libavcodec/pngdec.c

   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
  22 //#define DEBUG
  23
  24 #include "libavutil/avassert.h"
  25 #include "libavutil/bprint.h"
  26 #include "libavutil/imgutils.h"
  27 #include "libavutil/stereo3d.h"
  28
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "bytestream.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "apng.h"
  33 #include "png.h"
  34 #include "pngdsp.h"
  35 #include "thread.h"
  36
  37 #include <zlib.h>
  38
  39 enum PNGHeaderState {
  40     PNG_IHDR = 1 << 0,
  41     PNG_PLTE = 1 << 1,
  42 };
  43
  44 enum PNGImageState {
  45     PNG_IDAT     = 1 << 0,
  46     PNG_ALLIMAGE = 1 << 1,
  47 };
  48
  49 typedef struct PNGDecContext {
  50     PNGDSPContext dsp;
  51     AVCodecContext *avctx;
  52
  53     GetByteContext gb;
  54     ThreadFrame previous_picture;
  55     ThreadFrame last_picture;
  56     ThreadFrame picture;
  57
  58     enum PNGHeaderState hdr_state;
  59     enum PNGImageState pic_state;
  60     int width, height;
  61     int cur_w, cur_h;
  62     int last_w, last_h;
  63     int x_offset, y_offset;
  64     int last_x_offset, last_y_offset;
  65     uint8_t dispose_op, blend_op;
  66     uint8_t last_dispose_op;
  67     int bit_depth;
  68     int color_type;
  69     int compression_type;
  70     int interlace_type;
  71     int filter_type;
  72     int channels;
  73     int bits_per_pixel;
  74     int bpp;
  75     int has_trns;
  76     uint8_t transparent_color_be[6];
  77
  78     uint8_t *image_buf;
  79     int image_linesize;
  80     uint32_t palette[256];
  81     uint8_t *crow_buf;
  82     uint8_t *last_row;
  83     unsigned int last_row_size;
  84     uint8_t *tmp_row;
  85     unsigned int tmp_row_size;
  86     uint8_t *buffer;
  87     int buffer_size;
  88     int pass;
  89     int crow_size; /* compressed row size (include filter type) */
  90     int row_size; /* decompressed row size */
  91     int pass_row_size; /* decompress row size of the current pass */
  92     int y;
  93     z_stream zstream;
  94 } PNGDecContext;
  95
  96 /* Mask to determine which pixels are valid in a pass */
  97 static const uint8_t png_pass_mask[NB_PASSES] = {
  98     0x01, 0x01, 0x11, 0x11, 0x55, 0x55, 0xff,
  99 };
 100
 101 /* Mask to determine which y pixels can be written in a pass */
 102 static const uint8_t png_pass_dsp_ymask[NB_PASSES] = {
 103     0xff, 0xff, 0x0f, 0xff, 0x33, 0xff, 0x55,
 104 };
 105
 106 /* Mask to determine which pixels to overwrite while displaying */
 107 static const uint8_t png_pass_dsp_mask[NB_PASSES] = {
 108     0xff, 0x0f, 0xff, 0x33, 0xff, 0x55, 0xff
 109 };
 110
 111 /* NOTE: we try to construct a good looking image at each pass. width
 112  * is the original image width. We also do pixel format conversion at
 113  * this stage */
 114 static void png_put_interlaced_row(uint8_t *dst, int width,
 115                                    int bits_per_pixel, int pass,
 116                                    int color_type, const uint8_t *src)
 117 {
 118     int x, mask, dsp_mask, j, src_x, b, bpp;
 119     uint8_t *d;
 120     const uint8_t *s;
 121
 122     mask     = png_pass_mask[pass];
 123     dsp_mask = png_pass_dsp_mask[pass];
 124
 125     switch (bits_per_pixel) {
 126     case 1:
 127         src_x = 0;
 128         for (x = 0; x < width; x++) {
 129             j = (x & 7);
 130             if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
 131                 b = (src[src_x >> 3] >> (7 - (src_x & 7))) & 1;
 132                 dst[x >> 3] &= 0xFF7F>>j;
 133                 dst[x >> 3] |= b << (7 - j);
 134             }
 135             if ((mask << j) & 0x80)
 136                 src_x++;
 137         }
 138         break;
 139     case 2:
 140         src_x = 0;
 141         for (x = 0; x < width; x++) {
 142             int j2 = 2 * (x & 3);
 143             j = (x & 7);
 144             if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
 145                 b = (src[src_x >> 2] >> (6 - 2*(src_x & 3))) & 3;
 146                 dst[x >> 2] &= 0xFF3F>>j2;
 147                 dst[x >> 2] |= b << (6 - j2);
 148             }
 149             if ((mask << j) & 0x80)
 150                 src_x++;
 151         }
 152         break;
 153     case 4:
 154         src_x = 0;
 155         for (x = 0; x < width; x++) {
 156             int j2 = 4*(x&1);
 157             j = (x & 7);
 158             if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
 159                 b = (src[src_x >> 1] >> (4 - 4*(src_x & 1))) & 15;
 160                 dst[x >> 1] &= 0xFF0F>>j2;
 161                 dst[x >> 1] |= b << (4 - j2);
 162             }
 163             if ((mask << j) & 0x80)
 164                 src_x++;
 165         }
 166         break;
 167     default:
 168         bpp = bits_per_pixel >> 3;
 169         d   = dst;
 170         s   = src;
 171             for (x = 0; x < width; x++) {
 172                 j = x & 7;
 173                 if ((dsp_mask << j) & 0x80) {
 174                     memcpy(d, s, bpp);
 175                 }
 176                 d += bpp;
 177                 if ((mask << j) & 0x80)
 178                     s += bpp;
 179             }
 180         break;
 181     }
 182 }
 183
 184 void ff_add_png_paeth_prediction(uint8_t *dst, uint8_t *src, uint8_t *top,
 185                                  int w, int bpp)
 186 {
 187     int i;
 188     for (i = 0; i < w; i++) {
 189         int a, b, c, p, pa, pb, pc;
 190
 191         a = dst[i - bpp];
 192         b = top[i];
 193         c = top[i - bpp];
 194
 195         p  = b - c;
 196         pc = a - c;
 197
 198         pa = abs(p);
 199         pb = abs(pc);
 200         pc = abs(p + pc);
 201
 202         if (pa <= pb && pa <= pc)
 203             p = a;
 204         else if (pb <= pc)
 205             p = b;
 206         else
 207             p = c;
 208         dst[i] = p + src[i];
 209     }
 210 }
 211
 212 #define UNROLL1(bpp, op)                                                      \
 213     {                                                                         \
 214         r = dst[0];                                                           \
 215         if (bpp >= 2)                                                         \
 216             g = dst[1];                                                       \
 217         if (bpp >= 3)                                                         \
 218             b = dst[2];                                                       \
 219         if (bpp >= 4)                                                         \
 220             a = dst[3];                                                       \
 221         for (; i <= size - bpp; i += bpp) {                                   \
 222             dst[i + 0] = r = op(r, src[i + 0], last[i + 0]);                  \
 223             if (bpp == 1)                                                     \
 224                 continue;                                                     \
 225             dst[i + 1] = g = op(g, src[i + 1], last[i + 1]);                  \
 226             if (bpp == 2)                                                     \
 227                 continue;                                                     \
 228             dst[i + 2] = b = op(b, src[i + 2], last[i + 2]);                  \
 229             if (bpp == 3)                                                     \
 230                 continue;                                                     \
 231             dst[i + 3] = a = op(a, src[i + 3], last[i + 3]);                  \
 232         }                                                                     \
 233     }
 234
 235 #define UNROLL_FILTER(op)                                                     \
 236     if (bpp == 1) {                                                           \
 237         UNROLL1(1, op)                                                        \
 238     } else if (bpp == 2) {                                                    \
 239         UNROLL1(2, op)                                                        \
 240     } else if (bpp == 3) {                                                    \
 241         UNROLL1(3, op)                                                        \
 242     } else if (bpp == 4) {                                                    \
 243         UNROLL1(4, op)                                                        \
 244     }                                                                         \
 245     for (; i < size; i++) {                                                   \
 246         dst[i] = op(dst[i - bpp], src[i], last[i]);                           \
 247     }
 248
 249 /* NOTE: 'dst' can be equal to 'last' */
 250 static void png_filter_row(PNGDSPContext *dsp, uint8_t *dst, int filter_type,
 251                            uint8_t *src, uint8_t *last, int size, int bpp)
 252 {
 253     int i, p, r, g, b, a;
 254
 255     switch (filter_type) {
 256     case PNG_FILTER_VALUE_NONE:
 257         memcpy(dst, src, size);
 258         break;
 259     case PNG_FILTER_VALUE_SUB:
 260         for (i = 0; i < bpp; i++)
 261             dst[i] = src[i];
 262         if (bpp == 4) {
 263             p = *(int *)dst;
 264             for (; i < size; i += bpp) {
 265                 unsigned s = *(int *)(src + i);
 266                 p = ((s & 0x7f7f7f7f) + (p & 0x7f7f7f7f)) ^ ((s ^ p) & 0x80808080);
 267                 *(int *)(dst + i) = p;
 268             }
 269         } else {
 270 #define OP_SUB(x, s, l) ((x) + (s))
 271             UNROLL_FILTER(OP_SUB);
 272         }
 273         break;
 274     case PNG_FILTER_VALUE_UP:
 275         dsp->add_bytes_l2(dst, src, last, size);
 276         break;
 277     case PNG_FILTER_VALUE_AVG:
 278         for (i = 0; i < bpp; i++) {
 279             p      = (last[i] >> 1);
 280             dst[i] = p + src[i];
 281         }
 282 #define OP_AVG(x, s, l) (((((x) + (l)) >> 1) + (s)) & 0xff)
 283         UNROLL_FILTER(OP_AVG);
 284         break;
 285     case PNG_FILTER_VALUE_PAETH:
 286         for (i = 0; i < bpp; i++) {
 287             p      = last[i];
 288             dst[i] = p + src[i];
 289         }
 290         if (bpp > 2 && size > 4) {
 291             /* would write off the end of the array if we let it process
 292              * the last pixel with bpp=3 */
 293             int w = (bpp & 3) ? size - 3 : size;
 294
 295             if (w > i) {
 296                 dsp->add_paeth_prediction(dst + i, src + i, last + i, size - i, bpp);
 297                 i = w;
 298             }
 299         }
 300         ff_add_png_paeth_prediction(dst + i, src + i, last + i, size - i, bpp);
 301         break;
 302     }
 303 }
 304
 305 /* This used to be called "deloco" in FFmpeg
 306  * and is actually an inverse reversible colorspace transformation */
 307 #define YUV2RGB(NAME, TYPE) \
 308 static void deloco_ ## NAME(TYPE *dst, int size, int alpha) \
 309 { \
 310     int i; \
 311     for (i = 0; i < size; i += 3 + alpha) { \
 312         int g = dst [i + 1]; \
 313         dst[i + 0] += g; \
 314         dst[i + 2] += g; \
 315     } \
 316 }
 317
 318 YUV2RGB(rgb8, uint8_t)
 319 YUV2RGB(rgb16, uint16_t)
 320
 321 /* process exactly one decompressed row */
 322 static void png_handle_row(PNGDecContext *s)
 323 {
 324     uint8_t *ptr, *last_row;
 325     int got_line;
 326
 327     if (!s->interlace_type) {
 328         ptr = s->image_buf + s->image_linesize * (s->y + s->y_offset) + s->x_offset * s->bpp;
 329         if (s->y == 0)
 330             last_row = s->last_row;
 331         else
 332             last_row = ptr - s->image_linesize;
 333
 334         png_filter_row(&s->dsp, ptr, s->crow_buf[0], s->crow_buf + 1,
 335                        last_row, s->row_size, s->bpp);
 336         /* loco lags by 1 row so that it doesn't interfere with top prediction */
 337         if (s->filter_type == PNG_FILTER_TYPE_LOCO && s->y > 0) {
 338             if (s->bit_depth == 16) {
 339                 deloco_rgb16((uint16_t *)(ptr - s->image_linesize), s->row_size / 2,
 340                              s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
 341             } else {
 342                 deloco_rgb8(ptr - s->image_linesize, s->row_size,
 343                             s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
 344             }
 345         }
 346         s->y++;
 347         if (s->y == s->cur_h) {
 348             s->pic_state |= PNG_ALLIMAGE;
 349             if (s->filter_type == PNG_FILTER_TYPE_LOCO) {
 350                 if (s->bit_depth == 16) {
 351                     deloco_rgb16((uint16_t *)ptr, s->row_size / 2,
 352                                  s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
 353                 } else {
 354                     deloco_rgb8(ptr, s->row_size,
 355                                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA);
 356                 }
 357             }
 358         }
 359     } else {
 360         got_line = 0;
 361         for (;;) {
 362             ptr = s->image_buf + s->image_linesize * (s->y + s->y_offset) + s->x_offset * s->bpp;
 363             if ((ff_png_pass_ymask[s->pass] << (s->y & 7)) & 0x80) {
 364                 /* if we already read one row, it is time to stop to
 365                  * wait for the next one */
 366                 if (got_line)
 367                     break;
 368                 png_filter_row(&s->dsp, s->tmp_row, s->crow_buf[0], s->crow_buf + 1,
 369                                s->last_row, s->pass_row_size, s->bpp);
 370                 FFSWAP(uint8_t *, s->last_row, s->tmp_row);
 371                 FFSWAP(unsigned int, s->last_row_size, s->tmp_row_size);
 372                 got_line = 1;
 373             }
 374             if ((png_pass_dsp_ymask[s->pass] << (s->y & 7)) & 0x80) {
 375                 png_put_interlaced_row(ptr, s->cur_w, s->bits_per_pixel, s->pass,
 376                                        s->color_type, s->last_row);
 377             }
 378             s->y++;
 379             if (s->y == s->cur_h) {
 380                 memset(s->last_row, 0, s->row_size);
 381                 for (;;) {
 382                     if (s->pass == NB_PASSES - 1) {
 383                         s->pic_state |= PNG_ALLIMAGE;
 384                         goto the_end;
 385                     } else {
 386                         s->pass++;
 387                         s->y = 0;
 388                         s->pass_row_size = ff_png_pass_row_size(s->pass,
 389                                                                 s->bits_per_pixel,
 390                                                                 s->cur_w);
 391                         s->crow_size = s->pass_row_size + 1;
 392                         if (s->pass_row_size != 0)
 393                             break;
 394                         /* skip pass if empty row */
 395                     }
 396                 }
 397             }
 398         }
 399 the_end:;
 400     }
 401 }
 402
 403 static int png_decode_idat(PNGDecContext *s, int length)
 404 {
 405     int ret;
 406     s->zstream.avail_in = FFMIN(length, bytestream2_get_bytes_left(&s->gb));
 407     s->zstream.next_in  = (unsigned char *)s->gb.buffer;
 408     bytestream2_skip(&s->gb, length);
 409
 410     /* decode one line if possible */
 411     while (s->zstream.avail_in > 0) {
 412         ret = inflate(&s->zstream, Z_PARTIAL_FLUSH);
 413         if (ret != Z_OK && ret != Z_STREAM_END) {
 414             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "inflate returned error %d\n", ret);
 415             return AVERROR_EXTERNAL;
 416         }
 417         if (s->zstream.avail_out == 0) {
 418             if (!(s->pic_state & PNG_ALLIMAGE)) {
 419                 png_handle_row(s);
 420             }
 421             s->zstream.avail_out = s->crow_size;
 422             s->zstream.next_out  = s->crow_buf;
 423         }
 424         if (ret == Z_STREAM_END && s->zstream.avail_in > 0) {
 425             av_log(NULL, AV_LOG_WARNING,
 426                    "%d undecompressed bytes left in buffer\n", s->zstream.avail_in);
 427             return 0;
 428         }
 429     }
 430     return 0;
 431 }
 432
 433 static int decode_zbuf(AVBPrint *bp, const uint8_t *data,
 434                        const uint8_t *data_end)
 435 {
 436     z_stream zstream;
 437     unsigned char *buf;
 438     unsigned buf_size;
 439     int ret;
 440
 441     zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
 442     zstream.zfree  = ff_png_zfree;
 443     zstream.opaque = NULL;
 444     if (inflateInit(&zstream) != Z_OK)
 445         return AVERROR_EXTERNAL;
 446     zstream.next_in  = (unsigned char *)data;
 447     zstream.avail_in = data_end - data;
 448     av_bprint_init(bp, 0, -1);
 449
 450     while (zstream.avail_in > 0) {
 451         av_bprint_get_buffer(bp, 2, &buf, &buf_size);
 452         if (buf_size < 2) {
 453             ret = AVERROR(ENOMEM);
 454             goto fail;
 455         }
 456         zstream.next_out  = buf;
 457         zstream.avail_out = buf_size - 1;
 458         ret = inflate(&zstream, Z_PARTIAL_FLUSH);
 459         if (ret != Z_OK && ret != Z_STREAM_END) {
 460             ret = AVERROR_EXTERNAL;
 461             goto fail;
 462         }
 463         bp->len += zstream.next_out - buf;
 464         if (ret == Z_STREAM_END)
 465             break;
 466     }
 467     inflateEnd(&zstream);
 468     bp->str[bp->len] = 0;
 469     return 0;
 470
 471 fail:
 472     inflateEnd(&zstream);
 473     av_bprint_finalize(bp, NULL);
 474     return ret;
 475 }
 476
 477 static uint8_t *iso88591_to_utf8(const uint8_t *in, size_t size_in)
 478 {
 479     size_t extra = 0, i;
 480     uint8_t *out, *q;
 481
 482     for (i = 0; i < size_in; i++)
 483         extra += in[i] >= 0x80;
 484     if (size_in == SIZE_MAX || extra > SIZE_MAX - size_in - 1)
 485         return NULL;
 486     q = out = av_malloc(size_in + extra + 1);
 487     if (!out)
 488         return NULL;
 489     for (i = 0; i < size_in; i++) {
 490         if (in[i] >= 0x80) {
 491             *(q++) = 0xC0 | (in[i] >> 6);
 492             *(q++) = 0x80 | (in[i] & 0x3F);
 493         } else {
 494             *(q++) = in[i];
 495         }
 496     }
 497     *(q++) = 0;
 498     return out;
 499 }
 500
 501 static int decode_text_chunk(PNGDecContext *s, uint32_t length, int compressed,
 502                              AVDictionary **dict)
 503 {
 504     int ret, method;
 505     const uint8_t *data        = s->gb.buffer;
 506     const uint8_t *data_end    = data + length;
 507     const uint8_t *keyword     = data;
 508     const uint8_t *keyword_end = memchr(keyword, 0, data_end - keyword);
 509     uint8_t *kw_utf8 = NULL, *text, *txt_utf8 = NULL;
 510     unsigned text_len;
 511     AVBPrint bp;
 512
 513     if (!keyword_end)
 514         return AVERROR_INVALIDDATA;
 515     data = keyword_end + 1;
 516
 517     if (compressed) {
 518         if (data == data_end)
 519             return AVERROR_INVALIDDATA;
 520         method = *(data++);
 521         if (method)
 522             return AVERROR_INVALIDDATA;
 523         if ((ret = decode_zbuf(&bp, data, data_end)) < 0)
 524             return ret;
 525         text_len = bp.len;
 526         av_bprint_finalize(&bp, (char **)&text);
 527         if (!text)
 528             return AVERROR(ENOMEM);
 529     } else {
 530         text = (uint8_t *)data;
 531         text_len = data_end - text;
 532     }
 533
 534     kw_utf8  = iso88591_to_utf8(keyword, keyword_end - keyword);
 535     txt_utf8 = iso88591_to_utf8(text, text_len);
 536     if (text != data)
 537         av_free(text);
 538     if (!(kw_utf8 && txt_utf8)) {
 539         av_free(kw_utf8);
 540         av_free(txt_utf8);
 541         return AVERROR(ENOMEM);
 542     }
 543
 544     av_dict_set(dict, kw_utf8, txt_utf8,
 545                 AV_DICT_DONT_STRDUP_KEY | AV_DICT_DONT_STRDUP_VAL);
 546     return 0;
 547 }
 548
 549 static int decode_ihdr_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
 550                              uint32_t length)
 551 {
 552     if (length != 13)
 553         return AVERROR_INVALIDDATA;
 554
 555     if (s->pic_state & PNG_IDAT) {
 556         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "IHDR after IDAT\n");
 557         return AVERROR_INVALIDDATA;
 558     }
 559
 560     if (s->hdr_state & PNG_IHDR) {
 561         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Multiple IHDR\n");
 562         return AVERROR_INVALIDDATA;
 563     }
 564
 565     s->width  = s->cur_w = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 566     s->height = s->cur_h = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 567     if (av_image_check_size(s->width, s->height, 0, avctx)) {
 568         s->cur_w = s->cur_h = s->width = s->height = 0;
 569         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid image size\n");
 570         return AVERROR_INVALIDDATA;
 571     }
 572     s->bit_depth        = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 573     if (s->bit_depth != 1 && s->bit_depth != 2 && s->bit_depth != 4 &&
 574         s->bit_depth != 8 && s->bit_depth != 16) {
 575         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid bit depth\n");
 576         goto error;
 577     }
 578     s->color_type       = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 579     s->compression_type = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 580     s->filter_type      = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 581     s->interlace_type   = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 582     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
 583     s->hdr_state |= PNG_IHDR;
 584     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 585         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "width=%d height=%d depth=%d color_type=%d "
 586                 "compression_type=%d filter_type=%d interlace_type=%d\n",
 587                 s->width, s->height, s->bit_depth, s->color_type,
 588                 s->compression_type, s->filter_type, s->interlace_type);
 589
 590     return 0;
 591 error:
 592     s->cur_w = s->cur_h = s->width = s->height = 0;
 593     s->bit_depth = 8;
 594     return AVERROR_INVALIDDATA;
 595 }
 596
 597 static int decode_phys_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s)
 598 {
 599     if (s->pic_state & PNG_IDAT) {
 600         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pHYs after IDAT\n");
 601         return AVERROR_INVALIDDATA;
 602     }
 603     avctx->sample_aspect_ratio.num = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 604     avctx->sample_aspect_ratio.den = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 605     if (avctx->sample_aspect_ratio.num < 0 || avctx->sample_aspect_ratio.den < 0)
 606         avctx->sample_aspect_ratio = (AVRational){ 0, 1 };
 607     bytestream2_skip(&s->gb, 1); /* unit specifier */
 608     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
 609
 610     return 0;
 611 }
 612
 613 static int decode_idat_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
 614                              uint32_t length, AVFrame *p)
 615 {
 616     int ret;
 617     size_t byte_depth = s->bit_depth > 8 ? 2 : 1;
 618
 619     if (!(s->hdr_state & PNG_IHDR)) {
 620         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "IDAT without IHDR\n");
 621         return AVERROR_INVALIDDATA;
 622     }
 623     if (!(s->pic_state & PNG_IDAT)) {
 624         /* init image info */
 625         avctx->width  = s->width;
 626         avctx->height = s->height;
 627
 628         s->channels       = ff_png_get_nb_channels(s->color_type);
 629         s->bits_per_pixel = s->bit_depth * s->channels;
 630         s->bpp            = (s->bits_per_pixel + 7) >> 3;
 631         s->row_size       = (s->cur_w * s->bits_per_pixel + 7) >> 3;
 632
 633         if ((s->bit_depth == 2 || s->bit_depth == 4 || s->bit_depth == 8) &&
 634                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB) {
 635             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB24;
 636         } else if ((s->bit_depth == 2 || s->bit_depth == 4 || s->bit_depth == 8) &&
 637                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
 638             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA;
 639         } else if ((s->bit_depth == 2 || s->bit_depth == 4 || s->bit_depth == 8) &&
 640                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY) {
 641             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
 642         } else if (s->bit_depth == 16 &&
 643                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY) {
 644             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16BE;
 645         } else if (s->bit_depth == 16 &&
 646                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB) {
 647             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB48BE;
 648         } else if (s->bit_depth == 16 &&
 649                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
 650             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA64BE;
 651         } else if ((s->bits_per_pixel == 1 || s->bits_per_pixel == 2 || s->bits_per_pixel == 4 || s->bits_per_pixel == 8) &&
 652                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 653             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_PAL8;
 654         } else if (s->bit_depth == 1 && s->bits_per_pixel == 1 && avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_APNG) {
 655             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_MONOBLACK;
 656         } else if (s->bit_depth == 8 &&
 657                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA) {
 658             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA8;
 659         } else if (s->bit_depth == 16 &&
 660                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA) {
 661             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA16BE;
 662         } else {
 663             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported bit depth %d "
 664                     "and color type %d\n",
 665                     s->bit_depth, s->color_type);
 666             return AVERROR_INVALIDDATA;
 667         }
 668
 669         if (s->has_trns && s->color_type != PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 670             switch (avctx->pix_fmt) {
 671             case AV_PIX_FMT_RGB24:
 672                 avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA;
 673                 break;
 674
 675             case AV_PIX_FMT_RGB48BE:
 676                 avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA64BE;
 677                 break;
 678
 679             case AV_PIX_FMT_GRAY8:
 680                 avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA8;
 681                 break;
 682
 683             case AV_PIX_FMT_GRAY16BE:
 684                 avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA16BE;
 685                 break;
 686
 687             default:
 688                 avpriv_request_sample(avctx, "bit depth %d "
 689                         "and color type %d with TRNS",
 690                         s->bit_depth, s->color_type);
 691                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 692             }
 693
 694             s->bpp += byte_depth;
 695         }
 696
 697         if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &s->picture, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 698             return ret;
 699         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG && s->last_dispose_op != APNG_DISPOSE_OP_PREVIOUS) {
 700             ff_thread_release_buffer(avctx, &s->previous_picture);
 701             if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &s->previous_picture, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 702                 return ret;
 703         }
 704         p->pict_type        = AV_PICTURE_TYPE_I;
 705         p->key_frame        = 1;
 706         p->interlaced_frame = !!s->interlace_type;
 707
 708         ff_thread_finish_setup(avctx);
 709
 710         /* compute the compressed row size */
 711         if (!s->interlace_type) {
 712             s->crow_size = s->row_size + 1;
 713         } else {
 714             s->pass          = 0;
 715             s->pass_row_size = ff_png_pass_row_size(s->pass,
 716                     s->bits_per_pixel,
 717                     s->cur_w);
 718             s->crow_size = s->pass_row_size + 1;
 719         }
 720         ff_dlog(avctx, "row_size=%d crow_size =%d\n",
 721                 s->row_size, s->crow_size);
 722         s->image_buf      = p->data[0];
 723         s->image_linesize = p->linesize[0];
 724         /* copy the palette if needed */
 725         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8)
 726             memcpy(p->data[1], s->palette, 256 * sizeof(uint32_t));
 727         /* empty row is used if differencing to the first row */
 728         av_fast_padded_mallocz(&s->last_row, &s->last_row_size, s->row_size);
 729         if (!s->last_row)
 730             return AVERROR_INVALIDDATA;
 731         if (s->interlace_type ||
 732                 s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB_ALPHA) {
 733             av_fast_padded_malloc(&s->tmp_row, &s->tmp_row_size, s->row_size);
 734             if (!s->tmp_row)
 735                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 736         }
 737         /* compressed row */
 738         av_fast_padded_malloc(&s->buffer, &s->buffer_size, s->row_size + 16);
 739         if (!s->buffer)
 740             return AVERROR(ENOMEM);
 741
 742         /* we want crow_buf+1 to be 16-byte aligned */
 743         s->crow_buf          = s->buffer + 15;
 744         s->zstream.avail_out = s->crow_size;
 745         s->zstream.next_out  = s->crow_buf;
 746     }
 747
 748     s->pic_state |= PNG_IDAT;
 749
 750     /* set image to non-transparent bpp while decompressing */
 751     if (s->has_trns && s->color_type != PNG_COLOR_TYPE_PALETTE)
 752         s->bpp -= byte_depth;
 753
 754     ret = png_decode_idat(s, length);
 755
 756     if (s->has_trns && s->color_type != PNG_COLOR_TYPE_PALETTE)
 757         s->bpp += byte_depth;
 758
 759     if (ret < 0)
 760         return ret;
 761
 762     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
 763
 764     return 0;
 765 }
 766
 767 static int decode_plte_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
 768                              uint32_t length)
 769 {
 770     int n, i, r, g, b;
 771
 772     if ((length % 3) != 0 || length > 256 * 3)
 773         return AVERROR_INVALIDDATA;
 774     /* read the palette */
 775     n = length / 3;
 776     for (i = 0; i < n; i++) {
 777         r = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 778         g = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 779         b = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 780         s->palette[i] = (0xFFU << 24) | (r << 16) | (g << 8) | b;
 781     }
 782     for (; i < 256; i++)
 783         s->palette[i] = (0xFFU << 24);
 784     s->hdr_state |= PNG_PLTE;
 785     bytestream2_skip(&s->gb, 4);     /* crc */
 786
 787     return 0;
 788 }
 789
 790 static int decode_trns_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
 791                              uint32_t length)
 792 {
 793     int v, i;
 794
 795     if (!(s->hdr_state & PNG_IHDR)) {
 796         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "trns before IHDR\n");
 797         return AVERROR_INVALIDDATA;
 798     }
 799
 800     if (s->pic_state & PNG_IDAT) {
 801         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "trns after IDAT\n");
 802         return AVERROR_INVALIDDATA;
 803     }
 804
 805     if (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 806         if (length > 256 || !(s->hdr_state & PNG_PLTE))
 807             return AVERROR_INVALIDDATA;
 808
 809         for (i = 0; i < length; i++) {
 810             unsigned v = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 811             s->palette[i] = (s->palette[i] & 0x00ffffff) | (v << 24);
 812         }
 813     } else if (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY || s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB) {
 814         if ((s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY && length != 2) ||
 815             (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB && length != 6) ||
 816             s->bit_depth == 1)
 817             return AVERROR_INVALIDDATA;
 818
 819         for (i = 0; i < length / 2; i++) {
 820             /* only use the least significant bits */
 821             v = av_mod_uintp2(bytestream2_get_be16(&s->gb), s->bit_depth);
 822
 823             if (s->bit_depth > 8)
 824                 AV_WB16(&s->transparent_color_be[2 * i], v);
 825             else
 826                 s->transparent_color_be[i] = v;
 827         }
 828     } else {
 829         return AVERROR_INVALIDDATA;
 830     }
 831
 832     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
 833     s->has_trns = 1;
 834
 835     return 0;
 836 }
 837
 838 static void handle_small_bpp(PNGDecContext *s, AVFrame *p)
 839 {
 840     if (s->bits_per_pixel == 1 && s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 841         int i, j, k;
 842         uint8_t *pd = p->data[0];
 843         for (j = 0; j < s->height; j++) {
 844             i = s->width / 8;
 845             for (k = 7; k >= 1; k--)
 846                 if ((s->width&7) >= k)
 847                     pd[8*i + k - 1] = (pd[i]>>8-k) & 1;
 848             for (i--; i >= 0; i--) {
 849                 pd[8*i + 7]=  pd[i]     & 1;
 850                 pd[8*i + 6]= (pd[i]>>1) & 1;
 851                 pd[8*i + 5]= (pd[i]>>2) & 1;
 852                 pd[8*i + 4]= (pd[i]>>3) & 1;
 853                 pd[8*i + 3]= (pd[i]>>4) & 1;
 854                 pd[8*i + 2]= (pd[i]>>5) & 1;
 855                 pd[8*i + 1]= (pd[i]>>6) & 1;
 856                 pd[8*i + 0]=  pd[i]>>7;
 857             }
 858             pd += s->image_linesize;
 859         }
 860     } else if (s->bits_per_pixel == 2) {
 861         int i, j;
 862         uint8_t *pd = p->data[0];
 863         for (j = 0; j < s->height; j++) {
 864             i = s->width / 4;
 865             if (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 866                 if ((s->width&3) >= 3) pd[4*i + 2]= (pd[i] >> 2) & 3;
 867                 if ((s->width&3) >= 2) pd[4*i + 1]= (pd[i] >> 4) & 3;
 868                 if ((s->width&3) >= 1) pd[4*i + 0]=  pd[i] >> 6;
 869                 for (i--; i >= 0; i--) {
 870                     pd[4*i + 3]=  pd[i]     & 3;
 871                     pd[4*i + 2]= (pd[i]>>2) & 3;
 872                     pd[4*i + 1]= (pd[i]>>4) & 3;
 873                     pd[4*i + 0]=  pd[i]>>6;
 874                 }
 875             } else {
 876                 if ((s->width&3) >= 3) pd[4*i + 2]= ((pd[i]>>2) & 3)*0x55;
 877                 if ((s->width&3) >= 2) pd[4*i + 1]= ((pd[i]>>4) & 3)*0x55;
 878                 if ((s->width&3) >= 1) pd[4*i + 0]= ( pd[i]>>6     )*0x55;
 879                 for (i--; i >= 0; i--) {
 880                     pd[4*i + 3]= ( pd[i]     & 3)*0x55;
 881                     pd[4*i + 2]= ((pd[i]>>2) & 3)*0x55;
 882                     pd[4*i + 1]= ((pd[i]>>4) & 3)*0x55;
 883                     pd[4*i + 0]= ( pd[i]>>6     )*0x55;
 884                 }
 885             }
 886             pd += s->image_linesize;
 887         }
 888     } else if (s->bits_per_pixel == 4) {
 889         int i, j;
 890         uint8_t *pd = p->data[0];
 891         for (j = 0; j < s->height; j++) {
 892             i = s->width/2;
 893             if (s->color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
 894                 if (s->width&1) pd[2*i+0]= pd[i]>>4;
 895                 for (i--; i >= 0; i--) {
 896                     pd[2*i + 1] = pd[i] & 15;
 897                     pd[2*i + 0] = pd[i] >> 4;
 898                 }
 899             } else {
 900                 if (s->width & 1) pd[2*i + 0]= (pd[i] >> 4) * 0x11;
 901                 for (i--; i >= 0; i--) {
 902                     pd[2*i + 1] = (pd[i] & 15) * 0x11;
 903                     pd[2*i + 0] = (pd[i] >> 4) * 0x11;
 904                 }
 905             }
 906             pd += s->image_linesize;
 907         }
 908     }
 909 }
 910
 911 static int decode_fctl_chunk(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
 912                              uint32_t length)
 913 {
 914     uint32_t sequence_number;
 915     int cur_w, cur_h, x_offset, y_offset, dispose_op, blend_op;
 916
 917     if (length != 26)
 918         return AVERROR_INVALIDDATA;
 919
 920     if (!(s->hdr_state & PNG_IHDR)) {
 921         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "fctl before IHDR\n");
 922         return AVERROR_INVALIDDATA;
 923     }
 924
 925     s->last_w = s->cur_w;
 926     s->last_h = s->cur_h;
 927     s->last_x_offset = s->x_offset;
 928     s->last_y_offset = s->y_offset;
 929     s->last_dispose_op = s->dispose_op;
 930
 931     sequence_number = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 932     cur_w           = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 933     cur_h           = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 934     x_offset        = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 935     y_offset        = bytestream2_get_be32(&s->gb);
 936     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* delay_num (2), delay_den (2) */
 937     dispose_op      = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 938     blend_op        = bytestream2_get_byte(&s->gb);
 939     bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
 940
 941     if (sequence_number == 0 &&
 942         (cur_w != s->width ||
 943          cur_h != s->height ||
 944          x_offset != 0 ||
 945          y_offset != 0) ||
 946         cur_w <= 0 || cur_h <= 0 ||
 947         x_offset < 0 || y_offset < 0 ||
 948         cur_w > s->width - x_offset|| cur_h > s->height - y_offset)
 949             return AVERROR_INVALIDDATA;
 950
 951     if (blend_op != APNG_BLEND_OP_OVER && blend_op != APNG_BLEND_OP_SOURCE) {
 952         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid blend_op %d\n", blend_op);
 953         return AVERROR_INVALIDDATA;
 954     }
 955
 956     if ((sequence_number == 0 || !s->previous_picture.f->data[0]) &&
 957         dispose_op == APNG_DISPOSE_OP_PREVIOUS) {
 958         // No previous frame to revert to for the first frame
 959         // Spec says to just treat it as a APNG_DISPOSE_OP_BACKGROUND
 960         dispose_op = APNG_DISPOSE_OP_BACKGROUND;
 961     }
 962
 963     if (blend_op == APNG_BLEND_OP_OVER && !s->has_trns && (
 964             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ||
 965             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB48BE ||
 966             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8 ||
 967             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_GRAY8 ||
 968             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_GRAY16BE ||
 969             avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MONOBLACK
 970         )) {
 971         // APNG_BLEND_OP_OVER is the same as APNG_BLEND_OP_SOURCE when there is no alpha channel
 972         blend_op = APNG_BLEND_OP_SOURCE;
 973     }
 974
 975     s->cur_w      = cur_w;
 976     s->cur_h      = cur_h;
 977     s->x_offset   = x_offset;
 978     s->y_offset   = y_offset;
 979     s->dispose_op = dispose_op;
 980     s->blend_op   = blend_op;
 981
 982     return 0;
 983 }
 984
 985 static void handle_p_frame_png(PNGDecContext *s, AVFrame *p)
 986 {
 987     int i, j;
 988     uint8_t *pd      = p->data[0];
 989     uint8_t *pd_last = s->last_picture.f->data[0];
 990     int ls = FFMIN(av_image_get_linesize(p->format, s->width, 0), s->width * s->bpp);
 991
 992     ff_thread_await_progress(&s->last_picture, INT_MAX, 0);
 993     for (j = 0; j < s->height; j++) {
 994         for (i = 0; i < ls; i++)
 995             pd[i] += pd_last[i];
 996         pd      += s->image_linesize;
 997         pd_last += s->image_linesize;
 998     }
 999 }
1000
1001 // divide by 255 and round to nearest
1002 // apply a fast variant: (X+127)/255 = ((X+127)*257+257)>>16 = ((X+128)*257)>>16
1003 #define FAST_DIV255(x) ((((x) + 128) * 257) >> 16)
1004
1005 static int handle_p_frame_apng(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
1006                                AVFrame *p)
1007 {
1008     size_t x, y;
1009     uint8_t *buffer;
1010
1011     if (s->blend_op == APNG_BLEND_OP_OVER &&
1012         avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_RGBA &&
1013         avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_GRAY8A &&
1014         avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_PAL8) {
1015         avpriv_request_sample(avctx, "Blending with pixel format %s",
1016                               av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt));
1017         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1018     }
1019
1020     buffer = av_malloc_array(s->image_linesize, s->height);
1021     if (!buffer)
1022         return AVERROR(ENOMEM);
1023
1024
1025     // Do the disposal operation specified by the last frame on the frame
1026     if (s->last_dispose_op != APNG_DISPOSE_OP_PREVIOUS) {
1027         ff_thread_await_progress(&s->last_picture, INT_MAX, 0);
1028         memcpy(buffer, s->last_picture.f->data[0], s->image_linesize * s->height);
1029
1030         if (s->last_dispose_op == APNG_DISPOSE_OP_BACKGROUND)
1031             for (y = s->last_y_offset; y < s->last_y_offset + s->last_h; ++y)
1032                 memset(buffer + s->image_linesize * y + s->bpp * s->last_x_offset, 0, s->bpp * s->last_w);
1033
1034         memcpy(s->previous_picture.f->data[0], buffer, s->image_linesize * s->height);
1035         ff_thread_report_progress(&s->previous_picture, INT_MAX, 0);
1036     } else {
1037         ff_thread_await_progress(&s->previous_picture, INT_MAX, 0);
1038         memcpy(buffer, s->previous_picture.f->data[0], s->image_linesize * s->height);
1039     }
1040
1041     // Perform blending
1042     if (s->blend_op == APNG_BLEND_OP_SOURCE) {
1043         for (y = s->y_offset; y < s->y_offset + s->cur_h; ++y) {
1044             size_t row_start = s->image_linesize * y + s->bpp * s->x_offset;
1045             memcpy(buffer + row_start, p->data[0] + row_start, s->bpp * s->cur_w);
1046         }
1047     } else { // APNG_BLEND_OP_OVER
1048         for (y = s->y_offset; y < s->y_offset + s->cur_h; ++y) {
1049             uint8_t *foreground = p->data[0] + s->image_linesize * y + s->bpp * s->x_offset;
1050             uint8_t *background = buffer + s->image_linesize * y + s->bpp * s->x_offset;
1051             for (x = s->x_offset; x < s->x_offset + s->cur_w; ++x, foreground += s->bpp, background += s->bpp) {
1052                 size_t b;
1053                 uint8_t foreground_alpha, background_alpha, output_alpha;
1054                 uint8_t output[10];
1055
1056                 // Since we might be blending alpha onto alpha, we use the following equations:
1057                 // output_alpha = foreground_alpha + (1 - foreground_alpha) * background_alpha
1058                 // output = (foreground_alpha * foreground + (1 - foreground_alpha) * background_alpha * background) / output_alpha
1059
1060                 switch (avctx->pix_fmt) {
1061                 case AV_PIX_FMT_RGBA:
1062                     foreground_alpha = foreground[3];
1063                     background_alpha = background[3];
1064                     break;
1065
1066                 case AV_PIX_FMT_GRAY8A:
1067                     foreground_alpha = foreground[1];
1068                     background_alpha = background[1];
1069                     break;
1070
1071                 case AV_PIX_FMT_PAL8:
1072                     foreground_alpha = s->palette[foreground[0]] >> 24;
1073                     background_alpha = s->palette[background[0]] >> 24;
1074                     break;
1075                 }
1076
1077                 if (foreground_alpha == 0)
1078                     continue;
1079
1080                 if (foreground_alpha == 255) {
1081                     memcpy(background, foreground, s->bpp);
1082                     continue;
1083                 }
1084
1085                 if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_PAL8) {
1086                     // TODO: Alpha blending with PAL8 will likely need the entire image converted over to RGBA first
1087                     avpriv_request_sample(avctx, "Alpha blending palette samples");
1088                     background[0] = foreground[0];
1089                     continue;
1090                 }
1091
1092                 output_alpha = foreground_alpha + FAST_DIV255((255 - foreground_alpha) * background_alpha);
1093
1094                 av_assert0(s->bpp <= 10);
1095
1096                 for (b = 0; b < s->bpp - 1; ++b) {
1097                     if (output_alpha == 0) {
1098                         output[b] = 0;
1099                     } else if (background_alpha == 255) {
1100                         output[b] = FAST_DIV255(foreground_alpha * foreground[b] + (255 - foreground_alpha) * background[b]);
1101                     } else {
1102                         output[b] = (255 * foreground_alpha * foreground[b] + (255 - foreground_alpha) * background_alpha * background[b]) / (255 * output_alpha);
1103                     }
1104                 }
1105                 output[b] = output_alpha;
1106                 memcpy(background, output, s->bpp);
1107             }
1108         }
1109     }
1110
1111     // Copy blended buffer into the frame and free
1112     memcpy(p->data[0], buffer, s->image_linesize * s->height);
1113     av_free(buffer);
1114
1115     return 0;
1116 }
1117
1118 static int decode_frame_common(AVCodecContext *avctx, PNGDecContext *s,
1119                                AVFrame *p, AVPacket *avpkt)
1120 {
1121     AVDictionary **metadatap = NULL;
1122     uint32_t tag, length;
1123     int decode_next_dat = 0;
1124     int ret;
1125
1126     for (;;) {
1127         length = bytestream2_get_bytes_left(&s->gb);
1128         if (length <= 0) {
1129
1130             if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_PNG &&
1131                 avctx->skip_frame == AVDISCARD_ALL) {
1132                 return 0;
1133             }
1134
1135             if (CONFIG_APNG_DECODER && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG && length == 0) {
1136                 if (!(s->pic_state & PNG_IDAT))
1137                     return 0;
1138                 else
1139                     goto exit_loop;
1140             }
1141             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%d bytes left\n", length);
1142             if (   s->pic_state & PNG_ALLIMAGE
1143                 && avctx->strict_std_compliance <= FF_COMPLIANCE_NORMAL)
1144                 goto exit_loop;
1145             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1146             goto fail;
1147         }
1148
1149         length = bytestream2_get_be32(&s->gb);
1150         if (length > 0x7fffffff || length > bytestream2_get_bytes_left(&s->gb)) {
1151             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "chunk too big\n");
1152             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1153             goto fail;
1154         }
1155         tag = bytestream2_get_le32(&s->gb);
1156         if (avctx->debug & FF_DEBUG_STARTCODE)
1157             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "png: tag=%s length=%u\n",
1158                    av_fourcc2str(tag), length);
1159
1160         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_PNG &&
1161             avctx->skip_frame == AVDISCARD_ALL) {
1162             switch(tag) {
1163             case MKTAG('I', 'H', 'D', 'R'):
1164             case MKTAG('p', 'H', 'Y', 's'):
1165             case MKTAG('t', 'E', 'X', 't'):
1166             case MKTAG('I', 'D', 'A', 'T'):
1167             case MKTAG('t', 'R', 'N', 'S'):
1168                 break;
1169             default:
1170                 goto skip_tag;
1171             }
1172         }
1173
1174         metadatap = &p->metadata;
1175         switch (tag) {
1176         case MKTAG('I', 'H', 'D', 'R'):
1177             if ((ret = decode_ihdr_chunk(avctx, s, length)) < 0)
1178                 goto fail;
1179             break;
1180         case MKTAG('p', 'H', 'Y', 's'):
1181             if ((ret = decode_phys_chunk(avctx, s)) < 0)
1182                 goto fail;
1183             break;
1184         case MKTAG('f', 'c', 'T', 'L'):
1185             if (!CONFIG_APNG_DECODER || avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_APNG)
1186                 goto skip_tag;
1187             if ((ret = decode_fctl_chunk(avctx, s, length)) < 0)
1188                 goto fail;
1189             decode_next_dat = 1;
1190             break;
1191         case MKTAG('f', 'd', 'A', 'T'):
1192             if (!CONFIG_APNG_DECODER || avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_APNG)
1193                 goto skip_tag;
1194             if (!decode_next_dat) {
1195                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1196                 goto fail;
1197             }
1198             bytestream2_get_be32(&s->gb);
1199             length -= 4;
1200             /* fallthrough */
1201         case MKTAG('I', 'D', 'A', 'T'):
1202             if (CONFIG_APNG_DECODER && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG && !decode_next_dat)
1203                 goto skip_tag;
1204             if ((ret = decode_idat_chunk(avctx, s, length, p)) < 0)
1205                 goto fail;
1206             break;
1207         case MKTAG('P', 'L', 'T', 'E'):
1208             if (decode_plte_chunk(avctx, s, length) < 0)
1209                 goto skip_tag;
1210             break;
1211         case MKTAG('t', 'R', 'N', 'S'):
1212             if (decode_trns_chunk(avctx, s, length) < 0)
1213                 goto skip_tag;
1214             break;
1215         case MKTAG('t', 'E', 'X', 't'):
1216             if (decode_text_chunk(s, length, 0, metadatap) < 0)
1217                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Broken tEXt chunk\n");
1218             bytestream2_skip(&s->gb, length + 4);
1219             break;
1220         case MKTAG('z', 'T', 'X', 't'):
1221             if (decode_text_chunk(s, length, 1, metadatap) < 0)
1222                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Broken zTXt chunk\n");
1223             bytestream2_skip(&s->gb, length + 4);
1224             break;
1225         case MKTAG('s', 'T', 'E', 'R'): {
1226             int mode = bytestream2_get_byte(&s->gb);
1227             AVStereo3D *stereo3d = av_stereo3d_create_side_data(p);
1228             if (!stereo3d)
1229                 goto fail;
1230
1231             if (mode == 0 || mode == 1) {
1232                 stereo3d->type  = AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE;
1233                 stereo3d->flags = mode ? 0 : AV_STEREO3D_FLAG_INVERT;
1234             } else {
1235                  av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1236                         "Unknown value in sTER chunk (%d)\n", mode);
1237             }
1238             bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
1239             break;
1240         }
1241         case MKTAG('I', 'E', 'N', 'D'):
1242             if (!(s->pic_state & PNG_ALLIMAGE))
1243                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "IEND without all image\n");
1244             if (!(s->pic_state & (PNG_ALLIMAGE|PNG_IDAT))) {
1245                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1246                 goto fail;
1247             }
1248             bytestream2_skip(&s->gb, 4); /* crc */
1249             goto exit_loop;
1250         default:
1251             /* skip tag */
1252 skip_tag:
1253             bytestream2_skip(&s->gb, length + 4);
1254             break;
1255         }
1256     }
1257 exit_loop:
1258
1259     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_PNG &&
1260         avctx->skip_frame == AVDISCARD_ALL) {
1261         return 0;
1262     }
1263
1264     if (s->bits_per_pixel <= 4)
1265         handle_small_bpp(s, p);
1266
1267     /* apply transparency if needed */
1268     if (s->has_trns && s->color_type != PNG_COLOR_TYPE_PALETTE) {
1269         size_t byte_depth = s->bit_depth > 8 ? 2 : 1;
1270         size_t raw_bpp = s->bpp - byte_depth;
1271         unsigned x, y;
1272
1273         av_assert0(s->bit_depth > 1);
1274
1275         for (y = 0; y < s->height; ++y) {
1276             uint8_t *row = &s->image_buf[s->image_linesize * y];
1277
1278             /* since we're updating in-place, we have to go from right to left */
1279             for (x = s->width; x > 0; --x) {
1280                 uint8_t *pixel = &row[s->bpp * (x - 1)];
1281                 memmove(pixel, &row[raw_bpp * (x - 1)], raw_bpp);
1282
1283                 if (!memcmp(pixel, s->transparent_color_be, raw_bpp)) {
1284                     memset(&pixel[raw_bpp], 0, byte_depth);
1285                 } else {
1286                     memset(&pixel[raw_bpp], 0xff, byte_depth);
1287                 }
1288             }
1289         }
1290     }
1291
1292     /* handle P-frames only if a predecessor frame is available */
1293     if (s->last_picture.f->data[0]) {
1294         if (   !(avpkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY) && avctx->codec_tag != AV_RL32("MPNG")
1295             && s->last_picture.f->width == p->width
1296             && s->last_picture.f->height== p->height
1297             && s->last_picture.f->format== p->format
1298          ) {
1299             if (CONFIG_PNG_DECODER && avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_APNG)
1300                 handle_p_frame_png(s, p);
1301             else if (CONFIG_APNG_DECODER &&
1302                      avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG &&
1303                      (ret = handle_p_frame_apng(avctx, s, p)) < 0)
1304                 goto fail;
1305         }
1306     }
1307     ff_thread_report_progress(&s->picture, INT_MAX, 0);
1308     ff_thread_report_progress(&s->previous_picture, INT_MAX, 0);
1309
1310     return 0;
1311
1312 fail:
1313     ff_thread_report_progress(&s->picture, INT_MAX, 0);
1314     ff_thread_report_progress(&s->previous_picture, INT_MAX, 0);
1315     return ret;
1316 }
1317
1318 #if CONFIG_PNG_DECODER
1319 static int decode_frame_png(AVCodecContext *avctx,
1320                         void *data, int *got_frame,
1321                         AVPacket *avpkt)
1322 {
1323     PNGDecContext *const s = avctx->priv_data;
1324     const uint8_t *buf     = avpkt->data;
1325     int buf_size           = avpkt->size;
1326     AVFrame *p;
1327     int64_t sig;
1328     int ret;
1329
1330     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_picture);
1331     FFSWAP(ThreadFrame, s->picture, s->last_picture);
1332     p = s->picture.f;
1333
1334     bytestream2_init(&s->gb, buf, buf_size);
1335
1336     /* check signature */
1337     sig = bytestream2_get_be64(&s->gb);
1338     if (sig != PNGSIG &&
1339         sig != MNGSIG) {
1340         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid PNG signature 0x%08"PRIX64".\n", sig);
1341         return AVERROR_INVALIDDATA;
1342     }
1343
1344     s->y = s->has_trns = 0;
1345     s->hdr_state = 0;
1346     s->pic_state = 0;
1347
1348     /* init the zlib */
1349     s->zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
1350     s->zstream.zfree  = ff_png_zfree;
1351     s->zstream.opaque = NULL;
1352     ret = inflateInit(&s->zstream);
1353     if (ret != Z_OK) {
1354         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "inflateInit returned error %d\n", ret);
1355         return AVERROR_EXTERNAL;
1356     }
1357
1358     if ((ret = decode_frame_common(avctx, s, p, avpkt)) < 0)
1359         goto the_end;
1360
1361     if (avctx->skip_frame == AVDISCARD_ALL) {
1362         *got_frame = 0;
1363         ret = bytestream2_tell(&s->gb);
1364         goto the_end;
1365     }
1366
1367     if ((ret = av_frame_ref(data, s->picture.f)) < 0)
1368         return ret;
1369
1370     *got_frame = 1;
1371
1372     ret = bytestream2_tell(&s->gb);
1373 the_end:
1374     inflateEnd(&s->zstream);
1375     s->crow_buf = NULL;
1376     return ret;
1377 }
1378 #endif
1379
1380 #if CONFIG_APNG_DECODER
1381 static int decode_frame_apng(AVCodecContext *avctx,
1382                         void *data, int *got_frame,
1383                         AVPacket *avpkt)
1384 {
1385     PNGDecContext *const s = avctx->priv_data;
1386     int ret;
1387     AVFrame *p;
1388
1389     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_picture);
1390     FFSWAP(ThreadFrame, s->picture, s->last_picture);
1391     p = s->picture.f;
1392
1393     if (!(s->hdr_state & PNG_IHDR)) {
1394         if (!avctx->extradata_size)
1395             return AVERROR_INVALIDDATA;
1396
1397         /* only init fields, there is no zlib use in extradata */
1398         s->zstream.zalloc = ff_png_zalloc;
1399         s->zstream.zfree  = ff_png_zfree;
1400
1401         bytestream2_init(&s->gb, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
1402         if ((ret = decode_frame_common(avctx, s, p, avpkt)) < 0)
1403             goto end;
1404     }
1405
1406     /* reset state for a new frame */
1407     if ((ret = inflateInit(&s->zstream)) != Z_OK) {
1408         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "inflateInit returned error %d\n", ret);
1409         ret = AVERROR_EXTERNAL;
1410         goto end;
1411     }
1412     s->y = 0;
1413     s->pic_state = 0;
1414     bytestream2_init(&s->gb, avpkt->data, avpkt->size);
1415     if ((ret = decode_frame_common(avctx, s, p, avpkt)) < 0)
1416         goto end;
1417
1418     if (!(s->pic_state & PNG_ALLIMAGE))
1419         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Frame did not contain a complete image\n");
1420     if (!(s->pic_state & (PNG_ALLIMAGE|PNG_IDAT))) {
1421         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1422         goto end;
1423     }
1424     if ((ret = av_frame_ref(data, s->picture.f)) < 0)
1425         goto end;
1426
1427     *got_frame = 1;
1428     ret = bytestream2_tell(&s->gb);
1429
1430 end:
1431     inflateEnd(&s->zstream);
1432     return ret;
1433 }
1434 #endif
1435
1436 #if HAVE_THREADS
1437 static int update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
1438 {
1439     PNGDecContext *psrc = src->priv_data;
1440     PNGDecContext *pdst = dst->priv_data;
1441     int ret;
1442
1443     if (dst == src)
1444         return 0;
1445
1446     ff_thread_release_buffer(dst, &pdst->picture);
1447     if (psrc->picture.f->data[0] &&
1448         (ret = ff_thread_ref_frame(&pdst->picture, &psrc->picture)) < 0)
1449         return ret;
1450     if (CONFIG_APNG_DECODER && dst->codec_id == AV_CODEC_ID_APNG) {
1451         pdst->width             = psrc->width;
1452         pdst->height            = psrc->height;
1453         pdst->bit_depth         = psrc->bit_depth;
1454         pdst->color_type        = psrc->color_type;
1455         pdst->compression_type  = psrc->compression_type;
1456         pdst->interlace_type    = psrc->interlace_type;
1457         pdst->filter_type       = psrc->filter_type;
1458         pdst->cur_w = psrc->cur_w;
1459         pdst->cur_h = psrc->cur_h;
1460         pdst->x_offset = psrc->x_offset;
1461         pdst->y_offset = psrc->y_offset;
1462         pdst->has_trns = psrc->has_trns;
1463         memcpy(pdst->transparent_color_be, psrc->transparent_color_be, sizeof(pdst->transparent_color_be));
1464
1465         pdst->dispose_op = psrc->dispose_op;
1466
1467         memcpy(pdst->palette, psrc->palette, sizeof(pdst->palette));
1468
1469         pdst->hdr_state |= psrc->hdr_state;
1470
1471         ff_thread_release_buffer(dst, &pdst->last_picture);
1472         if (psrc->last_picture.f->data[0] &&
1473             (ret = ff_thread_ref_frame(&pdst->last_picture, &psrc->last_picture)) < 0)
1474             return ret;
1475
1476         ff_thread_release_buffer(dst, &pdst->previous_picture);
1477         if (psrc->previous_picture.f->data[0] &&
1478             (ret = ff_thread_ref_frame(&pdst->previous_picture, &psrc->previous_picture)) < 0)
1479             return ret;
1480     }
1481
1482     return 0;
1483 }
1484 #endif
1485
1486 static av_cold int png_dec_init(AVCodecContext *avctx)
1487 {
1488     PNGDecContext *s = avctx->priv_data;
1489
1490     avctx->color_range = AVCOL_RANGE_JPEG;
1491
1492     s->avctx = avctx;
1493     s->previous_picture.f = av_frame_alloc();
1494     s->last_picture.f = av_frame_alloc();
1495     s->picture.f = av_frame_alloc();
1496     if (!s->previous_picture.f || !s->last_picture.f || !s->picture.f) {
1497         av_frame_free(&s->previous_picture.f);
1498         av_frame_free(&s->last_picture.f);
1499         av_frame_free(&s->picture.f);
1500         return AVERROR(ENOMEM);
1501     }
1502
1503     if (!avctx->internal->is_copy) {
1504         avctx->internal->allocate_progress = 1;
1505         ff_pngdsp_init(&s->dsp);
1506     }
1507
1508     return 0;
1509 }
1510
1511 static av_cold int png_dec_end(AVCodecContext *avctx)
1512 {
1513     PNGDecContext *s = avctx->priv_data;
1514
1515     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->previous_picture);
1516     av_frame_free(&s->previous_picture.f);
1517     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_picture);
1518     av_frame_free(&s->last_picture.f);
1519     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->picture);
1520     av_frame_free(&s->picture.f);
1521     av_freep(&s->buffer);
1522     s->buffer_size = 0;
1523     av_freep(&s->last_row);
1524     s->last_row_size = 0;
1525     av_freep(&s->tmp_row);
1526     s->tmp_row_size = 0;
1527
1528     return 0;
1529 }
1530
1531 #if CONFIG_APNG_DECODER
1532 AVCodec ff_apng_decoder = {
1533     .name           = "apng",
1534     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("APNG (Animated Portable Network Graphics) image"),
1535     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1536     .id             = AV_CODEC_ID_APNG,
1537     .priv_data_size = sizeof(PNGDecContext),
1538     .init           = png_dec_init,
1539     .close          = png_dec_end,
1540     .decode         = decode_frame_apng,
1541     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(png_dec_init),
1542     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(update_thread_context),
1543     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS /*| AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/,
1544     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
1545 };
1546 #endif
1547
1548 #if CONFIG_PNG_DECODER
1549 AVCodec ff_png_decoder = {
1550     .name           = "png",
1551     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("PNG (Portable Network Graphics) image"),
1552     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1553     .id             = AV_CODEC_ID_PNG,
1554     .priv_data_size = sizeof(PNGDecContext),
1555     .init           = png_dec_init,
1556     .close          = png_dec_end,
1557     .decode         = decode_frame_png,
1558     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(png_dec_init),
1559     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(update_thread_context),
1560     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS /*| AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/,
1561     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_SKIP_FRAME_FILL_PARAM | FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
1562 };
1563 #endif