git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/lzw.c

   1 /*
   2  * LZW decoder
   3  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
   4  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
   5  *
   6  * This file is part of Libav.
   7  *
   8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * @brief LZW decoding routines
  26  * @author Fabrice Bellard
  27  * @author modified for use in TIFF by Konstantin Shishkov
  28  */
  29
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "bytestream.h"
  32 #include "lzw.h"
  33 #include "libavutil/mem.h"
  34
  35 #define LZW_MAXBITS                 12
  36 #define LZW_SIZTABLE                (1<<LZW_MAXBITS)
  37
  38 static const uint16_t mask[17] =
  39 {
  40     0x0000, 0x0001, 0x0003, 0x0007,
  41     0x000F, 0x001F, 0x003F, 0x007F,
  42     0x00FF, 0x01FF, 0x03FF, 0x07FF,
  43     0x0FFF, 0x1FFF, 0x3FFF, 0x7FFF, 0xFFFF
  44 };
  45
  46 struct LZWState {
  47     GetByteContext gb;
  48     int bbits;
  49     unsigned int bbuf;
  50
  51     int mode;                   ///< Decoder mode
  52     int cursize;                ///< The current code size
  53     int curmask;
  54     int codesize;
  55     int clear_code;
  56     int end_code;
  57     int newcodes;               ///< First available code
  58     int top_slot;               ///< Highest code for current size
  59     int extra_slot;
  60     int slot;                   ///< Last read code
  61     int fc, oc;
  62     uint8_t *sp;
  63     uint8_t stack[LZW_SIZTABLE];
  64     uint8_t suffix[LZW_SIZTABLE];
  65     uint16_t prefix[LZW_SIZTABLE];
  66     int bs;                     ///< current buffer size for GIF
  67 };
  68
  69 /* get one code from stream */
  70 static int lzw_get_code(struct LZWState * s)
  71 {
  72     int c;
  73
  74     if(s->mode == FF_LZW_GIF) {
  75         while (s->bbits < s->cursize) {
  76             if (!s->bs) {
  77                 s->bs = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  78             }
  79             s->bbuf |= bytestream2_get_byte(&s->gb) << s->bbits;
  80             s->bbits += 8;
  81             s->bs--;
  82         }
  83         c = s->bbuf;
  84         s->bbuf >>= s->cursize;
  85     } else { // TIFF
  86         while (s->bbits < s->cursize) {
  87             s->bbuf = (s->bbuf << 8) | bytestream2_get_byte(&s->gb);
  88             s->bbits += 8;
  89         }
  90         c = s->bbuf >> (s->bbits - s->cursize);
  91     }
  92     s->bbits -= s->cursize;
  93     return c & s->curmask;
  94 }
  95
  96 int ff_lzw_size_read(LZWState *p)
  97 {
  98     struct LZWState *s = p;
  99     return bytestream2_tell(&s->gb);
 100 }
 101
 102 void ff_lzw_decode_tail(LZWState *p)
 103 {
 104     struct LZWState *s = (struct LZWState *)p;
 105
 106     if(s->mode == FF_LZW_GIF) {
 107         while (s->bs > 0 && bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
 108             bytestream2_skip(&s->gb, s->bs);
 109             s->bs = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 110         }
 111     }else
 112         bytestream2_skip(&s->gb, bytestream2_get_bytes_left(&s->gb));
 113 }
 114
 115 av_cold void ff_lzw_decode_open(LZWState **p)
 116 {
 117     *p = av_mallocz(sizeof(struct LZWState));
 118 }
 119
 120 av_cold void ff_lzw_decode_close(LZWState **p)
 121 {
 122     av_freep(p);
 123 }
 124
 125 /**
 126  * Initialize LZW decoder
 127  * @param p LZW context
 128  * @param csize initial code size in bits
 129  * @param buf input data
 130  * @param buf_size input data size
 131  * @param mode decoder working mode - either GIF or TIFF
 132  */
 133 int ff_lzw_decode_init(LZWState *p, int csize, const uint8_t *buf, int buf_size, int mode)
 134 {
 135     struct LZWState *s = (struct LZWState *)p;
 136
 137     if(csize < 1 || csize >= LZW_MAXBITS)
 138         return -1;
 139     /* read buffer */
 140     bytestream2_init(&s->gb, buf, buf_size);
 141     s->bbuf = 0;
 142     s->bbits = 0;
 143     s->bs = 0;
 144
 145     /* decoder */
 146     s->codesize = csize;
 147     s->cursize = s->codesize + 1;
 148     s->curmask = mask[s->cursize];
 149     s->top_slot = 1 << s->cursize;
 150     s->clear_code = 1 << s->codesize;
 151     s->end_code = s->clear_code + 1;
 152     s->slot = s->newcodes = s->clear_code + 2;
 153     s->oc = s->fc = -1;
 154     s->sp = s->stack;
 155
 156     s->mode = mode;
 157     s->extra_slot = s->mode == FF_LZW_TIFF;
 158     return 0;
 159 }
 160
 161 /**
 162  * Decode given number of bytes
 163  * NOTE: the algorithm here is inspired from the LZW GIF decoder
 164  *  written by Steven A. Bennett in 1987.
 165  *
 166  * @param p LZW context
 167  * @param buf output buffer
 168  * @param len number of bytes to decode
 169  * @return number of bytes decoded
 170  */
 171 int ff_lzw_decode(LZWState *p, uint8_t *buf, int len){
 172     int l, c, code, oc, fc;
 173     uint8_t *sp;
 174     struct LZWState *s = (struct LZWState *)p;
 175
 176     if (s->end_code < 0)
 177         return 0;
 178
 179     l = len;
 180     sp = s->sp;
 181     oc = s->oc;
 182     fc = s->fc;
 183
 184     for (;;) {
 185         while (sp > s->stack) {
 186             *buf++ = *(--sp);
 187             if ((--l) == 0)
 188                 goto the_end;
 189         }
 190         c = lzw_get_code(s);
 191         if (c == s->end_code) {
 192             break;
 193         } else if (c == s->clear_code) {
 194             s->cursize = s->codesize + 1;
 195             s->curmask = mask[s->cursize];
 196             s->slot = s->newcodes;
 197             s->top_slot = 1 << s->cursize;
 198             fc= oc= -1;
 199         } else {
 200             code = c;
 201             if (code == s->slot && fc>=0) {
 202                 *sp++ = fc;
 203                 code = oc;
 204             }else if(code >= s->slot)
 205                 break;
 206             while (code >= s->newcodes) {
 207                 *sp++ = s->suffix[code];
 208                 code = s->prefix[code];
 209             }
 210             *sp++ = code;
 211             if (s->slot < s->top_slot && oc>=0) {
 212                 s->suffix[s->slot] = code;
 213                 s->prefix[s->slot++] = oc;
 214             }
 215             fc = code;
 216             oc = c;
 217             if (s->slot >= s->top_slot - s->extra_slot) {
 218                 if (s->cursize < LZW_MAXBITS) {
 219                     s->top_slot <<= 1;
 220                     s->curmask = mask[++s->cursize];
 221                 }
 222             }
 223         }
 224     }
 225     s->end_code = -1;
 226   the_end:
 227     s->sp = sp;
 228     s->oc = oc;
 229     s->fc = fc;
 230     return len - l;
 231 }