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

   1 /*
   2  * NuppelVideo decoder
   3  * Copyright (c) 2006 Reimar Doeffinger
   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 #include <stdio.h>
  23 #include <stdlib.h>
  24 #include <limits.h>
  25
  26 #include "libavutil/bswap.h"
  27 #include "libavutil/common.h"
  28 #include "libavutil/lzo.h"
  29 #include "libavutil/imgutils.h"
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "rtjpeg.h"
  33
  34 typedef struct {
  35     AVFrame *pic;
  36     int codec_frameheader;
  37     int quality;
  38     int width, height;
  39     unsigned int decomp_size;
  40     unsigned char *decomp_buf;
  41     uint32_t lq[64], cq[64];
  42     RTJpegContext rtj;
  43     DSPContext dsp;
  44 } NuvContext;
  45
  46 static const uint8_t fallback_lquant[] = {
  47     16,  11,  10,  16,  24,  40,  51,  61,
  48     12,  12,  14,  19,  26,  58,  60,  55,
  49     14,  13,  16,  24,  40,  57,  69,  56,
  50     14,  17,  22,  29,  51,  87,  80,  62,
  51     18,  22,  37,  56,  68, 109, 103,  77,
  52     24,  35,  55,  64,  81, 104, 113,  92,
  53     49,  64,  78,  87, 103, 121, 120, 101,
  54     72,  92,  95,  98, 112, 100, 103,  99
  55 };
  56
  57 static const uint8_t fallback_cquant[] = {
  58     17, 18, 24, 47, 99, 99, 99, 99,
  59     18, 21, 26, 66, 99, 99, 99, 99,
  60     24, 26, 56, 99, 99, 99, 99, 99,
  61     47, 66, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
  62     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
  63     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
  64     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99,
  65     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99
  66 };
  67
  68 /**
  69  * @brief copy frame data from buffer to AVFrame, handling stride.
  70  * @param f destination AVFrame
  71  * @param src source buffer, does not use any line-stride
  72  * @param width width of the video frame
  73  * @param height height of the video frame
  74  */
  75 static void copy_frame(AVFrame *f, const uint8_t *src, int width, int height)
  76 {
  77     AVPicture pic;
  78     avpicture_fill(&pic, src, AV_PIX_FMT_YUV420P, width, height);
  79     av_picture_copy((AVPicture *)f, &pic, AV_PIX_FMT_YUV420P, width, height);
  80 }
  81
  82 /**
  83  * @brief extract quantization tables from codec data into our context
  84  */
  85 static int get_quant(AVCodecContext *avctx, NuvContext *c, const uint8_t *buf,
  86                      int size)
  87 {
  88     int i;
  89     if (size < 2 * 64 * 4) {
  90         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "insufficient rtjpeg quant data\n");
  91         return AVERROR_INVALIDDATA;
  92     }
  93     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
  94         c->lq[i] = AV_RL32(buf);
  95     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
  96         c->cq[i] = AV_RL32(buf);
  97     return 0;
  98 }
  99
 100 /**
 101  * @brief set quantization tables from a quality value
 102  */
 103 static void get_quant_quality(NuvContext *c, int quality)
 104 {
 105     int i;
 106     quality = FFMAX(quality, 1);
 107     for (i = 0; i < 64; i++) {
 108         c->lq[i] = (fallback_lquant[i] << 7) / quality;
 109         c->cq[i] = (fallback_cquant[i] << 7) / quality;
 110     }
 111 }
 112
 113 static int codec_reinit(AVCodecContext *avctx, int width, int height,
 114                         int quality)
 115 {
 116     NuvContext *c = avctx->priv_data;
 117     int ret;
 118
 119     width  = FFALIGN(width,  2);
 120     height = FFALIGN(height, 2);
 121     if (quality >= 0)
 122         get_quant_quality(c, quality);
 123     if (width != c->width || height != c->height) {
 124         // also reserve space for a possible additional header
 125         int buf_size = height * width * 3 / 2
 126                      + FFMAX(AV_LZO_OUTPUT_PADDING, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)
 127                      + RTJPEG_HEADER_SIZE;
 128         if (buf_size > INT_MAX/8)
 129             return -1;
 130         if ((ret = av_image_check_size(height, width, 0, avctx)) < 0)
 131             return ret;
 132         avctx->width  = c->width  = width;
 133         avctx->height = c->height = height;
 134         av_fast_malloc(&c->decomp_buf, &c->decomp_size,
 135                        buf_size);
 136         if (!c->decomp_buf) {
 137             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 138                    "Can't allocate decompression buffer.\n");
 139             return AVERROR(ENOMEM);
 140         }
 141         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height,
 142                               c->lq, c->cq);
 143         av_frame_unref(c->pic);
 144         return 1;
 145     } else if (quality != c->quality)
 146         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height,
 147                               c->lq, c->cq);
 148
 149     return 0;
 150 }
 151
 152 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 153                         AVPacket *avpkt)
 154 {
 155     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 156     int buf_size       = avpkt->size;
 157     NuvContext *c      = avctx->priv_data;
 158     AVFrame *picture   = data;
 159     int orig_size      = buf_size;
 160     int keyframe, ret;
 161     int size_change = 0;
 162     int result, init_frame = !avctx->frame_number;
 163     enum {
 164         NUV_UNCOMPRESSED  = '0',
 165         NUV_RTJPEG        = '1',
 166         NUV_RTJPEG_IN_LZO = '2',
 167         NUV_LZO           = '3',
 168         NUV_BLACK         = 'N',
 169         NUV_COPY_LAST     = 'L'
 170     } comptype;
 171
 172     if (buf_size < 12) {
 173         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "coded frame too small\n");
 174         return AVERROR_INVALIDDATA;
 175     }
 176
 177     // codec data (rtjpeg quant tables)
 178     if (buf[0] == 'D' && buf[1] == 'R') {
 179         int ret;
 180         // skip rest of the frameheader.
 181         buf       = &buf[12];
 182         buf_size -= 12;
 183         ret       = get_quant(avctx, c, buf, buf_size);
 184         if (ret < 0)
 185             return ret;
 186         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height, c->lq,
 187                               c->cq);
 188         return orig_size;
 189     }
 190
 191     if (buf_size < 12 || buf[0] != 'V') {
 192         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not a nuv video frame\n");
 193         return AVERROR_INVALIDDATA;
 194     }
 195     comptype = buf[1];
 196     switch (comptype) {
 197     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
 198     case NUV_RTJPEG:
 199         keyframe = !buf[2];
 200         break;
 201     case NUV_COPY_LAST:
 202         keyframe = 0;
 203         break;
 204     default:
 205         keyframe = 1;
 206         break;
 207     }
 208 retry:
 209     // skip rest of the frameheader.
 210     buf       = &buf[12];
 211     buf_size -= 12;
 212     if (comptype == NUV_RTJPEG_IN_LZO || comptype == NUV_LZO) {
 213         int outlen = c->decomp_size - FFMAX(FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE, AV_LZO_OUTPUT_PADDING);
 214         int inlen  = buf_size;
 215         if (av_lzo1x_decode(c->decomp_buf, &outlen, buf, &inlen)) {
 216             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error during lzo decompression\n");
 217             return AVERROR_INVALIDDATA;
 218         }
 219         buf      = c->decomp_buf;
 220         buf_size = c->decomp_size - FFMAX(FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE, AV_LZO_OUTPUT_PADDING) - outlen;
 221         memset(c->decomp_buf + buf_size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 222     }
 223     if (c->codec_frameheader) {
 224         int w, h, q;
 225         if (buf_size < RTJPEG_HEADER_SIZE) {
 226             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too small NUV video frame\n");
 227             return AVERROR_INVALIDDATA;
 228         }
 229         // There seem to exist two variants of this header: one starts with 'V'
 230         // and 5 bytes unknown, the other matches current MythTV and is 4 bytes size,
 231         // 1 byte header size (== 12), 1 byte version (== 0)
 232         if (buf[0] != 'V' && AV_RL16(&buf[4]) != 0x000c) {
 233             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown secondary frame header (wrong codec_tag?)\n");
 234             return AVERROR_INVALIDDATA;
 235         }
 236         w = AV_RL16(&buf[6]);
 237         h = AV_RL16(&buf[8]);
 238         q = buf[10];
 239         if ((result = codec_reinit(avctx, w, h, q)) < 0)
 240             return result;
 241         if (result) {
 242             buf = avpkt->data;
 243             buf_size = avpkt->size;
 244             size_change = 1;
 245             goto retry;
 246         }
 247         buf       = &buf[RTJPEG_HEADER_SIZE];
 248         buf_size -= RTJPEG_HEADER_SIZE;
 249     }
 250
 251     if (size_change || keyframe) {
 252         av_frame_unref(c->pic);
 253         init_frame = 1;
 254     }
 255
 256     if ((result = ff_reget_buffer(avctx, c->pic)) < 0)
 257         return result;
 258     if (init_frame) {
 259         memset(c->pic->data[0], 0,    avctx->height * c->pic->linesize[0]);
 260         memset(c->pic->data[1], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[1] / 2);
 261         memset(c->pic->data[2], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[2] / 2);
 262     }
 263
 264     c->pic->pict_type = keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
 265     c->pic->key_frame = keyframe;
 266     // decompress/copy/whatever data
 267     switch (comptype) {
 268     case NUV_LZO:
 269     case NUV_UNCOMPRESSED: {
 270         int height = c->height;
 271         if (buf_size < c->width * height * 3 / 2) {
 272             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "uncompressed frame too short\n");
 273             height = buf_size / c->width / 3 * 2;
 274         }
 275         if(height > 0)
 276             copy_frame(c->pic, buf, c->width, height);
 277         break;
 278     }
 279     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
 280     case NUV_RTJPEG:
 281         ret = ff_rtjpeg_decode_frame_yuv420(&c->rtj, c->pic, buf, buf_size);
 282         if (ret < 0)
 283             return ret;
 284         break;
 285     case NUV_BLACK:
 286         memset(c->pic->data[0], 0, c->width * c->height);
 287         memset(c->pic->data[1], 128, c->width * c->height / 4);
 288         memset(c->pic->data[2], 128, c->width * c->height / 4);
 289         break;
 290     case NUV_COPY_LAST:
 291         /* nothing more to do here */
 292         break;
 293     default:
 294         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown compression\n");
 295         return AVERROR_INVALIDDATA;
 296     }
 297
 298     if ((result = av_frame_ref(picture, c->pic)) < 0)
 299         return result;
 300
 301     *got_frame = 1;
 302     return orig_size;
 303 }
 304
 305 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 306 {
 307     NuvContext *c  = avctx->priv_data;
 308     int ret;
 309
 310     c->pic = av_frame_alloc();
 311     if (!c->pic)
 312         return AVERROR(ENOMEM);
 313
 314     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 315     c->decomp_buf  = NULL;
 316     c->quality     = -1;
 317     c->width       = 0;
 318     c->height      = 0;
 319
 320     c->codec_frameheader = avctx->codec_tag == MKTAG('R', 'J', 'P', 'G');
 321
 322     if (avctx->extradata_size)
 323         get_quant(avctx, c, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
 324
 325     ff_dsputil_init(&c->dsp, avctx);
 326
 327     if ((ret = codec_reinit(avctx, avctx->width, avctx->height, -1)) < 0)
 328         return ret;
 329
 330     return 0;
 331 }
 332
 333 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 334 {
 335     NuvContext *c = avctx->priv_data;
 336
 337     av_freep(&c->decomp_buf);
 338     av_frame_free(&c->pic);
 339
 340     return 0;
 341 }
 342
 343 AVCodec ff_nuv_decoder = {
 344     .name           = "nuv",
 345     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NuppelVideo/RTJPEG"),
 346     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 347     .id             = AV_CODEC_ID_NUV,
 348     .priv_data_size = sizeof(NuvContext),
 349     .init           = decode_init,
 350     .close          = decode_end,
 351     .decode         = decode_frame,
 352     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 353 };