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 "bytestream.h"
  26 #define BITSTREAM_READER_LE
  27 #include "get_bits.h"
  28 // for av_memcpy_backptr
  29 #include "libavutil/lzo.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 } 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 = 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(const uint8_t *src, const int src_size,
  62                            uint8_t *dst, const int dst_size)
  63 {
  64    int tree_size, eof;
  65    const uint8_t *tree;
  66    int bits, mask;
  67    int tree_root, node;
  68    const uint8_t *dst_end = dst + dst_size;
  69    const uint8_t *src_end = src + src_size;
  70
  71    tree_size = *src++;
  72    eof       = *src++;
  73    tree      = src - eof * 2 - 2;
  74    tree_root = eof + tree_size;
  75    src += tree_size * 2;
  76
  77    node = tree_root;
  78    bits = *src++;
  79    mask = 0x80;
  80    for (;;) {
  81        int bit = !!(bits & mask);
  82        mask >>= 1;
  83        node = tree[node*2 + bit];
  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            bits = *src++;
  94            if (src > src_end)
  95                break;
  96            mask = 0x80;
  97        }
  98    }
  99    return dst != dst_end;
 100 }
 101
 102 /* almost the same as in xan_wc3 decoder */
 103 static int xan_unpack(uint8_t *dest, const int dest_len,
 104                       const uint8_t *src, const int src_len)
 105 {
 106     uint8_t opcode;
 107     int size;
 108     uint8_t *orig_dest = dest;
 109     const uint8_t *src_end = src + src_len;
 110     const uint8_t *dest_end = dest + dest_len;
 111
 112     while (dest < dest_end) {
 113         opcode = *src++;
 114
 115         if (opcode < 0xe0) {
 116             int size2, back;
 117             if ((opcode & 0x80) == 0) {
 118                 size  = opcode & 3;
 119                 back  = ((opcode & 0x60) << 3) + *src++ + 1;
 120                 size2 = ((opcode & 0x1c) >> 2) + 3;
 121             } else if ((opcode & 0x40) == 0) {
 122                 size  = *src >> 6;
 123                 back  = (bytestream_get_be16(&src) & 0x3fff) + 1;
 124                 size2 = (opcode & 0x3f) + 4;
 125             } else {
 126                 size  = opcode & 3;
 127                 back  = ((opcode & 0x10) << 12) + bytestream_get_be16(&src) + 1;
 128                 size2 = ((opcode & 0x0c) <<  6) + *src++ + 5;
 129                 if (size + size2 > dest_end - dest)
 130                     break;
 131             }
 132             if (src + size > src_end ||
 133                 dest + size + size2 > dest_end ||
 134                 dest + size - orig_dest < back )
 135                 return -1;
 136             bytestream_get_buffer(&src, dest, size);
 137             dest += size;
 138             av_memcpy_backptr(dest, back, size2);
 139             dest += size2;
 140         } else {
 141             int finish = opcode >= 0xfc;
 142
 143             size = finish ? opcode & 3 : ((opcode & 0x1f) << 2) + 4;
 144             if (src + size > src_end || dest + size > dest_end)
 145                 return -1;
 146             bytestream_get_buffer(&src, dest, size);
 147             dest += size;
 148             if (finish)
 149                 break;
 150         }
 151     }
 152     return dest - orig_dest;
 153 }
 154
 155 static int xan_decode_chroma(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt)
 156 {
 157     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 158     XanContext *s = avctx->priv_data;
 159     uint8_t *U, *V;
 160     unsigned chroma_off;
 161     int val, uval, vval;
 162     int i, j;
 163     const uint8_t *src, *src_end;
 164     const uint8_t *table;
 165     int table_size;
 166     int mode, offset, dec_size;
 167
 168     chroma_off = AV_RL32(buf + 4);
 169     if (!chroma_off)
 170         return 0;
 171     if (chroma_off + 10 >= avpkt->size) {
 172         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid chroma block position\n");
 173         return -1;
 174     }
 175     src    = avpkt->data + 4 + chroma_off;
 176     table  = src + 2;
 177     table_size =  avpkt->data + avpkt->size - table;
 178     mode   = bytestream_get_le16(&src);
 179     offset = bytestream_get_le16(&src) * 2;
 180
 181     if (src - avpkt->data >= avpkt->size - offset) {
 182         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid chroma block offset\n");
 183         return -1;
 184     }
 185
 186     memset(s->scratch_buffer, 0, s->buffer_size);
 187     dec_size = xan_unpack(s->scratch_buffer, s->buffer_size, src + offset,
 188                           avpkt->size - offset - (src - avpkt->data));
 189     if (dec_size < 0) {
 190         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Chroma unpacking failed\n");
 191         return -1;
 192     }
 193
 194     U = s->pic.data[1];
 195     V = s->pic.data[2];
 196     src     = s->scratch_buffer;
 197     src_end = src + dec_size;
 198     if (mode) {
 199         for (j = 0; j < avctx->height >> 1; j++) {
 200             for (i = 0; i < avctx->width >> 1; i++) {
 201                 if (src_end - src < 1)
 202                     return 0;
 203                 val = *src++;
 204                 if (val) {
 205                     if (val << 1 >= table_size)
 206                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 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             }
 214             U += s->pic.linesize[1];
 215             V += s->pic.linesize[2];
 216         }
 217     } else {
 218         uint8_t *U2 = U + s->pic.linesize[1];
 219         uint8_t *V2 = V + s->pic.linesize[2];
 220
 221         for (j = 0; j < avctx->height >> 2; j++) {
 222             for (i = 0; i < avctx->width >> 1; i += 2) {
 223                 if (src_end - src < 1)
 224                     return 0;
 225                 val = *src++;
 226                 if (val) {
 227                     if (val << 1 >= table_size)
 228                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 229                     val  = AV_RL16(table + (val << 1));
 230                     uval = (val >> 3) & 0xF8;
 231                     vval = (val >> 8) & 0xF8;
 232                     U[i] = U[i+1] = U2[i] = U2[i+1] = uval | (uval >> 5);
 233                     V[i] = V[i+1] = V2[i] = V2[i+1] = vval | (vval >> 5);
 234                 }
 235             }
 236             U  += s->pic.linesize[1] * 2;
 237             V  += s->pic.linesize[2] * 2;
 238             U2 += s->pic.linesize[1] * 2;
 239             V2 += s->pic.linesize[2] * 2;
 240         }
 241     }
 242
 243     return 0;
 244 }
 245
 246 static int xan_decode_frame_type0(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt)
 247 {
 248     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 249     XanContext *s = avctx->priv_data;
 250     uint8_t *ybuf, *prev_buf, *src = s->scratch_buffer;
 251     unsigned  chroma_off, corr_off;
 252     int cur, last, size;
 253     int i, j;
 254     int ret;
 255
 256     corr_off   = AV_RL32(buf + 8);
 257     chroma_off = AV_RL32(buf + 4);
 258
 259     if ((ret = xan_decode_chroma(avctx, avpkt)) != 0)
 260         return ret;
 261
 262     size = avpkt->size - 4;
 263     if (corr_off >= avpkt->size) {
 264         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Ignoring invalid correction block position\n");
 265         corr_off = 0;
 266     }
 267     if (corr_off)
 268         size = corr_off;
 269     if (chroma_off)
 270         size = FFMIN(size, chroma_off);
 271     ret = xan_unpack_luma(buf + 12, size, src, s->buffer_size >> 1);
 272     if (ret) {
 273         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Luma decoding failed\n");
 274         return ret;
 275     }
 276
 277     ybuf = s->y_buffer;
 278     last = *src++;
 279     ybuf[0] = last << 1;
 280     for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 281         cur = (last + *src++) & 0x1F;
 282         ybuf[j]   = last + cur;
 283         ybuf[j+1] = cur << 1;
 284         last = cur;
 285     }
 286     ybuf[j]  = last << 1;
 287     prev_buf = ybuf;
 288     ybuf += avctx->width;
 289
 290     for (i = 1; i < avctx->height; i++) {
 291         last = ((prev_buf[0] >> 1) + *src++) & 0x1F;
 292         ybuf[0] = last << 1;
 293         for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 294             cur = ((prev_buf[j + 1] >> 1) + *src++) & 0x1F;
 295             ybuf[j]   = last + cur;
 296             ybuf[j+1] = cur << 1;
 297             last = cur;
 298         }
 299         ybuf[j] = last << 1;
 300         prev_buf = ybuf;
 301         ybuf += avctx->width;
 302     }
 303
 304     if (corr_off) {
 305         int corr_end, dec_size;
 306
 307         corr_end = avpkt->size;
 308         if (chroma_off > corr_off)
 309             corr_end = chroma_off;
 310         dec_size = xan_unpack(s->scratch_buffer, s->buffer_size,
 311                               avpkt->data + 8 + corr_off,
 312                               corr_end - corr_off);
 313         if (dec_size < 0)
 314             dec_size = 0;
 315         else
 316             dec_size = FFMIN(dec_size, s->buffer_size/2 - 1);
 317
 318         for (i = 0; i < dec_size; i++)
 319             s->y_buffer[i*2+1] = (s->y_buffer[i*2+1] + (s->scratch_buffer[i] << 1)) & 0x3F;
 320     }
 321
 322     src  = s->y_buffer;
 323     ybuf = s->pic.data[0];
 324     for (j = 0; j < avctx->height; j++) {
 325         for (i = 0; i < avctx->width; i++)
 326             ybuf[i] = (src[i] << 2) | (src[i] >> 3);
 327         src  += avctx->width;
 328         ybuf += s->pic.linesize[0];
 329     }
 330
 331     return 0;
 332 }
 333
 334 static int xan_decode_frame_type1(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt)
 335 {
 336     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 337     XanContext *s = avctx->priv_data;
 338     uint8_t *ybuf, *src = s->scratch_buffer;
 339     int cur, last;
 340     int i, j;
 341     int ret;
 342
 343     if ((ret = xan_decode_chroma(avctx, avpkt)) != 0)
 344         return ret;
 345
 346     ret = xan_unpack_luma(buf + 16, avpkt->size - 16, src,
 347                           s->buffer_size >> 1);
 348     if (ret) {
 349         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Luma decoding failed\n");
 350         return ret;
 351     }
 352
 353     ybuf = s->y_buffer;
 354     for (i = 0; i < avctx->height; i++) {
 355         last = (ybuf[0] + (*src++ << 1)) & 0x3F;
 356         ybuf[0] = last;
 357         for (j = 1; j < avctx->width - 1; j += 2) {
 358             cur = (ybuf[j + 1] + (*src++ << 1)) & 0x3F;
 359             ybuf[j]   = (last + cur) >> 1;
 360             ybuf[j+1] = cur;
 361             last = cur;
 362         }
 363         ybuf[j] = last;
 364         ybuf += avctx->width;
 365     }
 366
 367     src = s->y_buffer;
 368     ybuf = s->pic.data[0];
 369     for (j = 0; j < avctx->height; j++) {
 370         for (i = 0; i < avctx->width; i++)
 371             ybuf[i] = (src[i] << 2) | (src[i] >> 3);
 372         src  += avctx->width;
 373         ybuf += s->pic.linesize[0];
 374     }
 375
 376     return 0;
 377 }
 378
 379 static int xan_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 380                             void *data, int *data_size,
 381                             AVPacket *avpkt)
 382 {
 383     XanContext *s = avctx->priv_data;
 384     int ftype;
 385     int ret;
 386
 387     s->pic.reference = 3;
 388     s->pic.buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID |
 389                           FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE |
 390                           FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
 391     if ((ret = avctx->reget_buffer(avctx, &s->pic))) {
 392         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "reget_buffer() failed\n");
 393         return ret;
 394     }
 395
 396     ftype = AV_RL32(avpkt->data);
 397     switch (ftype) {
 398     case 0:
 399         ret = xan_decode_frame_type0(avctx, avpkt);
 400         break;
 401     case 1:
 402         ret = xan_decode_frame_type1(avctx, avpkt);
 403         break;
 404     default:
 405         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame type %d\n", ftype);
 406         return -1;
 407     }
 408     if (ret)
 409         return ret;
 410
 411     *data_size = sizeof(AVFrame);
 412     *(AVFrame*)data = s->pic;
 413
 414     return avpkt->size;
 415 }
 416
 417 static av_cold int xan_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 418 {
 419     XanContext *s = avctx->priv_data;
 420
 421     if (s->pic.data[0])
 422         avctx->release_buffer(avctx, &s->pic);
 423
 424     av_freep(&s->y_buffer);
 425     av_freep(&s->scratch_buffer);
 426
 427     return 0;
 428 }
 429
 430 AVCodec ff_xan_wc4_decoder = {
 431     .name           = "xan_wc4",
 432     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 433     .id             = CODEC_ID_XAN_WC4,
 434     .priv_data_size = sizeof(XanContext),
 435     .init           = xan_decode_init,
 436     .close          = xan_decode_end,
 437     .decode         = xan_decode_frame,
 438     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 439     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Wing Commander IV / Xxan"),
 440 };