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 "internal.h"
  33 #include "rtjpeg.h"
  34
  35 typedef struct {
  36     AVFrame *pic;
  37     int codec_frameheader;
  38     int quality;
  39     int width, height;
  40     unsigned int decomp_size;
  41     unsigned char *decomp_buf;
  42     uint32_t lq[64], cq[64];
  43     RTJpegContext rtj;
  44     DSPContext dsp;
  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     AVPicture pic;
  79     avpicture_fill(&pic, src, AV_PIX_FMT_YUV420P, width, height);
  80     av_picture_copy((AVPicture *)f, &pic, AV_PIX_FMT_YUV420P, width, height);
  81 }
  82
  83 /**
  84  * @brief extract quantization tables from codec data into our context
  85  */
  86 static int get_quant(AVCodecContext *avctx, NuvContext *c, const uint8_t *buf,
  87                      int size)
  88 {
  89     int i;
  90     if (size < 2 * 64 * 4) {
  91         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "insufficient rtjpeg quant data\n");
  92         return AVERROR_INVALIDDATA;
  93     }
  94     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
  95         c->lq[i] = AV_RL32(buf);
  96     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
  97         c->cq[i] = AV_RL32(buf);
  98     return 0;
  99 }
 100
 101 /**
 102  * @brief set quantization tables from a quality value
 103  */
 104 static void get_quant_quality(NuvContext *c, int quality)
 105 {
 106     int i;
 107     quality = FFMAX(quality, 1);
 108     for (i = 0; i < 64; i++) {
 109         c->lq[i] = (fallback_lquant[i] << 7) / quality;
 110         c->cq[i] = (fallback_cquant[i] << 7) / quality;
 111     }
 112 }
 113
 114 static int codec_reinit(AVCodecContext *avctx, int width, int height,
 115                         int quality)
 116 {
 117     NuvContext *c = avctx->priv_data;
 118     int ret;
 119
 120     width  = FFALIGN(width,  2);
 121     height = FFALIGN(height, 2);
 122     if (quality >= 0)
 123         get_quant_quality(c, quality);
 124     if (width != c->width || height != c->height) {
 125         // also reserve space for a possible additional header
 126         int buf_size = height * width * 3 / 2
 127                      + FFMAX(AV_LZO_OUTPUT_PADDING, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)
 128                      + RTJPEG_HEADER_SIZE;
 129         if (buf_size > INT_MAX/8)
 130             return -1;
 131         if ((ret = av_image_check_size(height, width, 0, avctx)) < 0)
 132             return ret;
 133         avctx->width  = c->width  = width;
 134         avctx->height = c->height = height;
 135         av_fast_malloc(&c->decomp_buf, &c->decomp_size,
 136                        buf_size);
 137         if (!c->decomp_buf) {
 138             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 139                    "Can't allocate decompression buffer.\n");
 140             return AVERROR(ENOMEM);
 141         }
 142         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height,
 143                               c->lq, c->cq);
 144         av_frame_unref(c->pic);
 145         return 1;
 146     } else if (quality != c->quality)
 147         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height,
 148                               c->lq, c->cq);
 149
 150     return 0;
 151 }
 152
 153 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 154                         AVPacket *avpkt)
 155 {
 156     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 157     int buf_size       = avpkt->size;
 158     NuvContext *c      = avctx->priv_data;
 159     AVFrame *picture   = data;
 160     int orig_size      = buf_size;
 161     int keyframe, ret;
 162     int size_change = 0;
 163     int result, init_frame = !avctx->frame_number;
 164     enum {
 165         NUV_UNCOMPRESSED  = '0',
 166         NUV_RTJPEG        = '1',
 167         NUV_RTJPEG_IN_LZO = '2',
 168         NUV_LZO           = '3',
 169         NUV_BLACK         = 'N',
 170         NUV_COPY_LAST     = 'L'
 171     } comptype;
 172
 173     if (buf_size < 12) {
 174         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "coded frame too small\n");
 175         return AVERROR_INVALIDDATA;
 176     }
 177
 178     // codec data (rtjpeg quant tables)
 179     if (buf[0] == 'D' && buf[1] == 'R') {
 180         int ret;
 181         // skip rest of the frameheader.
 182         buf       = &buf[12];
 183         buf_size -= 12;
 184         ret       = get_quant(avctx, c, buf, buf_size);
 185         if (ret < 0)
 186             return ret;
 187         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, &c->dsp, c->width, c->height, c->lq,
 188                               c->cq);
 189         return orig_size;
 190     }
 191
 192     if (buf_size < 12 || buf[0] != 'V') {
 193         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not a nuv video frame\n");
 194         return AVERROR_INVALIDDATA;
 195     }
 196     comptype = buf[1];
 197     switch (comptype) {
 198     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
 199     case NUV_RTJPEG:
 200         keyframe = !buf[2];
 201         break;
 202     case NUV_COPY_LAST:
 203         keyframe = 0;
 204         break;
 205     default:
 206         keyframe = 1;
 207         break;
 208     }
 209 retry:
 210     // skip rest of the frameheader.
 211     buf       = &buf[12];
 212     buf_size -= 12;
 213     if (comptype == NUV_RTJPEG_IN_LZO || comptype == NUV_LZO) {
 214         int outlen = c->decomp_size - FFMAX(FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE, AV_LZO_OUTPUT_PADDING);
 215         int inlen  = buf_size;
 216         if (av_lzo1x_decode(c->decomp_buf, &outlen, buf, &inlen)) {
 217             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error during lzo decompression\n");
 218             return AVERROR_INVALIDDATA;
 219         }
 220         buf      = c->decomp_buf;
 221         buf_size = c->decomp_size - FFMAX(FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE, AV_LZO_OUTPUT_PADDING) - outlen;
 222         memset(c->decomp_buf + buf_size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 223     }
 224     if (c->codec_frameheader) {
 225         int w, h, q;
 226         if (buf_size < RTJPEG_HEADER_SIZE) {
 227             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too small NUV video frame\n");
 228             return AVERROR_INVALIDDATA;
 229         }
 230         // There seem to exist two variants of this header: one starts with 'V'
 231         // and 5 bytes unknown, the other matches current MythTV and is 4 bytes size,
 232         // 1 byte header size (== 12), 1 byte version (== 0)
 233         if (buf[0] != 'V' && AV_RL16(&buf[4]) != 0x000c) {
 234             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown secondary frame header (wrong codec_tag?)\n");
 235             return AVERROR_INVALIDDATA;
 236         }
 237         w = AV_RL16(&buf[6]);
 238         h = AV_RL16(&buf[8]);
 239         q = buf[10];
 240         if ((result = codec_reinit(avctx, w, h, q)) < 0)
 241             return result;
 242         if (result) {
 243             buf = avpkt->data;
 244             buf_size = avpkt->size;
 245             size_change = 1;
 246             goto retry;
 247         }
 248         buf       = &buf[RTJPEG_HEADER_SIZE];
 249         buf_size -= RTJPEG_HEADER_SIZE;
 250     }
 251
 252     if (size_change || keyframe) {
 253         av_frame_unref(c->pic);
 254         init_frame = 1;
 255     }
 256
 257     if ((result = ff_reget_buffer(avctx, c->pic)) < 0)
 258         return result;
 259     if (init_frame) {
 260         memset(c->pic->data[0], 0,    avctx->height * c->pic->linesize[0]);
 261         memset(c->pic->data[1], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[1] / 2);
 262         memset(c->pic->data[2], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[2] / 2);
 263     }
 264
 265     c->pic->pict_type = keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
 266     c->pic->key_frame = keyframe;
 267     // decompress/copy/whatever data
 268     switch (comptype) {
 269     case NUV_LZO:
 270     case NUV_UNCOMPRESSED: {
 271         int height = c->height;
 272         if (buf_size < c->width * height * 3 / 2) {
 273             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "uncompressed frame too short\n");
 274             height = buf_size / c->width / 3 * 2;
 275         }
 276         if(height > 0)
 277             copy_frame(c->pic, buf, c->width, height);
 278         break;
 279     }
 280     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
 281     case NUV_RTJPEG:
 282         ret = ff_rtjpeg_decode_frame_yuv420(&c->rtj, c->pic, buf, buf_size);
 283         if (ret < 0)
 284             return ret;
 285         break;
 286     case NUV_BLACK:
 287         memset(c->pic->data[0], 0, c->width * c->height);
 288         memset(c->pic->data[1], 128, c->width * c->height / 4);
 289         memset(c->pic->data[2], 128, c->width * c->height / 4);
 290         break;
 291     case NUV_COPY_LAST:
 292         /* nothing more to do here */
 293         break;
 294     default:
 295         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown compression\n");
 296         return AVERROR_INVALIDDATA;
 297     }
 298
 299     if ((result = av_frame_ref(picture, c->pic)) < 0)
 300         return result;
 301
 302     *got_frame = 1;
 303     return orig_size;
 304 }
 305
 306 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 307 {
 308     NuvContext *c  = avctx->priv_data;
 309     int ret;
 310
 311     c->pic = av_frame_alloc();
 312     if (!c->pic)
 313         return AVERROR(ENOMEM);
 314
 315     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 316     c->decomp_buf  = NULL;
 317     c->quality     = -1;
 318     c->width       = 0;
 319     c->height      = 0;
 320
 321     c->codec_frameheader = avctx->codec_tag == MKTAG('R', 'J', 'P', 'G');
 322
 323     if (avctx->extradata_size)
 324         get_quant(avctx, c, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
 325
 326     ff_dsputil_init(&c->dsp, avctx);
 327
 328     if ((ret = codec_reinit(avctx, avctx->width, avctx->height, -1)) < 0)
 329         return ret;
 330
 331     return 0;
 332 }
 333
 334 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 335 {
 336     NuvContext *c = avctx->priv_data;
 337
 338     av_freep(&c->decomp_buf);
 339     av_frame_free(&c->pic);
 340
 341     return 0;
 342 }
 343
 344 AVCodec ff_nuv_decoder = {
 345     .name           = "nuv",
 346     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NuppelVideo/RTJPEG"),
 347     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 348     .id             = AV_CODEC_ID_NUV,
 349     .priv_data_size = sizeof(NuvContext),
 350     .init           = decode_init,
 351     .close          = decode_end,
 352     .decode         = decode_frame,
 353     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 354 };