avcodec/dca: avoid using bitstream reader in a non-standard way
[ffmpeg.git] / libavcodec / ffv1dec.c
1 /*
2  * FFV1 decoder
3  *
4  * Copyright (c) 2003-2013 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * FF Video Codec 1 (a lossless codec) decoder
26  */
27
28 #include "libavutil/avassert.h"
29 #include "libavutil/crc.h"
30 #include "libavutil/opt.h"
31 #include "libavutil/imgutils.h"
32 #include "libavutil/pixdesc.h"
33 #include "libavutil/timer.h"
34 #include "avcodec.h"
35 #include "internal.h"
36 #include "get_bits.h"
37 #include "rangecoder.h"
38 #include "golomb.h"
39 #include "mathops.h"
40 #include "ffv1.h"
41
42 static inline av_flatten int get_symbol_inline(RangeCoder *c, uint8_t *state,
43                                                int is_signed)
44 {
45     if (get_rac(c, state + 0))
46         return 0;
47     else {
48         int i, e;
49         unsigned a;
50         e = 0;
51         while (get_rac(c, state + 1 + FFMIN(e, 9))) { // 1..10
52             e++;
53             if (e > 31)
54                 return AVERROR_INVALIDDATA;
55         }
56
57         a = 1;
58         for (i = e - 1; i >= 0; i--)
59             a += a + get_rac(c, state + 22 + FFMIN(i, 9));  // 22..31
60
61         e = -(is_signed && get_rac(c, state + 11 + FFMIN(e, 10))); // 11..21
62         return (a ^ e) - e;
63     }
64 }
65
66 static av_noinline int get_symbol(RangeCoder *c, uint8_t *state, int is_signed)
67 {
68     return get_symbol_inline(c, state, is_signed);
69 }
70
71 static inline int get_vlc_symbol(GetBitContext *gb, VlcState *const state,
72                                  int bits)
73 {
74     int k, i, v, ret;
75
76     i = state->count;
77     k = 0;
78     while (i < state->error_sum) { // FIXME: optimize
79         k++;
80         i += i;
81     }
82
83     v = get_sr_golomb(gb, k, 12, bits);
84     ff_dlog(NULL, "v:%d bias:%d error:%d drift:%d count:%d k:%d",
85             v, state->bias, state->error_sum, state->drift, state->count, k);
86
87     v ^= ((2 * state->drift + state->count) >> 31);
88
89     ret = fold(v + state->bias, bits);
90
91     update_vlc_state(state, v);
92
93     return ret;
94 }
95
96 #define TYPE int16_t
97 #define RENAME(name) name
98 #include "ffv1dec_template.c"
99 #undef TYPE
100 #undef RENAME
101
102 #define TYPE int32_t
103 #define RENAME(name) name ## 32
104 #include "ffv1dec_template.c"
105
106 static void decode_plane(FFV1Context *s, uint8_t *src,
107                          int w, int h, int stride, int plane_index,
108                          int pixel_stride)
109 {
110     int x, y;
111     int16_t *sample[2];
112     sample[0] = s->sample_buffer + 3;
113     sample[1] = s->sample_buffer + w + 6 + 3;
114
115     s->run_index = 0;
116
117     memset(s->sample_buffer, 0, 2 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
118
119     for (y = 0; y < h; y++) {
120         int16_t *temp = sample[0]; // FIXME: try a normal buffer
121
122         sample[0] = sample[1];
123         sample[1] = temp;
124
125         sample[1][-1] = sample[0][0];
126         sample[0][w]  = sample[0][w - 1];
127
128 // { START_TIMER
129         if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8) {
130             decode_line(s, w, sample, plane_index, 8);
131             for (x = 0; x < w; x++)
132                 src[x*pixel_stride + stride * y] = sample[1][x];
133         } else {
134             decode_line(s, w, sample, plane_index, s->avctx->bits_per_raw_sample);
135             if (s->packed_at_lsb) {
136                 for (x = 0; x < w; x++) {
137                     ((uint16_t*)(src + stride*y))[x*pixel_stride] = sample[1][x];
138                 }
139             } else {
140                 for (x = 0; x < w; x++) {
141                     ((uint16_t*)(src + stride*y))[x*pixel_stride] = sample[1][x] << (16 - s->avctx->bits_per_raw_sample) | ((uint16_t **)sample)[1][x] >> (2 * s->avctx->bits_per_raw_sample - 16);
142                 }
143             }
144         }
145 // STOP_TIMER("decode-line") }
146     }
147 }
148
149 static int decode_slice_header(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
150 {
151     RangeCoder *c = &fs->c;
152     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
153     unsigned ps, i, context_count;
154     memset(state, 128, sizeof(state));
155
156     av_assert0(f->version > 2);
157
158     fs->slice_x      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->width ;
159     fs->slice_y      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->height;
160     fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width  + fs->slice_x;
161     fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
162
163     fs->slice_x /= f->num_h_slices;
164     fs->slice_y /= f->num_v_slices;
165     fs->slice_width  = fs->slice_width /f->num_h_slices - fs->slice_x;
166     fs->slice_height = fs->slice_height/f->num_v_slices - fs->slice_y;
167     if ((unsigned)fs->slice_width > f->width || (unsigned)fs->slice_height > f->height)
168         return -1;
169     if (    (unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width
170          || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
171         return -1;
172
173     for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
174         PlaneContext * const p = &fs->plane[i];
175         int idx = get_symbol(c, state, 0);
176         if (idx >= (unsigned)f->quant_table_count) {
177             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "quant_table_index out of range\n");
178             return -1;
179         }
180         p->quant_table_index = idx;
181         memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx], sizeof(p->quant_table));
182         context_count = f->context_count[idx];
183
184         if (p->context_count < context_count) {
185             av_freep(&p->state);
186             av_freep(&p->vlc_state);
187         }
188         p->context_count = context_count;
189     }
190
191     ps = get_symbol(c, state, 0);
192     if (ps == 1) {
193         f->cur->interlaced_frame = 1;
194         f->cur->top_field_first  = 1;
195     } else if (ps == 2) {
196         f->cur->interlaced_frame = 1;
197         f->cur->top_field_first  = 0;
198     } else if (ps == 3) {
199         f->cur->interlaced_frame = 0;
200     }
201     f->cur->sample_aspect_ratio.num = get_symbol(c, state, 0);
202     f->cur->sample_aspect_ratio.den = get_symbol(c, state, 0);
203
204     if (av_image_check_sar(f->width, f->height,
205                            f->cur->sample_aspect_ratio) < 0) {
206         av_log(f->avctx, AV_LOG_WARNING, "ignoring invalid SAR: %u/%u\n",
207                f->cur->sample_aspect_ratio.num,
208                f->cur->sample_aspect_ratio.den);
209         f->cur->sample_aspect_ratio = (AVRational){ 0, 1 };
210     }
211
212     if (fs->version > 3) {
213         fs->slice_reset_contexts = get_rac(c, state);
214         fs->slice_coding_mode = get_symbol(c, state, 0);
215         if (fs->slice_coding_mode != 1) {
216             fs->slice_rct_by_coef = get_symbol(c, state, 0);
217             fs->slice_rct_ry_coef = get_symbol(c, state, 0);
218             if ((uint64_t)fs->slice_rct_by_coef + (uint64_t)fs->slice_rct_ry_coef > 4) {
219                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice_rct_y_coef out of range\n");
220                 return AVERROR_INVALIDDATA;
221             }
222         }
223     }
224
225     return 0;
226 }
227
228 static int decode_slice(AVCodecContext *c, void *arg)
229 {
230     FFV1Context *fs   = *(void **)arg;
231     FFV1Context *f    = fs->avctx->priv_data;
232     int width, height, x, y, ret;
233     const int ps      = av_pix_fmt_desc_get(c->pix_fmt)->comp[0].step;
234     AVFrame * const p = f->cur;
235     int i, si;
236
237     for( si=0; fs != f->slice_context[si]; si ++)
238         ;
239
240     if(f->fsrc && !p->key_frame)
241         ff_thread_await_progress(&f->last_picture, si, 0);
242
243     if(f->fsrc && !p->key_frame) {
244         FFV1Context *fssrc = f->fsrc->slice_context[si];
245         FFV1Context *fsdst = f->slice_context[si];
246         av_assert1(fsdst->plane_count == fssrc->plane_count);
247         av_assert1(fsdst == fs);
248
249         if (!p->key_frame)
250             fsdst->slice_damaged |= fssrc->slice_damaged;
251
252         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
253             PlaneContext *psrc = &fssrc->plane[i];
254             PlaneContext *pdst = &fsdst->plane[i];
255
256             av_free(pdst->state);
257             av_free(pdst->vlc_state);
258             memcpy(pdst, psrc, sizeof(*pdst));
259             pdst->state = NULL;
260             pdst->vlc_state = NULL;
261
262             if (fssrc->ac) {
263                 pdst->state = av_malloc_array(CONTEXT_SIZE,  psrc->context_count);
264                 memcpy(pdst->state, psrc->state, CONTEXT_SIZE * psrc->context_count);
265             } else {
266                 pdst->vlc_state = av_malloc_array(sizeof(*pdst->vlc_state), psrc->context_count);
267                 memcpy(pdst->vlc_state, psrc->vlc_state, sizeof(*pdst->vlc_state) * psrc->context_count);
268             }
269         }
270     }
271
272     fs->slice_rct_by_coef = 1;
273     fs->slice_rct_ry_coef = 1;
274
275     if (f->version > 2) {
276         if (ff_ffv1_init_slice_state(f, fs) < 0)
277             return AVERROR(ENOMEM);
278         if (decode_slice_header(f, fs) < 0) {
279             fs->slice_x = fs->slice_y = fs->slice_height = fs->slice_width = 0;
280             fs->slice_damaged = 1;
281             return AVERROR_INVALIDDATA;
282         }
283     }
284     if ((ret = ff_ffv1_init_slice_state(f, fs)) < 0)
285         return ret;
286     if (f->cur->key_frame || fs->slice_reset_contexts)
287         ff_ffv1_clear_slice_state(f, fs);
288
289     width  = fs->slice_width;
290     height = fs->slice_height;
291     x      = fs->slice_x;
292     y      = fs->slice_y;
293
294     if (fs->ac == AC_GOLOMB_RICE) {
295         if (f->version == 3 && f->micro_version > 1 || f->version > 3)
296             get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
297         fs->ac_byte_count = f->version > 2 || (!x && !y) ? fs->c.bytestream - fs->c.bytestream_start - 1 : 0;
298         init_get_bits(&fs->gb,
299                       fs->c.bytestream_start + fs->ac_byte_count,
300                       (fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream_start - fs->ac_byte_count) * 8);
301     }
302
303     av_assert1(width && height);
304     if (f->colorspace == 0 && (f->chroma_planes || !fs->transparency)) {
305         const int chroma_width  = AV_CEIL_RSHIFT(width,  f->chroma_h_shift);
306         const int chroma_height = AV_CEIL_RSHIFT(height, f->chroma_v_shift);
307         const int cx            = x >> f->chroma_h_shift;
308         const int cy            = y >> f->chroma_v_shift;
309         decode_plane(fs, p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0], width, height, p->linesize[0], 0, 1);
310
311         if (f->chroma_planes) {
312             decode_plane(fs, p->data[1] + ps*cx+cy*p->linesize[1], chroma_width, chroma_height, p->linesize[1], 1, 1);
313             decode_plane(fs, p->data[2] + ps*cx+cy*p->linesize[2], chroma_width, chroma_height, p->linesize[2], 1, 1);
314         }
315         if (fs->transparency)
316             decode_plane(fs, p->data[3] + ps*x + y*p->linesize[3], width, height, p->linesize[3], (f->version >= 4 && !f->chroma_planes) ? 1 : 2, 1);
317     } else if (f->colorspace == 0) {
318          decode_plane(fs, p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0]    , width, height, p->linesize[0], 0, 2);
319          decode_plane(fs, p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0] + 1, width, height, p->linesize[0], 1, 2);
320     } else if (f->use32bit) {
321         uint8_t *planes[3] = { p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0],
322                                p->data[1] + ps * x + y * p->linesize[1],
323                                p->data[2] + ps * x + y * p->linesize[2] };
324         decode_rgb_frame32(fs, planes, width, height, p->linesize);
325     } else {
326         uint8_t *planes[3] = { p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0],
327                                p->data[1] + ps * x + y * p->linesize[1],
328                                p->data[2] + ps * x + y * p->linesize[2] };
329         decode_rgb_frame(fs, planes, width, height, p->linesize);
330     }
331     if (fs->ac != AC_GOLOMB_RICE && f->version > 2) {
332         int v;
333         get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
334         v = fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream - 2 - 5*f->ec;
335         if (v) {
336             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "bytestream end mismatching by %d\n", v);
337             fs->slice_damaged = 1;
338         }
339     }
340
341     emms_c();
342
343     ff_thread_report_progress(&f->picture, si, 0);
344
345     return 0;
346 }
347
348 static int read_quant_table(RangeCoder *c, int16_t *quant_table, int scale)
349 {
350     int v;
351     int i = 0;
352     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
353
354     memset(state, 128, sizeof(state));
355
356     for (v = 0; i < 128; v++) {
357         unsigned len = get_symbol(c, state, 0) + 1;
358
359         if (len > 128 - i || !len)
360             return AVERROR_INVALIDDATA;
361
362         while (len--) {
363             quant_table[i] = scale * v;
364             i++;
365         }
366     }
367
368     for (i = 1; i < 128; i++)
369         quant_table[256 - i] = -quant_table[i];
370     quant_table[128] = -quant_table[127];
371
372     return 2 * v - 1;
373 }
374
375 static int read_quant_tables(RangeCoder *c,
376                              int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256])
377 {
378     int i;
379     int context_count = 1;
380
381     for (i = 0; i < 5; i++) {
382         int ret = read_quant_table(c, quant_table[i], context_count);
383         if (ret < 0)
384             return ret;
385         context_count *= ret;
386         if (context_count > 32768U) {
387             return AVERROR_INVALIDDATA;
388         }
389     }
390     return (context_count + 1) / 2;
391 }
392
393 static int read_extra_header(FFV1Context *f)
394 {
395     RangeCoder *const c = &f->c;
396     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
397     int i, j, k, ret;
398     uint8_t state2[32][CONTEXT_SIZE];
399     unsigned crc = 0;
400
401     memset(state2, 128, sizeof(state2));
402     memset(state, 128, sizeof(state));
403
404     ff_init_range_decoder(c, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
405     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
406
407     f->version = get_symbol(c, state, 0);
408     if (f->version < 2) {
409         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid version in global header\n");
410         return AVERROR_INVALIDDATA;
411     }
412     if (f->version > 2) {
413         c->bytestream_end -= 4;
414         f->micro_version = get_symbol(c, state, 0);
415         if (f->micro_version < 0)
416             return AVERROR_INVALIDDATA;
417     }
418     f->ac = get_symbol(c, state, 0);
419
420     if (f->ac == AC_RANGE_CUSTOM_TAB) {
421         for (i = 1; i < 256; i++)
422             f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
423     }
424
425     f->colorspace                 = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
426     f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
427     f->chroma_planes              = get_rac(c, state);
428     f->chroma_h_shift             = get_symbol(c, state, 0);
429     f->chroma_v_shift             = get_symbol(c, state, 0);
430     f->transparency               = get_rac(c, state);
431     f->plane_count                = 1 + (f->chroma_planes || f->version<4) + f->transparency;
432     f->num_h_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
433     f->num_v_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
434
435     if (f->chroma_h_shift > 4U || f->chroma_v_shift > 4U) {
436         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "chroma shift parameters %d %d are invalid\n",
437                f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift);
438         return AVERROR_INVALIDDATA;
439     }
440
441     if (f->num_h_slices > (unsigned)f->width  || !f->num_h_slices ||
442         f->num_v_slices > (unsigned)f->height || !f->num_v_slices
443        ) {
444         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count invalid\n");
445         return AVERROR_INVALIDDATA;
446     }
447
448     f->quant_table_count = get_symbol(c, state, 0);
449     if (f->quant_table_count > (unsigned)MAX_QUANT_TABLES || !f->quant_table_count) {
450         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "quant table count %d is invalid\n", f->quant_table_count);
451         f->quant_table_count = 0;
452         return AVERROR_INVALIDDATA;
453     }
454
455     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
456         f->context_count[i] = read_quant_tables(c, f->quant_tables[i]);
457         if (f->context_count[i] < 0) {
458             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
459             return AVERROR_INVALIDDATA;
460         }
461     }
462     if ((ret = ff_ffv1_allocate_initial_states(f)) < 0)
463         return ret;
464
465     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
466         if (get_rac(c, state)) {
467             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
468                 for (k = 0; k < CONTEXT_SIZE; k++) {
469                     int pred = j ? f->initial_states[i][j - 1][k] : 128;
470                     f->initial_states[i][j][k] =
471                         (pred + get_symbol(c, state2[k], 1)) & 0xFF;
472                 }
473         }
474
475     if (f->version > 2) {
476         f->ec = get_symbol(c, state, 0);
477         if (f->micro_version > 2)
478             f->intra = get_symbol(c, state, 0);
479     }
480
481     if (f->version > 2) {
482         unsigned v;
483         v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0,
484                    f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
485         if (v || f->avctx->extradata_size < 4) {
486             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", v);
487             return AVERROR_INVALIDDATA;
488         }
489         crc = AV_RB32(f->avctx->extradata + f->avctx->extradata_size - 4);
490     }
491
492     if (f->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
493         av_log(f->avctx, AV_LOG_DEBUG,
494                "global: ver:%d.%d, coder:%d, colorspace: %d bpr:%d chroma:%d(%d:%d), alpha:%d slices:%dx%d qtabs:%d ec:%d intra:%d CRC:0x%08X\n",
495                f->version, f->micro_version,
496                f->ac,
497                f->colorspace,
498                f->avctx->bits_per_raw_sample,
499                f->chroma_planes, f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift,
500                f->transparency,
501                f->num_h_slices, f->num_v_slices,
502                f->quant_table_count,
503                f->ec,
504                f->intra,
505                crc
506               );
507     return 0;
508 }
509
510 static int read_header(FFV1Context *f)
511 {
512     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
513     int i, j, context_count = -1; //-1 to avoid warning
514     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
515
516     memset(state, 128, sizeof(state));
517
518     if (f->version < 2) {
519         int chroma_planes, chroma_h_shift, chroma_v_shift, transparency, colorspace, bits_per_raw_sample;
520         unsigned v= get_symbol(c, state, 0);
521         if (v >= 2) {
522             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid version %d in ver01 header\n", v);
523             return AVERROR_INVALIDDATA;
524         }
525         f->version = v;
526         f->ac = get_symbol(c, state, 0);
527
528         if (f->ac == AC_RANGE_CUSTOM_TAB) {
529             for (i = 1; i < 256; i++)
530                 f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
531         }
532
533         colorspace          = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
534         bits_per_raw_sample = f->version > 0 ? get_symbol(c, state, 0) : f->avctx->bits_per_raw_sample;
535         chroma_planes       = get_rac(c, state);
536         chroma_h_shift      = get_symbol(c, state, 0);
537         chroma_v_shift      = get_symbol(c, state, 0);
538         transparency        = get_rac(c, state);
539         if (colorspace == 0 && f->avctx->skip_alpha)
540             transparency = 0;
541
542         if (f->plane_count) {
543             if (colorspace          != f->colorspace                 ||
544                 bits_per_raw_sample != f->avctx->bits_per_raw_sample ||
545                 chroma_planes       != f->chroma_planes              ||
546                 chroma_h_shift      != f->chroma_h_shift             ||
547                 chroma_v_shift      != f->chroma_v_shift             ||
548                 transparency        != f->transparency) {
549                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid change of global parameters\n");
550                 return AVERROR_INVALIDDATA;
551             }
552         }
553
554         if (chroma_h_shift > 4U || chroma_v_shift > 4U) {
555             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "chroma shift parameters %d %d are invalid\n",
556                    chroma_h_shift, chroma_v_shift);
557             return AVERROR_INVALIDDATA;
558         }
559
560         f->colorspace                 = colorspace;
561         f->avctx->bits_per_raw_sample = bits_per_raw_sample;
562         f->chroma_planes              = chroma_planes;
563         f->chroma_h_shift             = chroma_h_shift;
564         f->chroma_v_shift             = chroma_v_shift;
565         f->transparency               = transparency;
566
567         f->plane_count    = 2 + f->transparency;
568     }
569
570     if (f->colorspace == 0) {
571         if (!f->transparency && !f->chroma_planes) {
572             if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8)
573                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
574             else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10) {
575                 f->packed_at_lsb = 1;
576                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY10;
577             } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 12) {
578                 f->packed_at_lsb = 1;
579                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY12;
580             } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 16) {
581                 f->packed_at_lsb = 1;
582                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
583             } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample < 16) {
584                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
585             } else
586                 return AVERROR(ENOSYS);
587         } else if (f->transparency && !f->chroma_planes) {
588             if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8)
589                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YA8;
590             else
591                 return AVERROR(ENOSYS);
592         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample<=8 && !f->transparency) {
593             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
594             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P; break;
595             case 0x01: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P; break;
596             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P; break;
597             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P; break;
598             case 0x20: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV411P; break;
599             case 0x22: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV410P; break;
600             }
601         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && f->transparency) {
602             switch(16*f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
603             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P; break;
604             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P; break;
605             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P; break;
606             }
607         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9 && !f->transparency) {
608             f->packed_at_lsb = 1;
609             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
610             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9; break;
611             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9; break;
612             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9; break;
613             }
614         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9 && f->transparency) {
615             f->packed_at_lsb = 1;
616             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
617             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P9; break;
618             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P9; break;
619             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P9; break;
620             }
621         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10 && !f->transparency) {
622             f->packed_at_lsb = 1;
623             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
624             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10; break;
625             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10; break;
626             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10; break;
627             }
628         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10 && f->transparency) {
629             f->packed_at_lsb = 1;
630             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
631             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P10; break;
632             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P10; break;
633             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P10; break;
634             }
635         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 12 && !f->transparency) {
636             f->packed_at_lsb = 1;
637             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
638             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P12; break;
639             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P12; break;
640             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P12; break;
641             }
642         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 16 && !f->transparency){
643             f->packed_at_lsb = 1;
644             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
645             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P16; break;
646             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P16; break;
647             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P16; break;
648             }
649         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 16 && f->transparency){
650             f->packed_at_lsb = 1;
651             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
652             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P16; break;
653             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P16; break;
654             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P16; break;
655             }
656         }
657     } else if (f->colorspace == 1) {
658         if (f->chroma_h_shift || f->chroma_v_shift) {
659             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
660                    "chroma subsampling not supported in this colorspace\n");
661             return AVERROR(ENOSYS);
662         }
663         if (     f->avctx->bits_per_raw_sample <=  8 && !f->transparency)
664             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_0RGB32;
665         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <=  8 && f->transparency)
666             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
667         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample ==  9 && !f->transparency)
668             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP9;
669         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10 && !f->transparency)
670             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP10;
671         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 12 && !f->transparency)
672             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP12;
673         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 14 && !f->transparency)
674             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP14;
675         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 16 && !f->transparency) {
676             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP16;
677             f->use32bit = 1;
678         }
679     } else {
680         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "colorspace not supported\n");
681         return AVERROR(ENOSYS);
682     }
683     if (f->avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
684         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
685         return AVERROR(ENOSYS);
686     }
687
688     ff_dlog(f->avctx, "%d %d %d\n",
689             f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift, f->avctx->pix_fmt);
690     if (f->version < 2) {
691         context_count = read_quant_tables(c, f->quant_table);
692         if (context_count < 0) {
693             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
694             return AVERROR_INVALIDDATA;
695         }
696         f->slice_count = f->max_slice_count;
697     } else if (f->version < 3) {
698         f->slice_count = get_symbol(c, state, 0);
699     } else {
700         const uint8_t *p = c->bytestream_end;
701         for (f->slice_count = 0;
702              f->slice_count < MAX_SLICES && 3 < p - c->bytestream_start;
703              f->slice_count++) {
704             int trailer = 3 + 5*!!f->ec;
705             int size = AV_RB24(p-trailer);
706             if (size + trailer > p - c->bytestream_start)
707                 break;
708             p -= size + trailer;
709         }
710     }
711     if (f->slice_count > (unsigned)MAX_SLICES || f->slice_count <= 0 || f->slice_count > f->max_slice_count) {
712         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count %d is invalid (max=%d)\n", f->slice_count, f->max_slice_count);
713         return AVERROR_INVALIDDATA;
714     }
715
716     for (j = 0; j < f->slice_count; j++) {
717         FFV1Context *fs = f->slice_context[j];
718         fs->ac            = f->ac;
719         fs->packed_at_lsb = f->packed_at_lsb;
720
721         fs->slice_damaged = 0;
722
723         if (f->version == 2) {
724             fs->slice_x      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->width ;
725             fs->slice_y      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->height;
726             fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width  + fs->slice_x;
727             fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
728
729             fs->slice_x     /= f->num_h_slices;
730             fs->slice_y     /= f->num_v_slices;
731             fs->slice_width  = fs->slice_width  / f->num_h_slices - fs->slice_x;
732             fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
733             if ((unsigned)fs->slice_width  > f->width ||
734                 (unsigned)fs->slice_height > f->height)
735                 return AVERROR_INVALIDDATA;
736             if (   (unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width
737                 || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
738                 return AVERROR_INVALIDDATA;
739         }
740
741         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
742             PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
743
744             if (f->version == 2) {
745                 int idx = get_symbol(c, state, 0);
746                 if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
747                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
748                            "quant_table_index out of range\n");
749                     return AVERROR_INVALIDDATA;
750                 }
751                 p->quant_table_index = idx;
752                 memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx],
753                        sizeof(p->quant_table));
754                 context_count = f->context_count[idx];
755             } else {
756                 memcpy(p->quant_table, f->quant_table, sizeof(p->quant_table));
757             }
758
759             if (f->version <= 2) {
760                 av_assert0(context_count >= 0);
761                 if (p->context_count < context_count) {
762                     av_freep(&p->state);
763                     av_freep(&p->vlc_state);
764                 }
765                 p->context_count = context_count;
766             }
767         }
768     }
769     return 0;
770 }
771
772 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
773 {
774     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
775     int ret;
776
777     if ((ret = ff_ffv1_common_init(avctx)) < 0)
778         return ret;
779
780     if (avctx->extradata_size > 0 && (ret = read_extra_header(f)) < 0)
781         return ret;
782
783     if ((ret = ff_ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
784         return ret;
785
786     avctx->internal->allocate_progress = 1;
787
788     return 0;
789 }
790
791 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame, AVPacket *avpkt)
792 {
793     uint8_t *buf        = avpkt->data;
794     int buf_size        = avpkt->size;
795     FFV1Context *f      = avctx->priv_data;
796     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
797     int i, ret;
798     uint8_t keystate = 128;
799     uint8_t *buf_p;
800     AVFrame *p;
801
802     if (f->last_picture.f)
803         ff_thread_release_buffer(avctx, &f->last_picture);
804     FFSWAP(ThreadFrame, f->picture, f->last_picture);
805
806     f->cur = p = f->picture.f;
807
808     if (f->version < 3 && avctx->field_order > AV_FIELD_PROGRESSIVE) {
809         /* we have interlaced material flagged in container */
810         p->interlaced_frame = 1;
811         if (avctx->field_order == AV_FIELD_TT || avctx->field_order == AV_FIELD_TB)
812             p->top_field_first = 1;
813     }
814
815     f->avctx = avctx;
816     ff_init_range_decoder(c, buf, buf_size);
817     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
818
819     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I; //FIXME I vs. P
820     if (get_rac(c, &keystate)) {
821         p->key_frame    = 1;
822         f->key_frame_ok = 0;
823         if ((ret = read_header(f)) < 0)
824             return ret;
825         f->key_frame_ok = 1;
826     } else {
827         if (!f->key_frame_ok) {
828             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
829                    "Cannot decode non-keyframe without valid keyframe\n");
830             return AVERROR_INVALIDDATA;
831         }
832         p->key_frame = 0;
833     }
834
835     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &f->picture, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
836         return ret;
837
838     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
839         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "ver:%d keyframe:%d coder:%d ec:%d slices:%d bps:%d\n",
840                f->version, p->key_frame, f->ac, f->ec, f->slice_count, f->avctx->bits_per_raw_sample);
841
842     ff_thread_finish_setup(avctx);
843
844     buf_p = buf + buf_size;
845     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
846         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
847         int trailer = 3 + 5*!!f->ec;
848         int v;
849
850         if (i || f->version > 2) v = AV_RB24(buf_p-trailer) + trailer;
851         else                     v = buf_p - c->bytestream_start;
852         if (buf_p - c->bytestream_start < v) {
853             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Slice pointer chain broken\n");
854             ff_thread_report_progress(&f->picture, INT_MAX, 0);
855             return AVERROR_INVALIDDATA;
856         }
857         buf_p -= v;
858
859         if (f->ec) {
860             unsigned crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, buf_p, v);
861             if (crc) {
862                 int64_t ts = avpkt->pts != AV_NOPTS_VALUE ? avpkt->pts : avpkt->dts;
863                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!", crc);
864                 if (ts != AV_NOPTS_VALUE && avctx->pkt_timebase.num) {
865                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "at %f seconds\n", ts*av_q2d(avctx->pkt_timebase));
866                 } else if (ts != AV_NOPTS_VALUE) {
867                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "at %"PRId64"\n", ts);
868                 } else {
869                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "\n");
870                 }
871                 fs->slice_damaged = 1;
872             }
873             if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
874                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "slice %d, CRC: 0x%08"PRIX32"\n", i, AV_RB32(buf_p + v - 4));
875             }
876         }
877
878         if (i) {
879             ff_init_range_decoder(&fs->c, buf_p, v);
880         } else
881             fs->c.bytestream_end = buf_p + v;
882
883         fs->avctx = avctx;
884         fs->cur = p;
885     }
886
887     avctx->execute(avctx,
888                    decode_slice,
889                    &f->slice_context[0],
890                    NULL,
891                    f->slice_count,
892                    sizeof(void*));
893
894     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
895         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
896         int j;
897         if (fs->slice_damaged && f->last_picture.f->data[0]) {
898             const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
899             const uint8_t *src[4];
900             uint8_t *dst[4];
901             ff_thread_await_progress(&f->last_picture, INT_MAX, 0);
902             for (j = 0; j < desc->nb_components; j++) {
903                 int pixshift = desc->comp[j].depth > 8;
904                 int sh = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_h_shift : 0;
905                 int sv = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_v_shift : 0;
906                 dst[j] = p->data[j] + p->linesize[j] *
907                          (fs->slice_y >> sv) + ((fs->slice_x >> sh) << pixshift);
908                 src[j] = f->last_picture.f->data[j] + f->last_picture.f->linesize[j] *
909                          (fs->slice_y >> sv) + ((fs->slice_x >> sh) << pixshift);
910
911             }
912             if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL ||
913                 desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL) {
914                 dst[1] = p->data[1];
915                 src[1] = f->last_picture.f->data[1];
916             }
917             av_image_copy(dst, p->linesize, src,
918                           f->last_picture.f->linesize,
919                           avctx->pix_fmt,
920                           fs->slice_width,
921                           fs->slice_height);
922         }
923     }
924     ff_thread_report_progress(&f->picture, INT_MAX, 0);
925
926     f->picture_number++;
927
928     if (f->last_picture.f)
929         ff_thread_release_buffer(avctx, &f->last_picture);
930     f->cur = NULL;
931     if ((ret = av_frame_ref(data, f->picture.f)) < 0)
932         return ret;
933
934     *got_frame = 1;
935
936     return buf_size;
937 }
938
939 #if HAVE_THREADS
940 static int init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
941 {
942     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
943     int i, ret;
944
945     f->picture.f      = NULL;
946     f->last_picture.f = NULL;
947     f->sample_buffer  = NULL;
948     f->max_slice_count = 0;
949     f->slice_count = 0;
950
951     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
952         av_assert0(f->version > 1);
953         f->initial_states[i] = av_memdup(f->initial_states[i],
954                                          f->context_count[i] * sizeof(*f->initial_states[i]));
955     }
956
957     f->picture.f      = av_frame_alloc();
958     f->last_picture.f = av_frame_alloc();
959
960     if ((ret = ff_ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
961         return ret;
962
963     return 0;
964 }
965 #endif
966
967 static void copy_fields(FFV1Context *fsdst, FFV1Context *fssrc, FFV1Context *fsrc)
968 {
969     fsdst->version             = fsrc->version;
970     fsdst->micro_version       = fsrc->micro_version;
971     fsdst->chroma_planes       = fsrc->chroma_planes;
972     fsdst->chroma_h_shift      = fsrc->chroma_h_shift;
973     fsdst->chroma_v_shift      = fsrc->chroma_v_shift;
974     fsdst->transparency        = fsrc->transparency;
975     fsdst->plane_count         = fsrc->plane_count;
976     fsdst->ac                  = fsrc->ac;
977     fsdst->colorspace          = fsrc->colorspace;
978
979     fsdst->ec                  = fsrc->ec;
980     fsdst->intra               = fsrc->intra;
981     fsdst->slice_damaged       = fssrc->slice_damaged;
982     fsdst->key_frame_ok        = fsrc->key_frame_ok;
983
984     fsdst->bits_per_raw_sample = fsrc->bits_per_raw_sample;
985     fsdst->packed_at_lsb       = fsrc->packed_at_lsb;
986     fsdst->slice_count         = fsrc->slice_count;
987     if (fsrc->version<3){
988         fsdst->slice_x             = fssrc->slice_x;
989         fsdst->slice_y             = fssrc->slice_y;
990         fsdst->slice_width         = fssrc->slice_width;
991         fsdst->slice_height        = fssrc->slice_height;
992     }
993 }
994
995 #if HAVE_THREADS
996 static int update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
997 {
998     FFV1Context *fsrc = src->priv_data;
999     FFV1Context *fdst = dst->priv_data;
1000     int i, ret;
1001
1002     if (dst == src)
1003         return 0;
1004
1005     {
1006         ThreadFrame picture = fdst->picture, last_picture = fdst->last_picture;
1007         uint8_t (*initial_states[MAX_QUANT_TABLES])[32];
1008         struct FFV1Context *slice_context[MAX_SLICES];
1009         memcpy(initial_states, fdst->initial_states, sizeof(fdst->initial_states));
1010         memcpy(slice_context,  fdst->slice_context , sizeof(fdst->slice_context));
1011
1012         memcpy(fdst, fsrc, sizeof(*fdst));
1013         memcpy(fdst->initial_states, initial_states, sizeof(fdst->initial_states));
1014         memcpy(fdst->slice_context,  slice_context , sizeof(fdst->slice_context));
1015         fdst->picture      = picture;
1016         fdst->last_picture = last_picture;
1017         for (i = 0; i<fdst->num_h_slices * fdst->num_v_slices; i++) {
1018             FFV1Context *fssrc = fsrc->slice_context[i];
1019             FFV1Context *fsdst = fdst->slice_context[i];
1020             copy_fields(fsdst, fssrc, fsrc);
1021         }
1022         av_assert0(!fdst->plane[0].state);
1023         av_assert0(!fdst->sample_buffer);
1024     }
1025
1026     av_assert1(fdst->max_slice_count == fsrc->max_slice_count);
1027
1028
1029     ff_thread_release_buffer(dst, &fdst->picture);
1030     if (fsrc->picture.f->data[0]) {
1031         if ((ret = ff_thread_ref_frame(&fdst->picture, &fsrc->picture)) < 0)
1032             return ret;
1033     }
1034
1035     fdst->fsrc = fsrc;
1036
1037     return 0;
1038 }
1039 #endif
1040
1041 AVCodec ff_ffv1_decoder = {
1042     .name           = "ffv1",
1043     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFmpeg video codec #1"),
1044     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1045     .id             = AV_CODEC_ID_FFV1,
1046     .priv_data_size = sizeof(FFV1Context),
1047     .init           = decode_init,
1048     .close          = ff_ffv1_close,
1049     .decode         = decode_frame,
1050     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(init_thread_copy),
1051     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(update_thread_context),
1052     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 /*| AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/ |
1053                       AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS | AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
1054     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP
1055 };