libavcodec/nuv.c

   1 /*
   2  * NuppelVideo decoder
   3  * Copyright (c) 2006 Reimar Doeffinger
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include <stddef.h>
  23 #include <limits.h>
  24
  25 #include "libavutil/common.h"
  26 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  27 #include "libavutil/lzo.h"
  28 #include "libavutil/imgutils.h"
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "codec_internal.h"
  31 #include "decode.h"
  32 #include "jpegquanttables.h"
  33 #include "rtjpeg.h"
  34
  35 typedef struct NuvContext {
  36     AVFrame *pic;
  37     int codec_frameheader;
  38     int quality;
  39     int width, height;
  40     unsigned int decomp_size;
  41     unsigned char *decomp_buf;
  42     uint32_t lq[64], cq[64];
  43     RTJpegContext rtj;
  44 } NuvContext;
  45
  46 /**
  47  * @brief copy frame data from buffer to AVFrame, handling stride.
  48  * @param f destination AVFrame
  49  * @param src source buffer, does not use any line-stride
  50  * @param width width of the video frame
  51  * @param height height of the video frame
  52  */
  53 static void copy_frame(AVFrame *f, const uint8_t *src, int width, int height)
  54 {
  55     uint8_t *src_data[4];
  56     int src_linesize[4];
  57     av_image_fill_arrays(src_data, src_linesize, src,
  58                          f->format, width, height, 1);
  59     av_image_copy2(f->data, f->linesize, src_data, src_linesize,
  60                    f->format, width, height);
  61 }
  62
  63 /**
  64  * @brief extract quantization tables from codec data into our context
  65  */
  66 static int get_quant(AVCodecContext *avctx, NuvContext *c, const uint8_t *buf,
  67                      int size)
  68 {
  69     int i;
  70     if (size < 2 * 64 * 4) {
  71         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "insufficient rtjpeg quant data\n");
  72         return AVERROR_INVALIDDATA;
  73     }
  74     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
  75         c->lq[i] = AV_RL32(buf);
  76     for (i = 0; i < 64; i++, buf += 4)
  77         c->cq[i] = AV_RL32(buf);
  78     return 0;
  79 }
  80
  81 /**
  82  * @brief set quantization tables from a quality value
  83  */
  84 static void get_quant_quality(NuvContext *c, int quality)
  85 {
  86     int i;
  87     quality = FFMAX(quality, 1);
  88     for (i = 0; i < 64; i++) {
  89         c->lq[i] = (ff_mjpeg_std_luminance_quant_tbl[i] << 7) / quality;
  90         c->cq[i] = (ff_mjpeg_std_chrominance_quant_tbl[i] << 7) / quality;
  91     }
  92 }
  93
  94 static int codec_reinit(AVCodecContext *avctx, int width, int height,
  95                         int quality)
  96 {
  97     NuvContext *c = avctx->priv_data;
  98     int ret;
  99
 100     width  = FFALIGN(width,  2);
 101     height = FFALIGN(height, 2);
 102     if (quality >= 0)
 103         get_quant_quality(c, quality);
 104     if (width != c->width || height != c->height) {
 105         // also reserve space for a possible additional header
 106         int64_t buf_size = height * (int64_t)width * 3 / 2
 107                      + FFMAX(AV_LZO_OUTPUT_PADDING, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)
 108                      + RTJPEG_HEADER_SIZE;
 109         if (buf_size > INT_MAX/8)
 110             return -1;
 111         if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height)) < 0)
 112             return ret;
 113         c->width  = width;
 114         c->height = height;
 115         av_fast_malloc(&c->decomp_buf, &c->decomp_size,
 116                        buf_size);
 117         if (!c->decomp_buf) {
 118             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 119                    "Can't allocate decompression buffer.\n");
 120             return AVERROR(ENOMEM);
 121         }
 122         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
 123         av_frame_unref(c->pic);
 124         return 1;
 125     } else if (quality != c->quality)
 126         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
 127
 128     return 0;
 129 }
 130
 131 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *picture,
 132                         int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 133 {
 134     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 135     int buf_size       = avpkt->size;
 136     NuvContext *c      = avctx->priv_data;
 137     int orig_size      = buf_size;
 138     int keyframe, ret;
 139     int size_change = 0;
 140     int minsize = 0;
 141     int flags = 0;
 142     int result, init_frame = !avctx->frame_num;
 143     enum {
 144         NUV_UNCOMPRESSED  = '0',
 145         NUV_RTJPEG        = '1',
 146         NUV_RTJPEG_IN_LZO = '2',
 147         NUV_LZO           = '3',
 148         NUV_BLACK         = 'N',
 149         NUV_COPY_LAST     = 'L'
 150     } comptype;
 151
 152     if (buf_size < 12) {
 153         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "coded frame too small\n");
 154         return AVERROR_INVALIDDATA;
 155     }
 156
 157     // codec data (rtjpeg quant tables)
 158     if (buf[0] == 'D' && buf[1] == 'R') {
 159         int ret;
 160         // Skip the rest of the frame header.
 161         buf       = &buf[12];
 162         buf_size -= 12;
 163         ret       = get_quant(avctx, c, buf, buf_size);
 164         if (ret < 0)
 165             return ret;
 166         ff_rtjpeg_decode_init(&c->rtj, c->width, c->height, c->lq, c->cq);
 167         return orig_size;
 168     }
 169
 170     if (buf_size < 12 || buf[0] != 'V') {
 171         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not a nuv video frame\n");
 172         return AVERROR_INVALIDDATA;
 173     }
 174     comptype = buf[1];
 175     switch (comptype) {
 176     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
 177     case NUV_RTJPEG:
 178         keyframe = !buf[2];
 179         if (c->width < 16 || c->height < 16) {
 180             return AVERROR_INVALIDDATA;
 181         }
 182         break;
 183     case NUV_COPY_LAST:
 184         flags |= FF_REGET_BUFFER_FLAG_READONLY;
 185         keyframe = 0;
 186         break;
 187     default:
 188         keyframe = 1;
 189         break;
 190     }
 191     switch (comptype) {
 192     case NUV_UNCOMPRESSED:
 193         minsize = c->width * c->height * 3 / 2;
 194         break;
 195     case NUV_RTJPEG:
 196         minsize = c->width/16 * (c->height/16) * 6;
 197         break;
 198     case NUV_BLACK:
 199     case NUV_COPY_LAST:
 200     case NUV_LZO:
 201     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
 202         break;
 203     default:
 204         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown compression\n");
 205         return AVERROR_INVALIDDATA;
 206     }
 207     if (buf_size < minsize / 4)
 208         return AVERROR_INVALIDDATA;
 209 retry:
 210     // Skip the rest of the frame header.
 211     buf       = &buf[12];
 212     buf_size -= 12;
 213     if (comptype == NUV_RTJPEG_IN_LZO || comptype == NUV_LZO) {
 214         int outlen = c->decomp_size - FFMAX(AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE, AV_LZO_OUTPUT_PADDING);
 215         int inlen  = buf_size;
 216         if (av_lzo1x_decode(c->decomp_buf, &outlen, buf, &inlen)) {
 217             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error during lzo decompression\n");
 218             return AVERROR_INVALIDDATA;
 219         }
 220         buf      = c->decomp_buf;
 221         buf_size = c->decomp_size - FFMAX(AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE, AV_LZO_OUTPUT_PADDING) - outlen;
 222         memset(c->decomp_buf + buf_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 223     }
 224     if (c->codec_frameheader) {
 225         int w, h, q;
 226         if (buf_size < RTJPEG_HEADER_SIZE) {
 227             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too small NUV video frame\n");
 228             return AVERROR_INVALIDDATA;
 229         }
 230         // There seem to exist two variants of this header: one starts with 'V'
 231         // and 5 bytes unknown, the other matches current MythTV and is 4 bytes size,
 232         // 1 byte header size (== 12), 1 byte version (== 0)
 233         if (buf[0] != 'V' && AV_RL16(&buf[4]) != 0x000c) {
 234             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown secondary frame header (wrong codec_tag?)\n");
 235             return AVERROR_INVALIDDATA;
 236         }
 237         w = AV_RL16(&buf[6]);
 238         h = AV_RL16(&buf[8]);
 239         q = buf[10];
 240         if ((result = codec_reinit(avctx, w, h, q)) < 0)
 241             return result;
 242         if (result) {
 243             buf = avpkt->data;
 244             buf_size = avpkt->size;
 245             size_change = 1;
 246             goto retry;
 247         }
 248         buf       = &buf[RTJPEG_HEADER_SIZE];
 249         buf_size -= RTJPEG_HEADER_SIZE;
 250     }
 251
 252     if (size_change || keyframe) {
 253         av_frame_unref(c->pic);
 254         init_frame = 1;
 255     }
 256
 257     if ((result = ff_reget_buffer(avctx, c->pic, flags)) < 0)
 258         return result;
 259     if (init_frame) {
 260         memset(c->pic->data[0], 0,    avctx->height * c->pic->linesize[0]);
 261         memset(c->pic->data[1], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[1] / 2);
 262         memset(c->pic->data[2], 0x80, avctx->height * c->pic->linesize[2] / 2);
 263     }
 264
 265     c->pic->pict_type = keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
 266     if (keyframe)
 267         c->pic->flags |= AV_FRAME_FLAG_KEY;
 268     else
 269         c->pic->flags &= ~AV_FRAME_FLAG_KEY;
 270     // decompress/copy/whatever data
 271     switch (comptype) {
 272     case NUV_LZO:
 273     case NUV_UNCOMPRESSED: {
 274         int height = c->height;
 275         if (buf_size < c->width * height * 3 / 2) {
 276             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "uncompressed frame too short\n");
 277             height = buf_size / c->width / 3 * 2;
 278         }
 279         if(height > 0)
 280             copy_frame(c->pic, buf, c->width, height);
 281         break;
 282     }
 283     case NUV_RTJPEG_IN_LZO:
 284     case NUV_RTJPEG:
 285         ret = ff_rtjpeg_decode_frame_yuv420(&c->rtj, c->pic, buf, buf_size);
 286         if (ret < 0)
 287             return ret;
 288         break;
 289     case NUV_BLACK:
 290         memset(c->pic->data[0], 0, c->width * c->height);
 291         memset(c->pic->data[1], 128, c->width * c->height / 4);
 292         memset(c->pic->data[2], 128, c->width * c->height / 4);
 293         break;
 294     case NUV_COPY_LAST:
 295         /* nothing more to do here */
 296         break;
 297     }
 298
 299     if ((result = av_frame_ref(picture, c->pic)) < 0)
 300         return result;
 301
 302     *got_frame = 1;
 303     return orig_size;
 304 }
 305
 306 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 307 {
 308     NuvContext *c  = avctx->priv_data;
 309     int ret;
 310
 311     c->pic = av_frame_alloc();
 312     if (!c->pic)
 313         return AVERROR(ENOMEM);
 314
 315     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 316     c->decomp_buf  = NULL;
 317     c->quality     = -1;
 318     c->width       = 0;
 319     c->height      = 0;
 320
 321     c->codec_frameheader = avctx->codec_tag == MKTAG('R', 'J', 'P', 'G');
 322
 323     if (avctx->extradata_size)
 324         get_quant(avctx, c, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
 325
 326     ff_rtjpeg_init(&c->rtj, avctx);
 327
 328     if ((ret = codec_reinit(avctx, avctx->width, avctx->height, -1)) < 0)
 329         return ret;
 330
 331     return 0;
 332 }
 333
 334 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 335 {
 336     NuvContext *c = avctx->priv_data;
 337
 338     av_freep(&c->decomp_buf);
 339     av_frame_free(&c->pic);
 340
 341     return 0;
 342 }
 343
 344 const FFCodec ff_nuv_decoder = {
 345     .p.name         = "nuv",
 346     CODEC_LONG_NAME("NuppelVideo/RTJPEG"),
 347     .p.type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 348     .p.id           = AV_CODEC_ID_NUV,
 349     .priv_data_size = sizeof(NuvContext),
 350     .init           = decode_init,
 351     .close          = decode_end,
 352     FF_CODEC_DECODE_CB(decode_frame),
 353     .p.capabilities = AV_CODEC_CAP_DR1,
 354     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 355 };