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, 1 and 8 bpp in nut
  45     int is_mono;
  46     int is_pal8;
  47     int is_nut_mono;
  48     int is_nut_pal8;
  49     int is_yuv2;
  50     int is_lt_16bpp; // 16bpp pixfmt and bits_per_coded_sample < 16
  51     int tff;
  52
  53     BswapDSPContext bbdsp;
  54     void *bitstream_buf;
  55     unsigned int bitstream_buf_size;
  56 } RawVideoContext;
  57
  58 static const AVOption options[]={
  59 {"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},
  60 {NULL}
  61 };
  62
  63 static const AVClass rawdec_class = {
  64     .class_name = "rawdec",
  65     .option     = options,
  66     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  67 };
  68
  69 static av_cold int raw_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
  70 {
  71     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
  72     const AVPixFmtDescriptor *desc;
  73
  74     ff_bswapdsp_init(&context->bbdsp);
  75
  76     if (   avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' ')
  77         || avctx->codec_tag == MKTAG('N','O','1','6'))
  78         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_mov,
  79                                       avctx->bits_per_coded_sample);
  80     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('W', 'R', 'A', 'W'))
  81         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_avi,
  82                                       avctx->bits_per_coded_sample);
  83     else if (avctx->codec_tag && (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0))
  84         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(ff_raw_pix_fmt_tags, avctx->codec_tag);
  85     else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE && avctx->bits_per_coded_sample)
  86         avctx->pix_fmt = avpriv_find_pix_fmt(avpriv_pix_fmt_bps_avi,
  87                                       avctx->bits_per_coded_sample);
  88
  89     desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
  90     if (!desc) {
  91         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid pixel format.\n");
  92         return AVERROR(EINVAL);
  93     }
  94
  95     if (desc->flags & (AV_PIX_FMT_FLAG_PAL | AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)) {
  96         context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
  97         if (!context->palette)
  98             return AVERROR(ENOMEM);
  99         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)
 100             avpriv_set_systematic_pal2((uint32_t*)context->palette->data, avctx->pix_fmt);
 101         else {
 102             memset(context->palette->data, 0, AVPALETTE_SIZE);
 103             if (avctx->bits_per_coded_sample <= 1)
 104                 memset(context->palette->data, 0xff, 4);
 105         }
 106     }
 107
 108     if ((avctx->extradata_size >= 9 &&
 109          !memcmp(avctx->extradata + avctx->extradata_size - 9, "BottomUp", 9)) ||
 110         avctx->codec_tag == MKTAG('c','y','u','v') ||
 111         avctx->codec_tag == MKTAG(3, 0, 0, 0) ||
 112         avctx->codec_tag == MKTAG('W','R','A','W'))
 113         context->flip = 1;
 114
 115     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOWHITE ||
 116         avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOBLACK)
 117         context->is_mono = 1;
 118     else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8)
 119         context->is_pal8 = 1;
 120
 121     if (avctx->codec_tag == MKTAG('B','1','W','0') ||
 122         avctx->codec_tag == MKTAG('B','0','W','1'))
 123         context->is_nut_mono = 1;
 124     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('P','A','L','8'))
 125         context->is_nut_pal8 = 1;
 126
 127     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
 128         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422)
 129         context->is_yuv2 = 1;
 130
 131     /* Temporary solution until PAL8 is implemented in nut */
 132     if (context->is_pal8 && avctx->bits_per_coded_sample == 1)
 133         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 134
 135     return 0;
 136 }
 137
 138 static void flip(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame)
 139 {
 140     frame->data[0]     += frame->linesize[0] * (avctx->height - 1);
 141     frame->linesize[0] *= -1;
 142 }
 143
 144 /*
 145  * Scale sample to 16-bit resolution
 146  */
 147 #define SCALE16(x, bits) (((x) << (16 - (bits))) | ((x) >> (2 * (bits) - 16)))
 148
 149 /**
 150  * Scale buffer to 16 bits per coded sample resolution
 151  */
 152 #define MKSCALE16(name, r16, w16) \
 153 static void name(AVCodecContext *avctx, uint8_t * dst, const uint8_t *buf, int buf_size, int packed) \
 154 { \
 155     int i; \
 156     if (!packed) { \
 157         for (i = 0; i + 1 < buf_size; i += 2) \
 158             w16(dst + i, SCALE16(r16(buf + i), avctx->bits_per_coded_sample)); \
 159     } else { \
 160         GetBitContext gb; \
 161         init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8); \
 162         for (i = 0; i < avctx->width * avctx->height; i++) { \
 163             int sample = get_bits(&gb, avctx->bits_per_coded_sample); \
 164             w16(dst + i*2, SCALE16(sample, avctx->bits_per_coded_sample)); \
 165         } \
 166    } \
 167 }
 168
 169 MKSCALE16(scale16be, AV_RB16, AV_WB16)
 170 MKSCALE16(scale16le, AV_RL16, AV_WL16)
 171
 172 static int raw_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 173                       AVPacket *avpkt)
 174 {
 175     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 176     RawVideoContext *context       = avctx->priv_data;
 177     const uint8_t *buf             = avpkt->data;
 178     int buf_size                   = avpkt->size;
 179     int linesize_align             = 4;
 180     int stride;
 181     int res, len;
 182     int need_copy;
 183
 184     AVFrame   *frame   = data;
 185
 186     if (avctx->width <= 0) {
 187         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "width is not set\n");
 188         return AVERROR_INVALIDDATA;
 189     }
 190     if (avctx->height <= 0) {
 191         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "height is not set\n");
 192         return AVERROR_INVALIDDATA;
 193     }
 194
 195     if (context->is_nut_mono)
 196         stride = avctx->width / 8 + (avctx->width & 7 ? 1 : 0);
 197     else if (context->is_nut_pal8)
 198         stride = avctx->width;
 199     else
 200         stride = avpkt->size / avctx->height;
 201
 202     if (stride == 0 || avpkt->size < stride * avctx->height) {
 203         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet too small (%d)\n", avpkt->size);
 204         return AVERROR_INVALIDDATA;
 205     }
 206
 207     /* Temporary solution until PAL8 is implemented in nut */
 208     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE &&
 209         avctx->bits_per_coded_sample == 1 &&
 210         avctx->frame_number == 0 &&
 211         context->palette &&
 212         AV_RB64(context->palette->data) == 0xFFFFFFFF00000000
 213     ) {
 214         const uint8_t *pal = av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_PALETTE, NULL);
 215         if (!pal) {
 216             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_MONOWHITE;
 217             context->is_pal8 = 0;
 218             context->is_mono = 1;
 219         } else
 220             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_PAL8;
 221     }
 222     desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
 223
 224     if ((avctx->bits_per_coded_sample == 8 || avctx->bits_per_coded_sample == 4
 225             || avctx->bits_per_coded_sample <= 2) &&
 226         (context->is_mono || context->is_pal8) &&
 227         (!avctx->codec_tag || avctx->codec_tag == MKTAG('r','a','w',' ') ||
 228                 context->is_nut_mono || context->is_nut_pal8)) {
 229         context->is_1_2_4_8_bpp = 1;
 230         if (context->is_mono) {
 231             int row_bytes = avctx->width / 8 + (avctx->width & 7 ? 1 : 0);
 232             context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt,
 233                                                            FFALIGN(row_bytes, 16) * 8,
 234                                                            avctx->height, 1);
 235         } else
 236             context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt,
 237                                                            FFALIGN(avctx->width, 16),
 238                                                            avctx->height, 1);
 239     } else {
 240         context->is_lt_16bpp = av_get_bits_per_pixel(desc) == 16 && avctx->bits_per_coded_sample && avctx->bits_per_coded_sample < 16;
 241         context->frame_size = av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt, avctx->width,
 242                                                        avctx->height, 1);
 243     }
 244     if (context->frame_size < 0)
 245         return context->frame_size;
 246
 247     need_copy = !avpkt->buf || context->is_1_2_4_8_bpp || context->is_yuv2 || context->is_lt_16bpp;
 248
 249     frame->pict_type        = AV_PICTURE_TYPE_I;
 250     frame->key_frame        = 1;
 251
 252     res = ff_decode_frame_props(avctx, frame);
 253     if (res < 0)
 254         return res;
 255
 256     av_frame_set_pkt_pos     (frame, avctx->internal->pkt->pos);
 257     av_frame_set_pkt_duration(frame, avctx->internal->pkt->duration);
 258
 259     if (context->tff >= 0) {
 260         frame->interlaced_frame = 1;
 261         frame->top_field_first  = context->tff;
 262     }
 263
 264     if ((res = av_image_check_size(avctx->width, avctx->height, 0, avctx)) < 0)
 265         return res;
 266
 267     if (need_copy)
 268         frame->buf[0] = av_buffer_alloc(FFMAX(context->frame_size, buf_size));
 269     else
 270         frame->buf[0] = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 271     if (!frame->buf[0])
 272         return AVERROR(ENOMEM);
 273
 274     // 1, 2, 4 and 8 bpp in avi/mov, 1 and 8 bpp in nut
 275     if (context->is_1_2_4_8_bpp) {
 276         int i, j, row_pix = 0;
 277         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
 278         buf_size = context->frame_size - (context->is_pal8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
 279         if (avctx->bits_per_coded_sample == 8 || context->is_nut_pal8 || context->is_mono) {
 280             int pix_per_byte = context->is_mono ? 8 : 1;
 281             for (i = 0, j = 0; j < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 282                 dst[j] = buf[i];
 283                 row_pix += pix_per_byte;
 284                 if (row_pix >= avctx->width) {
 285                     i += stride - (i % stride) - 1;
 286                     j += 16 - (j % 16) - 1;
 287                     row_pix = 0;
 288                 }
 289             }
 290         } else if (avctx->bits_per_coded_sample == 4) {
 291             for (i = 0, j = 0; 2 * j + 1 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 292                 dst[2 * j + 0] = buf[i] >> 4;
 293                 dst[2 * j + 1] = buf[i] & 15;
 294                 row_pix += 2;
 295                 if (row_pix >= avctx->width) {
 296                     i += stride - (i % stride) - 1;
 297                     j += 8 - (j % 8) - 1;
 298                     row_pix = 0;
 299                 }
 300             }
 301         } else if (avctx->bits_per_coded_sample == 2) {
 302             for (i = 0, j = 0; 4 * j + 3 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 303                 dst[4 * j + 0] = buf[i] >> 6;
 304                 dst[4 * j + 1] = buf[i] >> 4 & 3;
 305                 dst[4 * j + 2] = buf[i] >> 2 & 3;
 306                 dst[4 * j + 3] = buf[i]      & 3;
 307                 row_pix += 4;
 308                 if (row_pix >= avctx->width) {
 309                     i += stride - (i % stride) - 1;
 310                     j += 4 - (j % 4) - 1;
 311                     row_pix = 0;
 312                 }
 313             }
 314         } else {
 315             av_assert0(avctx->bits_per_coded_sample == 1);
 316             for (i = 0, j = 0; 8 * j + 7 < buf_size && i<avpkt->size; i++, j++) {
 317                 dst[8 * j + 0] = buf[i] >> 7;
 318                 dst[8 * j + 1] = buf[i] >> 6 & 1;
 319                 dst[8 * j + 2] = buf[i] >> 5 & 1;
 320                 dst[8 * j + 3] = buf[i] >> 4 & 1;
 321                 dst[8 * j + 4] = buf[i] >> 3 & 1;
 322                 dst[8 * j + 5] = buf[i] >> 2 & 1;
 323                 dst[8 * j + 6] = buf[i] >> 1 & 1;
 324                 dst[8 * j + 7] = buf[i]      & 1;
 325                 row_pix += 8;
 326                 if (row_pix >= avctx->width) {
 327                     i += stride - (i % stride) - 1;
 328                     j += 2 - (j % 2) - 1;
 329                     row_pix = 0;
 330                 }
 331             }
 332         }
 333         linesize_align = 16;
 334         buf = dst;
 335     } else if (context->is_lt_16bpp) {
 336         uint8_t *dst = frame->buf[0]->data;
 337         int packed = (avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) == MKTAG('B','I','T', 0);
 338         int swap   =  avctx->codec_tag >> 24;
 339
 340         if (packed && swap) {
 341             av_fast_padded_malloc(&context->bitstream_buf, &context->bitstream_buf_size, buf_size);
 342             if (!context->bitstream_buf)
 343                 return AVERROR(ENOMEM);
 344             if (swap == 16)
 345                 context->bbdsp.bswap16_buf(context->bitstream_buf, (const uint16_t*)buf, buf_size / 2);
 346             else if (swap == 32)
 347                 context->bbdsp.bswap_buf(context->bitstream_buf, (const uint32_t*)buf, buf_size / 4);
 348             else
 349                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 350             buf = context->bitstream_buf;
 351         }
 352
 353         if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_BE)
 354             scale16be(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
 355         else
 356             scale16le(avctx, dst, buf, buf_size, packed);
 357
 358         buf = dst;
 359     } else if (need_copy) {
 360         memcpy(frame->buf[0]->data, buf, buf_size);
 361         buf = frame->buf[0]->data;
 362     }
 363
 364     if (avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', '1', 'x') ||
 365         avctx->codec_tag == MKTAG('A', 'V', 'u', 'p'))
 366         buf += buf_size - context->frame_size;
 367
 368     len = context->frame_size - (avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8 ? AVPALETTE_SIZE : 0);
 369     if (buf_size < len && ((avctx->codec_tag & 0xFFFFFF) != MKTAG('B','I','T', 0) || !need_copy)) {
 370         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid buffer size, packet size %d < expected frame_size %d\n", buf_size, len);
 371         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 372         return AVERROR(EINVAL);
 373     }
 374
 375     if ((res = av_image_fill_arrays(frame->data, frame->linesize,
 376                                     buf, avctx->pix_fmt,
 377                                     avctx->width, avctx->height, 1)) < 0) {
 378         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 379         return res;
 380     }
 381
 382     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
 383         const uint8_t *pal = av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_PALETTE,
 384                                                      NULL);
 385
 386         if (pal) {
 387             av_buffer_unref(&context->palette);
 388             context->palette = av_buffer_alloc(AVPALETTE_SIZE);
 389             if (!context->palette) {
 390                 av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 391                 return AVERROR(ENOMEM);
 392             }
 393             memcpy(context->palette->data, pal, AVPALETTE_SIZE);
 394             frame->palette_has_changed = 1;
 395         }
 396     }
 397
 398     if ((avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_BGR24    ||
 399         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_GRAY8    ||
 400         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555LE ||
 401         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB555BE ||
 402         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_RGB565LE ||
 403         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_MONOWHITE ||
 404         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_MONOBLACK ||
 405         avctx->pix_fmt==AV_PIX_FMT_PAL8) &&
 406         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height <= buf_size)
 407         frame->linesize[0] = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
 408
 409     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NV12 && avctx->codec_tag == MKTAG('N', 'V', '1', '2') &&
 410         FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align) * avctx->height +
 411         FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align) * ((avctx->height + 1) / 2) <= buf_size) {
 412         int la0 = FFALIGN(frame->linesize[0], linesize_align);
 413         frame->data[1] += (la0 - frame->linesize[0]) * avctx->height;
 414         frame->linesize[0] = la0;
 415         frame->linesize[1] = FFALIGN(frame->linesize[1], linesize_align);
 416     }
 417
 418     if ((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 && buf_size < context->frame_size) ||
 419         (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL)) {
 420         frame->buf[1]  = av_buffer_ref(context->palette);
 421         if (!frame->buf[1]) {
 422             av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 423             return AVERROR(ENOMEM);
 424         }
 425         frame->data[1] = frame->buf[1]->data;
 426     }
 427
 428     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_BGR24 &&
 429         ((frame->linesize[0] + 3) & ~3) * avctx->height <= buf_size)
 430         frame->linesize[0] = (frame->linesize[0] + 3) & ~3;
 431
 432     if (context->flip)
 433         flip(avctx, frame);
 434
 435     if (avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '2') ||
 436         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '1', '6') ||
 437         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', '2', '4') ||
 438         avctx->codec_tag == MKTAG('Y', 'V', 'U', '9'))
 439         FFSWAP(uint8_t *, frame->data[1], frame->data[2]);
 440
 441     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("I420") && (avctx->width+1)*(avctx->height+1) * 3/2 == buf_size) {
 442         frame->data[1] = frame->data[1] +  (avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height;
 443         frame->data[2] = frame->data[2] + ((avctx->width+1)*(avctx->height+1) -avctx->width*avctx->height)*5/4;
 444     }
 445
 446     if (avctx->codec_tag == AV_RL32("yuv2") &&
 447         avctx->pix_fmt   == AV_PIX_FMT_YUYV422) {
 448         int x, y;
 449         uint8_t *line = frame->data[0];
 450         for (y = 0; y < avctx->height; y++) {
 451             for (x = 0; x < avctx->width; x++)
 452                 line[2 * x + 1] ^= 0x80;
 453             line += frame->linesize[0];
 454         }
 455     }
 456
 457     if (avctx->field_order > AV_FIELD_PROGRESSIVE) { /* we have interlaced material flagged in container */
 458         frame->interlaced_frame = 1;
 459         if (avctx->field_order == AV_FIELD_TT || avctx->field_order == AV_FIELD_TB)
 460             frame->top_field_first = 1;
 461     }
 462
 463     *got_frame = 1;
 464     return buf_size;
 465 }
 466
 467 static av_cold int raw_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 468 {
 469     RawVideoContext *context = avctx->priv_data;
 470
 471     av_buffer_unref(&context->palette);
 472     return 0;
 473 }
 474
 475 AVCodec ff_rawvideo_decoder = {
 476     .name           = "rawvideo",
 477     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("raw video"),
 478     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 479     .id             = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO,
 480     .priv_data_size = sizeof(RawVideoContext),
 481     .init           = raw_init_decoder,
 482     .close          = raw_close_decoder,
 483     .decode         = raw_decode,
 484     .priv_class     = &rawdec_class,
 485     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_PARAM_CHANGE,
 486 };