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

   1 /*
   2  * Raw Video Decoder
   3  * Copyright (c) 2001 Fabrice Bellard
   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  * Raw Video Decoder
  25  */
  26
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "bswapdsp.h"
  29 #include "decode.h"
  30 #include "get_bits.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "raw.h"
  33 #include "libavutil/avassert.h"
  34 #include "libavutil/buffer.h"
  35 #include "libavutil/common.h"
  36 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  37 #include "libavutil/imgutils.h"
  38 #include "libavutil/opt.h"
  39
  40 typedef struct RawVideoContext {
  41     AVClass *av_class;
  42     AVBufferRef *palette;
  43     int frame_size;  /* size of the frame in bytes */
  44     int flip;
  45     int is_1_2_4_8_bpp; // 1, 2, 4 and 8 bpp in avi/mov, 1 and 8 bpp in nut
  46     int is_mono;
  47     int is_pal8;
  48     int is_nut_mono;
  49     int is_nut_pal8;
  50     int is_yuv2;
  51     int is_lt_16bpp; // 16bpp pixfmt and bits_per_coded_sample < 16
  52     int tff;
  53
  54     BswapDSPContext bbdsp;
  55     void *bitstream_buf;
  56     unsigned int bitstream_buf_size;
  57 } RawVideoContext;
  58
  59 static const AVOption options[]={
  60 {"top", "top field first", offsetof(RawVideoContext, tff), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM},
  61 {NULL}
  62 };
  63
  64 static const AVClass rawdec_class = {
  65     .class_name = "rawdec",
  66     .option     = options,
  67     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  68 };
  69
  70 static av_cold int raw_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
  71 {
  72     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
  73     const AVPixFmtDescriptor *desc;
  74
  75     ff_bswapdsp_init(&context->bbdsp);
  76
  77     if (   avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' ')
  78         || avctx->codec_tag == MKTAG('N','O','1','6'))
  79         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_mov,
  80                                       avctx->bits_per_coded_sample);
  81     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('W', 'R', 'A', 'W'))
  82         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_avi,
  83                                       avctx->bits_per_coded_sample);
  84     else if (avctx->codec_tag && (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0))
  85         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(ff_raw_pix_fmt_tags, avctx->codec_tag);
  86     else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE && avctx->bits_per_coded_sample)
  87         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_avi,
  88                                       avctx->bits_per_coded_sample);
  89
  90     desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
  91     if (!desc) {
  92         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid pixel format.\n");
  93         return AVERROR(EINVAL);
  94     }
  95
  96     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL) {
  97         context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
  98         if (!context->palette)
  99             return AVERROR(ENOMEM);
 100         memset(context->palette->data, 0, AVPALETTE_SIZE);
 101         if (avctx->bits_per_coded_sample == 1)
 102             memset(context->palette->data, 0xff, 4);
 103     }
 104
 105     if ((avctx->extradata_size >= 9 &&
 106          !memcmp(avctx->extradata + avctx->extradata_size - 9, "BottomUp", 9)) ||
 107         avctx->codec_tag == MKTAG('c','y','u','v') ||
 108         avctx->codec_tag == MKTAG(3, 0, 0, 0) ||
 109         avctx->codec_tag == MKTAG('W','R','A','W'))
 110         context->flip = 1;
 111
 112     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOWHITE ||
 113         avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOBLACK)
 114         context->is_mono = 1;
 115     else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8)
 116         context->is_pal8 = 1;
 117
 118     if (avctx->codec_tag == MKTAG('B','1','W','0') ||
 119         avctx->codec_tag == MKTAG('B','0','W','1'))
 120         context->is_nut_mono = 1;
 121     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('P','A','L',8))
 122         context->is_nut_pal8 = 1;
 123
 124     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
 125         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422)
 126         context->is_yuv2 = 1;
 127
 128     return 0;
 129 }
 130
 131 static void flip(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame)
 132 {
 133     frame->data[0]     += frame->linesize[0] * (avctx->height - 1);
 134     frame->linesize[0] *= -1;
 135 }
 136
 137 /*
 138  * Scale sample to 16-bit resolution
 139  */
 140 #define SCALE16(x, bits) (((x) << (16 - (bits))) | ((x) >> (2 * (bits) - 16)))
 141
 142 /**
 143  * Scale buffer to 16 bits per coded sample resolution
 144  */
 145 #define MKSCALE16(name, r16, w16) \
 146 static void name(AVCodecContext *avctx, uint8_t * dst, const uint8_t *buf, int buf_size, int packed) \
 147 { \
 148     int i; \
 149     if (!packed) { \
 150         for (i = 0; i + 1 < buf_size; i += 2) \
 151             w16(dst + i, SCALE16(r16(buf + i), avctx->bits_per_coded_sample)); \
 152     } else { \
 153         GetBitContext gb; \
 154         init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8); \
 155         for (i = 0; i < avctx->width * avctx->height; i++) { \
 156             int sample = get_bits(&gb, avctx->bits_per_coded_sample); \
 157             w16(dst + i*2, SCALE16(sample, avctx->bits_per_coded_sample)); \
 158         } \
 159    } \
 160 }
 161
 162 MKSCALE16(scale16be, AV_RB16, AV_WB16)
 163 MKSCALE16(scale16le, AV_RL16, AV_WL16)
 164
 165 static int raw_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 166                       AVPacket *avpkt)
 167 {
 168     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 169     RawVideoContext *context       = avctx->priv_data;
 170     const uint8_t *buf             = avpkt->data;
 171     int buf_size                   = avpkt->size;
 172     int linesize_align             = 4;
 173     int stride;
 174     int res, len;
 175     int need_copy;
 176
 177     AVFrame   *frame   = data;
 178
 179     if (avctx->width <= 0) {
 180         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "width is not set\n");
 181         return AVERROR_INVALIDDATA;
 182     }
 183     if (avctx->height <= 0) {
 184         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "height is not set\n");
 185         return AVERROR_INVALIDDATA;
 186     }
 187
 188     if (context->is_nut_mono)
 189         stride = avctx->width / 8 + (avctx->width & 7 ? 1 : 0);
 190     else if (context->is_nut_pal8)
 191         stride = avctx->width;
 192     else
 193         stride = avpkt->size / avctx->height;
 194
 195     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "PACKET SIZE: %d, STRIDE: %d\n", avpkt->size, stride);
 196
 197     if (stride == 0 || avpkt->size < stride * avctx->height) {
 198         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet too small (%d)\n", avpkt->size);
 199         return AVERROR_INVALIDDATA;
 200     }
 201
 202     desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
 203
 204     if ((avctx->bits_per_coded_sample == 8 || avctx->bits_per_coded_sample == 4 ||
 205          avctx->bits_per_coded_sample == 2 || avctx->bits_per_coded_sample == 1 ||
 206          (avctx->bits_per_coded_sample == 0 && (context->is_nut_pal8 || context->is_mono)) ) &&
 207         (context->is_mono || context->is_pal8) &&
 208         (!avctx->codec_tag || avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' ') ||
 209                 context->is_nut_mono || context->is_nut_pal8)) {
 210         context->is_1_2_4_8_bpp = 1;
 211         if (context->is_mono) {
 212             int row_bytes = avctx->width / 8 + (avctx->width & 7 ? 1 : 0);
 213             context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt,
 214                                                            FFALIGN(row_bytes, 16) * 8,
 215                                                            avctx->height, 1);
 216         } else
 217             context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt,
 218                                                            FFALIGN(avctx->width, 16),
 219                                                            avctx->height, 1);
 220     } else {
 221         context->is_lt_16bpp = av_get_bits_per_pixel(desc) == 16 && avctx->bits_per_coded_sample > 8 && avctx->bits_per_coded_sample < 16;
 222         context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt, avctx->width,
 223                                                        avctx->height, 1);
 224     }
 225     if (context->frame_size < 0)
 226         return context->frame_size;
 227
 228     need_copy = !avpkt->buf || context->is_1_2_4_8_bpp || context->is_yuv2 || context->is_lt_16bpp;
 229
 230     frame->pict_type        = AV_PICTURE_TYPE_I;
 231     frame->key_frame        = 1;
 232
 233     res = ff_decode_frame_props(avctx, frame);
 234     if (res < 0)
 235         return res;
 236
 237     frame->pkt_pos      = avctx->internal->last_pkt_props->pos;
 238     frame->pkt_duration = avctx->internal->last_pkt_props->duration;
 239
 240     if (context->tff >= 0) {
 241         frame->interlaced_frame = 1;
 242         frame->top_field_first  = context->tff;
 243     }
 244
 245     if ((res = av_image_check_size(avctx->width, avctx->height, 0, avctx)) < 0)
 246         return res;
 247
 248     if (need_copy)
 249         frame->buf[0] = av_buffer_alloc(FFMAX(context->frame_size, buf_size));
 250     else
 251         frame->buf[0] = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 252     if (!frame->buf[0])
 253         return AVERROR(ENOMEM);
 254
 255     // 1, 2, 4 and 8 bpp in avi/mov, 1 and 8 bpp in nut
 256     if (context->is_1_2_4_8_bpp) {
 257         int i, j, row_pix = 0;
 258         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
 259         buf_size = context->frame_size - (context->is_pal8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
 260         if (avctx->bits_per_coded_sample == 8 || context->is_nut_pal8 || context->is_mono) {
 261             int pix_per_byte = context->is_mono ? 8 : 1;
 262             for (i = 0, j = 0; j < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 263                 dst[j] = buf[i];
 264                 row_pix += pix_per_byte;
 265                 if (row_pix >= avctx->width) {
 266                     i += stride - (i % stride) - 1;
 267                     j += 16 - (j % 16) - 1;
 268                     row_pix = 0;
 269                 }
 270             }
 271         } else if (avctx->bits_per_coded_sample == 4) {
 272             for (i = 0, j = 0; 2 * j + 1 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 273                 dst[2 * j + 0] = buf[i] >> 4;
 274                 dst[2 * j + 1] = buf[i] & 15;
 275                 row_pix += 2;
 276                 if (row_pix >= avctx->width) {
 277                     i += stride - (i % stride) - 1;
 278                     j += 8 - (j % 8) - 1;
 279                     row_pix = 0;
 280                 }
 281             }
 282         } else if (avctx->bits_per_coded_sample == 2) {
 283             for (i = 0, j = 0; 4 * j + 3 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 284                 dst[4 * j + 0] = buf[i] >> 6;
 285                 dst[4 * j + 1] = buf[i] >> 4 & 3;
 286                 dst[4 * j + 2] = buf[i] >> 2 & 3;
 287                 dst[4 * j + 3] = buf[i]      & 3;
 288                 row_pix += 4;
 289                 if (row_pix >= avctx->width) {
 290                     i += stride - (i % stride) - 1;
 291                     j += 4 - (j % 4) - 1;
 292                     row_pix = 0;
 293                 }
 294             }
 295         } else {
 296             av_assert0(avctx->bits_per_coded_sample == 1);
 297             for (i = 0, j = 0; 8 * j + 7 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 298                 dst[8 * j + 0] = buf[i] >> 7;
 299                 dst[8 * j + 1] = buf[i] >> 6 & 1;
 300                 dst[8 * j + 2] = buf[i] >> 5 & 1;
 301                 dst[8 * j + 3] = buf[i] >> 4 & 1;
 302                 dst[8 * j + 4] = buf[i] >> 3 & 1;
 303                 dst[8 * j + 5] = buf[i] >> 2 & 1;
 304                 dst[8 * j + 6] = buf[i] >> 1 & 1;
 305                 dst[8 * j + 7] = buf[i]      & 1;
 306                 row_pix += 8;
 307                 if (row_pix >= avctx->width) {
 308                     i += stride - (i % stride) - 1;
 309                     j += 2 - (j % 2) - 1;
 310                     row_pix = 0;
 311                 }
 312             }
 313         }
 314         linesize_align = 16;
 315         buf = dst;
 316     } else if (context->is_lt_16bpp) {
 317         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
 318         int packed = (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) == MKTAG('B','I','T', 0);
 319         int swap   =  avctx->codec_tag >> 24;
 320
 321         if (packed && swap) {
 322             av_fast_padded_malloc(&context->bitstream_buf, &context->bitstream_buf_size, buf_size);
 323             if (!context->bitstream_buf)
 324                 return AVERROR(ENOMEM);
 325             if (swap == 16)
 326                 context->bbdsp.bswap16_buf(context->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, buf_size / 2);
 327             else if (swap == 32)
 328                 context->bbdsp.bswap_buf(context->bitstream_buf, (const uint32_t*)buf, buf_size / 4);
 329             else
 330                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 331             buf = context->bitstream_buf;
 332         }
 333
 334         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)
 335             scale16be(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
 336         else
 337             scale16le(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
 338
 339         buf = dst;
 340     } else if (need_copy) {
 341         memcpy(frame->buf[0]->data, buf, buf_size);
 342         buf = frame->buf[0]->data;
 343     }
 344
 345     if (avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', '1', 'x') ||
 346         avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', 'u', 'p'))
 347         buf += buf_size - context->frame_size;
 348
 349     len = context->frame_size - (avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
 350     if (buf_size < len && ((avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0) || !need_copy)) {
 351         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid buffer size, packet size %d < expected frame_size %d\n", buf_size, len);
 352         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 353         return AVERROR(EINVAL);
 354     }
 355
 356     if ((res = av_image_fill_arrays(frame->data, frame->linesize,
 357                                     buf, avctx->pix_fmt,
 358                                     avctx->width, avctx->height, 1)) < 0) {
 359         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 360         return res;
 361     }
 362
 363     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
 364         int ret;
 365
 366         if (!context->palette)
 367             context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
 368         if (!context->palette) {
 369             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 370             return AVERROR(ENOMEM);
 371         }
 372         ret = av_buffer_make_writable(&context->palette);
 373         if (ret < 0) {
 374             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 375             return ret;
 376         }
 377
 378         if (ff_copy_palette(context->palette->data, avpkt, avctx)) {
 379             frame->palette_has_changed = 1;
 380         } else if (context->is_nut_pal8) {
 381             int vid_size = avctx->width * avctx->height;
 382             int pal_size = avpkt->size - vid_size;
 383
 384             if (avpkt->size > vid_size && pal_size <= AVPALETTE_SIZE) {
 385                 const uint8_t *pal = avpkt->data + vid_size;
 386                 memcpy(context->palette->data, pal, pal_size);
 387                 frame->palette_has_changed = 1;
 388             }
 389         }
 390     }
 391
 392     if ((avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB24    ||
 393         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_BGR24     ||
 394         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_GRAY8     ||
 395         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555LE  ||
 396         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555BE  ||
 397         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB565LE  ||
 398         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_MONOWHITE ||
 399         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_MONOBLACK ||
 400         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8) &&
 401         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height <= buf_size)
 402         frame->linesize[0] = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
 403
 404     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NV12 && avctx->codec_tag == MKTAG('N', 'V', '1', '2') &&
 405         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height +
 406         FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align) * ((avctx->height + 1) / 2) <= buf_size) {
 407         int la0 = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
 408         frame->data[1] += (la0 - frame->linesize[0]) * avctx->height;
 409         frame->linesize[0] = la0;
 410         frame->linesize[1] = FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align);
 411     }
 412
 413     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 && buf_size < context->frame_size) {
 414         frame->buf[1]  = av_buffer_ref(context->palette);
 415         if (!frame->buf[1]) {
 416             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 417             return AVERROR(ENOMEM);
 418         }
 419         frame->data[1] = frame->buf[1]->data;
 420     }
 421
 422     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24 &&
 423         ((frame->linesize[0] + 3) & ~3) * avctx->height <= buf_size)
 424         frame->linesize[0] = (frame->linesize[0] + 3) & ~3;
 425
 426     if (context->flip)
 427         flip(avctx, frame);
 428
 429     if (avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '2') ||
 430         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '6') ||
 431         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '2', '4') ||
 432         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', 'U', '9'))
 433         FFSWAP(uint8_t *, frame->data[1], frame->data[2]);
 434
 435     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("I420") && (avctx->width+1)*(avctx->height+1) * 3/2 == buf_size) {
 436         frame->data[1] = frame->data[1] +  (avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height;
 437         frame->data[2] = frame->data[2] + ((avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height)*5/4;
 438     }
 439
 440     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
 441         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422) {
 442         int x, y;
 443         uint8_t *line = frame->data[0];
 444         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
 445             for (x = 0; x < avctx->width; x++)
 446                 line[2 * x + 1] ^= 0x80;
 447             line += frame->linesize[0];
 448         }
 449     }
 450
 451     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("b64a") &&
 452         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_RGBA64BE) {
 453         uint8_t *dst = frame->data[0];
 454         uint64_t v;
 455         int x, y;
 456         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
 457             for (x = 0; x >> 3 < avctx->width; x += 8) {
 458                 v = AV_RB64(&dst[x]);
 459                 AV_WB64(&dst[x], v << 16 | v >> 48);
 460             }
 461             dst += frame->linesize[0];
 462         }
 463     }
 464
 465     if (avctx->field_order > AV_FIELD_PROGRESSIVE) { /* we have interlaced material flagged in container */
 466         frame->interlaced_frame = 1;
 467         if (avctx->field_order == AV_FIELD_TT || avctx->field_order == AV_FIELD_TB)
 468             frame->top_field_first = 1;
 469     }
 470
 471     *got_frame = 1;
 472     return buf_size;
 473 }
 474
 475 static av_cold int raw_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 476 {
 477     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
 478
 479     av_buffer_unref(&context->palette);
 480     av_freep(&context->bitstream_buf);
 481     return 0;
 482 }
 483
 484 AVCodec ff_rawvideo_decoder = {
 485     .name           = "rawvideo",
 486     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("raw video"),
 487     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 488     .id             = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO,
 489     .priv_data_size = sizeof(RawVideoContext),
 490     .init           = raw_init_decoder,
 491     .close          = raw_close_decoder,
 492     .decode         = raw_decode,
 493     .priv_class     = &rawdec_class,
 494     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_PARAM_CHANGE,
 495 };