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 "dsputil.h"
  29 #include "get_bits.h"
  30 #include "internal.h"
  31 #include "raw.h"
  32 #include "libavutil/avassert.h"
  33 #include "libavutil/buffer.h"
  34 #include "libavutil/common.h"
  35 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  36 #include "libavutil/imgutils.h"
  37 #include "libavutil/opt.h"
  38
  39 typedef struct RawVideoContext {
  40     AVClass *av_class;
  41     AVBufferRef *palette;
  42     int frame_size;  /* size of the frame in bytes */
  43     int flip;
  44     int is_2_4_bpp; // 2 or 4 bpp raw in avi/mov
  45     int is_yuv2;
  46     int is_lt_16bpp; // 16bpp pixfmt and bits_per_coded_sample < 16
  47     int tff;
  48
  49     DSPContext dsp;
  50     void *bitstream_buf;
  51     unsigned int bitstream_buf_size;
  52 } RawVideoContext;
  53
  54 static const AVOption options[]={
  55 {"top", "top field first", offsetof(RawVideoContext, tff), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM},
  56 {NULL}
  57 };
  58
  59 static const AVClass rawdec_class = {
  60     .class_name = "rawdec",
  61     .option     = options,
  62     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  63 };
  64
  65 static const PixelFormatTag pix_fmt_bps_avi[] = {
  66     { AV_PIX_FMT_MONOWHITE, 1 },
  67     { AV_PIX_FMT_PAL8,    2 },
  68     { AV_PIX_FMT_PAL8,    4 },
  69     { AV_PIX_FMT_PAL8,    8 },
  70     { AV_PIX_FMT_RGB444LE, 12 },
  71     { AV_PIX_FMT_RGB555LE, 15 },
  72     { AV_PIX_FMT_RGB555LE, 16 },
  73     { AV_PIX_FMT_BGR24,  24 },
  74     { AV_PIX_FMT_BGRA,   32 },
  75     { AV_PIX_FMT_NONE,    0 },
  76 };
  77
  78 static const PixelFormatTag pix_fmt_bps_mov[] = {
  79     { AV_PIX_FMT_MONOWHITE, 1 },
  80     { AV_PIX_FMT_PAL8,      2 },
  81     { AV_PIX_FMT_PAL8,      4 },
  82     { AV_PIX_FMT_PAL8,      8 },
  83     // FIXME swscale does not support 16 bit in .mov, sample 16bit.mov
  84     // http://developer.apple.com/documentation/QuickTime/QTFF/QTFFChap3/qtff3.html
  85     { AV_PIX_FMT_RGB555BE, 16 },
  86     { AV_PIX_FMT_RGB24,    24 },
  87     { AV_PIX_FMT_ARGB,     32 },
  88     { AV_PIX_FMT_MONOWHITE,33 },
  89     { AV_PIX_FMT_NONE,      0 },
  90 };
  91
  92 #if LIBAVCODEC_VERSION_MAJOR < 55
  93 enum AVPixelFormat ff_find_pix_fmt(const PixelFormatTag *tags, unsigned int fourcc)
  94 {
  95     return avpriv_find_pix_fmt(tags, fourcc);
  96 }
  97 #endif
  98
  99 static av_cold int raw_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
 100 {
 101     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
 102     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 103
 104     ff_dsputil_init(&context->dsp, avctx);
 105
 106     if (   avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' ')
 107         || avctx->codec_tag == MKTAG('N','O','1','6'))
 108         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(pix_fmt_bps_mov,
 109                                       avctx->bits_per_coded_sample);
 110     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('W', 'R', 'A', 'W'))
 111         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(pix_fmt_bps_avi,
 112                                       avctx->bits_per_coded_sample);
 113     else if (avctx->codec_tag && (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0))
 114         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(ff_raw_pix_fmt_tags, avctx->codec_tag);
 115     else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE && avctx->bits_per_coded_sample)
 116         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(pix_fmt_bps_avi,
 117                                       avctx->bits_per_coded_sample);
 118
 119     desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
 120     if (!desc) {
 121         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid pixel format.\n");
 122         return AVERROR(EINVAL);
 123     }
 124
 125     if (desc->flags & (AV_PIX_FMT_FLAG_PAL | AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)) {
 126         context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
 127         if (!context->palette)
 128             return AVERROR(ENOMEM);
 129         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)
 130             avpriv_set_systematic_pal2((uint32_t*)context->palette->data, avctx->pix_fmt);
 131         else
 132             memset(context->palette->data, 0, AVPALETTE_SIZE);
 133     }
 134
 135     if ((avctx->bits_per_coded_sample == 4 || avctx->bits_per_coded_sample == 2) &&
 136         avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 &&
 137        (!avctx->codec_tag || avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' '))) {
 138         context->is_2_4_bpp = 1;
 139         context->frame_size = avpicture_get_size(avctx->pix_fmt,
 140                                                  FFALIGN(avctx->width, 16),
 141                                                  avctx->height);
 142     } else {
 143         context->is_lt_16bpp = av_get_bits_per_pixel(desc) == 16 && avctx->bits_per_coded_sample && avctx->bits_per_coded_sample < 16;
 144         context->frame_size = avpicture_get_size(avctx->pix_fmt, avctx->width,
 145                                                  avctx->height);
 146     }
 147
 148     if ((avctx->extradata_size >= 9 &&
 149          !memcmp(avctx->extradata + avctx->extradata_size - 9, "BottomUp", 9)) ||
 150         avctx->codec_tag == MKTAG('c','y','u','v') ||
 151         avctx->codec_tag == MKTAG(3, 0, 0, 0) ||
 152         avctx->codec_tag == MKTAG('W','R','A','W'))
 153         context->flip = 1;
 154
 155     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
 156         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422)
 157         context->is_yuv2 = 1;
 158
 159     return 0;
 160 }
 161
 162 static void flip(AVCodecContext *avctx, AVPicture *picture)
 163 {
 164     picture->data[0]     += picture->linesize[0] * (avctx->height - 1);
 165     picture->linesize[0] *= -1;
 166 }
 167
 168 /*
 169  * Scale sample to 16-bit resolution
 170  */
 171 #define SCALE16(x, bits) (((x) << (16 - (bits))) | ((x) >> (2 * (bits) - 16)))
 172
 173 /**
 174  * Scale buffer to 16 bits per coded sample resolution
 175  */
 176 #define MKSCALE16(name, r16, w16) \
 177 static void name(AVCodecContext *avctx, uint8_t * dst, const uint8_t *buf, int buf_size, int packed) \
 178 { \
 179     int i; \
 180     if (!packed) { \
 181         for (i = 0; i + 1 < buf_size; i += 2) \
 182             w16(dst + i, SCALE16(r16(buf + i), avctx->bits_per_coded_sample)); \
 183     } else { \
 184         GetBitContext gb; \
 185         init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8); \
 186         for (i = 0; i < avctx->width * avctx->height; i++) { \
 187             int sample = get_bits(&gb, avctx->bits_per_coded_sample); \
 188             w16(dst + i*2, SCALE16(sample, avctx->bits_per_coded_sample)); \
 189         } \
 190    } \
 191 }
 192
 193 MKSCALE16(scale16be, AV_RB16, AV_WB16)
 194 MKSCALE16(scale16le, AV_RL16, AV_WL16)
 195
 196 static int raw_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 197                       AVPacket *avpkt)
 198 {
 199     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
 200     RawVideoContext *context       = avctx->priv_data;
 201     const uint8_t *buf             = avpkt->data;
 202     int buf_size                   = avpkt->size;
 203     int linesize_align             = 4;
 204     int res, len;
 205     int need_copy                  = !avpkt->buf || context->is_2_4_bpp || context->is_yuv2 || context->is_lt_16bpp;
 206
 207     AVFrame   *frame   = data;
 208     AVPicture *picture = data;
 209
 210     frame->pict_type        = AV_PICTURE_TYPE_I;
 211     frame->key_frame        = 1;
 212
 213     res = ff_decode_frame_props(avctx, frame);
 214     if (res < 0)
 215         return res;
 216
 217     av_frame_set_pkt_pos     (frame, avctx->internal->pkt->pos);
 218     av_frame_set_pkt_duration(frame, avctx->internal->pkt->duration);
 219
 220     if (context->tff >= 0) {
 221         frame->interlaced_frame = 1;
 222         frame->top_field_first  = context->tff;
 223     }
 224
 225     if ((res = av_image_check_size(avctx->width, avctx->height, 0, avctx)) < 0)
 226         return res;
 227
 228     if (need_copy)
 229         frame->buf[0] = av_buffer_alloc(FFMAX(context->frame_size, buf_size));
 230     else
 231         frame->buf[0] = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 232     if (!frame->buf[0])
 233         return AVERROR(ENOMEM);
 234
 235     //2bpp and 4bpp raw in avi and mov (yes this is ugly ...)
 236     if (context->is_2_4_bpp) {
 237         int i;
 238         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
 239         buf_size = context->frame_size - AVPALETTE_SIZE;
 240         if (avctx->bits_per_coded_sample == 4) {
 241             for (i = 0; 2 * i + 1 < buf_size && i<avpkt->size; i++) {
 242                 dst[2 * i + 0] = buf[i] >> 4;
 243                 dst[2 * i + 1] = buf[i] & 15;
 244             }
 245             linesize_align = 8;
 246         } else {
 247             av_assert0(avctx->bits_per_coded_sample == 2);
 248             for (i = 0; 4 * i + 3 < buf_size && i<avpkt->size; i++) {
 249                 dst[4 * i + 0] = buf[i] >> 6;
 250                 dst[4 * i + 1] = buf[i] >> 4 & 3;
 251                 dst[4 * i + 2] = buf[i] >> 2 & 3;
 252                 dst[4 * i + 3] = buf[i]      & 3;
 253             }
 254             linesize_align = 16;
 255         }
 256         buf = dst;
 257     } else if (context->is_lt_16bpp) {
 258         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
 259         int packed = (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) == MKTAG('B','I','T', 0);
 260         int swap   =  avctx->codec_tag >> 24;
 261
 262         if (packed && swap) {
 263             av_fast_padded_malloc(&context->bitstream_buf, &context->bitstream_buf_size, buf_size);
 264             if (!context->bitstream_buf)
 265                 return AVERROR(ENOMEM);
 266             if (swap == 16)
 267                 context->dsp.bswap16_buf(context->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, buf_size / 2);
 268             else if (swap == 32)
 269                 context->dsp.bswap_buf(context->bitstream_buf, (const uint32_t*)buf, buf_size / 4);
 270             else
 271                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 272             buf = context->bitstream_buf;
 273         }
 274
 275         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)
 276             scale16be(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
 277         else
 278             scale16le(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
 279
 280         buf = dst;
 281     } else if (need_copy) {
 282         memcpy(frame->buf[0]->data, buf, buf_size);
 283         buf = frame->buf[0]->data;
 284     }
 285
 286     if (avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', '1', 'x') ||
 287         avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', 'u', 'p'))
 288         buf += buf_size - context->frame_size;
 289
 290     len = context->frame_size - (avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
 291     if (buf_size < len && (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0)) {
 292         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid buffer size, packet size %d < expected frame_size %d\n", buf_size, len);
 293         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 294         return AVERROR(EINVAL);
 295     }
 296
 297     if ((res = avpicture_fill(picture, buf, avctx->pix_fmt,
 298                               avctx->width, avctx->height)) < 0) {
 299         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 300         return res;
 301     }
 302
 303     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
 304         const uint8_t *pal = av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_PALETTE,
 305                                                      NULL);
 306
 307         if (pal) {
 308             av_buffer_unref(&context->palette);
 309             context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
 310             if (!context->palette) {
 311                 av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 312                 return AVERROR(ENOMEM);
 313             }
 314             memcpy(context->palette->data, pal, AVPALETTE_SIZE);
 315             frame->palette_has_changed = 1;
 316         }
 317     }
 318
 319     if ((avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_BGR24    ||
 320         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_GRAY8    ||
 321         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555LE ||
 322         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555BE ||
 323         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB565LE ||
 324         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_MONOWHITE ||
 325         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8) &&
 326         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height <= buf_size)
 327         frame->linesize[0] = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
 328
 329     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NV12 && avctx->codec_tag == MKTAG('N', 'V', '1', '2') &&
 330         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height +
 331         FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align) * ((avctx->height + 1) / 2) <= buf_size) {
 332         int la0 = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
 333         frame->data[1] += (la0 - frame->linesize[0]) * avctx->height;
 334         frame->linesize[0] = la0;
 335         frame->linesize[1] = FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align);
 336     }
 337
 338     if ((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 && buf_size < context->frame_size) ||
 339         (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)) {
 340         frame->buf[1]  = av_buffer_ref(context->palette);
 341         if (!frame->buf[1]) {
 342             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 343             return AVERROR(ENOMEM);
 344         }
 345         frame->data[1] = frame->buf[1]->data;
 346     }
 347
 348     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24 &&
 349         ((frame->linesize[0] + 3) & ~3) * avctx->height <= buf_size)
 350         frame->linesize[0] = (frame->linesize[0] + 3) & ~3;
 351
 352     if (context->flip)
 353         flip(avctx, picture);
 354
 355     if (avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '2') ||
 356         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '6') ||
 357         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '2', '4') ||
 358         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', 'U', '9'))
 359         FFSWAP(uint8_t *, picture->data[1], picture->data[2]);
 360
 361     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("I420") && (avctx->width+1)*(avctx->height+1) * 3/2 == buf_size) {
 362         picture->data[1] = picture->data[1] +  (avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height;
 363         picture->data[2] = picture->data[2] + ((avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height)*5/4;
 364     }
 365
 366     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
 367         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422) {
 368         int x, y;
 369         uint8_t *line = picture->data[0];
 370         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
 371             for (x = 0; x < avctx->width; x++)
 372                 line[2 * x + 1] ^= 0x80;
 373             line += picture->linesize[0];
 374         }
 375     }
 376     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("YVYU") &&
 377         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422) {
 378         int x, y;
 379         uint8_t *line = picture->data[0];
 380         for(y = 0; y < avctx->height; y++) {
 381             for(x = 0; x < avctx->width - 1; x += 2)
 382                 FFSWAP(uint8_t, line[2*x + 1], line[2*x + 3]);
 383             line += picture->linesize[0];
 384         }
 385     }
 386
 387     if (avctx->field_order > AV_FIELD_PROGRESSIVE) { /* we have interlaced material flagged in container */
 388         frame->interlaced_frame = 1;
 389         if (avctx->field_order == AV_FIELD_TT || avctx->field_order == AV_FIELD_TB)
 390             frame->top_field_first = 1;
 391     }
 392
 393     *got_frame = 1;
 394     return buf_size;
 395 }
 396
 397 static av_cold int raw_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 398 {
 399     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
 400
 401     av_buffer_unref(&context->palette);
 402     return 0;
 403 }
 404
 405 AVCodec ff_rawvideo_decoder = {
 406     .name           = "rawvideo",
 407     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("raw video"),
 408     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 409     .id             = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO,
 410     .priv_data_size = sizeof(RawVideoContext),
 411     .init           = raw_init_decoder,
 412     .close          = raw_close_decoder,
 413     .decode         = raw_decode,
 414     .priv_class     = &rawdec_class,
 415 };