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