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 Libav.
   7  *
   8  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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_init(AVCodecContext *avctx)
  42 {
  43     XanContext *s = avctx->priv_data;
  44
  45     s->avctx = avctx;
  46
  47     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  48
  49     if (avctx->height < 8) {
  50         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame height: %d.\n", avctx->height);
  51         return AVERROR(EINVAL);
  52     }
  53
  54     s->buffer_size = avctx->width * avctx->height;
  55     s->y_buffer = av_malloc(s->buffer_size);
  56     if (!s->y_buffer)
  57         return AVERROR(ENOMEM);
  58     s->scratch_buffer = av_malloc(s->buffer_size + 130);
  59     if (!s->scratch_buffer) {
  60         av_freep(&s->y_buffer);
  61         return AVERROR(ENOMEM);
  62     }
  63
  64     return 0;
  65 }
  66
  67 static int xan_unpack_luma(XanContext *s,
  68                            uint8_t *dst, const int dst_size)
  69 {
  70     int tree_size, eof;
  71     int bits, mask;
  72     int tree_root, node;
  73     const uint8_t *dst_end = dst + dst_size;
  74     GetByteContext tree = s->gb;
  75     int start_off = bytestream2_tell(&tree);
  76
  77     tree_size = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  78     eof       = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  79     tree_root = eof + tree_size;
  80     bytestream2_skip(&s->gb, tree_size * 2);
  81
  82     node = tree_root;
  83     bits = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  84     mask = 0x80;
  85     for (;;) {
  86         int bit = !!(bits & mask);
  87         mask >>= 1;
  88         bytestream2_seek(&tree, start_off + node*2 + bit - eof * 2, SEEK_SET);
  89         node = bytestream2_get_byte(&tree);
  90         if (node == eof)
  91             break;
  92         if (node < eof) {
  93             *dst++ = node;
  94             if (dst > dst_end)
  95                 break;
  96             node = tree_root;
  97         }
  98         if (!mask) {
  99             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->gb) <= 0)
 100                 break;
 101             bits = bytestream2_get_byteu(&s->gb);
 102             mask = 0x80;
 103         }
 104     }
 105     return dst != dst_end ? AVERROR_INVALIDDATA : 0;
 106 }
 107
 108 /* almost the same as in xan_wc3 decoder */
 109 static int xan_unpack(XanContext *s,
 110                       uint8_t *dest, const int dest_len)
 111 {
 112     uint8_t opcode;
 113     int size;
 114     uint8_t *orig_dest = dest;
 115     const uint8_t *dest_end = dest + dest_len;
 116
 117     while (dest < dest_end) {
 118         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->gb) <= 0)
 119             return AVERROR_INVALIDDATA;
 120
 121         opcode = bytestream2_get_byteu(&s->gb);
 122
 123         if (opcode < 0xe0) {
 124             int size2, back;
 125             if ((opcode & 0x80) == 0) {
 126                 size  = opcode & 3;
 127                 back  = ((opcode & 0x60) << 3) + bytestream2_get_byte(&s->gb) + 1;
 128                 size2 = ((opcode & 0x1c) >> 2) + 3;
 129             } else if ((opcode & 0x40) == 0) {
 130                 size  = bytestream2_peek_byte(&s->gb) >> 6;
 131                 back  = (bytestream2_get_be16(&s->gb) & 0x3fff) + 1;
 132                 size2 = (opcode & 0x3f) + 4;
 133             } else {
 134                 size  = opcode & 3;
 135                 back  = ((opcode & 0x10) << 12) + bytestream2_get_be16(&s->gb) + 1;
 136                 size2 = ((opcode & 0x0c) <<  6) + bytestream2_get_byte(&s->gb) + 5;
 137                 if (size + size2 > dest_end - dest)
 138                     break;
 139             }
 140             if (dest + size + size2 > dest_end ||
 141                 dest - orig_dest + size < back)
 142                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 143             bytestream2_get_buffer(&s->gb, dest, size);
 144             dest += size;
 145             av_memcpy_backptr(dest, back, size2);
 146             dest += size2;
 147         } else {
 148             int finish = opcode >= 0xfc;
 149
 150             size = finish ? opcode & 3 : ((opcode & 0x1f) << 2) + 4;
 151             if (dest_end - dest < size)
 152                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 153             bytestream2_get_buffer(&s->gb, dest, size);
 154             dest += size;
 155             if (finish)
 156                 break;
 157         }
 158     }
 159     return dest - orig_dest;
 160 }
 161
 162 static int xan_decode_chroma(AVCodecContext *avctx, unsigned chroma_off)
 163 {
 164     XanContext *s = avctx->priv_data;
 165     uint8_t *U, *V;
 166     int val, uval, vval;
 167     int i, j;
 168     const uint8_t *src, *src_end;
 169     const uint8_t *table;
 170     int mode, offset, dec_size, table_size;
 171
 172     if (!chroma_off)
 173         return 0;
 174     if (chroma_off + 4 >= bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
 175         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid chroma block position\n");
 176         return AVERROR_INVALIDDATA;
 177     }
 178     bytestream2_seek(&s->gb, chroma_off + 4, SEEK_SET);
 179     mode        = bytestream2_get_le16(&s->gb);
 180     table       = s->gb.buffer;
 181     table_size  = bytestream2_get_le16(&s->gb);
 182     offset      = table_size * 2;
 183     table_size += 1;
 184
 185     if (offset >= bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
 186         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid chroma block offset\n");
 187         return AVERROR_INVALIDDATA;
 188     }
 189
 190     bytestream2_skip(&s->gb, offset);
 191     memset(s->scratch_buffer, 0, s->buffer_size);
 192     dec_size = xan_unpack(s, s->scratch_buffer, s->buffer_size);
 193     if (dec_size < 0) {
 194         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Chroma unpacking failed\n");
 195         return dec_size;
 196     }
 197
 198     U = s->pic.data[1];
 199     V = s->pic.data[2];
 200     src     = s->scratch_buffer;
 201     src_end = src + dec_size;
 202     if (mode) {
 203         for (j = 0; j < avctx->height >> 1; j++) {
 204             for (i = 0; i < avctx->width >> 1; i++) {
 205                 val = *src++;
 206                 if (val && val < table_size) {
 207                     val  = AV_RL16(table + (val << 1));
 208                     uval = (val >> 3) & 0xF8;
 209                     vval = (val >> 8) & 0xF8;
 210                     U[i] = uval | (uval >> 5);
 211                     V[i] = vval | (vval >> 5);
 212                 }
 213                 if (src == src_end)
 214                     return 0;
 215             }
 216             U += s->pic.linesize[1];
 217             V += s->pic.linesize[2];
 218         }
 219         if (avctx->height & 1) {
 220             memcpy(U, U - s->pic.linesize[1], avctx->width >> 1);
 221             memcpy(V, V - s->pic.linesize[2], avctx->width >> 1);
 222         }
 223     } else {
 224         uint8_t *U2 = U + s->pic.linesize[1];
 225         uint8_t *V2 = V + s->pic.linesize[2];
 226
 227         for (j = 0; j < avctx->height >> 2; j++) {
 228             for (i = 0; i < avctx->width >> 1; i += 2) {
 229                 val = *src++;
 230                 if (val && val < table_size) {
 231                     val  = AV_RL16(table + (val << 1));
 232                     uval = (val >> 3) & 0xF8;
 233                     vval = (val >> 8) & 0xF8;
 234                     U[i] = U[i+1] = U2[i] = U2[i+1] = uval | (uval >> 5);
 235                     V[i] = V[i+1] = V2[i] = V2[i+1] = vval | (vval >> 5);
 236                 }
 237             }
 238             U  += s->pic.linesize[1] * 2;
 239             V  += s->pic.linesize[2] * 2;
 240             U2 += s->pic.linesize[1] * 2;
 241             V2 += s->pic.linesize[2] * 2;
 242         }
 243         if (avctx->height & 3) {
 244             int lines = ((avctx->height + 1) >> 1) - (avctx->height >> 2) * 2;
 245
 246             memcpy(U, U - lines * s->pic.linesize[1], lines * s->pic.linesize[1]);
 247             memcpy(V, V - lines * s->pic.linesize[2], lines * s->pic.linesize[2]);
 248         }
 249     }
 250
 251     return 0;
 252 }
 253
 254 static int xan_decode_frame_type0(AVCodecContext *avctx)
 255 {
 256     XanContext *s = avctx->priv_data;
 257     uint8_t *ybuf, *prev_buf, *src = s->scratch_buffer;
 258     unsigned  chroma_off, corr_off;
 259     int cur, last;
 260     int i, j;
 261     int ret;
 262
 263     chroma_off = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 264     corr_off   = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 265
 266     if ((ret = xan_decode_chroma(avctx, chroma_off)) != 0)
 267         return ret;
 268
 269     if (corr_off >= (s->gb.buffer_end - s->gb.buffer_start)) {
 270         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Ignoring invalid correction block position\n");
 271         corr_off = 0;
 272     }
 273     bytestream2_seek(&s->gb, 12, SEEK_SET);
 274     ret = xan_unpack_luma(s, src, s->buffer_size >> 1);
 275     if (ret) {
 276         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Luma decoding failed\n");
 277         return ret;
 278     }
 279
 280     ybuf = s->y_buffer;
 281     last = *src++;
 282     ybuf[0] = last << 1;
 283     for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 284         cur = (last + *src++) & 0x1F;
 285         ybuf[j]   = last + cur;
 286         ybuf[j+1] = cur << 1;
 287         last = cur;
 288     }
 289     ybuf[j]  = last << 1;
 290     prev_buf = ybuf;
 291     ybuf += avctx->width;
 292
 293     for (i = 1; i < avctx->height; i++) {
 294         last = ((prev_buf[0] >> 1) + *src++) & 0x1F;
 295         ybuf[0] = last << 1;
 296         for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 297             cur = ((prev_buf[j + 1] >> 1) + *src++) & 0x1F;
 298             ybuf[j]   = last + cur;
 299             ybuf[j+1] = cur << 1;
 300             last = cur;
 301         }
 302         ybuf[j] = last << 1;
 303         prev_buf = ybuf;
 304         ybuf += avctx->width;
 305     }
 306
 307     if (corr_off) {
 308         int dec_size;
 309
 310         bytestream2_seek(&s->gb, 8 + corr_off, SEEK_SET);
 311         dec_size = xan_unpack(s, s->scratch_buffer, s->buffer_size);
 312         if (dec_size < 0)
 313             dec_size = 0;
 314         for (i = 0; i < dec_size; i++)
 315             s->y_buffer[i*2+1] = (s->y_buffer[i*2+1] + (s->scratch_buffer[i] << 1)) & 0x3F;
 316     }
 317
 318     src  = s->y_buffer;
 319     ybuf = s->pic.data[0];
 320     for (j = 0; j < avctx->height; j++) {
 321         for (i = 0; i < avctx->width; i++)
 322             ybuf[i] = (src[i] << 2) | (src[i] >> 3);
 323         src  += avctx->width;
 324         ybuf += s->pic.linesize[0];
 325     }
 326
 327     return 0;
 328 }
 329
 330 static int xan_decode_frame_type1(AVCodecContext *avctx)
 331 {
 332     XanContext *s = avctx->priv_data;
 333     uint8_t *ybuf, *src = s->scratch_buffer;
 334     int cur, last;
 335     int i, j;
 336     int ret;
 337
 338     if ((ret = xan_decode_chroma(avctx, bytestream2_get_le32(&s->gb))) != 0)
 339         return ret;
 340
 341     bytestream2_seek(&s->gb, 16, SEEK_SET);
 342     ret = xan_unpack_luma(s, src,
 343                           s->buffer_size >> 1);
 344     if (ret) {
 345         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Luma decoding failed\n");
 346         return ret;
 347     }
 348
 349     ybuf = s->y_buffer;
 350     for (i = 0; i < avctx->height; i++) {
 351         last = (ybuf[0] + (*src++ << 1)) & 0x3F;
 352         ybuf[0] = last;
 353         for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 354             cur = (ybuf[j + 1] + (*src++ << 1)) & 0x3F;
 355             ybuf[j]   = (last + cur) >> 1;
 356             ybuf[j+1] = cur;
 357             last = cur;
 358         }
 359         ybuf[j] = last;
 360         ybuf += avctx->width;
 361     }
 362
 363     src = s->y_buffer;
 364     ybuf = s->pic.data[0];
 365     for (j = 0; j < avctx->height; j++) {
 366         for (i = 0; i < avctx->width; i++)
 367             ybuf[i] = (src[i] << 2) | (src[i] >> 3);
 368         src  += avctx->width;
 369         ybuf += s->pic.linesize[0];
 370     }
 371
 372     return 0;
 373 }
 374
 375 static int xan_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 376                             void *data, int *got_frame,
 377                             AVPacket *avpkt)
 378 {
 379     XanContext *s = avctx->priv_data;
 380     int ftype;
 381     int ret;
 382
 383     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, &s->pic))) {
 384         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "reget_buffer() failed\n");
 385         return ret;
 386     }
 387
 388     bytestream2_init(&s->gb, avpkt->data, avpkt->size);
 389     ftype = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 390     switch (ftype) {
 391     case 0:
 392         ret = xan_decode_frame_type0(avctx);
 393         break;
 394     case 1:
 395         ret = xan_decode_frame_type1(avctx);
 396         break;
 397     default:
 398         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame type %d\n", ftype);
 399         return AVERROR_INVALIDDATA;
 400     }
 401     if (ret)
 402         return ret;
 403
 404     if ((ret = av_frame_ref(data, &s->pic)) < 0)
 405         return ret;
 406
 407     *got_frame = 1;
 408
 409     return avpkt->size;
 410 }
 411
 412 static av_cold int xan_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 413 {
 414     XanContext *s = avctx->priv_data;
 415
 416     av_frame_unref(&s->pic);
 417
 418     av_freep(&s->y_buffer);
 419     av_freep(&s->scratch_buffer);
 420
 421     return 0;
 422 }
 423
 424 AVCodec ff_xan_wc4_decoder = {
 425     .name           = "xan_wc4",
 426     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 427     .id             = AV_CODEC_ID_XAN_WC4,
 428     .priv_data_size = sizeof(XanContext),
 429     .init           = xan_decode_init,
 430     .close          = xan_decode_end,
 431     .decode         = xan_decode_frame,
 432     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 433     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Wing Commander IV / Xxan"),
 434 };