->width, avctx->height,
 215                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 216         break;
 217     case LOCO_CRGBA: case LOCO_RGBA:
 218         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 219                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 220         ADVANCE_BY_DECODED;
 221         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 1, avctx->width, avctx->height,
 222                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 223         ADVANCE_BY_DECODED;
 224         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 2, avctx->width, avctx->height,
 225                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 226         ADVANCE_BY_DECODED;
 227         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 3, avctx->width, avctx->height,
 228                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 229         break;
 230     }
 231 stop:
 232
 233     *data_size = sizeof(AVFrame);
 234     *(AVFrame*)data = l->pic;
 235
 236     return buf_size < 0 ? -1 : avpkt->size - buf_size;
 237 }
 238
 239 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx){
 240     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 241     int version;
 242
 243     l->avctx = avctx;
 244     if (avctx->extradata_size < 12) {
 245         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Extradata size must be >= 12 instead of %i\n",
 246                avctx->extradata_size);
 247         return -1;
 248     }
 249     version = AV_RL32(avctx->extradata);
 250     switch(version) {
 251     case 1:
 252         l->lossy = 0;
 253         break;
 254     case 2:
 255         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 256         break;
 257     default:
 258         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 259         av_log_ask_for_sample(avctx, "This is LOCO codec version %i.\n", version);
 260     }
 261
 262     l->mode = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
 263     switch(l->mode) {
 264     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
 265         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P;
 266         break;
 267     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 268         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_BGR24;
 269         break;
 270     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 271         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 272         break;
 273     case LOCO_CRGBA: case LOCO_RGBA:
 274         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_RGB32;
 275         break;
 276     default:
 277         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Unknown colorspace, index = %i\n", l->mode);
 278         return -1;
 279     }
 280     if(avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 281         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "lossy:%i, version:%i, mode: %i\n", l->lossy, version, l->mode);
 282
 283     avcodec_get_frame_defaults(&l->pic);
 284
 285     return 0;
 286 }
 287
 288 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx){
 289     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 290     AVFrame *pic = &l->pic;
 291
 292     if (pic->data[0])
 293         avctx->release_buffer(avctx, pic);
 294
 295     return 0;
 296 }
 297
 298 AVCodec ff_loco_decoder = {
 299     .name           = "loco",
 300     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 301     .id             = AV_CODEC_ID_LOCO,
 302     .priv_data_size = sizeof(LOCOContext),
 303     .init           = decode_init,
 304     .close          = decode_end,
 305     .decode         = decode_frame,
 306     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 307     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("LOCO"),
 308 };