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