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