Add av_image_check_sar() and use it to validate SAR
[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 "libavutil/timer.h"
34 #include "avcodec.h"
35 #include "internal.h"
36 #include "get_bits.h"
37 #include "put_bits.h"
38 #include "rangecoder.h"
39 #include "golomb.h"
40 #include "mathops.h"
41 #include "ffv1.h"
42
43 static inline av_flatten int get_symbol_inline(RangeCoder *c, uint8_t *state,
44                                                int is_signed)
45 {
46     if (get_rac(c, state + 0))
47         return 0;
48     else {
49         int i, e, a;
50         e = 0;
51         while (get_rac(c, state + 1 + FFMIN(e, 9))) // 1..10
52             e++;
53
54         a = 1;
55         for (i = e - 1; i >= 0; i--)
56             a += a + get_rac(c, state + 22 + FFMIN(i, 9));  // 22..31
57
58         e = -(is_signed && get_rac(c, state + 11 + FFMIN(e, 10))); // 11..21
59         return (a ^ e) - e;
60     }
61 }
62
63 static av_noinline int get_symbol(RangeCoder *c, uint8_t *state, int is_signed)
64 {
65     return get_symbol_inline(c, state, is_signed);
66 }
67
68 static inline int get_vlc_symbol(GetBitContext *gb, VlcState *const state,
69                                  int bits)
70 {
71     int k, i, v, ret;
72
73     i = state->count;
74     k = 0;
75     while (i < state->error_sum) { // FIXME: optimize
76         k++;
77         i += i;
78     }
79
80     assert(k <= 8);
81
82     v = get_sr_golomb(gb, k, 12, bits);
83     av_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 static av_always_inline void decode_line(FFV1Context *s, int w,
101                                          int16_t *sample[2],
102                                          int plane_index, int bits)
103 {
104     PlaneContext *const p = &s->plane[plane_index];
105     RangeCoder *const c   = &s->c;
106     int x;
107     int run_count = 0;
108     int run_mode  = 0;
109     int run_index = s->run_index;
110
111     for (x = 0; x < w; x++) {
112         int diff, context, sign;
113
114         context = get_context(p, sample[1] + x, sample[0] + x, sample[1] + x);
115         if (context < 0) {
116             context = -context;
117             sign    = 1;
118         } else
119             sign = 0;
120
121         av_assert2(context < p->context_count);
122
123         if (s->ac) {
124             diff = get_symbol_inline(c, p->state[context], 1);
125         } else {
126             if (context == 0 && run_mode == 0)
127                 run_mode = 1;
128
129             if (run_mode) {
130                 if (run_count == 0 && run_mode == 1) {
131                     if (get_bits1(&s->gb)) {
132                         run_count = 1 << ff_log2_run[run_index];
133                         if (x + run_count <= w)
134                             run_index++;
135                     } else {
136                         if (ff_log2_run[run_index])
137                             run_count = get_bits(&s->gb, ff_log2_run[run_index]);
138                         else
139                             run_count = 0;
140                         if (run_index)
141                             run_index--;
142                         run_mode = 2;
143                     }
144                 }
145                 run_count--;
146                 if (run_count < 0) {
147                     run_mode  = 0;
148                     run_count = 0;
149                     diff      = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context],
150                                                bits);
151                     if (diff >= 0)
152                         diff++;
153                 } else
154                     diff = 0;
155             } else
156                 diff = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context], bits);
157
158             av_dlog(s->avctx, "count:%d index:%d, mode:%d, x:%d pos:%d\n",
159                     run_count, run_index, run_mode, x, get_bits_count(&s->gb));
160         }
161
162         if (sign)
163             diff = -diff;
164
165         sample[1][x] = (predict(sample[1] + x, sample[0] + x) + diff) &
166                        ((1 << bits) - 1);
167     }
168     s->run_index = run_index;
169 }
170
171 static void decode_plane(FFV1Context *s, uint8_t *src,
172                          int w, int h, int stride, int plane_index)
173 {
174     int x, y;
175     int16_t *sample[2];
176     sample[0] = s->sample_buffer + 3;
177     sample[1] = s->sample_buffer + w + 6 + 3;
178
179     s->run_index = 0;
180
181     memset(s->sample_buffer, 0, 2 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
182
183     for (y = 0; y < h; y++) {
184         int16_t *temp = sample[0]; // FIXME: try a normal buffer
185
186         sample[0] = sample[1];
187         sample[1] = temp;
188
189         sample[1][-1] = sample[0][0];
190         sample[0][w]  = sample[0][w - 1];
191
192 // { START_TIMER
193         if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8) {
194             decode_line(s, w, sample, plane_index, 8);
195             for (x = 0; x < w; x++)
196                 src[x + stride * y] = sample[1][x];
197         } else {
198             decode_line(s, w, sample, plane_index,
199                         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             } else {
204                 for (x = 0; x < w; x++)
205                     ((uint16_t *)(src + stride * y))[x] = sample[1][x] << (16 - s->avctx->bits_per_raw_sample);
206             }
207         }
208 // STOP_TIMER("decode-line") }
209     }
210 }
211
212 static void decode_rgb_frame(FFV1Context *s, uint8_t *src[3], int w, int h,
213                              int stride[3])
214 {
215     int x, y, p;
216     int16_t *sample[4][2];
217     int lbd  = s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8;
218     int bits = s->avctx->bits_per_raw_sample > 0
219                ? s->avctx->bits_per_raw_sample
220                : 8;
221     int offset = 1 << bits;
222
223     for (x = 0; x < 4; x++) {
224         sample[x][0] = s->sample_buffer +  x * 2      * (w + 6) + 3;
225         sample[x][1] = s->sample_buffer + (x * 2 + 1) * (w + 6) + 3;
226     }
227
228     s->run_index = 0;
229
230     memset(s->sample_buffer, 0, 8 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
231
232     for (y = 0; y < h; y++) {
233         for (p = 0; p < 3 + s->transparency; p++) {
234             int16_t *temp = sample[p][0]; //FIXME try a normal buffer
235
236             sample[p][0] = sample[p][1];
237             sample[p][1] = temp;
238
239             sample[p][1][-1] = sample[p][0][0];
240             sample[p][0][w]  = sample[p][0][w - 1];
241             if (lbd)
242                 decode_line(s, w, sample[p], (p + 1) / 2, 9);
243             else
244                 decode_line(s, w, sample[p], (p + 1) / 2, bits + 1);
245         }
246         for (x = 0; x < w; x++) {
247             int g = sample[0][1][x];
248             int b = sample[1][1][x];
249             int r = sample[2][1][x];
250             int a = sample[3][1][x];
251
252             b -= offset;
253             r -= offset;
254             g -= (b + r) >> 2;
255             b += g;
256             r += g;
257
258             if (lbd)
259                 *((uint32_t *)(src[0] + x * 4 + stride[0] * y)) = b +
260                     (g << 8) + (r << 16) + (a << 24);
261             else {
262                 *((uint16_t *)(src[0] + x * 2 + stride[0] * y)) = b;
263                 *((uint16_t *)(src[1] + x * 2 + stride[1] * y)) = g;
264                 *((uint16_t *)(src[2] + x * 2 + stride[2] * y)) = r;
265             }
266         }
267     }
268 }
269
270 static int decode_slice_header(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
271 {
272     RangeCoder *c = &fs->c;
273     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
274     unsigned ps, i, context_count;
275     memset(state, 128, sizeof(state));
276
277     if (fs->ac > 1) {
278         for (i = 1; i < 256; i++) {
279             fs->c.one_state[i]        = f->state_transition[i];
280             fs->c.zero_state[256 - i] = 256 - fs->c.one_state[i];
281         }
282     }
283
284     fs->slice_x      = get_symbol(c, state, 0) * f->width;
285     fs->slice_y      = get_symbol(c, state, 0) * f->height;
286     fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width + fs->slice_x;
287     fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
288
289     fs->slice_x     /= f->num_h_slices;
290     fs->slice_y     /= f->num_v_slices;
291     fs->slice_width  = fs->slice_width / f->num_h_slices - fs->slice_x;
292     fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
293     if ((unsigned)fs->slice_width  > f->width ||
294         (unsigned)fs->slice_height > f->height)
295         return AVERROR_INVALIDDATA;
296     if ((unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width ||
297         (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
298         return AVERROR_INVALIDDATA;
299
300     for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
301         PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
302         int idx               = get_symbol(c, state, 0);
303         if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
304             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "quant_table_index out of range\n");
305             return AVERROR_INVALIDDATA;
306         }
307         p->quant_table_index = idx;
308         memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx], sizeof(p->quant_table));
309         context_count = f->context_count[idx];
310
311         if (p->context_count < context_count) {
312             av_freep(&p->state);
313             av_freep(&p->vlc_state);
314         }
315         p->context_count = context_count;
316     }
317
318     ps = get_symbol(c, state, 0);
319     if (ps == 1) {
320         f->cur->interlaced_frame = 1;
321         f->cur->top_field_first  = 1;
322     } else if (ps == 2) {
323         f->cur->interlaced_frame = 1;
324         f->cur->top_field_first  = 0;
325     } else if (ps == 3) {
326         f->cur->interlaced_frame = 0;
327     }
328     f->cur->sample_aspect_ratio.num = get_symbol(c, state, 0);
329     f->cur->sample_aspect_ratio.den = get_symbol(c, state, 0);
330
331     if (av_image_check_sar(f->width, f->height,
332                            f->cur->sample_aspect_ratio) < 0) {
333         av_log(f->avctx, AV_LOG_WARNING, "ignoring invalid SAR: %u/%u\n",
334                f->cur->sample_aspect_ratio.num,
335                f->cur->sample_aspect_ratio.den);
336         f->cur->sample_aspect_ratio = (AVRational){ 0, 1 };
337     }
338
339     return 0;
340 }
341
342 static int decode_slice(AVCodecContext *c, void *arg)
343 {
344     FFV1Context *fs = *(void **)arg;
345     FFV1Context *f  = fs->avctx->priv_data;
346     int width, height, x, y, ret;
347     const int ps = (av_pix_fmt_desc_get(c->pix_fmt)->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR)
348                    ? (c->bits_per_raw_sample > 8) + 1
349                    : 4;
350     AVFrame *const p = f->cur;
351
352     if (f->version > 2) {
353         if (decode_slice_header(f, fs) < 0) {
354             fs->slice_damaged = 1;
355             return AVERROR_INVALIDDATA;
356         }
357     }
358     if ((ret = ffv1_init_slice_state(f, fs)) < 0)
359         return ret;
360     if (f->cur->key_frame)
361         ffv1_clear_slice_state(f, fs);
362     width  = fs->slice_width;
363     height = fs->slice_height;
364     x      = fs->slice_x;
365     y      = fs->slice_y;
366
367     if (!fs->ac) {
368         if (f->version == 3 && f->minor_version > 1 || f->version > 3)
369             get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
370         fs->ac_byte_count = f->version > 2 || (!x && !y) ? fs->c.bytestream - fs->c.bytestream_start - 1 : 0;
371         init_get_bits(&fs->gb, fs->c.bytestream_start + fs->ac_byte_count,
372                       (fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream_start -
373                        fs->ac_byte_count) * 8);
374     }
375
376     av_assert1(width && height);
377     if (f->colorspace == 0) {
378         const int chroma_width  = -((-width) >> f->chroma_h_shift);
379         const int chroma_height = -((-height) >> f->chroma_v_shift);
380         const int cx            = x >> f->chroma_h_shift;
381         const int cy            = y >> f->chroma_v_shift;
382         decode_plane(fs, p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0], width,
383                      height, p->linesize[0],
384                      0);
385
386         if (f->chroma_planes) {
387             decode_plane(fs, p->data[1] + ps * cx + cy * p->linesize[1],
388                          chroma_width, chroma_height, p->linesize[1],
389                          1);
390             decode_plane(fs, p->data[2] + ps * cx + cy * p->linesize[2],
391                          chroma_width, chroma_height, p->linesize[2],
392                          1);
393         }
394         if (fs->transparency)
395             decode_plane(fs, p->data[3] + ps * x + y * p->linesize[3], width,
396                          height, p->linesize[3],
397                          2);
398     } else {
399         uint8_t *planes[3] = { p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0],
400                                p->data[1] + ps * x + y * p->linesize[1],
401                                p->data[2] + ps * x + y * p->linesize[2] };
402         decode_rgb_frame(fs, planes, width, height, p->linesize);
403     }
404     if (fs->ac && f->version > 2) {
405         int v;
406         get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
407         v = fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream - 2 - 5 * f->ec;
408         if (v) {
409             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "bytestream end mismatching by %d\n",
410                    v);
411             fs->slice_damaged = 1;
412         }
413     }
414
415     emms_c();
416
417     return 0;
418 }
419
420 static int read_quant_table(RangeCoder *c, int16_t *quant_table, int scale)
421 {
422     int v;
423     int i = 0;
424     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
425
426     memset(state, 128, sizeof(state));
427
428     for (v = 0; i < 128; v++) {
429         unsigned len = get_symbol(c, state, 0) + 1;
430
431         if (len > 128 - i)
432             return -1;
433
434         while (len--) {
435             quant_table[i] = scale * v;
436             i++;
437         }
438     }
439
440     for (i = 1; i < 128; i++)
441         quant_table[256 - i] = -quant_table[i];
442     quant_table[128] = -quant_table[127];
443
444     return 2 * v - 1;
445 }
446
447 static int read_quant_tables(RangeCoder *c,
448                              int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256])
449 {
450     int i;
451     int context_count = 1;
452
453     for (i = 0; i < 5; i++) {
454         context_count *= read_quant_table(c, quant_table[i], context_count);
455         if (context_count > 32768U) {
456             return -1;
457         }
458     }
459     return (context_count + 1) / 2;
460 }
461
462 static int read_extra_header(FFV1Context *f)
463 {
464     RangeCoder *const c = &f->c;
465     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
466     int i, j, k, ret;
467     uint8_t state2[32][CONTEXT_SIZE];
468
469     memset(state2, 128, sizeof(state2));
470     memset(state, 128, sizeof(state));
471
472     ff_init_range_decoder(c, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
473     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
474
475     f->version = get_symbol(c, state, 0);
476     if (f->version > 2) {
477         c->bytestream_end -= 4;
478         f->minor_version   = get_symbol(c, state, 0);
479     }
480     f->ac = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
481
482     if (f->ac > 1) {
483         for (i = 1; i < 256; i++)
484             f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
485     }
486
487     f->colorspace                 = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
488     f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
489     f->chroma_planes              = get_rac(c, state);
490     f->chroma_h_shift             = get_symbol(c, state, 0);
491     f->chroma_v_shift             = get_symbol(c, state, 0);
492     f->transparency               = get_rac(c, state);
493     f->plane_count                = 2 + f->transparency;
494     f->num_h_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
495     f->num_v_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
496
497     if (f->num_h_slices > (unsigned)f->width ||
498         f->num_v_slices > (unsigned)f->height) {
499         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many slices\n");
500         return AVERROR_INVALIDDATA;
501     }
502
503     f->quant_table_count = get_symbol(c, state, 0);
504     if (f->quant_table_count > (unsigned)MAX_QUANT_TABLES)
505         return AVERROR_INVALIDDATA;
506     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
507         f->context_count[i] = read_quant_tables(c, f->quant_tables[i]);
508         if (f->context_count[i] < 0) {
509             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
510             return AVERROR_INVALIDDATA;
511         }
512     }
513     if ((ret = ffv1_allocate_initial_states(f)) < 0)
514         return ret;
515
516     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
517         if (get_rac(c, state)) {
518             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
519                 for (k = 0; k < CONTEXT_SIZE; k++) {
520                     int pred = j ? f->initial_states[i][j - 1][k] : 128;
521                     f->initial_states[i][j][k] =
522                         (pred + get_symbol(c, state2[k], 1)) & 0xFF;
523                 }
524         }
525
526     if (f->version > 2) {
527         f->ec = get_symbol(c, state, 0);
528     }
529
530     if (f->version > 2) {
531         unsigned v;
532         v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0,
533                    f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
534         if (v) {
535             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", v);
536             return AVERROR_INVALIDDATA;
537         }
538     }
539
540     return 0;
541 }
542
543
544 static int read_header(FFV1Context *f)
545 {
546     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
547     int i, j, context_count = -1;
548     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
549
550     memset(state, 128, sizeof(state));
551
552     if (f->version < 2) {
553         unsigned v = get_symbol(c, state, 0);
554         if (v > 1) {
555             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
556                    "invalid version %d in version 1 header\n", v);
557             return AVERROR_INVALIDDATA;
558         }
559         f->version = v;
560
561         f->ac = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
562
563         if (f->ac > 1) {
564             for (i = 1; i < 256; i++)
565                 f->state_transition[i] =
566                     get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
567         }
568
569         f->colorspace = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
570
571         if (f->version > 0)
572             f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
573
574         f->chroma_planes  = get_rac(c, state);
575         f->chroma_h_shift = get_symbol(c, state, 0);
576         f->chroma_v_shift = get_symbol(c, state, 0);
577         f->transparency   = get_rac(c, state);
578         f->plane_count    = 2 + f->transparency;
579     }
580
581     if (f->colorspace == 0) {
582         if (!f->transparency && !f->chroma_planes) {
583             if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8)
584                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
585             else
586                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
587         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && !f->transparency) {
588             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
589             case 0x00:
590                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P;
591                 break;
592             case 0x01:
593                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P;
594                 break;
595             case 0x10:
596                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
597                 break;
598             case 0x11:
599                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
600                 break;
601             case 0x20:
602                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV411P;
603                 break;
604             case 0x22:
605                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV410P;
606                 break;
607             default:
608                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
609                 return AVERROR(ENOSYS);
610             }
611         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && f->transparency) {
612             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
613             case 0x00:
614                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P;
615                 break;
616             case 0x10:
617                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P;
618                 break;
619             case 0x11:
620                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P;
621                 break;
622             default:
623                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
624                 return AVERROR(ENOSYS);
625             }
626         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9) {
627             f->packed_at_lsb = 1;
628             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
629             case 0x00:
630                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9;
631                 break;
632             case 0x10:
633                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9;
634                 break;
635             case 0x11:
636                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9;
637                 break;
638             default:
639                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
640                 return AVERROR(ENOSYS);
641             }
642         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10) {
643             f->packed_at_lsb = 1;
644             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
645             case 0x00:
646                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10;
647                 break;
648             case 0x10:
649                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
650                 break;
651             case 0x11:
652                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10;
653                 break;
654             default:
655                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
656                 return AVERROR(ENOSYS);
657             }
658         } else {
659             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
660             case 0x00:
661                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P16;
662                 break;
663             case 0x10:
664                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P16;
665                 break;
666             case 0x11:
667                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P16;
668                 break;
669             default:
670                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
671                 return AVERROR(ENOSYS);
672             }
673         }
674     } else if (f->colorspace == 1) {
675         if (f->chroma_h_shift || f->chroma_v_shift) {
676             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
677                    "chroma subsampling not supported in this colorspace\n");
678             return AVERROR(ENOSYS);
679         }
680         switch (f->avctx->bits_per_raw_sample) {
681         case 0:
682         case 8:
683             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
684             break;
685         case 9:
686             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP9;
687             break;
688         case 10:
689             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP10;
690             break;
691         default:
692             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
693                    "bit depth %d not supported\n",
694                    f->avctx->bits_per_raw_sample);
695             return AVERROR(ENOSYS);
696         }
697     } else {
698         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "colorspace not supported\n");
699         return AVERROR(ENOSYS);
700     }
701
702     av_dlog(f->avctx, "%d %d %d\n",
703             f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift, f->avctx->pix_fmt);
704     if (f->version < 2) {
705         context_count = read_quant_tables(c, f->quant_table);
706         if (context_count < 0) {
707             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
708             return AVERROR_INVALIDDATA;
709         }
710     } else if (f->version < 3) {
711         f->slice_count = get_symbol(c, state, 0);
712     } else {
713         const uint8_t *p = c->bytestream_end;
714         for (f->slice_count = 0;
715              f->slice_count < MAX_SLICES && 3 < p - c->bytestream_start;
716              f->slice_count++) {
717             int trailer = 3 + 5 * !!f->ec;
718             int size    = AV_RB24(p - trailer);
719             if (size + trailer > p - c->bytestream_start)
720                 break;
721             p -= size + trailer;
722         }
723     }
724     if (f->slice_count > (unsigned)MAX_SLICES || f->slice_count <= 0) {
725         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count %d is invalid\n",
726                f->slice_count);
727         return AVERROR_INVALIDDATA;
728     }
729
730     for (j = 0; j < f->slice_count; j++) {
731         FFV1Context *fs = f->slice_context[j];
732         fs->ac            = f->ac;
733         fs->packed_at_lsb = f->packed_at_lsb;
734
735         fs->slice_damaged = 0;
736
737         if (f->version == 2) {
738             fs->slice_x     = get_symbol(c, state, 0) * f->width;
739             fs->slice_y     = get_symbol(c, state, 0) * f->height;
740             fs->slice_width =
741                 (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width + fs->slice_x;
742             fs->slice_height =
743                 (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
744
745             fs->slice_x      /= f->num_h_slices;
746             fs->slice_y      /= f->num_v_slices;
747             fs->slice_width  = fs->slice_width  / f->num_h_slices - fs->slice_x;
748             fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
749             if ((unsigned)fs->slice_width > f->width ||
750                 (unsigned)fs->slice_height > f->height)
751                 return AVERROR_INVALIDDATA;
752             if ((unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width > f->width
753                 || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height >
754                 f->height)
755                 return AVERROR_INVALIDDATA;
756         }
757
758         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
759             PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
760
761             if (f->version == 2) {
762                 int idx = get_symbol(c, state, 0);
763                 if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
764                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
765                            "quant_table_index out of range\n");
766                     return AVERROR_INVALIDDATA;
767                 }
768                 p->quant_table_index = idx;
769                 memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx],
770                        sizeof(p->quant_table));
771                 context_count = f->context_count[idx];
772             } else {
773                 memcpy(p->quant_table, f->quant_table, sizeof(p->quant_table));
774             }
775
776             if (f->version <= 2) {
777                 av_assert0(context_count >= 0);
778                 if (p->context_count < context_count) {
779                     av_freep(&p->state);
780                     av_freep(&p->vlc_state);
781                 }
782                 p->context_count = context_count;
783             }
784         }
785     }
786     return 0;
787 }
788
789 static av_cold int ffv1_decode_init(AVCodecContext *avctx)
790 {
791     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
792     int ret;
793
794     ffv1_common_init(avctx);
795
796     f->last_picture = av_frame_alloc();
797     if (!f->last_picture)
798         return AVERROR(ENOMEM);
799
800     if (avctx->extradata && (ret = read_extra_header(f)) < 0)
801         return ret;
802
803     if ((ret = ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
804         return ret;
805
806     return 0;
807 }
808
809 static int ffv1_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
810                              int *got_frame, AVPacket *avpkt)
811 {
812     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
813     int buf_size        = avpkt->size;
814     FFV1Context *f      = avctx->priv_data;
815     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
816     int i, ret;
817     uint8_t keystate = 128;
818     const uint8_t *buf_p;
819     AVFrame *const p    = data;
820
821     f->cur = p;
822
823     ff_init_range_decoder(c, buf, buf_size);
824     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
825
826     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I; //FIXME I vs. P
827     if (get_rac(c, &keystate)) {
828         p->key_frame    = 1;
829         f->key_frame_ok = 0;
830         if ((ret = read_header(f)) < 0)
831             return ret;
832         f->key_frame_ok = 1;
833     } else {
834         if (!f->key_frame_ok) {
835             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
836                    "Cannot decode non-keyframe without valid keyframe\n");
837             return AVERROR_INVALIDDATA;
838         }
839         p->key_frame = 0;
840     }
841
842     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0) {
843         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
844         return ret;
845     }
846
847     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
848         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
849                "ver:%d keyframe:%d coder:%d ec:%d slices:%d bps:%d\n",
850                f->version, p->key_frame, f->ac, f->ec, f->slice_count,
851                f->avctx->bits_per_raw_sample);
852
853     buf_p = buf + buf_size;
854     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
855         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
856         int trailer     = 3 + 5 * !!f->ec;
857         int v;
858
859         if (i || f->version > 2)
860             v = AV_RB24(buf_p - trailer) + trailer;
861         else
862             v = buf_p - c->bytestream_start;
863         if (buf_p - c->bytestream_start < v) {
864             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Slice pointer chain broken\n");
865             return AVERROR_INVALIDDATA;
866         }
867         buf_p -= v;
868
869         if (f->ec) {
870             unsigned crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, buf_p, v);
871             if (crc) {
872                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", crc);
873                 fs->slice_damaged = 1;
874             }
875         }
876
877         if (i) {
878             ff_init_range_decoder(&fs->c, buf_p, v);
879         } else
880             fs->c.bytestream_end = (uint8_t *)(buf_p + v);
881
882         fs->cur = p;
883     }
884
885     avctx->execute(avctx, decode_slice, &f->slice_context[0], NULL,
886                    f->slice_count,
887                    sizeof(void *));
888
889     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
890         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
891         int j;
892         if (fs->slice_damaged && f->last_picture->data[0]) {
893             const uint8_t *src[4];
894             uint8_t *dst[4];
895             for (j = 0; j < 4; j++) {
896                 int sh = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_h_shift : 0;
897                 int sv = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_v_shift : 0;
898                 dst[j] = p->data[j] + p->linesize[j] *
899                          (fs->slice_y >> sv) + (fs->slice_x >> sh);
900                 src[j] = f->last_picture->data[j] +
901                          f->last_picture->linesize[j] *
902                          (fs->slice_y >> sv) + (fs->slice_x >> sh);
903             }
904             av_image_copy(dst, p->linesize, (const uint8_t **)src,
905                           f->last_picture->linesize,
906                           avctx->pix_fmt, fs->slice_width,
907                           fs->slice_height);
908         }
909     }
910
911     f->picture_number++;
912
913     av_frame_unref(f->last_picture);
914     if ((ret = av_frame_ref(f->last_picture, p)) < 0)
915         return ret;
916     f->cur = NULL;
917
918     *got_frame = 1;
919
920     return buf_size;
921 }
922
923 static av_cold int ffv1_decode_close(AVCodecContext *avctx)
924 {
925     FFV1Context *s = avctx->priv_data;;
926
927     av_frame_free(&s->last_picture);
928
929     ffv1_close(avctx);
930
931     return 0;
932 }
933
934 AVCodec ff_ffv1_decoder = {
935     .name           = "ffv1",
936     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFmpeg video codec #1"),
937     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
938     .id             = AV_CODEC_ID_FFV1,
939     .priv_data_size = sizeof(FFV1Context),
940     .init           = ffv1_decode_init,
941     .close          = ffv1_decode_close,
942     .decode         = ffv1_decode_frame,
943     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 /*| CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/ |
944                       CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
945 };