36cfea2b43c718dc044b0334ea09b72292892803
[ffmpeg.git] / libavcodec / vp3.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2003-2004 the ffmpeg project
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg 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 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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
23  * On2 VP3 Video Decoder
24  *
25  * VP3 Video Decoder by Mike Melanson (mike at multimedia.cx)
26  * For more information about the VP3 coding process, visit:
27  *   http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=On2_VP3
28  *
29  * Theora decoder by Alex Beregszaszi
30  */
31
32 #include <stdio.h>
33 #include <stdlib.h>
34 #include <string.h>
35
36 #include "libavcore/imgutils.h"
37 #include "avcodec.h"
38 #include "dsputil.h"
39 #include "get_bits.h"
40
41 #include "vp3data.h"
42 #include "xiph.h"
43
44 #define FRAGMENT_PIXELS 8
45
46 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx);
47
48 //FIXME split things out into their own arrays
49 typedef struct Vp3Fragment {
50     int16_t dc;
51     uint8_t coding_method;
52     uint8_t qpi;
53 } Vp3Fragment;
54
55 #define SB_NOT_CODED        0
56 #define SB_PARTIALLY_CODED  1
57 #define SB_FULLY_CODED      2
58
59 // This is the maximum length of a single long bit run that can be encoded
60 // for superblock coding or block qps. Theora special-cases this to read a
61 // bit instead of flipping the current bit to allow for runs longer than 4129.
62 #define MAXIMUM_LONG_BIT_RUN 4129
63
64 #define MODE_INTER_NO_MV      0
65 #define MODE_INTRA            1
66 #define MODE_INTER_PLUS_MV    2
67 #define MODE_INTER_LAST_MV    3
68 #define MODE_INTER_PRIOR_LAST 4
69 #define MODE_USING_GOLDEN     5
70 #define MODE_GOLDEN_MV        6
71 #define MODE_INTER_FOURMV     7
72 #define CODING_MODE_COUNT     8
73
74 /* special internal mode */
75 #define MODE_COPY             8
76
77 /* There are 6 preset schemes, plus a free-form scheme */
78 static const int ModeAlphabet[6][CODING_MODE_COUNT] =
79 {
80     /* scheme 1: Last motion vector dominates */
81     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
82          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTER_NO_MV,
83          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
84          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
85
86     /* scheme 2 */
87     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
88          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PLUS_MV,
89          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
90          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
91
92     /* scheme 3 */
93     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
94          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_NO_MV,
95          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
96          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
97
98     /* scheme 4 */
99     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
100          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PRIOR_LAST,
101          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
102          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
103
104     /* scheme 5: No motion vector dominates */
105     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_LAST_MV,
106          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_PLUS_MV,
107          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
108          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
109
110     /* scheme 6 */
111     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_USING_GOLDEN,
112          MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
113          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTRA,
114          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
115
116 };
117
118 static const uint8_t hilbert_offset[16][2] = {
119     {0,0}, {1,0}, {1,1}, {0,1},
120     {0,2}, {0,3}, {1,3}, {1,2},
121     {2,2}, {2,3}, {3,3}, {3,2},
122     {3,1}, {2,1}, {2,0}, {3,0}
123 };
124
125 #define MIN_DEQUANT_VAL 2
126
127 typedef struct Vp3DecodeContext {
128     AVCodecContext *avctx;
129     int theora, theora_tables;
130     int version;
131     int width, height;
132     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
133     AVFrame golden_frame;
134     AVFrame last_frame;
135     AVFrame current_frame;
136     int keyframe;
137     DSPContext dsp;
138     int flipped_image;
139     int last_slice_end;
140     int skip_loop_filter;
141
142     int qps[3];
143     int nqps;
144     int last_qps[3];
145
146     int superblock_count;
147     int y_superblock_width;
148     int y_superblock_height;
149     int y_superblock_count;
150     int c_superblock_width;
151     int c_superblock_height;
152     int c_superblock_count;
153     int u_superblock_start;
154     int v_superblock_start;
155     unsigned char *superblock_coding;
156
157     int macroblock_count;
158     int macroblock_width;
159     int macroblock_height;
160
161     int fragment_count;
162     int fragment_width[2];
163     int fragment_height[2];
164
165     Vp3Fragment *all_fragments;
166     int fragment_start[3];
167     int data_offset[3];
168
169     int8_t (*motion_val[2])[2];
170
171     ScanTable scantable;
172
173     /* tables */
174     uint16_t coded_dc_scale_factor[64];
175     uint32_t coded_ac_scale_factor[64];
176     uint8_t base_matrix[384][64];
177     uint8_t qr_count[2][3];
178     uint8_t qr_size [2][3][64];
179     uint16_t qr_base[2][3][64];
180
181     /**
182      * This is a list of all tokens in bitstream order. Reordering takes place
183      * by pulling from each level during IDCT. As a consequence, IDCT must be
184      * in Hilbert order, making the minimum slice height 64 for 4:2:0 and 32
185      * otherwise. The 32 different tokens with up to 12 bits of extradata are
186      * collapsed into 3 types, packed as follows:
187      *   (from the low to high bits)
188      *
189      * 2 bits: type (0,1,2)
190      *   0: EOB run, 14 bits for run length (12 needed)
191      *   1: zero run, 7 bits for run length
192      *                7 bits for the next coefficient (3 needed)
193      *   2: coefficient, 14 bits (11 needed)
194      *
195      * Coefficients are signed, so are packed in the highest bits for automatic
196      * sign extension.
197      */
198     int16_t *dct_tokens[3][64];
199     int16_t *dct_tokens_base;
200 #define TOKEN_EOB(eob_run)              ((eob_run) << 2)
201 #define TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run) (((coeff) << 9) + ((zero_run) << 2) + 1)
202 #define TOKEN_COEFF(coeff)              (((coeff) << 2) + 2)
203
204     /**
205      * number of blocks that contain DCT coefficients at the given level or higher
206      */
207     int num_coded_frags[3][64];
208     int total_num_coded_frags;
209
210     /* this is a list of indexes into the all_fragments array indicating
211      * which of the fragments are coded */
212     int *coded_fragment_list[3];
213
214     VLC dc_vlc[16];
215     VLC ac_vlc_1[16];
216     VLC ac_vlc_2[16];
217     VLC ac_vlc_3[16];
218     VLC ac_vlc_4[16];
219
220     VLC superblock_run_length_vlc;
221     VLC fragment_run_length_vlc;
222     VLC mode_code_vlc;
223     VLC motion_vector_vlc;
224
225     /* these arrays need to be on 16-byte boundaries since SSE2 operations
226      * index into them */
227     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, qmat)[3][2][3][64];     //<qmat[qpi][is_inter][plane]
228
229     /* This table contains superblock_count * 16 entries. Each set of 16
230      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..15 of the superblock.
231      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
232      * index. */
233     int *superblock_fragments;
234
235     /* This is an array that indicates how a particular macroblock
236      * is coded. */
237     unsigned char *macroblock_coding;
238
239     uint8_t edge_emu_buffer[9*2048]; //FIXME dynamic alloc
240     int8_t qscale_table[2048]; //FIXME dynamic alloc (width+15)/16
241
242     /* Huffman decode */
243     int hti;
244     unsigned int hbits;
245     int entries;
246     int huff_code_size;
247     uint32_t huffman_table[80][32][2];
248
249     uint8_t filter_limit_values[64];
250     DECLARE_ALIGNED(8, int, bounding_values_array)[256+2];
251 } Vp3DecodeContext;
252
253 /************************************************************************
254  * VP3 specific functions
255  ************************************************************************/
256
257 /*
258  * This function sets up all of the various blocks mappings:
259  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
260  * superblocks <-> macroblocks
261  *
262  * @return 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
263  */
264 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
265 {
266     int sb_x, sb_y, plane;
267     int x, y, i, j = 0;
268
269     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
270         int sb_width    = plane ? s->c_superblock_width  : s->y_superblock_width;
271         int sb_height   = plane ? s->c_superblock_height : s->y_superblock_height;
272         int frag_width  = s->fragment_width[!!plane];
273         int frag_height = s->fragment_height[!!plane];
274
275         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++)
276             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++)
277                 for (i = 0; i < 16; i++) {
278                     x = 4*sb_x + hilbert_offset[i][0];
279                     y = 4*sb_y + hilbert_offset[i][1];
280
281                     if (x < frag_width && y < frag_height)
282                         s->superblock_fragments[j++] = s->fragment_start[plane] + y*frag_width + x;
283                     else
284                         s->superblock_fragments[j++] = -1;
285                 }
286     }
287
288     return 0;  /* successful path out */
289 }
290
291 /*
292  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
293  * frame.
294  */
295 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
296 {
297     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
298     int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[s->qps[qpi]];
299     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
300
301     for(inter=0; inter<2; inter++){
302         for(plane=0; plane<3; plane++){
303             int sum=0;
304             for(qri=0; qri<s->qr_count[inter][plane]; qri++){
305                 sum+= s->qr_size[inter][plane][qri];
306                 if(s->qps[qpi] <= sum)
307                     break;
308             }
309             qistart= sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
310             bmi= s->qr_base[inter][plane][qri  ];
311             bmj= s->qr_base[inter][plane][qri+1];
312             for(i=0; i<64; i++){
313                 int coeff= (  2*(sum    -s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmi][i]
314                             - 2*(qistart-s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmj][i]
315                             + s->qr_size[inter][plane][qri])
316                            / (2*s->qr_size[inter][plane][qri]);
317
318                 int qmin= 8<<(inter + !i);
319                 int qscale= i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
320
321                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->dsp.idct_permutation[i]]= av_clip((qscale * coeff)/100 * 4, qmin, 4096);
322             }
323             // all DC coefficients use the same quant so as not to interfere with DC prediction
324             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
325         }
326     }
327
328     memset(s->qscale_table, (FFMAX(s->qmat[0][0][0][1], s->qmat[0][0][1][1])+8)/16, 512); //FIXME finetune
329 }
330
331 /*
332  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
333  * quality index is different from the previous frame's.
334  *
335  * The filter_limit_values may not be larger than 127.
336  */
337 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
338 {
339     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
340     int filter_limit;
341     int x;
342     int value;
343
344     filter_limit = s->filter_limit_values[s->qps[0]];
345
346     /* set up the bounding values */
347     memset(s->bounding_values_array, 0, 256 * sizeof(int));
348     for (x = 0; x < filter_limit; x++) {
349         bounding_values[-x] = -x;
350         bounding_values[x] = x;
351     }
352     for (x = value = filter_limit; x < 128 && value; x++, value--) {
353         bounding_values[ x] =  value;
354         bounding_values[-x] = -value;
355     }
356     if (value)
357         bounding_values[128] = value;
358     bounding_values[129] = bounding_values[130] = filter_limit * 0x02020202;
359 }
360
361 /*
362  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
363  * information from the bitstream.
364  */
365 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
366 {
367     int superblock_starts[3] = { 0, s->u_superblock_start, s->v_superblock_start };
368     int bit = 0;
369     int current_superblock = 0;
370     int current_run = 0;
371     int num_partial_superblocks = 0;
372
373     int i, j;
374     int current_fragment;
375     int plane;
376
377     if (s->keyframe) {
378         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
379
380     } else {
381
382         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
383         bit = get_bits1(gb) ^ 1;
384         current_run = 0;
385
386         while (current_superblock < s->superblock_count && get_bits_left(gb) > 0) {
387             if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
388                 bit = get_bits1(gb);
389             else
390                 bit ^= 1;
391
392                 current_run = get_vlc2(gb,
393                     s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
394                 if (current_run == 34)
395                     current_run += get_bits(gb, 12);
396
397             if (current_superblock + current_run > s->superblock_count) {
398                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid partially coded superblock run length\n");
399                 return -1;
400             }
401
402             memset(s->superblock_coding + current_superblock, bit, current_run);
403
404             current_superblock += current_run;
405             if (bit)
406                 num_partial_superblocks += current_run;
407         }
408
409         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
410          * not marked as partially coded in the previous step */
411         if (num_partial_superblocks < s->superblock_count) {
412             int superblocks_decoded = 0;
413
414             current_superblock = 0;
415             bit = get_bits1(gb) ^ 1;
416             current_run = 0;
417
418             while (superblocks_decoded < s->superblock_count - num_partial_superblocks
419                    && get_bits_left(gb) > 0) {
420
421                 if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
422                     bit = get_bits1(gb);
423                 else
424                     bit ^= 1;
425
426                         current_run = get_vlc2(gb,
427                             s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
428                         if (current_run == 34)
429                             current_run += get_bits(gb, 12);
430
431                 for (j = 0; j < current_run; current_superblock++) {
432                     if (current_superblock >= s->superblock_count) {
433                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid fully coded superblock run length\n");
434                         return -1;
435                     }
436
437                 /* skip any superblocks already marked as partially coded */
438                 if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
439                     s->superblock_coding[current_superblock] = 2*bit;
440                     j++;
441                 }
442                 }
443                 superblocks_decoded += current_run;
444             }
445         }
446
447         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
448          * unpacking fragment codings */
449         if (num_partial_superblocks) {
450
451             current_run = 0;
452             bit = get_bits1(gb);
453             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
454              * fetched the bit will be toggled again */
455             bit ^= 1;
456         }
457     }
458
459     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
460      * superblock (all planes) */
461     s->total_num_coded_frags = 0;
462     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
463
464     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
465         int sb_start = superblock_starts[plane];
466         int sb_end = sb_start + (plane ? s->c_superblock_count : s->y_superblock_count);
467         int num_coded_frags = 0;
468
469     for (i = sb_start; i < sb_end && get_bits_left(gb) > 0; i++) {
470
471         /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
472         for (j = 0; j < 16; j++) {
473
474             /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
475             current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
476             if (current_fragment != -1) {
477                 int coded = s->superblock_coding[i];
478
479                 if (s->superblock_coding[i] == SB_PARTIALLY_CODED) {
480
481                     /* fragment may or may not be coded; this is the case
482                      * that cares about the fragment coding runs */
483                     if (current_run-- == 0) {
484                         bit ^= 1;
485                         current_run = get_vlc2(gb,
486                             s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
487                     }
488                     coded = bit;
489                 }
490
491                     if (coded) {
492                         /* default mode; actual mode will be decoded in
493                          * the next phase */
494                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
495                             MODE_INTER_NO_MV;
496                         s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
497                             current_fragment;
498                     } else {
499                         /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
500                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
501                             MODE_COPY;
502                     }
503             }
504         }
505     }
506         s->total_num_coded_frags += num_coded_frags;
507         for (i = 0; i < 64; i++)
508             s->num_coded_frags[plane][i] = num_coded_frags;
509         if (plane < 2)
510             s->coded_fragment_list[plane+1] = s->coded_fragment_list[plane] + num_coded_frags;
511     }
512     return 0;
513 }
514
515 /*
516  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
517  * from the bitstream.
518  */
519 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
520 {
521     int i, j, k, sb_x, sb_y;
522     int scheme;
523     int current_macroblock;
524     int current_fragment;
525     int coding_mode;
526     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
527     const int *alphabet;
528     Vp3Fragment *frag;
529
530     if (s->keyframe) {
531         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
532             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
533
534     } else {
535
536         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
537         scheme = get_bits(gb, 3);
538
539         /* is it a custom coding scheme? */
540         if (scheme == 0) {
541             for (i = 0; i < 8; i++)
542                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
543             for (i = 0; i < 8; i++)
544                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
545             alphabet = custom_mode_alphabet;
546         } else
547             alphabet = ModeAlphabet[scheme-1];
548
549         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
550          * coded fragments */
551         for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
552             for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
553                 if (get_bits_left(gb) <= 0)
554                     return -1;
555
556             for (j = 0; j < 4; j++) {
557                 int mb_x = 2*sb_x +   (j>>1);
558                 int mb_y = 2*sb_y + (((j>>1)+j)&1);
559                 current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
560
561                 if (mb_x >= s->macroblock_width || mb_y >= s->macroblock_height)
562                     continue;
563
564 #define BLOCK_X (2*mb_x + (k&1))
565 #define BLOCK_Y (2*mb_y + (k>>1))
566                 /* coding modes are only stored if the macroblock has at least one
567                  * luma block coded, otherwise it must be INTER_NO_MV */
568                 for (k = 0; k < 4; k++) {
569                     current_fragment = BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
570                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY)
571                         break;
572                 }
573                 if (k == 4) {
574                     s->macroblock_coding[current_macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
575                     continue;
576                 }
577
578                 /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
579                 if (scheme == 7)
580                     coding_mode = get_bits(gb, 3);
581                 else
582                     coding_mode = alphabet
583                         [get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
584
585                 s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
586                 for (k = 0; k < 4; k++) {
587                     frag = s->all_fragments + BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
588                     if (frag->coding_method != MODE_COPY)
589                         frag->coding_method = coding_mode;
590                 }
591
592 #define SET_CHROMA_MODES \
593     if (frag[s->fragment_start[1]].coding_method != MODE_COPY) \
594         frag[s->fragment_start[1]].coding_method = coding_mode;\
595     if (frag[s->fragment_start[2]].coding_method != MODE_COPY) \
596         frag[s->fragment_start[2]].coding_method = coding_mode;
597
598                 if (s->chroma_y_shift) {
599                     frag = s->all_fragments + mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
600                     SET_CHROMA_MODES
601                 } else if (s->chroma_x_shift) {
602                     frag = s->all_fragments + 2*mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
603                     for (k = 0; k < 2; k++) {
604                         SET_CHROMA_MODES
605                         frag += s->fragment_width[1];
606                     }
607                 } else {
608                     for (k = 0; k < 4; k++) {
609                         frag = s->all_fragments + BLOCK_Y*s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
610                         SET_CHROMA_MODES
611                     }
612                 }
613             }
614             }
615         }
616     }
617
618     return 0;
619 }
620
621 /*
622  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
623  * macroblocks from the bitstream.
624  */
625 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
626 {
627     int j, k, sb_x, sb_y;
628     int coding_mode;
629     int motion_x[4];
630     int motion_y[4];
631     int last_motion_x = 0;
632     int last_motion_y = 0;
633     int prior_last_motion_x = 0;
634     int prior_last_motion_y = 0;
635     int current_macroblock;
636     int current_fragment;
637     int frag;
638
639     if (s->keyframe)
640         return 0;
641
642     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme */
643     coding_mode = get_bits1(gb);
644
645     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
646      * coded fragments */
647     for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
648         for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
649             if (get_bits_left(gb) <= 0)
650                 return -1;
651
652         for (j = 0; j < 4; j++) {
653             int mb_x = 2*sb_x +   (j>>1);
654             int mb_y = 2*sb_y + (((j>>1)+j)&1);
655             current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
656
657             if (mb_x >= s->macroblock_width || mb_y >= s->macroblock_height ||
658                 (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY))
659                 continue;
660
661             switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
662
663             case MODE_INTER_PLUS_MV:
664             case MODE_GOLDEN_MV:
665                 /* all 6 fragments use the same motion vector */
666                 if (coding_mode == 0) {
667                     motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
668                     motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
669                 } else {
670                     motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
671                     motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
672                 }
673
674                 /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
675                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] ==
676                     MODE_INTER_PLUS_MV) {
677                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
678                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
679                     last_motion_x = motion_x[0];
680                     last_motion_y = motion_y[0];
681                 }
682                 break;
683
684             case MODE_INTER_FOURMV:
685                 /* vector maintenance */
686                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
687                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
688
689                 /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
690                  * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
691                 for (k = 0; k < 4; k++) {
692                     current_fragment = BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
693                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY) {
694                         if (coding_mode == 0) {
695                             motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
696                             motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
697                         } else {
698                             motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
699                             motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
700                         }
701                         last_motion_x = motion_x[k];
702                         last_motion_y = motion_y[k];
703                     } else {
704                         motion_x[k] = 0;
705                         motion_y[k] = 0;
706                     }
707                 }
708                 break;
709
710             case MODE_INTER_LAST_MV:
711                 /* all 6 fragments use the last motion vector */
712                 motion_x[0] = last_motion_x;
713                 motion_y[0] = last_motion_y;
714
715                 /* no vector maintenance (last vector remains the
716                  * last vector) */
717                 break;
718
719             case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
720                 /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
721                  * last motion vector */
722                 motion_x[0] = prior_last_motion_x;
723                 motion_y[0] = prior_last_motion_y;
724
725                 /* vector maintenance */
726                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
727                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
728                 last_motion_x = motion_x[0];
729                 last_motion_y = motion_y[0];
730                 break;
731
732             default:
733                 /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
734                 motion_x[0] = 0;
735                 motion_y[0] = 0;
736
737                 /* no vector maintenance */
738                 break;
739             }
740
741             /* assign the motion vectors to the correct fragments */
742             for (k = 0; k < 4; k++) {
743                 current_fragment =
744                     BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
745                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
746                     s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[k];
747                     s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[k];
748                 } else {
749                     s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[0];
750                     s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[0];
751                 }
752             }
753
754             if (s->chroma_y_shift) {
755                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
756                     motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1] + motion_x[2] + motion_x[3], 2);
757                     motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1] + motion_y[2] + motion_y[3], 2);
758                 }
759                 motion_x[0] = (motion_x[0]>>1) | (motion_x[0]&1);
760                 motion_y[0] = (motion_y[0]>>1) | (motion_y[0]&1);
761                 frag = mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
762                 s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
763                 s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
764             } else if (s->chroma_x_shift) {
765                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
766                     motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1], 1);
767                     motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1], 1);
768                     motion_x[1] = RSHIFT(motion_x[2] + motion_x[3], 1);
769                     motion_y[1] = RSHIFT(motion_y[2] + motion_y[3], 1);
770                 } else {
771                     motion_x[1] = motion_x[0];
772                     motion_y[1] = motion_y[0];
773                 }
774                 motion_x[0] = (motion_x[0]>>1) | (motion_x[0]&1);
775                 motion_x[1] = (motion_x[1]>>1) | (motion_x[1]&1);
776
777                 frag = 2*mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
778                 for (k = 0; k < 2; k++) {
779                     s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
780                     s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
781                     frag += s->fragment_width[1];
782                 }
783             } else {
784                 for (k = 0; k < 4; k++) {
785                     frag = BLOCK_Y*s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
786                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
787                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
788                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
789                     } else {
790                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
791                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
792                     }
793                 }
794             }
795         }
796         }
797     }
798
799     return 0;
800 }
801
802 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
803 {
804     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
805     int num_blocks = s->total_num_coded_frags;
806
807     for (qpi = 0; qpi < s->nqps-1 && num_blocks > 0; qpi++) {
808         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
809
810         bit = get_bits1(gb) ^ 1;
811         run_length = 0;
812
813         do {
814             if (run_length == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
815                 bit = get_bits1(gb);
816             else
817                 bit ^= 1;
818
819             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
820             if (run_length == 34)
821                 run_length += get_bits(gb, 12);
822             blocks_decoded += run_length;
823
824             if (!bit)
825                 num_blocks_at_qpi += run_length;
826
827             for (j = 0; j < run_length; i++) {
828                 if (i >= s->total_num_coded_frags)
829                     return -1;
830
831                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi == qpi) {
832                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi += bit;
833                     j++;
834                 }
835             }
836         } while (blocks_decoded < num_blocks && get_bits_left(gb) > 0);
837
838         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
839     }
840
841     return 0;
842 }
843
844 /*
845  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
846  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
847  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
848  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
849  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
850  *
851  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
852  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
853  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
854  * be passed into the next call to this same function.
855  */
856 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
857                         VLC *table, int coeff_index,
858                         int plane,
859                         int eob_run)
860 {
861     int i, j = 0;
862     int token;
863     int zero_run = 0;
864     DCTELEM coeff = 0;
865     int bits_to_get;
866     int blocks_ended;
867     int coeff_i = 0;
868     int num_coeffs = s->num_coded_frags[plane][coeff_index];
869     int16_t *dct_tokens = s->dct_tokens[plane][coeff_index];
870
871     /* local references to structure members to avoid repeated deferences */
872     int *coded_fragment_list = s->coded_fragment_list[plane];
873     Vp3Fragment *all_fragments = s->all_fragments;
874     VLC_TYPE (*vlc_table)[2] = table->table;
875
876     if (num_coeffs < 0)
877         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of coefficents at level %d\n", coeff_index);
878
879     if (eob_run > num_coeffs) {
880         coeff_i = blocks_ended = num_coeffs;
881         eob_run -= num_coeffs;
882     } else {
883         coeff_i = blocks_ended = eob_run;
884         eob_run = 0;
885     }
886
887     // insert fake EOB token to cover the split between planes or zzi
888     if (blocks_ended)
889         dct_tokens[j++] = blocks_ended << 2;
890
891     while (coeff_i < num_coeffs && get_bits_left(gb) > 0) {
892             /* decode a VLC into a token */
893             token = get_vlc2(gb, vlc_table, 11, 3);
894             /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
895             if (token <= 6) {
896                 eob_run = eob_run_base[token];
897                 if (eob_run_get_bits[token])
898                     eob_run += get_bits(gb, eob_run_get_bits[token]);
899
900                 // record only the number of blocks ended in this plane,
901                 // any spill will be recorded in the next plane.
902                 if (eob_run > num_coeffs - coeff_i) {
903                     dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(num_coeffs - coeff_i);
904                     blocks_ended   += num_coeffs - coeff_i;
905                     eob_run        -= num_coeffs - coeff_i;
906                     coeff_i         = num_coeffs;
907                 } else {
908                     dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(eob_run);
909                     blocks_ended   += eob_run;
910                     coeff_i        += eob_run;
911                     eob_run = 0;
912                 }
913             } else {
914                 bits_to_get = coeff_get_bits[token];
915                 if (bits_to_get)
916                     bits_to_get = get_bits(gb, bits_to_get);
917                 coeff = coeff_tables[token][bits_to_get];
918
919                 zero_run = zero_run_base[token];
920                 if (zero_run_get_bits[token])
921                     zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
922
923                 if (zero_run) {
924                     dct_tokens[j++] = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
925                 } else {
926                     // Save DC into the fragment structure. DC prediction is
927                     // done in raster order, so the actual DC can't be in with
928                     // other tokens. We still need the token in dct_tokens[]
929                     // however, or else the structure collapses on itself.
930                     if (!coeff_index)
931                         all_fragments[coded_fragment_list[coeff_i]].dc = coeff;
932
933                     dct_tokens[j++] = TOKEN_COEFF(coeff);
934                 }
935
936                 if (coeff_index + zero_run > 64) {
937                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Invalid zero run of %d with"
938                            " %d coeffs left\n", zero_run, 64-coeff_index);
939                     zero_run = 64 - coeff_index;
940                 }
941
942                 // zero runs code multiple coefficients,
943                 // so don't try to decode coeffs for those higher levels
944                 for (i = coeff_index+1; i <= coeff_index+zero_run; i++)
945                     s->num_coded_frags[plane][i]--;
946                 coeff_i++;
947             }
948     }
949
950     if (blocks_ended > s->num_coded_frags[plane][coeff_index])
951         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "More blocks ended than coded!\n");
952
953     // decrement the number of blocks that have higher coeffecients for each
954     // EOB run at this level
955     if (blocks_ended)
956         for (i = coeff_index+1; i < 64; i++)
957             s->num_coded_frags[plane][i] -= blocks_ended;
958
959     // setup the next buffer
960     if (plane < 2)
961         s->dct_tokens[plane+1][coeff_index] = dct_tokens + j;
962     else if (coeff_index < 63)
963         s->dct_tokens[0][coeff_index+1] = dct_tokens + j;
964
965     return eob_run;
966 }
967
968 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
969                                   int first_fragment,
970                                   int fragment_width,
971                                   int fragment_height);
972 /*
973  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
974  * bitstream.
975  */
976 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
977 {
978     int i;
979     int dc_y_table;
980     int dc_c_table;
981     int ac_y_table;
982     int ac_c_table;
983     int residual_eob_run = 0;
984     VLC *y_tables[64];
985     VLC *c_tables[64];
986
987     s->dct_tokens[0][0] = s->dct_tokens_base;
988
989     /* fetch the DC table indexes */
990     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
991     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
992
993     /* unpack the Y plane DC coefficients */
994     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_y_table], 0,
995         0, residual_eob_run);
996
997     /* reverse prediction of the Y-plane DC coefficients */
998     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width[0], s->fragment_height[0]);
999
1000     /* unpack the C plane DC coefficients */
1001     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1002         1, residual_eob_run);
1003     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1004         2, residual_eob_run);
1005
1006     /* reverse prediction of the C-plane DC coefficients */
1007     if (!(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1008     {
1009         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1010             s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1011         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1012             s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1013     }
1014
1015     /* fetch the AC table indexes */
1016     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1017     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1018
1019     /* build tables of AC VLC tables */
1020     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1021         y_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_y_table];
1022         c_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_c_table];
1023     }
1024     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1025         y_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_y_table];
1026         c_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_c_table];
1027     }
1028     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1029         y_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_y_table];
1030         c_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_c_table];
1031     }
1032     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1033         y_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_y_table];
1034         c_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_c_table];
1035     }
1036
1037     /* decode all AC coefficents */
1038     for (i = 1; i <= 63; i++) {
1039             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, y_tables[i], i,
1040                 0, residual_eob_run);
1041
1042             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1043                 1, residual_eob_run);
1044             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1045                 2, residual_eob_run);
1046     }
1047
1048     return 0;
1049 }
1050
1051 /*
1052  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1053  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1054  * VP3 source code.
1055  */
1056 #define COMPATIBLE_FRAME(x) \
1057   (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1058 #define DC_COEFF(u) s->all_fragments[u].dc
1059
1060 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1061                                   int first_fragment,
1062                                   int fragment_width,
1063                                   int fragment_height)
1064 {
1065
1066 #define PUL 8
1067 #define PU 4
1068 #define PUR 2
1069 #define PL 1
1070
1071     int x, y;
1072     int i = first_fragment;
1073
1074     int predicted_dc;
1075
1076     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1077     int vl, vul, vu, vur;
1078
1079     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1080     int l, ul, u, ur;
1081
1082     /*
1083      * The 6 fields mean:
1084      *   0: up-left multiplier
1085      *   1: up multiplier
1086      *   2: up-right multiplier
1087      *   3: left multiplier
1088      */
1089     static const int predictor_transform[16][4] = {
1090         {  0,  0,  0,  0},
1091         {  0,  0,  0,128},        // PL
1092         {  0,  0,128,  0},        // PUR
1093         {  0,  0, 53, 75},        // PUR|PL
1094         {  0,128,  0,  0},        // PU
1095         {  0, 64,  0, 64},        // PU|PL
1096         {  0,128,  0,  0},        // PU|PUR
1097         {  0,  0, 53, 75},        // PU|PUR|PL
1098         {128,  0,  0,  0},        // PUL
1099         {  0,  0,  0,128},        // PUL|PL
1100         { 64,  0, 64,  0},        // PUL|PUR
1101         {  0,  0, 53, 75},        // PUL|PUR|PL
1102         {  0,128,  0,  0},        // PUL|PU
1103        {-104,116,  0,116},        // PUL|PU|PL
1104         { 24, 80, 24,  0},        // PUL|PU|PUR
1105        {-104,116,  0,116}         // PUL|PU|PUR|PL
1106     };
1107
1108     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1109      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1110      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1111      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1112      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1113      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1114     static const unsigned char compatible_frame[9] = {
1115         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1116         0,    /* MODE_INTRA */
1117         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1118         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1119         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1120         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1121         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1122         1,    /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1123         3     /* MODE_COPY */
1124     };
1125     int current_frame_type;
1126
1127     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1128     short last_dc[3];
1129
1130     int transform = 0;
1131
1132     vul = vu = vur = vl = 0;
1133     last_dc[0] = last_dc[1] = last_dc[2] = 0;
1134
1135     /* for each fragment row... */
1136     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1137
1138         /* for each fragment in a row... */
1139         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1140
1141             /* reverse prediction if this block was coded */
1142             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1143
1144                 current_frame_type =
1145                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1146
1147                 transform= 0;
1148                 if(x){
1149                     l= i-1;
1150                     vl = DC_COEFF(l);
1151                     if(COMPATIBLE_FRAME(l))
1152                         transform |= PL;
1153                 }
1154                 if(y){
1155                     u= i-fragment_width;
1156                     vu = DC_COEFF(u);
1157                     if(COMPATIBLE_FRAME(u))
1158                         transform |= PU;
1159                     if(x){
1160                         ul= i-fragment_width-1;
1161                         vul = DC_COEFF(ul);
1162                         if(COMPATIBLE_FRAME(ul))
1163                             transform |= PUL;
1164                     }
1165                     if(x + 1 < fragment_width){
1166                         ur= i-fragment_width+1;
1167                         vur = DC_COEFF(ur);
1168                         if(COMPATIBLE_FRAME(ur))
1169                             transform |= PUR;
1170                     }
1171                 }
1172
1173                 if (transform == 0) {
1174
1175                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1176                      * DC saved */
1177                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1178                 } else {
1179
1180                     /* apply the appropriate predictor transform */
1181                     predicted_dc =
1182                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1183                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1184                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1185                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1186
1187                     predicted_dc /= 128;
1188
1189                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1190                      * [ul u ur l] predictors */
1191                     if ((transform == 15) || (transform == 13)) {
1192                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1193                             predicted_dc = vu;
1194                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1195                             predicted_dc = vl;
1196                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1197                             predicted_dc = vul;
1198                     }
1199                 }
1200
1201                 /* at long last, apply the predictor */
1202                 DC_COEFF(i) += predicted_dc;
1203                 /* save the DC */
1204                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1205             }
1206         }
1207     }
1208 }
1209
1210 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane, int ystart, int yend)
1211 {
1212     int x, y;
1213     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
1214
1215     int width           = s->fragment_width[!!plane];
1216     int height          = s->fragment_height[!!plane];
1217     int fragment        = s->fragment_start        [plane] + ystart * width;
1218     int stride          = s->current_frame.linesize[plane];
1219     uint8_t *plane_data = s->current_frame.data    [plane];
1220     if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1221     plane_data += s->data_offset[plane] + 8*ystart*stride;
1222
1223     for (y = ystart; y < yend; y++) {
1224
1225         for (x = 0; x < width; x++) {
1226             /* This code basically just deblocks on the edges of coded blocks.
1227              * However, it has to be much more complicated because of the
1228              * braindamaged deblock ordering used in VP3/Theora. Order matters
1229              * because some pixels get filtered twice. */
1230             if( s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY )
1231             {
1232                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1233                 if (x > 0) {
1234                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1235                         plane_data + 8*x,
1236                         stride, bounding_values);
1237                 }
1238
1239                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1240                 if (y > 0) {
1241                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1242                         plane_data + 8*x,
1243                         stride, bounding_values);
1244                 }
1245
1246                 /* do not perform right edge filter for right column
1247                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1248                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1249                 if ((x < width - 1) &&
1250                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1251                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1252                         plane_data + 8*x + 8,
1253                         stride, bounding_values);
1254                 }
1255
1256                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1257                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1258                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1259                 if ((y < height - 1) &&
1260                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1261                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1262                         plane_data + 8*x + 8*stride,
1263                         stride, bounding_values);
1264                 }
1265             }
1266
1267             fragment++;
1268         }
1269         plane_data += 8*stride;
1270     }
1271 }
1272
1273 /**
1274  * Pull DCT tokens from the 64 levels to decode and dequant the coefficients
1275  * for the next block in coding order
1276  */
1277 static inline int vp3_dequant(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *frag,
1278                               int plane, int inter, DCTELEM block[64])
1279 {
1280     int16_t *dequantizer = s->qmat[frag->qpi][inter][plane];
1281     uint8_t *perm = s->scantable.permutated;
1282     int i = 0;
1283
1284     do {
1285         int token = *s->dct_tokens[plane][i];
1286         switch (token & 3) {
1287         case 0: // EOB
1288             if (--token < 4) // 0-3 are token types, so the EOB run must now be 0
1289                 s->dct_tokens[plane][i]++;
1290             else
1291                 *s->dct_tokens[plane][i] = token & ~3;
1292             goto end;
1293         case 1: // zero run
1294             s->dct_tokens[plane][i]++;
1295             i += (token >> 2) & 0x7f;
1296             block[perm[i]] = (token >> 9) * dequantizer[perm[i]];
1297             i++;
1298             break;
1299         case 2: // coeff
1300             block[perm[i]] = (token >> 2) * dequantizer[perm[i]];
1301             s->dct_tokens[plane][i++]++;
1302             break;
1303         default: // shouldn't happen
1304             return i;
1305         }
1306     } while (i < 64);
1307 end:
1308     // the actual DC+prediction is in the fragment structure
1309     block[0] = frag->dc * s->qmat[0][inter][plane][0];
1310     return i;
1311 }
1312
1313 /**
1314  * called when all pixels up to row y are complete
1315  */
1316 static void vp3_draw_horiz_band(Vp3DecodeContext *s, int y)
1317 {
1318     int h, cy;
1319     int offset[4];
1320
1321     if(s->avctx->draw_horiz_band==NULL)
1322         return;
1323
1324     h= y - s->last_slice_end;
1325     s->last_slice_end= y;
1326     y -= h;
1327
1328     if (!s->flipped_image) {
1329         y = s->avctx->height - y - h;
1330     }
1331
1332     cy = y >> s->chroma_y_shift;
1333     offset[0] = s->current_frame.linesize[0]*y;
1334     offset[1] = s->current_frame.linesize[1]*cy;
1335     offset[2] = s->current_frame.linesize[2]*cy;
1336     offset[3] = 0;
1337
1338     emms_c();
1339     s->avctx->draw_horiz_band(s->avctx, &s->current_frame, offset, y, 3, h);
1340 }
1341
1342 /*
1343  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
1344  * The slice number ranges from 0..(c_superblock_height - 1).
1345  */
1346 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
1347 {
1348     int x, y, i, j;
1349     LOCAL_ALIGNED_16(DCTELEM, block, [64]);
1350     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
1351     int motion_halfpel_index;
1352     uint8_t *motion_source;
1353     int plane, first_pixel;
1354
1355     if (slice >= s->c_superblock_height)
1356         return;
1357
1358     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1359         uint8_t *output_plane = s->current_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1360         uint8_t *  last_plane = s->   last_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1361         uint8_t *golden_plane = s-> golden_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1362         int stride            = s->current_frame.linesize[plane];
1363         int plane_width       = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
1364         int plane_height      = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
1365         int8_t (*motion_val)[2] = s->motion_val[!!plane];
1366
1367         int sb_x, sb_y        = slice << (!plane && s->chroma_y_shift);
1368         int slice_height      = sb_y + 1 + (!plane && s->chroma_y_shift);
1369         int slice_width       = plane ? s->c_superblock_width : s->y_superblock_width;
1370
1371         int fragment_width    = s->fragment_width[!!plane];
1372         int fragment_height   = s->fragment_height[!!plane];
1373         int fragment_start    = s->fragment_start[plane];
1374
1375         if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1376         if (CONFIG_GRAY && plane && (s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1377             continue;
1378
1379
1380         if(FFABS(stride) > 2048)
1381             return; //various tables are fixed size
1382
1383         /* for each superblock row in the slice (both of them)... */
1384         for (; sb_y < slice_height; sb_y++) {
1385
1386             /* for each superblock in a row... */
1387             for (sb_x = 0; sb_x < slice_width; sb_x++) {
1388
1389                 /* for each block in a superblock... */
1390                 for (j = 0; j < 16; j++) {
1391                     x = 4*sb_x + hilbert_offset[j][0];
1392                     y = 4*sb_y + hilbert_offset[j][1];
1393
1394                     i = fragment_start + y*fragment_width + x;
1395
1396                     // bounds check
1397                     if (x >= fragment_width || y >= fragment_height)
1398                         continue;
1399
1400                 first_pixel = 8*y*stride + 8*x;
1401
1402                 /* transform if this block was coded */
1403                 if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1404                     if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
1405                         (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
1406                         motion_source= golden_plane;
1407                     else
1408                         motion_source= last_plane;
1409
1410                     motion_source += first_pixel;
1411                     motion_halfpel_index = 0;
1412
1413                     /* sort out the motion vector if this fragment is coded
1414                      * using a motion vector method */
1415                     if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
1416                         (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
1417                         int src_x, src_y;
1418                         motion_x = motion_val[y*fragment_width + x][0];
1419                         motion_y = motion_val[y*fragment_width + x][1];
1420
1421                         src_x= (motion_x>>1) + 8*x;
1422                         src_y= (motion_y>>1) + 8*y;
1423
1424                         motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
1425                         motion_source += (motion_x >> 1);
1426
1427                         motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
1428                         motion_source += ((motion_y >> 1) * stride);
1429
1430                         if(src_x<0 || src_y<0 || src_x + 9 >= plane_width || src_y + 9 >= plane_height){
1431                             uint8_t *temp= s->edge_emu_buffer;
1432                             if(stride<0) temp -= 9*stride;
1433                             else temp += 9*stride;
1434
1435                             ff_emulated_edge_mc(temp, motion_source, stride, 9, 9, src_x, src_y, plane_width, plane_height);
1436                             motion_source= temp;
1437                         }
1438                     }
1439
1440
1441                     /* first, take care of copying a block from either the
1442                      * previous or the golden frame */
1443                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
1444                         /* Note, it is possible to implement all MC cases with
1445                            put_no_rnd_pixels_l2 which would look more like the
1446                            VP3 source but this would be slower as
1447                            put_no_rnd_pixels_tab is better optimzed */
1448                         if(motion_halfpel_index != 3){
1449                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
1450                                 output_plane + first_pixel,
1451                                 motion_source, stride, 8);
1452                         }else{
1453                             int d= (motion_x ^ motion_y)>>31; // d is 0 if motion_x and _y have the same sign, else -1
1454                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_l2[1](
1455                                 output_plane + first_pixel,
1456                                 motion_source - d,
1457                                 motion_source + stride + 1 + d,
1458                                 stride, 8);
1459                         }
1460                     }
1461
1462                         s->dsp.clear_block(block);
1463
1464                     /* invert DCT and place (or add) in final output */
1465
1466                     if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
1467                         vp3_dequant(s, s->all_fragments + i, plane, 0, block);
1468                         if(s->avctx->idct_algo!=FF_IDCT_VP3)
1469                             block[0] += 128<<3;
1470                         s->dsp.idct_put(
1471                             output_plane + first_pixel,
1472                             stride,
1473                             block);
1474                     } else {
1475                         if (vp3_dequant(s, s->all_fragments + i, plane, 1, block)) {
1476                         s->dsp.idct_add(
1477                             output_plane + first_pixel,
1478                             stride,
1479                             block);
1480                         } else {
1481                             s->dsp.vp3_idct_dc_add(output_plane + first_pixel, stride, block);
1482                         }
1483                     }
1484                 } else {
1485
1486                     /* copy directly from the previous frame */
1487                     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](
1488                         output_plane + first_pixel,
1489                         last_plane + first_pixel,
1490                         stride, 8);
1491
1492                 }
1493                 }
1494             }
1495
1496             // Filter up to the last row in the superblock row
1497             if (!s->skip_loop_filter)
1498                 apply_loop_filter(s, plane, 4*sb_y - !!sb_y, FFMIN(4*sb_y+3, fragment_height-1));
1499         }
1500     }
1501
1502      /* this looks like a good place for slice dispatch... */
1503      /* algorithm:
1504       *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
1505       *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
1506       *   else if (slice > 0)
1507       *     dispatch (slice - 1);
1508       */
1509
1510     vp3_draw_horiz_band(s, FFMIN((32 << s->chroma_y_shift) * (slice + 1) -16, s->height-16));
1511 }
1512
1513 /*
1514  * This is the ffmpeg/libavcodec API init function.
1515  */
1516 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1517 {
1518     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1519     int i, inter, plane;
1520     int c_width;
1521     int c_height;
1522     int y_fragment_count, c_fragment_count;
1523
1524     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V','P','3','0'))
1525         s->version = 0;
1526     else
1527         s->version = 1;
1528
1529     s->avctx = avctx;
1530     s->width = FFALIGN(avctx->width, 16);
1531     s->height = FFALIGN(avctx->height, 16);
1532     if (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_NONE)
1533         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
1534     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
1535     if(avctx->idct_algo==FF_IDCT_AUTO)
1536         avctx->idct_algo=FF_IDCT_VP3;
1537     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
1538
1539     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
1540
1541     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
1542      * in the first frame decode */
1543     for (i = 0; i < 3; i++)
1544         s->qps[i] = -1;
1545
1546     avcodec_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_x_shift, &s->chroma_y_shift);
1547
1548     s->y_superblock_width = (s->width + 31) / 32;
1549     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
1550     s->y_superblock_count = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
1551
1552     /* work out the dimensions for the C planes */
1553     c_width = s->width >> s->chroma_x_shift;
1554     c_height = s->height >> s->chroma_y_shift;
1555     s->c_superblock_width = (c_width + 31) / 32;
1556     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
1557     s->c_superblock_count = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
1558
1559     s->superblock_count = s->y_superblock_count + (s->c_superblock_count * 2);
1560     s->u_superblock_start = s->y_superblock_count;
1561     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + s->c_superblock_count;
1562     s->superblock_coding = av_malloc(s->superblock_count);
1563
1564     s->macroblock_width = (s->width + 15) / 16;
1565     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
1566     s->macroblock_count = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
1567
1568     s->fragment_width[0] = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
1569     s->fragment_height[0] = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
1570     s->fragment_width[1]  = s->fragment_width[0]  >> s->chroma_x_shift;
1571     s->fragment_height[1] = s->fragment_height[0] >> s->chroma_y_shift;
1572
1573     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
1574     y_fragment_count     = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1575     c_fragment_count     = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1576     s->fragment_count    = y_fragment_count + 2*c_fragment_count;
1577     s->fragment_start[1] = y_fragment_count;
1578     s->fragment_start[2] = y_fragment_count + c_fragment_count;
1579
1580     s->all_fragments = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
1581     s->coded_fragment_list[0] = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(int));
1582     s->dct_tokens_base = av_malloc(64*s->fragment_count * sizeof(*s->dct_tokens_base));
1583     s->motion_val[0] = av_malloc(y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
1584     s->motion_val[1] = av_malloc(c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
1585
1586     if (!s->superblock_coding || !s->all_fragments || !s->dct_tokens_base ||
1587         !s->coded_fragment_list[0] || !s->motion_val[0] || !s->motion_val[1]) {
1588         vp3_decode_end(avctx);
1589         return -1;
1590     }
1591
1592     if (!s->theora_tables)
1593     {
1594         for (i = 0; i < 64; i++) {
1595             s->coded_dc_scale_factor[i] = vp31_dc_scale_factor[i];
1596             s->coded_ac_scale_factor[i] = vp31_ac_scale_factor[i];
1597             s->base_matrix[0][i] = vp31_intra_y_dequant[i];
1598             s->base_matrix[1][i] = vp31_intra_c_dequant[i];
1599             s->base_matrix[2][i] = vp31_inter_dequant[i];
1600             s->filter_limit_values[i] = vp31_filter_limit_values[i];
1601         }
1602
1603         for(inter=0; inter<2; inter++){
1604             for(plane=0; plane<3; plane++){
1605                 s->qr_count[inter][plane]= 1;
1606                 s->qr_size [inter][plane][0]= 63;
1607                 s->qr_base [inter][plane][0]=
1608                 s->qr_base [inter][plane][1]= 2*inter + (!!plane)*!inter;
1609             }
1610         }
1611
1612         /* init VLC tables */
1613         for (i = 0; i < 16; i++) {
1614
1615             /* DC histograms */
1616             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1617                 &dc_bias[i][0][1], 4, 2,
1618                 &dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
1619
1620             /* group 1 AC histograms */
1621             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1622                 &ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
1623                 &ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
1624
1625             /* group 2 AC histograms */
1626             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1627                 &ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
1628                 &ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
1629
1630             /* group 3 AC histograms */
1631             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1632                 &ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
1633                 &ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
1634
1635             /* group 4 AC histograms */
1636             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1637                 &ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
1638                 &ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
1639         }
1640     } else {
1641
1642         for (i = 0; i < 16; i++) {
1643             /* DC histograms */
1644             if (init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1645                 &s->huffman_table[i][0][1], 8, 4,
1646                 &s->huffman_table[i][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1647                 goto vlc_fail;
1648
1649             /* group 1 AC histograms */
1650             if (init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1651                 &s->huffman_table[i+16][0][1], 8, 4,
1652                 &s->huffman_table[i+16][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1653                 goto vlc_fail;
1654
1655             /* group 2 AC histograms */
1656             if (init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1657                 &s->huffman_table[i+16*2][0][1], 8, 4,
1658                 &s->huffman_table[i+16*2][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1659                 goto vlc_fail;
1660
1661             /* group 3 AC histograms */
1662             if (init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1663                 &s->huffman_table[i+16*3][0][1], 8, 4,
1664                 &s->huffman_table[i+16*3][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1665                 goto vlc_fail;
1666
1667             /* group 4 AC histograms */
1668             if (init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1669                 &s->huffman_table[i+16*4][0][1], 8, 4,
1670                 &s->huffman_table[i+16*4][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1671                 goto vlc_fail;
1672         }
1673     }
1674
1675     init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
1676         &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1677         &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1678
1679     init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
1680         &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1681         &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1682
1683     init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
1684         &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
1685         &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1686
1687     init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
1688         &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
1689         &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1690
1691     /* work out the block mapping tables */
1692     s->superblock_fragments = av_malloc(s->superblock_count * 16 * sizeof(int));
1693     s->macroblock_coding = av_malloc(s->macroblock_count + 1);
1694     if (!s->superblock_fragments || !s->macroblock_coding) {
1695         vp3_decode_end(avctx);
1696         return -1;
1697     }
1698     init_block_mapping(s);
1699
1700     for (i = 0; i < 3; i++) {
1701         s->current_frame.data[i] = NULL;
1702         s->last_frame.data[i] = NULL;
1703         s->golden_frame.data[i] = NULL;
1704     }
1705
1706     return 0;
1707
1708 vlc_fail:
1709     av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid huffman table\n");
1710     return -1;
1711 }
1712
1713 /*
1714  * This is the ffmpeg/libavcodec API frame decode function.
1715  */
1716 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1717                             void *data, int *data_size,
1718                             AVPacket *avpkt)
1719 {
1720     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1721     int buf_size = avpkt->size;
1722     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1723     GetBitContext gb;
1724     static int counter = 0;
1725     int i;
1726
1727     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1728
1729     if (s->theora && get_bits1(&gb))
1730     {
1731         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
1732         return -1;
1733     }
1734
1735     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
1736     if (!s->theora)
1737         skip_bits(&gb, 1);
1738     for (i = 0; i < 3; i++)
1739         s->last_qps[i] = s->qps[i];
1740
1741     s->nqps=0;
1742     do{
1743         s->qps[s->nqps++]= get_bits(&gb, 6);
1744     } while(s->theora >= 0x030200 && s->nqps<3 && get_bits1(&gb));
1745     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
1746         s->qps[i] = -1;
1747
1748     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
1749         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
1750             s->keyframe?"key":"", counter, s->qps[0]);
1751     counter++;
1752
1753     s->skip_loop_filter = !s->filter_limit_values[s->qps[0]] ||
1754         avctx->skip_loop_filter >= (s->keyframe ? AVDISCARD_ALL : AVDISCARD_NONKEY);
1755
1756     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
1757         init_loop_filter(s);
1758
1759     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
1760         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
1761         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
1762         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
1763             init_dequantizer(s, i);
1764
1765     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
1766         return buf_size;
1767
1768     s->current_frame.reference = 3;
1769     s->current_frame.pict_type = s->keyframe ? FF_I_TYPE : FF_P_TYPE;
1770     if (avctx->get_buffer(avctx, &s->current_frame) < 0) {
1771         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1772         goto error;
1773     }
1774
1775     if (s->keyframe) {
1776         if (!s->theora)
1777         {
1778             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
1779             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
1780             if (s->version)
1781             {
1782                 s->version = get_bits(&gb, 5);
1783                 if (counter == 1)
1784                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "VP version: %d\n", s->version);
1785             }
1786         }
1787         if (s->version || s->theora)
1788         {
1789                 if (get_bits1(&gb))
1790                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
1791             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
1792         }
1793     } else {
1794         if (!s->golden_frame.data[0]) {
1795             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "vp3: first frame not a keyframe\n");
1796
1797             s->golden_frame.reference = 3;
1798             s->golden_frame.pict_type = FF_I_TYPE;
1799             if (avctx->get_buffer(avctx, &s->golden_frame) < 0) {
1800                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1801                 goto error;
1802             }
1803             s->last_frame = s->golden_frame;
1804             s->last_frame.type = FF_BUFFER_TYPE_COPY;
1805         }
1806     }
1807
1808     s->current_frame.qscale_table= s->qscale_table; //FIXME allocate individual tables per AVFrame
1809     s->current_frame.qstride= 0;
1810
1811     memset(s->all_fragments, 0, s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
1812
1813     if (unpack_superblocks(s, &gb)){
1814         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
1815         goto error;
1816     }
1817     if (unpack_modes(s, &gb)){
1818         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
1819         goto error;
1820     }
1821     if (unpack_vectors(s, &gb)){
1822         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
1823         goto error;
1824     }
1825     if (unpack_block_qpis(s, &gb)){
1826         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
1827         goto error;
1828     }
1829     if (unpack_dct_coeffs(s, &gb)){
1830         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
1831         goto error;
1832     }
1833
1834     for (i = 0; i < 3; i++) {
1835         int height = s->height >> (i && s->chroma_y_shift);
1836         if (s->flipped_image)
1837             s->data_offset[i] = 0;
1838         else
1839             s->data_offset[i] = (height-1) * s->current_frame.linesize[i];
1840     }
1841
1842     s->last_slice_end = 0;
1843     for (i = 0; i < s->c_superblock_height; i++)
1844         render_slice(s, i);
1845
1846     // filter the last row
1847     for (i = 0; i < 3; i++) {
1848         int row = (s->height >> (3+(i && s->chroma_y_shift))) - 1;
1849         apply_loop_filter(s, i, row, row+1);
1850     }
1851     vp3_draw_horiz_band(s, s->avctx->height);
1852
1853     *data_size=sizeof(AVFrame);
1854     *(AVFrame*)data= s->current_frame;
1855
1856     /* release the last frame, if it is allocated and if it is not the
1857      * golden frame */
1858     if (s->last_frame.data[0] && s->last_frame.type != FF_BUFFER_TYPE_COPY)
1859         avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1860
1861     /* shuffle frames (last = current) */
1862     s->last_frame= s->current_frame;
1863
1864     if (s->keyframe) {
1865         if (s->golden_frame.data[0])
1866             avctx->release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1867         s->golden_frame = s->current_frame;
1868         s->last_frame.type = FF_BUFFER_TYPE_COPY;
1869     }
1870
1871     s->current_frame.data[0]= NULL; /* ensure that we catch any access to this released frame */
1872
1873     return buf_size;
1874
1875 error:
1876     if (s->current_frame.data[0])
1877         avctx->release_buffer(avctx, &s->current_frame);
1878     return -1;
1879 }
1880
1881 /*
1882  * This is the ffmpeg/libavcodec API module cleanup function.
1883  */
1884 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1885 {
1886     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1887     int i;
1888
1889     av_free(s->superblock_coding);
1890     av_free(s->all_fragments);
1891     av_free(s->coded_fragment_list[0]);
1892     av_free(s->dct_tokens_base);
1893     av_free(s->superblock_fragments);
1894     av_free(s->macroblock_coding);
1895     av_free(s->motion_val[0]);
1896     av_free(s->motion_val[1]);
1897
1898     for (i = 0; i < 16; i++) {
1899         free_vlc(&s->dc_vlc[i]);
1900         free_vlc(&s->ac_vlc_1[i]);
1901         free_vlc(&s->ac_vlc_2[i]);
1902         free_vlc(&s->ac_vlc_3[i]);
1903         free_vlc(&s->ac_vlc_4[i]);
1904     }
1905
1906     free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
1907     free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
1908     free_vlc(&s->mode_code_vlc);
1909     free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
1910
1911     /* release all frames */
1912     if (s->golden_frame.data[0])
1913         avctx->release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1914     if (s->last_frame.data[0] && s->last_frame.type != FF_BUFFER_TYPE_COPY)
1915         avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1916     /* no need to release the current_frame since it will always be pointing
1917      * to the same frame as either the golden or last frame */
1918
1919     return 0;
1920 }
1921
1922 static int read_huffman_tree(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
1923 {
1924     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1925
1926     if (get_bits1(gb)) {
1927         int token;
1928         if (s->entries >= 32) { /* overflow */
1929             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
1930             return -1;
1931         }
1932         token = get_bits(gb, 5);
1933         //av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "hti %d hbits %x token %d entry : %d size %d\n", s->hti, s->hbits, token, s->entries, s->huff_code_size);
1934         s->huffman_table[s->hti][token][0] = s->hbits;
1935         s->huffman_table[s->hti][token][1] = s->huff_code_size;
1936         s->entries++;
1937     }
1938     else {
1939         if (s->huff_code_size >= 32) {/* overflow */
1940             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
1941             return -1;
1942         }
1943         s->huff_code_size++;
1944         s->hbits <<= 1;
1945         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
1946             return -1;
1947         s->hbits |= 1;
1948         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
1949             return -1;
1950         s->hbits >>= 1;
1951         s->huff_code_size--;
1952     }
1953     return 0;
1954 }
1955
1956 #if CONFIG_THEORA_DECODER
1957 static const enum PixelFormat theora_pix_fmts[4] = {
1958     PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_NONE, PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV444P
1959 };
1960
1961 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
1962 {
1963     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1964     int visible_width, visible_height, colorspace;
1965     int offset_x = 0, offset_y = 0;
1966     AVRational fps, aspect;
1967
1968     s->theora = get_bits_long(gb, 24);
1969     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
1970
1971     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3 */
1972     /* but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
1973     if (s->theora < 0x030200)
1974     {
1975         s->flipped_image = 1;
1976         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
1977     }
1978
1979     visible_width  = s->width  = get_bits(gb, 16) << 4;
1980     visible_height = s->height = get_bits(gb, 16) << 4;
1981
1982     if(av_image_check_size(s->width, s->height, 0, avctx)){
1983         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid dimensions (%dx%d)\n", s->width, s->height);
1984         s->width= s->height= 0;
1985         return -1;
1986     }
1987
1988     if (s->theora >= 0x030200) {
1989         visible_width  = get_bits_long(gb, 24);
1990         visible_height = get_bits_long(gb, 24);
1991
1992         offset_x = get_bits(gb, 8); /* offset x */
1993         offset_y = get_bits(gb, 8); /* offset y, from bottom */
1994     }
1995
1996     fps.num = get_bits_long(gb, 32);
1997     fps.den = get_bits_long(gb, 32);
1998     if (fps.num && fps.den) {
1999         av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
2000                   fps.den, fps.num, 1<<30);
2001     }
2002
2003     aspect.num = get_bits_long(gb, 24);
2004     aspect.den = get_bits_long(gb, 24);
2005     if (aspect.num && aspect.den) {
2006         av_reduce(&avctx->sample_aspect_ratio.num,
2007                   &avctx->sample_aspect_ratio.den,
2008                   aspect.num, aspect.den, 1<<30);
2009     }
2010
2011     if (s->theora < 0x030200)
2012         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2013     colorspace = get_bits(gb, 8);
2014     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
2015
2016     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
2017
2018     if (s->theora >= 0x030200)
2019     {
2020         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2021         avctx->pix_fmt = theora_pix_fmts[get_bits(gb, 2)];
2022         skip_bits(gb, 3); /* reserved */
2023     }
2024
2025 //    align_get_bits(gb);
2026
2027     if (   visible_width  <= s->width  && visible_width  > s->width-16
2028         && visible_height <= s->height && visible_height > s->height-16
2029         && !offset_x && (offset_y == s->height - visible_height))
2030         avcodec_set_dimensions(avctx, visible_width, visible_height);
2031     else
2032         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
2033
2034     if (colorspace == 1) {
2035         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470M;
2036     } else if (colorspace == 2) {
2037         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470BG;
2038     }
2039     if (colorspace == 1 || colorspace == 2) {
2040         avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
2041         avctx->color_trc  = AVCOL_TRC_BT709;
2042     }
2043
2044     return 0;
2045 }
2046
2047 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2048 {
2049     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2050     int i, n, matrices, inter, plane;
2051
2052     if (s->theora >= 0x030200) {
2053         n = get_bits(gb, 3);
2054         /* loop filter limit values table */
2055         if (n) {
2056             for (i = 0; i < 64; i++) {
2057                 s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
2058                 if (s->filter_limit_values[i] > 127) {
2059                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "filter limit value too large (%i > 127), clamping\n", s->filter_limit_values[i]);
2060                     s->filter_limit_values[i] = 127;
2061                 }
2062             }
2063         }
2064     }
2065
2066     if (s->theora >= 0x030200)
2067         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2068     else
2069         n = 16;
2070     /* quality threshold table */
2071     for (i = 0; i < 64; i++)
2072         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2073
2074     if (s->theora >= 0x030200)
2075         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2076     else
2077         n = 16;
2078     /* dc scale factor table */
2079     for (i = 0; i < 64; i++)
2080         s->coded_dc_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2081
2082     if (s->theora >= 0x030200)
2083         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
2084     else
2085         matrices = 3;
2086
2087     if(matrices > 384){
2088         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
2089         return -1;
2090     }
2091
2092     for(n=0; n<matrices; n++){
2093         for (i = 0; i < 64; i++)
2094             s->base_matrix[n][i]= get_bits(gb, 8);
2095     }
2096
2097     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
2098         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
2099             int newqr= 1;
2100             if (inter || plane > 0)
2101                 newqr = get_bits1(gb);
2102             if (!newqr) {
2103                 int qtj, plj;
2104                 if(inter && get_bits1(gb)){
2105                     qtj = 0;
2106                     plj = plane;
2107                 }else{
2108                     qtj= (3*inter + plane - 1) / 3;
2109                     plj= (plane + 2) % 3;
2110                 }
2111                 s->qr_count[inter][plane]= s->qr_count[qtj][plj];
2112                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj], sizeof(s->qr_size[0][0]));
2113                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj], sizeof(s->qr_base[0][0]));
2114             } else {
2115                 int qri= 0;
2116                 int qi = 0;
2117
2118                 for(;;){
2119                     i= get_bits(gb, av_log2(matrices-1)+1);
2120                     if(i>= matrices){
2121                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid base matrix index\n");
2122                         return -1;
2123                     }
2124                     s->qr_base[inter][plane][qri]= i;
2125                     if(qi >= 63)
2126                         break;
2127                     i = get_bits(gb, av_log2(63-qi)+1) + 1;
2128                     s->qr_size[inter][plane][qri++]= i;
2129                     qi += i;
2130                 }
2131
2132                 if (qi > 63) {
2133                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
2134                     return -1;
2135                 }
2136                 s->qr_count[inter][plane]= qri;
2137             }
2138         }
2139     }
2140
2141     /* Huffman tables */
2142     for (s->hti = 0; s->hti < 80; s->hti++) {
2143         s->entries = 0;
2144         s->huff_code_size = 1;
2145         if (!get_bits1(gb)) {
2146             s->hbits = 0;
2147             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2148                 return -1;
2149             s->hbits = 1;
2150             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2151                 return -1;
2152         }
2153     }
2154
2155     s->theora_tables = 1;
2156
2157     return 0;
2158 }
2159
2160 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2161 {
2162     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2163     GetBitContext gb;
2164     int ptype;
2165     uint8_t *header_start[3];
2166     int header_len[3];
2167     int i;
2168
2169     s->theora = 1;
2170
2171     if (!avctx->extradata_size)
2172     {
2173         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
2174         return -1;
2175     }
2176
2177     if (ff_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
2178                               42, header_start, header_len) < 0) {
2179         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
2180         return -1;
2181     }
2182
2183   for(i=0;i<3;i++) {
2184     init_get_bits(&gb, header_start[i], header_len[i] * 8);
2185
2186     ptype = get_bits(&gb, 8);
2187
2188      if (!(ptype & 0x80))
2189      {
2190         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
2191 //        return -1;
2192      }
2193
2194     // FIXME: Check for this as well.
2195     skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2196
2197     switch(ptype)
2198     {
2199         case 0x80:
2200             theora_decode_header(avctx, &gb);
2201                 break;
2202         case 0x81:
2203 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
2204 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
2205             break;
2206         case 0x82:
2207             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
2208                 return -1;
2209             break;
2210         default:
2211             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype&~0x80);
2212             break;
2213     }
2214     if(ptype != 0x81 && 8*header_len[i] != get_bits_count(&gb))
2215         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "%d bits left in packet %X\n", 8*header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
2216     if (s->theora < 0x030200)
2217         break;
2218   }
2219
2220     return vp3_decode_init(avctx);
2221 }
2222
2223 AVCodec theora_decoder = {
2224     "theora",
2225     AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2226     CODEC_ID_THEORA,
2227     sizeof(Vp3DecodeContext),
2228     theora_decode_init,
2229     NULL,
2230     vp3_decode_end,
2231     vp3_decode_frame,
2232     CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
2233     NULL,
2234     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
2235 };
2236 #endif
2237
2238 AVCodec vp3_decoder = {
2239     "vp3",
2240     AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2241     CODEC_ID_VP3,
2242     sizeof(Vp3DecodeContext),
2243     vp3_decode_init,
2244     NULL,
2245     vp3_decode_end,
2246     vp3_decode_frame,
2247     CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
2248     NULL,
2249     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
2250 };