4xm: do not overread the source buffer in decode_p_block
[ffmpeg.git] / libavcodec / 4xm.c
1 /*
2  * 4XM codec
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * 4XM codec.
25  */
26
27 #include "libavutil/frame.h"
28 #include "libavutil/intreadwrite.h"
29 #include "avcodec.h"
30 #include "bytestream.h"
31 #include "dsputil.h"
32 #include "get_bits.h"
33 #include "internal.h"
34
35 #define BLOCK_TYPE_VLC_BITS 5
36 #define ACDC_VLC_BITS 9
37
38 #define CFRAME_BUFFER_COUNT 100
39
40 static const uint8_t block_type_tab[2][4][8][2] = {
41     {
42         {    // { 8, 4, 2 } x { 8, 4, 2}
43             { 0, 1 }, { 2, 2 }, { 6, 3 }, { 14, 4 }, { 30, 5 }, { 31, 5 }, { 0, 0 }
44         }, { // { 8, 4 } x 1
45             { 0, 1 }, { 0, 0 }, { 2, 2 }, { 6, 3 }, { 14, 4 }, { 15, 4 }, { 0, 0 }
46         }, { // 1 x { 8, 4 }
47             { 0, 1 }, { 2, 2 }, { 0, 0 }, { 6, 3 }, { 14, 4 }, { 15, 4 }, { 0, 0 }
48         }, { // 1 x 2, 2 x 1
49             { 0, 1 }, { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 2, 2 }, { 6, 3 }, { 14, 4 }, { 15, 4 }
50         }
51     }, {
52         {   // { 8, 4, 2 } x { 8, 4, 2}
53             { 1, 2 }, { 4, 3 }, { 5, 3 }, { 0, 2 }, { 6, 3 }, { 7, 3 }, { 0, 0 }
54         }, {// { 8, 4 } x 1
55             { 1, 2 }, { 0, 0 }, { 2, 2 }, { 0, 2 }, { 6, 3 }, { 7, 3 }, { 0, 0 }
56         }, {// 1 x { 8, 4 }
57             { 1, 2 }, { 2, 2 }, { 0, 0 }, { 0, 2 }, { 6, 3 }, { 7, 3 }, { 0, 0 }
58         }, {// 1 x 2, 2 x 1
59             { 1, 2 }, { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 2 }, { 2, 2 }, { 6, 3 }, { 7, 3 }
60       }
61     }
62 };
63
64 static const uint8_t size2index[4][4] = {
65     { -1, 3, 1, 1 },
66     {  3, 0, 0, 0 },
67     {  2, 0, 0, 0 },
68     {  2, 0, 0, 0 },
69 };
70
71 static const int8_t mv[256][2] = {
72     {   0,   0 }, {   0,  -1 }, {  -1,   0 }, {   1,   0 }, {   0,   1 }, {  -1,  -1 }, {   1,  -1 }, {  -1,   1 },
73     {   1,   1 }, {   0,  -2 }, {  -2,   0 }, {   2,   0 }, {   0,   2 }, {  -1,  -2 }, {   1,  -2 }, {  -2,  -1 },
74     {   2,  -1 }, {  -2,   1 }, {   2,   1 }, {  -1,   2 }, {   1,   2 }, {  -2,  -2 }, {   2,  -2 }, {  -2,   2 },
75     {   2,   2 }, {   0,  -3 }, {  -3,   0 }, {   3,   0 }, {   0,   3 }, {  -1,  -3 }, {   1,  -3 }, {  -3,  -1 },
76     {   3,  -1 }, {  -3,   1 }, {   3,   1 }, {  -1,   3 }, {   1,   3 }, {  -2,  -3 }, {   2,  -3 }, {  -3,  -2 },
77     {   3,  -2 }, {  -3,   2 }, {   3,   2 }, {  -2,   3 }, {   2,   3 }, {   0,  -4 }, {  -4,   0 }, {   4,   0 },
78     {   0,   4 }, {  -1,  -4 }, {   1,  -4 }, {  -4,  -1 }, {   4,  -1 }, {   4,   1 }, {  -1,   4 }, {   1,   4 },
79     {  -3,  -3 }, {  -3,   3 }, {   3,   3 }, {  -2,  -4 }, {  -4,  -2 }, {   4,  -2 }, {  -4,   2 }, {  -2,   4 },
80     {   2,   4 }, {  -3,  -4 }, {   3,  -4 }, {   4,  -3 }, {  -5,   0 }, {  -4,   3 }, {  -3,   4 }, {   3,   4 },
81     {  -1,  -5 }, {  -5,  -1 }, {  -5,   1 }, {  -1,   5 }, {  -2,  -5 }, {   2,  -5 }, {   5,  -2 }, {   5,   2 },
82     {  -4,  -4 }, {  -4,   4 }, {  -3,  -5 }, {  -5,  -3 }, {  -5,   3 }, {   3,   5 }, {  -6,   0 }, {   0,   6 },
83     {  -6,  -1 }, {  -6,   1 }, {   1,   6 }, {   2,  -6 }, {  -6,   2 }, {   2,   6 }, {  -5,  -4 }, {   5,   4 },
84     {   4,   5 }, {  -6,  -3 }, {   6,   3 }, {  -7,   0 }, {  -1,  -7 }, {   5,  -5 }, {  -7,   1 }, {  -1,   7 },
85     {   4,  -6 }, {   6,   4 }, {  -2,  -7 }, {  -7,   2 }, {  -3,  -7 }, {   7,  -3 }, {   3,   7 }, {   6,  -5 },
86     {   0,  -8 }, {  -1,  -8 }, {  -7,  -4 }, {  -8,   1 }, {   4,   7 }, {   2,  -8 }, {  -2,   8 }, {   6,   6 },
87     {  -8,   3 }, {   5,  -7 }, {  -5,   7 }, {   8,  -4 }, {   0,  -9 }, {  -9,  -1 }, {   1,   9 }, {   7,  -6 },
88     {  -7,   6 }, {  -5,  -8 }, {  -5,   8 }, {  -9,   3 }, {   9,  -4 }, {   7,  -7 }, {   8,  -6 }, {   6,   8 },
89     {  10,   1 }, { -10,   2 }, {   9,  -5 }, {  10,  -3 }, {  -8,  -7 }, { -10,  -4 }, {   6,  -9 }, { -11,   0 },
90     {  11,   1 }, { -11,  -2 }, {  -2,  11 }, {   7,  -9 }, {  -7,   9 }, {  10,   6 }, {  -4,  11 }, {   8,  -9 },
91     {   8,   9 }, {   5,  11 }, {   7, -10 }, {  12,  -3 }, {  11,   6 }, {  -9,  -9 }, {   8,  10 }, {   5,  12 },
92     { -11,   7 }, {  13,   2 }, {   6, -12 }, {  10,   9 }, { -11,   8 }, {  -7,  12 }, {   0,  14 }, {  14,  -2 },
93     {  -9,  11 }, {  -6,  13 }, { -14,  -4 }, {  -5, -14 }, {   5,  14 }, { -15,  -1 }, { -14,  -6 }, {   3, -15 },
94     {  11, -11 }, {  -7,  14 }, {  -5,  15 }, {   8, -14 }, {  15,   6 }, {   3,  16 }, {   7, -15 }, { -16,   5 },
95     {   0,  17 }, { -16,  -6 }, { -10,  14 }, { -16,   7 }, {  12,  13 }, { -16,   8 }, { -17,   6 }, { -18,   3 },
96     {  -7,  17 }, {  15,  11 }, {  16,  10 }, {   2, -19 }, {   3, -19 }, { -11, -16 }, { -18,   8 }, { -19,  -6 },
97     {   2, -20 }, { -17, -11 }, { -10, -18 }, {   8,  19 }, { -21,  -1 }, { -20,   7 }, {  -4,  21 }, {  21,   5 },
98     {  15,  16 }, {   2, -22 }, { -10, -20 }, { -22,   5 }, {  20, -11 }, {  -7, -22 }, { -12,  20 }, {  23,  -5 },
99     {  13, -20 }, {  24,  -2 }, { -15,  19 }, { -11,  22 }, {  16,  19 }, {  23, -10 }, { -18, -18 }, {  -9, -24 },
100     {  24, -10 }, {  -3,  26 }, { -23,  13 }, { -18, -20 }, {  17,  21 }, {  -4,  27 }, {  27,   6 }, {   1, -28 },
101     { -11,  26 }, { -17, -23 }, {   7,  28 }, {  11, -27 }, {  29,   5 }, { -23, -19 }, { -28, -11 }, { -21,  22 },
102     { -30,   7 }, { -17,  26 }, { -27,  16 }, {  13,  29 }, {  19, -26 }, {  10, -31 }, { -14, -30 }, {  20, -27 },
103     { -29,  18 }, { -16, -31 }, { -28, -22 }, {  21, -30 }, { -25,  28 }, {  26, -29 }, {  25, -32 }, { -32, -32 }
104 };
105
106 /* This is simply the scaled down elementwise product of the standard JPEG
107  * quantizer table and the AAN premul table. */
108 static const uint8_t dequant_table[64] = {
109     16, 15, 13, 19, 24, 31, 28, 17,
110     17, 23, 25, 31, 36, 63, 45, 21,
111     18, 24, 27, 37, 52, 59, 49, 20,
112     16, 28, 34, 40, 60, 80, 51, 20,
113     18, 31, 48, 66, 68, 86, 56, 21,
114     19, 38, 56, 59, 64, 64, 48, 20,
115     27, 48, 55, 55, 56, 51, 35, 15,
116     20, 35, 34, 32, 31, 22, 15,  8,
117 };
118
119 static VLC block_type_vlc[2][4];
120
121
122 typedef struct CFrameBuffer {
123     unsigned int allocated_size;
124     unsigned int size;
125     int id;
126     uint8_t *data;
127 } CFrameBuffer;
128
129 typedef struct FourXContext {
130     AVCodecContext *avctx;
131     DSPContext dsp;
132     AVFrame *last_picture;
133     GetBitContext pre_gb;          ///< ac/dc prefix
134     GetBitContext gb;
135     GetByteContext g;
136     GetByteContext g2;
137     int mv[256];
138     VLC pre_vlc;
139     int last_dc;
140     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[6][64];
141     void *bitstream_buffer;
142     unsigned int bitstream_buffer_size;
143     int version;
144     CFrameBuffer cfrm[CFRAME_BUFFER_COUNT];
145 } FourXContext;
146
147
148 #define FIX_1_082392200  70936
149 #define FIX_1_414213562  92682
150 #define FIX_1_847759065 121095
151 #define FIX_2_613125930 171254
152
153 #define MULTIPLY(var, const) (((var) * (const)) >> 16)
154
155 static void idct(int16_t block[64])
156 {
157     int tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
158     int tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
159     int z5, z10, z11, z12, z13;
160     int i;
161     int temp[64];
162
163     for (i = 0; i < 8; i++) {
164         tmp10 = block[8 * 0 + i] + block[8 * 4 + i];
165         tmp11 = block[8 * 0 + i] - block[8 * 4 + i];
166
167         tmp13 = block[8 * 2 + i] + block[8 * 6 + i];
168         tmp12 = MULTIPLY(block[8 * 2 + i] - block[8 * 6 + i], FIX_1_414213562) - tmp13;
169
170         tmp0 = tmp10 + tmp13;
171         tmp3 = tmp10 - tmp13;
172         tmp1 = tmp11 + tmp12;
173         tmp2 = tmp11 - tmp12;
174
175         z13 = block[8 * 5 + i] + block[8 * 3 + i];
176         z10 = block[8 * 5 + i] - block[8 * 3 + i];
177         z11 = block[8 * 1 + i] + block[8 * 7 + i];
178         z12 = block[8 * 1 + i] - block[8 * 7 + i];
179
180         tmp7  =          z11 + z13;
181         tmp11 = MULTIPLY(z11 - z13, FIX_1_414213562);
182
183         z5    = MULTIPLY(z10 + z12, FIX_1_847759065);
184         tmp10 = MULTIPLY(z12,  FIX_1_082392200) - z5;
185         tmp12 = MULTIPLY(z10, -FIX_2_613125930) + z5;
186
187         tmp6 = tmp12 - tmp7;
188         tmp5 = tmp11 - tmp6;
189         tmp4 = tmp10 + tmp5;
190
191         temp[8 * 0 + i] = tmp0 + tmp7;
192         temp[8 * 7 + i] = tmp0 - tmp7;
193         temp[8 * 1 + i] = tmp1 + tmp6;
194         temp[8 * 6 + i] = tmp1 - tmp6;
195         temp[8 * 2 + i] = tmp2 + tmp5;
196         temp[8 * 5 + i] = tmp2 - tmp5;
197         temp[8 * 4 + i] = tmp3 + tmp4;
198         temp[8 * 3 + i] = tmp3 - tmp4;
199     }
200
201     for (i = 0; i < 8 * 8; i += 8) {
202         tmp10 = temp[0 + i] + temp[4 + i];
203         tmp11 = temp[0 + i] - temp[4 + i];
204
205         tmp13 = temp[2 + i] + temp[6 + i];
206         tmp12 = MULTIPLY(temp[2 + i] - temp[6 + i], FIX_1_414213562) - tmp13;
207
208         tmp0 = tmp10 + tmp13;
209         tmp3 = tmp10 - tmp13;
210         tmp1 = tmp11 + tmp12;
211         tmp2 = tmp11 - tmp12;
212
213         z13 = temp[5 + i] + temp[3 + i];
214         z10 = temp[5 + i] - temp[3 + i];
215         z11 = temp[1 + i] + temp[7 + i];
216         z12 = temp[1 + i] - temp[7 + i];
217
218         tmp7  = z11 + z13;
219         tmp11 = MULTIPLY(z11 - z13, FIX_1_414213562);
220
221         z5    = MULTIPLY(z10 + z12, FIX_1_847759065);
222         tmp10 = MULTIPLY(z12,  FIX_1_082392200) - z5;
223         tmp12 = MULTIPLY(z10, -FIX_2_613125930) + z5;
224
225         tmp6 = tmp12 - tmp7;
226         tmp5 = tmp11 - tmp6;
227         tmp4 = tmp10 + tmp5;
228
229         block[0 + i] = (tmp0 + tmp7) >> 6;
230         block[7 + i] = (tmp0 - tmp7) >> 6;
231         block[1 + i] = (tmp1 + tmp6) >> 6;
232         block[6 + i] = (tmp1 - tmp6) >> 6;
233         block[2 + i] = (tmp2 + tmp5) >> 6;
234         block[5 + i] = (tmp2 - tmp5) >> 6;
235         block[4 + i] = (tmp3 + tmp4) >> 6;
236         block[3 + i] = (tmp3 - tmp4) >> 6;
237     }
238 }
239
240 static av_cold void init_vlcs(FourXContext *f)
241 {
242     static VLC_TYPE table[2][4][32][2];
243     int i, j;
244
245     for (i = 0; i < 2; i++) {
246         for (j = 0; j < 4; j++) {
247             block_type_vlc[i][j].table           = table[i][j];
248             block_type_vlc[i][j].table_allocated = 32;
249             init_vlc(&block_type_vlc[i][j], BLOCK_TYPE_VLC_BITS, 7,
250                      &block_type_tab[i][j][0][1], 2, 1,
251                      &block_type_tab[i][j][0][0], 2, 1,
252                      INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
253         }
254     }
255 }
256
257 static void init_mv(FourXContext *f, int linesize)
258 {
259     int i;
260
261     for (i = 0; i < 256; i++) {
262         if (f->version > 1)
263             f->mv[i] = mv[i][0] + mv[i][1] * linesize / 2;
264         else
265             f->mv[i] = (i & 15) - 8 + ((i >> 4) - 8) * linesize / 2;
266     }
267 }
268
269 #if HAVE_BIGENDIAN
270 #define LE_CENTRIC_MUL(dst, src, scale, dc)             \
271     {                                                   \
272         unsigned tmpval = AV_RN32(src);                 \
273         tmpval = (tmpval << 16) | (tmpval >> 16);       \
274         tmpval = tmpval * (scale) + (dc);               \
275         tmpval = (tmpval << 16) | (tmpval >> 16);       \
276         AV_WN32A(dst, tmpval);                          \
277     }
278 #else
279 #define LE_CENTRIC_MUL(dst, src, scale, dc)              \
280     {                                                    \
281         unsigned tmpval = AV_RN32(src) * (scale) + (dc); \
282         AV_WN32A(dst, tmpval);                           \
283     }
284 #endif
285
286 static inline void mcdc(uint16_t *dst, uint16_t *src, int log2w,
287                         int h, int stride, int scale, unsigned dc)
288 {
289     int i;
290     dc *= 0x10001;
291
292     switch (log2w) {
293     case 0:
294         for (i = 0; i < h; i++) {
295             dst[0] = scale * src[0] + dc;
296             if (scale)
297                 src += stride;
298             dst += stride;
299         }
300         break;
301     case 1:
302         for (i = 0; i < h; i++) {
303             LE_CENTRIC_MUL(dst, src, scale, dc);
304             if (scale)
305                 src += stride;
306             dst += stride;
307         }
308         break;
309     case 2:
310         for (i = 0; i < h; i++) {
311             LE_CENTRIC_MUL(dst, src, scale, dc);
312             LE_CENTRIC_MUL(dst + 2, src + 2, scale, dc);
313             if (scale)
314                 src += stride;
315             dst += stride;
316         }
317         break;
318     case 3:
319         for (i = 0; i < h; i++) {
320             LE_CENTRIC_MUL(dst,     src,     scale, dc);
321             LE_CENTRIC_MUL(dst + 2, src + 2, scale, dc);
322             LE_CENTRIC_MUL(dst + 4, src + 4, scale, dc);
323             LE_CENTRIC_MUL(dst + 6, src + 6, scale, dc);
324             if (scale)
325                 src += stride;
326             dst += stride;
327         }
328         break;
329     default:
330         break;
331     }
332 }
333
334 static int decode_p_block(FourXContext *f, uint16_t *dst, uint16_t *src,
335                           int log2w, int log2h, int stride)
336 {
337     const int index = size2index[log2h][log2w];
338     const int h     = 1 << log2h;
339     int code        = get_vlc2(&f->gb,
340                                block_type_vlc[1 - (f->version > 1)][index].table,
341                                BLOCK_TYPE_VLC_BITS, 1);
342     uint16_t *start = (uint16_t *)f->last_picture->data[0];
343     uint16_t *end   = start + stride * (f->avctx->height - h + 1) - (1 << log2w);
344     int ret;
345
346     if (code < 0 || code > 6 || log2w < 0)
347         return AVERROR_INVALIDDATA;
348
349     if (code == 0) {
350         src += f->mv[bytestream2_get_byte(&f->g)];
351         if (start > src || src > end) {
352             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "mv out of pic\n");
353             return AVERROR_INVALIDDATA;
354         }
355         mcdc(dst, src, log2w, h, stride, 1, 0);
356     } else if (code == 1) {
357         log2h--;
358         if ((ret = decode_p_block(f, dst, src, log2w, log2h, stride)) < 0)
359             return ret;
360         if ((ret = decode_p_block(f, dst + (stride << log2h),
361                                   src + (stride << log2h),
362                                   log2w, log2h, stride)) < 0)
363             return ret;
364     } else if (code == 2) {
365         log2w--;
366         if ((ret = decode_p_block(f, dst , src, log2w, log2h, stride)) < 0)
367             return ret;
368         if ((ret = decode_p_block(f, dst + (1 << log2w),
369                                   src + (1 << log2w),
370                                   log2w, log2h, stride)) < 0)
371             return ret;
372     } else if (code == 3 && f->version < 2) {
373         if (start > src || src > end) {
374             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "mv out of pic\n");
375             return AVERROR_INVALIDDATA;
376         }
377         mcdc(dst, src, log2w, h, stride, 1, 0);
378     } else if (code == 4) {
379         src += f->mv[bytestream2_get_byte(&f->g)];
380         if (start > src || src > end) {
381             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "mv out of pic\n");
382             return AVERROR_INVALIDDATA;
383         }
384         mcdc(dst, src, log2w, h, stride, 1, bytestream2_get_le16(&f->g2));
385     } else if (code == 5) {
386         if (start > src || src > end) {
387             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "mv out of pic\n");
388             return AVERROR_INVALIDDATA;
389         }
390         mcdc(dst, src, log2w, h, stride, 0, bytestream2_get_le16(&f->g2));
391     } else if (code == 6) {
392         if (log2w) {
393             dst[0]      = bytestream2_get_le16(&f->g2);
394             dst[1]      = bytestream2_get_le16(&f->g2);
395         } else {
396             dst[0]      = bytestream2_get_le16(&f->g2);
397             dst[stride] = bytestream2_get_le16(&f->g2);
398         }
399     }
400     return 0;
401 }
402
403 static int decode_p_frame(FourXContext *f, AVFrame *frame,
404                           const uint8_t *buf, int length)
405 {
406     int x, y;
407     const int width  = f->avctx->width;
408     const int height = f->avctx->height;
409     uint16_t *dst    = (uint16_t *)frame->data[0];
410     const int stride =             frame->linesize[0] >> 1;
411     uint16_t *src;
412     unsigned int bitstream_size, bytestream_size, wordstream_size, extra,
413                  bytestream_offset, wordstream_offset;
414     int ret;
415
416     if (!f->last_picture->data[0]) {
417         if ((ret = ff_get_buffer(f->avctx, f->last_picture,
418                                  AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0) {
419             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
420             return ret;
421         }
422         memset(f->last_picture->data[0], 0,
423                f->avctx->height * FFABS(f->last_picture->linesize[0]));
424     }
425
426     src = (uint16_t *)f->last_picture->data[0];
427
428     if (f->version > 1) {
429         if (length < 20)
430             return AVERROR_INVALIDDATA;
431         extra           = 20;
432         bitstream_size  = AV_RL32(buf + 8);
433         wordstream_size = AV_RL32(buf + 12);
434         bytestream_size = AV_RL32(buf + 16);
435     } else {
436         extra           = 0;
437         bitstream_size  = AV_RL16(buf - 4);
438         wordstream_size = AV_RL16(buf - 2);
439         bytestream_size = FFMAX(length - bitstream_size - wordstream_size, 0);
440     }
441
442     if (bitstream_size + bytestream_size + wordstream_size + extra != length
443         || bitstream_size  > (1 << 26)
444         || bytestream_size > (1 << 26)
445         || wordstream_size > (1 << 26)) {
446         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "lengths %d %d %d %d\n",
447                bitstream_size, bytestream_size, wordstream_size,
448                bitstream_size + bytestream_size + wordstream_size - length);
449         return AVERROR_INVALIDDATA;
450     }
451
452     av_fast_malloc(&f->bitstream_buffer, &f->bitstream_buffer_size,
453                    bitstream_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
454     if (!f->bitstream_buffer)
455         return AVERROR(ENOMEM);
456     f->dsp.bswap_buf(f->bitstream_buffer, (const uint32_t*)(buf + extra),
457                      bitstream_size / 4);
458     memset((uint8_t*)f->bitstream_buffer + bitstream_size,
459            0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
460     init_get_bits(&f->gb, f->bitstream_buffer, 8 * bitstream_size);
461
462     wordstream_offset = extra + bitstream_size;
463     bytestream_offset = extra + bitstream_size + wordstream_size;
464     bytestream2_init(&f->g2, buf + wordstream_offset,
465                      length - wordstream_offset);
466     bytestream2_init(&f->g, buf + bytestream_offset,
467                      length - bytestream_offset);
468
469     init_mv(f, frame->linesize[0]);
470
471     for (y = 0; y < height; y += 8) {
472         for (x = 0; x < width; x += 8)
473             if ((ret = decode_p_block(f, dst + x, src + x, 3, 3, stride)) < 0)
474                 return ret;
475         src += 8 * stride;
476         dst += 8 * stride;
477     }
478
479     return 0;
480 }
481
482 /**
483  * decode block and dequantize.
484  * Note this is almost identical to MJPEG.
485  */
486 static int decode_i_block(FourXContext *f, int16_t *block)
487 {
488     int code, i, j, level, val;
489
490     /* DC coef */
491     val = get_vlc2(&f->pre_gb, f->pre_vlc.table, ACDC_VLC_BITS, 3);
492     if (val >> 4)
493         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "error dc run != 0\n");
494
495     if (val)
496         val = get_xbits(&f->gb, val);
497
498     val        = val * dequant_table[0] + f->last_dc;
499     f->last_dc = block[0] = val;
500     /* AC coefs */
501     i = 1;
502     for (;;) {
503         code = get_vlc2(&f->pre_gb, f->pre_vlc.table, ACDC_VLC_BITS, 3);
504
505         /* EOB */
506         if (code == 0)
507             break;
508         if (code == 0xf0) {
509             i += 16;
510         } else {
511             level = get_xbits(&f->gb, code & 0xf);
512             i    += code >> 4;
513             if (i >= 64) {
514                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "run %d oveflow\n", i);
515                 return 0;
516             }
517
518             j = ff_zigzag_direct[i];
519             block[j] = level * dequant_table[j];
520             i++;
521             if (i >= 64)
522                 break;
523         }
524     }
525
526     return 0;
527 }
528
529 static inline void idct_put(FourXContext *f, AVFrame *frame, int x, int y)
530 {
531     int16_t (*block)[64] = f->block;
532     int stride           = frame->linesize[0] >> 1;
533     int i;
534     uint16_t *dst = ((uint16_t*)frame->data[0]) + y * stride + x;
535
536     for (i = 0; i < 4; i++) {
537         block[i][0] += 0x80 * 8 * 8;
538         idct(block[i]);
539     }
540
541     if (!(f->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
542         for (i = 4; i < 6; i++)
543             idct(block[i]);
544     }
545
546     /* Note transform is:
547      * y  = ( 1b + 4g + 2r) / 14
548      * cb = ( 3b - 2g - 1r) / 14
549      * cr = (-1b - 4g + 5r) / 14 */
550     for (y = 0; y < 8; y++) {
551         for (x = 0; x < 8; x++) {
552             int16_t *temp = block[(x >> 2) + 2 * (y >> 2)] +
553                             2 * (x & 3) + 2 * 8 * (y & 3); // FIXME optimize
554             int cb = block[4][x + 8 * y];
555             int cr = block[5][x + 8 * y];
556             int cg = (cb + cr) >> 1;
557             int y;
558
559             cb += cb;
560
561             y               = temp[0];
562             dst[0]          = ((y + cb) >> 3) + (((y - cg) & 0xFC) << 3) + (((y + cr) & 0xF8) << 8);
563             y               = temp[1];
564             dst[1]          = ((y + cb) >> 3) + (((y - cg) & 0xFC) << 3) + (((y + cr) & 0xF8) << 8);
565             y               = temp[8];
566             dst[stride]     = ((y + cb) >> 3) + (((y - cg) & 0xFC) << 3) + (((y + cr) & 0xF8) << 8);
567             y               = temp[9];
568             dst[1 + stride] = ((y + cb) >> 3) + (((y - cg) & 0xFC) << 3) + (((y + cr) & 0xF8) << 8);
569             dst            += 2;
570         }
571         dst += 2 * stride - 2 * 8;
572     }
573 }
574
575 static int decode_i_mb(FourXContext *f)
576 {
577     int ret;
578     int i;
579
580     f->dsp.clear_blocks(f->block[0]);
581
582     for (i = 0; i < 6; i++)
583         if ((ret = decode_i_block(f, f->block[i])) < 0)
584             return ret;
585
586     return 0;
587 }
588
589 static const uint8_t *read_huffman_tables(FourXContext *f,
590                                           const uint8_t * const buf,
591                                           int len)
592 {
593     int frequency[512] = { 0 };
594     uint8_t flag[512];
595     int up[512];
596     uint8_t len_tab[257];
597     int bits_tab[257];
598     int start, end;
599     const uint8_t *ptr = buf;
600     int j;
601
602     memset(up, -1, sizeof(up));
603
604     start = *ptr++;
605     end   = *ptr++;
606     for (;;) {
607         int i;
608
609         len -= end - start + 1;
610
611         if (end < start || len < 0)
612             return NULL;
613
614         for (i = start; i <= end; i++)
615             frequency[i] = *ptr++;
616         start = *ptr++;
617         if (start == 0)
618             break;
619
620         if (--len < 0)
621             return NULL;
622
623         end = *ptr++;
624     }
625     frequency[256] = 1;
626
627     while ((ptr - buf) & 3)
628         ptr++; // 4byte align
629
630     for (j = 257; j < 512; j++) {
631         int min_freq[2] = { 256 * 256, 256 * 256 };
632         int smallest[2] = { 0, 0 };
633         int i;
634         for (i = 0; i < j; i++) {
635             if (frequency[i] == 0)
636                 continue;
637             if (frequency[i] < min_freq[1]) {
638                 if (frequency[i] < min_freq[0]) {
639                     min_freq[1] = min_freq[0];
640                     smallest[1] = smallest[0];
641                     min_freq[0] = frequency[i];
642                     smallest[0] = i;
643                 } else {
644                     min_freq[1] = frequency[i];
645                     smallest[1] = i;
646                 }
647             }
648         }
649         if (min_freq[1] == 256 * 256)
650             break;
651
652         frequency[j]           = min_freq[0] + min_freq[1];
653         flag[smallest[0]]      = 0;
654         flag[smallest[1]]      = 1;
655         up[smallest[0]]        =
656         up[smallest[1]]        = j;
657         frequency[smallest[0]] = frequency[smallest[1]] = 0;
658     }
659
660     for (j = 0; j < 257; j++) {
661         int node, len = 0, bits = 0;
662
663         for (node = j; up[node] != -1; node = up[node]) {
664             bits += flag[node] << len;
665             len++;
666             if (len > 31)
667                 // can this happen at all ?
668                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
669                        "vlc length overflow\n");
670         }
671
672         bits_tab[j] = bits;
673         len_tab[j]  = len;
674     }
675
676     if (init_vlc(&f->pre_vlc, ACDC_VLC_BITS, 257, len_tab, 1, 1,
677                  bits_tab, 4, 4, 0))
678         return NULL;
679
680     return ptr;
681 }
682
683 static int mix(int c0, int c1)
684 {
685     int blue  =  2 * (c0 & 0x001F) + (c1 & 0x001F);
686     int green = (2 * (c0 & 0x03E0) + (c1 & 0x03E0)) >> 5;
687     int red   =  2 * (c0 >> 10)    + (c1 >> 10);
688     return red / 3 * 1024 + green / 3 * 32 + blue / 3;
689 }
690
691 static int decode_i2_frame(FourXContext *f, AVFrame *frame, const uint8_t *buf, int length)
692 {
693     int x, y, x2, y2;
694     const int width  = f->avctx->width;
695     const int height = f->avctx->height;
696     const int mbs    = (FFALIGN(width, 16) >> 4) * (FFALIGN(height, 16) >> 4);
697     uint16_t *dst    = (uint16_t*)frame->data[0];
698     const int stride =            frame->linesize[0]>>1;
699     GetByteContext g3;
700
701     if (length < mbs * 8) {
702         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "packet size too small\n");
703         return AVERROR_INVALIDDATA;
704     }
705     bytestream2_init(&g3, buf, length);
706
707     for (y = 0; y < height; y += 16) {
708         for (x = 0; x < width; x += 16) {
709             unsigned int color[4] = { 0 }, bits;
710             // warning following is purely guessed ...
711             color[0] = bytestream2_get_le16u(&g3);
712             color[1] = bytestream2_get_le16u(&g3);
713
714             if (color[0] & 0x8000)
715                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "unk bit 1\n");
716             if (color[1] & 0x8000)
717                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "unk bit 2\n");
718
719             color[2] = mix(color[0], color[1]);
720             color[3] = mix(color[1], color[0]);
721
722             bits = bytestream2_get_le32u(&g3);
723             for (y2 = 0; y2 < 16; y2++) {
724                 for (x2 = 0; x2 < 16; x2++) {
725                     int index = 2 * (x2 >> 2) + 8 * (y2 >> 2);
726                     dst[y2 * stride + x2] = color[(bits >> index) & 3];
727                 }
728             }
729             dst += 16;
730         }
731         dst += 16 * stride - x;
732     }
733
734     return 0;
735 }
736
737 static int decode_i_frame(FourXContext *f, AVFrame *frame, const uint8_t *buf, int length)
738 {
739     int x, y, ret;
740     const int width  = f->avctx->width;
741     const int height = f->avctx->height;
742     const unsigned int bitstream_size = AV_RL32(buf);
743     int token_count av_unused;
744     unsigned int prestream_size;
745     const uint8_t *prestream;
746
747     if (length < bitstream_size + 12) {
748         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "packet size too small\n");
749         return AVERROR_INVALIDDATA;
750     }
751
752     token_count    =     AV_RL32(buf + bitstream_size + 8);
753     prestream_size = 4 * AV_RL32(buf + bitstream_size + 4);
754     prestream      =             buf + bitstream_size + 12;
755
756     if (prestream_size + bitstream_size + 12 != length
757         || bitstream_size > (1 << 26)
758         || prestream_size > (1 << 26)) {
759         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "size mismatch %d %d %d\n",
760                prestream_size, bitstream_size, length);
761         return AVERROR_INVALIDDATA;
762     }
763
764     prestream = read_huffman_tables(f, prestream, prestream_size);
765     if (!prestream) {
766         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error reading Huffman tables.\n");
767         return AVERROR_INVALIDDATA;
768     }
769
770     init_get_bits(&f->gb, buf + 4, 8 * bitstream_size);
771
772     prestream_size = length + buf - prestream;
773
774     av_fast_malloc(&f->bitstream_buffer, &f->bitstream_buffer_size,
775                    prestream_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
776     if (!f->bitstream_buffer)
777         return AVERROR(ENOMEM);
778     f->dsp.bswap_buf(f->bitstream_buffer, (const uint32_t*)prestream,
779                      prestream_size / 4);
780     memset((uint8_t*)f->bitstream_buffer + prestream_size,
781            0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
782     init_get_bits(&f->pre_gb, f->bitstream_buffer, 8 * prestream_size);
783
784     f->last_dc = 0 * 128 * 8 * 8;
785
786     for (y = 0; y < height; y += 16) {
787         for (x = 0; x < width; x += 16) {
788             if ((ret = decode_i_mb(f)) < 0)
789                 return ret;
790
791             idct_put(f, frame, x, y);
792         }
793     }
794
795     if (get_vlc2(&f->pre_gb, f->pre_vlc.table, ACDC_VLC_BITS, 3) != 256)
796         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "end mismatch\n");
797
798     return 0;
799 }
800
801 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
802                         int *got_frame, AVPacket *avpkt)
803 {
804     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
805     int buf_size          = avpkt->size;
806     FourXContext *const f = avctx->priv_data;
807     AVFrame *picture      = data;
808     int i, frame_4cc, frame_size, ret;
809
810     if (buf_size < 20)
811         return AVERROR_INVALIDDATA;
812
813     if (buf_size < AV_RL32(buf + 4) + 8) {
814         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "size mismatch %d %d\n",
815                buf_size, AV_RL32(buf + 4));
816         return AVERROR_INVALIDDATA;
817     }
818
819     frame_4cc = AV_RL32(buf);
820
821     if (frame_4cc == AV_RL32("cfrm")) {
822         int free_index       = -1;
823         int id, whole_size;
824         const int data_size  = buf_size - 20;
825         CFrameBuffer *cfrm;
826
827         if (data_size < 0)
828             return AVERROR_INVALIDDATA;
829
830         id         = AV_RL32(buf + 12);
831         whole_size = AV_RL32(buf + 16);
832
833         for (i = 0; i < CFRAME_BUFFER_COUNT; i++)
834             if (f->cfrm[i].id && f->cfrm[i].id < avctx->frame_number)
835                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "lost c frame %d\n",
836                        f->cfrm[i].id);
837
838         for (i = 0; i < CFRAME_BUFFER_COUNT; i++) {
839             if (f->cfrm[i].id == id)
840                 break;
841             if (f->cfrm[i].size == 0)
842                 free_index = i;
843         }
844
845         if (i >= CFRAME_BUFFER_COUNT) {
846             i             = free_index;
847             f->cfrm[i].id = id;
848         }
849         cfrm = &f->cfrm[i];
850
851         cfrm->data = av_fast_realloc(cfrm->data, &cfrm->allocated_size,
852                                      cfrm->size + data_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
853         // explicit check needed as memcpy below might not catch a NULL
854         if (!cfrm->data) {
855             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "realloc failure");
856             return AVERROR(ENOMEM);
857         }
858
859         memcpy(cfrm->data + cfrm->size, buf + 20, data_size);
860         cfrm->size += data_size;
861
862         if (cfrm->size >= whole_size) {
863             buf        = cfrm->data;
864             frame_size = cfrm->size;
865
866             if (id != avctx->frame_number)
867                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "cframe id mismatch %d %d\n",
868                        id, avctx->frame_number);
869
870             if (f->version <= 1)
871                 return AVERROR_INVALIDDATA;
872
873             cfrm->size = cfrm->id = 0;
874             frame_4cc  = AV_RL32("pfrm");
875         } else
876             return buf_size;
877     } else {
878         buf        = buf      + 12;
879         frame_size = buf_size - 12;
880     }
881
882     // alternatively we would have to use our own buffer management
883     avctx->flags |= CODEC_FLAG_EMU_EDGE;
884
885     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, picture, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0) {
886         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
887         return ret;
888     }
889
890     if (frame_4cc == AV_RL32("ifr2")) {
891         picture->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
892         if ((ret = decode_i2_frame(f, picture, buf - 4, frame_size + 4)) < 0)
893             return ret;
894     } else if (frame_4cc == AV_RL32("ifrm")) {
895         picture->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
896         if ((ret = decode_i_frame(f, picture, buf, frame_size)) < 0)
897             return ret;
898     } else if (frame_4cc == AV_RL32("pfrm") || frame_4cc == AV_RL32("pfr2")) {
899         picture->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
900         if ((ret = decode_p_frame(f, picture, buf, frame_size)) < 0)
901             return ret;
902     } else if (frame_4cc == AV_RL32("snd_")) {
903         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ignoring snd_ chunk length:%d\n",
904                buf_size);
905     } else {
906         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ignoring unknown chunk length:%d\n",
907                buf_size);
908     }
909
910     picture->key_frame = picture->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I;
911
912     av_frame_unref(f->last_picture);
913     if ((ret = av_frame_ref(f->last_picture, picture)) < 0)
914         return ret;
915     *got_frame = 1;
916
917     emms_c();
918
919     return buf_size;
920 }
921
922 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
923 {
924     FourXContext * const f = avctx->priv_data;
925
926     if (avctx->extradata_size != 4 || !avctx->extradata) {
927         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata wrong or missing\n");
928         return 1;
929     }
930
931     f->version = AV_RL32(avctx->extradata) >> 16;
932     ff_dsputil_init(&f->dsp, avctx);
933     f->avctx = avctx;
934     init_vlcs(f);
935
936     if (f->version > 2)
937         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB565;
938     else
939         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR555;
940
941     f->last_picture = av_frame_alloc();
942     if (!f->last_picture)
943         return AVERROR(ENOMEM);
944
945     return 0;
946 }
947
948
949 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
950 {
951     FourXContext * const f = avctx->priv_data;
952     int i;
953
954     av_freep(&f->bitstream_buffer);
955     f->bitstream_buffer_size = 0;
956     for (i = 0; i < CFRAME_BUFFER_COUNT; i++) {
957         av_freep(&f->cfrm[i].data);
958         f->cfrm[i].allocated_size = 0;
959     }
960     ff_free_vlc(&f->pre_vlc);
961     av_frame_free(&f->last_picture);
962
963     return 0;
964 }
965
966 AVCodec ff_fourxm_decoder = {
967     .name           = "4xm",
968     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
969     .id             = AV_CODEC_ID_4XM,
970     .priv_data_size = sizeof(FourXContext),
971     .init           = decode_init,
972     .close          = decode_end,
973     .decode         = decode_frame,
974     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
975     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("4X Movie"),
976 };