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