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