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 "avcodec.h"
  24 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  25 #include "libavutil/mem.h"
  26 #include "bytestream.h"
  27 #define BITSTREAM_READER_LE
  28 #include "get_bits.h"
  29 #include "internal.h"
  30
  31 typedef struct XanContext {
  32     AVCodecContext *avctx;
  33     AVFrame *pic;
  34
  35     uint8_t *y_buffer;
  36     uint8_t *scratch_buffer;
  37     int     buffer_size;
  38     GetByteContext gb;
  39 } XanContext;
  40
  41 static av_cold int xan_decode_end(AVCodecContext *avctx);
  42
  43 static av_cold int xan_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  44 {
  45     XanContext *s = avctx->priv_data;
  46
  47     s->avctx = avctx;
  48
  49     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  50
  51     if (avctx->height < 8) {
  52         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame height: %d.\n", avctx->height);
  53         return AVERROR(EINVAL);
  54     }
  55
  56     s->buffer_size = avctx->width * avctx->height;
  57     s->y_buffer = av_malloc(s->buffer_size);
  58     if (!s->y_buffer)
  59         return AVERROR(ENOMEM);
  60     s->scratch_buffer = av_malloc(s->buffer_size + 130);
  61     if (!s->scratch_buffer) {
  62         xan_decode_end(avctx);
  63         return AVERROR(ENOMEM);
  64     }
  65
  66     s->pic = av_frame_alloc();
  67     if (!s->pic) {
  68         xan_decode_end(avctx);
  69         return AVERROR(ENOMEM);
  70     }
  71
  72     return 0;
  73 }
  74
  75 static int xan_unpack_luma(XanContext *s,
  76                            uint8_t *dst, const int dst_size)
  77 {
  78     int tree_size, eof;
  79     int bits, mask;
  80     int tree_root, node;
  81     const uint8_t *dst_end = dst + dst_size;
  82     GetByteContext tree = s->gb;
  83     int start_off = bytestream2_tell(&tree);
  84
  85     tree_size = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  86     eof       = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  87     tree_root = eof + tree_size;
  88     bytestream2_skip(&s->gb, tree_size * 2);
  89
  90     node = tree_root;
  91     bits = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  92     mask = 0x80;
  93     for (;;) {
  94         int bit = !!(bits & mask);
  95         mask >>= 1;
  96         bytestream2_seek(&tree, start_off + node*2 + bit - eof * 2, SEEK_SET);
  97         node = bytestream2_get_byte(&tree);
  98         if (node == eof)
  99             break;
 100         if (node < eof) {
 101             *dst++ = node;
 102             if (dst > dst_end)
 103                 break;
 104             node = tree_root;
 105         }
 106         if (!mask) {
 107             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->gb) <= 0)
 108                 break;
 109             bits = bytestream2_get_byteu(&s->gb);
 110             mask = 0x80;
 111         }
 112     }
 113     return dst != dst_end ? AVERROR_INVALIDDATA : 0;
 114 }
 115
 116 /* almost the same as in xan_wc3 decoder */
 117 static int xan_unpack(XanContext *s,
 118                       uint8_t *dest, const int dest_len)
 119 {
 120     uint8_t opcode;
 121     int size;
 122     uint8_t *orig_dest = dest;
 123     const uint8_t *dest_end = dest + dest_len;
 124
 125     while (dest < dest_end) {
 126         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->gb) <= 0)
 127             return AVERROR_INVALIDDATA;
 128
 129         opcode = bytestream2_get_byteu(&s->gb);
 130
 131         if (opcode < 0xe0) {
 132             int size2, back;
 133             if ((opcode & 0x80) == 0) {
 134                 size  = opcode & 3;
 135                 back  = ((opcode & 0x60) << 3) + bytestream2_get_byte(&s->gb) + 1;
 136                 size2 = ((opcode & 0x1c) >> 2) + 3;
 137             } else if ((opcode & 0x40) == 0) {
 138                 size  = bytestream2_peek_byte(&s->gb) >> 6;
 139                 back  = (bytestream2_get_be16(&s->gb) & 0x3fff) + 1;
 140                 size2 = (opcode & 0x3f) + 4;
 141             } else {
 142                 size  = opcode & 3;
 143                 back  = ((opcode & 0x10) << 12) + bytestream2_get_be16(&s->gb) + 1;
 144                 size2 = ((opcode & 0x0c) <<  6) + bytestream2_get_byte(&s->gb) + 5;
 145                 if (size + size2 > dest_end - dest)
 146                     break;
 147             }
 148             if (dest + size + size2 > dest_end ||
 149                 dest - orig_dest + size < back)
 150                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 151             bytestream2_get_buffer(&s->gb, dest, size);
 152             dest += size;
 153             av_memcpy_backptr(dest, back, size2);
 154             dest += size2;
 155         } else {
 156             int finish = opcode >= 0xfc;
 157
 158             size = finish ? opcode & 3 : ((opcode & 0x1f) << 2) + 4;
 159             if (dest_end - dest < size)
 160                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 161             bytestream2_get_buffer(&s->gb, dest, size);
 162             dest += size;
 163             if (finish)
 164                 break;
 165         }
 166     }
 167     return dest - orig_dest;
 168 }
 169
 170 static int xan_decode_chroma(AVCodecContext *avctx, unsigned chroma_off)
 171 {
 172     XanContext *s = avctx->priv_data;
 173     uint8_t *U, *V;
 174     int val, uval, vval;
 175     int i, j;
 176     const uint8_t *src, *src_end;
 177     const uint8_t *table;
 178     int mode, offset, dec_size, table_size;
 179
 180     if (!chroma_off)
 181         return 0;
 182     if (chroma_off + 4 >= bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
 183         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid chroma block position\n");
 184         return AVERROR_INVALIDDATA;
 185     }
 186     bytestream2_seek(&s->gb, chroma_off + 4, SEEK_SET);
 187     mode        = bytestream2_get_le16(&s->gb);
 188     table       = s->gb.buffer;
 189     table_size  = bytestream2_get_le16(&s->gb);
 190     offset      = table_size * 2;
 191     table_size += 1;
 192
 193     if (offset >= bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
 194         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid chroma block offset\n");
 195         return AVERROR_INVALIDDATA;
 196     }
 197
 198     bytestream2_skip(&s->gb, offset);
 199     memset(s->scratch_buffer, 0, s->buffer_size);
 200     dec_size = xan_unpack(s, s->scratch_buffer, s->buffer_size);
 201     if (dec_size < 0) {
 202         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Chroma unpacking failed\n");
 203         return dec_size;
 204     }
 205
 206     U = s->pic->data[1];
 207     V = s->pic->data[2];
 208     src     = s->scratch_buffer;
 209     src_end = src + dec_size;
 210     if (mode) {
 211         for (j = 0; j < avctx->height >> 1; j++) {
 212             for (i = 0; i < avctx->width >> 1; i++) {
 213                 if (src_end - src < 1)
 214                     return 0;
 215                 val = *src++;
 216                 if (val) {
 217                     if (val >= table_size)
 218                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 219                     val  = AV_RL16(table + (val << 1));
 220                     uval = (val >> 3) & 0xF8;
 221                     vval = (val >> 8) & 0xF8;
 222                     U[i] = uval | (uval >> 5);
 223                     V[i] = vval | (vval >> 5);
 224                 }
 225             }
 226             U += s->pic->linesize[1];
 227             V += s->pic->linesize[2];
 228         }
 229         if (avctx->height & 1) {
 230             memcpy(U, U - s->pic->linesize[1], avctx->width >> 1);
 231             memcpy(V, V - s->pic->linesize[2], avctx->width >> 1);
 232         }
 233     } else {
 234         uint8_t *U2 = U + s->pic->linesize[1];
 235         uint8_t *V2 = V + s->pic->linesize[2];
 236
 237         for (j = 0; j < avctx->height >> 2; j++) {
 238             for (i = 0; i < avctx->width >> 1; i += 2) {
 239                 if (src_end - src < 1)
 240                     return 0;
 241                 val = *src++;
 242                 if (val) {
 243                     if (val >= table_size)
 244                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 245                     val  = AV_RL16(table + (val << 1));
 246                     uval = (val >> 3) & 0xF8;
 247                     vval = (val >> 8) & 0xF8;
 248                     U[i] = U[i+1] = U2[i] = U2[i+1] = uval | (uval >> 5);
 249                     V[i] = V[i+1] = V2[i] = V2[i+1] = vval | (vval >> 5);
 250                 }
 251             }
 252             U  += s->pic->linesize[1] * 2;
 253             V  += s->pic->linesize[2] * 2;
 254             U2 += s->pic->linesize[1] * 2;
 255             V2 += s->pic->linesize[2] * 2;
 256         }
 257         if (avctx->height & 3) {
 258             int lines = ((avctx->height + 1) >> 1) - (avctx->height >> 2) * 2;
 259
 260             memcpy(U, U - lines * s->pic->linesize[1], lines * s->pic->linesize[1]);
 261             memcpy(V, V - lines * s->pic->linesize[2], lines * s->pic->linesize[2]);
 262         }
 263     }
 264
 265     return 0;
 266 }
 267
 268 static int xan_decode_frame_type0(AVCodecContext *avctx)
 269 {
 270     XanContext *s = avctx->priv_data;
 271     uint8_t *ybuf, *prev_buf, *src = s->scratch_buffer;
 272     unsigned  chroma_off, corr_off;
 273     int cur, last;
 274     int i, j;
 275     int ret;
 276
 277     chroma_off = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 278     corr_off   = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 279
 280     if ((ret = xan_decode_chroma(avctx, chroma_off)) != 0)
 281         return ret;
 282
 283     if (corr_off >= bytestream2_size(&s->gb)) {
 284         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Ignoring invalid correction block position\n");
 285         corr_off = 0;
 286     }
 287     bytestream2_seek(&s->gb, 12, SEEK_SET);
 288     ret = xan_unpack_luma(s, src, s->buffer_size >> 1);
 289     if (ret) {
 290         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Luma decoding failed\n");
 291         return ret;
 292     }
 293
 294     ybuf = s->y_buffer;
 295     last = *src++;
 296     ybuf[0] = last << 1;
 297     for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 298         cur = (last + *src++) & 0x1F;
 299         ybuf[j]   = last + cur;
 300         ybuf[j+1] = cur << 1;
 301         last = cur;
 302     }
 303     if(j < avctx->width)
 304         ybuf[j]  = last << 1;
 305     prev_buf = ybuf;
 306     ybuf += avctx->width;
 307
 308     for (i = 1; i < avctx->height; i++) {
 309         last = ((prev_buf[0] >> 1) + *src++) & 0x1F;
 310         ybuf[0] = last << 1;
 311         for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 312             cur = ((prev_buf[j + 1] >> 1) + *src++) & 0x1F;
 313             ybuf[j]   = last + cur;
 314             ybuf[j+1] = cur << 1;
 315             last = cur;
 316         }
 317         if(j < avctx->width)
 318             ybuf[j] = last << 1;
 319         prev_buf = ybuf;
 320         ybuf += avctx->width;
 321     }
 322
 323     if (corr_off) {
 324         int dec_size;
 325
 326         bytestream2_seek(&s->gb, 8 + corr_off, SEEK_SET);
 327         dec_size = xan_unpack(s, s->scratch_buffer, s->buffer_size / 2);
 328         if (dec_size < 0)
 329             dec_size = 0;
 330         else
 331             dec_size = FFMIN(dec_size, s->buffer_size/2 - 1);
 332
 333         for (i = 0; i < dec_size; i++)
 334             s->y_buffer[i*2+1] = (s->y_buffer[i*2+1] + (s->scratch_buffer[i] << 1)) & 0x3F;
 335     }
 336
 337     src  = s->y_buffer;
 338     ybuf = s->pic->data[0];
 339     for (j = 0; j < avctx->height; j++) {
 340         for (i = 0; i < avctx->width; i++)
 341             ybuf[i] = (src[i] << 2) | (src[i] >> 3);
 342         src  += avctx->width;
 343         ybuf += s->pic->linesize[0];
 344     }
 345
 346     return 0;
 347 }
 348
 349 static int xan_decode_frame_type1(AVCodecContext *avctx)
 350 {
 351     XanContext *s = avctx->priv_data;
 352     uint8_t *ybuf, *src = s->scratch_buffer;
 353     int cur, last;
 354     int i, j;
 355     int ret;
 356
 357     if ((ret = xan_decode_chroma(avctx, bytestream2_get_le32(&s->gb))) != 0)
 358         return ret;
 359
 360     bytestream2_seek(&s->gb, 16, SEEK_SET);
 361     ret = xan_unpack_luma(s, src,
 362                           s->buffer_size >> 1);
 363     if (ret) {
 364         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Luma decoding failed\n");
 365         return ret;
 366     }
 367
 368     ybuf = s->y_buffer;
 369     for (i = 0; i < avctx->height; i++) {
 370         last = (ybuf[0] + (*src++ << 1)) & 0x3F;
 371         ybuf[0] = last;
 372         for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 373             cur = (ybuf[j + 1] + (*src++ << 1)) & 0x3F;
 374             ybuf[j]   = (last + cur) >> 1;
 375             ybuf[j+1] = cur;
 376             last = cur;
 377         }
 378         if(j < avctx->width)
 379             ybuf[j] = last;
 380         ybuf += avctx->width;
 381     }
 382
 383     src = s->y_buffer;
 384     ybuf = s->pic->data[0];
 385     for (j = 0; j < avctx->height; j++) {
 386         for (i = 0; i < avctx->width; i++)
 387             ybuf[i] = (src[i] << 2) | (src[i] >> 3);
 388         src  += avctx->width;
 389         ybuf += s->pic->linesize[0];
 390     }
 391
 392     return 0;
 393 }
 394
 395 static int xan_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 396                             void *data, int *got_frame,
 397                             AVPacket *avpkt)
 398 {
 399     XanContext *s = avctx->priv_data;
 400     int ftype;
 401     int ret;
 402
 403     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, s->pic)) < 0)
 404         return ret;
 405
 406     bytestream2_init(&s->gb, avpkt->data, avpkt->size);
 407     ftype = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 408     switch (ftype) {
 409     case 0:
 410         ret = xan_decode_frame_type0(avctx);
 411         break;
 412     case 1:
 413         ret = xan_decode_frame_type1(avctx);
 414         break;
 415     default:
 416         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame type %d\n", ftype);
 417         return AVERROR_INVALIDDATA;
 418     }
 419     if (ret)
 420         return ret;
 421
 422     if ((ret = av_frame_ref(data, s->pic)) < 0)
 423         return ret;
 424
 425     *got_frame = 1;
 426
 427     return avpkt->size;
 428 }
 429
 430 static av_cold int xan_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 431 {
 432     XanContext *s = avctx->priv_data;
 433
 434     av_frame_free(&s->pic);
 435
 436     av_freep(&s->y_buffer);
 437     av_freep(&s->scratch_buffer);
 438
 439     return 0;
 440 }
 441
 442 AVCodec ff_xan_wc4_decoder = {
 443     .name           = "xan_wc4",
 444     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 445     .id             = AV_CODEC_ID_XAN_WC4,
 446     .priv_data_size = sizeof(XanContext),
 447     .init           = xan_decode_init,
 448     .close          = xan_decode_end,
 449     .decode         = xan_decode_frame,
 450     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 451     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Wing Commander IV / Xxan"),
 452 };