ffv1: use the AVFrame API properly.
[ffmpeg.git] / libavcodec / ffv1dec.c
1 /*
2  * FFV1 decoder
3  *
4  * Copyright (c) 2003-2012 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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/pixdesc.h"
30 #include "libavutil/crc.h"
31 #include "libavutil/opt.h"
32 #include "libavutil/imgutils.h"
33 #include "avcodec.h"
34 #include "internal.h"
35 #include "get_bits.h"
36 #include "put_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
53         a = 1;
54         for (i = e - 1; i >= 0; i--)
55             a += a + get_rac(c, state + 22 + FFMIN(i, 9));  // 22..31
56
57         e = -(is_signed && get_rac(c, state + 11 + FFMIN(e, 10))); // 11..21
58         return (a ^ e) - e;
59     }
60 }
61
62 static av_noinline int get_symbol(RangeCoder *c, uint8_t *state, int is_signed)
63 {
64     return get_symbol_inline(c, state, is_signed);
65 }
66
67 static inline int get_vlc_symbol(GetBitContext *gb, VlcState *const state,
68                                  int bits)
69 {
70     int k, i, v, ret;
71
72     i = state->count;
73     k = 0;
74     while (i < state->error_sum) { // FIXME: optimize
75         k++;
76         i += i;
77     }
78
79     assert(k <= 8);
80
81     v = get_sr_golomb(gb, k, 12, bits);
82     av_dlog(NULL, "v:%d bias:%d error:%d drift:%d count:%d k:%d",
83             v, state->bias, state->error_sum, state->drift, state->count, k);
84
85 #if 0 // JPEG LS
86     if (k == 0 && 2 * state->drift <= -state->count)
87         v ^= (-1);
88 #else
89     v ^= ((2 * state->drift + state->count) >> 31);
90 #endif
91
92     ret = fold(v + state->bias, bits);
93
94     update_vlc_state(state, v);
95
96     return ret;
97 }
98
99 static av_always_inline void decode_line(FFV1Context *s, int w,
100                                          int16_t *sample[2],
101                                          int plane_index, int bits)
102 {
103     PlaneContext *const p = &s->plane[plane_index];
104     RangeCoder *const c   = &s->c;
105     int x;
106     int run_count = 0;
107     int run_mode  = 0;
108     int run_index = s->run_index;
109
110     for (x = 0; x < w; x++) {
111         int diff, context, sign;
112
113         context = get_context(p, sample[1] + x, sample[0] + x, sample[1] + x);
114         if (context < 0) {
115             context = -context;
116             sign    = 1;
117         } else
118             sign = 0;
119
120         av_assert2(context < p->context_count);
121
122         if (s->ac) {
123             diff = get_symbol_inline(c, p->state[context], 1);
124         } else {
125             if (context == 0 && run_mode == 0)
126                 run_mode = 1;
127
128             if (run_mode) {
129                 if (run_count == 0 && run_mode == 1) {
130                     if (get_bits1(&s->gb)) {
131                         run_count = 1 << ff_log2_run[run_index];
132                         if (x + run_count <= w)
133                             run_index++;
134                     } else {
135                         if (ff_log2_run[run_index])
136                             run_count = get_bits(&s->gb, ff_log2_run[run_index]);
137                         else
138                             run_count = 0;
139                         if (run_index)
140                             run_index--;
141                         run_mode = 2;
142                     }
143                 }
144                 run_count--;
145                 if (run_count < 0) {
146                     run_mode  = 0;
147                     run_count = 0;
148                     diff      = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context],
149                                                bits);
150                     if (diff >= 0)
151                         diff++;
152                 } else
153                     diff = 0;
154             } else
155                 diff = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context], bits);
156
157             av_dlog(s->avctx, "count:%d index:%d, mode:%d, x:%d pos:%d\n",
158                     run_count, run_index, run_mode, x, get_bits_count(&s->gb));
159         }
160
161         if (sign)
162             diff = -diff;
163
164         sample[1][x] = (predict(sample[1] + x, sample[0] + x) + diff) &
165                        ((1 << bits) - 1);
166     }
167     s->run_index = run_index;
168 }
169
170 static void decode_plane(FFV1Context *s, uint8_t *src,
171                          int w, int h, int stride, int plane_index)
172 {
173     int x, y;
174     int16_t *sample[2];
175     sample[0] = s->sample_buffer + 3;
176     sample[1] = s->sample_buffer + w + 6 + 3;
177
178     s->run_index = 0;
179
180     memset(s->sample_buffer, 0, 2 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
181
182     for (y = 0; y < h; y++) {
183         int16_t *temp = sample[0]; // FIXME: try a normal buffer
184
185         sample[0] = sample[1];
186         sample[1] = temp;
187
188         sample[1][-1] = sample[0][0];
189         sample[0][w]  = sample[0][w - 1];
190
191 // { START_TIMER
192         if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8) {
193             decode_line(s, w, sample, plane_index, 8);
194             for (x = 0; x < w; x++)
195                 src[x + stride * y] = sample[1][x];
196         } else {
197             decode_line(s, w, sample, plane_index,
198                         s->avctx->bits_per_raw_sample);
199             if (s->packed_at_lsb) {
200                 for (x = 0; x < w; x++)
201                     ((uint16_t *)(src + stride * y))[x] = sample[1][x];
202             } else {
203                 for (x = 0; x < w; x++)
204                     ((uint16_t *)(src + stride * y))[x] = sample[1][x] << (16 - s->avctx->bits_per_raw_sample);
205             }
206         }
207 // STOP_TIMER("decode-line") }
208     }
209 }
210
211 static void decode_rgb_frame(FFV1Context *s, uint8_t *src[3], int w, int h,
212                              int stride[3])
213 {
214     int x, y, p;
215     int16_t *sample[4][2];
216     int lbd  = s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8;
217     int bits = s->avctx->bits_per_raw_sample > 0
218                ? s->avctx->bits_per_raw_sample
219                : 8;
220     int offset = 1 << bits;
221
222     for (x = 0; x < 4; x++) {
223         sample[x][0] = s->sample_buffer +  x * 2      * (w + 6) + 3;
224         sample[x][1] = s->sample_buffer + (x * 2 + 1) * (w + 6) + 3;
225     }
226
227     s->run_index = 0;
228
229     memset(s->sample_buffer, 0, 8 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
230
231     for (y = 0; y < h; y++) {
232         for (p = 0; p < 3 + s->transparency; p++) {
233             int16_t *temp = sample[p][0]; //FIXME try a normal buffer
234
235             sample[p][0] = sample[p][1];
236             sample[p][1] = temp;
237
238             sample[p][1][-1] = sample[p][0][0];
239             sample[p][0][w]  = sample[p][0][w - 1];
240             if (lbd)
241                 decode_line(s, w, sample[p], (p + 1) / 2, 9);
242             else
243                 decode_line(s, w, sample[p], (p + 1) / 2, bits + 1);
244         }
245         for (x = 0; x < w; x++) {
246             int g = sample[0][1][x];
247             int b = sample[1][1][x];
248             int r = sample[2][1][x];
249             int a = sample[3][1][x];
250
251             b -= offset;
252             r -= offset;
253             g -= (b + r) >> 2;
254             b += g;
255             r += g;
256
257             if (lbd)
258                 *((uint32_t *)(src[0] + x * 4 + stride[0] * y)) = b +
259                     (g << 8) + (r << 16) + (a << 24);
260             else {
261                 *((uint16_t *)(src[0] + x * 2 + stride[0] * y)) = b;
262                 *((uint16_t *)(src[1] + x * 2 + stride[1] * y)) = g;
263                 *((uint16_t *)(src[2] + x * 2 + stride[2] * y)) = r;
264             }
265         }
266     }
267 }
268
269 static int decode_slice_header(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
270 {
271     RangeCoder *c = &fs->c;
272     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
273     unsigned ps, i, context_count;
274     memset(state, 128, sizeof(state));
275
276     if (fs->ac > 1) {
277         for (i = 1; i < 256; i++) {
278             fs->c.one_state[i]        = f->state_transition[i];
279             fs->c.zero_state[256 - i] = 256 - fs->c.one_state[i];
280         }
281     }
282
283     fs->slice_x      = get_symbol(c, state, 0) * f->width;
284     fs->slice_y      = get_symbol(c, state, 0) * f->height;
285     fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width + fs->slice_x;
286     fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
287
288     fs->slice_x     /= f->num_h_slices;
289     fs->slice_y     /= f->num_v_slices;
290     fs->slice_width  = fs->slice_width / f->num_h_slices - fs->slice_x;
291     fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
292     if ((unsigned)fs->slice_width  > f->width ||
293         (unsigned)fs->slice_height > f->height)
294         return AVERROR_INVALIDDATA;
295     if ((unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width ||
296         (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
297         return AVERROR_INVALIDDATA;
298
299     for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
300         PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
301         int idx               = get_symbol(c, state, 0);
302         if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
303             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "quant_table_index out of range\n");
304             return AVERROR_INVALIDDATA;
305         }
306         p->quant_table_index = idx;
307         memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx], sizeof(p->quant_table));
308         context_count = f->context_count[idx];
309
310         if (p->context_count < context_count) {
311             av_freep(&p->state);
312             av_freep(&p->vlc_state);
313         }
314         p->context_count = context_count;
315     }
316
317     ps = get_symbol(c, state, 0);
318     if (ps == 1) {
319         f->cur->interlaced_frame = 1;
320         f->cur->top_field_first  = 1;
321     } else if (ps == 2) {
322         f->cur->interlaced_frame = 1;
323         f->cur->top_field_first  = 0;
324     } else if (ps == 3) {
325         f->cur->interlaced_frame = 0;
326     }
327     f->cur->sample_aspect_ratio.num = get_symbol(c, state, 0);
328     f->cur->sample_aspect_ratio.den = get_symbol(c, state, 0);
329
330     return 0;
331 }
332
333 static int decode_slice(AVCodecContext *c, void *arg)
334 {
335     FFV1Context *fs = *(void **)arg;
336     FFV1Context *f  = fs->avctx->priv_data;
337     int width, height, x, y, ret;
338     const int ps = (av_pix_fmt_desc_get(c->pix_fmt)->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR)
339                    ? (c->bits_per_raw_sample > 8) + 1
340                    : 4;
341     AVFrame *const p = f->cur;
342
343     if (f->version > 2) {
344         if (decode_slice_header(f, fs) < 0) {
345             fs->slice_damaged = 1;
346             return AVERROR_INVALIDDATA;
347         }
348     }
349     if ((ret = ffv1_init_slice_state(f, fs)) < 0)
350         return ret;
351     if (f->cur->key_frame)
352         ffv1_clear_slice_state(f, fs);
353     width  = fs->slice_width;
354     height = fs->slice_height;
355     x      = fs->slice_x;
356     y      = fs->slice_y;
357
358     if (!fs->ac) {
359         if (f->version == 3 && f->minor_version > 1 || f->version > 3)
360             get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
361         fs->ac_byte_count = f->version > 2 || (!x && !y) ? fs->c.bytestream - fs->c.bytestream_start - 1 : 0;
362         init_get_bits(&fs->gb, fs->c.bytestream_start + fs->ac_byte_count,
363                       (fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream_start -
364                        fs->ac_byte_count) * 8);
365     }
366
367     av_assert1(width && height);
368     if (f->colorspace == 0) {
369         const int chroma_width  = -((-width) >> f->chroma_h_shift);
370         const int chroma_height = -((-height) >> f->chroma_v_shift);
371         const int cx            = x >> f->chroma_h_shift;
372         const int cy            = y >> f->chroma_v_shift;
373         decode_plane(fs, p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0], width,
374                      height, p->linesize[0],
375                      0);
376
377         if (f->chroma_planes) {
378             decode_plane(fs, p->data[1] + ps * cx + cy * p->linesize[1],
379                          chroma_width, chroma_height, p->linesize[1],
380                          1);
381             decode_plane(fs, p->data[2] + ps * cx + cy * p->linesize[2],
382                          chroma_width, chroma_height, p->linesize[2],
383                          1);
384         }
385         if (fs->transparency)
386             decode_plane(fs, p->data[3] + ps * x + y * p->linesize[3], width,
387                          height, p->linesize[3],
388                          2);
389     } else {
390         uint8_t *planes[3] = { p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0],
391                                p->data[1] + ps * x + y * p->linesize[1],
392                                p->data[2] + ps * x + y * p->linesize[2] };
393         decode_rgb_frame(fs, planes, width, height, p->linesize);
394     }
395     if (fs->ac && f->version > 2) {
396         int v;
397         get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
398         v = fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream - 2 - 5 * f->ec;
399         if (v) {
400             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "bytestream end mismatching by %d\n",
401                    v);
402             fs->slice_damaged = 1;
403         }
404     }
405
406     emms_c();
407
408     return 0;
409 }
410
411 static int read_quant_table(RangeCoder *c, int16_t *quant_table, int scale)
412 {
413     int v;
414     int i = 0;
415     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
416
417     memset(state, 128, sizeof(state));
418
419     for (v = 0; i < 128; v++) {
420         unsigned len = get_symbol(c, state, 0) + 1;
421
422         if (len > 128 - i)
423             return -1;
424
425         while (len--) {
426             quant_table[i] = scale * v;
427             i++;
428         }
429     }
430
431     for (i = 1; i < 128; i++)
432         quant_table[256 - i] = -quant_table[i];
433     quant_table[128] = -quant_table[127];
434
435     return 2 * v - 1;
436 }
437
438 static int read_quant_tables(RangeCoder *c,
439                              int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256])
440 {
441     int i;
442     int context_count = 1;
443
444     for (i = 0; i < 5; i++) {
445         context_count *= read_quant_table(c, quant_table[i], context_count);
446         if (context_count > 32768U) {
447             return -1;
448         }
449     }
450     return (context_count + 1) / 2;
451 }
452
453 static int read_extra_header(FFV1Context *f)
454 {
455     RangeCoder *const c = &f->c;
456     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
457     int i, j, k, ret;
458     uint8_t state2[32][CONTEXT_SIZE];
459
460     memset(state2, 128, sizeof(state2));
461     memset(state, 128, sizeof(state));
462
463     ff_init_range_decoder(c, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
464     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
465
466     f->version = get_symbol(c, state, 0);
467     if (f->version > 2) {
468         c->bytestream_end -= 4;
469         f->minor_version   = get_symbol(c, state, 0);
470     }
471     f->ac = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
472
473     if (f->ac > 1) {
474         for (i = 1; i < 256; i++)
475             f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
476     }
477
478     f->colorspace                 = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
479     f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
480     f->chroma_planes              = get_rac(c, state);
481     f->chroma_h_shift             = get_symbol(c, state, 0);
482     f->chroma_v_shift             = get_symbol(c, state, 0);
483     f->transparency               = get_rac(c, state);
484     f->plane_count                = 2 + f->transparency;
485     f->num_h_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
486     f->num_v_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
487
488     if (f->num_h_slices > (unsigned)f->width ||
489         f->num_v_slices > (unsigned)f->height) {
490         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many slices\n");
491         return AVERROR_INVALIDDATA;
492     }
493
494     f->quant_table_count = get_symbol(c, state, 0);
495     if (f->quant_table_count > (unsigned)MAX_QUANT_TABLES)
496         return AVERROR_INVALIDDATA;
497     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
498         f->context_count[i] = read_quant_tables(c, f->quant_tables[i]);
499         if (f->context_count[i] < 0) {
500             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
501             return AVERROR_INVALIDDATA;
502         }
503     }
504     if ((ret = ffv1_allocate_initial_states(f)) < 0)
505         return ret;
506
507     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
508         if (get_rac(c, state)) {
509             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
510                 for (k = 0; k < CONTEXT_SIZE; k++) {
511                     int pred = j ? f->initial_states[i][j - 1][k] : 128;
512                     f->initial_states[i][j][k] =
513                         (pred + get_symbol(c, state2[k], 1)) & 0xFF;
514                 }
515         }
516
517     if (f->version > 2) {
518         f->ec = get_symbol(c, state, 0);
519     }
520
521     if (f->version > 2) {
522         unsigned v;
523         v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0,
524                    f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
525         if (v) {
526             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", v);
527             return AVERROR_INVALIDDATA;
528         }
529     }
530
531     return 0;
532 }
533
534
535 static int read_header(FFV1Context *f)
536 {
537     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
538     int i, j, context_count = -1;
539     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
540
541     memset(state, 128, sizeof(state));
542
543     if (f->version < 2) {
544         unsigned v = get_symbol(c, state, 0);
545         if (v > 1) {
546             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
547                    "invalid version %d in version 1 header\n", v);
548             return AVERROR_INVALIDDATA;
549         }
550         f->version = v;
551
552         f->ac = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
553
554         if (f->ac > 1) {
555             for (i = 1; i < 256; i++)
556                 f->state_transition[i] =
557                     get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
558         }
559
560         f->colorspace = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
561
562         if (f->version > 0)
563             f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
564
565         f->chroma_planes  = get_rac(c, state);
566         f->chroma_h_shift = get_symbol(c, state, 0);
567         f->chroma_v_shift = get_symbol(c, state, 0);
568         f->transparency   = get_rac(c, state);
569         f->plane_count    = 2 + f->transparency;
570     }
571
572     if (f->colorspace == 0) {
573         if (!f->transparency && !f->chroma_planes) {
574             if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8)
575                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
576             else
577                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
578         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && !f->transparency) {
579             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
580             case 0x00:
581                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P;
582                 break;
583             case 0x01:
584                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P;
585                 break;
586             case 0x10:
587                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
588                 break;
589             case 0x11:
590                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
591                 break;
592             case 0x20:
593                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV411P;
594                 break;
595             case 0x22:
596                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV410P;
597                 break;
598             default:
599                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
600                 return AVERROR(ENOSYS);
601             }
602         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && f->transparency) {
603             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
604             case 0x00:
605                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P;
606                 break;
607             case 0x10:
608                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P;
609                 break;
610             case 0x11:
611                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P;
612                 break;
613             default:
614                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
615                 return AVERROR(ENOSYS);
616             }
617         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9) {
618             f->packed_at_lsb = 1;
619             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
620             case 0x00:
621                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9;
622                 break;
623             case 0x10:
624                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9;
625                 break;
626             case 0x11:
627                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9;
628                 break;
629             default:
630                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
631                 return AVERROR(ENOSYS);
632             }
633         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10) {
634             f->packed_at_lsb = 1;
635             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
636             case 0x00:
637                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10;
638                 break;
639             case 0x10:
640                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
641                 break;
642             case 0x11:
643                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10;
644                 break;
645             default:
646                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
647                 return AVERROR(ENOSYS);
648             }
649         } else {
650             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
651             case 0x00:
652                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P16;
653                 break;
654             case 0x10:
655                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P16;
656                 break;
657             case 0x11:
658                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P16;
659                 break;
660             default:
661                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
662                 return AVERROR(ENOSYS);
663             }
664         }
665     } else if (f->colorspace == 1) {
666         if (f->chroma_h_shift || f->chroma_v_shift) {
667             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
668                    "chroma subsampling not supported in this colorspace\n");
669             return AVERROR(ENOSYS);
670         }
671         switch (f->avctx->bits_per_raw_sample) {
672         case 0:
673         case 8:
674             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
675             break;
676         case 9:
677             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP9;
678             break;
679         case 10:
680             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP10;
681             break;
682         default:
683             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
684                    "bit depth %d not supported\n",
685                    f->avctx->bits_per_raw_sample);
686             return AVERROR(ENOSYS);
687         }
688     } else {
689         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "colorspace not supported\n");
690         return AVERROR(ENOSYS);
691     }
692
693     av_dlog(f->avctx, "%d %d %d\n",
694             f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift, f->avctx->pix_fmt);
695     if (f->version < 2) {
696         context_count = read_quant_tables(c, f->quant_table);
697         if (context_count < 0) {
698             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
699             return AVERROR_INVALIDDATA;
700         }
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) {
716         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count %d is invalid\n",
717                f->slice_count);
718         return AVERROR_INVALIDDATA;
719     }
720
721     for (j = 0; j < f->slice_count; j++) {
722         FFV1Context *fs = f->slice_context[j];
723         fs->ac            = f->ac;
724         fs->packed_at_lsb = f->packed_at_lsb;
725
726         fs->slice_damaged = 0;
727
728         if (f->version == 2) {
729             fs->slice_x     = get_symbol(c, state, 0) * f->width;
730             fs->slice_y     = get_symbol(c, state, 0) * f->height;
731             fs->slice_width =
732                 (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width + fs->slice_x;
733             fs->slice_height =
734                 (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
735
736             fs->slice_x      /= f->num_h_slices;
737             fs->slice_y      /= f->num_v_slices;
738             fs->slice_width  = fs->slice_width  / f->num_h_slices - fs->slice_x;
739             fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
740             if ((unsigned)fs->slice_width > f->width ||
741                 (unsigned)fs->slice_height > f->height)
742                 return AVERROR_INVALIDDATA;
743             if ((unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width > f->width
744                 || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height >
745                 f->height)
746                 return AVERROR_INVALIDDATA;
747         }
748
749         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
750             PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
751
752             if (f->version == 2) {
753                 int idx = get_symbol(c, state, 0);
754                 if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
755                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
756                            "quant_table_index out of range\n");
757                     return AVERROR_INVALIDDATA;
758                 }
759                 p->quant_table_index = idx;
760                 memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx],
761                        sizeof(p->quant_table));
762                 context_count = f->context_count[idx];
763             } else {
764                 memcpy(p->quant_table, f->quant_table, sizeof(p->quant_table));
765             }
766
767             if (f->version <= 2) {
768                 av_assert0(context_count >= 0);
769                 if (p->context_count < context_count) {
770                     av_freep(&p->state);
771                     av_freep(&p->vlc_state);
772                 }
773                 p->context_count = context_count;
774             }
775         }
776     }
777     return 0;
778 }
779
780 static av_cold int ffv1_decode_init(AVCodecContext *avctx)
781 {
782     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
783     int ret;
784
785     ffv1_common_init(avctx);
786
787     f->last_picture = av_frame_alloc();
788     if (!f->last_picture)
789         return AVERROR(ENOMEM);
790
791     if (avctx->extradata && (ret = read_extra_header(f)) < 0)
792         return ret;
793
794     if ((ret = ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
795         return ret;
796
797     return 0;
798 }
799
800 static int ffv1_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
801                              int *got_frame, AVPacket *avpkt)
802 {
803     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
804     int buf_size        = avpkt->size;
805     FFV1Context *f      = avctx->priv_data;
806     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
807     int i, ret;
808     uint8_t keystate = 128;
809     const uint8_t *buf_p;
810     AVFrame *const p    = data;
811
812     f->cur = p;
813
814     ff_init_range_decoder(c, buf, buf_size);
815     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
816
817     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I; //FIXME I vs. P
818     if (get_rac(c, &keystate)) {
819         p->key_frame    = 1;
820         f->key_frame_ok = 0;
821         if ((ret = read_header(f)) < 0)
822             return ret;
823         f->key_frame_ok = 1;
824     } else {
825         if (!f->key_frame_ok) {
826             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
827                    "Cannot decode non-keyframe without valid keyframe\n");
828             return AVERROR_INVALIDDATA;
829         }
830         p->key_frame = 0;
831     }
832
833     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0) {
834         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
835         return ret;
836     }
837
838     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
839         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
840                "ver:%d keyframe:%d coder:%d ec:%d slices:%d bps:%d\n",
841                f->version, p->key_frame, f->ac, f->ec, f->slice_count,
842                f->avctx->bits_per_raw_sample);
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)
851             v = AV_RB24(buf_p - trailer) + trailer;
852         else
853             v = buf_p - c->bytestream_start;
854         if (buf_p - c->bytestream_start < v) {
855             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Slice pointer chain broken\n");
856             return AVERROR_INVALIDDATA;
857         }
858         buf_p -= v;
859
860         if (f->ec) {
861             unsigned crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, buf_p, v);
862             if (crc) {
863                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", crc);
864                 fs->slice_damaged = 1;
865             }
866         }
867
868         if (i) {
869             ff_init_range_decoder(&fs->c, buf_p, v);
870         } else
871             fs->c.bytestream_end = (uint8_t *)(buf_p + v);
872
873         fs->cur = p;
874     }
875
876     avctx->execute(avctx, decode_slice, &f->slice_context[0], NULL,
877                    f->slice_count,
878                    sizeof(void *));
879
880     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
881         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
882         int j;
883         if (fs->slice_damaged && f->last_picture->data[0]) {
884             const uint8_t *src[4];
885             uint8_t *dst[4];
886             for (j = 0; j < 4; j++) {
887                 int sh = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_h_shift : 0;
888                 int sv = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_v_shift : 0;
889                 dst[j] = p->data[j] + p->linesize[j] *
890                          (fs->slice_y >> sv) + (fs->slice_x >> sh);
891                 src[j] = f->last_picture->data[j] +
892                          f->last_picture->linesize[j] *
893                          (fs->slice_y >> sv) + (fs->slice_x >> sh);
894             }
895             av_image_copy(dst, p->linesize, (const uint8_t **)src,
896                           f->last_picture->linesize,
897                           avctx->pix_fmt, fs->slice_width,
898                           fs->slice_height);
899         }
900     }
901
902     f->picture_number++;
903
904     av_frame_unref(f->last_picture);
905     if ((ret = av_frame_ref(f->last_picture, p)) < 0)
906         return ret;
907     f->cur = NULL;
908
909     *got_frame = 1;
910
911     return buf_size;
912 }
913
914 static av_cold int ffv1_decode_close(AVCodecContext *avctx)
915 {
916     FFV1Context *s = avctx->priv_data;;
917
918     av_frame_free(&s->last_picture);
919
920     ffv1_close(avctx);
921
922     return 0;
923 }
924
925 AVCodec ff_ffv1_decoder = {
926     .name           = "ffv1",
927     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFmpeg video codec #1"),
928     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
929     .id             = AV_CODEC_ID_FFV1,
930     .priv_data_size = sizeof(FFV1Context),
931     .init           = ffv1_decode_init,
932     .close          = ffv1_decode_close,
933     .decode         = ffv1_decode_frame,
934     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 /*| CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/ |
935                       CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
936 };