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/intreadwrite.h"
  29 #include "libavutil/lzo.h"
  30 #include "libavutil/imgutils.h"
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "idctdsp.h"
  33 #include "internal.h"
  34 #include "rtjpeg.h"
  35
  36 typedef struct NuvContext {
  37     AVFrame *pic;
  38     int codec_frameheader;
  39     int quality;
  40     int width, height;
  41     unsigned int decomp_size;
  42     unsigned char *decomp_buf;
  43     uint32_t lq[64], cq[64];
  44     RTJpegContext rtj;
  45 } NuvContext;
  46
  47 static const uint8_t fallback_lquant[] = {
  48     16,  11,  10,  16,  24,  40,  51,  61,
  49     12,  12,  14,  19,  26,  58,  60,  55,
  50     14,  13,  16,  24,  40,  57,  69,  56,
  51     14,  17,  22,  29,  51,  87,  80,  62,
  52     18,  22,  37,  56,  68, 109, 103,  77,
  53     24,  35,  55,  64,  81, 104, 113,  92,
  54     49,  64,  78,  87, 103, 121, 120, 101,
  55     72,  92,  95,  98, 112, 100, 103,  99
  56 };
  57
  58 static const uint8_t fallback_cquant[] = {
  59     17, 18, 24, 47, 99, 99, 99, 99,
  60     18, 21, 26, 66, 99, 99, 99, 99,
  61     24, 26, 56, 99, 99, 99, 99, 99,
  62     47, 66, 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     99, 99, 99, 99, 99, 99, 99, 99
  67 };
  68
  69 /**
  70  * @brief copy frame data from buffer to AVFrame, handling stride.
  71  * @param f destination AVFrame
  72  * @param src source buffer, does not use any line-stride
  73  * @param width width of the video frame
  74  * @param height height of the video frame
  75  */
  76 static void copy_frame(AVFrame *f, const uint8_t *src, int width, int height)
  77 {
  78     uint8_t *src_data[4];
  79     int src_linesize[4];
  80     av_image_fill_arrays(src_data, src_linesize, src,
  81                          f->format, width, height, 1);
  82     av_image_copy(f->data, f->linesize, (const uint8_t **)src_data, src_linesize,
  83                   f->format, width, height);
  84 }
  85
  86 /**
  87  * @brief extract quantization tables from codec data into our context
  88  */
  89 static int get_quant(AVCodecContext *avctx, NuvContext *c, const uint8_t *buf,
  90                      int size)
  91 {
  92     int i;
  93     if (size < 2 * 64 * 4) {
  94         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "insufficient rtjpeg quant data\n");
  95         return AVERROR_INVALIDDATA;
  96     }
  97     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
  98         c->lq[i] = AV_RL32(buf);
  99     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
 100         c->cq[i] = AV_RL32(buf);
 101     return 0;
 102 }
 103
 104 /**
 105  * @brief set quantization tables from a quality value
 106  */
 107 static void get_quant_quality(NuvContext *c, int quality)
 108 {
 109     int i;
 110     quality = FFMAX(quality, 1);
 111     for (i = 0; i < 64; i++) {
 112         c->lq[i] = (fallback_lquant[i] << 7) / quality;
 113         c->cq[i] = (fallback_cquant[i] << 7) / quality;
 114     }
 115 }
 116
 117 static int codec_reinit(AVCodecContext *avctx, int width, int height,
 118                         int quality)
 119 {
 120     NuvContext *c = avctx->priv_data;
 121     int ret;
 122
 123     width  = FFALIGN(width,  2);
 124     height = FFALIGN(height, 2);
 125     if (quality >= 0)
 126         get_quant_quality(c, quality);
 127     if (width != c->width || height != c->height) {
 128         // also reserve space for a possible additional header
 129         int buf_size = height * width * 3 / 2
 130                      + FFMAX(AV_LZO_OUTPUT_PADDING, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)
 131                      + RTJPEG_HEADER_SIZE;
 132         if (buf_size > INT_MAX/8)
 133             return -1;
 134         if ((ret = av_image_check_size(height, width, 0, avctx)) < 0)
 135             return ret;
 136         avctx->width  = c->width  = width;
 137         avctx->height = c->height = height;
 138         av_fast_malloc(&c->decomp_buf, &c->decomp_size,
 139                        buf_size);
 140         if (!c->decomp_buf) {
 141             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 142                    "Can't allocate decompression buffer.\n");
 143             return AVERROR(ENOMEM);
 144         }
 145         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
 146         av_frame_unref(c->pic);
 147         return 1;
 148     } else if (quality != c->quality)
 149         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
 150
 151     return 0;
 152 }
 153
 154 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 155                         AVPacket *avpkt)
 156 {
 157     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 158     int buf_size       = avpkt->size;
 159     NuvContext *c      = avctx->priv_data;
 160     AVFrame *picture   = data;
 161     int orig_size      = buf_size;
 162     int keyframe, ret;
 163     int size_change = 0;
 164     int minsize = 0;
 165     int result, init_frame = !avctx->frame_number;
 166     enum {
 167         NUV_UNCOMPRESSED  = '0',
 168         NUV_RTJPEG        = '1',
 169         NUV_RTJPEG_IN_LZO = '2',
 170         NUV_LZO           = '3',
 171         NUV_BLACK         = 'N',
 172         NUV_COPY_LAST     = 'L'
 173     } comptype;
 174
 175     if (buf_size < 12) {
 176         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "coded frame too small\n");
 177         return AVERROR_INVALIDDATA;
 178     }
 179
 180     // codec data (rtjpeg quant tables)
 181     if (buf[0] == 'D' && buf[1] == 'R') {
 182         int ret;
 183         // Skip the rest of the frame header.
 184         buf       = &buf[12];
 185         buf_size -= 12;
 186         ret       = get_quant(avctx, c, buf, buf_size);
 187         if (ret < 0)
 188             return ret;
 189         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
 190         return orig_size;
 191     }
 192
 193     if (buf_size < 12 || buf[0] != 'V') {
 194         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not a nuv video frame\n");
 195         return AVERROR_INVALIDDATA;
 196     }
 197     comptype = buf[1];
 198     switch (comptype) {
 199     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
 200     case NUV_RTJPEG:
 201         keyframe = !buf[2];
 202         if (c->width < 16 || c->height < 16) {
 203             return AVERROR_INVALIDDATA;
 204         }
 205         break;
 206     case NUV_COPY_LAST:
 207         keyframe = 0;
 208         break;
 209     default:
 210         keyframe = 1;
 211         break;
 212     }
 213     switch (comptype) {
 214     case NUV_UNCOMPRESSED:
 215         minsize = c->width * c->height * 3 / 2;
 216         break;
 217     case NUV_RTJPEG:
 218         minsize = c->width/16 * (c->height/16) * 6;
 219         break;
 220     }
 221     if (buf_size < minsize / 4)
 222         return AVERROR_INVALIDDATA;
 223 retry:
 224     // Skip the rest of the frame header.
 225     buf       = &buf[12];
 226     buf_size -= 12;
 227     if (comptype == NUV_RTJPEG_IN_LZO || comptype == NUV_LZO) {
 228         int outlen = c->decomp_size - FFMAX(AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE, AV_LZO_OUTPUT_PADDING);
 229         int inlen  = buf_size;
 230         if (av_lzo1x_decode(c->decomp_buf, &outlen, buf, &inlen)) {
 231             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error during lzo decompression\n");
 232             return AVERROR_INVALIDDATA;
 233         }
 234         buf      = c->decomp_buf;
 235         buf_size = c->decomp_size - FFMAX(AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE, AV_LZO_OUTPUT_PADDING) - outlen;
 236         memset(c->decomp_buf + buf_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 237     }
 238     if (c->codec_frameheader) {
 239         int w, h, q;
 240         if (buf_size < RTJPEG_HEADER_SIZE) {
 241             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too small NUV video frame\n");
 242             return AVERROR_INVALIDDATA;
 243         }
 244         // There seem to exist two variants of this header: one starts with 'V'
 245         // and 5 bytes unknown, the other matches current MythTV and is 4 bytes size,
 246         // 1 byte header size (== 12), 1 byte version (== 0)
 247         if (buf[0] != 'V' && AV_RL16(&buf[4]) != 0x000c) {
 248             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown secondary frame header (wrong codec_tag?)\n");
 249             return AVERROR_INVALIDDATA;
 250         }
 251         w = AV_RL16(&buf[6]);
 252         h = AV_RL16(&buf[8]);
 253         q = buf[10];
 254         if ((result = codec_reinit(avctx, w, h, q)) < 0)
 255             return result;
 256         if (result) {
 257             buf = avpkt->data;
 258             buf_size = avpkt->size;
 259             size_change = 1;
 260             goto retry;
 261         }
 262         buf       = &buf[RTJPEG_HEADER_SIZE];
 263         buf_size -= RTJPEG_HEADER_SIZE;
 264     }
 265
 266     if (size_change || keyframe) {
 267         av_frame_unref(c->pic);
 268         init_frame = 1;
 269     }
 270
 271     if ((result = ff_reget_buffer(avctx, c->pic)) < 0)
 272         return result;
 273     if (init_frame) {
 274         memset(c->pic->data[0], 0,    avctx->height * c->pic->linesize[0]);
 275         memset(c->pic->data[1], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[1] / 2);
 276         memset(c->pic->data[2], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[2] / 2);
 277     }
 278
 279     c->pic->pict_type = keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
 280     c->pic->key_frame = keyframe;
 281     // decompress/copy/whatever data
 282     switch (comptype) {
 283     case NUV_LZO:
 284     case NUV_UNCOMPRESSED: {
 285         int height = c->height;
 286         if (buf_size < c->width * height * 3 / 2) {
 287             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "uncompressed frame too short\n");
 288             height = buf_size / c->width / 3 * 2;
 289         }
 290         if(height > 0)
 291             copy_frame(c->pic, buf, c->width, height);
 292         break;
 293     }
 294     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
 295     case NUV_RTJPEG:
 296         ret = ff_rtjpeg_decode_frame_yuv420(&c->rtj, c->pic, buf, buf_size);
 297         if (ret < 0)
 298             return ret;
 299         break;
 300     case NUV_BLACK:
 301         memset(c->pic->data[0], 0, c->width * c->height);
 302         memset(c->pic->data[1], 128, c->width * c->height / 4);
 303         memset(c->pic->data[2], 128, c->width * c->height / 4);
 304         break;
 305     case NUV_COPY_LAST:
 306         /* nothing more to do here */
 307         break;
 308     default:
 309         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown compression\n");
 310         return AVERROR_INVALIDDATA;
 311     }
 312
 313     if ((result = av_frame_ref(picture, c->pic)) < 0)
 314         return result;
 315
 316     *got_frame = 1;
 317     return orig_size;
 318 }
 319
 320 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 321 {
 322     NuvContext *c  = avctx->priv_data;
 323     int ret;
 324
 325     c->pic = av_frame_alloc();
 326     if (!c->pic)
 327         return AVERROR(ENOMEM);
 328
 329     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 330     c->decomp_buf  = NULL;
 331     c->quality     = -1;
 332     c->width       = 0;
 333     c->height      = 0;
 334
 335     c->codec_frameheader = avctx->codec_tag == MKTAG('R', 'J', 'P', 'G');
 336
 337     if (avctx->extradata_size)
 338         get_quant(avctx, c, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
 339
 340     ff_rtjpeg_init(&c->rtj, avctx);
 341
 342     if ((ret = codec_reinit(avctx, avctx->width, avctx->height, -1)) < 0)
 343         return ret;
 344
 345     return 0;
 346 }
 347
 348 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 349 {
 350     NuvContext *c = avctx->priv_data;
 351
 352     av_freep(&c->decomp_buf);
 353     av_frame_free(&c->pic);
 354
 355     return 0;
 356 }
 357
 358 AVCodec ff_nuv_decoder = {
 359     .name           = "nuv",
 360     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NuppelVideo/RTJPEG"),
 361     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 362     .id             = AV_CODEC_ID_NUV,
 363     .priv_data_size = sizeof(NuvContext),
 364     .init           = decode_init,
 365     .close          = decode_end,
 366     .decode         = decode_frame,
 367     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 368     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 369 };