Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * PNG image format
  3.  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
  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. #include "avcodec.h"
  22. #include "internal.h"
  23. #include "bytestream.h"
  24. #include "dsputil.h"
  25. #include "png.h"
  26.  
  27. #include "libavutil/avassert.h"
  28. #include "libavutil/opt.h"
  29.  
  30. #include <zlib.h>
  31.  
  32. #define IOBUF_SIZE 4096
  33.  
  34. typedef struct PNGEncContext {
  35.     AVClass *class;
  36.     DSPContext dsp;
  37.  
  38.     uint8_t *bytestream;
  39.     uint8_t *bytestream_start;
  40.     uint8_t *bytestream_end;
  41.     AVFrame picture;
  42.  
  43.     int filter_type;
  44.  
  45.     z_stream zstream;
  46.     uint8_t buf[IOBUF_SIZE];
  47.     int dpi;                     ///< Physical pixel density, in dots per inch, if set
  48.     int dpm;                     ///< Physical pixel density, in dots per meter, if set
  49. } PNGEncContext;
  50.  
  51. static void png_get_interlaced_row(uint8_t *dst, int row_size,
  52.                                    int bits_per_pixel, int pass,
  53.                                    const uint8_t *src, int width)
  54. {
  55.     int x, mask, dst_x, j, b, bpp;
  56.     uint8_t *d;
  57.     const uint8_t *s;
  58.     static const int masks[] = {0x80, 0x08, 0x88, 0x22, 0xaa, 0x55, 0xff};
  59.  
  60.     mask = masks[pass];
  61.     switch(bits_per_pixel) {
  62.     case 1:
  63.         memset(dst, 0, row_size);
  64.         dst_x = 0;
  65.         for(x = 0; x < width; x++) {
  66.             j = (x & 7);
  67.             if ((mask << j) & 0x80) {
  68.                 b = (src[x >> 3] >> (7 - j)) & 1;
  69.                 dst[dst_x >> 3] |= b << (7 - (dst_x & 7));
  70.                 dst_x++;
  71.             }
  72.         }
  73.         break;
  74.     default:
  75.         bpp = bits_per_pixel >> 3;
  76.         d = dst;
  77.         s = src;
  78.         for(x = 0; x < width; x++) {
  79.             j = x & 7;
  80.             if ((mask << j) & 0x80) {
  81.                 memcpy(d, s, bpp);
  82.                 d += bpp;
  83.             }
  84.             s += bpp;
  85.         }
  86.         break;
  87.     }
  88. }
  89.  
  90. static void sub_png_paeth_prediction(uint8_t *dst, uint8_t *src, uint8_t *top, int w, int bpp)
  91. {
  92.     int i;
  93.     for(i = 0; i < w; i++) {
  94.         int a, b, c, p, pa, pb, pc;
  95.  
  96.         a = src[i - bpp];
  97.         b = top[i];
  98.         c = top[i - bpp];
  99.  
  100.         p = b - c;
  101.         pc = a - c;
  102.  
  103.         pa = abs(p);
  104.         pb = abs(pc);
  105.         pc = abs(p + pc);
  106.  
  107.         if (pa <= pb && pa <= pc)
  108.             p = a;
  109.         else if (pb <= pc)
  110.             p = b;
  111.         else
  112.             p = c;
  113.         dst[i] = src[i] - p;
  114.     }
  115. }
  116.  
  117. static void png_filter_row(DSPContext *dsp, uint8_t *dst, int filter_type,
  118.                            uint8_t *src, uint8_t *top, int size, int bpp)
  119. {
  120.     int i;
  121.  
  122.     switch(filter_type) {
  123.     case PNG_FILTER_VALUE_NONE:
  124.         memcpy(dst, src, size);
  125.         break;
  126.     case PNG_FILTER_VALUE_SUB:
  127.         dsp->diff_bytes(dst, src, src-bpp, size);
  128.         memcpy(dst, src, bpp);
  129.         break;
  130.     case PNG_FILTER_VALUE_UP:
  131.         dsp->diff_bytes(dst, src, top, size);
  132.         break;
  133.     case PNG_FILTER_VALUE_AVG:
  134.         for(i = 0; i < bpp; i++)
  135.             dst[i] = src[i] - (top[i] >> 1);
  136.         for(; i < size; i++)
  137.             dst[i] = src[i] - ((src[i-bpp] + top[i]) >> 1);
  138.         break;
  139.     case PNG_FILTER_VALUE_PAETH:
  140.         for(i = 0; i < bpp; i++)
  141.             dst[i] = src[i] - top[i];
  142.         sub_png_paeth_prediction(dst+i, src+i, top+i, size-i, bpp);
  143.         break;
  144.     }
  145. }
  146.  
  147. static uint8_t *png_choose_filter(PNGEncContext *s, uint8_t *dst,
  148.                                   uint8_t *src, uint8_t *top, int size, int bpp)
  149. {
  150.     int pred = s->filter_type;
  151.     av_assert0(bpp || !pred);
  152.     if(!top && pred)
  153.         pred = PNG_FILTER_VALUE_SUB;
  154.     if(pred == PNG_FILTER_VALUE_MIXED) {
  155.         int i;
  156.         int cost, bcost = INT_MAX;
  157.         uint8_t *buf1 = dst, *buf2 = dst + size + 16;
  158.         for(pred=0; pred<5; pred++) {
  159.             png_filter_row(&s->dsp, buf1+1, pred, src, top, size, bpp);
  160.             buf1[0] = pred;
  161.             cost = 0;
  162.             for(i=0; i<=size; i++)
  163.                 cost += abs((int8_t)buf1[i]);
  164.             if(cost < bcost) {
  165.                 bcost = cost;
  166.                 FFSWAP(uint8_t*, buf1, buf2);
  167.             }
  168.         }
  169.         return buf2;
  170.     } else {
  171.         png_filter_row(&s->dsp, dst+1, pred, src, top, size, bpp);
  172.         dst[0] = pred;
  173.         return dst;
  174.     }
  175. }
  176.  
  177. static void png_write_chunk(uint8_t **f, uint32_t tag,
  178.                             const uint8_t *buf, int length)
  179. {
  180.     uint32_t crc;
  181.     uint8_t tagbuf[4];
  182.  
  183.     bytestream_put_be32(f, length);
  184.     crc = crc32(0, Z_NULL, 0);
  185.     AV_WL32(tagbuf, tag);
  186.     crc = crc32(crc, tagbuf, 4);
  187.     bytestream_put_be32(f, av_bswap32(tag));
  188.     if (length > 0) {
  189.         crc = crc32(crc, buf, length);
  190.         memcpy(*f, buf, length);
  191.         *f += length;
  192.     }
  193.     bytestream_put_be32(f, crc);
  194. }
  195.  
  196. /* XXX: do filtering */
  197. static int png_write_row(PNGEncContext *s, const uint8_t *data, int size)
  198. {
  199.     int ret;
  200.  
  201.     s->zstream.avail_in = size;
  202.     s->zstream.next_in = (uint8_t *)data;
  203.     while (s->zstream.avail_in > 0) {
  204.         ret = deflate(&s->zstream, Z_NO_FLUSH);
  205.         if (ret != Z_OK)
  206.             return -1;
  207.         if (s->zstream.avail_out == 0) {
  208.             if(s->bytestream_end - s->bytestream > IOBUF_SIZE + 100)
  209.                 png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('I', 'D', 'A', 'T'), s->buf, IOBUF_SIZE);
  210.             s->zstream.avail_out = IOBUF_SIZE;
  211.             s->zstream.next_out = s->buf;
  212.         }
  213.     }
  214.     return 0;
  215. }
  216.  
  217. static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
  218.                         const AVFrame *pict, int *got_packet)
  219. {
  220.     PNGEncContext *s = avctx->priv_data;
  221.     AVFrame * const p= &s->picture;
  222.     int bit_depth, color_type, y, len, row_size, ret, is_progressive;
  223.     int bits_per_pixel, pass_row_size, enc_row_size;
  224.     int64_t max_packet_size;
  225.     int compression_level;
  226.     uint8_t *ptr, *top;
  227.     uint8_t *crow_base = NULL, *crow_buf, *crow;
  228.     uint8_t *progressive_buf = NULL;
  229.     uint8_t *top_buf = NULL;
  230.  
  231.     *p = *pict;
  232.     p->pict_type= AV_PICTURE_TYPE_I;
  233.     p->key_frame= 1;
  234.  
  235.     is_progressive = !!(avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT);
  236.     switch(avctx->pix_fmt) {
  237.     case AV_PIX_FMT_RGBA64BE:
  238.         bit_depth = 16;
  239.         color_type = PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA;
  240.         break;
  241.     case AV_PIX_FMT_RGB48BE:
  242.         bit_depth = 16;
  243.         color_type = PNG_COLOR_TYPE_RGB;
  244.         break;
  245.     case AV_PIX_FMT_RGBA:
  246.         bit_depth = 8;
  247.         color_type = PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA;
  248.         break;
  249.     case AV_PIX_FMT_RGB24:
  250.         bit_depth = 8;
  251.         color_type = PNG_COLOR_TYPE_RGB;
  252.         break;
  253.     case AV_PIX_FMT_GRAY16BE:
  254.         bit_depth = 16;
  255.         color_type = PNG_COLOR_TYPE_GRAY;
  256.         break;
  257.     case AV_PIX_FMT_GRAY8:
  258.         bit_depth = 8;
  259.         color_type = PNG_COLOR_TYPE_GRAY;
  260.         break;
  261.     case AV_PIX_FMT_GRAY8A:
  262.         bit_depth = 8;
  263.         color_type = PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA;
  264.         break;
  265.     case AV_PIX_FMT_MONOBLACK:
  266.         bit_depth = 1;
  267.         color_type = PNG_COLOR_TYPE_GRAY;
  268.         break;
  269.     case AV_PIX_FMT_PAL8:
  270.         bit_depth = 8;
  271.         color_type = PNG_COLOR_TYPE_PALETTE;
  272.         break;
  273.     default:
  274.         return -1;
  275.     }
  276.     bits_per_pixel = ff_png_get_nb_channels(color_type) * bit_depth;
  277.     row_size = (avctx->width * bits_per_pixel + 7) >> 3;
  278.  
  279.     s->zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
  280.     s->zstream.zfree = ff_png_zfree;
  281.     s->zstream.opaque = NULL;
  282.     compression_level = avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT ?
  283.                             Z_DEFAULT_COMPRESSION :
  284.                             av_clip(avctx->compression_level, 0, 9);
  285.     ret = deflateInit2(&s->zstream, compression_level,
  286.                        Z_DEFLATED, 15, 8, Z_DEFAULT_STRATEGY);
  287.     if (ret != Z_OK)
  288.         return -1;
  289.  
  290.     enc_row_size    = deflateBound(&s->zstream, row_size);
  291.     max_packet_size = avctx->height * (int64_t)(enc_row_size +
  292.                                        ((enc_row_size + IOBUF_SIZE - 1) / IOBUF_SIZE) * 12)
  293.                       + FF_MIN_BUFFER_SIZE;
  294.     if (max_packet_size > INT_MAX)
  295.         return AVERROR(ENOMEM);
  296.     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, max_packet_size)) < 0)
  297.         return ret;
  298.  
  299.     s->bytestream_start =
  300.     s->bytestream       = pkt->data;
  301.     s->bytestream_end   = pkt->data + pkt->size;
  302.  
  303.     crow_base = av_malloc((row_size + 32) << (s->filter_type == PNG_FILTER_VALUE_MIXED));
  304.     if (!crow_base)
  305.         goto fail;
  306.     crow_buf = crow_base + 15; // pixel data should be aligned, but there's a control byte before it
  307.     if (is_progressive) {
  308.         progressive_buf = av_malloc(row_size + 1);
  309.         if (!progressive_buf)
  310.             goto fail;
  311.     }
  312.     if (is_progressive) {
  313.         top_buf = av_malloc(row_size + 1);
  314.         if (!top_buf)
  315.             goto fail;
  316.     }
  317.  
  318.     /* write png header */
  319.     AV_WB64(s->bytestream, PNGSIG);
  320.     s->bytestream += 8;
  321.  
  322.     AV_WB32(s->buf, avctx->width);
  323.     AV_WB32(s->buf + 4, avctx->height);
  324.     s->buf[8] = bit_depth;
  325.     s->buf[9] = color_type;
  326.     s->buf[10] = 0; /* compression type */
  327.     s->buf[11] = 0; /* filter type */
  328.     s->buf[12] = is_progressive; /* interlace type */
  329.  
  330.     png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('I', 'H', 'D', 'R'), s->buf, 13);
  331.  
  332.     if (s->dpm) {
  333.       AV_WB32(s->buf, s->dpm);
  334.       AV_WB32(s->buf + 4, s->dpm);
  335.       s->buf[8] = 1; /* unit specifier is meter */
  336.     } else {
  337.       AV_WB32(s->buf, avctx->sample_aspect_ratio.num);
  338.       AV_WB32(s->buf + 4, avctx->sample_aspect_ratio.den);
  339.       s->buf[8] = 0; /* unit specifier is unknown */
  340.     }
  341.     png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('p', 'H', 'Y', 's'), s->buf, 9);
  342.  
  343.     /* put the palette if needed */
  344.     if (color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
  345.         int has_alpha, alpha, i;
  346.         unsigned int v;
  347.         uint32_t *palette;
  348.         uint8_t *alpha_ptr;
  349.  
  350.         palette = (uint32_t *)p->data[1];
  351.         ptr = s->buf;
  352.         alpha_ptr = s->buf + 256 * 3;
  353.         has_alpha = 0;
  354.         for(i = 0; i < 256; i++) {
  355.             v = palette[i];
  356.             alpha = v >> 24;
  357.             if (alpha != 0xff)
  358.                 has_alpha = 1;
  359.             *alpha_ptr++ = alpha;
  360.             bytestream_put_be24(&ptr, v);
  361.         }
  362.         png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('P', 'L', 'T', 'E'), s->buf, 256 * 3);
  363.         if (has_alpha) {
  364.             png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('t', 'R', 'N', 'S'), s->buf + 256 * 3, 256);
  365.         }
  366.     }
  367.  
  368.     /* now put each row */
  369.     s->zstream.avail_out = IOBUF_SIZE;
  370.     s->zstream.next_out = s->buf;
  371.     if (is_progressive) {
  372.         int pass;
  373.  
  374.         for(pass = 0; pass < NB_PASSES; pass++) {
  375.             /* NOTE: a pass is completely omitted if no pixels would be
  376.                output */
  377.             pass_row_size = ff_png_pass_row_size(pass, bits_per_pixel, avctx->width);
  378.             if (pass_row_size > 0) {
  379.                 top = NULL;
  380.                 for(y = 0; y < avctx->height; y++) {
  381.                     if ((ff_png_pass_ymask[pass] << (y & 7)) & 0x80) {
  382.                         ptr = p->data[0] + y * p->linesize[0];
  383.                         FFSWAP(uint8_t*, progressive_buf, top_buf);
  384.                         png_get_interlaced_row(progressive_buf, pass_row_size,
  385.                                                bits_per_pixel, pass,
  386.                                                ptr, avctx->width);
  387.                         crow = png_choose_filter(s, crow_buf, progressive_buf, top, pass_row_size, bits_per_pixel>>3);
  388.                         png_write_row(s, crow, pass_row_size + 1);
  389.                         top = progressive_buf;
  390.                     }
  391.                 }
  392.             }
  393.         }
  394.     } else {
  395.         top = NULL;
  396.         for(y = 0; y < avctx->height; y++) {
  397.             ptr = p->data[0] + y * p->linesize[0];
  398.             crow = png_choose_filter(s, crow_buf, ptr, top, row_size, bits_per_pixel>>3);
  399.             png_write_row(s, crow, row_size + 1);
  400.             top = ptr;
  401.         }
  402.     }
  403.     /* compress last bytes */
  404.     for(;;) {
  405.         ret = deflate(&s->zstream, Z_FINISH);
  406.         if (ret == Z_OK || ret == Z_STREAM_END) {
  407.             len = IOBUF_SIZE - s->zstream.avail_out;
  408.             if (len > 0 && s->bytestream_end - s->bytestream > len + 100) {
  409.                 png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('I', 'D', 'A', 'T'), s->buf, len);
  410.             }
  411.             s->zstream.avail_out = IOBUF_SIZE;
  412.             s->zstream.next_out = s->buf;
  413.             if (ret == Z_STREAM_END)
  414.                 break;
  415.         } else {
  416.             goto fail;
  417.         }
  418.     }
  419.     png_write_chunk(&s->bytestream, MKTAG('I', 'E', 'N', 'D'), NULL, 0);
  420.  
  421.     pkt->size   = s->bytestream - s->bytestream_start;
  422.     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
  423.     *got_packet = 1;
  424.     ret         = 0;
  425.  
  426.  the_end:
  427.     av_free(crow_base);
  428.     av_free(progressive_buf);
  429.     av_free(top_buf);
  430.     deflateEnd(&s->zstream);
  431.     return ret;
  432.  fail:
  433.     ret = -1;
  434.     goto the_end;
  435. }
  436.  
  437. static av_cold int png_enc_init(AVCodecContext *avctx){
  438.     PNGEncContext *s = avctx->priv_data;
  439.  
  440.     switch(avctx->pix_fmt) {
  441.     case AV_PIX_FMT_RGBA:
  442.         avctx->bits_per_coded_sample = 32;
  443.         break;
  444.     case AV_PIX_FMT_RGB24:
  445.         avctx->bits_per_coded_sample = 24;
  446.         break;
  447.     case AV_PIX_FMT_GRAY8:
  448.         avctx->bits_per_coded_sample = 0x28;
  449.         break;
  450.     case AV_PIX_FMT_MONOBLACK:
  451.         avctx->bits_per_coded_sample = 1;
  452.         break;
  453.     case AV_PIX_FMT_PAL8:
  454.         avctx->bits_per_coded_sample = 8;
  455.     }
  456.  
  457.     avcodec_get_frame_defaults(&s->picture);
  458.     avctx->coded_frame= &s->picture;
  459.     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  460.  
  461.     s->filter_type = av_clip(avctx->prediction_method, PNG_FILTER_VALUE_NONE, PNG_FILTER_VALUE_MIXED);
  462.     if(avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOBLACK)
  463.         s->filter_type = PNG_FILTER_VALUE_NONE;
  464.  
  465.     if (s->dpi && s->dpm) {
  466.       av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only one of 'dpi' or 'dpm' options should be set\n");
  467.       return AVERROR(EINVAL);
  468.     } else if (s->dpi) {
  469.       s->dpm = s->dpi * 10000 / 254;
  470.     }
  471.  
  472.     return 0;
  473. }
  474.  
  475. #define OFFSET(x) offsetof(PNGEncContext, x)
  476. #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
  477. static const AVOption options[] = {
  478.     {"dpi", "Set image resolution (in dots per inch)",  OFFSET(dpi), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 0x10000, VE},
  479.     {"dpm", "Set image resolution (in dots per meter)", OFFSET(dpm), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 0x10000, VE},
  480.     { NULL }
  481. };
  482.  
  483. static const AVClass pngenc_class = {
  484.     .class_name = "PNG encoder",
  485.     .item_name  = av_default_item_name,
  486.     .option     = options,
  487.     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  488. };
  489.  
  490. AVCodec ff_png_encoder = {
  491.     .name           = "png",
  492.     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("PNG (Portable Network Graphics) image"),
  493.     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  494.     .id             = AV_CODEC_ID_PNG,
  495.     .priv_data_size = sizeof(PNGEncContext),
  496.     .init           = png_enc_init,
  497.     .encode2        = encode_frame,
  498.     .capabilities   = CODEC_CAP_FRAME_THREADS | CODEC_CAP_INTRA_ONLY,
  499.     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){
  500.         AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_RGBA,
  501.         AV_PIX_FMT_RGB48BE, AV_PIX_FMT_RGBA64BE,
  502.         AV_PIX_FMT_PAL8,
  503.         AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_GRAY8A,
  504.         AV_PIX_FMT_GRAY16BE,
  505.         AV_PIX_FMT_MONOBLACK, AV_PIX_FMT_NONE
  506.     },
  507.     .priv_class     = &pngenc_class,
  508. };
  509.