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     if (avctx->width & 1) {
  56         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame width: %d.\n", avctx->width);
  57         return AVERROR(EINVAL);
  58     }
  59
  60     s->buffer_size = avctx->width * avctx->height;
  61     s->y_buffer = av_malloc(s->buffer_size);
  62     if (!s->y_buffer)
  63         return AVERROR(ENOMEM);
  64     s->scratch_buffer = av_malloc(s->buffer_size + 130);
  65     if (!s->scratch_buffer) {
  66         xan_decode_end(avctx);
  67         return AVERROR(ENOMEM);
  68     }
  69
  70     s->pic = av_frame_alloc();
  71     if (!s->pic) {
  72         xan_decode_end(avctx);
  73         return AVERROR(ENOMEM);
  74     }
  75
  76     return 0;
  77 }
  78
  79 static int xan_unpack_luma(XanContext *s,
  80                            uint8_t *dst, const int dst_size)
  81 {
  82     int tree_size, eof;
  83     int bits, mask;
  84     int tree_root, node;
  85     const uint8_t *dst_end = dst + dst_size;
  86     GetByteContext tree = s->gb;
  87     int start_off = bytestream2_tell(&tree);
  88
  89     tree_size = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  90     eof       = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  91     tree_root = eof + tree_size;
  92     bytestream2_skip(&s->gb, tree_size * 2);
  93
  94     node = tree_root;
  95     bits = bytestream2_get_byte(&s->gb);
  96     mask = 0x80;
  97     for (;;) {
  98         int bit = !!(bits & mask);
  99         mask >>= 1;
 100         bytestream2_seek(&tree, start_off + node*2 + bit - eof * 2, SEEK_SET);
 101         node = bytestream2_get_byte(&tree);
 102         if (node == eof)
 103             break;
 104         if (node < eof) {
 105             *dst++ = node;
 106             if (dst > dst_end)
 107                 break;
 108             node = tree_root;
 109         }
 110         if (!mask) {
 111             if (bytestream2_get_bytes_left(&s->gb) <= 0)
 112                 break;
 113             bits = bytestream2_get_byteu(&s->gb);
 114             mask = 0x80;
 115         }
 116     }
 117     return dst != dst_end ? AVERROR_INVALIDDATA : 0;
 118 }
 119
 120 /* almost the same as in xan_wc3 decoder */
 121 static int xan_unpack(XanContext *s,
 122                       uint8_t *dest, const int dest_len)
 123 {
 124     uint8_t opcode;
 125     int size;
 126     uint8_t *orig_dest = dest;
 127     const uint8_t *dest_end = dest + dest_len;
 128
 129     while (dest < dest_end) {
 130         if (bytestream2_get_bytes_left(&s->gb) <= 0)
 131             return AVERROR_INVALIDDATA;
 132
 133         opcode = bytestream2_get_byteu(&s->gb);
 134
 135         if (opcode < 0xe0) {
 136             int size2, back;
 137             if ((opcode & 0x80) == 0) {
 138                 size  = opcode & 3;
 139                 back  = ((opcode & 0x60) << 3) + bytestream2_get_byte(&s->gb) + 1;
 140                 size2 = ((opcode & 0x1c) >> 2) + 3;
 141             } else if ((opcode & 0x40) == 0) {
 142                 size  = bytestream2_peek_byte(&s->gb) >> 6;
 143                 back  = (bytestream2_get_be16(&s->gb) & 0x3fff) + 1;
 144                 size2 = (opcode & 0x3f) + 4;
 145             } else {
 146                 size  = opcode & 3;
 147                 back  = ((opcode & 0x10) << 12) + bytestream2_get_be16(&s->gb) + 1;
 148                 size2 = ((opcode & 0x0c) <<  6) + bytestream2_get_byte(&s->gb) + 5;
 149                 if (size + size2 > dest_end - dest)
 150                     break;
 151             }
 152             if (dest + size + size2 > dest_end ||
 153                 dest - orig_dest + size < back)
 154                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 155             bytestream2_get_buffer(&s->gb, dest, size);
 156             dest += size;
 157             av_memcpy_backptr(dest, back, size2);
 158             dest += size2;
 159         } else {
 160             int finish = opcode >= 0xfc;
 161
 162             size = finish ? opcode & 3 : ((opcode & 0x1f) << 2) + 4;
 163             if (dest_end - dest < size)
 164                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 165             bytestream2_get_buffer(&s->gb, dest, size);
 166             dest += size;
 167             if (finish)
 168                 break;
 169         }
 170     }
 171     return dest - orig_dest;
 172 }
 173
 174 static int xan_decode_chroma(AVCodecContext *avctx, unsigned chroma_off)
 175 {
 176     XanContext *s = avctx->priv_data;
 177     uint8_t *U, *V;
 178     int val, uval, vval;
 179     int i, j;
 180     const uint8_t *src, *src_end;
 181     const uint8_t *table;
 182     int mode, offset, dec_size, table_size;
 183
 184     if (!chroma_off)
 185         return 0;
 186     if (chroma_off + 4 >= bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
 187         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid chroma block position\n");
 188         return AVERROR_INVALIDDATA;
 189     }
 190     bytestream2_seek(&s->gb, chroma_off + 4, SEEK_SET);
 191     mode        = bytestream2_get_le16(&s->gb);
 192     table       = s->gb.buffer;
 193     table_size  = bytestream2_get_le16(&s->gb);
 194     offset      = table_size * 2;
 195     table_size += 1;
 196
 197     if (offset >= bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
 198         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid chroma block offset\n");
 199         return AVERROR_INVALIDDATA;
 200     }
 201
 202     bytestream2_skip(&s->gb, offset);
 203     memset(s->scratch_buffer, 0, s->buffer_size);
 204     dec_size = xan_unpack(s, s->scratch_buffer, s->buffer_size);
 205     if (dec_size < 0) {
 206         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Chroma unpacking failed\n");
 207         return dec_size;
 208     }
 209
 210     U = s->pic->data[1];
 211     V = s->pic->data[2];
 212     src     = s->scratch_buffer;
 213     src_end = src + dec_size;
 214     if (mode) {
 215         for (j = 0; j < avctx->height >> 1; j++) {
 216             for (i = 0; i < avctx->width >> 1; i++) {
 217                 if (src_end - src < 1)
 218                     return 0;
 219                 val = *src++;
 220                 if (val) {
 221                     if (val >= table_size)
 222                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 223                     val  = AV_RL16(table + (val << 1));
 224                     uval = (val >> 3) & 0xF8;
 225                     vval = (val >> 8) & 0xF8;
 226                     U[i] = uval | (uval >> 5);
 227                     V[i] = vval | (vval >> 5);
 228                 }
 229             }
 230             U += s->pic->linesize[1];
 231             V += s->pic->linesize[2];
 232         }
 233         if (avctx->height & 1) {
 234             memcpy(U, U - s->pic->linesize[1], avctx->width >> 1);
 235             memcpy(V, V - s->pic->linesize[2], avctx->width >> 1);
 236         }
 237     } else {
 238         uint8_t *U2 = U + s->pic->linesize[1];
 239         uint8_t *V2 = V + s->pic->linesize[2];
 240
 241         for (j = 0; j < avctx->height >> 2; j++) {
 242             for (i = 0; i < avctx->width >> 1; i += 2) {
 243                 if (src_end - src < 1)
 244                     return 0;
 245                 val = *src++;
 246                 if (val) {
 247                     if (val >= table_size)
 248                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 249                     val  = AV_RL16(table + (val << 1));
 250                     uval = (val >> 3) & 0xF8;
 251                     vval = (val >> 8) & 0xF8;
 252                     U[i] = U[i+1] = U2[i] = U2[i+1] = uval | (uval >> 5);
 253                     V[i] = V[i+1] = V2[i] = V2[i+1] = vval | (vval >> 5);
 254                 }
 255             }
 256             U  += s->pic->linesize[1] * 2;
 257             V  += s->pic->linesize[2] * 2;
 258             U2 += s->pic->linesize[1] * 2;
 259             V2 += s->pic->linesize[2] * 2;
 260         }
 261         if (avctx->height & 3) {
 262             int lines = ((avctx->height + 1) >> 1) - (avctx->height >> 2) * 2;
 263
 264             memcpy(U, U - lines * s->pic->linesize[1], lines * s->pic->linesize[1]);
 265             memcpy(V, V - lines * s->pic->linesize[2], lines * s->pic->linesize[2]);
 266         }
 267     }
 268
 269     return 0;
 270 }
 271
 272 static int xan_decode_frame_type0(AVCodecContext *avctx)
 273 {
 274     XanContext *s = avctx->priv_data;
 275     uint8_t *ybuf, *prev_buf, *src = s->scratch_buffer;
 276     unsigned  chroma_off, corr_off;
 277     int cur, last;
 278     int i, j;
 279     int ret;
 280
 281     chroma_off = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 282     corr_off   = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 283
 284     if ((ret = xan_decode_chroma(avctx, chroma_off)) != 0)
 285         return ret;
 286
 287     if (corr_off >= bytestream2_size(&s->gb)) {
 288         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Ignoring invalid correction block position\n");
 289         corr_off = 0;
 290     }
 291     bytestream2_seek(&s->gb, 12, SEEK_SET);
 292     ret = xan_unpack_luma(s, src, s->buffer_size >> 1);
 293     if (ret) {
 294         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Luma decoding failed\n");
 295         return ret;
 296     }
 297
 298     ybuf = s->y_buffer;
 299     last = *src++;
 300     ybuf[0] = last << 1;
 301     for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 302         cur = (last + *src++) & 0x1F;
 303         ybuf[j]   = last + cur;
 304         ybuf[j+1] = cur << 1;
 305         last = cur;
 306     }
 307     ybuf[j]  = last << 1;
 308     prev_buf = ybuf;
 309     ybuf += avctx->width;
 310
 311     for (i = 1; i < avctx->height; i++) {
 312         last = ((prev_buf[0] >> 1) + *src++) & 0x1F;
 313         ybuf[0] = last << 1;
 314         for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 315             cur = ((prev_buf[j + 1] >> 1) + *src++) & 0x1F;
 316             ybuf[j]   = last + cur;
 317             ybuf[j+1] = cur << 1;
 318             last = cur;
 319         }
 320         ybuf[j] = last << 1;
 321         prev_buf = ybuf;
 322         ybuf += avctx->width;
 323     }
 324
 325     if (corr_off) {
 326         int dec_size;
 327
 328         bytestream2_seek(&s->gb, 8 + corr_off, SEEK_SET);
 329         dec_size = xan_unpack(s, s->scratch_buffer, s->buffer_size / 2);
 330         if (dec_size < 0)
 331             dec_size = 0;
 332         else
 333             dec_size = FFMIN(dec_size, s->buffer_size/2 - 1);
 334
 335         for (i = 0; i < dec_size; i++)
 336             s->y_buffer[i*2+1] = (s->y_buffer[i*2+1] + (s->scratch_buffer[i] << 1)) & 0x3F;
 337     }
 338
 339     src  = s->y_buffer;
 340     ybuf = s->pic->data[0];
 341     for (j = 0; j < avctx->height; j++) {
 342         for (i = 0; i < avctx->width; i++)
 343             ybuf[i] = (src[i] << 2) | (src[i] >> 3);
 344         src  += avctx->width;
 345         ybuf += s->pic->linesize[0];
 346     }
 347
 348     return 0;
 349 }
 350
 351 static int xan_decode_frame_type1(AVCodecContext *avctx)
 352 {
 353     XanContext *s = avctx->priv_data;
 354     uint8_t *ybuf, *src = s->scratch_buffer;
 355     int cur, last;
 356     int i, j;
 357     int ret;
 358
 359     if ((ret = xan_decode_chroma(avctx, bytestream2_get_le32(&s->gb))) != 0)
 360         return ret;
 361
 362     bytestream2_seek(&s->gb, 16, SEEK_SET);
 363     ret = xan_unpack_luma(s, src,
 364                           s->buffer_size >> 1);
 365     if (ret) {
 366         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Luma decoding failed\n");
 367         return ret;
 368     }
 369
 370     ybuf = s->y_buffer;
 371     for (i = 0; i < avctx->height; i++) {
 372         last = (ybuf[0] + (*src++ << 1)) & 0x3F;
 373         ybuf[0] = last;
 374         for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 375             cur = (ybuf[j + 1] + (*src++ << 1)) & 0x3F;
 376             ybuf[j]   = (last + cur) >> 1;
 377             ybuf[j+1] = cur;
 378             last = cur;
 379         }
 380         ybuf[j] = last;
 381         ybuf += avctx->width;
 382     }
 383
 384     src = s->y_buffer;
 385     ybuf = s->pic->data[0];
 386     for (j = 0; j < avctx->height; j++) {
 387         for (i = 0; i < avctx->width; i++)
 388             ybuf[i] = (src[i] << 2) | (src[i] >> 3);
 389         src  += avctx->width;
 390         ybuf += s->pic->linesize[0];
 391     }
 392
 393     return 0;
 394 }
 395
 396 static int xan_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 397                             void *data, int *got_frame,
 398                             AVPacket *avpkt)
 399 {
 400     XanContext *s = avctx->priv_data;
 401     int ftype;
 402     int ret;
 403
 404     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, s->pic)) < 0)
 405         return ret;
 406
 407     bytestream2_init(&s->gb, avpkt->data, avpkt->size);
 408     ftype = bytestream2_get_le32(&s->gb);
 409     switch (ftype) {
 410     case 0:
 411         ret = xan_decode_frame_type0(avctx);
 412         break;
 413     case 1:
 414         ret = xan_decode_frame_type1(avctx);
 415         break;
 416     default:
 417         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame type %d\n", ftype);
 418         return AVERROR_INVALIDDATA;
 419     }
 420     if (ret)
 421         return ret;
 422
 423     if ((ret = av_frame_ref(data, s->pic)) < 0)
 424         return ret;
 425
 426     *got_frame = 1;
 427
 428     return avpkt->size;
 429 }
 430
 431 static av_cold int xan_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 432 {
 433     XanContext *s = avctx->priv_data;
 434
 435     av_frame_free(&s->pic);
 436
 437     av_freep(&s->y_buffer);
 438     av_freep(&s->scratch_buffer);
 439
 440     return 0;
 441 }
 442
 443 AVCodec ff_xan_wc4_decoder = {
 444     .name           = "xan_wc4",
 445     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Wing Commander IV / Xxan"),
 446     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 447     .id             = AV_CODEC_ID_XAN_WC4,
 448     .priv_data_size = sizeof(XanContext),
 449     .init           = xan_decode_init,
 450     .close          = xan_decode_end,
 451     .decode         = xan_decode_frame,
 452     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 453 };