ffv1: split decoder and encoder
[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 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 "put_bits.h"
38 #include "dsputil.h"
39 #include "rangecoder.h"
40 #include "golomb.h"
41 #include "mathops.h"
42 #include "ffv1.h"
43
44 static inline av_flatten int get_symbol_inline(RangeCoder *c, uint8_t *state,
45                                                int is_signed)
46 {
47     if (get_rac(c, state + 0))
48         return 0;
49     else {
50         int i, e, a;
51         e = 0;
52         while (get_rac(c, state + 1 + FFMIN(e, 9))) // 1..10
53             e++;
54
55         a = 1;
56         for (i = e - 1; i >= 0; i--)
57             a += a + get_rac(c, state + 22 + FFMIN(i, 9));  // 22..31
58
59         e = -(is_signed && get_rac(c, state + 11 + FFMIN(e, 10))); // 11..21
60         return (a ^ e) - e;
61     }
62 }
63
64 static av_noinline int get_symbol(RangeCoder *c, uint8_t *state, int is_signed)
65 {
66     return get_symbol_inline(c, state, is_signed);
67 }
68
69 static inline int get_vlc_symbol(GetBitContext *gb, VlcState *const state,
70                                  int bits)
71 {
72     int k, i, v, ret;
73
74     i = state->count;
75     k = 0;
76     while (i < state->error_sum) { // FIXME: optimize
77         k++;
78         i += i;
79     }
80
81     assert(k <= 8);
82
83     v = get_sr_golomb(gb, k, 12, bits);
84     av_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 #if 0 // JPEG LS
88     if (k == 0 && 2 * state->drift <= -state->count)
89         v ^= (-1);
90 #else
91     v ^= ((2 * state->drift + state->count) >> 31);
92 #endif
93
94     ret = fold(v + state->bias, bits);
95
96     update_vlc_state(state, v);
97
98     return ret;
99 }
100
101 static av_always_inline void decode_line(FFV1Context *s, int w,
102                                          int16_t *sample[2],
103                                          int plane_index, int bits)
104 {
105     PlaneContext *const p = &s->plane[plane_index];
106     RangeCoder *const c   = &s->c;
107     int x;
108     int run_count = 0;
109     int run_mode  = 0;
110     int run_index = s->run_index;
111
112     for (x = 0; x < w; x++) {
113         int diff, context, sign;
114
115         context = get_context(p, sample[1] + x, sample[0] + x, sample[1] + x);
116         if (context < 0) {
117             context = -context;
118             sign    = 1;
119         } else
120             sign = 0;
121
122         av_assert2(context < p->context_count);
123
124         if (s->ac) {
125             diff = get_symbol_inline(c, p->state[context], 1);
126         } else {
127             if (context == 0 && run_mode == 0)
128                 run_mode = 1;
129
130             if (run_mode) {
131                 if (run_count == 0 && run_mode == 1) {
132                     if (get_bits1(&s->gb)) {
133                         run_count = 1 << ff_log2_run[run_index];
134                         if (x + run_count <= w)
135                             run_index++;
136                     } else {
137                         if (ff_log2_run[run_index])
138                             run_count = get_bits(&s->gb, ff_log2_run[run_index]);
139                         else
140                             run_count = 0;
141                         if (run_index)
142                             run_index--;
143                         run_mode = 2;
144                     }
145                 }
146                 run_count--;
147                 if (run_count < 0) {
148                     run_mode  = 0;
149                     run_count = 0;
150                     diff      = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context],
151                                                bits);
152                     if (diff >= 0)
153                         diff++;
154                 } else
155                     diff = 0;
156             } else
157                 diff = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context], bits);
158
159             av_dlog(s->avctx, "count:%d index:%d, mode:%d, x:%d pos:%d\n",
160                     run_count, run_index, run_mode, x, get_bits_count(&s->gb));
161         }
162
163         if (sign)
164             diff = -diff;
165
166         sample[1][x] = (predict(sample[1] + x, sample[0] + x) + diff) &
167                        ((1 << bits) - 1);
168     }
169     s->run_index = run_index;
170 }
171
172 static void decode_plane(FFV1Context *s, uint8_t *src,
173                          int w, int h, int stride, int plane_index)
174 {
175     int x, y;
176     int16_t *sample[2];
177     sample[0] = s->sample_buffer + 3;
178     sample[1] = s->sample_buffer + w + 6 + 3;
179
180     s->run_index = 0;
181
182     memset(s->sample_buffer, 0, 2 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
183
184     for (y = 0; y < h; y++) {
185         int16_t *temp = sample[0]; // FIXME: try a normal buffer
186
187         sample[0] = sample[1];
188         sample[1] = temp;
189
190         sample[1][-1] = sample[0][0];
191         sample[0][w]  = sample[0][w - 1];
192
193 // { START_TIMER
194         if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8) {
195             decode_line(s, w, sample, plane_index, 8);
196             for (x = 0; x < w; x++)
197                 src[x + stride * y] = sample[1][x];
198         } else {
199             decode_line(s, w, sample, plane_index, s->avctx->bits_per_raw_sample);
200             if (s->packed_at_lsb) {
201                 for (x = 0; x < w; x++) {
202                     ((uint16_t*)(src + stride*y))[x] = sample[1][x];
203                 }
204             } else {
205                 for (x = 0; x < w; x++) {
206                     ((uint16_t*)(src + stride*y))[x] = sample[1][x] << (16 - s->avctx->bits_per_raw_sample);
207                 }
208             }
209         }
210 // STOP_TIMER("decode-line") }
211     }
212 }
213
214 static void decode_rgb_frame(FFV1Context *s, uint8_t *src[3], int w, int h, int stride[3])
215 {
216     int x, y, p;
217     int16_t *sample[4][2];
218     int lbd  = s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8;
219     int bits = s->avctx->bits_per_raw_sample > 0 ? s->avctx->bits_per_raw_sample : 8;
220     int offset = 1 << bits;
221     for (x = 0; x < 4; x++) {
222         sample[x][0] = s->sample_buffer +  x * 2      * (w + 6) + 3;
223         sample[x][1] = s->sample_buffer + (x * 2 + 1) * (w + 6) + 3;
224     }
225
226     s->run_index = 0;
227
228     memset(s->sample_buffer, 0, 8*(w+6)*sizeof(*s->sample_buffer));
229
230     for (y = 0; y < h; y++) {
231         for (p = 0; p < 3 + s->transparency; p++) {
232             int16_t *temp = sample[p][0]; // FIXME: try a normal buffer
233
234             sample[p][0] = sample[p][1];
235             sample[p][1] = temp;
236
237             sample[p][1][-1]= sample[p][0][0  ];
238             sample[p][0][ w]= sample[p][0][w-1];
239             if (lbd)
240                 decode_line(s, w, sample[p], (p+1)/2, 9);
241             else
242                 decode_line(s, w, sample[p], (p+1)/2, bits+1);
243         }
244         for (x = 0; x < w; x++) {
245             int g = sample[0][1][x];
246             int b = sample[1][1][x];
247             int r = sample[2][1][x];
248             int a = sample[3][1][x];
249
250             b -= offset;
251             r -= offset;
252             g -= (b + r) >> 2;
253             b += g;
254             r += g;
255
256             if (lbd)
257                 *((uint32_t*)(src[0] + x*4 + stride[0]*y)) = b + (g<<8) + (r<<16) + (a<<24);
258             else {
259                 *((uint16_t*)(src[0] + x*2 + stride[0]*y)) = b;
260                 *((uint16_t*)(src[1] + x*2 + stride[1]*y)) = g;
261                 *((uint16_t*)(src[2] + x*2 + stride[2]*y)) = r;
262             }
263         }
264     }
265 }
266
267 static int decode_slice_header(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
268 {
269     RangeCoder *c = &fs->c;
270     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
271     unsigned ps, i, context_count;
272     memset(state, 128, sizeof(state));
273
274     av_assert0(f->version > 2);
275
276     fs->slice_x      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->width ;
277     fs->slice_y      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->height;
278     fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width  + fs->slice_x;
279     fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
280
281     fs->slice_x /= f->num_h_slices;
282     fs->slice_y /= f->num_v_slices;
283     fs->slice_width  = fs->slice_width /f->num_h_slices - fs->slice_x;
284     fs->slice_height = fs->slice_height/f->num_v_slices - fs->slice_y;
285     if ((unsigned)fs->slice_width > f->width || (unsigned)fs->slice_height > f->height)
286         return -1;
287     if (    (unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width
288          || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
289         return -1;
290
291     for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
292         PlaneContext * const p = &fs->plane[i];
293         int idx = get_symbol(c, state, 0);
294         if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
295             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "quant_table_index out of range\n");
296             return -1;
297         }
298         p->quant_table_index = idx;
299         memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx], sizeof(p->quant_table));
300         context_count = f->context_count[idx];
301
302         if (p->context_count < context_count) {
303             av_freep(&p->state);
304             av_freep(&p->vlc_state);
305         }
306         p->context_count = context_count;
307     }
308
309     ps = get_symbol(c, state, 0);
310     if (ps == 1) {
311         f->picture.interlaced_frame = 1;
312         f->picture.top_field_first  = 1;
313     } else if (ps == 2) {
314         f->picture.interlaced_frame = 1;
315         f->picture.top_field_first  = 0;
316     } else if (ps == 3) {
317         f->picture.interlaced_frame = 0;
318     }
319     f->picture.sample_aspect_ratio.num = get_symbol(c, state, 0);
320     f->picture.sample_aspect_ratio.den = get_symbol(c, state, 0);
321
322     return 0;
323 }
324
325 static int decode_slice(AVCodecContext *c, void *arg)
326 {
327     FFV1Context *fs  = *(void **)arg;
328     FFV1Context *f   = fs->avctx->priv_data;
329     int width, height, x, y;
330     const int ps      = av_pix_fmt_desc_get(c->pix_fmt)->comp[0].step_minus1 + 1;
331     AVFrame * const p = &f->picture;
332
333     if (f->version > 2) {
334         if (ffv1_init_slice_state(f, fs) < 0)
335             return AVERROR(ENOMEM);
336         if (decode_slice_header(f, fs) < 0) {
337             fs->slice_damaged = 1;
338             return AVERROR_INVALIDDATA;
339         }
340     }
341     if (ffv1_init_slice_state(f, fs) < 0)
342         return AVERROR(ENOMEM);
343     if (f->picture.key_frame)
344         ffv1_clear_slice_state(f, fs);
345     width = fs->slice_width;
346     height= fs->slice_height;
347     x= fs->slice_x;
348     y= fs->slice_y;
349
350     if (!fs->ac) {
351         if (f->version == 3 && f->minor_version > 1 || f->version > 3)
352             get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) {129});
353         fs->ac_byte_count = f->version > 2 || (!x&&!y) ? fs->c.bytestream - fs->c.bytestream_start - 1 : 0;
354         init_get_bits(&fs->gb,
355                       fs->c.bytestream_start + fs->ac_byte_count,
356                       (fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream_start - fs->ac_byte_count) * 8);
357     }
358
359     av_assert1(width && height);
360     if (f->colorspace == 0) {
361         const int chroma_width  = -((-width)  >> f->chroma_h_shift);
362         const int chroma_height = -((-height) >> f->chroma_v_shift);
363         const int cx            = x >> f->chroma_h_shift;
364         const int cy            = y >> f->chroma_v_shift;
365         decode_plane(fs, p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0], width, height, p->linesize[0], 0);
366
367         if (f->chroma_planes) {
368             decode_plane(fs, p->data[1] + ps*cx+cy*p->linesize[1], chroma_width, chroma_height, p->linesize[1], 1);
369             decode_plane(fs, p->data[2] + ps*cx+cy*p->linesize[2], chroma_width, chroma_height, p->linesize[2], 1);
370         }
371         if (fs->transparency)
372             decode_plane(fs, p->data[3] + ps*x + y*p->linesize[3], width, height, p->linesize[3], 2);
373     } else {
374         uint8_t *planes[3] = {p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0],
375                               p->data[1] + ps*x + y*p->linesize[1],
376                               p->data[2] + ps*x + y*p->linesize[2]};
377         decode_rgb_frame(fs, planes, width, height, p->linesize);
378     }
379     if (fs->ac && f->version > 2) {
380         int v;
381         get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) {129});
382         v = fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream - 2 - 5*f->ec;
383         if (v) {
384             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "bytestream end mismatching by %d\n", v);
385             fs->slice_damaged = 1;
386         }
387     }
388
389     emms_c();
390
391     return 0;
392 }
393
394 static int read_quant_table(RangeCoder *c, int16_t *quant_table, int scale)
395 {
396     int v;
397     int i = 0;
398     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
399
400     memset(state, 128, sizeof(state));
401
402     for (v = 0; i < 128; v++) {
403         unsigned len = get_symbol(c, state, 0) + 1;
404
405         if (len > 128 - i)
406             return -1;
407
408         while (len--) {
409             quant_table[i] = scale * v;
410             i++;
411         }
412     }
413
414     for (i = 1; i < 128; i++)
415         quant_table[256 - i] = -quant_table[i];
416     quant_table[128] = -quant_table[127];
417
418     return 2 * v - 1;
419 }
420
421 static int read_quant_tables(RangeCoder *c,
422                              int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256])
423 {
424     int i;
425     int context_count = 1;
426
427     for (i = 0; i < 5; i++) {
428         context_count *= read_quant_table(c, quant_table[i], context_count);
429         if (context_count > 32768U) {
430             return -1;
431         }
432     }
433     return (context_count + 1) / 2;
434 }
435
436 static int read_extra_header(FFV1Context *f)
437 {
438     RangeCoder *const c = &f->c;
439     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
440     int i, j, k;
441     uint8_t state2[32][CONTEXT_SIZE];
442
443     memset(state2, 128, sizeof(state2));
444     memset(state, 128, sizeof(state));
445
446     ff_init_range_decoder(c, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
447     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
448
449     f->version = get_symbol(c, state, 0);
450     if (f->version > 2) {
451         c->bytestream_end -= 4;
452         f->minor_version = get_symbol(c, state, 0);
453     }
454     f->ac = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
455     if (f->ac > 1)
456         for (i = 1; i < 256; i++)
457             f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
458
459     f->colorspace                 = get_symbol(c, state, 0); // YUV cs type
460     f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
461     f->chroma_planes  = get_rac(c, state);
462     f->chroma_h_shift = get_symbol(c, state, 0);
463     f->chroma_v_shift = get_symbol(c, state, 0);
464     f->transparency = get_rac(c, state);
465     f->plane_count  = 2 + f->transparency;
466     f->num_h_slices = 1 + get_symbol(c, state, 0);
467     f->num_v_slices = 1 + get_symbol(c, state, 0);
468
469     if (f->num_h_slices > (unsigned)f->width ||
470         f->num_v_slices > (unsigned)f->height) {
471         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many slices\n");
472         return -1;
473     }
474
475     f->quant_table_count = get_symbol(c, state, 0);
476
477     if (f->quant_table_count > (unsigned)MAX_QUANT_TABLES)
478         return -1;
479
480     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
481         f->context_count[i] = read_quant_tables(c, f->quant_tables[i]);
482         if (f->context_count[i] < 0) {
483             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
484             return -1;
485         }
486     }
487
488     if (ffv1_allocate_initial_states(f) < 0)
489         return AVERROR(ENOMEM);
490
491     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
492         if (get_rac(c, state))
493             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
494                 for (k = 0; k < CONTEXT_SIZE; k++) {
495                     int pred = j ? f->initial_states[i][j - 1][k] : 128;
496                     f->initial_states[i][j][k] =
497                         (pred + get_symbol(c, state2[k], 1)) & 0xFF;
498                 }
499
500     if (f->version > 2) {
501         f->ec = get_symbol(c, state, 0);
502     }
503
504     if (f->version > 2) {
505         unsigned v;
506         v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
507         if (v) {
508             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", v);
509             return AVERROR_INVALIDDATA;
510         }
511     }
512
513     return 0;
514 }
515
516 static int read_header(FFV1Context *f)
517 {
518     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
519     int i, j, context_count = -1; //-1 to avoid warning
520     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
521
522     memset(state, 128, sizeof(state));
523
524     if (f->version < 2) {
525         unsigned v= get_symbol(c, state, 0);
526         if (v >= 2) {
527             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid version %d in ver01 header\n", v);
528             return AVERROR_INVALIDDATA;
529         }
530         f->version = v;
531         f->ac      = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
532         if (f->ac > 1)
533             for (i = 1; i < 256; i++)
534                 f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
535         f->colorspace = get_symbol(c, state, 0); // YUV cs type
536         if (f->version > 0)
537             f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
538         f->chroma_planes  = get_rac(c, state);
539         f->chroma_h_shift = get_symbol(c, state, 0);
540         f->chroma_v_shift = get_symbol(c, state, 0);
541         f->transparency   = get_rac(c, state);
542         f->plane_count    = 2 + f->transparency;
543     }
544
545     if (f->colorspace == 0) {
546         if (!f->transparency && !f->chroma_planes) {
547             if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8)
548                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
549             else
550                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
551         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample<=8 && !f->transparency) {
552             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
553             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P; break;
554             case 0x01: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P; break;
555             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P; break;
556             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P; break;
557             case 0x20: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV411P; break;
558             case 0x22: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV410P; break;
559             default:
560                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
561                 return -1;
562             }
563         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && f->transparency) {
564             switch(16*f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
565             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P; break;
566             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P; break;
567             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P; break;
568             default:
569                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
570                 return -1;
571             }
572         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9) {
573             f->packed_at_lsb = 1;
574             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
575             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9; break;
576             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9; break;
577             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9; break;
578             default:
579                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
580                 return -1;
581             }
582         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10) {
583             f->packed_at_lsb = 1;
584             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
585             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10; break;
586             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10; break;
587             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10; break;
588             default:
589                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
590                 return -1;
591             }
592         } else {
593             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
594             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P16; break;
595             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P16; break;
596             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P16; break;
597             default:
598                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
599                 return -1;
600             }
601         }
602     } else if (f->colorspace == 1) {
603         if (f->chroma_h_shift || f->chroma_v_shift) {
604             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
605                    "chroma subsampling not supported in this colorspace\n");
606             return -1;
607         }
608         if (     f->avctx->bits_per_raw_sample ==  9)
609             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP9;
610         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10)
611             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP10;
612         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 12)
613             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP12;
614         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 14)
615             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP14;
616         else
617         if (f->transparency) f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
618         else                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_0RGB32;
619     } else {
620         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "colorspace not supported\n");
621         return -1;
622     }
623
624     av_dlog(f->avctx, "%d %d %d\n",
625             f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift, f->avctx->pix_fmt);
626
627     if (f->version < 2) {
628         context_count = read_quant_tables(c, f->quant_table);
629         if (context_count < 0) {
630             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
631             return -1;
632         }
633     } else if (f->version < 3) {
634         f->slice_count = get_symbol(c, state, 0);
635     } else {
636         const uint8_t *p = c->bytestream_end;
637         for (f->slice_count = 0; f->slice_count < MAX_SLICES && 3 < p - c->bytestream_start; f->slice_count++) {
638             int trailer = 3 + 5*!!f->ec;
639             int size = AV_RB24(p-trailer);
640             if (size + trailer > p - c->bytestream_start)
641                 break;
642             p -= size + trailer;
643         }
644     }
645     if (f->slice_count > (unsigned)MAX_SLICES || f->slice_count <= 0) {
646         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count %d is invalid\n", f->slice_count);
647         return -1;
648     }
649
650     for (j = 0; j < f->slice_count; j++) {
651         FFV1Context *fs = f->slice_context[j];
652         fs->ac = f->ac;
653         fs->packed_at_lsb = f->packed_at_lsb;
654
655         fs->slice_damaged = 0;
656
657         if (f->version == 2) {
658             fs->slice_x      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->width ;
659             fs->slice_y      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->height;
660             fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width  + fs->slice_x;
661             fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
662
663             fs->slice_x     /= f->num_h_slices;
664             fs->slice_y     /= f->num_v_slices;
665             fs->slice_width  = fs->slice_width  / f->num_h_slices - fs->slice_x;
666             fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
667             if ((unsigned)fs->slice_width  > f->width ||
668                 (unsigned)fs->slice_height > f->height)
669                 return -1;
670             if ((unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width ||
671                 (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
672                 return -1;
673         }
674
675         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
676             PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
677
678             if (f->version == 2) {
679                 int idx = get_symbol(c, state, 0);
680                 if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
681                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
682                            "quant_table_index out of range\n");
683                     return -1;
684                 }
685                 p->quant_table_index = idx;
686                 memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx],
687                        sizeof(p->quant_table));
688                 context_count = f->context_count[idx];
689             } else {
690                 memcpy(p->quant_table, f->quant_table, sizeof(p->quant_table));
691             }
692
693             if (f->version <= 2) {
694                 av_assert0(context_count >= 0);
695                 if (p->context_count < context_count) {
696                     av_freep(&p->state);
697                     av_freep(&p->vlc_state);
698                 }
699                 p->context_count = context_count;
700             }
701         }
702     }
703     return 0;
704 }
705
706 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
707 {
708     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
709
710     ffv1_common_init(avctx);
711
712     if (avctx->extradata && read_extra_header(f) < 0)
713         return -1;
714
715     if (ffv1_init_slice_contexts(f) < 0)
716         return -1;
717
718     return 0;
719 }
720
721 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size, AVPacket *avpkt)
722 {
723     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
724     int buf_size        = avpkt->size;
725     FFV1Context *f      = avctx->priv_data;
726     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
727     AVFrame *const p    = &f->picture;
728     int i;
729     uint8_t keystate = 128;
730     const uint8_t *buf_p;
731
732     AVFrame *picture = data;
733
734     /* release previously stored data */
735     if (p->data[0])
736         avctx->release_buffer(avctx, p);
737
738     ff_init_range_decoder(c, buf, buf_size);
739     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
740
741     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I; // FIXME: I vs. P
742     if (get_rac(c, &keystate)) {
743         p->key_frame = 1;
744         f->key_frame_ok = 0;
745         if (read_header(f) < 0)
746             return -1;
747         f->key_frame_ok = 1;
748     } else {
749         if (!f->key_frame_ok) {
750             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cant decode non keyframe without valid keyframe\n");
751             return AVERROR_INVALIDDATA;
752         }
753         p->key_frame= 0;
754     }
755
756     p->reference = 3; //for error concealment
757     if (avctx->get_buffer(avctx, p) < 0) {
758         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
759         return -1;
760     }
761
762     if (avctx->debug&FF_DEBUG_PICT_INFO)
763         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "ver:%d keyframe:%d coder:%d ec:%d slices:%d bps:%d\n",
764                f->version, p->key_frame, f->ac, f->ec, f->slice_count, f->avctx->bits_per_raw_sample);
765
766     buf_p = buf + buf_size;
767     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
768         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
769         int trailer = 3 + 5*!!f->ec;
770         int v;
771
772         if (i || f->version>2) v = AV_RB24(buf_p-trailer)+trailer;
773         else                   v = buf_p - c->bytestream_start;
774         if (buf_p - c->bytestream_start < v) {
775             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Slice pointer chain broken\n");
776             return -1;
777         }
778         buf_p -= v;
779
780         if (f->ec) {
781             unsigned crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, buf_p, v);
782             if (crc) {
783                 int64_t ts = avpkt->pts != AV_NOPTS_VALUE ? avpkt->pts : avpkt->dts;
784                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!", crc);
785                 if (ts != AV_NOPTS_VALUE && avctx->pkt_timebase.num) {
786                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "at %f seconds\n", ts*av_q2d(avctx->pkt_timebase));
787                 } else if (ts != AV_NOPTS_VALUE) {
788                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "at %"PRId64"\n", ts);
789                 } else {
790                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "\n");
791                 }
792                 fs->slice_damaged = 1;
793             }
794         }
795
796         if (i) {
797             ff_init_range_decoder(&fs->c, buf_p, v);
798         } else
799             fs->c.bytestream_end = (uint8_t *)(buf_p + v);
800     }
801
802     avctx->execute(avctx, decode_slice, &f->slice_context[0], NULL, f->slice_count, sizeof(void*));
803
804     for (i=f->slice_count-1; i>=0; i--) {
805         FFV1Context *fs= f->slice_context[i];
806         int j;
807         if (fs->slice_damaged && f->last_picture.data[0]) {
808             uint8_t *dst[4], *src[4];
809             for (j=0; j<4; j++) {
810                 int sh = (j==1 || j==2) ? f->chroma_h_shift : 0;
811                 int sv = (j==1 || j==2) ? f->chroma_v_shift : 0;
812                 dst[j] = f->picture     .data[j] + f->picture     .linesize[j]*
813                          (fs->slice_y>>sv) + (fs->slice_x>>sh);
814                 src[j] = f->last_picture.data[j] + f->last_picture.linesize[j]*
815                          (fs->slice_y>>sv) + (fs->slice_x>>sh);
816             }
817             av_image_copy(dst, f->picture.linesize, (const uint8_t **)src, f->last_picture.linesize,
818                           avctx->pix_fmt, fs->slice_width, fs->slice_height);
819         }
820     }
821
822     f->picture_number++;
823
824     *picture   = *p;
825     *data_size = sizeof(AVFrame);
826
827     FFSWAP(AVFrame, f->picture, f->last_picture);
828
829     return buf_size;
830 }
831
832 AVCodec ff_ffv1_decoder = {
833     .name           = "ffv1",
834     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
835     .id             = AV_CODEC_ID_FFV1,
836     .priv_data_size = sizeof(FFV1Context),
837     .init           = decode_init,
838     .close          = ffv1_common_end,
839     .decode         = decode_frame,
840     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 /*| CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/ |
841                       CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
842     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFmpeg video codec #1"),
843 };