simplify
[ffmpeg.git] / libavcodec / h261.c
1 /*
2  * H261 decoder
3  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  * Copyright (c) 2004 Maarten Daniels
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
19  */
20
21 /**
22  * @file h261.c
23  * h261codec.
24  */
25
26 #include "common.h"
27 #include "dsputil.h"
28 #include "avcodec.h"
29 #include "mpegvideo.h"
30 #include "h261data.h"
31
32
33 #define H261_MBA_VLC_BITS 9
34 #define H261_MTYPE_VLC_BITS 6
35 #define H261_MV_VLC_BITS 7
36 #define H261_CBP_VLC_BITS 9
37 #define TCOEFF_VLC_BITS 9
38
39 #define MBA_STUFFING 33
40 #define MBA_STARTCODE 34
41 #define IS_FIL(a)    ((a)&MB_TYPE_H261_FIL)
42
43 /**
44  * H261Context
45  */
46 typedef struct H261Context{
47     MpegEncContext s;
48
49     int current_mba;
50     int previous_mba;
51     int mba_diff;
52     int mtype;
53     int current_mv_x;
54     int current_mv_y;
55     int gob_number;
56     int bits_left; //8 - nr of bits left of the following frame in the last byte in this frame
57     int last_bits; //bits left of the following frame in the last byte in this frame
58     int gob_start_code_skipped; // 1 if gob start code is already read before gob header is read
59 }H261Context;
60
61 void ff_h261_loop_filter(MpegEncContext *s){
62     H261Context * h= (H261Context*)s;
63     const int linesize  = s->linesize;
64     const int uvlinesize= s->uvlinesize;
65     uint8_t *dest_y = s->dest[0];
66     uint8_t *dest_cb= s->dest[1];
67     uint8_t *dest_cr= s->dest[2];
68
69     if(!(IS_FIL (h->mtype)))
70         return;
71
72     s->dsp.h261_loop_filter(dest_y                   , linesize);
73     s->dsp.h261_loop_filter(dest_y                + 8, linesize);
74     s->dsp.h261_loop_filter(dest_y + 8 * linesize    , linesize);
75     s->dsp.h261_loop_filter(dest_y + 8 * linesize + 8, linesize);
76     s->dsp.h261_loop_filter(dest_cb, uvlinesize);
77     s->dsp.h261_loop_filter(dest_cr, uvlinesize);
78 }
79
80 static int ff_h261_get_picture_format(int width, int height){
81     // QCIF
82     if (width == 176 && height == 144)
83         return 0;
84     // CIF
85     else if (width == 352 && height == 288)
86         return 1;
87     // ERROR
88     else
89         return -1;
90 }
91
92 static void h261_encode_block(H261Context * h, DCTELEM * block,
93                               int n);
94 static int h261_decode_block(H261Context *h, DCTELEM *block,
95                              int n, int coded);
96
97 void ff_h261_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number){
98     H261Context * h = (H261Context *) s;
99     int format, temp_ref;
100
101     align_put_bits(&s->pb);
102
103     /* Update the pointer to last GOB */
104     s->ptr_lastgob = pbBufPtr(&s->pb);
105
106     put_bits(&s->pb, 20, 0x10); /* PSC */
107
108     temp_ref= s->picture_number * (int64_t)30000 * s->avctx->frame_rate_base / 
109                          (1001 * (int64_t)s->avctx->frame_rate);
110     put_bits(&s->pb, 5, temp_ref & 0x1f); /* TemporalReference */
111
112     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* split screen off */
113     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* camera  off */
114     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* freeze picture release off */
115     
116     format = ff_h261_get_picture_format(s->width, s->height);
117     
118     put_bits(&s->pb, 1, format); /* 0 == QCIF, 1 == CIF */
119
120     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* still image mode */
121     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* reserved */
122
123     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no PEI */    
124     if(format == 0)
125         h->gob_number = -1;
126     else
127         h->gob_number = 0;
128     h->current_mba = 0;
129 }
130
131 /**
132  * Encodes a group of blocks header.
133  */
134 static void h261_encode_gob_header(MpegEncContext * s, int mb_line){
135     H261Context * h = (H261Context *)s;
136     if(ff_h261_get_picture_format(s->width, s->height) == 0){
137         h->gob_number+=2; // QCIF
138     }
139     else{
140         h->gob_number++; // CIF
141     }
142     put_bits(&s->pb, 16, 1); /* GBSC */
143     put_bits(&s->pb, 4, h->gob_number); /* GN */
144     put_bits(&s->pb, 5, s->qscale); /* GQUANT */
145     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no GEI */
146     h->current_mba = 0;
147     h->previous_mba = 0;
148     h->current_mv_x=0;
149     h->current_mv_y=0;
150 }
151
152 void ff_h261_reorder_mb_index(MpegEncContext* s){
153     /* for CIF the GOB's are fragmented in the middle of a scanline
154        that's why we need to adjust the x and y index of the macroblocks */
155     if(ff_h261_get_picture_format(s->width,s->height) == 1){ // CIF
156         if((s->mb_x == 0 && (s->mb_y % 3 == 0) ) || (s->mb_x == 11 && ((s->mb_y -1 )% 3 == 0) ))
157             h261_encode_gob_header(s,0);
158         if(s->mb_x < 11 ){
159             if((s->mb_y % 3) == 1 ){
160                 s->mb_x += 0;
161                 s->mb_y += 1;
162             }
163             else if( (s->mb_y % 3) == 2 ){
164                 s->mb_x += 11;
165                 s->mb_y -= 1;
166             }
167         }
168         else{
169             if((s->mb_y % 3) == 1 ){
170                 s->mb_x += 0;
171                 s->mb_y -= 1;
172             }
173             else if( (s->mb_y % 3) == 0 ){
174                 s->mb_x -= 11;
175                 s->mb_y += 1;
176             }
177         }
178         ff_init_block_index(s);
179         ff_update_block_index(s);
180     /* for QCIF we don't need to reorder MB's
181        there the GOB's aren't fragmented in the middle of a scanline */
182     }else if(ff_h261_get_picture_format(s->width,s->height) == 0){ // QCIF
183         if(s->mb_y % 3 == 0 && s->mb_x == 0)
184             h261_encode_gob_header(s,0);
185     }
186 }
187
188 static void h261_encode_motion(H261Context * h, int val){
189     MpegEncContext * const s = &h->s;
190     int sign, code;
191     if(val==0){
192         code = 0;
193         put_bits(&s->pb,h261_mv_tab[code][1],h261_mv_tab[code][0]);
194     } 
195     else{
196         if(val > 16)
197             val -=32;
198         if(val < -16)
199             val+=32;
200         sign = val < 0;
201         code = sign ? -val : val; 
202         put_bits(&s->pb,h261_mv_tab[code][1],h261_mv_tab[code][0]);
203         put_bits(&s->pb,1,sign);
204     }
205 }
206
207 static inline int get_cbp(MpegEncContext * s,
208                       DCTELEM block[6][64])
209 {
210     int i, cbp;
211     cbp= 0;
212     for (i = 0; i < 6; i++) {
213         if (s->block_last_index[i] >= 0)
214             cbp |= 1 << (5 - i);
215     }
216     return cbp;
217 }
218 void ff_h261_encode_mb(MpegEncContext * s,
219          DCTELEM block[6][64],
220          int motion_x, int motion_y)
221 {
222     H261Context * h = (H261Context *)s;
223     int mvd, mv_diff_x, mv_diff_y, i, cbp;
224     cbp = 63; // avoid warning
225     mvd = 0;
226  
227     h->current_mba++;
228     h->mtype = 0;
229  
230     if (!s->mb_intra){
231         /* compute cbp */
232         cbp= get_cbp(s, block);
233    
234         /* mvd indicates if this block is motion compensated */
235         mvd = motion_x | motion_y;
236
237         if((cbp | mvd | s->dquant ) == 0) {
238             /* skip macroblock */
239             s->skip_count++;
240             h->current_mv_x=0;
241             h->current_mv_y=0;
242             return;
243         }
244     }
245
246     /* MB is not skipped, encode MBA */
247     put_bits(&s->pb, h261_mba_bits[(h->current_mba-h->previous_mba)-1], h261_mba_code[(h->current_mba-h->previous_mba)-1]);
248  
249     /* calculate MTYPE */
250     if(!s->mb_intra){
251         h->mtype++;
252         
253         if(mvd || s->loop_filter)
254             h->mtype+=3;
255         if(s->loop_filter)
256             h->mtype+=3;
257         if(cbp || s->dquant)
258             h->mtype++;
259         assert(h->mtype > 1);
260     }
261
262     if(s->dquant) 
263         h->mtype++;
264
265     put_bits(&s->pb, h261_mtype_bits[h->mtype], h261_mtype_code[h->mtype]);
266  
267     h->mtype = h261_mtype_map[h->mtype];
268  
269     if(IS_QUANT(h->mtype)){
270         ff_set_qscale(s,s->qscale+s->dquant);
271         put_bits(&s->pb, 5, s->qscale);
272     }
273  
274     if(IS_16X16(h->mtype)){
275         mv_diff_x = (motion_x >> 1) - h->current_mv_x;
276         mv_diff_y = (motion_y >> 1) - h->current_mv_y;
277         h->current_mv_x = (motion_x >> 1);
278         h->current_mv_y = (motion_y >> 1);
279         h261_encode_motion(h,mv_diff_x);
280         h261_encode_motion(h,mv_diff_y);
281     }
282  
283     h->previous_mba = h->current_mba;
284  
285     if(HAS_CBP(h->mtype)){
286         put_bits(&s->pb,h261_cbp_tab[cbp-1][1],h261_cbp_tab[cbp-1][0]); 
287     }
288     for(i=0; i<6; i++) {
289         /* encode each block */
290         h261_encode_block(h, block[i], i);
291     }
292
293     if ( ( h->current_mba == 11 ) || ( h->current_mba == 22 ) || ( h->current_mba == 33 ) || ( !IS_16X16 ( h->mtype ) )){
294         h->current_mv_x=0;
295         h->current_mv_y=0;
296     }
297 }
298
299 void ff_h261_encode_init(MpegEncContext *s){
300     static int done = 0;
301     
302     if (!done) {
303         done = 1;
304         init_rl(&h261_rl_tcoeff);
305     }
306
307     s->min_qcoeff= -127;
308     s->max_qcoeff=  127;
309     s->y_dc_scale_table=
310     s->c_dc_scale_table= ff_mpeg1_dc_scale_table;
311 }
312
313
314 /**
315  * encodes a 8x8 block.
316  * @param block the 8x8 block
317  * @param n block index (0-3 are luma, 4-5 are chroma)
318  */
319 static void h261_encode_block(H261Context * h, DCTELEM * block, int n){
320     MpegEncContext * const s = &h->s;
321     int level, run, last, i, j, last_index, last_non_zero, sign, slevel, code;
322     RLTable *rl;
323
324     rl = &h261_rl_tcoeff;
325     if (s->mb_intra) {
326         /* DC coef */
327         level = block[0];
328         /* 255 cannot be represented, so we clamp */
329         if (level > 254) {
330             level = 254;
331             block[0] = 254;
332         }
333         /* 0 cannot be represented also */
334         else if (level < 1) {
335             level = 1;
336             block[0] = 1;
337         }
338         if (level == 128)
339             put_bits(&s->pb, 8, 0xff);
340         else
341             put_bits(&s->pb, 8, level);
342         i = 1;
343     } else if((block[0]==1 || block[0] == -1) && (s->block_last_index[n] > -1)){
344         //special case
345         put_bits(&s->pb,1,1);
346         put_bits(&s->pb,1,block[0]>0 ? 0 : 1 );
347         i = 1;
348     } else {
349         i = 0;
350     }
351    
352     /* AC coefs */
353     last_index = s->block_last_index[n];
354     last_non_zero = i - 1;
355     for (; i <= last_index; i++) {
356         j = s->intra_scantable.permutated[i];
357         level = block[j];
358         if (level) {
359             run = i - last_non_zero - 1;
360             last = (i == last_index);
361             sign = 0;
362             slevel = level;
363             if (level < 0) {
364                 sign = 1;
365                 level = -level;
366             }
367             code = get_rl_index(rl, 0 /*no last in H.261, EOB is used*/, run, level);
368             if(run==0 && level < 16)
369             code+=1;
370             put_bits(&s->pb, rl->table_vlc[code][1], rl->table_vlc[code][0]);
371             if (code == rl->n) {
372                 put_bits(&s->pb, 6, run);
373                 assert(slevel != 0);
374                 if(slevel < -127){
375                     slevel = -127;
376                 }
377                 else if(slevel > 127){
378                     slevel = 127;
379                 }
380                 put_bits(&s->pb, 8, slevel & 0xff);
381             } else {
382                 put_bits(&s->pb, 1, sign);
383             }
384             last_non_zero = i;
385         }
386     }
387     if(last_index > -1){
388         put_bits(&s->pb, rl->table_vlc[0][1], rl->table_vlc[0][0]);// END OF BLOCK
389     }
390 }
391
392 /***********************************************/
393 /* decoding */
394
395 static VLC h261_mba_vlc;
396 static VLC h261_mtype_vlc;
397 static VLC h261_mv_vlc;
398 static VLC h261_cbp_vlc;
399
400 void init_vlc_rl(RLTable *rl);
401
402 static void h261_decode_init_vlc(H261Context *h){
403     static int done = 0;
404
405     if(!done){
406         done = 1;
407         init_vlc(&h261_mba_vlc, H261_MBA_VLC_BITS, 35,
408                  h261_mba_bits, 1, 1,
409                  h261_mba_code, 1, 1);
410         init_vlc(&h261_mtype_vlc, H261_MTYPE_VLC_BITS, 10,
411                  h261_mtype_bits, 1, 1,
412                  h261_mtype_code, 1, 1);
413         init_vlc(&h261_mv_vlc, H261_MV_VLC_BITS, 17,
414                  &h261_mv_tab[0][1], 2, 1,
415                  &h261_mv_tab[0][0], 2, 1);
416         init_vlc(&h261_cbp_vlc, H261_CBP_VLC_BITS, 63,
417                  &h261_cbp_tab[0][1], 2, 1,
418                  &h261_cbp_tab[0][0], 2, 1);
419         init_rl(&h261_rl_tcoeff);
420         init_vlc_rl(&h261_rl_tcoeff);
421     }
422 }
423
424 static int h261_decode_init(AVCodecContext *avctx){
425     H261Context *h= avctx->priv_data;
426     MpegEncContext * const s = &h->s;
427
428     // set defaults
429     MPV_decode_defaults(s);
430     s->avctx = avctx;
431
432     s->width  = s->avctx->coded_width;
433     s->height = s->avctx->coded_height;
434     s->codec_id = s->avctx->codec->id;
435
436     s->out_format = FMT_H261;
437     s->low_delay= 1;
438     avctx->pix_fmt= PIX_FMT_YUV420P;
439
440     s->codec_id= avctx->codec->id;
441
442     h261_decode_init_vlc(h);
443
444     h->gob_start_code_skipped = 0;
445     
446     return 0;
447 }
448
449 /**
450  * decodes the group of blocks header or slice header.
451  * @return <0 if an error occured
452  */
453 static int h261_decode_gob_header(H261Context *h){
454     unsigned int val;
455     MpegEncContext * const s = &h->s;
456     
457     if ( !h->gob_start_code_skipped ){
458         /* Check for GOB Start Code */
459         val = show_bits(&s->gb, 15);
460         if(val)
461             return -1;
462
463         /* We have a GBSC */
464         skip_bits(&s->gb, 16);
465     }
466
467     h->gob_start_code_skipped = 0;
468
469     h->gob_number = get_bits(&s->gb, 4); /* GN */
470     s->qscale = get_bits(&s->gb, 5); /* GQUANT */
471
472     /* Check if gob_number is valid */
473     if (s->mb_height==18){ //cif
474         if ((h->gob_number<=0) || (h->gob_number>12))
475             return -1;
476     }
477     else{ //qcif
478         if ((h->gob_number!=1) && (h->gob_number!=3) && (h->gob_number!=5))
479             return -1;
480     }
481
482     /* GEI */
483     while (get_bits1(&s->gb) != 0) {
484         skip_bits(&s->gb, 8);
485     }
486
487     if(s->qscale==0)
488         return -1;
489
490     // For the first transmitted macroblock in a GOB, MBA is the absolute address. For
491     // subsequent macroblocks, MBA is the difference between the absolute addresses of
492     // the macroblock and the last transmitted macroblock.
493     h->current_mba = 0;
494     h->mba_diff = 0;
495
496     return 0;
497 }
498
499 /**
500  * decodes the group of blocks / video packet header.
501  * @return <0 if no resync found
502  */
503 static int ff_h261_resync(H261Context *h){
504     MpegEncContext * const s = &h->s;
505     int left, ret;
506
507     if ( h->gob_start_code_skipped ){
508         ret= h261_decode_gob_header(h);
509         if(ret>=0)
510             return 0;
511     }
512     else{
513         if(show_bits(&s->gb, 15)==0){
514             ret= h261_decode_gob_header(h);
515             if(ret>=0)
516                 return 0;
517         }
518         //ok, its not where its supposed to be ...
519         s->gb= s->last_resync_gb;
520         align_get_bits(&s->gb);
521         left= s->gb.size_in_bits - get_bits_count(&s->gb);
522
523         for(;left>15+1+4+5; left-=8){
524             if(show_bits(&s->gb, 15)==0){
525                 GetBitContext bak= s->gb;
526
527                 ret= h261_decode_gob_header(h);
528                 if(ret>=0)
529                     return 0;
530
531                 s->gb= bak;
532             }
533             skip_bits(&s->gb, 8);
534         }
535     }
536
537     return -1;
538 }
539
540 /**
541  * decodes skipped macroblocks
542  * @return 0
543  */
544 static int h261_decode_mb_skipped(H261Context *h, int mba1, int mba2 )
545 {
546     MpegEncContext * const s = &h->s;
547     int i;
548     
549     s->mb_intra = 0;
550
551     for(i=mba1; i<mba2; i++){
552         int j, xy;
553
554         s->mb_x= ((h->gob_number-1) % 2) * 11 + i % 11;
555         s->mb_y= ((h->gob_number-1) / 2) * 3 + i / 11;
556         xy = s->mb_x + s->mb_y * s->mb_stride;
557         ff_init_block_index(s);
558         ff_update_block_index(s);
559         s->dsp.clear_blocks(s->block[0]);
560
561         for(j=0;j<6;j++)
562             s->block_last_index[j] = -1;
563
564         s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
565         s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
566         s->current_picture.mb_type[xy]= MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_L0;
567         s->mv[0][0][0] = 0;
568         s->mv[0][0][1] = 0;
569         s->mb_skiped = 1;
570         h->mtype &= ~MB_TYPE_H261_FIL;
571
572         MPV_decode_mb(s, s->block);
573     }
574
575     return 0;
576 }
577
578 static int decode_mv_component(GetBitContext *gb, int v){
579     int mv_diff = get_vlc2(gb, h261_mv_vlc.table, H261_MV_VLC_BITS, 2);
580
581     /* check if mv_diff is valid */
582     if ( mv_diff < 0 )
583         return v;
584
585     mv_diff = mvmap[mv_diff];
586
587     if(mv_diff && !get_bits1(gb))
588         mv_diff= -mv_diff;
589     
590     v += mv_diff;
591     if     (v <=-16) v+= 32;
592     else if(v >= 16) v-= 32;
593
594     return v;
595 }
596
597 static int h261_decode_mb(H261Context *h){
598     MpegEncContext * const s = &h->s;
599     int i, cbp, xy;
600
601     cbp = 63;
602     // Read mba
603     do{
604         h->mba_diff = get_vlc2(&s->gb, h261_mba_vlc.table, H261_MBA_VLC_BITS, 2);
605
606         /* Check for slice end */
607         /* NOTE: GOB can be empty (no MB data) or exist only of MBA_stuffing */
608         if (h->mba_diff == MBA_STARTCODE){ // start code
609             h->gob_start_code_skipped = 1;
610             return SLICE_END;
611         }
612     }
613     while( h->mba_diff == MBA_STUFFING ); // stuffing
614
615     if ( h->mba_diff < 0 ){
616         if ( get_bits_count(&s->gb) + 7 >= s->gb.size_in_bits )
617             return SLICE_END;
618
619         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal mba at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
620         return SLICE_ERROR;
621     }
622
623     h->mba_diff += 1;
624     h->current_mba += h->mba_diff;
625
626     if ( h->current_mba > MBA_STUFFING )
627         return SLICE_ERROR;
628     
629     s->mb_x= ((h->gob_number-1) % 2) * 11 + ((h->current_mba-1) % 11);
630     s->mb_y= ((h->gob_number-1) / 2) * 3 + ((h->current_mba-1) / 11);
631     xy = s->mb_x + s->mb_y * s->mb_stride;
632     ff_init_block_index(s);
633     ff_update_block_index(s);
634     s->dsp.clear_blocks(s->block[0]);
635
636     // Read mtype
637     h->mtype = get_vlc2(&s->gb, h261_mtype_vlc.table, H261_MTYPE_VLC_BITS, 2);
638     h->mtype = h261_mtype_map[h->mtype];
639
640     // Read mquant
641     if ( IS_QUANT ( h->mtype ) ){
642         ff_set_qscale(s, get_bits(&s->gb, 5));
643     }
644
645     s->mb_intra = IS_INTRA4x4(h->mtype);
646
647     // Read mv
648     if ( IS_16X16 ( h->mtype ) ){
649         // Motion vector data is included for all MC macroblocks. MVD is obtained from the macroblock vector by subtracting the
650         // vector of the preceding macroblock. For this calculation the vector of the preceding macroblock is regarded as zero in the
651         // following three situations:
652         // 1) evaluating MVD for macroblocks 1, 12 and 23;
653         // 2) evaluating MVD for macroblocks in which MBA does not represent a difference of 1;
654         // 3) MTYPE of the previous macroblock was not MC.
655         if ( ( h->current_mba == 1 ) || ( h->current_mba == 12 ) || ( h->current_mba == 23 ) ||
656              ( h->mba_diff != 1))
657         {
658             h->current_mv_x = 0;
659             h->current_mv_y = 0;
660         }
661
662         h->current_mv_x= decode_mv_component(&s->gb, h->current_mv_x);
663         h->current_mv_y= decode_mv_component(&s->gb, h->current_mv_y);
664     }else{
665         h->current_mv_x = 0;
666         h->current_mv_y = 0;
667     }
668
669     // Read cbp
670     if ( HAS_CBP( h->mtype ) ){
671         cbp = get_vlc2(&s->gb, h261_cbp_vlc.table, H261_CBP_VLC_BITS, 2) + 1;
672     }
673
674     if(s->mb_intra){
675         s->current_picture.mb_type[xy]= MB_TYPE_INTRA;
676         goto intra;
677     }
678
679     //set motion vectors
680     s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
681     s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
682     s->current_picture.mb_type[xy]= MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_L0;
683     s->mv[0][0][0] = h->current_mv_x * 2;//gets divided by 2 in motion compensation
684     s->mv[0][0][1] = h->current_mv_y * 2;
685
686 intra:
687     /* decode each block */
688     if(s->mb_intra || HAS_CBP(h->mtype)){
689         for (i = 0; i < 6; i++) {
690             if (h261_decode_block(h, s->block[i], i, cbp&32) < 0){
691                 return SLICE_ERROR;
692             }
693             cbp+=cbp;
694         }
695     }
696
697     MPV_decode_mb(s, s->block);
698
699     return SLICE_OK;
700 }
701
702 /**
703  * decodes a macroblock
704  * @return <0 if an error occured
705  */
706 static int h261_decode_block(H261Context * h, DCTELEM * block,
707                              int n, int coded)
708 {
709     MpegEncContext * const s = &h->s;
710     int code, level, i, j, run;
711     RLTable *rl = &h261_rl_tcoeff;
712     const uint8_t *scan_table;
713     
714     // For the variable length encoding there are two code tables, one being used for
715     // the first transmitted LEVEL in INTER, INTER+MC and INTER+MC+FIL blocks, the second
716     // for all other LEVELs except the first one in INTRA blocks which is fixed length
717     // coded with 8 bits.
718     // NOTE: the two code tables only differ in one VLC so we handle that manually.
719     scan_table = s->intra_scantable.permutated;
720     if (s->mb_intra){
721         /* DC coef */
722         level = get_bits(&s->gb, 8);
723         // 0 (00000000b) and -128 (10000000b) are FORBIDDEN
724         if((level&0x7F) == 0){
725             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal dc %d at %d %d\n", level, s->mb_x, s->mb_y);
726             return -1;
727         }
728         // The code 1000 0000 is not used, the reconstruction level of 1024 being coded as 1111 1111.
729         if (level == 255)
730             level = 128;
731         block[0] = level;
732         i = 1;
733     }else if(coded){
734         // Run  Level   Code
735         // EOB                  Not possible for first level when cbp is available (that's why the table is different)
736         // 0    1               1s
737         // *    *               0*
738         int check = show_bits(&s->gb, 2);
739         i = 0;
740         if ( check & 0x2 ){
741             skip_bits(&s->gb, 2);
742             block[0] = ( check & 0x1 ) ? -1 : 1;
743             i = 1;
744         }
745     }else{
746         i = 0;
747     }
748     if(!coded){
749         s->block_last_index[n] = i - 1;
750         return 0;
751     }
752     for(;;){
753         code = get_vlc2(&s->gb, rl->vlc.table, TCOEFF_VLC_BITS, 2);
754         if (code < 0){
755             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal ac vlc code at %dx%d\n", s->mb_x, s->mb_y);
756             return -1;
757         }
758         if (code == rl->n) {
759             /* escape */
760             // The remaining combinations of (run, level) are encoded with a 20-bit word consisting of 6 bits escape, 6 bits run and 8 bits level.
761             run = get_bits(&s->gb, 6);
762             level = (int8_t)get_bits(&s->gb, 8);
763         }else if(code == 0){
764             break;
765         }else{
766             run = rl->table_run[code];
767             level = rl->table_level[code];
768             if (get_bits1(&s->gb))
769                 level = -level;
770         }
771         i += run;
772         if (i >= 64){
773             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "run overflow at %dx%d\n", s->mb_x, s->mb_y);
774             return -1;
775         }
776         j = scan_table[i];
777         block[j] = level;
778         i++;
779     }
780     s->block_last_index[n] = i-1;
781     return 0;
782 }
783
784 /**
785  * decodes the H261 picture header.
786  * @return <0 if no startcode found
787  */
788 int h261_decode_picture_header(H261Context *h){
789     MpegEncContext * const s = &h->s;
790     int format, i;
791     uint32_t startcode= 0;
792
793     for(i= s->gb.size_in_bits - get_bits_count(&s->gb); i>24; i-=1){
794         startcode = ((startcode << 1) | get_bits(&s->gb, 1)) & 0x000FFFFF;
795
796         if(startcode == 0x10)
797             break;
798     }
799
800     if (startcode != 0x10){
801         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Bad picture start code\n");
802         return -1;
803     }
804
805     /* temporal reference */
806     s->picture_number = get_bits(&s->gb, 5); /* picture timestamp */
807
808     /* PTYPE starts here */
809     skip_bits1(&s->gb); /* split screen off */
810     skip_bits1(&s->gb); /* camera  off */
811     skip_bits1(&s->gb); /* freeze picture release off */
812
813     format = get_bits1(&s->gb);
814
815     //only 2 formats possible
816     if (format == 0){//QCIF
817         s->width = 176;
818         s->height = 144;
819         s->mb_width = 11;
820         s->mb_height = 9;
821     }else{//CIF
822         s->width = 352;
823         s->height = 288;
824         s->mb_width = 22;
825         s->mb_height = 18;
826     }
827
828     s->mb_num = s->mb_width * s->mb_height;
829
830     skip_bits1(&s->gb); /* still image mode off */
831     skip_bits1(&s->gb); /* Reserved */
832
833     /* PEI */
834     while (get_bits1(&s->gb) != 0){
835         skip_bits(&s->gb, 8);
836     }
837
838     // h261 has no I-FRAMES, but if we pass I_TYPE for the first frame, the codec crashes if it does 
839     // not contain all I-blocks (e.g. when a packet is lost)
840     s->pict_type = P_TYPE;
841
842     h->gob_number = 0;
843     return 0;
844 }
845
846 static int h261_decode_gob(H261Context *h){
847     MpegEncContext * const s = &h->s;
848     
849     ff_set_qscale(s, s->qscale);
850
851     /* decode mb's */
852     while(h->current_mba <= MBA_STUFFING)
853     {
854         int ret;
855         /* DCT & quantize */
856         ret= h261_decode_mb(h);
857         if(ret<0){
858             if(ret==SLICE_END){
859                 h261_decode_mb_skipped(h, h->current_mba, 33);                
860                 return 0;
861             }
862             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error at MB: %d\n", s->mb_x + s->mb_y*s->mb_stride);
863             return -1;
864         }
865         
866         h261_decode_mb_skipped(h, h->current_mba-h->mba_diff, h->current_mba-1);
867     }
868     
869     return -1;
870 }
871
872 static int h261_find_frame_end(ParseContext *pc, AVCodecContext* avctx, const uint8_t *buf, int buf_size){
873     int vop_found, i, j, bits_left, last_bits;
874     uint32_t state;
875
876     H261Context *h = avctx->priv_data;
877
878     if(h){
879         bits_left = h->bits_left;
880         last_bits = h->last_bits;
881     }
882     else{
883         bits_left = 0;
884         last_bits = 0;
885     }
886
887     vop_found= pc->frame_start_found;
888     state= pc->state;
889     if(bits_left!=0 && !vop_found)
890         state = state << (8-bits_left) | last_bits;
891     i=0;
892     if(!vop_found){
893         for(i=0; i<buf_size; i++){
894             state= (state<<8) | buf[i];
895             for(j=0; j<8; j++){
896                 if(( (  (state<<j)  |  (buf[i]>>(8-j))  )>>(32-20) == 0x10 )&&(((state >> (17-j)) & 0x4000) == 0x0)){
897                     i++;
898                     vop_found=1;
899                     break;
900                 }
901             }
902             if(vop_found)
903                     break;    
904         }
905     }
906     if(vop_found){
907         for(; i<buf_size; i++){
908             if(avctx->flags & CODEC_FLAG_TRUNCATED)//XXX ffplay workaround, someone a better solution?
909                 state= (state<<8) | buf[i];
910             for(j=0; j<8; j++){
911                 if(( (  (state<<j)  |  (buf[i]>>(8-j))  )>>(32-20) == 0x10 )&&(((state >> (17-j)) & 0x4000) == 0x0)){
912                     pc->frame_start_found=0;
913                     pc->state=-1;
914                     return i-3;
915                 }
916             }
917         }
918     }
919
920     pc->frame_start_found= vop_found;
921     pc->state= state;
922     return END_NOT_FOUND;
923 }
924
925 static int h261_parse(AVCodecParserContext *s,
926                       AVCodecContext *avctx,
927                       uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size, 
928                       const uint8_t *buf, int buf_size)
929 {
930     ParseContext *pc = s->priv_data;
931     int next;
932     
933     next= h261_find_frame_end(pc,avctx, buf, buf_size);
934     if (ff_combine_frame(pc, next, (uint8_t **)&buf, &buf_size) < 0) {
935         *poutbuf = NULL;
936         *poutbuf_size = 0;
937         return buf_size;
938     }
939     *poutbuf = (uint8_t *)buf;
940     *poutbuf_size = buf_size;
941     return next;
942 }
943
944 /**
945  * returns the number of bytes consumed for building the current frame
946  */
947 static int get_consumed_bytes(MpegEncContext *s, int buf_size){
948     if(s->flags&CODEC_FLAG_TRUNCATED){
949         int pos= (get_bits_count(&s->gb)+7)>>3;
950         pos -= s->parse_context.last_index;
951         if(pos<0) pos=0;// padding is not really read so this might be -1
952         return pos;
953     }else{
954         int pos= get_bits_count(&s->gb)>>3;
955         if(pos==0) pos=1; //avoid infinite loops (i doubt thats needed but ...)
956         if(pos+10>buf_size) pos=buf_size; // oops ;)
957
958         return pos;
959     }
960 }
961
962 static int h261_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
963                              void *data, int *data_size,
964                              uint8_t *buf, int buf_size)
965 {
966     H261Context *h= avctx->priv_data;
967     MpegEncContext *s = &h->s;
968     int ret;
969     AVFrame *pict = data;
970
971 #ifdef DEBUG
972     printf("*****frame %d size=%d\n", avctx->frame_number, buf_size);
973     printf("bytes=%x %x %x %x\n", buf[0], buf[1], buf[2], buf[3]);
974 #endif
975     s->flags= avctx->flags;
976     s->flags2= avctx->flags2;
977
978     /* no supplementary picture */
979     if (buf_size == 0) {
980         return 0;
981     }
982
983     if(s->flags&CODEC_FLAG_TRUNCATED){
984         int next;
985
986         next= h261_find_frame_end(&s->parse_context,avctx, buf, buf_size);
987
988         if( ff_combine_frame(&s->parse_context, next, &buf, &buf_size) < 0 )
989             return buf_size;
990     }
991
992
993 retry:
994
995     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
996
997     if(!s->context_initialized){
998         if (MPV_common_init(s) < 0) //we need the idct permutaton for reading a custom matrix
999             return -1;
1000     }
1001
1002     //we need to set current_picture_ptr before reading the header, otherwise we cant store anyting im there
1003     if(s->current_picture_ptr==NULL || s->current_picture_ptr->data[0]){
1004         int i= ff_find_unused_picture(s, 0);
1005         s->current_picture_ptr= &s->picture[i];
1006     }
1007
1008     ret = h261_decode_picture_header(h);
1009
1010     /* skip if the header was thrashed */
1011     if (ret < 0){
1012         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "header damaged\n");
1013         return -1;
1014     }
1015
1016     if (s->width != avctx->coded_width || s->height != avctx->coded_height){
1017         ParseContext pc= s->parse_context; //FIXME move these demuxng hack to avformat
1018         s->parse_context.buffer=0;
1019         MPV_common_end(s);
1020         s->parse_context= pc;
1021     }
1022     if (!s->context_initialized) {
1023         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
1024
1025         goto retry;
1026     }
1027
1028     // for hurry_up==5
1029     s->current_picture.pict_type= s->pict_type;
1030     s->current_picture.key_frame= s->pict_type == I_TYPE;
1031
1032     /* skip everything if we are in a hurry>=5 */
1033     if(avctx->hurry_up>=5) return get_consumed_bytes(s, buf_size);
1034
1035     if(MPV_frame_start(s, avctx) < 0)
1036         return -1;
1037
1038     ff_er_frame_start(s);
1039
1040     /* decode each macroblock */
1041     s->mb_x=0;
1042     s->mb_y=0;
1043
1044     while(h->gob_number < (s->mb_height==18 ? 12 : 5)){
1045         if(ff_h261_resync(h)<0)
1046             break;
1047         h261_decode_gob(h);
1048     }
1049     MPV_frame_end(s);
1050
1051 assert(s->current_picture.pict_type == s->current_picture_ptr->pict_type);
1052 assert(s->current_picture.pict_type == s->pict_type);
1053     *pict= *(AVFrame*)&s->current_picture;
1054     ff_print_debug_info(s, pict);
1055
1056     /* Return the Picture timestamp as the frame number */
1057     /* we substract 1 because it is added on utils.c    */
1058     avctx->frame_number = s->picture_number - 1;
1059
1060     *data_size = sizeof(AVFrame);
1061
1062     return get_consumed_bytes(s, buf_size);
1063 }
1064
1065 static int h261_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1066 {
1067     H261Context *h= avctx->priv_data;
1068     MpegEncContext *s = &h->s;
1069
1070     MPV_common_end(s);
1071     return 0;
1072 }
1073
1074 AVCodec h261_encoder = {
1075     "h261",
1076     CODEC_TYPE_VIDEO,
1077     CODEC_ID_H261,
1078     sizeof(H261Context),
1079     MPV_encode_init,
1080     MPV_encode_picture,
1081     MPV_encode_end,
1082 };
1083
1084 AVCodec h261_decoder = {
1085     "h261",
1086     CODEC_TYPE_VIDEO,
1087     CODEC_ID_H261,
1088     sizeof(H261Context),
1089     h261_decode_init,
1090     NULL,
1091     h261_decode_end,
1092     h261_decode_frame,
1093     CODEC_CAP_TRUNCATED,
1094 };
1095
1096 AVCodecParser h261_parser = {
1097     { CODEC_ID_H261 },
1098     sizeof(ParseContext),
1099     NULL,
1100     h261_parse,
1101     ff_parse_close,
1102 };