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 "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_1_2_4_8_bpp; // 1, 2, 4 and 8 bpp 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     BswapDSPContext bbdsp;
  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_BOOL, {.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 av_cold int raw_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
  66 {
  67     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
  68     const AVPixFmtDescriptor *desc;
  69
  70     ff_bswapdsp_init(&context->bbdsp);
  71
  72     if (   avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' ')
  73         || avctx->codec_tag == MKTAG('N','O','1','6'))
  74         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_mov,
  75                                       avctx->bits_per_coded_sample);
  76     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('W', 'R', 'A', 'W'))
  77         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_avi,
  78                                       avctx->bits_per_coded_sample);
  79     else if (avctx->codec_tag && (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0))
  80         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(ff_raw_pix_fmt_tags, avctx->codec_tag);
  81     else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE && avctx->bits_per_coded_sample)
  82         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_avi,
  83                                       avctx->bits_per_coded_sample);
  84
  85     desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
  86     if (!desc) {
  87         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid pixel format.\n");
  88         return AVERROR(EINVAL);
  89     }
  90
  91     if (desc->flags & (AV_PIX_FMT_FLAG_PAL | AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)) {
  92         context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
  93         if (!context->palette)
  94             return AVERROR(ENOMEM);
  95         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)
  96             avpriv_set_systematic_pal2((uint32_t*)context->palette->data, avctx->pix_fmt);
  97         else {
  98             memset(context->palette->data, 0, AVPALETTE_SIZE);
  99             if (avctx->bits_per_coded_sample == 1)
 100                 memset(context->palette->data, 0xff, 4);
 101         }
 102     }
 103
 104     if ((avctx->extradata_size >= 9 &&
 105          !memcmp(avctx->extradata + avctx->extradata_size - 9, "BottomUp", 9)) ||
 106         avctx->codec_tag == MKTAG('c','y','u','v') ||
 107         avctx->codec_tag == MKTAG(3, 0, 0, 0) ||
 108         avctx->codec_tag == MKTAG('W','R','A','W'))
 109         context->flip = 1;
 110
 111     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
 112         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422)
 113         context->is_yuv2 = 1;
 114
 115     return 0;
 116 }
 117
 118 static void flip(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame)
 119 {
 120     frame->data[0]     += frame->linesize[0] * (avctx->height - 1);
 121     frame->linesize[0] *= -1;
 122 }
 123
 124 /*
 125  * Scale sample to 16-bit resolution
 126  */
 127 #define SCALE16(x, bits) (((x) << (16 - (bits))) | ((x) >> (2 * (bits) - 16)))
 128
 129 /**
 130  * Scale buffer to 16 bits per coded sample resolution
 131  */
 132 #define MKSCALE16(name, r16, w16) \
 133 static void name(AVCodecContext *avctx, uint8_t * dst, const uint8_t *buf, int buf_size, int packed) \
 134 { \
 135     int i; \
 136     if (!packed) { \
 137         for (i = 0; i + 1 < buf_size; i += 2) \
 138             w16(dst + i, SCALE16(r16(buf + i), avctx->bits_per_coded_sample)); \
 139     } else { \
 140         GetBitContext gb; \
 141         init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8); \
 142         for (i = 0; i < avctx->width * avctx->height; i++) { \
 143             int sample = get_bits(&gb, avctx->bits_per_coded_sample); \
 144             w16(dst + i*2, SCALE16(sample, avctx->bits_per_coded_sample)); \
 145         } \
 146    } \
 147 }
 148
 149 MKSCALE16(scale16be, AV_RB16, AV_WB16)
 150 MKSCALE16(scale16le, AV_RL16, AV_WL16)
 151
 152 static int raw_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 153                       AVPacket *avpkt)
 154 {
 155     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
 156     RawVideoContext *context       = avctx->priv_data;
 157     const uint8_t *buf             = avpkt->data;
 158     int buf_size                   = avpkt->size;
 159     int linesize_align             = 4;
 160     int avpkt_stride;
 161     int res, len;
 162     int need_copy;
 163
 164     AVFrame   *frame   = data;
 165
 166     if (avctx->height <= 0) {
 167         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "height is not set\n");
 168         return AVERROR_INVALIDDATA;
 169     }
 170     avpkt_stride = avpkt->size / avctx->height;
 171
 172     if (avpkt_stride == 0) {
 173         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet too small (%d) height (%d)\n", avpkt->size, avctx->height);
 174         return AVERROR_INVALIDDATA;
 175     }
 176
 177     if ((avctx->bits_per_coded_sample == 8 || avctx->bits_per_coded_sample == 4
 178             || avctx->bits_per_coded_sample == 2 || avctx->bits_per_coded_sample == 1) &&
 179         (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOWHITE) &&
 180         (!avctx->codec_tag || avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' '))) {
 181         context->is_1_2_4_8_bpp = 1;
 182         if (avctx->bits_per_coded_sample == 1 && avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOWHITE) {
 183             int row_bytes = avctx->width / 8 + (avctx->width & 7 ? 1 : 0);
 184             context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt,
 185                                                            FFALIGN(row_bytes, 16) * 8,
 186                                                            avctx->height, 1);
 187         } else
 188             context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt,
 189                                                            FFALIGN(avctx->width, 16),
 190                                                            avctx->height, 1);
 191     } else {
 192         context->is_lt_16bpp = av_get_bits_per_pixel(desc) == 16 && avctx->bits_per_coded_sample && avctx->bits_per_coded_sample < 16;
 193         context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt, avctx->width,
 194                                                        avctx->height, 1);
 195     }
 196     if (context->frame_size < 0)
 197         return context->frame_size;
 198
 199     need_copy = !avpkt->buf || context->is_1_2_4_8_bpp || context->is_yuv2 || context->is_lt_16bpp;
 200
 201     frame->pict_type        = AV_PICTURE_TYPE_I;
 202     frame->key_frame        = 1;
 203
 204     res = ff_decode_frame_props(avctx, frame);
 205     if (res < 0)
 206         return res;
 207
 208     av_frame_set_pkt_pos     (frame, avctx->internal->pkt->pos);
 209     av_frame_set_pkt_duration(frame, avctx->internal->pkt->duration);
 210
 211     if (context->tff >= 0) {
 212         frame->interlaced_frame = 1;
 213         frame->top_field_first  = context->tff;
 214     }
 215
 216     if ((res = av_image_check_size(avctx->width, avctx->height, 0, avctx)) < 0)
 217         return res;
 218
 219     if (need_copy)
 220         frame->buf[0] = av_buffer_alloc(FFMAX(context->frame_size, buf_size));
 221     else
 222         frame->buf[0] = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 223     if (!frame->buf[0])
 224         return AVERROR(ENOMEM);
 225
 226     // 1, 2, 4 and 8 bpp in avi/mov
 227     if (context->is_1_2_4_8_bpp) {
 228         int i, j, row_pix = 0;
 229         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
 230         buf_size = context->frame_size -
 231                 (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
 232         if (avctx->bits_per_coded_sample == 8 || avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOWHITE) {
 233             int pix_per_byte = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOWHITE ? 8 : 1;
 234             for (i = 0, j = 0; j < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 235                 dst[j] = buf[i];
 236                 row_pix += pix_per_byte;
 237                 if (row_pix >= avctx->width) {
 238                     i += avpkt_stride - (i % avpkt_stride) - 1;
 239                     j += 16 - (j % 16) - 1;
 240                     row_pix = 0;
 241                 }
 242             }
 243         } else if (avctx->bits_per_coded_sample == 4) {
 244             for (i = 0, j = 0; 2 * j + 1 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 245                 dst[2 * j + 0] = buf[i] >> 4;
 246                 dst[2 * j + 1] = buf[i] & 15;
 247                 row_pix += 2;
 248                 if (row_pix >= avctx->width) {
 249                     i += avpkt_stride - (i % avpkt_stride) - 1;
 250                     j += 8 - (j % 8) - 1;
 251                     row_pix = 0;
 252                 }
 253             }
 254         } else if (avctx->bits_per_coded_sample == 2) {
 255             for (i = 0, j = 0; 4 * j + 3 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 256                 dst[4 * j + 0] = buf[i] >> 6;
 257                 dst[4 * j + 1] = buf[i] >> 4 & 3;
 258                 dst[4 * j + 2] = buf[i] >> 2 & 3;
 259                 dst[4 * j + 3] = buf[i]      & 3;
 260                 row_pix += 4;
 261                 if (row_pix >= avctx->width) {
 262                     i += avpkt_stride - (i % avpkt_stride) - 1;
 263                     j += 4 - (j % 4) - 1;
 264                     row_pix = 0;
 265                 }
 266             }
 267         } else {
 268             av_assert0(avctx->bits_per_coded_sample == 1);
 269             for (i = 0, j = 0; 8 * j + 7 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 270                 dst[8 * j + 0] = buf[i] >> 7;
 271                 dst[8 * j + 1] = buf[i] >> 6 & 1;
 272                 dst[8 * j + 2] = buf[i] >> 5 & 1;
 273                 dst[8 * j + 3] = buf[i] >> 4 & 1;
 274                 dst[8 * j + 4] = buf[i] >> 3 & 1;
 275                 dst[8 * j + 5] = buf[i] >> 2 & 1;
 276                 dst[8 * j + 6] = buf[i] >> 1 & 1;
 277                 dst[8 * j + 7] = buf[i]      & 1;
 278                 row_pix += 8;
 279                 if (row_pix >= avctx->width) {
 280                     i += avpkt_stride - (i % avpkt_stride) - 1;
 281                     j += 2 - (j % 2) - 1;
 282                     row_pix = 0;
 283                 }
 284             }
 285         }
 286         linesize_align = 16;
 287         buf = dst;
 288     } else if (context->is_lt_16bpp) {
 289         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
 290         int packed = (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) == MKTAG('B','I','T', 0);
 291         int swap   =  avctx->codec_tag >> 24;
 292
 293         if (packed && swap) {
 294             av_fast_padded_malloc(&context->bitstream_buf, &context->bitstream_buf_size, buf_size);
 295             if (!context->bitstream_buf)
 296                 return AVERROR(ENOMEM);
 297             if (swap == 16)
 298                 context->bbdsp.bswap16_buf(context->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, buf_size / 2);
 299             else if (swap == 32)
 300                 context->bbdsp.bswap_buf(context->bitstream_buf, (const uint32_t*)buf, buf_size / 4);
 301             else
 302                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 303             buf = context->bitstream_buf;
 304         }
 305
 306         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)
 307             scale16be(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
 308         else
 309             scale16le(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
 310
 311         buf = dst;
 312     } else if (need_copy) {
 313         memcpy(frame->buf[0]->data, buf, buf_size);
 314         buf = frame->buf[0]->data;
 315     }
 316
 317     if (avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', '1', 'x') ||
 318         avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', 'u', 'p'))
 319         buf += buf_size - context->frame_size;
 320
 321     len = context->frame_size - (avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
 322     if (buf_size < len && ((avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0) || !need_copy)) {
 323         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid buffer size, packet size %d < expected frame_size %d\n", buf_size, len);
 324         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 325         return AVERROR(EINVAL);
 326     }
 327
 328     if ((res = av_image_fill_arrays(frame->data, frame->linesize,
 329                                     buf, avctx->pix_fmt,
 330                                     avctx->width, avctx->height, 1)) < 0) {
 331         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 332         return res;
 333     }
 334
 335     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
 336         const uint8_t *pal = av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_PALETTE,
 337                                                      NULL);
 338
 339         if (pal) {
 340             av_buffer_unref(&context->palette);
 341             context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
 342             if (!context->palette) {
 343                 av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 344                 return AVERROR(ENOMEM);
 345             }
 346             memcpy(context->palette->data, pal, AVPALETTE_SIZE);
 347             frame->palette_has_changed = 1;
 348         }
 349     }
 350
 351     if ((avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_BGR24    ||
 352         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_GRAY8    ||
 353         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555LE ||
 354         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555BE ||
 355         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB565LE ||
 356         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_MONOWHITE ||
 357         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8) &&
 358         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height <= buf_size)
 359         frame->linesize[0] = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
 360
 361     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NV12 && avctx->codec_tag == MKTAG('N', 'V', '1', '2') &&
 362         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height +
 363         FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align) * ((avctx->height + 1) / 2) <= buf_size) {
 364         int la0 = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
 365         frame->data[1] += (la0 - frame->linesize[0]) * avctx->height;
 366         frame->linesize[0] = la0;
 367         frame->linesize[1] = FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align);
 368     }
 369
 370     if ((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 && buf_size < context->frame_size) ||
 371         (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)) {
 372         frame->buf[1]  = av_buffer_ref(context->palette);
 373         if (!frame->buf[1]) {
 374             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 375             return AVERROR(ENOMEM);
 376         }
 377         frame->data[1] = frame->buf[1]->data;
 378     }
 379
 380     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24 &&
 381         ((frame->linesize[0] + 3) & ~3) * avctx->height <= buf_size)
 382         frame->linesize[0] = (frame->linesize[0] + 3) & ~3;
 383
 384     if (context->flip)
 385         flip(avctx, frame);
 386
 387     if (avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '2') ||
 388         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '6') ||
 389         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '2', '4') ||
 390         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', 'U', '9'))
 391         FFSWAP(uint8_t *, frame->data[1], frame->data[2]);
 392
 393     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("I420") && (avctx->width+1)*(avctx->height+1) * 3/2 == buf_size) {
 394         frame->data[1] = frame->data[1] +  (avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height;
 395         frame->data[2] = frame->data[2] + ((avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height)*5/4;
 396     }
 397
 398     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
 399         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422) {
 400         int x, y;
 401         uint8_t *line = frame->data[0];
 402         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
 403             for (x = 0; x < avctx->width; x++)
 404                 line[2 * x + 1] ^= 0x80;
 405             line += frame->linesize[0];
 406         }
 407     }
 408
 409     if (avctx->field_order > AV_FIELD_PROGRESSIVE) { /* we have interlaced material flagged in container */
 410         frame->interlaced_frame = 1;
 411         if (avctx->field_order == AV_FIELD_TT || avctx->field_order == AV_FIELD_TB)
 412             frame->top_field_first = 1;
 413     }
 414
 415     *got_frame = 1;
 416     return buf_size;
 417 }
 418
 419 static av_cold int raw_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 420 {
 421     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
 422
 423     av_buffer_unref(&context->palette);
 424     return 0;
 425 }
 426
 427 AVCodec ff_rawvideo_decoder = {
 428     .name           = "rawvideo",
 429     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("raw video"),
 430     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 431     .id             = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO,
 432     .priv_data_size = sizeof(RawVideoContext),
 433     .init           = raw_init_decoder,
 434     .close          = raw_close_decoder,
 435     .decode         = raw_decode,
 436     .priv_class     = &rawdec_class,
 437     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_PARAM_CHANGE,
 438 };