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 | FF_PSEUDOPAL)) {
  97         context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
  98         if (!context->palette)
  99             return AVERROR(ENOMEM);
 100 #if FF_API_PSEUDOPAL
 101         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)
 102             avpriv_set_systematic_pal2((uint32_t*)context->palette->data, avctx->pix_fmt);
 103 #endif
 104         else {
 105             memset(context->palette->data, 0, AVPALETTE_SIZE);
 106             if (avctx->bits_per_coded_sample == 1)
 107                 memset(context->palette->data, 0xff, 4);
 108         }
 109     }
 110
 111     if ((avctx->extradata_size >= 9 &&
 112          !memcmp(avctx->extradata + avctx->extradata_size - 9, "BottomUp", 9)) ||
 113         avctx->codec_tag == MKTAG('c','y','u','v') ||
 114         avctx->codec_tag == MKTAG(3, 0, 0, 0) ||
 115         avctx->codec_tag == MKTAG('W','R','A','W'))
 116         context->flip = 1;
 117
 118     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOWHITE ||
 119         avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOBLACK)
 120         context->is_mono = 1;
 121     else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8)
 122         context->is_pal8 = 1;
 123
 124     if (avctx->codec_tag == MKTAG('B','1','W','0') ||
 125         avctx->codec_tag == MKTAG('B','0','W','1'))
 126         context->is_nut_mono = 1;
 127     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('P','A','L',8))
 128         context->is_nut_pal8 = 1;
 129
 130     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
 131         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422)
 132         context->is_yuv2 = 1;
 133
 134     return 0;
 135 }
 136
 137 static void flip(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame)
 138 {
 139     frame->data[0]     += frame->linesize[0] * (avctx->height - 1);
 140     frame->linesize[0] *= -1;
 141 }
 142
 143 /*
 144  * Scale sample to 16-bit resolution
 145  */
 146 #define SCALE16(x, bits) (((x) << (16 - (bits))) | ((x) >> (2 * (bits) - 16)))
 147
 148 /**
 149  * Scale buffer to 16 bits per coded sample resolution
 150  */
 151 #define MKSCALE16(name, r16, w16) \
 152 static void name(AVCodecContext *avctx, uint8_t * dst, const uint8_t *buf, int buf_size, int packed) \
 153 { \
 154     int i; \
 155     if (!packed) { \
 156         for (i = 0; i + 1 < buf_size; i += 2) \
 157             w16(dst + i, SCALE16(r16(buf + i), avctx->bits_per_coded_sample)); \
 158     } else { \
 159         GetBitContext gb; \
 160         init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8); \
 161         for (i = 0; i < avctx->width * avctx->height; i++) { \
 162             int sample = get_bits(&gb, avctx->bits_per_coded_sample); \
 163             w16(dst + i*2, SCALE16(sample, avctx->bits_per_coded_sample)); \
 164         } \
 165    } \
 166 }
 167
 168 MKSCALE16(scale16be, AV_RB16, AV_WB16)
 169 MKSCALE16(scale16le, AV_RL16, AV_WL16)
 170
 171 static int raw_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 172                       AVPacket *avpkt)
 173 {
 174     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 175     RawVideoContext *context       = avctx->priv_data;
 176     const uint8_t *buf             = avpkt->data;
 177     int buf_size                   = avpkt->size;
 178     int linesize_align             = 4;
 179     int stride;
 180     int res, len;
 181     int need_copy;
 182
 183     AVFrame   *frame   = data;
 184
 185     if (avctx->width <= 0) {
 186         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "width is not set\n");
 187         return AVERROR_INVALIDDATA;
 188     }
 189     if (avctx->height <= 0) {
 190         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "height is not set\n");
 191         return AVERROR_INVALIDDATA;
 192     }
 193
 194     if (context->is_nut_mono)
 195         stride = avctx->width / 8 + (avctx->width & 7 ? 1 : 0);
 196     else if (context->is_nut_pal8)
 197         stride = avctx->width;
 198     else
 199         stride = avpkt->size / avctx->height;
 200
 201     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "PACKET SIZE: %d, STRIDE: %d\n", avpkt->size, stride);
 202
 203     if (stride == 0 || avpkt->size < stride * avctx->height) {
 204         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet too small (%d)\n", avpkt->size);
 205         return AVERROR_INVALIDDATA;
 206     }
 207
 208     desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
 209
 210     if ((avctx->bits_per_coded_sample == 8 || avctx->bits_per_coded_sample == 4 ||
 211          avctx->bits_per_coded_sample == 2 || avctx->bits_per_coded_sample == 1 ||
 212          (avctx->bits_per_coded_sample == 0 && (context->is_nut_pal8 || context->is_mono)) ) &&
 213         (context->is_mono || context->is_pal8) &&
 214         (!avctx->codec_tag || avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' ') ||
 215                 context->is_nut_mono || context->is_nut_pal8)) {
 216         context->is_1_2_4_8_bpp = 1;
 217         if (context->is_mono) {
 218             int row_bytes = avctx->width / 8 + (avctx->width & 7 ? 1 : 0);
 219             context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt,
 220                                                            FFALIGN(row_bytes, 16) * 8,
 221                                                            avctx->height, 1);
 222         } else
 223             context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt,
 224                                                            FFALIGN(avctx->width, 16),
 225                                                            avctx->height, 1);
 226     } else {
 227         context->is_lt_16bpp = av_get_bits_per_pixel(desc) == 16 && avctx->bits_per_coded_sample > 8 && avctx->bits_per_coded_sample < 16;
 228         context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt, avctx->width,
 229                                                        avctx->height, 1);
 230     }
 231     if (context->frame_size < 0)
 232         return context->frame_size;
 233
 234     need_copy = !avpkt->buf || context->is_1_2_4_8_bpp || context->is_yuv2 || context->is_lt_16bpp;
 235
 236     frame->pict_type        = AV_PICTURE_TYPE_I;
 237     frame->key_frame        = 1;
 238
 239     res = ff_decode_frame_props(avctx, frame);
 240     if (res < 0)
 241         return res;
 242
 243     frame->pkt_pos      = avctx->internal->last_pkt_props->pos;
 244     frame->pkt_duration = avctx->internal->last_pkt_props->duration;
 245
 246     if (context->tff >= 0) {
 247         frame->interlaced_frame = 1;
 248         frame->top_field_first  = context->tff;
 249     }
 250
 251     if ((res = av_image_check_size(avctx->width, avctx->height, 0, avctx)) < 0)
 252         return res;
 253
 254     if (need_copy)
 255         frame->buf[0] = av_buffer_alloc(FFMAX(context->frame_size, buf_size));
 256     else
 257         frame->buf[0] = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 258     if (!frame->buf[0])
 259         return AVERROR(ENOMEM);
 260
 261     // 1, 2, 4 and 8 bpp in avi/mov, 1 and 8 bpp in nut
 262     if (context->is_1_2_4_8_bpp) {
 263         int i, j, row_pix = 0;
 264         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
 265         buf_size = context->frame_size - (context->is_pal8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
 266         if (avctx->bits_per_coded_sample == 8 || context->is_nut_pal8 || context->is_mono) {
 267             int pix_per_byte = context->is_mono ? 8 : 1;
 268             for (i = 0, j = 0; j < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 269                 dst[j] = buf[i];
 270                 row_pix += pix_per_byte;
 271                 if (row_pix >= avctx->width) {
 272                     i += stride - (i % stride) - 1;
 273                     j += 16 - (j % 16) - 1;
 274                     row_pix = 0;
 275                 }
 276             }
 277         } else if (avctx->bits_per_coded_sample == 4) {
 278             for (i = 0, j = 0; 2 * j + 1 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 279                 dst[2 * j + 0] = buf[i] >> 4;
 280                 dst[2 * j + 1] = buf[i] & 15;
 281                 row_pix += 2;
 282                 if (row_pix >= avctx->width) {
 283                     i += stride - (i % stride) - 1;
 284                     j += 8 - (j % 8) - 1;
 285                     row_pix = 0;
 286                 }
 287             }
 288         } else if (avctx->bits_per_coded_sample == 2) {
 289             for (i = 0, j = 0; 4 * j + 3 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 290                 dst[4 * j + 0] = buf[i] >> 6;
 291                 dst[4 * j + 1] = buf[i] >> 4 & 3;
 292                 dst[4 * j + 2] = buf[i] >> 2 & 3;
 293                 dst[4 * j + 3] = buf[i]      & 3;
 294                 row_pix += 4;
 295                 if (row_pix >= avctx->width) {
 296                     i += stride - (i % stride) - 1;
 297                     j += 4 - (j % 4) - 1;
 298                     row_pix = 0;
 299                 }
 300             }
 301         } else {
 302             av_assert0(avctx->bits_per_coded_sample == 1);
 303             for (i = 0, j = 0; 8 * j + 7 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 304                 dst[8 * j + 0] = buf[i] >> 7;
 305                 dst[8 * j + 1] = buf[i] >> 6 & 1;
 306                 dst[8 * j + 2] = buf[i] >> 5 & 1;
 307                 dst[8 * j + 3] = buf[i] >> 4 & 1;
 308                 dst[8 * j + 4] = buf[i] >> 3 & 1;
 309                 dst[8 * j + 5] = buf[i] >> 2 & 1;
 310                 dst[8 * j + 6] = buf[i] >> 1 & 1;
 311                 dst[8 * j + 7] = buf[i]      & 1;
 312                 row_pix += 8;
 313                 if (row_pix >= avctx->width) {
 314                     i += stride - (i % stride) - 1;
 315                     j += 2 - (j % 2) - 1;
 316                     row_pix = 0;
 317                 }
 318             }
 319         }
 320         linesize_align = 16;
 321         buf = dst;
 322     } else if (context->is_lt_16bpp) {
 323         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
 324         int packed = (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) == MKTAG('B','I','T', 0);
 325         int swap   =  avctx->codec_tag >> 24;
 326
 327         if (packed && swap) {
 328             av_fast_padded_malloc(&context->bitstream_buf, &context->bitstream_buf_size, buf_size);
 329             if (!context->bitstream_buf)
 330                 return AVERROR(ENOMEM);
 331             if (swap == 16)
 332                 context->bbdsp.bswap16_buf(context->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, buf_size / 2);
 333             else if (swap == 32)
 334                 context->bbdsp.bswap_buf(context->bitstream_buf, (const uint32_t*)buf, buf_size / 4);
 335             else
 336                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 337             buf = context->bitstream_buf;
 338         }
 339
 340         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)
 341             scale16be(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
 342         else
 343             scale16le(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
 344
 345         buf = dst;
 346     } else if (need_copy) {
 347         memcpy(frame->buf[0]->data, buf, buf_size);
 348         buf = frame->buf[0]->data;
 349     }
 350
 351     if (avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', '1', 'x') ||
 352         avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', 'u', 'p'))
 353         buf += buf_size - context->frame_size;
 354
 355     len = context->frame_size - (avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
 356     if (buf_size < len && ((avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0) || !need_copy)) {
 357         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid buffer size, packet size %d < expected frame_size %d\n", buf_size, len);
 358         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 359         return AVERROR(EINVAL);
 360     }
 361
 362     if ((res = av_image_fill_arrays(frame->data, frame->linesize,
 363                                     buf, avctx->pix_fmt,
 364                                     avctx->width, avctx->height, 1)) < 0) {
 365         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 366         return res;
 367     }
 368
 369     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
 370         int ret;
 371
 372         if (!context->palette)
 373             context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
 374         if (!context->palette) {
 375             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 376             return AVERROR(ENOMEM);
 377         }
 378         ret = av_buffer_make_writable(&context->palette);
 379         if (ret < 0) {
 380             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 381             return ret;
 382         }
 383
 384         if (ff_copy_palette(context->palette->data, avpkt, avctx)) {
 385             frame->palette_has_changed = 1;
 386         } else if (context->is_nut_pal8) {
 387             int vid_size = avctx->width * avctx->height;
 388             int pal_size = avpkt->size - vid_size;
 389
 390             if (avpkt->size > vid_size && pal_size <= AVPALETTE_SIZE) {
 391                 const uint8_t *pal = avpkt->data + vid_size;
 392                 memcpy(context->palette->data, pal, pal_size);
 393                 frame->palette_has_changed = 1;
 394             }
 395         }
 396     }
 397
 398     if ((avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB24    ||
 399         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_BGR24     ||
 400         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_GRAY8     ||
 401         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555LE  ||
 402         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555BE  ||
 403         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB565LE  ||
 404         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_MONOWHITE ||
 405         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_MONOBLACK ||
 406         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8) &&
 407         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height <= buf_size)
 408         frame->linesize[0] = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
 409
 410     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NV12 && avctx->codec_tag == MKTAG('N', 'V', '1', '2') &&
 411         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height +
 412         FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align) * ((avctx->height + 1) / 2) <= buf_size) {
 413         int la0 = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
 414         frame->data[1] += (la0 - frame->linesize[0]) * avctx->height;
 415         frame->linesize[0] = la0;
 416         frame->linesize[1] = FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align);
 417     }
 418
 419     if ((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 && buf_size < context->frame_size) ||
 420         (desc->flags & FF_PSEUDOPAL)) {
 421         frame->buf[1]  = av_buffer_ref(context->palette);
 422         if (!frame->buf[1]) {
 423             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 424             return AVERROR(ENOMEM);
 425         }
 426         frame->data[1] = frame->buf[1]->data;
 427     }
 428
 429     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24 &&
 430         ((frame->linesize[0] + 3) & ~3) * avctx->height <= buf_size)
 431         frame->linesize[0] = (frame->linesize[0] + 3) & ~3;
 432
 433     if (context->flip)
 434         flip(avctx, frame);
 435
 436     if (avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '2') ||
 437         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '6') ||
 438         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '2', '4') ||
 439         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', 'U', '9'))
 440         FFSWAP(uint8_t *, frame->data[1], frame->data[2]);
 441
 442     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("I420") && (avctx->width+1)*(avctx->height+1) * 3/2 == buf_size) {
 443         frame->data[1] = frame->data[1] +  (avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height;
 444         frame->data[2] = frame->data[2] + ((avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height)*5/4;
 445     }
 446
 447     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
 448         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422) {
 449         int x, y;
 450         uint8_t *line = frame->data[0];
 451         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
 452             for (x = 0; x < avctx->width; x++)
 453                 line[2 * x + 1] ^= 0x80;
 454             line += frame->linesize[0];
 455         }
 456     }
 457
 458     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("b64a") &&
 459         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_RGBA64BE) {
 460         uint8_t *dst = frame->data[0];
 461         uint64_t v;
 462         int x, y;
 463         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
 464             for (x = 0; x >> 3 < avctx->width; x += 8) {
 465                 v = AV_RB64(&dst[x]);
 466                 AV_WB64(&dst[x], v << 16 | v >> 48);
 467             }
 468             dst += frame->linesize[0];
 469         }
 470     }
 471
 472     if (avctx->field_order > AV_FIELD_PROGRESSIVE) { /* we have interlaced material flagged in container */
 473         frame->interlaced_frame = 1;
 474         if (avctx->field_order == AV_FIELD_TT || avctx->field_order == AV_FIELD_TB)
 475             frame->top_field_first = 1;
 476     }
 477
 478     *got_frame = 1;
 479     return buf_size;
 480 }
 481
 482 static av_cold int raw_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 483 {
 484     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
 485
 486     av_buffer_unref(&context->palette);
 487     av_freep(&context->bitstream_buf);
 488     return 0;
 489 }
 490
 491 AVCodec ff_rawvideo_decoder = {
 492     .name           = "rawvideo",
 493     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("raw video"),
 494     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 495     .id             = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO,
 496     .priv_data_size = sizeof(RawVideoContext),
 497     .init           = raw_init_decoder,
 498     .close          = raw_close_decoder,
 499     .decode         = raw_decode,
 500     .priv_class     = &rawdec_class,
 501     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_PARAM_CHANGE,
 502 };