Update licensing information: The FSF changed postal address.
[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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 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 gob_start_code_skipped; // 1 if gob start code is already read before gob header is read
57 }H261Context;
58
59 void ff_h261_loop_filter(MpegEncContext *s){
60     H261Context * h= (H261Context*)s;
61     const int linesize  = s->linesize;
62     const int uvlinesize= s->uvlinesize;
63     uint8_t *dest_y = s->dest[0];
64     uint8_t *dest_cb= s->dest[1];
65     uint8_t *dest_cr= s->dest[2];
66
67     if(!(IS_FIL (h->mtype)))
68         return;
69
70     s->dsp.h261_loop_filter(dest_y                   , linesize);
71     s->dsp.h261_loop_filter(dest_y                + 8, linesize);
72     s->dsp.h261_loop_filter(dest_y + 8 * linesize    , linesize);
73     s->dsp.h261_loop_filter(dest_y + 8 * linesize + 8, linesize);
74     s->dsp.h261_loop_filter(dest_cb, uvlinesize);
75     s->dsp.h261_loop_filter(dest_cr, uvlinesize);
76 }
77
78 static int ff_h261_get_picture_format(int width, int height){
79     // QCIF
80     if (width == 176 && height == 144)
81         return 0;
82     // CIF
83     else if (width == 352 && height == 288)
84         return 1;
85     // ERROR
86     else
87         return -1;
88 }
89
90 static void h261_encode_block(H261Context * h, DCTELEM * block,
91                               int n);
92 static int h261_decode_block(H261Context *h, DCTELEM *block,
93                              int n, int coded);
94
95 void ff_h261_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number){
96     H261Context * h = (H261Context *) s;
97     int format, temp_ref;
98
99     align_put_bits(&s->pb);
100
101     /* Update the pointer to last GOB */
102     s->ptr_lastgob = pbBufPtr(&s->pb);
103
104     put_bits(&s->pb, 20, 0x10); /* PSC */
105
106     temp_ref= s->picture_number * (int64_t)30000 * s->avctx->time_base.num /
107                          (1001 * (int64_t)s->avctx->time_base.den); //FIXME maybe this should use a timestamp
108     put_bits(&s->pb, 5, temp_ref & 0x1f); /* TemporalReference */
109
110     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* split screen off */
111     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* camera  off */
112     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* freeze picture release off */
113
114     format = ff_h261_get_picture_format(s->width, s->height);
115
116     put_bits(&s->pb, 1, format); /* 0 == QCIF, 1 == CIF */
117
118     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* still image mode */
119     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* reserved */
120
121     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no PEI */
122     if(format == 0)
123         h->gob_number = -1;
124     else
125         h->gob_number = 0;
126     h->current_mba = 0;
127 }
128
129 /**
130  * Encodes a group of blocks header.
131  */
132 static void h261_encode_gob_header(MpegEncContext * s, int mb_line){
133     H261Context * h = (H261Context *)s;
134     if(ff_h261_get_picture_format(s->width, s->height) == 0){
135         h->gob_number+=2; // QCIF
136     }
137     else{
138         h->gob_number++; // CIF
139     }
140     put_bits(&s->pb, 16, 1); /* GBSC */
141     put_bits(&s->pb, 4, h->gob_number); /* GN */
142     put_bits(&s->pb, 5, s->qscale); /* GQUANT */
143     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no GEI */
144     h->current_mba = 0;
145     h->previous_mba = 0;
146     h->current_mv_x=0;
147     h->current_mv_y=0;
148 }
149
150 void ff_h261_reorder_mb_index(MpegEncContext* s){
151     int index= s->mb_x + s->mb_y*s->mb_width;
152
153     if(index % 33 == 0)
154         h261_encode_gob_header(s,0);
155
156     /* for CIF the GOB's are fragmented in the middle of a scanline
157        that's why we need to adjust the x and y index of the macroblocks */
158     if(ff_h261_get_picture_format(s->width,s->height) == 1){ // CIF
159         s->mb_x =     index % 11 ; index /= 11;
160         s->mb_y =     index %  3 ; index /=  3;
161         s->mb_x+= 11*(index %  2); index /=  2;
162         s->mb_y+=  3*index;
163
164         ff_init_block_index(s);
165         ff_update_block_index(s);
166     }
167 }
168
169 static void h261_encode_motion(H261Context * h, int val){
170     MpegEncContext * const s = &h->s;
171     int sign, code;
172     if(val==0){
173         code = 0;
174         put_bits(&s->pb,h261_mv_tab[code][1],h261_mv_tab[code][0]);
175     }
176     else{
177         if(val > 15)
178             val -=32;
179         if(val < -16)
180             val+=32;
181         sign = val < 0;
182         code = sign ? -val : val;
183         put_bits(&s->pb,h261_mv_tab[code][1],h261_mv_tab[code][0]);
184         put_bits(&s->pb,1,sign);
185     }
186 }
187
188 static inline int get_cbp(MpegEncContext * s,
189                       DCTELEM block[6][64])
190 {
191     int i, cbp;
192     cbp= 0;
193     for (i = 0; i < 6; i++) {
194         if (s->block_last_index[i] >= 0)
195             cbp |= 1 << (5 - i);
196     }
197     return cbp;
198 }
199 void ff_h261_encode_mb(MpegEncContext * s,
200          DCTELEM block[6][64],
201          int motion_x, int motion_y)
202 {
203     H261Context * h = (H261Context *)s;
204     int mvd, mv_diff_x, mv_diff_y, i, cbp;
205     cbp = 63; // avoid warning
206     mvd = 0;
207
208     h->current_mba++;
209     h->mtype = 0;
210
211     if (!s->mb_intra){
212         /* compute cbp */
213         cbp= get_cbp(s, block);
214
215         /* mvd indicates if this block is motion compensated */
216         mvd = motion_x | motion_y;
217
218         if((cbp | mvd | s->dquant ) == 0) {
219             /* skip macroblock */
220             s->skip_count++;
221             h->current_mv_x=0;
222             h->current_mv_y=0;
223             return;
224         }
225     }
226
227     /* MB is not skipped, encode MBA */
228     put_bits(&s->pb, h261_mba_bits[(h->current_mba-h->previous_mba)-1], h261_mba_code[(h->current_mba-h->previous_mba)-1]);
229
230     /* calculate MTYPE */
231     if(!s->mb_intra){
232         h->mtype++;
233
234         if(mvd || s->loop_filter)
235             h->mtype+=3;
236         if(s->loop_filter)
237             h->mtype+=3;
238         if(cbp || s->dquant)
239             h->mtype++;
240         assert(h->mtype > 1);
241     }
242
243     if(s->dquant)
244         h->mtype++;
245
246     put_bits(&s->pb, h261_mtype_bits[h->mtype], h261_mtype_code[h->mtype]);
247
248     h->mtype = h261_mtype_map[h->mtype];
249
250     if(IS_QUANT(h->mtype)){
251         ff_set_qscale(s,s->qscale+s->dquant);
252         put_bits(&s->pb, 5, s->qscale);
253     }
254
255     if(IS_16X16(h->mtype)){
256         mv_diff_x = (motion_x >> 1) - h->current_mv_x;
257         mv_diff_y = (motion_y >> 1) - h->current_mv_y;
258         h->current_mv_x = (motion_x >> 1);
259         h->current_mv_y = (motion_y >> 1);
260         h261_encode_motion(h,mv_diff_x);
261         h261_encode_motion(h,mv_diff_y);
262     }
263
264     h->previous_mba = h->current_mba;
265
266     if(HAS_CBP(h->mtype)){
267         put_bits(&s->pb,h261_cbp_tab[cbp-1][1],h261_cbp_tab[cbp-1][0]);
268     }
269     for(i=0; i<6; i++) {
270         /* encode each block */
271         h261_encode_block(h, block[i], i);
272     }
273
274     if ( ( h->current_mba == 11 ) || ( h->current_mba == 22 ) || ( h->current_mba == 33 ) || ( !IS_16X16 ( h->mtype ) )){
275         h->current_mv_x=0;
276         h->current_mv_y=0;
277     }
278 }
279
280 void ff_h261_encode_init(MpegEncContext *s){
281     static int done = 0;
282
283     if (!done) {
284         done = 1;
285         init_rl(&h261_rl_tcoeff, 1);
286     }
287
288     s->min_qcoeff= -127;
289     s->max_qcoeff=  127;
290     s->y_dc_scale_table=
291     s->c_dc_scale_table= ff_mpeg1_dc_scale_table;
292 }
293
294
295 /**
296  * encodes a 8x8 block.
297  * @param block the 8x8 block
298  * @param n block index (0-3 are luma, 4-5 are chroma)
299  */
300 static void h261_encode_block(H261Context * h, DCTELEM * block, int n){
301     MpegEncContext * const s = &h->s;
302     int level, run, last, i, j, last_index, last_non_zero, sign, slevel, code;
303     RLTable *rl;
304
305     rl = &h261_rl_tcoeff;
306     if (s->mb_intra) {
307         /* DC coef */
308         level = block[0];
309         /* 255 cannot be represented, so we clamp */
310         if (level > 254) {
311             level = 254;
312             block[0] = 254;
313         }
314         /* 0 cannot be represented also */
315         else if (level < 1) {
316             level = 1;
317             block[0] = 1;
318         }
319         if (level == 128)
320             put_bits(&s->pb, 8, 0xff);
321         else
322             put_bits(&s->pb, 8, level);
323         i = 1;
324     } else if((block[0]==1 || block[0] == -1) && (s->block_last_index[n] > -1)){
325         //special case
326         put_bits(&s->pb,2,block[0]>0 ? 2 : 3 );
327         i = 1;
328     } else {
329         i = 0;
330     }
331
332     /* AC coefs */
333     last_index = s->block_last_index[n];
334     last_non_zero = i - 1;
335     for (; i <= last_index; i++) {
336         j = s->intra_scantable.permutated[i];
337         level = block[j];
338         if (level) {
339             run = i - last_non_zero - 1;
340             last = (i == last_index);
341             sign = 0;
342             slevel = level;
343             if (level < 0) {
344                 sign = 1;
345                 level = -level;
346             }
347             code = get_rl_index(rl, 0 /*no last in H.261, EOB is used*/, run, level);
348             if(run==0 && level < 16)
349             code+=1;
350             put_bits(&s->pb, rl->table_vlc[code][1], rl->table_vlc[code][0]);
351             if (code == rl->n) {
352                 put_bits(&s->pb, 6, run);
353                 assert(slevel != 0);
354                 assert(level <= 127);
355                 put_bits(&s->pb, 8, slevel & 0xff);
356             } else {
357                 put_bits(&s->pb, 1, sign);
358             }
359             last_non_zero = i;
360         }
361     }
362     if(last_index > -1){
363         put_bits(&s->pb, rl->table_vlc[0][1], rl->table_vlc[0][0]);// END OF BLOCK
364     }
365 }
366
367 /***********************************************/
368 /* decoding */
369
370 static VLC h261_mba_vlc;
371 static VLC h261_mtype_vlc;
372 static VLC h261_mv_vlc;
373 static VLC h261_cbp_vlc;
374
375 void init_vlc_rl(RLTable *rl, int use_static);
376
377 static void h261_decode_init_vlc(H261Context *h){
378     static int done = 0;
379
380     if(!done){
381         done = 1;
382         init_vlc(&h261_mba_vlc, H261_MBA_VLC_BITS, 35,
383                  h261_mba_bits, 1, 1,
384                  h261_mba_code, 1, 1, 1);
385         init_vlc(&h261_mtype_vlc, H261_MTYPE_VLC_BITS, 10,
386                  h261_mtype_bits, 1, 1,
387                  h261_mtype_code, 1, 1, 1);
388         init_vlc(&h261_mv_vlc, H261_MV_VLC_BITS, 17,
389                  &h261_mv_tab[0][1], 2, 1,
390                  &h261_mv_tab[0][0], 2, 1, 1);
391         init_vlc(&h261_cbp_vlc, H261_CBP_VLC_BITS, 63,
392                  &h261_cbp_tab[0][1], 2, 1,
393                  &h261_cbp_tab[0][0], 2, 1, 1);
394         init_rl(&h261_rl_tcoeff, 1);
395         init_vlc_rl(&h261_rl_tcoeff, 1);
396     }
397 }
398
399 static int h261_decode_init(AVCodecContext *avctx){
400     H261Context *h= avctx->priv_data;
401     MpegEncContext * const s = &h->s;
402
403     // set defaults
404     MPV_decode_defaults(s);
405     s->avctx = avctx;
406
407     s->width  = s->avctx->coded_width;
408     s->height = s->avctx->coded_height;
409     s->codec_id = s->avctx->codec->id;
410
411     s->out_format = FMT_H261;
412     s->low_delay= 1;
413     avctx->pix_fmt= PIX_FMT_YUV420P;
414
415     s->codec_id= avctx->codec->id;
416
417     h261_decode_init_vlc(h);
418
419     h->gob_start_code_skipped = 0;
420
421     return 0;
422 }
423
424 /**
425  * decodes the group of blocks header or slice header.
426  * @return <0 if an error occured
427  */
428 static int h261_decode_gob_header(H261Context *h){
429     unsigned int val;
430     MpegEncContext * const s = &h->s;
431
432     if ( !h->gob_start_code_skipped ){
433         /* Check for GOB Start Code */
434         val = show_bits(&s->gb, 15);
435         if(val)
436             return -1;
437
438         /* We have a GBSC */
439         skip_bits(&s->gb, 16);
440     }
441
442     h->gob_start_code_skipped = 0;
443
444     h->gob_number = get_bits(&s->gb, 4); /* GN */
445     s->qscale = get_bits(&s->gb, 5); /* GQUANT */
446
447     /* Check if gob_number is valid */
448     if (s->mb_height==18){ //cif
449         if ((h->gob_number<=0) || (h->gob_number>12))
450             return -1;
451     }
452     else{ //qcif
453         if ((h->gob_number!=1) && (h->gob_number!=3) && (h->gob_number!=5))
454             return -1;
455     }
456
457     /* GEI */
458     while (get_bits1(&s->gb) != 0) {
459         skip_bits(&s->gb, 8);
460     }
461
462     if(s->qscale==0)
463         return -1;
464
465     // For the first transmitted macroblock in a GOB, MBA is the absolute address. For
466     // subsequent macroblocks, MBA is the difference between the absolute addresses of
467     // the macroblock and the last transmitted macroblock.
468     h->current_mba = 0;
469     h->mba_diff = 0;
470
471     return 0;
472 }
473
474 /**
475  * decodes the group of blocks / video packet header.
476  * @return <0 if no resync found
477  */
478 static int ff_h261_resync(H261Context *h){
479     MpegEncContext * const s = &h->s;
480     int left, ret;
481
482     if ( h->gob_start_code_skipped ){
483         ret= h261_decode_gob_header(h);
484         if(ret>=0)
485             return 0;
486     }
487     else{
488         if(show_bits(&s->gb, 15)==0){
489             ret= h261_decode_gob_header(h);
490             if(ret>=0)
491                 return 0;
492         }
493         //ok, its not where its supposed to be ...
494         s->gb= s->last_resync_gb;
495         align_get_bits(&s->gb);
496         left= s->gb.size_in_bits - get_bits_count(&s->gb);
497
498         for(;left>15+1+4+5; left-=8){
499             if(show_bits(&s->gb, 15)==0){
500                 GetBitContext bak= s->gb;
501
502                 ret= h261_decode_gob_header(h);
503                 if(ret>=0)
504                     return 0;
505
506                 s->gb= bak;
507             }
508             skip_bits(&s->gb, 8);
509         }
510     }
511
512     return -1;
513 }
514
515 /**
516  * decodes skipped macroblocks
517  * @return 0
518  */
519 static int h261_decode_mb_skipped(H261Context *h, int mba1, int mba2 )
520 {
521     MpegEncContext * const s = &h->s;
522     int i;
523
524     s->mb_intra = 0;
525
526     for(i=mba1; i<mba2; i++){
527         int j, xy;
528
529         s->mb_x= ((h->gob_number-1) % 2) * 11 + i % 11;
530         s->mb_y= ((h->gob_number-1) / 2) * 3 + i / 11;
531         xy = s->mb_x + s->mb_y * s->mb_stride;
532         ff_init_block_index(s);
533         ff_update_block_index(s);
534
535         for(j=0;j<6;j++)
536             s->block_last_index[j] = -1;
537
538         s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
539         s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
540         s->current_picture.mb_type[xy]= MB_TYPE_SKIP | MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_L0;
541         s->mv[0][0][0] = 0;
542         s->mv[0][0][1] = 0;
543         s->mb_skipped = 1;
544         h->mtype &= ~MB_TYPE_H261_FIL;
545
546         MPV_decode_mb(s, s->block);
547     }
548
549     return 0;
550 }
551
552 static int decode_mv_component(GetBitContext *gb, int v){
553     int mv_diff = get_vlc2(gb, h261_mv_vlc.table, H261_MV_VLC_BITS, 2);
554
555     /* check if mv_diff is valid */
556     if ( mv_diff < 0 )
557         return v;
558
559     mv_diff = mvmap[mv_diff];
560
561     if(mv_diff && !get_bits1(gb))
562         mv_diff= -mv_diff;
563
564     v += mv_diff;
565     if     (v <=-16) v+= 32;
566     else if(v >= 16) v-= 32;
567
568     return v;
569 }
570
571 static int h261_decode_mb(H261Context *h){
572     MpegEncContext * const s = &h->s;
573     int i, cbp, xy;
574
575     cbp = 63;
576     // Read mba
577     do{
578         h->mba_diff = get_vlc2(&s->gb, h261_mba_vlc.table, H261_MBA_VLC_BITS, 2);
579
580         /* Check for slice end */
581         /* NOTE: GOB can be empty (no MB data) or exist only of MBA_stuffing */
582         if (h->mba_diff == MBA_STARTCODE){ // start code
583             h->gob_start_code_skipped = 1;
584             return SLICE_END;
585         }
586     }
587     while( h->mba_diff == MBA_STUFFING ); // stuffing
588
589     if ( h->mba_diff < 0 ){
590         if ( get_bits_count(&s->gb) + 7 >= s->gb.size_in_bits )
591             return SLICE_END;
592
593         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal mba at %d %d\n", s->mb_x, s->mb_y);
594         return SLICE_ERROR;
595     }
596
597     h->mba_diff += 1;
598     h->current_mba += h->mba_diff;
599
600     if ( h->current_mba > MBA_STUFFING )
601         return SLICE_ERROR;
602
603     s->mb_x= ((h->gob_number-1) % 2) * 11 + ((h->current_mba-1) % 11);
604     s->mb_y= ((h->gob_number-1) / 2) * 3 + ((h->current_mba-1) / 11);
605     xy = s->mb_x + s->mb_y * s->mb_stride;
606     ff_init_block_index(s);
607     ff_update_block_index(s);
608
609     // Read mtype
610     h->mtype = get_vlc2(&s->gb, h261_mtype_vlc.table, H261_MTYPE_VLC_BITS, 2);
611     h->mtype = h261_mtype_map[h->mtype];
612
613     // Read mquant
614     if ( IS_QUANT ( h->mtype ) ){
615         ff_set_qscale(s, get_bits(&s->gb, 5));
616     }
617
618     s->mb_intra = IS_INTRA4x4(h->mtype);
619
620     // Read mv
621     if ( IS_16X16 ( h->mtype ) ){
622         // Motion vector data is included for all MC macroblocks. MVD is obtained from the macroblock vector by subtracting the
623         // vector of the preceding macroblock. For this calculation the vector of the preceding macroblock is regarded as zero in the
624         // following three situations:
625         // 1) evaluating MVD for macroblocks 1, 12 and 23;
626         // 2) evaluating MVD for macroblocks in which MBA does not represent a difference of 1;
627         // 3) MTYPE of the previous macroblock was not MC.
628         if ( ( h->current_mba == 1 ) || ( h->current_mba == 12 ) || ( h->current_mba == 23 ) ||
629              ( h->mba_diff != 1))
630         {
631             h->current_mv_x = 0;
632             h->current_mv_y = 0;
633         }
634
635         h->current_mv_x= decode_mv_component(&s->gb, h->current_mv_x);
636         h->current_mv_y= decode_mv_component(&s->gb, h->current_mv_y);
637     }else{
638         h->current_mv_x = 0;
639         h->current_mv_y = 0;
640     }
641
642     // Read cbp
643     if ( HAS_CBP( h->mtype ) ){
644         cbp = get_vlc2(&s->gb, h261_cbp_vlc.table, H261_CBP_VLC_BITS, 2) + 1;
645     }
646
647     if(s->mb_intra){
648         s->current_picture.mb_type[xy]= MB_TYPE_INTRA;
649         goto intra;
650     }
651
652     //set motion vectors
653     s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
654     s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
655     s->current_picture.mb_type[xy]= MB_TYPE_16x16 | MB_TYPE_L0;
656     s->mv[0][0][0] = h->current_mv_x * 2;//gets divided by 2 in motion compensation
657     s->mv[0][0][1] = h->current_mv_y * 2;
658
659 intra:
660     /* decode each block */
661     if(s->mb_intra || HAS_CBP(h->mtype)){
662         s->dsp.clear_blocks(s->block[0]);
663         for (i = 0; i < 6; i++) {
664             if (h261_decode_block(h, s->block[i], i, cbp&32) < 0){
665                 return SLICE_ERROR;
666             }
667             cbp+=cbp;
668         }
669     }else{
670         for (i = 0; i < 6; i++)
671             s->block_last_index[i]= -1;
672     }
673
674     MPV_decode_mb(s, s->block);
675
676     return SLICE_OK;
677 }
678
679 /**
680  * decodes a macroblock
681  * @return <0 if an error occured
682  */
683 static int h261_decode_block(H261Context * h, DCTELEM * block,
684                              int n, int coded)
685 {
686     MpegEncContext * const s = &h->s;
687     int code, level, i, j, run;
688     RLTable *rl = &h261_rl_tcoeff;
689     const uint8_t *scan_table;
690
691     // For the variable length encoding there are two code tables, one being used for
692     // the first transmitted LEVEL in INTER, INTER+MC and INTER+MC+FIL blocks, the second
693     // for all other LEVELs except the first one in INTRA blocks which is fixed length
694     // coded with 8 bits.
695     // NOTE: the two code tables only differ in one VLC so we handle that manually.
696     scan_table = s->intra_scantable.permutated;
697     if (s->mb_intra){
698         /* DC coef */
699         level = get_bits(&s->gb, 8);
700         // 0 (00000000b) and -128 (10000000b) are FORBIDDEN
701         if((level&0x7F) == 0){
702             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal dc %d at %d %d\n", level, s->mb_x, s->mb_y);
703             return -1;
704         }
705         // The code 1000 0000 is not used, the reconstruction level of 1024 being coded as 1111 1111.
706         if (level == 255)
707             level = 128;
708         block[0] = level;
709         i = 1;
710     }else if(coded){
711         // Run  Level   Code
712         // EOB                  Not possible for first level when cbp is available (that's why the table is different)
713         // 0    1               1s
714         // *    *               0*
715         int check = show_bits(&s->gb, 2);
716         i = 0;
717         if ( check & 0x2 ){
718             skip_bits(&s->gb, 2);
719             block[0] = ( check & 0x1 ) ? -1 : 1;
720             i = 1;
721         }
722     }else{
723         i = 0;
724     }
725     if(!coded){
726         s->block_last_index[n] = i - 1;
727         return 0;
728     }
729     for(;;){
730         code = get_vlc2(&s->gb, rl->vlc.table, TCOEFF_VLC_BITS, 2);
731         if (code < 0){
732             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal ac vlc code at %dx%d\n", s->mb_x, s->mb_y);
733             return -1;
734         }
735         if (code == rl->n) {
736             /* escape */
737             // 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.
738             run = get_bits(&s->gb, 6);
739             level = get_sbits(&s->gb, 8);
740         }else if(code == 0){
741             break;
742         }else{
743             run = rl->table_run[code];
744             level = rl->table_level[code];
745             if (get_bits1(&s->gb))
746                 level = -level;
747         }
748         i += run;
749         if (i >= 64){
750             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "run overflow at %dx%d\n", s->mb_x, s->mb_y);
751             return -1;
752         }
753         j = scan_table[i];
754         block[j] = level;
755         i++;
756     }
757     s->block_last_index[n] = i-1;
758     return 0;
759 }
760
761 /**
762  * decodes the H261 picture header.
763  * @return <0 if no startcode found
764  */
765 int h261_decode_picture_header(H261Context *h){
766     MpegEncContext * const s = &h->s;
767     int format, i;
768     uint32_t startcode= 0;
769
770     for(i= s->gb.size_in_bits - get_bits_count(&s->gb); i>24; i-=1){
771         startcode = ((startcode << 1) | get_bits(&s->gb, 1)) & 0x000FFFFF;
772
773         if(startcode == 0x10)
774             break;
775     }
776
777     if (startcode != 0x10){
778         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Bad picture start code\n");
779         return -1;
780     }
781
782     /* temporal reference */
783     s->picture_number = get_bits(&s->gb, 5); /* picture timestamp */
784
785     /* PTYPE starts here */
786     skip_bits1(&s->gb); /* split screen off */
787     skip_bits1(&s->gb); /* camera  off */
788     skip_bits1(&s->gb); /* freeze picture release off */
789
790     format = get_bits1(&s->gb);
791
792     //only 2 formats possible
793     if (format == 0){//QCIF
794         s->width = 176;
795         s->height = 144;
796         s->mb_width = 11;
797         s->mb_height = 9;
798     }else{//CIF
799         s->width = 352;
800         s->height = 288;
801         s->mb_width = 22;
802         s->mb_height = 18;
803     }
804
805     s->mb_num = s->mb_width * s->mb_height;
806
807     skip_bits1(&s->gb); /* still image mode off */
808     skip_bits1(&s->gb); /* Reserved */
809
810     /* PEI */
811     while (get_bits1(&s->gb) != 0){
812         skip_bits(&s->gb, 8);
813     }
814
815     // h261 has no I-FRAMES, but if we pass I_TYPE for the first frame, the codec crashes if it does
816     // not contain all I-blocks (e.g. when a packet is lost)
817     s->pict_type = P_TYPE;
818
819     h->gob_number = 0;
820     return 0;
821 }
822
823 static int h261_decode_gob(H261Context *h){
824     MpegEncContext * const s = &h->s;
825
826     ff_set_qscale(s, s->qscale);
827
828     /* decode mb's */
829     while(h->current_mba <= MBA_STUFFING)
830     {
831         int ret;
832         /* DCT & quantize */
833         ret= h261_decode_mb(h);
834         if(ret<0){
835             if(ret==SLICE_END){
836                 h261_decode_mb_skipped(h, h->current_mba, 33);
837                 return 0;
838             }
839             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error at MB: %d\n", s->mb_x + s->mb_y*s->mb_stride);
840             return -1;
841         }
842
843         h261_decode_mb_skipped(h, h->current_mba-h->mba_diff, h->current_mba-1);
844     }
845
846     return -1;
847 }
848
849 static int h261_find_frame_end(ParseContext *pc, AVCodecContext* avctx, const uint8_t *buf, int buf_size){
850     int vop_found, i, j;
851     uint32_t state;
852
853     vop_found= pc->frame_start_found;
854     state= pc->state;
855
856     for(i=0; i<buf_size && !vop_found; i++){
857         state= (state<<8) | buf[i];
858         for(j=0; j<8; j++){
859             if(((state>>j)&0xFFFFF) == 0x00010){
860                 i++;
861                 vop_found=1;
862                 break;
863             }
864         }
865     }
866     if(vop_found){
867         for(; i<buf_size; i++){
868             state= (state<<8) | buf[i];
869             for(j=0; j<8; j++){
870                 if(((state>>j)&0xFFFFF) == 0x00010){
871                     pc->frame_start_found=0;
872                     pc->state= state>>(2*8);
873                     return i-1;
874                 }
875             }
876         }
877     }
878
879     pc->frame_start_found= vop_found;
880     pc->state= state;
881     return END_NOT_FOUND;
882 }
883
884 static int h261_parse(AVCodecParserContext *s,
885                       AVCodecContext *avctx,
886                       uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
887                       const uint8_t *buf, int buf_size)
888 {
889     ParseContext *pc = s->priv_data;
890     int next;
891
892     next= h261_find_frame_end(pc,avctx, buf, buf_size);
893     if (ff_combine_frame(pc, next, (uint8_t **)&buf, &buf_size) < 0) {
894         *poutbuf = NULL;
895         *poutbuf_size = 0;
896         return buf_size;
897     }
898     *poutbuf = (uint8_t *)buf;
899     *poutbuf_size = buf_size;
900     return next;
901 }
902
903 /**
904  * returns the number of bytes consumed for building the current frame
905  */
906 static int get_consumed_bytes(MpegEncContext *s, int buf_size){
907     int pos= get_bits_count(&s->gb)>>3;
908     if(pos==0) pos=1; //avoid infinite loops (i doubt thats needed but ...)
909     if(pos+10>buf_size) pos=buf_size; // oops ;)
910
911     return pos;
912 }
913
914 static int h261_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
915                              void *data, int *data_size,
916                              uint8_t *buf, int buf_size)
917 {
918     H261Context *h= avctx->priv_data;
919     MpegEncContext *s = &h->s;
920     int ret;
921     AVFrame *pict = data;
922
923 #ifdef DEBUG
924     printf("*****frame %d size=%d\n", avctx->frame_number, buf_size);
925     printf("bytes=%x %x %x %x\n", buf[0], buf[1], buf[2], buf[3]);
926 #endif
927     s->flags= avctx->flags;
928     s->flags2= avctx->flags2;
929
930     h->gob_start_code_skipped=0;
931
932 retry:
933
934     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
935
936     if(!s->context_initialized){
937         if (MPV_common_init(s) < 0) //we need the idct permutaton for reading a custom matrix
938             return -1;
939     }
940
941     //we need to set current_picture_ptr before reading the header, otherwise we cant store anyting im there
942     if(s->current_picture_ptr==NULL || s->current_picture_ptr->data[0]){
943         int i= ff_find_unused_picture(s, 0);
944         s->current_picture_ptr= &s->picture[i];
945     }
946
947     ret = h261_decode_picture_header(h);
948
949     /* skip if the header was thrashed */
950     if (ret < 0){
951         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "header damaged\n");
952         return -1;
953     }
954
955     if (s->width != avctx->coded_width || s->height != avctx->coded_height){
956         ParseContext pc= s->parse_context; //FIXME move these demuxng hack to avformat
957         s->parse_context.buffer=0;
958         MPV_common_end(s);
959         s->parse_context= pc;
960     }
961     if (!s->context_initialized) {
962         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
963
964         goto retry;
965     }
966
967     // for hurry_up==5
968     s->current_picture.pict_type= s->pict_type;
969     s->current_picture.key_frame= s->pict_type == I_TYPE;
970
971     /* skip everything if we are in a hurry>=5 */
972     if(avctx->hurry_up>=5) return get_consumed_bytes(s, buf_size);
973     if(  (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONREF && s->pict_type==B_TYPE)
974        ||(avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && s->pict_type!=I_TYPE)
975        || avctx->skip_frame >= AVDISCARD_ALL)
976         return get_consumed_bytes(s, buf_size);
977
978     if(MPV_frame_start(s, avctx) < 0)
979         return -1;
980
981     ff_er_frame_start(s);
982
983     /* decode each macroblock */
984     s->mb_x=0;
985     s->mb_y=0;
986
987     while(h->gob_number < (s->mb_height==18 ? 12 : 5)){
988         if(ff_h261_resync(h)<0)
989             break;
990         h261_decode_gob(h);
991     }
992     MPV_frame_end(s);
993
994 assert(s->current_picture.pict_type == s->current_picture_ptr->pict_type);
995 assert(s->current_picture.pict_type == s->pict_type);
996     *pict= *(AVFrame*)s->current_picture_ptr;
997     ff_print_debug_info(s, pict);
998
999     /* Return the Picture timestamp as the frame number */
1000     /* we substract 1 because it is added on utils.c    */
1001     avctx->frame_number = s->picture_number - 1;
1002
1003     *data_size = sizeof(AVFrame);
1004
1005     return get_consumed_bytes(s, buf_size);
1006 }
1007
1008 static int h261_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1009 {
1010     H261Context *h= avctx->priv_data;
1011     MpegEncContext *s = &h->s;
1012
1013     MPV_common_end(s);
1014     return 0;
1015 }
1016
1017 #ifdef CONFIG_ENCODERS
1018 AVCodec h261_encoder = {
1019     "h261",
1020     CODEC_TYPE_VIDEO,
1021     CODEC_ID_H261,
1022     sizeof(H261Context),
1023     MPV_encode_init,
1024     MPV_encode_picture,
1025     MPV_encode_end,
1026 };
1027 #endif
1028
1029 AVCodec h261_decoder = {
1030     "h261",
1031     CODEC_TYPE_VIDEO,
1032     CODEC_ID_H261,
1033     sizeof(H261Context),
1034     h261_decode_init,
1035     NULL,
1036     h261_decode_end,
1037     h261_decode_frame,
1038     CODEC_CAP_DR1,
1039 };
1040
1041 AVCodecParser h261_parser = {
1042     { CODEC_ID_H261 },
1043     sizeof(ParseContext),
1044     NULL,
1045     h261_parse,
1046     ff_parse_close,
1047 };