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

   1 /*
   2  * Wing Commander/Xan Video Decoder
   3  * Copyright (C) 2011 Konstantin Shishkov
   4  * based on work by Mike Melanson
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  24 #include "libavutil/mem.h"
  25
  26 #include "avcodec.h"
  27 #include "bytestream.h"
  28 #include "internal.h"
  29
  30 typedef struct XanContext {
  31     AVCodecContext *avctx;
  32     AVFrame *pic;
  33
  34     uint8_t *y_buffer;
  35     uint8_t *scratch_buffer;
  36     int     buffer_size;
  37     GetByteContext gb;
  38 } XanContext;
  39
  40 static av_cold int xan_decode_end(AVCodecContext *avctx)
  41 {
  42     XanContext *s = avctx->priv_data;
  43
  44     av_frame_free(&s->pic);
  45
  46     av_freep(&s->y_buffer);
  47     av_freep(&s->scratch_buffer);
  48
  49     return 0;
  50 }
  51
  52 static av_cold int xan_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  53 {
  54     XanContext *s = avctx->priv_data;
  55
  56     s->avctx = avctx;
  57
  58     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  59
  60     if (avctx->height < 8) {
  61         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame height: %d.\n", avctx->height);
  62         return AVERROR(EINVAL);
  63     }
  64     if (avctx->width & 1) {
  65         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame width: %d.\n", avctx->width);
  66         return AVERROR(EINVAL);
  67     }
  68
  69     s->buffer_size = avctx->width * avctx->height;
  70     s->y_buffer = av_malloc(s->buffer_size);
  71     if (!s->y_buffer)
  72         return AVERROR(ENOMEM);
  73     s->scratch_buffer = av_malloc(s->buffer_size + 130);
  74     if (!s->scratch_buffer)
  75         return AVERROR(ENOMEM);
  76
  77     s->pic = av_frame_alloc();
  78     if (!s->pic)
  79         return AVERROR(ENOMEM);
  80
  81     return 0;
  82 }
  83
  84 static int xan_unpack_luma(XanContext *s,
  85                            uint8_t *dst, const int dst_size)
  86 {
  87     int tree_size, eof;
  88     int bits, mask;
  89     int tree_root, node;
  90     const uint8_t *dst_end = dst + dst_size;
  91     GetByteContext tree = s->gb;
  92     int start_off = bytestream2_tell(&tree);
  93
  94     tree_size = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  95     eof       = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  96     tree_root = eof + tree_size;
  97     bytestream2_skip(&s->gb, tree_size * 2);
  98
  99     node = tree_root;
 100     bits = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 101     mask = 0x80;
 102     for (;;) {
 103         int bit = !!(bits & mask);
 104         mask >>= 1;
 105         bytestream2_seek(&tree, start_off + node*2 + bit - eof * 2, SEEK_SET);
 106         node = bytestream2_get_byte(&tree);
 107         if (node == eof)
 108             break;
 109         if (node < eof) {
 110             *dst++ = node;
 111             if (dst > dst_end)
 112                 break;
 113             node = tree_root;
 114         }
 115         if (!mask) {
 116             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->gb) <= 0)
 117                 break;
 118             bits = bytestream2_get_byteu(&s->gb);
 119             mask = 0x80;
 120         }
 121     }
 122     return dst != dst_end ? AVERROR_INVALIDDATA : 0;
 123 }
 124
 125 /* almost the same as in xan_wc3 decoder */
 126 static int xan_unpack(XanContext *s,
 127                       uint8_t *dest, const int dest_len)
 128 {
 129     uint8_t opcode;
 130     int size;
 131     uint8_t *orig_dest = dest;
 132     const uint8_t *dest_end = dest + dest_len;
 133
 134     while (dest < dest_end) {
 135         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->gb) <= 0)
 136             return AVERROR_INVALIDDATA;
 137
 138         opcode = bytestream2_get_byteu(&s->gb);
 139
 140         if (opcode < 0xe0) {
 141             int size2, back;
 142             if ((opcode & 0x80) == 0) {
 143                 size  = opcode & 3;
 144                 back  = ((opcode & 0x60) << 3) + bytestream2_get_byte(&s->gb) + 1;
 145                 size2 = ((opcode & 0x1c) >> 2) + 3;
 146             } else if ((opcode & 0x40) == 0) {
 147                 size  = bytestream2_peek_byte(&s->gb) >> 6;
 148                 back  = (bytestream2_get_be16(&s->gb) & 0x3fff) + 1;
 149                 size2 = (opcode & 0x3f) + 4;
 150             } else {
 151                 size  = opcode & 3;
 152                 back  = ((opcode & 0x10) << 12) + bytestream2_get_be16(&s->gb) + 1;
 153                 size2 = ((opcode & 0x0c) <<  6) + bytestream2_get_byte(&s->gb) + 5;
 154                 if (size + size2 > dest_end - dest)
 155                     break;
 156             }
 157             if (dest + size + size2 > dest_end ||
 158                 dest - orig_dest + size < back)
 159                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 160             bytestream2_get_buffer(&s->gb, dest, size);
 161             dest += size;
 162             av_memcpy_backptr(dest, back, size2);
 163             dest += size2;
 164         } else {
 165             int finish = opcode >= 0xfc;
 166
 167             size = finish ? opcode & 3 : ((opcode & 0x1f) << 2) + 4;
 168             if (dest_end - dest < size)
 169                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 170             bytestream2_get_buffer(&s->gb, dest, size);
 171             dest += size;
 172             if (finish)
 173                 break;
 174         }
 175     }
 176     return dest - orig_dest;
 177 }
 178
 179 static int xan_decode_chroma(AVCodecContext *avctx, unsigned chroma_off)
 180 {
 181     XanContext *s = avctx->priv_data;
 182     uint8_t *U, *V;
 183     int val, uval, vval;
 184     int i, j;
 185     const uint8_t *src, *src_end;
 186     const uint8_t *table;
 187     int mode, offset, dec_size, table_size;
 188
 189     if (!chroma_off)
 190         return 0;
 191     if (chroma_off + 4 >= bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
 192         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid chroma block position\n");
 193         return AVERROR_INVALIDDATA;
 194     }
 195     bytestream2_seek(&s->gb, chroma_off + 4, SEEK_SET);
 196     mode        = bytestream2_get_le16(&s->gb);
 197     table       = s->gb.buffer;
 198     table_size  = bytestream2_get_le16(&s->gb);
 199     offset      = table_size * 2;
 200     table_size += 1;
 201
 202     if (offset >= bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
 203         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid chroma block offset\n");
 204         return AVERROR_INVALIDDATA;
 205     }
 206
 207     bytestream2_skip(&s->gb, offset);
 208     memset(s->scratch_buffer, 0, s->buffer_size);
 209     dec_size = xan_unpack(s, s->scratch_buffer, s->buffer_size);
 210     if (dec_size < 0) {
 211         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Chroma unpacking failed\n");
 212         return dec_size;
 213     }
 214
 215     U = s->pic->data[1];
 216     V = s->pic->data[2];
 217     src     = s->scratch_buffer;
 218     src_end = src + dec_size;
 219     if (mode) {
 220         for (j = 0; j < avctx->height >> 1; j++) {
 221             for (i = 0; i < avctx->width >> 1; i++) {
 222                 if (src_end - src < 1)
 223                     return 0;
 224                 val = *src++;
 225                 if (val) {
 226                     if (val >= table_size)
 227                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 228                     val  = AV_RL16(table + (val << 1));
 229                     uval = (val >> 3) & 0xF8;
 230                     vval = (val >> 8) & 0xF8;
 231                     U[i] = uval | (uval >> 5);
 232                     V[i] = vval | (vval >> 5);
 233                 }
 234             }
 235             U += s->pic->linesize[1];
 236             V += s->pic->linesize[2];
 237         }
 238         if (avctx->height & 1) {
 239             memcpy(U, U - s->pic->linesize[1], avctx->width >> 1);
 240             memcpy(V, V - s->pic->linesize[2], avctx->width >> 1);
 241         }
 242     } else {
 243         uint8_t *U2 = U + s->pic->linesize[1];
 244         uint8_t *V2 = V + s->pic->linesize[2];
 245
 246         for (j = 0; j < avctx->height >> 2; j++) {
 247             for (i = 0; i < avctx->width >> 1; i += 2) {
 248                 if (src_end - src < 1)
 249                     return 0;
 250                 val = *src++;
 251                 if (val) {
 252                     if (val >= table_size)
 253                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 254                     val  = AV_RL16(table + (val << 1));
 255                     uval = (val >> 3) & 0xF8;
 256                     vval = (val >> 8) & 0xF8;
 257                     U[i] = U[i+1] = U2[i] = U2[i+1] = uval | (uval >> 5);
 258                     V[i] = V[i+1] = V2[i] = V2[i+1] = vval | (vval >> 5);
 259                 }
 260             }
 261             U  += s->pic->linesize[1] * 2;
 262             V  += s->pic->linesize[2] * 2;
 263             U2 += s->pic->linesize[1] * 2;
 264             V2 += s->pic->linesize[2] * 2;
 265         }
 266         if (avctx->height & 3) {
 267             int lines = ((avctx->height + 1) >> 1) - (avctx->height >> 2) * 2;
 268
 269             memcpy(U, U - lines * s->pic->linesize[1], lines * s->pic->linesize[1]);
 270             memcpy(V, V - lines * s->pic->linesize[2], lines * s->pic->linesize[2]);
 271         }
 272     }
 273
 274     return 0;
 275 }
 276
 277 static int xan_decode_frame_type0(AVCodecContext *avctx)
 278 {
 279     XanContext *s = avctx->priv_data;
 280     uint8_t *ybuf, *prev_buf, *src = s->scratch_buffer;
 281     unsigned  chroma_off, corr_off;
 282     int cur, last;
 283     int i, j;
 284     int ret;
 285
 286     chroma_off = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 287     corr_off   = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 288
 289     if ((ret = xan_decode_chroma(avctx, chroma_off)) != 0)
 290         return ret;
 291
 292     if (corr_off >= bytestream2_size(&s->gb)) {
 293         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Ignoring invalid correction block position\n");
 294         corr_off = 0;
 295     }
 296     bytestream2_seek(&s->gb, 12, SEEK_SET);
 297     ret = xan_unpack_luma(s, src, s->buffer_size >> 1);
 298     if (ret) {
 299         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Luma decoding failed\n");
 300         return ret;
 301     }
 302
 303     ybuf = s->y_buffer;
 304     last = *src++;
 305     ybuf[0] = last << 1;
 306     for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 307         cur = (last + *src++) & 0x1F;
 308         ybuf[j]   = last + cur;
 309         ybuf[j+1] = cur << 1;
 310         last = cur;
 311     }
 312     ybuf[j]  = last << 1;
 313     prev_buf = ybuf;
 314     ybuf += avctx->width;
 315
 316     for (i = 1; i < avctx->height; i++) {
 317         last = ((prev_buf[0] >> 1) + *src++) & 0x1F;
 318         ybuf[0] = last << 1;
 319         for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 320             cur = ((prev_buf[j + 1] >> 1) + *src++) & 0x1F;
 321             ybuf[j]   = last + cur;
 322             ybuf[j+1] = cur << 1;
 323             last = cur;
 324         }
 325         ybuf[j] = last << 1;
 326         prev_buf = ybuf;
 327         ybuf += avctx->width;
 328     }
 329
 330     if (corr_off) {
 331         int dec_size;
 332
 333         bytestream2_seek(&s->gb, 8 + corr_off, SEEK_SET);
 334         dec_size = xan_unpack(s, s->scratch_buffer, s->buffer_size / 2);
 335         if (dec_size < 0)
 336             dec_size = 0;
 337         else
 338             dec_size = FFMIN(dec_size, s->buffer_size/2 - 1);
 339
 340         for (i = 0; i < dec_size; i++)
 341             s->y_buffer[i*2+1] = (s->y_buffer[i*2+1] + (s->scratch_buffer[i] << 1)) & 0x3F;
 342     }
 343
 344     src  = s->y_buffer;
 345     ybuf = s->pic->data[0];
 346     for (j = 0; j < avctx->height; j++) {
 347         for (i = 0; i < avctx->width; i++)
 348             ybuf[i] = (src[i] << 2) | (src[i] >> 3);
 349         src  += avctx->width;
 350         ybuf += s->pic->linesize[0];
 351     }
 352
 353     return 0;
 354 }
 355
 356 static int xan_decode_frame_type1(AVCodecContext *avctx)
 357 {
 358     XanContext *s = avctx->priv_data;
 359     uint8_t *ybuf, *src = s->scratch_buffer;
 360     int cur, last;
 361     int i, j;
 362     int ret;
 363
 364     if ((ret = xan_decode_chroma(avctx, bytestream2_get_le32(&s->gb))) != 0)
 365         return ret;
 366
 367     bytestream2_seek(&s->gb, 16, SEEK_SET);
 368     ret = xan_unpack_luma(s, src,
 369                           s->buffer_size >> 1);
 370     if (ret) {
 371         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Luma decoding failed\n");
 372         return ret;
 373     }
 374
 375     ybuf = s->y_buffer;
 376     for (i = 0; i < avctx->height; i++) {
 377         last = (ybuf[0] + (*src++ << 1)) & 0x3F;
 378         ybuf[0] = last;
 379         for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 380             cur = (ybuf[j + 1] + (*src++ << 1)) & 0x3F;
 381             ybuf[j]   = (last + cur) >> 1;
 382             ybuf[j+1] = cur;
 383             last = cur;
 384         }
 385         ybuf[j] = last;
 386         ybuf += avctx->width;
 387     }
 388
 389     src = s->y_buffer;
 390     ybuf = s->pic->data[0];
 391     for (j = 0; j < avctx->height; j++) {
 392         for (i = 0; i < avctx->width; i++)
 393             ybuf[i] = (src[i] << 2) | (src[i] >> 3);
 394         src  += avctx->width;
 395         ybuf += s->pic->linesize[0];
 396     }
 397
 398     return 0;
 399 }
 400
 401 static int xan_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 402                             void *data, int *got_frame,
 403                             AVPacket *avpkt)
 404 {
 405     XanContext *s = avctx->priv_data;
 406     int ftype;
 407     int ret;
 408
 409     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, s->pic, 0)) < 0)
 410         return ret;
 411
 412     bytestream2_init(&s->gb, avpkt->data, avpkt->size);
 413     ftype = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 414     switch (ftype) {
 415     case 0:
 416         ret = xan_decode_frame_type0(avctx);
 417         break;
 418     case 1:
 419         ret = xan_decode_frame_type1(avctx);
 420         break;
 421     default:
 422         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame type %d\n", ftype);
 423         return AVERROR_INVALIDDATA;
 424     }
 425     if (ret)
 426         return ret;
 427
 428     if ((ret = av_frame_ref(data, s->pic)) < 0)
 429         return ret;
 430
 431     *got_frame = 1;
 432
 433     return avpkt->size;
 434 }
 435
 436 AVCodec ff_xan_wc4_decoder = {
 437     .name           = "xan_wc4",
 438     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Wing Commander IV / Xxan"),
 439     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 440     .id             = AV_CODEC_ID_XAN_WC4,
 441     .priv_data_size = sizeof(XanContext),
 442     .init           = xan_decode_init,
 443     .close          = xan_decode_end,
 444     .decode         = xan_decode_frame,
 445     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 446     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP | FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
 447 };