indeo: clear allocated band buffers
[ffmpeg.git] / libavcodec / vp3.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2003-2004 the ffmpeg project
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 "libavutil/imgutils.h"
37 #include "avcodec.h"
38 #include "internal.h"
39 #include "dsputil.h"
40 #include "get_bits.h"
41
42 #include "vp3data.h"
43 #include "xiph.h"
44 #include "thread.h"
45
46 #define FRAGMENT_PIXELS 8
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;
240
241     /* Huffman decode */
242     int hti;
243     unsigned int hbits;
244     int entries;
245     int huff_code_size;
246     uint32_t huffman_table[80][32][2];
247
248     uint8_t filter_limit_values[64];
249     DECLARE_ALIGNED(8, int, bounding_values_array)[256+2];
250 } Vp3DecodeContext;
251
252 /************************************************************************
253  * VP3 specific functions
254  ************************************************************************/
255
256 static void vp3_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
257 {
258     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
259
260     if (s->golden_frame.data[0]) {
261         if (s->golden_frame.data[0] == s->last_frame.data[0])
262             memset(&s->last_frame, 0, sizeof(AVFrame));
263         if (s->current_frame.data[0] == s->golden_frame.data[0])
264             memset(&s->current_frame, 0, sizeof(AVFrame));
265         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
266     }
267     if (s->last_frame.data[0]) {
268         if (s->current_frame.data[0] == s->last_frame.data[0])
269             memset(&s->current_frame, 0, sizeof(AVFrame));
270         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
271     }
272     if (s->current_frame.data[0])
273         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->current_frame);
274 }
275
276 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
277 {
278     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
279     int i;
280
281     av_free(s->superblock_coding);
282     av_free(s->all_fragments);
283     av_free(s->coded_fragment_list[0]);
284     av_free(s->dct_tokens_base);
285     av_free(s->superblock_fragments);
286     av_free(s->macroblock_coding);
287     av_free(s->motion_val[0]);
288     av_free(s->motion_val[1]);
289     av_free(s->edge_emu_buffer);
290
291     if (avctx->internal->is_copy)
292         return 0;
293
294     for (i = 0; i < 16; i++) {
295         ff_free_vlc(&s->dc_vlc[i]);
296         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_1[i]);
297         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_2[i]);
298         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_3[i]);
299         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_4[i]);
300     }
301
302     ff_free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
303     ff_free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
304     ff_free_vlc(&s->mode_code_vlc);
305     ff_free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
306
307     /* release all frames */
308     vp3_decode_flush(avctx);
309
310     return 0;
311 }
312
313 /*
314  * This function sets up all of the various blocks mappings:
315  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
316  * superblocks <-> macroblocks
317  *
318  * @return 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
319  */
320 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
321 {
322     int sb_x, sb_y, plane;
323     int x, y, i, j = 0;
324
325     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
326         int sb_width    = plane ? s->c_superblock_width  : s->y_superblock_width;
327         int sb_height   = plane ? s->c_superblock_height : s->y_superblock_height;
328         int frag_width  = s->fragment_width[!!plane];
329         int frag_height = s->fragment_height[!!plane];
330
331         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++)
332             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++)
333                 for (i = 0; i < 16; i++) {
334                     x = 4*sb_x + hilbert_offset[i][0];
335                     y = 4*sb_y + hilbert_offset[i][1];
336
337                     if (x < frag_width && y < frag_height)
338                         s->superblock_fragments[j++] = s->fragment_start[plane] + y*frag_width + x;
339                     else
340                         s->superblock_fragments[j++] = -1;
341                 }
342     }
343
344     return 0;  /* successful path out */
345 }
346
347 /*
348  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
349  * frame.
350  */
351 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
352 {
353     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
354     int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[s->qps[qpi]];
355     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
356
357     for(inter=0; inter<2; inter++){
358         for(plane=0; plane<3; plane++){
359             int sum=0;
360             for(qri=0; qri<s->qr_count[inter][plane]; qri++){
361                 sum+= s->qr_size[inter][plane][qri];
362                 if(s->qps[qpi] <= sum)
363                     break;
364             }
365             qistart= sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
366             bmi= s->qr_base[inter][plane][qri  ];
367             bmj= s->qr_base[inter][plane][qri+1];
368             for(i=0; i<64; i++){
369                 int coeff= (  2*(sum    -s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmi][i]
370                             - 2*(qistart-s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmj][i]
371                             + s->qr_size[inter][plane][qri])
372                            / (2*s->qr_size[inter][plane][qri]);
373
374                 int qmin= 8<<(inter + !i);
375                 int qscale= i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
376
377                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->dsp.idct_permutation[i]]= av_clip((qscale * coeff)/100 * 4, qmin, 4096);
378             }
379             // all DC coefficients use the same quant so as not to interfere with DC prediction
380             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
381         }
382     }
383 }
384
385 /*
386  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
387  * quality index is different from the previous frame's.
388  *
389  * The filter_limit_values may not be larger than 127.
390  */
391 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
392 {
393     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
394     int filter_limit;
395     int x;
396     int value;
397
398     filter_limit = s->filter_limit_values[s->qps[0]];
399     assert(filter_limit < 128);
400
401     /* set up the bounding values */
402     memset(s->bounding_values_array, 0, 256 * sizeof(int));
403     for (x = 0; x < filter_limit; x++) {
404         bounding_values[-x] = -x;
405         bounding_values[x] = x;
406     }
407     for (x = value = filter_limit; x < 128 && value; x++, value--) {
408         bounding_values[ x] =  value;
409         bounding_values[-x] = -value;
410     }
411     if (value)
412         bounding_values[128] = value;
413     bounding_values[129] = bounding_values[130] = filter_limit * 0x02020202;
414 }
415
416 /*
417  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
418  * information from the bitstream.
419  */
420 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
421 {
422     int superblock_starts[3] = { 0, s->u_superblock_start, s->v_superblock_start };
423     int bit = 0;
424     int current_superblock = 0;
425     int current_run = 0;
426     int num_partial_superblocks = 0;
427
428     int i, j;
429     int current_fragment;
430     int plane;
431
432     if (s->keyframe) {
433         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
434
435     } else {
436
437         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
438         bit = get_bits1(gb) ^ 1;
439         current_run = 0;
440
441         while (current_superblock < s->superblock_count && get_bits_left(gb) > 0) {
442             if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
443                 bit = get_bits1(gb);
444             else
445                 bit ^= 1;
446
447                 current_run = get_vlc2(gb,
448                     s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
449                 if (current_run == 34)
450                     current_run += get_bits(gb, 12);
451
452             if (current_superblock + current_run > s->superblock_count) {
453                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid partially coded superblock run length\n");
454                 return -1;
455             }
456
457             memset(s->superblock_coding + current_superblock, bit, current_run);
458
459             current_superblock += current_run;
460             if (bit)
461                 num_partial_superblocks += current_run;
462         }
463
464         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
465          * not marked as partially coded in the previous step */
466         if (num_partial_superblocks < s->superblock_count) {
467             int superblocks_decoded = 0;
468
469             current_superblock = 0;
470             bit = get_bits1(gb) ^ 1;
471             current_run = 0;
472
473             while (superblocks_decoded < s->superblock_count - num_partial_superblocks
474                    && get_bits_left(gb) > 0) {
475
476                 if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
477                     bit = get_bits1(gb);
478                 else
479                     bit ^= 1;
480
481                         current_run = get_vlc2(gb,
482                             s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
483                         if (current_run == 34)
484                             current_run += get_bits(gb, 12);
485
486                 for (j = 0; j < current_run; current_superblock++) {
487                     if (current_superblock >= s->superblock_count) {
488                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid fully coded superblock run length\n");
489                         return -1;
490                     }
491
492                 /* skip any superblocks already marked as partially coded */
493                 if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
494                     s->superblock_coding[current_superblock] = 2*bit;
495                     j++;
496                 }
497                 }
498                 superblocks_decoded += current_run;
499             }
500         }
501
502         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
503          * unpacking fragment codings */
504         if (num_partial_superblocks) {
505
506             current_run = 0;
507             bit = get_bits1(gb);
508             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
509              * fetched the bit will be toggled again */
510             bit ^= 1;
511         }
512     }
513
514     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
515      * superblock (all planes) */
516     s->total_num_coded_frags = 0;
517     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
518
519     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
520         int sb_start = superblock_starts[plane];
521         int sb_end = sb_start + (plane ? s->c_superblock_count : s->y_superblock_count);
522         int num_coded_frags = 0;
523
524     for (i = sb_start; i < sb_end && get_bits_left(gb) > 0; i++) {
525
526         /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
527         for (j = 0; j < 16; j++) {
528
529             /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
530             current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
531             if (current_fragment != -1) {
532                 int coded = s->superblock_coding[i];
533
534                 if (s->superblock_coding[i] == SB_PARTIALLY_CODED) {
535
536                     /* fragment may or may not be coded; this is the case
537                      * that cares about the fragment coding runs */
538                     if (current_run-- == 0) {
539                         bit ^= 1;
540                         current_run = get_vlc2(gb,
541                             s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
542                     }
543                     coded = bit;
544                 }
545
546                     if (coded) {
547                         /* default mode; actual mode will be decoded in
548                          * the next phase */
549                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
550                             MODE_INTER_NO_MV;
551                         s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
552                             current_fragment;
553                     } else {
554                         /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
555                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
556                             MODE_COPY;
557                     }
558             }
559         }
560     }
561         s->total_num_coded_frags += num_coded_frags;
562         for (i = 0; i < 64; i++)
563             s->num_coded_frags[plane][i] = num_coded_frags;
564         if (plane < 2)
565             s->coded_fragment_list[plane+1] = s->coded_fragment_list[plane] + num_coded_frags;
566     }
567     return 0;
568 }
569
570 /*
571  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
572  * from the bitstream.
573  */
574 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
575 {
576     int i, j, k, sb_x, sb_y;
577     int scheme;
578     int current_macroblock;
579     int current_fragment;
580     int coding_mode;
581     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
582     const int *alphabet;
583     Vp3Fragment *frag;
584
585     if (s->keyframe) {
586         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
587             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
588
589     } else {
590
591         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
592         scheme = get_bits(gb, 3);
593
594         /* is it a custom coding scheme? */
595         if (scheme == 0) {
596             for (i = 0; i < 8; i++)
597                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
598             for (i = 0; i < 8; i++)
599                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
600             alphabet = custom_mode_alphabet;
601         } else
602             alphabet = ModeAlphabet[scheme-1];
603
604         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
605          * coded fragments */
606         for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
607             for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
608                 if (get_bits_left(gb) <= 0)
609                     return -1;
610
611             for (j = 0; j < 4; j++) {
612                 int mb_x = 2*sb_x +   (j>>1);
613                 int mb_y = 2*sb_y + (((j>>1)+j)&1);
614                 current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
615
616                 if (mb_x >= s->macroblock_width || mb_y >= s->macroblock_height)
617                     continue;
618
619 #define BLOCK_X (2*mb_x + (k&1))
620 #define BLOCK_Y (2*mb_y + (k>>1))
621                 /* coding modes are only stored if the macroblock has at least one
622                  * luma block coded, otherwise it must be INTER_NO_MV */
623                 for (k = 0; k < 4; k++) {
624                     current_fragment = BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
625                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY)
626                         break;
627                 }
628                 if (k == 4) {
629                     s->macroblock_coding[current_macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
630                     continue;
631                 }
632
633                 /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
634                 if (scheme == 7)
635                     coding_mode = get_bits(gb, 3);
636                 else
637                     coding_mode = alphabet
638                         [get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
639
640                 s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
641                 for (k = 0; k < 4; k++) {
642                     frag = s->all_fragments + BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
643                     if (frag->coding_method != MODE_COPY)
644                         frag->coding_method = coding_mode;
645                 }
646
647 #define SET_CHROMA_MODES \
648     if (frag[s->fragment_start[1]].coding_method != MODE_COPY) \
649         frag[s->fragment_start[1]].coding_method = coding_mode;\
650     if (frag[s->fragment_start[2]].coding_method != MODE_COPY) \
651         frag[s->fragment_start[2]].coding_method = coding_mode;
652
653                 if (s->chroma_y_shift) {
654                     frag = s->all_fragments + mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
655                     SET_CHROMA_MODES
656                 } else if (s->chroma_x_shift) {
657                     frag = s->all_fragments + 2*mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
658                     for (k = 0; k < 2; k++) {
659                         SET_CHROMA_MODES
660                         frag += s->fragment_width[1];
661                     }
662                 } else {
663                     for (k = 0; k < 4; k++) {
664                         frag = s->all_fragments + BLOCK_Y*s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
665                         SET_CHROMA_MODES
666                     }
667                 }
668             }
669             }
670         }
671     }
672
673     return 0;
674 }
675
676 /*
677  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
678  * macroblocks from the bitstream.
679  */
680 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
681 {
682     int j, k, sb_x, sb_y;
683     int coding_mode;
684     int motion_x[4];
685     int motion_y[4];
686     int last_motion_x = 0;
687     int last_motion_y = 0;
688     int prior_last_motion_x = 0;
689     int prior_last_motion_y = 0;
690     int current_macroblock;
691     int current_fragment;
692     int frag;
693
694     if (s->keyframe)
695         return 0;
696
697     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme */
698     coding_mode = get_bits1(gb);
699
700     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
701      * coded fragments */
702     for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
703         for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
704             if (get_bits_left(gb) <= 0)
705                 return -1;
706
707         for (j = 0; j < 4; j++) {
708             int mb_x = 2*sb_x +   (j>>1);
709             int mb_y = 2*sb_y + (((j>>1)+j)&1);
710             current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
711
712             if (mb_x >= s->macroblock_width || mb_y >= s->macroblock_height ||
713                 (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY))
714                 continue;
715
716             switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
717
718             case MODE_INTER_PLUS_MV:
719             case MODE_GOLDEN_MV:
720                 /* all 6 fragments use the same motion vector */
721                 if (coding_mode == 0) {
722                     motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
723                     motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
724                 } else {
725                     motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
726                     motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
727                 }
728
729                 /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
730                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] ==
731                     MODE_INTER_PLUS_MV) {
732                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
733                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
734                     last_motion_x = motion_x[0];
735                     last_motion_y = motion_y[0];
736                 }
737                 break;
738
739             case MODE_INTER_FOURMV:
740                 /* vector maintenance */
741                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
742                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
743
744                 /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
745                  * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
746                 for (k = 0; k < 4; k++) {
747                     current_fragment = BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
748                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY) {
749                         if (coding_mode == 0) {
750                             motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
751                             motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
752                         } else {
753                             motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
754                             motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
755                         }
756                         last_motion_x = motion_x[k];
757                         last_motion_y = motion_y[k];
758                     } else {
759                         motion_x[k] = 0;
760                         motion_y[k] = 0;
761                     }
762                 }
763                 break;
764
765             case MODE_INTER_LAST_MV:
766                 /* all 6 fragments use the last motion vector */
767                 motion_x[0] = last_motion_x;
768                 motion_y[0] = last_motion_y;
769
770                 /* no vector maintenance (last vector remains the
771                  * last vector) */
772                 break;
773
774             case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
775                 /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
776                  * last motion vector */
777                 motion_x[0] = prior_last_motion_x;
778                 motion_y[0] = prior_last_motion_y;
779
780                 /* vector maintenance */
781                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
782                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
783                 last_motion_x = motion_x[0];
784                 last_motion_y = motion_y[0];
785                 break;
786
787             default:
788                 /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
789                 motion_x[0] = 0;
790                 motion_y[0] = 0;
791
792                 /* no vector maintenance */
793                 break;
794             }
795
796             /* assign the motion vectors to the correct fragments */
797             for (k = 0; k < 4; k++) {
798                 current_fragment =
799                     BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
800                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
801                     s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[k];
802                     s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[k];
803                 } else {
804                     s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[0];
805                     s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[0];
806                 }
807             }
808
809             if (s->chroma_y_shift) {
810                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
811                     motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1] + motion_x[2] + motion_x[3], 2);
812                     motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1] + motion_y[2] + motion_y[3], 2);
813                 }
814                 motion_x[0] = (motion_x[0]>>1) | (motion_x[0]&1);
815                 motion_y[0] = (motion_y[0]>>1) | (motion_y[0]&1);
816                 frag = mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
817                 s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
818                 s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
819             } else if (s->chroma_x_shift) {
820                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
821                     motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1], 1);
822                     motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1], 1);
823                     motion_x[1] = RSHIFT(motion_x[2] + motion_x[3], 1);
824                     motion_y[1] = RSHIFT(motion_y[2] + motion_y[3], 1);
825                 } else {
826                     motion_x[1] = motion_x[0];
827                     motion_y[1] = motion_y[0];
828                 }
829                 motion_x[0] = (motion_x[0]>>1) | (motion_x[0]&1);
830                 motion_x[1] = (motion_x[1]>>1) | (motion_x[1]&1);
831
832                 frag = 2*mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
833                 for (k = 0; k < 2; k++) {
834                     s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
835                     s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
836                     frag += s->fragment_width[1];
837                 }
838             } else {
839                 for (k = 0; k < 4; k++) {
840                     frag = BLOCK_Y*s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
841                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
842                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
843                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
844                     } else {
845                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
846                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
847                     }
848                 }
849             }
850         }
851         }
852     }
853
854     return 0;
855 }
856
857 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
858 {
859     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
860     int num_blocks = s->total_num_coded_frags;
861
862     for (qpi = 0; qpi < s->nqps-1 && num_blocks > 0; qpi++) {
863         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
864
865         bit = get_bits1(gb) ^ 1;
866         run_length = 0;
867
868         do {
869             if (run_length == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
870                 bit = get_bits1(gb);
871             else
872                 bit ^= 1;
873
874             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
875             if (run_length == 34)
876                 run_length += get_bits(gb, 12);
877             blocks_decoded += run_length;
878
879             if (!bit)
880                 num_blocks_at_qpi += run_length;
881
882             for (j = 0; j < run_length; i++) {
883                 if (i >= s->total_num_coded_frags)
884                     return -1;
885
886                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi == qpi) {
887                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi += bit;
888                     j++;
889                 }
890             }
891         } while (blocks_decoded < num_blocks && get_bits_left(gb) > 0);
892
893         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
894     }
895
896     return 0;
897 }
898
899 /*
900  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
901  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
902  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
903  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
904  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
905  *
906  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
907  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
908  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
909  * be passed into the next call to this same function.
910  */
911 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
912                         VLC *table, int coeff_index,
913                         int plane,
914                         int eob_run)
915 {
916     int i, j = 0;
917     int token;
918     int zero_run = 0;
919     DCTELEM coeff = 0;
920     int bits_to_get;
921     int blocks_ended;
922     int coeff_i = 0;
923     int num_coeffs = s->num_coded_frags[plane][coeff_index];
924     int16_t *dct_tokens = s->dct_tokens[plane][coeff_index];
925
926     /* local references to structure members to avoid repeated deferences */
927     int *coded_fragment_list = s->coded_fragment_list[plane];
928     Vp3Fragment *all_fragments = s->all_fragments;
929     VLC_TYPE (*vlc_table)[2] = table->table;
930
931     if (num_coeffs < 0)
932         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of coefficents at level %d\n", coeff_index);
933
934     if (eob_run > num_coeffs) {
935         coeff_i = blocks_ended = num_coeffs;
936         eob_run -= num_coeffs;
937     } else {
938         coeff_i = blocks_ended = eob_run;
939         eob_run = 0;
940     }
941
942     // insert fake EOB token to cover the split between planes or zzi
943     if (blocks_ended)
944         dct_tokens[j++] = blocks_ended << 2;
945
946     while (coeff_i < num_coeffs && get_bits_left(gb) > 0) {
947             /* decode a VLC into a token */
948             token = get_vlc2(gb, vlc_table, 11, 3);
949             /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
950             if ((unsigned) token <= 6U) {
951                 eob_run = eob_run_base[token];
952                 if (eob_run_get_bits[token])
953                     eob_run += get_bits(gb, eob_run_get_bits[token]);
954
955                 // record only the number of blocks ended in this plane,
956                 // any spill will be recorded in the next plane.
957                 if (eob_run > num_coeffs - coeff_i) {
958                     dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(num_coeffs - coeff_i);
959                     blocks_ended   += num_coeffs - coeff_i;
960                     eob_run        -= num_coeffs - coeff_i;
961                     coeff_i         = num_coeffs;
962                 } else {
963                     dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(eob_run);
964                     blocks_ended   += eob_run;
965                     coeff_i        += eob_run;
966                     eob_run = 0;
967                 }
968             } else if (token >= 0) {
969                 bits_to_get = coeff_get_bits[token];
970                 if (bits_to_get)
971                     bits_to_get = get_bits(gb, bits_to_get);
972                 coeff = coeff_tables[token][bits_to_get];
973
974                 zero_run = zero_run_base[token];
975                 if (zero_run_get_bits[token])
976                     zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
977
978                 if (zero_run) {
979                     dct_tokens[j++] = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
980                 } else {
981                     // Save DC into the fragment structure. DC prediction is
982                     // done in raster order, so the actual DC can't be in with
983                     // other tokens. We still need the token in dct_tokens[]
984                     // however, or else the structure collapses on itself.
985                     if (!coeff_index)
986                         all_fragments[coded_fragment_list[coeff_i]].dc = coeff;
987
988                     dct_tokens[j++] = TOKEN_COEFF(coeff);
989                 }
990
991                 if (coeff_index + zero_run > 64) {
992                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Invalid zero run of %d with"
993                            " %d coeffs left\n", zero_run, 64-coeff_index);
994                     zero_run = 64 - coeff_index;
995                 }
996
997                 // zero runs code multiple coefficients,
998                 // so don't try to decode coeffs for those higher levels
999                 for (i = coeff_index+1; i <= coeff_index+zero_run; i++)
1000                     s->num_coded_frags[plane][i]--;
1001                 coeff_i++;
1002             } else {
1003                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1004                        "Invalid token %d\n", token);
1005                 return -1;
1006             }
1007     }
1008
1009     if (blocks_ended > s->num_coded_frags[plane][coeff_index])
1010         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "More blocks ended than coded!\n");
1011
1012     // decrement the number of blocks that have higher coeffecients for each
1013     // EOB run at this level
1014     if (blocks_ended)
1015         for (i = coeff_index+1; i < 64; i++)
1016             s->num_coded_frags[plane][i] -= blocks_ended;
1017
1018     // setup the next buffer
1019     if (plane < 2)
1020         s->dct_tokens[plane+1][coeff_index] = dct_tokens + j;
1021     else if (coeff_index < 63)
1022         s->dct_tokens[0][coeff_index+1] = dct_tokens + j;
1023
1024     return eob_run;
1025 }
1026
1027 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1028                                   int first_fragment,
1029                                   int fragment_width,
1030                                   int fragment_height);
1031 /*
1032  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
1033  * bitstream.
1034  */
1035 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1036 {
1037     int i;
1038     int dc_y_table;
1039     int dc_c_table;
1040     int ac_y_table;
1041     int ac_c_table;
1042     int residual_eob_run = 0;
1043     VLC *y_tables[64];
1044     VLC *c_tables[64];
1045
1046     s->dct_tokens[0][0] = s->dct_tokens_base;
1047
1048     /* fetch the DC table indexes */
1049     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
1050     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
1051
1052     /* unpack the Y plane DC coefficients */
1053     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_y_table], 0,
1054         0, residual_eob_run);
1055     if (residual_eob_run < 0)
1056         return residual_eob_run;
1057
1058     /* reverse prediction of the Y-plane DC coefficients */
1059     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width[0], s->fragment_height[0]);
1060
1061     /* unpack the C plane DC coefficients */
1062     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1063         1, residual_eob_run);
1064     if (residual_eob_run < 0)
1065         return residual_eob_run;
1066     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1067         2, residual_eob_run);
1068     if (residual_eob_run < 0)
1069         return residual_eob_run;
1070
1071     /* reverse prediction of the C-plane DC coefficients */
1072     if (!(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1073     {
1074         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1075             s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1076         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1077             s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1078     }
1079
1080     /* fetch the AC table indexes */
1081     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1082     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1083
1084     /* build tables of AC VLC tables */
1085     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1086         y_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_y_table];
1087         c_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_c_table];
1088     }
1089     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1090         y_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_y_table];
1091         c_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_c_table];
1092     }
1093     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1094         y_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_y_table];
1095         c_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_c_table];
1096     }
1097     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1098         y_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_y_table];
1099         c_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_c_table];
1100     }
1101
1102     /* decode all AC coefficents */
1103     for (i = 1; i <= 63; i++) {
1104             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, y_tables[i], i,
1105                 0, residual_eob_run);
1106             if (residual_eob_run < 0)
1107                 return residual_eob_run;
1108
1109             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1110                 1, residual_eob_run);
1111             if (residual_eob_run < 0)
1112                 return residual_eob_run;
1113             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1114                 2, residual_eob_run);
1115             if (residual_eob_run < 0)
1116                 return residual_eob_run;
1117     }
1118
1119     return 0;
1120 }
1121
1122 /*
1123  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1124  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1125  * VP3 source code.
1126  */
1127 #define COMPATIBLE_FRAME(x) \
1128   (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1129 #define DC_COEFF(u) s->all_fragments[u].dc
1130
1131 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1132                                   int first_fragment,
1133                                   int fragment_width,
1134                                   int fragment_height)
1135 {
1136
1137 #define PUL 8
1138 #define PU 4
1139 #define PUR 2
1140 #define PL 1
1141
1142     int x, y;
1143     int i = first_fragment;
1144
1145     int predicted_dc;
1146
1147     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1148     int vl, vul, vu, vur;
1149
1150     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1151     int l, ul, u, ur;
1152
1153     /*
1154      * The 6 fields mean:
1155      *   0: up-left multiplier
1156      *   1: up multiplier
1157      *   2: up-right multiplier
1158      *   3: left multiplier
1159      */
1160     static const int predictor_transform[16][4] = {
1161         {  0,  0,  0,  0},
1162         {  0,  0,  0,128},        // PL
1163         {  0,  0,128,  0},        // PUR
1164         {  0,  0, 53, 75},        // PUR|PL
1165         {  0,128,  0,  0},        // PU
1166         {  0, 64,  0, 64},        // PU|PL
1167         {  0,128,  0,  0},        // PU|PUR
1168         {  0,  0, 53, 75},        // PU|PUR|PL
1169         {128,  0,  0,  0},        // PUL
1170         {  0,  0,  0,128},        // PUL|PL
1171         { 64,  0, 64,  0},        // PUL|PUR
1172         {  0,  0, 53, 75},        // PUL|PUR|PL
1173         {  0,128,  0,  0},        // PUL|PU
1174        {-104,116,  0,116},        // PUL|PU|PL
1175         { 24, 80, 24,  0},        // PUL|PU|PUR
1176        {-104,116,  0,116}         // PUL|PU|PUR|PL
1177     };
1178
1179     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1180      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1181      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1182      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1183      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1184      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1185     static const unsigned char compatible_frame[9] = {
1186         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1187         0,    /* MODE_INTRA */
1188         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1189         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1190         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1191         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1192         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1193         1,    /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1194         3     /* MODE_COPY */
1195     };
1196     int current_frame_type;
1197
1198     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1199     short last_dc[3];
1200
1201     int transform = 0;
1202
1203     vul = vu = vur = vl = 0;
1204     last_dc[0] = last_dc[1] = last_dc[2] = 0;
1205
1206     /* for each fragment row... */
1207     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1208
1209         /* for each fragment in a row... */
1210         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1211
1212             /* reverse prediction if this block was coded */
1213             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1214
1215                 current_frame_type =
1216                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1217
1218                 transform= 0;
1219                 if(x){
1220                     l= i-1;
1221                     vl = DC_COEFF(l);
1222                     if(COMPATIBLE_FRAME(l))
1223                         transform |= PL;
1224                 }
1225                 if(y){
1226                     u= i-fragment_width;
1227                     vu = DC_COEFF(u);
1228                     if(COMPATIBLE_FRAME(u))
1229                         transform |= PU;
1230                     if(x){
1231                         ul= i-fragment_width-1;
1232                         vul = DC_COEFF(ul);
1233                         if(COMPATIBLE_FRAME(ul))
1234                             transform |= PUL;
1235                     }
1236                     if(x + 1 < fragment_width){
1237                         ur= i-fragment_width+1;
1238                         vur = DC_COEFF(ur);
1239                         if(COMPATIBLE_FRAME(ur))
1240                             transform |= PUR;
1241                     }
1242                 }
1243
1244                 if (transform == 0) {
1245
1246                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1247                      * DC saved */
1248                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1249                 } else {
1250
1251                     /* apply the appropriate predictor transform */
1252                     predicted_dc =
1253                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1254                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1255                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1256                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1257
1258                     predicted_dc /= 128;
1259
1260                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1261                      * [ul u ur l] predictors */
1262                     if ((transform == 15) || (transform == 13)) {
1263                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1264                             predicted_dc = vu;
1265                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1266                             predicted_dc = vl;
1267                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1268                             predicted_dc = vul;
1269                     }
1270                 }
1271
1272                 /* at long last, apply the predictor */
1273                 DC_COEFF(i) += predicted_dc;
1274                 /* save the DC */
1275                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1276             }
1277         }
1278     }
1279 }
1280
1281 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane, int ystart, int yend)
1282 {
1283     int x, y;
1284     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
1285
1286     int width           = s->fragment_width[!!plane];
1287     int height          = s->fragment_height[!!plane];
1288     int fragment        = s->fragment_start        [plane] + ystart * width;
1289     int stride          = s->current_frame.linesize[plane];
1290     uint8_t *plane_data = s->current_frame.data    [plane];
1291     if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1292     plane_data += s->data_offset[plane] + 8*ystart*stride;
1293
1294     for (y = ystart; y < yend; y++) {
1295
1296         for (x = 0; x < width; x++) {
1297             /* This code basically just deblocks on the edges of coded blocks.
1298              * However, it has to be much more complicated because of the
1299              * braindamaged deblock ordering used in VP3/Theora. Order matters
1300              * because some pixels get filtered twice. */
1301             if( s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY )
1302             {
1303                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1304                 if (x > 0) {
1305                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1306                         plane_data + 8*x,
1307                         stride, bounding_values);
1308                 }
1309
1310                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1311                 if (y > 0) {
1312                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1313                         plane_data + 8*x,
1314                         stride, bounding_values);
1315                 }
1316
1317                 /* do not perform right edge filter for right column
1318                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1319                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1320                 if ((x < width - 1) &&
1321                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1322                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1323                         plane_data + 8*x + 8,
1324                         stride, bounding_values);
1325                 }
1326
1327                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1328                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1329                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1330                 if ((y < height - 1) &&
1331                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1332                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1333                         plane_data + 8*x + 8*stride,
1334                         stride, bounding_values);
1335                 }
1336             }
1337
1338             fragment++;
1339         }
1340         plane_data += 8*stride;
1341     }
1342 }
1343
1344 /**
1345  * Pull DCT tokens from the 64 levels to decode and dequant the coefficients
1346  * for the next block in coding order
1347  */
1348 static inline int vp3_dequant(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *frag,
1349                               int plane, int inter, DCTELEM block[64])
1350 {
1351     int16_t *dequantizer = s->qmat[frag->qpi][inter][plane];
1352     uint8_t *perm = s->scantable.permutated;
1353     int i = 0;
1354
1355     do {
1356         int token = *s->dct_tokens[plane][i];
1357         switch (token & 3) {
1358         case 0: // EOB
1359             if (--token < 4) // 0-3 are token types, so the EOB run must now be 0
1360                 s->dct_tokens[plane][i]++;
1361             else
1362                 *s->dct_tokens[plane][i] = token & ~3;
1363             goto end;
1364         case 1: // zero run
1365             s->dct_tokens[plane][i]++;
1366             i += (token >> 2) & 0x7f;
1367             if (i > 63) {
1368                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Coefficient index overflow\n");
1369                 return i;
1370             }
1371             block[perm[i]] = (token >> 9) * dequantizer[perm[i]];
1372             i++;
1373             break;
1374         case 2: // coeff
1375             block[perm[i]] = (token >> 2) * dequantizer[perm[i]];
1376             s->dct_tokens[plane][i++]++;
1377             break;
1378         default: // shouldn't happen
1379             return i;
1380         }
1381     } while (i < 64);
1382     // return value is expected to be a valid level
1383     i--;
1384 end:
1385     // the actual DC+prediction is in the fragment structure
1386     block[0] = frag->dc * s->qmat[0][inter][plane][0];
1387     return i;
1388 }
1389
1390 /**
1391  * called when all pixels up to row y are complete
1392  */
1393 static void vp3_draw_horiz_band(Vp3DecodeContext *s, int y)
1394 {
1395     int h, cy, i;
1396     int offset[AV_NUM_DATA_POINTERS];
1397
1398     if (HAVE_THREADS && s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) {
1399         int y_flipped = s->flipped_image ? s->avctx->height-y : y;
1400
1401         // At the end of the frame, report INT_MAX instead of the height of the frame.
1402         // This makes the other threads' ff_thread_await_progress() calls cheaper, because
1403         // they don't have to clip their values.
1404         ff_thread_report_progress(&s->current_frame, y_flipped==s->avctx->height ? INT_MAX : y_flipped-1, 0);
1405     }
1406
1407     if(s->avctx->draw_horiz_band==NULL)
1408         return;
1409
1410     h= y - s->last_slice_end;
1411     s->last_slice_end= y;
1412     y -= h;
1413
1414     if (!s->flipped_image) {
1415         y = s->avctx->height - y - h;
1416     }
1417
1418     cy = y >> s->chroma_y_shift;
1419     offset[0] = s->current_frame.linesize[0]*y;
1420     offset[1] = s->current_frame.linesize[1]*cy;
1421     offset[2] = s->current_frame.linesize[2]*cy;
1422     for (i = 3; i < AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
1423         offset[i] = 0;
1424
1425     emms_c();
1426     s->avctx->draw_horiz_band(s->avctx, &s->current_frame, offset, y, 3, h);
1427 }
1428
1429 /**
1430  * Wait for the reference frame of the current fragment.
1431  * The progress value is in luma pixel rows.
1432  */
1433 static void await_reference_row(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *fragment, int motion_y, int y)
1434 {
1435     AVFrame *ref_frame;
1436     int ref_row;
1437     int border = motion_y&1;
1438
1439     if (fragment->coding_method == MODE_USING_GOLDEN ||
1440         fragment->coding_method == MODE_GOLDEN_MV)
1441         ref_frame = &s->golden_frame;
1442     else
1443         ref_frame = &s->last_frame;
1444
1445     ref_row = y + (motion_y>>1);
1446     ref_row = FFMAX(FFABS(ref_row), ref_row + 8 + border);
1447
1448     ff_thread_await_progress(ref_frame, ref_row, 0);
1449 }
1450
1451 /*
1452  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
1453  * The slice number ranges from 0..(c_superblock_height - 1).
1454  */
1455 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
1456 {
1457     int x, y, i, j, fragment;
1458     LOCAL_ALIGNED_16(DCTELEM, block, [64]);
1459     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
1460     int motion_halfpel_index;
1461     uint8_t *motion_source;
1462     int plane, first_pixel;
1463
1464     if (slice >= s->c_superblock_height)
1465         return;
1466
1467     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1468         uint8_t *output_plane = s->current_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1469         uint8_t *  last_plane = s->   last_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1470         uint8_t *golden_plane = s-> golden_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1471         int stride            = s->current_frame.linesize[plane];
1472         int plane_width       = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
1473         int plane_height      = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
1474         int8_t (*motion_val)[2] = s->motion_val[!!plane];
1475
1476         int sb_x, sb_y        = slice << (!plane && s->chroma_y_shift);
1477         int slice_height      = sb_y + 1 + (!plane && s->chroma_y_shift);
1478         int slice_width       = plane ? s->c_superblock_width : s->y_superblock_width;
1479
1480         int fragment_width    = s->fragment_width[!!plane];
1481         int fragment_height   = s->fragment_height[!!plane];
1482         int fragment_start    = s->fragment_start[plane];
1483         int do_await          = !plane && HAVE_THREADS && (s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME);
1484
1485         if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1486         if (CONFIG_GRAY && plane && (s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1487             continue;
1488
1489         /* for each superblock row in the slice (both of them)... */
1490         for (; sb_y < slice_height; sb_y++) {
1491
1492             /* for each superblock in a row... */
1493             for (sb_x = 0; sb_x < slice_width; sb_x++) {
1494
1495                 /* for each block in a superblock... */
1496                 for (j = 0; j < 16; j++) {
1497                     x = 4*sb_x + hilbert_offset[j][0];
1498                     y = 4*sb_y + hilbert_offset[j][1];
1499                     fragment = y*fragment_width + x;
1500
1501                     i = fragment_start + fragment;
1502
1503                     // bounds check
1504                     if (x >= fragment_width || y >= fragment_height)
1505                         continue;
1506
1507                 first_pixel = 8*y*stride + 8*x;
1508
1509                 if (do_await && s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA)
1510                     await_reference_row(s, &s->all_fragments[i], motion_val[fragment][1], (16*y) >> s->chroma_y_shift);
1511
1512                 /* transform if this block was coded */
1513                 if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1514                     if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
1515                         (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
1516                         motion_source= golden_plane;
1517                     else
1518                         motion_source= last_plane;
1519
1520                     motion_source += first_pixel;
1521                     motion_halfpel_index = 0;
1522
1523                     /* sort out the motion vector if this fragment is coded
1524                      * using a motion vector method */
1525                     if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
1526                         (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
1527                         int src_x, src_y;
1528                         motion_x = motion_val[fragment][0];
1529                         motion_y = motion_val[fragment][1];
1530
1531                         src_x= (motion_x>>1) + 8*x;
1532                         src_y= (motion_y>>1) + 8*y;
1533
1534                         motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
1535                         motion_source += (motion_x >> 1);
1536
1537                         motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
1538                         motion_source += ((motion_y >> 1) * stride);
1539
1540                         if(src_x<0 || src_y<0 || src_x + 9 >= plane_width || src_y + 9 >= plane_height){
1541                             uint8_t *temp= s->edge_emu_buffer;
1542                             if(stride<0) temp -= 8*stride;
1543
1544                             s->dsp.emulated_edge_mc(temp, motion_source, stride, 9, 9, src_x, src_y, plane_width, plane_height);
1545                             motion_source= temp;
1546                         }
1547                     }
1548
1549
1550                     /* first, take care of copying a block from either the
1551                      * previous or the golden frame */
1552                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
1553                         /* Note, it is possible to implement all MC cases with
1554                            put_no_rnd_pixels_l2 which would look more like the
1555                            VP3 source but this would be slower as
1556                            put_no_rnd_pixels_tab is better optimzed */
1557                         if(motion_halfpel_index != 3){
1558                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
1559                                 output_plane + first_pixel,
1560                                 motion_source, stride, 8);
1561                         }else{
1562                             int d= (motion_x ^ motion_y)>>31; // d is 0 if motion_x and _y have the same sign, else -1
1563                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_l2[1](
1564                                 output_plane + first_pixel,
1565                                 motion_source - d,
1566                                 motion_source + stride + 1 + d,
1567                                 stride, 8);
1568                         }
1569                     }
1570
1571                         s->dsp.clear_block(block);
1572
1573                     /* invert DCT and place (or add) in final output */
1574
1575                     if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
1576                         int index;
1577                         index = vp3_dequant(s, s->all_fragments + i, plane, 0, block);
1578                         if (index > 63)
1579                             continue;
1580                         if(s->avctx->idct_algo!=FF_IDCT_VP3)
1581                             block[0] += 128<<3;
1582                         s->dsp.idct_put(
1583                             output_plane + first_pixel,
1584                             stride,
1585                             block);
1586                     } else {
1587                         int index = vp3_dequant(s, s->all_fragments + i, plane, 1, block);
1588                         if (index > 63)
1589                             continue;
1590                         if (index > 0) {
1591                         s->dsp.idct_add(
1592                             output_plane + first_pixel,
1593                             stride,
1594                             block);
1595                         } else {
1596                             s->dsp.vp3_idct_dc_add(output_plane + first_pixel, stride, block);
1597                         }
1598                     }
1599                 } else {
1600
1601                     /* copy directly from the previous frame */
1602                     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](
1603                         output_plane + first_pixel,
1604                         last_plane + first_pixel,
1605                         stride, 8);
1606
1607                 }
1608                 }
1609             }
1610
1611             // Filter up to the last row in the superblock row
1612             if (!s->skip_loop_filter)
1613                 apply_loop_filter(s, plane, 4*sb_y - !!sb_y, FFMIN(4*sb_y+3, fragment_height-1));
1614         }
1615     }
1616
1617      /* this looks like a good place for slice dispatch... */
1618      /* algorithm:
1619       *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
1620       *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
1621       *   else if (slice > 0)
1622       *     dispatch (slice - 1);
1623       */
1624
1625     vp3_draw_horiz_band(s, FFMIN((32 << s->chroma_y_shift) * (slice + 1) -16, s->height-16));
1626 }
1627
1628 /// Allocate tables for per-frame data in Vp3DecodeContext
1629 static av_cold int allocate_tables(AVCodecContext *avctx)
1630 {
1631     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1632     int y_fragment_count, c_fragment_count;
1633
1634     y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1635     c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1636
1637     s->superblock_coding = av_malloc(s->superblock_count);
1638     s->all_fragments = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
1639     s->coded_fragment_list[0] = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(int));
1640     s->dct_tokens_base = av_malloc(64*s->fragment_count * sizeof(*s->dct_tokens_base));
1641     s->motion_val[0] = av_malloc(y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
1642     s->motion_val[1] = av_malloc(c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
1643
1644     /* work out the block mapping tables */
1645     s->superblock_fragments = av_malloc(s->superblock_count * 16 * sizeof(int));
1646     s->macroblock_coding = av_malloc(s->macroblock_count + 1);
1647
1648     if (!s->superblock_coding || !s->all_fragments || !s->dct_tokens_base ||
1649         !s->coded_fragment_list[0] || !s->superblock_fragments || !s->macroblock_coding ||
1650         !s->motion_val[0] || !s->motion_val[1]) {
1651         vp3_decode_end(avctx);
1652         return -1;
1653     }
1654
1655     init_block_mapping(s);
1656
1657     return 0;
1658 }
1659
1660 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1661 {
1662     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1663     int i, inter, plane;
1664     int c_width;
1665     int c_height;
1666     int y_fragment_count, c_fragment_count;
1667
1668     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V','P','3','0'))
1669         s->version = 0;
1670     else
1671         s->version = 1;
1672
1673     s->avctx = avctx;
1674     s->width = FFALIGN(avctx->width, 16);
1675     s->height = FFALIGN(avctx->height, 16);
1676     if (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_NONE)
1677         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
1678     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
1679     if(avctx->idct_algo==FF_IDCT_AUTO)
1680         avctx->idct_algo=FF_IDCT_VP3;
1681     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
1682
1683     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
1684
1685     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
1686      * in the first frame decode */
1687     for (i = 0; i < 3; i++)
1688         s->qps[i] = -1;
1689
1690     avcodec_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_x_shift, &s->chroma_y_shift);
1691
1692     s->y_superblock_width = (s->width + 31) / 32;
1693     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
1694     s->y_superblock_count = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
1695
1696     /* work out the dimensions for the C planes */
1697     c_width = s->width >> s->chroma_x_shift;
1698     c_height = s->height >> s->chroma_y_shift;
1699     s->c_superblock_width = (c_width + 31) / 32;
1700     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
1701     s->c_superblock_count = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
1702
1703     s->superblock_count = s->y_superblock_count + (s->c_superblock_count * 2);
1704     s->u_superblock_start = s->y_superblock_count;
1705     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + s->c_superblock_count;
1706
1707     s->macroblock_width = (s->width + 15) / 16;
1708     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
1709     s->macroblock_count = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
1710
1711     s->fragment_width[0] = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
1712     s->fragment_height[0] = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
1713     s->fragment_width[1]  = s->fragment_width[0]  >> s->chroma_x_shift;
1714     s->fragment_height[1] = s->fragment_height[0] >> s->chroma_y_shift;
1715
1716     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
1717     y_fragment_count     = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1718     c_fragment_count     = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1719     s->fragment_count    = y_fragment_count + 2*c_fragment_count;
1720     s->fragment_start[1] = y_fragment_count;
1721     s->fragment_start[2] = y_fragment_count + c_fragment_count;
1722
1723     if (!s->theora_tables)
1724     {
1725         for (i = 0; i < 64; i++) {
1726             s->coded_dc_scale_factor[i] = vp31_dc_scale_factor[i];
1727             s->coded_ac_scale_factor[i] = vp31_ac_scale_factor[i];
1728             s->base_matrix[0][i] = vp31_intra_y_dequant[i];
1729             s->base_matrix[1][i] = vp31_intra_c_dequant[i];
1730             s->base_matrix[2][i] = vp31_inter_dequant[i];
1731             s->filter_limit_values[i] = vp31_filter_limit_values[i];
1732         }
1733
1734         for(inter=0; inter<2; inter++){
1735             for(plane=0; plane<3; plane++){
1736                 s->qr_count[inter][plane]= 1;
1737                 s->qr_size [inter][plane][0]= 63;
1738                 s->qr_base [inter][plane][0]=
1739                 s->qr_base [inter][plane][1]= 2*inter + (!!plane)*!inter;
1740             }
1741         }
1742
1743         /* init VLC tables */
1744         for (i = 0; i < 16; i++) {
1745
1746             /* DC histograms */
1747             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1748                 &dc_bias[i][0][1], 4, 2,
1749                 &dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
1750
1751             /* group 1 AC histograms */
1752             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1753                 &ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
1754                 &ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
1755
1756             /* group 2 AC histograms */
1757             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1758                 &ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
1759                 &ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
1760
1761             /* group 3 AC histograms */
1762             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1763                 &ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
1764                 &ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
1765
1766             /* group 4 AC histograms */
1767             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1768                 &ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
1769                 &ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
1770         }
1771     } else {
1772
1773         for (i = 0; i < 16; i++) {
1774             /* DC histograms */
1775             if (init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1776                 &s->huffman_table[i][0][1], 8, 4,
1777                 &s->huffman_table[i][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1778                 goto vlc_fail;
1779
1780             /* group 1 AC histograms */
1781             if (init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1782                 &s->huffman_table[i+16][0][1], 8, 4,
1783                 &s->huffman_table[i+16][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1784                 goto vlc_fail;
1785
1786             /* group 2 AC histograms */
1787             if (init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1788                 &s->huffman_table[i+16*2][0][1], 8, 4,
1789                 &s->huffman_table[i+16*2][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1790                 goto vlc_fail;
1791
1792             /* group 3 AC histograms */
1793             if (init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1794                 &s->huffman_table[i+16*3][0][1], 8, 4,
1795                 &s->huffman_table[i+16*3][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1796                 goto vlc_fail;
1797
1798             /* group 4 AC histograms */
1799             if (init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1800                 &s->huffman_table[i+16*4][0][1], 8, 4,
1801                 &s->huffman_table[i+16*4][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1802                 goto vlc_fail;
1803         }
1804     }
1805
1806     init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
1807         &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1808         &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1809
1810     init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
1811         &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1812         &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1813
1814     init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
1815         &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
1816         &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1817
1818     init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
1819         &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
1820         &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1821
1822     for (i = 0; i < 3; i++) {
1823         s->current_frame.data[i] = NULL;
1824         s->last_frame.data[i] = NULL;
1825         s->golden_frame.data[i] = NULL;
1826     }
1827
1828     return allocate_tables(avctx);
1829
1830 vlc_fail:
1831     av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid huffman table\n");
1832     return -1;
1833 }
1834
1835 /// Release and shuffle frames after decode finishes
1836 static void update_frames(AVCodecContext *avctx)
1837 {
1838     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1839
1840     /* release the last frame, if it is allocated and if it is not the
1841      * golden frame */
1842     if (s->last_frame.data[0] && s->last_frame.type != FF_BUFFER_TYPE_COPY)
1843         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1844
1845     /* shuffle frames (last = current) */
1846     s->last_frame= s->current_frame;
1847
1848     if (s->keyframe) {
1849         if (s->golden_frame.data[0])
1850             ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1851         s->golden_frame = s->current_frame;
1852         s->last_frame.type = FF_BUFFER_TYPE_COPY;
1853     }
1854
1855     s->current_frame.data[0]= NULL; /* ensure that we catch any access to this released frame */
1856 }
1857
1858 static int vp3_update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
1859 {
1860     Vp3DecodeContext *s = dst->priv_data, *s1 = src->priv_data;
1861     int qps_changed = 0, i, err;
1862
1863 #define copy_fields(to, from, start_field, end_field) memcpy(&to->start_field, &from->start_field, (char*)&to->end_field - (char*)&to->start_field)
1864
1865     if (!s1->current_frame.data[0]
1866         ||s->width != s1->width
1867         ||s->height!= s1->height) {
1868         if (s != s1)
1869             copy_fields(s, s1, golden_frame, current_frame);
1870         return -1;
1871     }
1872
1873     if (s != s1) {
1874         // init tables if the first frame hasn't been decoded
1875         if (!s->current_frame.data[0]) {
1876             int y_fragment_count, c_fragment_count;
1877             s->avctx = dst;
1878             err = allocate_tables(dst);
1879             if (err)
1880                 return err;
1881             y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1882             c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1883             memcpy(s->motion_val[0], s1->motion_val[0], y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
1884             memcpy(s->motion_val[1], s1->motion_val[1], c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
1885         }
1886
1887         // copy previous frame data
1888         copy_fields(s, s1, golden_frame, dsp);
1889
1890         // copy qscale data if necessary
1891         for (i = 0; i < 3; i++) {
1892             if (s->qps[i] != s1->qps[1]) {
1893                 qps_changed = 1;
1894                 memcpy(&s->qmat[i], &s1->qmat[i], sizeof(s->qmat[i]));
1895             }
1896         }
1897
1898         if (s->qps[0] != s1->qps[0])
1899             memcpy(&s->bounding_values_array, &s1->bounding_values_array, sizeof(s->bounding_values_array));
1900
1901         if (qps_changed)
1902             copy_fields(s, s1, qps, superblock_count);
1903 #undef copy_fields
1904     }
1905
1906     update_frames(dst);
1907
1908     return 0;
1909 }
1910
1911 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1912                             void *data, int *data_size,
1913                             AVPacket *avpkt)
1914 {
1915     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1916     int buf_size = avpkt->size;
1917     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1918     GetBitContext gb;
1919     int i;
1920
1921     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1922
1923     if (s->theora && get_bits1(&gb))
1924     {
1925         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
1926         return -1;
1927     }
1928
1929     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
1930     if (!s->theora)
1931         skip_bits(&gb, 1);
1932     for (i = 0; i < 3; i++)
1933         s->last_qps[i] = s->qps[i];
1934
1935     s->nqps=0;
1936     do{
1937         s->qps[s->nqps++]= get_bits(&gb, 6);
1938     } while(s->theora >= 0x030200 && s->nqps<3 && get_bits1(&gb));
1939     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
1940         s->qps[i] = -1;
1941
1942     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
1943         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
1944             s->keyframe?"key":"", avctx->frame_number+1, s->qps[0]);
1945
1946     s->skip_loop_filter = !s->filter_limit_values[s->qps[0]] ||
1947         avctx->skip_loop_filter >= (s->keyframe ? AVDISCARD_ALL : AVDISCARD_NONKEY);
1948
1949     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
1950         init_loop_filter(s);
1951
1952     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
1953         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
1954         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
1955         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
1956             init_dequantizer(s, i);
1957
1958     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
1959         return buf_size;
1960
1961     s->current_frame.reference = 3;
1962     s->current_frame.pict_type = s->keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
1963     if (ff_thread_get_buffer(avctx, &s->current_frame) < 0) {
1964         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1965         goto error;
1966     }
1967
1968     if (!s->edge_emu_buffer)
1969         s->edge_emu_buffer = av_malloc(9*FFABS(s->current_frame.linesize[0]));
1970
1971     if (s->keyframe) {
1972         if (!s->theora)
1973         {
1974             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
1975             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
1976             if (s->version)
1977             {
1978                 s->version = get_bits(&gb, 5);
1979                 if (avctx->frame_number == 0)
1980                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "VP version: %d\n", s->version);
1981             }
1982         }
1983         if (s->version || s->theora)
1984         {
1985                 if (get_bits1(&gb))
1986                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
1987             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
1988         }
1989     } else {
1990         if (!s->golden_frame.data[0]) {
1991             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "vp3: first frame not a keyframe\n");
1992
1993             s->golden_frame.reference = 3;
1994             s->golden_frame.pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1995             if (ff_thread_get_buffer(avctx, &s->golden_frame) < 0) {
1996                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1997                 goto error;
1998             }
1999             s->last_frame = s->golden_frame;
2000             s->last_frame.type = FF_BUFFER_TYPE_COPY;
2001             ff_thread_report_progress(&s->last_frame, INT_MAX, 0);
2002         }
2003     }
2004
2005     memset(s->all_fragments, 0, s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
2006     ff_thread_finish_setup(avctx);
2007
2008     if (unpack_superblocks(s, &gb)){
2009         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
2010         goto error;
2011     }
2012     if (unpack_modes(s, &gb)){
2013         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
2014         goto error;
2015     }
2016     if (unpack_vectors(s, &gb)){
2017         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
2018         goto error;
2019     }
2020     if (unpack_block_qpis(s, &gb)){
2021         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
2022         goto error;
2023     }
2024     if (unpack_dct_coeffs(s, &gb)){
2025         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
2026         goto error;
2027     }
2028
2029     for (i = 0; i < 3; i++) {
2030         int height = s->height >> (i && s->chroma_y_shift);
2031         if (s->flipped_image)
2032             s->data_offset[i] = 0;
2033         else
2034             s->data_offset[i] = (height-1) * s->current_frame.linesize[i];
2035     }
2036
2037     s->last_slice_end = 0;
2038     for (i = 0; i < s->c_superblock_height; i++)
2039         render_slice(s, i);
2040
2041     // filter the last row
2042     for (i = 0; i < 3; i++) {
2043         int row = (s->height >> (3+(i && s->chroma_y_shift))) - 1;
2044         apply_loop_filter(s, i, row, row+1);
2045     }
2046     vp3_draw_horiz_band(s, s->avctx->height);
2047
2048     *data_size=sizeof(AVFrame);
2049     *(AVFrame*)data= s->current_frame;
2050
2051     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME))
2052         update_frames(avctx);
2053
2054     return buf_size;
2055
2056 error:
2057     ff_thread_report_progress(&s->current_frame, INT_MAX, 0);
2058
2059     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME))
2060         avctx->release_buffer(avctx, &s->current_frame);
2061
2062     return -1;
2063 }
2064
2065 static int read_huffman_tree(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2066 {
2067     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2068
2069     if (get_bits1(gb)) {
2070         int token;
2071         if (s->entries >= 32) { /* overflow */
2072             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2073             return -1;
2074         }
2075         token = get_bits(gb, 5);
2076         //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);
2077         s->huffman_table[s->hti][token][0] = s->hbits;
2078         s->huffman_table[s->hti][token][1] = s->huff_code_size;
2079         s->entries++;
2080     }
2081     else {
2082         if (s->huff_code_size >= 32) {/* overflow */
2083             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2084             return -1;
2085         }
2086         s->huff_code_size++;
2087         s->hbits <<= 1;
2088         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2089             return -1;
2090         s->hbits |= 1;
2091         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2092             return -1;
2093         s->hbits >>= 1;
2094         s->huff_code_size--;
2095     }
2096     return 0;
2097 }
2098
2099 static int vp3_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
2100 {
2101     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2102
2103     s->superblock_coding      = NULL;
2104     s->all_fragments          = NULL;
2105     s->coded_fragment_list[0] = NULL;
2106     s->dct_tokens_base        = NULL;
2107     s->superblock_fragments   = NULL;
2108     s->macroblock_coding      = NULL;
2109     s->motion_val[0]          = NULL;
2110     s->motion_val[1]          = NULL;
2111     s->edge_emu_buffer        = NULL;
2112
2113     return 0;
2114 }
2115
2116 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2117 static const enum PixelFormat theora_pix_fmts[4] = {
2118     PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_NONE, PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV444P
2119 };
2120
2121 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2122 {
2123     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2124     int visible_width, visible_height, colorspace;
2125     int offset_x = 0, offset_y = 0;
2126     AVRational fps, aspect;
2127
2128     s->theora = get_bits_long(gb, 24);
2129     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
2130
2131     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3 */
2132     /* but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
2133     if (s->theora < 0x030200)
2134     {
2135         s->flipped_image = 1;
2136         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
2137     }
2138
2139     visible_width  = s->width  = get_bits(gb, 16) << 4;
2140     visible_height = s->height = get_bits(gb, 16) << 4;
2141
2142     if(av_image_check_size(s->width, s->height, 0, avctx)){
2143         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid dimensions (%dx%d)\n", s->width, s->height);
2144         s->width= s->height= 0;
2145         return -1;
2146     }
2147
2148     if (s->theora >= 0x030200) {
2149         visible_width  = get_bits_long(gb, 24);
2150         visible_height = get_bits_long(gb, 24);
2151
2152         offset_x = get_bits(gb, 8); /* offset x */
2153         offset_y = get_bits(gb, 8); /* offset y, from bottom */
2154     }
2155
2156     fps.num = get_bits_long(gb, 32);
2157     fps.den = get_bits_long(gb, 32);
2158     if (fps.num && fps.den) {
2159         av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
2160                   fps.den, fps.num, 1<<30);
2161     }
2162
2163     aspect.num = get_bits_long(gb, 24);
2164     aspect.den = get_bits_long(gb, 24);
2165     if (aspect.num && aspect.den) {
2166         av_reduce(&avctx->sample_aspect_ratio.num,
2167                   &avctx->sample_aspect_ratio.den,
2168                   aspect.num, aspect.den, 1<<30);
2169     }
2170
2171     if (s->theora < 0x030200)
2172         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2173     colorspace = get_bits(gb, 8);
2174     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
2175
2176     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
2177
2178     if (s->theora >= 0x030200)
2179     {
2180         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2181         avctx->pix_fmt = theora_pix_fmts[get_bits(gb, 2)];
2182         skip_bits(gb, 3); /* reserved */
2183     }
2184
2185 //    align_get_bits(gb);
2186
2187     if (   visible_width  <= s->width  && visible_width  > s->width-16
2188         && visible_height <= s->height && visible_height > s->height-16
2189         && !offset_x && (offset_y == s->height - visible_height))
2190         avcodec_set_dimensions(avctx, visible_width, visible_height);
2191     else
2192         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
2193
2194     if (colorspace == 1) {
2195         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470M;
2196     } else if (colorspace == 2) {
2197         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470BG;
2198     }
2199     if (colorspace == 1 || colorspace == 2) {
2200         avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
2201         avctx->color_trc  = AVCOL_TRC_BT709;
2202     }
2203
2204     return 0;
2205 }
2206
2207 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2208 {
2209     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2210     int i, n, matrices, inter, plane;
2211
2212     if (s->theora >= 0x030200) {
2213         n = get_bits(gb, 3);
2214         /* loop filter limit values table */
2215         if (n)
2216             for (i = 0; i < 64; i++)
2217                 s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
2218     }
2219
2220     if (s->theora >= 0x030200)
2221         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2222     else
2223         n = 16;
2224     /* quality threshold table */
2225     for (i = 0; i < 64; i++)
2226         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2227
2228     if (s->theora >= 0x030200)
2229         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2230     else
2231         n = 16;
2232     /* dc scale factor table */
2233     for (i = 0; i < 64; i++)
2234         s->coded_dc_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2235
2236     if (s->theora >= 0x030200)
2237         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
2238     else
2239         matrices = 3;
2240
2241     if(matrices > 384){
2242         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
2243         return -1;
2244     }
2245
2246     for(n=0; n<matrices; n++){
2247         for (i = 0; i < 64; i++)
2248             s->base_matrix[n][i]= get_bits(gb, 8);
2249     }
2250
2251     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
2252         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
2253             int newqr= 1;
2254             if (inter || plane > 0)
2255                 newqr = get_bits1(gb);
2256             if (!newqr) {
2257                 int qtj, plj;
2258                 if(inter && get_bits1(gb)){
2259                     qtj = 0;
2260                     plj = plane;
2261                 }else{
2262                     qtj= (3*inter + plane - 1) / 3;
2263                     plj= (plane + 2) % 3;
2264                 }
2265                 s->qr_count[inter][plane]= s->qr_count[qtj][plj];
2266                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj], sizeof(s->qr_size[0][0]));
2267                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj], sizeof(s->qr_base[0][0]));
2268             } else {
2269                 int qri= 0;
2270                 int qi = 0;
2271
2272                 for(;;){
2273                     i= get_bits(gb, av_log2(matrices-1)+1);
2274                     if(i>= matrices){
2275                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid base matrix index\n");
2276                         return -1;
2277                     }
2278                     s->qr_base[inter][plane][qri]= i;
2279                     if(qi >= 63)
2280                         break;
2281                     i = get_bits(gb, av_log2(63-qi)+1) + 1;
2282                     s->qr_size[inter][plane][qri++]= i;
2283                     qi += i;
2284                 }
2285
2286                 if (qi > 63) {
2287                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
2288                     return -1;
2289                 }
2290                 s->qr_count[inter][plane]= qri;
2291             }
2292         }
2293     }
2294
2295     /* Huffman tables */
2296     for (s->hti = 0; s->hti < 80; s->hti++) {
2297         s->entries = 0;
2298         s->huff_code_size = 1;
2299         if (!get_bits1(gb)) {
2300             s->hbits = 0;
2301             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2302                 return -1;
2303             s->hbits = 1;
2304             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2305                 return -1;
2306         }
2307     }
2308
2309     s->theora_tables = 1;
2310
2311     return 0;
2312 }
2313
2314 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2315 {
2316     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2317     GetBitContext gb;
2318     int ptype;
2319     uint8_t *header_start[3];
2320     int header_len[3];
2321     int i;
2322
2323     s->theora = 1;
2324
2325     if (!avctx->extradata_size)
2326     {
2327         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
2328         return -1;
2329     }
2330
2331     if (avpriv_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
2332                               42, header_start, header_len) < 0) {
2333         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
2334         return -1;
2335     }
2336
2337   for(i=0;i<3;i++) {
2338     init_get_bits(&gb, header_start[i], header_len[i] * 8);
2339
2340     ptype = get_bits(&gb, 8);
2341
2342      if (!(ptype & 0x80))
2343      {
2344         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
2345 //        return -1;
2346      }
2347
2348     // FIXME: Check for this as well.
2349     skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2350
2351     switch(ptype)
2352     {
2353         case 0x80:
2354             theora_decode_header(avctx, &gb);
2355                 break;
2356         case 0x81:
2357 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
2358 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
2359             break;
2360         case 0x82:
2361             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
2362                 return -1;
2363             break;
2364         default:
2365             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype&~0x80);
2366             break;
2367     }
2368     if(ptype != 0x81 && 8*header_len[i] != get_bits_count(&gb))
2369         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "%d bits left in packet %X\n", 8*header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
2370     if (s->theora < 0x030200)
2371         break;
2372   }
2373
2374     return vp3_decode_init(avctx);
2375 }
2376
2377 AVCodec ff_theora_decoder = {
2378     .name                  = "theora",
2379     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2380     .id                    = CODEC_ID_THEORA,
2381     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
2382     .init                  = theora_decode_init,
2383     .close                 = vp3_decode_end,
2384     .decode                = vp3_decode_frame,
2385     .capabilities          = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
2386                              CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
2387     .flush                 = vp3_decode_flush,
2388     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
2389     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
2390     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context)
2391 };
2392 #endif
2393
2394 AVCodec ff_vp3_decoder = {
2395     .name                  = "vp3",
2396     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2397     .id                    = CODEC_ID_VP3,
2398     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
2399     .init                  = vp3_decode_init,
2400     .close                 = vp3_decode_end,
2401     .decode                = vp3_decode_frame,
2402     .capabilities          = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
2403                              CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
2404     .flush                 = vp3_decode_flush,
2405     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
2406     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
2407     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
2408 };