ffv1dec: add code to support frame threading with gop=1 ffv1
[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 "rangecoder.h"
38 #include "golomb.h"
39 #include "mathops.h"
40 #include "ffv1.h"
41 #include "thread.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     v = get_sr_golomb(gb, k, 12, bits);
81     av_dlog(NULL, "v:%d bias:%d error:%d drift:%d count:%d k:%d",
82             v, state->bias, state->error_sum, state->drift, state->count, k);
83
84 #if 0 // JPEG LS
85     if (k == 0 && 2 * state->drift <= -state->count)
86         v ^= (-1);
87 #else
88     v ^= ((2 * state->drift + state->count) >> 31);
89 #endif
90
91     ret = fold(v + state->bias, bits);
92
93     update_vlc_state(state, v);
94
95     return ret;
96 }
97
98 static av_always_inline void decode_line(FFV1Context *s, int w,
99                                          int16_t *sample[2],
100                                          int plane_index, int bits)
101 {
102     PlaneContext *const p = &s->plane[plane_index];
103     RangeCoder *const c   = &s->c;
104     int x;
105     int run_count = 0;
106     int run_mode  = 0;
107     int run_index = s->run_index;
108
109     for (x = 0; x < w; x++) {
110         int diff, context, sign;
111
112         context = get_context(p, sample[1] + x, sample[0] + x, sample[1] + x);
113         if (context < 0) {
114             context = -context;
115             sign    = 1;
116         } else
117             sign = 0;
118
119         av_assert2(context < p->context_count);
120
121         if (s->ac) {
122             diff = get_symbol_inline(c, p->state[context], 1);
123         } else {
124             if (context == 0 && run_mode == 0)
125                 run_mode = 1;
126
127             if (run_mode) {
128                 if (run_count == 0 && run_mode == 1) {
129                     if (get_bits1(&s->gb)) {
130                         run_count = 1 << ff_log2_run[run_index];
131                         if (x + run_count <= w)
132                             run_index++;
133                     } else {
134                         if (ff_log2_run[run_index])
135                             run_count = get_bits(&s->gb, ff_log2_run[run_index]);
136                         else
137                             run_count = 0;
138                         if (run_index)
139                             run_index--;
140                         run_mode = 2;
141                     }
142                 }
143                 run_count--;
144                 if (run_count < 0) {
145                     run_mode  = 0;
146                     run_count = 0;
147                     diff      = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context],
148                                                bits);
149                     if (diff >= 0)
150                         diff++;
151                 } else
152                     diff = 0;
153             } else
154                 diff = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context], bits);
155
156             av_dlog(s->avctx, "count:%d index:%d, mode:%d, x:%d pos:%d\n",
157                     run_count, run_index, run_mode, x, get_bits_count(&s->gb));
158         }
159
160         if (sign)
161             diff = -diff;
162
163         sample[1][x] = (predict(sample[1] + x, sample[0] + x) + diff) &
164                        ((1 << bits) - 1);
165     }
166     s->run_index = run_index;
167 }
168
169 static void decode_plane(FFV1Context *s, uint8_t *src,
170                          int w, int h, int stride, int plane_index)
171 {
172     int x, y;
173     int16_t *sample[2];
174     sample[0] = s->sample_buffer + 3;
175     sample[1] = s->sample_buffer + w + 6 + 3;
176
177     s->run_index = 0;
178
179     memset(s->sample_buffer, 0, 2 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
180
181     for (y = 0; y < h; y++) {
182         int16_t *temp = sample[0]; // FIXME: try a normal buffer
183
184         sample[0] = sample[1];
185         sample[1] = temp;
186
187         sample[1][-1] = sample[0][0];
188         sample[0][w]  = sample[0][w - 1];
189
190 // { START_TIMER
191         if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8) {
192             decode_line(s, w, sample, plane_index, 8);
193             for (x = 0; x < w; x++)
194                 src[x + stride * y] = sample[1][x];
195         } else {
196             decode_line(s, w, sample, plane_index, s->avctx->bits_per_raw_sample);
197             if (s->packed_at_lsb) {
198                 for (x = 0; x < w; x++) {
199                     ((uint16_t*)(src + stride*y))[x] = sample[1][x];
200                 }
201             } else {
202                 for (x = 0; x < w; x++) {
203                     ((uint16_t*)(src + stride*y))[x] = sample[1][x] << (16 - s->avctx->bits_per_raw_sample);
204                 }
205             }
206         }
207 // STOP_TIMER("decode-line") }
208     }
209 }
210
211 static void decode_rgb_frame(FFV1Context *s, uint8_t *src[3], int w, int h, int stride[3])
212 {
213     int x, y, p;
214     int16_t *sample[4][2];
215     int lbd    = s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8;
216     int bits   = s->avctx->bits_per_raw_sample > 0 ? s->avctx->bits_per_raw_sample : 8;
217     int offset = 1 << bits;
218
219     for (x = 0; x < 4; x++) {
220         sample[x][0] = s->sample_buffer +  x * 2      * (w + 6) + 3;
221         sample[x][1] = s->sample_buffer + (x * 2 + 1) * (w + 6) + 3;
222     }
223
224     s->run_index = 0;
225
226     memset(s->sample_buffer, 0, 8 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
227
228     for (y = 0; y < h; y++) {
229         for (p = 0; p < 3 + s->transparency; p++) {
230             int16_t *temp = sample[p][0]; // FIXME: try a normal buffer
231
232             sample[p][0] = sample[p][1];
233             sample[p][1] = temp;
234
235             sample[p][1][-1]= sample[p][0][0  ];
236             sample[p][0][ w]= sample[p][0][w-1];
237             if (lbd)
238                 decode_line(s, w, sample[p], (p + 1)/2, 9);
239             else
240                 decode_line(s, w, sample[p], (p + 1)/2, bits + 1);
241         }
242         for (x = 0; x < w; x++) {
243             int g = sample[0][1][x];
244             int b = sample[1][1][x];
245             int r = sample[2][1][x];
246             int a = sample[3][1][x];
247
248             b -= offset;
249             r -= offset;
250             g -= (b + r) >> 2;
251             b += g;
252             r += g;
253
254             if (lbd)
255                 *((uint32_t*)(src[0] + x*4 + stride[0]*y)) = b + (g<<8) + (r<<16) + (a<<24);
256             else {
257                 *((uint16_t*)(src[0] + x*2 + stride[0]*y)) = b;
258                 *((uint16_t*)(src[1] + x*2 + stride[1]*y)) = g;
259                 *((uint16_t*)(src[2] + x*2 + stride[2]*y)) = r;
260             }
261         }
262     }
263 }
264
265 static int decode_slice_header(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
266 {
267     RangeCoder *c = &fs->c;
268     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
269     unsigned ps, i, context_count;
270     memset(state, 128, sizeof(state));
271
272     av_assert0(f->version > 2);
273
274     fs->slice_x      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->width ;
275     fs->slice_y      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->height;
276     fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width  + fs->slice_x;
277     fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
278
279     fs->slice_x /= f->num_h_slices;
280     fs->slice_y /= f->num_v_slices;
281     fs->slice_width  = fs->slice_width /f->num_h_slices - fs->slice_x;
282     fs->slice_height = fs->slice_height/f->num_v_slices - fs->slice_y;
283     if ((unsigned)fs->slice_width > f->width || (unsigned)fs->slice_height > f->height)
284         return -1;
285     if (    (unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width
286          || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
287         return -1;
288
289     for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
290         PlaneContext * const p = &fs->plane[i];
291         int idx = get_symbol(c, state, 0);
292         if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
293             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "quant_table_index out of range\n");
294             return -1;
295         }
296         p->quant_table_index = idx;
297         memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx], sizeof(p->quant_table));
298         context_count = f->context_count[idx];
299
300         if (p->context_count < context_count) {
301             av_freep(&p->state);
302             av_freep(&p->vlc_state);
303         }
304         p->context_count = context_count;
305     }
306
307     ps = get_symbol(c, state, 0);
308     if (ps == 1) {
309         f->cur->interlaced_frame = 1;
310         f->cur->top_field_first  = 1;
311     } else if (ps == 2) {
312         f->cur->interlaced_frame = 1;
313         f->cur->top_field_first  = 0;
314     } else if (ps == 3) {
315         f->cur->interlaced_frame = 0;
316     }
317     f->cur->sample_aspect_ratio.num = get_symbol(c, state, 0);
318     f->cur->sample_aspect_ratio.den = get_symbol(c, state, 0);
319
320     return 0;
321 }
322
323 static int decode_slice(AVCodecContext *c, void *arg)
324 {
325     FFV1Context *fs   = *(void **)arg;
326     FFV1Context *f    = fs->avctx->priv_data;
327     int width, height, x, y, ret;
328     const int ps      = av_pix_fmt_desc_get(c->pix_fmt)->comp[0].step_minus1 + 1;
329     AVFrame * const p = f->cur;
330
331     if (f->version > 2) {
332         if (ffv1_init_slice_state(f, fs) < 0)
333             return AVERROR(ENOMEM);
334         if (decode_slice_header(f, fs) < 0) {
335             fs->slice_damaged = 1;
336             return AVERROR_INVALIDDATA;
337         }
338     }
339     if ((ret = ffv1_init_slice_state(f, fs)) < 0)
340         return ret;
341     if (f->cur->key_frame)
342         ffv1_clear_slice_state(f, fs);
343
344     width  = fs->slice_width;
345     height = fs->slice_height;
346     x      = fs->slice_x;
347     y      = fs->slice_y;
348
349     if (!fs->ac) {
350         if (f->version == 3 && f->minor_version > 1 || f->version > 3)
351             get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
352         fs->ac_byte_count = f->version > 2 || (!x && !y) ? fs->c.bytestream - fs->c.bytestream_start - 1 : 0;
353         init_get_bits(&fs->gb,
354                       fs->c.bytestream_start + fs->ac_byte_count,
355                       (fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream_start - fs->ac_byte_count) * 8);
356     }
357
358     av_assert1(width && height);
359     if (f->colorspace == 0) {
360         const int chroma_width  = -((-width) >> f->chroma_h_shift);
361         const int chroma_height = -((-height) >> f->chroma_v_shift);
362         const int cx            = x >> f->chroma_h_shift;
363         const int cy            = y >> f->chroma_v_shift;
364         decode_plane(fs, p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0], width, height, p->linesize[0], 0);
365
366         if (f->chroma_planes) {
367             decode_plane(fs, p->data[1] + ps*cx+cy*p->linesize[1], chroma_width, chroma_height, p->linesize[1], 1);
368             decode_plane(fs, p->data[2] + ps*cx+cy*p->linesize[2], chroma_width, chroma_height, p->linesize[2], 1);
369         }
370         if (fs->transparency)
371             decode_plane(fs, p->data[3] + ps*x + y*p->linesize[3], width, height, p->linesize[3], 2);
372     } else {
373         uint8_t *planes[3] = { p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0],
374                                p->data[1] + ps * x + y * p->linesize[1],
375                                p->data[2] + ps * x + y * p->linesize[2] };
376         decode_rgb_frame(fs, planes, width, height, p->linesize);
377     }
378     if (fs->ac && f->version > 2) {
379         int v;
380         get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
381         v = fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream - 2 - 5*f->ec;
382         if (v) {
383             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "bytestream end mismatching by %d\n", v);
384             fs->slice_damaged = 1;
385         }
386     }
387
388     emms_c();
389
390     return 0;
391 }
392
393 static int read_quant_table(RangeCoder *c, int16_t *quant_table, int scale)
394 {
395     int v;
396     int i = 0;
397     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
398
399     memset(state, 128, sizeof(state));
400
401     for (v = 0; i < 128; v++) {
402         unsigned len = get_symbol(c, state, 0) + 1;
403
404         if (len > 128 - i)
405             return AVERROR_INVALIDDATA;
406
407         while (len--) {
408             quant_table[i] = scale * v;
409             i++;
410         }
411     }
412
413     for (i = 1; i < 128; i++)
414         quant_table[256 - i] = -quant_table[i];
415     quant_table[128] = -quant_table[127];
416
417     return 2 * v - 1;
418 }
419
420 static int read_quant_tables(RangeCoder *c,
421                              int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256])
422 {
423     int i;
424     int context_count = 1;
425
426     for (i = 0; i < 5; i++) {
427         context_count *= read_quant_table(c, quant_table[i], context_count);
428         if (context_count > 32768U) {
429             return AVERROR_INVALIDDATA;
430         }
431     }
432     return (context_count + 1) / 2;
433 }
434
435 static int read_extra_header(FFV1Context *f)
436 {
437     RangeCoder *const c = &f->c;
438     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
439     int i, j, k, ret;
440     uint8_t state2[32][CONTEXT_SIZE];
441
442     memset(state2, 128, sizeof(state2));
443     memset(state, 128, sizeof(state));
444
445     ff_init_range_decoder(c, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
446     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
447
448     f->version = get_symbol(c, state, 0);
449     if (f->version > 2) {
450         c->bytestream_end -= 4;
451         f->minor_version = get_symbol(c, state, 0);
452     }
453     f->ac = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
454     if (f->ac > 1) {
455         for (i = 1; i < 256; i++)
456             f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
457     }
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  || !f->num_h_slices ||
470         f->num_v_slices > (unsigned)f->height || !f->num_v_slices
471        ) {
472         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count invalid\n");
473         return AVERROR_INVALIDDATA;
474     }
475
476     f->quant_table_count = get_symbol(c, state, 0);
477     if (f->quant_table_count > (unsigned)MAX_QUANT_TABLES)
478         return AVERROR_INVALIDDATA;
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 AVERROR_INVALIDDATA;
485         }
486     }
487     if ((ret = ffv1_allocate_initial_states(f)) < 0)
488         return ret;
489
490     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
491         if (get_rac(c, state)) {
492             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
493                 for (k = 0; k < CONTEXT_SIZE; k++) {
494                     int pred = j ? f->initial_states[i][j - 1][k] : 128;
495                     f->initial_states[i][j][k] =
496                         (pred + get_symbol(c, state2[k], 1)) & 0xFF;
497                 }
498         }
499
500     if (f->version > 2) {
501         f->ec = get_symbol(c, state, 0);
502         if (f->minor_version > 2)
503             f->intra = get_symbol(c, state, 0);
504     }
505
506     if (f->version > 2) {
507         unsigned v;
508         v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0,
509                    f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
510         if (v) {
511             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", v);
512             return AVERROR_INVALIDDATA;
513         }
514     }
515
516     return 0;
517 }
518
519 static int read_header(FFV1Context *f)
520 {
521     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
522     int i, j, context_count = -1; //-1 to avoid warning
523     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
524
525     memset(state, 128, sizeof(state));
526
527     if (f->version < 2) {
528         unsigned v= get_symbol(c, state, 0);
529         if (v >= 2) {
530             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid version %d in ver01 header\n", v);
531             return AVERROR_INVALIDDATA;
532         }
533         f->version = v;
534         f->ac      = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
535         if (f->ac > 1) {
536             for (i = 1; i < 256; i++)
537                 f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
538         }
539
540         f->colorspace = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
541
542         if (f->version > 0)
543             f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
544
545         f->chroma_planes  = get_rac(c, state);
546         f->chroma_h_shift = get_symbol(c, state, 0);
547         f->chroma_v_shift = get_symbol(c, state, 0);
548         f->transparency   = get_rac(c, state);
549         f->plane_count    = 2 + f->transparency;
550     }
551
552     if (f->colorspace == 0) {
553         if (!f->transparency && !f->chroma_planes) {
554             if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8)
555                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
556             else
557                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
558         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample<=8 && !f->transparency) {
559             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
560             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P; break;
561             case 0x01: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P; break;
562             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P; break;
563             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P; break;
564             case 0x20: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV411P; break;
565             case 0x22: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV410P; break;
566             default:
567                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
568                 return AVERROR(ENOSYS);
569             }
570         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && f->transparency) {
571             switch(16*f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
572             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P; break;
573             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P; break;
574             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P; break;
575             default:
576                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
577                 return AVERROR(ENOSYS);
578             }
579         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9) {
580             f->packed_at_lsb = 1;
581             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
582             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9; break;
583             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9; break;
584             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9; break;
585             default:
586                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
587                 return AVERROR(ENOSYS);
588             }
589         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10) {
590             f->packed_at_lsb = 1;
591             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
592             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10; break;
593             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10; break;
594             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10; break;
595             default:
596                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
597                 return AVERROR(ENOSYS);
598             }
599         } else {
600             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
601             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P16; break;
602             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P16; break;
603             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P16; break;
604             default:
605                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
606                 return AVERROR(ENOSYS);
607             }
608         }
609     } else if (f->colorspace == 1) {
610         if (f->chroma_h_shift || f->chroma_v_shift) {
611             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
612                    "chroma subsampling not supported in this colorspace\n");
613             return AVERROR(ENOSYS);
614         }
615         if (     f->avctx->bits_per_raw_sample ==  9)
616             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP9;
617         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10)
618             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP10;
619         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 12)
620             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP12;
621         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 14)
622             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP14;
623         else
624         if (f->transparency) f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
625         else                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_0RGB32;
626     } else {
627         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "colorspace not supported\n");
628         return AVERROR(ENOSYS);
629     }
630
631     av_dlog(f->avctx, "%d %d %d\n",
632             f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift, f->avctx->pix_fmt);
633     if (f->version < 2) {
634         context_count = read_quant_tables(c, f->quant_table);
635         if (context_count < 0) {
636             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
637             return AVERROR_INVALIDDATA;
638         }
639     } else if (f->version < 3) {
640         f->slice_count = get_symbol(c, state, 0);
641     } else {
642         const uint8_t *p = c->bytestream_end;
643         for (f->slice_count = 0;
644              f->slice_count < MAX_SLICES && 3 < p - c->bytestream_start;
645              f->slice_count++) {
646             int trailer = 3 + 5*!!f->ec;
647             int size = AV_RB24(p-trailer);
648             if (size + trailer > p - c->bytestream_start)
649                 break;
650             p -= size + trailer;
651         }
652     }
653     if (f->slice_count > (unsigned)MAX_SLICES || f->slice_count <= 0) {
654         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count %d is invalid\n", f->slice_count);
655         return AVERROR_INVALIDDATA;
656     }
657
658     for (j = 0; j < f->slice_count; j++) {
659         FFV1Context *fs = f->slice_context[j];
660         fs->ac            = f->ac;
661         fs->packed_at_lsb = f->packed_at_lsb;
662
663         fs->slice_damaged = 0;
664
665         if (f->version == 2) {
666             fs->slice_x      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->width ;
667             fs->slice_y      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->height;
668             fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width  + fs->slice_x;
669             fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
670
671             fs->slice_x     /= f->num_h_slices;
672             fs->slice_y     /= f->num_v_slices;
673             fs->slice_width  = fs->slice_width  / f->num_h_slices - fs->slice_x;
674             fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
675             if ((unsigned)fs->slice_width  > f->width ||
676                 (unsigned)fs->slice_height > f->height)
677                 return AVERROR_INVALIDDATA;
678             if (   (unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width
679                 || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
680                 return AVERROR_INVALIDDATA;
681         }
682
683         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
684             PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
685
686             if (f->version == 2) {
687                 int idx = get_symbol(c, state, 0);
688                 if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
689                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
690                            "quant_table_index out of range\n");
691                     return AVERROR_INVALIDDATA;
692                 }
693                 p->quant_table_index = idx;
694                 memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx],
695                        sizeof(p->quant_table));
696                 context_count = f->context_count[idx];
697             } else {
698                 memcpy(p->quant_table, f->quant_table, sizeof(p->quant_table));
699             }
700
701             if (f->version <= 2) {
702                 av_assert0(context_count >= 0);
703                 if (p->context_count < context_count) {
704                     av_freep(&p->state);
705                     av_freep(&p->vlc_state);
706                 }
707                 p->context_count = context_count;
708             }
709         }
710     }
711     return 0;
712 }
713
714 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
715 {
716     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
717     int ret;
718
719     if ((ret = ffv1_common_init(avctx)) < 0)
720         return ret;
721
722     if (avctx->extradata && (ret = read_extra_header(f)) < 0)
723         return ret;
724
725     if ((ret = ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
726         return ret;
727
728     return 0;
729 }
730
731 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame, AVPacket *avpkt)
732 {
733     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
734     int buf_size        = avpkt->size;
735     FFV1Context *f      = avctx->priv_data;
736     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
737     ThreadFrame frame = { .f = data };
738     int i, ret;
739     uint8_t keystate = 128;
740     const uint8_t *buf_p;
741     AVFrame *const p    = data;
742
743     f->cur = p;
744     f->avctx = avctx;
745
746     ff_init_range_decoder(c, buf, buf_size);
747     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
748
749     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I; //FIXME I vs. P
750     if (get_rac(c, &keystate)) {
751         p->key_frame    = 1;
752         f->key_frame_ok = 0;
753         if ((ret = read_header(f)) < 0)
754             return ret;
755         f->key_frame_ok = 1;
756     } else {
757         if (!f->key_frame_ok) {
758             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
759                    "Cannot decode non-keyframe without valid keyframe\n");
760             return AVERROR_INVALIDDATA;
761         }
762         p->key_frame = 0;
763     }
764
765     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0) {
766         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_thread_get_buffer() failed.\n");
767         return ret;
768     }
769
770     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
771         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "ver:%d keyframe:%d coder:%d ec:%d slices:%d bps:%d\n",
772                f->version, p->key_frame, f->ac, f->ec, f->slice_count, f->avctx->bits_per_raw_sample);
773
774     buf_p = buf + buf_size;
775     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
776         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
777         int trailer = 3 + 5*!!f->ec;
778         int v;
779
780         if (i || f->version > 2) v = AV_RB24(buf_p-trailer) + trailer;
781         else                     v = buf_p - c->bytestream_start;
782         if (buf_p - c->bytestream_start < v) {
783             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Slice pointer chain broken\n");
784             return AVERROR_INVALIDDATA;
785         }
786         buf_p -= v;
787
788         if (f->ec) {
789             unsigned crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, buf_p, v);
790             if (crc) {
791                 int64_t ts = avpkt->pts != AV_NOPTS_VALUE ? avpkt->pts : avpkt->dts;
792                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!", crc);
793                 if (ts != AV_NOPTS_VALUE && avctx->pkt_timebase.num) {
794                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "at %f seconds\n", ts*av_q2d(avctx->pkt_timebase));
795                 } else if (ts != AV_NOPTS_VALUE) {
796                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "at %"PRId64"\n", ts);
797                 } else {
798                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "\n");
799                 }
800                 fs->slice_damaged = 1;
801             }
802         }
803
804         if (i) {
805             ff_init_range_decoder(&fs->c, buf_p, v);
806         } else
807             fs->c.bytestream_end = (uint8_t *)(buf_p + v);
808
809         fs->avctx = avctx;
810         fs->cur = p;
811     }
812
813     avctx->execute(avctx,
814                    decode_slice,
815                    &f->slice_context[0],
816                    NULL,
817                    f->slice_count,
818                    sizeof(void*));
819
820     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
821         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
822         int j;
823         if (fs->slice_damaged && f->last_picture.data[0]) {
824             const uint8_t *src[4];
825             uint8_t *dst[4];
826             for (j = 0; j < 4; j++) {
827                 int sh = (j==1 || j==2) ? f->chroma_h_shift : 0;
828                 int sv = (j==1 || j==2) ? f->chroma_v_shift : 0;
829                 dst[j] = p->data[j] + p->linesize[j]*
830                          (fs->slice_y>>sv) + (fs->slice_x>>sh);
831                 src[j] = f->last_picture.data[j] + f->last_picture.linesize[j]*
832                          (fs->slice_y>>sv) + (fs->slice_x>>sh);
833             }
834             av_image_copy(dst, p->linesize, (const uint8_t **)src,
835                           f->last_picture.linesize,
836                           avctx->pix_fmt,
837                           fs->slice_width,
838                           fs->slice_height);
839         }
840     }
841
842     f->picture_number++;
843
844     av_frame_unref(&f->last_picture);
845     if ((ret = av_frame_ref(&f->last_picture, p)) < 0)
846         return ret;
847     f->cur = NULL;
848
849     *got_frame = 1;
850
851     return buf_size;
852 }
853
854 static int init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
855 {
856     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
857     int ret, i;
858
859     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
860         void *p = f->initial_states[i];
861         f->initial_states[i] = av_malloc(f->context_count[i] * sizeof(*f->initial_states[i]));
862         if (!f->initial_states[i])
863             return AVERROR(ENOMEM);
864         memcpy(f->initial_states[i], p, f->context_count[i] * sizeof(*f->initial_states[i]));
865     }
866
867     if ((ret = ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
868         return ret;
869     return 0;
870 }
871
872 AVCodec ff_ffv1_decoder = {
873     .name           = "ffv1",
874     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
875     .id             = AV_CODEC_ID_FFV1,
876     .priv_data_size = sizeof(FFV1Context),
877     .init           = decode_init,
878     .close          = ffv1_close,
879     .decode         = decode_frame,
880     .init_thread_copy = init_thread_copy,
881     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 /*| CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/ |
882                       CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
883     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFmpeg video codec #1"),
884 };