VP8: unroll MB mode decoding tree
[ffmpeg.git] / libavcodec / vp3.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2003-2004 the ffmpeg project
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * On2 VP3 Video Decoder
24  *
25  * VP3 Video Decoder by Mike Melanson (mike at multimedia.cx)
26  * For more information about the VP3 coding process, visit:
27  *   http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=On2_VP3
28  *
29  * Theora decoder by Alex Beregszaszi
30  */
31
32 #include <stdio.h>
33 #include <stdlib.h>
34 #include <string.h>
35
36 #include "avcodec.h"
37 #include "dsputil.h"
38 #include "get_bits.h"
39
40 #include "vp3data.h"
41 #include "xiph.h"
42
43 #define FRAGMENT_PIXELS 8
44
45 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx);
46
47 //FIXME split things out into their own arrays
48 typedef struct Vp3Fragment {
49     int16_t dc;
50     uint8_t coding_method;
51     uint8_t qpi;
52 } Vp3Fragment;
53
54 #define SB_NOT_CODED        0
55 #define SB_PARTIALLY_CODED  1
56 #define SB_FULLY_CODED      2
57
58 // This is the maximum length of a single long bit run that can be encoded
59 // for superblock coding or block qps. Theora special-cases this to read a
60 // bit instead of flipping the current bit to allow for runs longer than 4129.
61 #define MAXIMUM_LONG_BIT_RUN 4129
62
63 #define MODE_INTER_NO_MV      0
64 #define MODE_INTRA            1
65 #define MODE_INTER_PLUS_MV    2
66 #define MODE_INTER_LAST_MV    3
67 #define MODE_INTER_PRIOR_LAST 4
68 #define MODE_USING_GOLDEN     5
69 #define MODE_GOLDEN_MV        6
70 #define MODE_INTER_FOURMV     7
71 #define CODING_MODE_COUNT     8
72
73 /* special internal mode */
74 #define MODE_COPY             8
75
76 /* There are 6 preset schemes, plus a free-form scheme */
77 static const int ModeAlphabet[6][CODING_MODE_COUNT] =
78 {
79     /* scheme 1: Last motion vector dominates */
80     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
81          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTER_NO_MV,
82          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
83          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
84
85     /* scheme 2 */
86     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
87          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PLUS_MV,
88          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
89          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
90
91     /* scheme 3 */
92     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
93          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_NO_MV,
94          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
95          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
96
97     /* scheme 4 */
98     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
99          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PRIOR_LAST,
100          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
101          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
102
103     /* scheme 5: No motion vector dominates */
104     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_LAST_MV,
105          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_PLUS_MV,
106          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
107          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
108
109     /* scheme 6 */
110     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_USING_GOLDEN,
111          MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
112          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTRA,
113          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
114
115 };
116
117 static const uint8_t hilbert_offset[16][2] = {
118     {0,0}, {1,0}, {1,1}, {0,1},
119     {0,2}, {0,3}, {1,3}, {1,2},
120     {2,2}, {2,3}, {3,3}, {3,2},
121     {3,1}, {2,1}, {2,0}, {3,0}
122 };
123
124 #define MIN_DEQUANT_VAL 2
125
126 typedef struct Vp3DecodeContext {
127     AVCodecContext *avctx;
128     int theora, theora_tables;
129     int version;
130     int width, height;
131     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
132     AVFrame golden_frame;
133     AVFrame last_frame;
134     AVFrame current_frame;
135     int keyframe;
136     DSPContext dsp;
137     int flipped_image;
138     int last_slice_end;
139     int skip_loop_filter;
140
141     int qps[3];
142     int nqps;
143     int last_qps[3];
144
145     int superblock_count;
146     int y_superblock_width;
147     int y_superblock_height;
148     int y_superblock_count;
149     int c_superblock_width;
150     int c_superblock_height;
151     int c_superblock_count;
152     int u_superblock_start;
153     int v_superblock_start;
154     unsigned char *superblock_coding;
155
156     int macroblock_count;
157     int macroblock_width;
158     int macroblock_height;
159
160     int fragment_count;
161     int fragment_width[2];
162     int fragment_height[2];
163
164     Vp3Fragment *all_fragments;
165     int fragment_start[3];
166     int data_offset[3];
167
168     int8_t (*motion_val[2])[2];
169
170     ScanTable scantable;
171
172     /* tables */
173     uint16_t coded_dc_scale_factor[64];
174     uint32_t coded_ac_scale_factor[64];
175     uint8_t base_matrix[384][64];
176     uint8_t qr_count[2][3];
177     uint8_t qr_size [2][3][64];
178     uint16_t qr_base[2][3][64];
179
180     /**
181      * This is a list of all tokens in bitstream order. Reordering takes place
182      * by pulling from each level during IDCT. As a consequence, IDCT must be
183      * in Hilbert order, making the minimum slice height 64 for 4:2:0 and 32
184      * otherwise. The 32 different tokens with up to 12 bits of extradata are
185      * collapsed into 3 types, packed as follows:
186      *   (from the low to high bits)
187      *
188      * 2 bits: type (0,1,2)
189      *   0: EOB run, 14 bits for run length (12 needed)
190      *   1: zero run, 7 bits for run length
191      *                7 bits for the next coefficient (3 needed)
192      *   2: coefficient, 14 bits (11 needed)
193      *
194      * Coefficients are signed, so are packed in the highest bits for automatic
195      * sign extension.
196      */
197     int16_t *dct_tokens[3][64];
198     int16_t *dct_tokens_base;
199 #define TOKEN_EOB(eob_run)              ((eob_run) << 2)
200 #define TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run) (((coeff) << 9) + ((zero_run) << 2) + 1)
201 #define TOKEN_COEFF(coeff)              (((coeff) << 2) + 2)
202
203     /**
204      * number of blocks that contain DCT coefficients at the given level or higher
205      */
206     int num_coded_frags[3][64];
207     int total_num_coded_frags;
208
209     /* this is a list of indexes into the all_fragments array indicating
210      * which of the fragments are coded */
211     int *coded_fragment_list[3];
212
213     VLC dc_vlc[16];
214     VLC ac_vlc_1[16];
215     VLC ac_vlc_2[16];
216     VLC ac_vlc_3[16];
217     VLC ac_vlc_4[16];
218
219     VLC superblock_run_length_vlc;
220     VLC fragment_run_length_vlc;
221     VLC mode_code_vlc;
222     VLC motion_vector_vlc;
223
224     /* these arrays need to be on 16-byte boundaries since SSE2 operations
225      * index into them */
226     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, qmat)[3][2][3][64];     //<qmat[qpi][is_inter][plane]
227
228     /* This table contains superblock_count * 16 entries. Each set of 16
229      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..15 of the superblock.
230      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
231      * index. */
232     int *superblock_fragments;
233
234     /* This is an array that indicates how a particular macroblock
235      * is coded. */
236     unsigned char *macroblock_coding;
237
238     uint8_t edge_emu_buffer[9*2048]; //FIXME dynamic alloc
239     int8_t qscale_table[2048]; //FIXME dynamic alloc (width+15)/16
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 /*
257  * This function sets up all of the various blocks mappings:
258  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
259  * superblocks <-> macroblocks
260  *
261  * @return 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
262  */
263 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
264 {
265     int sb_x, sb_y, plane;
266     int x, y, i, j = 0;
267
268     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
269         int sb_width    = plane ? s->c_superblock_width  : s->y_superblock_width;
270         int sb_height   = plane ? s->c_superblock_height : s->y_superblock_height;
271         int frag_width  = s->fragment_width[!!plane];
272         int frag_height = s->fragment_height[!!plane];
273
274         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++)
275             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++)
276                 for (i = 0; i < 16; i++) {
277                     x = 4*sb_x + hilbert_offset[i][0];
278                     y = 4*sb_y + hilbert_offset[i][1];
279
280                     if (x < frag_width && y < frag_height)
281                         s->superblock_fragments[j++] = s->fragment_start[plane] + y*frag_width + x;
282                     else
283                         s->superblock_fragments[j++] = -1;
284                 }
285     }
286
287     return 0;  /* successful path out */
288 }
289
290 /*
291  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
292  * frame.
293  */
294 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
295 {
296     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
297     int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[s->qps[qpi]];
298     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
299
300     for(inter=0; inter<2; inter++){
301         for(plane=0; plane<3; plane++){
302             int sum=0;
303             for(qri=0; qri<s->qr_count[inter][plane]; qri++){
304                 sum+= s->qr_size[inter][plane][qri];
305                 if(s->qps[qpi] <= sum)
306                     break;
307             }
308             qistart= sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
309             bmi= s->qr_base[inter][plane][qri  ];
310             bmj= s->qr_base[inter][plane][qri+1];
311             for(i=0; i<64; i++){
312                 int coeff= (  2*(sum    -s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmi][i]
313                             - 2*(qistart-s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmj][i]
314                             + s->qr_size[inter][plane][qri])
315                            / (2*s->qr_size[inter][plane][qri]);
316
317                 int qmin= 8<<(inter + !i);
318                 int qscale= i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
319
320                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->dsp.idct_permutation[i]]= av_clip((qscale * coeff)/100 * 4, qmin, 4096);
321             }
322             // all DC coefficients use the same quant so as not to interfere with DC prediction
323             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
324         }
325     }
326
327     memset(s->qscale_table, (FFMAX(s->qmat[0][0][0][1], s->qmat[0][0][1][1])+8)/16, 512); //FIXME finetune
328 }
329
330 /*
331  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
332  * quality index is different from the previous frame's.
333  *
334  * The filter_limit_values may not be larger than 127.
335  */
336 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
337 {
338     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
339     int filter_limit;
340     int x;
341     int value;
342
343     filter_limit = s->filter_limit_values[s->qps[0]];
344
345     /* set up the bounding values */
346     memset(s->bounding_values_array, 0, 256 * sizeof(int));
347     for (x = 0; x < filter_limit; x++) {
348         bounding_values[-x] = -x;
349         bounding_values[x] = x;
350     }
351     for (x = value = filter_limit; x < 128 && value; x++, value--) {
352         bounding_values[ x] =  value;
353         bounding_values[-x] = -value;
354     }
355     if (value)
356         bounding_values[128] = value;
357     bounding_values[129] = bounding_values[130] = filter_limit * 0x02020202;
358 }
359
360 /*
361  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
362  * information from the bitstream.
363  */
364 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
365 {
366     int superblock_starts[3] = { 0, s->u_superblock_start, s->v_superblock_start };
367     int bit = 0;
368     int current_superblock = 0;
369     int current_run = 0;
370     int num_partial_superblocks = 0;
371
372     int i, j;
373     int current_fragment;
374     int plane;
375
376     if (s->keyframe) {
377         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
378
379     } else {
380
381         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
382         bit = get_bits1(gb) ^ 1;
383         current_run = 0;
384
385         while (current_superblock < s->superblock_count && get_bits_left(gb) > 0) {
386             if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
387                 bit = get_bits1(gb);
388             else
389                 bit ^= 1;
390
391                 current_run = get_vlc2(gb,
392                     s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
393                 if (current_run == 34)
394                     current_run += get_bits(gb, 12);
395
396             if (current_superblock + current_run > s->superblock_count) {
397                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid partially coded superblock run length\n");
398                 return -1;
399             }
400
401             memset(s->superblock_coding + current_superblock, bit, current_run);
402
403             current_superblock += current_run;
404             if (bit)
405                 num_partial_superblocks += current_run;
406         }
407
408         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
409          * not marked as partially coded in the previous step */
410         if (num_partial_superblocks < s->superblock_count) {
411             int superblocks_decoded = 0;
412
413             current_superblock = 0;
414             bit = get_bits1(gb) ^ 1;
415             current_run = 0;
416
417             while (superblocks_decoded < s->superblock_count - num_partial_superblocks
418                    && get_bits_left(gb) > 0) {
419
420                 if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
421                     bit = get_bits1(gb);
422                 else
423                     bit ^= 1;
424
425                         current_run = get_vlc2(gb,
426                             s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
427                         if (current_run == 34)
428                             current_run += get_bits(gb, 12);
429
430                 for (j = 0; j < current_run; current_superblock++) {
431                     if (current_superblock >= s->superblock_count) {
432                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid fully coded superblock run length\n");
433                         return -1;
434                     }
435
436                 /* skip any superblocks already marked as partially coded */
437                 if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
438                     s->superblock_coding[current_superblock] = 2*bit;
439                     j++;
440                 }
441                 }
442                 superblocks_decoded += current_run;
443             }
444         }
445
446         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
447          * unpacking fragment codings */
448         if (num_partial_superblocks) {
449
450             current_run = 0;
451             bit = get_bits1(gb);
452             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
453              * fetched the bit will be toggled again */
454             bit ^= 1;
455         }
456     }
457
458     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
459      * superblock (all planes) */
460     s->total_num_coded_frags = 0;
461     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
462
463     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
464         int sb_start = superblock_starts[plane];
465         int sb_end = sb_start + (plane ? s->c_superblock_count : s->y_superblock_count);
466         int num_coded_frags = 0;
467
468     for (i = sb_start; i < sb_end && get_bits_left(gb) > 0; i++) {
469
470         /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
471         for (j = 0; j < 16; j++) {
472
473             /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
474             current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
475             if (current_fragment != -1) {
476                 int coded = s->superblock_coding[i];
477
478                 if (s->superblock_coding[i] == SB_PARTIALLY_CODED) {
479
480                     /* fragment may or may not be coded; this is the case
481                      * that cares about the fragment coding runs */
482                     if (current_run-- == 0) {
483                         bit ^= 1;
484                         current_run = get_vlc2(gb,
485                             s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
486                     }
487                     coded = bit;
488                 }
489
490                     if (coded) {
491                         /* default mode; actual mode will be decoded in
492                          * the next phase */
493                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
494                             MODE_INTER_NO_MV;
495                         s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
496                             current_fragment;
497                     } else {
498                         /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
499                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
500                             MODE_COPY;
501                     }
502             }
503         }
504     }
505         s->total_num_coded_frags += num_coded_frags;
506         for (i = 0; i < 64; i++)
507             s->num_coded_frags[plane][i] = num_coded_frags;
508         if (plane < 2)
509             s->coded_fragment_list[plane+1] = s->coded_fragment_list[plane] + num_coded_frags;
510     }
511     return 0;
512 }
513
514 /*
515  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
516  * from the bitstream.
517  */
518 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
519 {
520     int i, j, k, sb_x, sb_y;
521     int scheme;
522     int current_macroblock;
523     int current_fragment;
524     int coding_mode;
525     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
526     const int *alphabet;
527     Vp3Fragment *frag;
528
529     if (s->keyframe) {
530         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
531             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
532
533     } else {
534
535         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
536         scheme = get_bits(gb, 3);
537
538         /* is it a custom coding scheme? */
539         if (scheme == 0) {
540             for (i = 0; i < 8; i++)
541                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
542             for (i = 0; i < 8; i++)
543                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
544             alphabet = custom_mode_alphabet;
545         } else
546             alphabet = ModeAlphabet[scheme-1];
547
548         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
549          * coded fragments */
550         for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
551             for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
552                 if (get_bits_left(gb) <= 0)
553                     return -1;
554
555             for (j = 0; j < 4; j++) {
556                 int mb_x = 2*sb_x +   (j>>1);
557                 int mb_y = 2*sb_y + (((j>>1)+j)&1);
558                 current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
559
560                 if (mb_x >= s->macroblock_width || mb_y >= s->macroblock_height)
561                     continue;
562
563 #define BLOCK_X (2*mb_x + (k&1))
564 #define BLOCK_Y (2*mb_y + (k>>1))
565                 /* coding modes are only stored if the macroblock has at least one
566                  * luma block coded, otherwise it must be INTER_NO_MV */
567                 for (k = 0; k < 4; k++) {
568                     current_fragment = BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
569                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY)
570                         break;
571                 }
572                 if (k == 4) {
573                     s->macroblock_coding[current_macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
574                     continue;
575                 }
576
577                 /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
578                 if (scheme == 7)
579                     coding_mode = get_bits(gb, 3);
580                 else
581                     coding_mode = alphabet
582                         [get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
583
584                 s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
585                 for (k = 0; k < 4; k++) {
586                     frag = s->all_fragments + BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
587                     if (frag->coding_method != MODE_COPY)
588                         frag->coding_method = coding_mode;
589                 }
590
591 #define SET_CHROMA_MODES \
592     if (frag[s->fragment_start[1]].coding_method != MODE_COPY) \
593         frag[s->fragment_start[1]].coding_method = coding_mode;\
594     if (frag[s->fragment_start[2]].coding_method != MODE_COPY) \
595         frag[s->fragment_start[2]].coding_method = coding_mode;
596
597                 if (s->chroma_y_shift) {
598                     frag = s->all_fragments + mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
599                     SET_CHROMA_MODES
600                 } else if (s->chroma_x_shift) {
601                     frag = s->all_fragments + 2*mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
602                     for (k = 0; k < 2; k++) {
603                         SET_CHROMA_MODES
604                         frag += s->fragment_width[1];
605                     }
606                 } else {
607                     for (k = 0; k < 4; k++) {
608                         frag = s->all_fragments + BLOCK_Y*s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
609                         SET_CHROMA_MODES
610                     }
611                 }
612             }
613             }
614         }
615     }
616
617     return 0;
618 }
619
620 /*
621  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
622  * macroblocks from the bitstream.
623  */
624 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
625 {
626     int j, k, sb_x, sb_y;
627     int coding_mode;
628     int motion_x[4];
629     int motion_y[4];
630     int last_motion_x = 0;
631     int last_motion_y = 0;
632     int prior_last_motion_x = 0;
633     int prior_last_motion_y = 0;
634     int current_macroblock;
635     int current_fragment;
636     int frag;
637
638     if (s->keyframe)
639         return 0;
640
641     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme */
642     coding_mode = get_bits1(gb);
643
644     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
645      * coded fragments */
646     for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
647         for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
648             if (get_bits_left(gb) <= 0)
649                 return -1;
650
651         for (j = 0; j < 4; j++) {
652             int mb_x = 2*sb_x +   (j>>1);
653             int mb_y = 2*sb_y + (((j>>1)+j)&1);
654             current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
655
656             if (mb_x >= s->macroblock_width || mb_y >= s->macroblock_height ||
657                 (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY))
658                 continue;
659
660             switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
661
662             case MODE_INTER_PLUS_MV:
663             case MODE_GOLDEN_MV:
664                 /* all 6 fragments use the same motion vector */
665                 if (coding_mode == 0) {
666                     motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
667                     motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
668                 } else {
669                     motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
670                     motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
671                 }
672
673                 /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
674                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] ==
675                     MODE_INTER_PLUS_MV) {
676                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
677                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
678                     last_motion_x = motion_x[0];
679                     last_motion_y = motion_y[0];
680                 }
681                 break;
682
683             case MODE_INTER_FOURMV:
684                 /* vector maintenance */
685                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
686                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
687
688                 /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
689                  * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
690                 for (k = 0; k < 4; k++) {
691                     current_fragment = BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
692                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY) {
693                         if (coding_mode == 0) {
694                             motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
695                             motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
696                         } else {
697                             motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
698                             motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
699                         }
700                         last_motion_x = motion_x[k];
701                         last_motion_y = motion_y[k];
702                     } else {
703                         motion_x[k] = 0;
704                         motion_y[k] = 0;
705                     }
706                 }
707                 break;
708
709             case MODE_INTER_LAST_MV:
710                 /* all 6 fragments use the last motion vector */
711                 motion_x[0] = last_motion_x;
712                 motion_y[0] = last_motion_y;
713
714                 /* no vector maintenance (last vector remains the
715                  * last vector) */
716                 break;
717
718             case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
719                 /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
720                  * last motion vector */
721                 motion_x[0] = prior_last_motion_x;
722                 motion_y[0] = prior_last_motion_y;
723
724                 /* vector maintenance */
725                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
726                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
727                 last_motion_x = motion_x[0];
728                 last_motion_y = motion_y[0];
729                 break;
730
731             default:
732                 /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
733                 motion_x[0] = 0;
734                 motion_y[0] = 0;
735
736                 /* no vector maintenance */
737                 break;
738             }
739
740             /* assign the motion vectors to the correct fragments */
741             for (k = 0; k < 4; k++) {
742                 current_fragment =
743                     BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
744                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
745                     s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[k];
746                     s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[k];
747                 } else {
748                     s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[0];
749                     s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[0];
750                 }
751             }
752
753             if (s->chroma_y_shift) {
754                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
755                     motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1] + motion_x[2] + motion_x[3], 2);
756                     motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1] + motion_y[2] + motion_y[3], 2);
757                 }
758                 motion_x[0] = (motion_x[0]>>1) | (motion_x[0]&1);
759                 motion_y[0] = (motion_y[0]>>1) | (motion_y[0]&1);
760                 frag = mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
761                 s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
762                 s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
763             } else if (s->chroma_x_shift) {
764                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
765                     motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1], 1);
766                     motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1], 1);
767                     motion_x[1] = RSHIFT(motion_x[2] + motion_x[3], 1);
768                     motion_y[1] = RSHIFT(motion_y[2] + motion_y[3], 1);
769                 } else {
770                     motion_x[1] = motion_x[0];
771                     motion_y[1] = motion_y[0];
772                 }
773                 motion_x[0] = (motion_x[0]>>1) | (motion_x[0]&1);
774                 motion_x[1] = (motion_x[1]>>1) | (motion_x[1]&1);
775
776                 frag = 2*mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
777                 for (k = 0; k < 2; k++) {
778                     s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
779                     s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
780                     frag += s->fragment_width[1];
781                 }
782             } else {
783                 for (k = 0; k < 4; k++) {
784                     frag = BLOCK_Y*s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
785                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
786                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
787                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
788                     } else {
789                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
790                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
791                     }
792                 }
793             }
794         }
795         }
796     }
797
798     return 0;
799 }
800
801 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
802 {
803     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
804     int num_blocks = s->total_num_coded_frags;
805
806     for (qpi = 0; qpi < s->nqps-1 && num_blocks > 0; qpi++) {
807         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
808
809         bit = get_bits1(gb) ^ 1;
810         run_length = 0;
811
812         do {
813             if (run_length == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
814                 bit = get_bits1(gb);
815             else
816                 bit ^= 1;
817
818             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
819             if (run_length == 34)
820                 run_length += get_bits(gb, 12);
821             blocks_decoded += run_length;
822
823             if (!bit)
824                 num_blocks_at_qpi += run_length;
825
826             for (j = 0; j < run_length; i++) {
827                 if (i >= s->total_num_coded_frags)
828                     return -1;
829
830                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi == qpi) {
831                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi += bit;
832                     j++;
833                 }
834             }
835         } while (blocks_decoded < num_blocks && get_bits_left(gb) > 0);
836
837         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
838     }
839
840     return 0;
841 }
842
843 /*
844  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
845  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
846  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
847  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
848  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
849  *
850  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
851  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
852  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
853  * be passed into the next call to this same function.
854  */
855 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
856                         VLC *table, int coeff_index,
857                         int plane,
858                         int eob_run)
859 {
860     int i, j = 0;
861     int token;
862     int zero_run = 0;
863     DCTELEM coeff = 0;
864     int bits_to_get;
865     int blocks_ended;
866     int coeff_i = 0;
867     int num_coeffs = s->num_coded_frags[plane][coeff_index];
868     int16_t *dct_tokens = s->dct_tokens[plane][coeff_index];
869
870     /* local references to structure members to avoid repeated deferences */
871     int *coded_fragment_list = s->coded_fragment_list[plane];
872     Vp3Fragment *all_fragments = s->all_fragments;
873     VLC_TYPE (*vlc_table)[2] = table->table;
874
875     if (num_coeffs < 0)
876         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of coefficents at level %d\n", coeff_index);
877
878     if (eob_run > num_coeffs) {
879         coeff_i = blocks_ended = num_coeffs;
880         eob_run -= num_coeffs;
881     } else {
882         coeff_i = blocks_ended = eob_run;
883         eob_run = 0;
884     }
885
886     // insert fake EOB token to cover the split between planes or zzi
887     if (blocks_ended)
888         dct_tokens[j++] = blocks_ended << 2;
889
890     while (coeff_i < num_coeffs && get_bits_left(gb) > 0) {
891             /* decode a VLC into a token */
892             token = get_vlc2(gb, vlc_table, 11, 3);
893             /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
894             if (token <= 6) {
895                 eob_run = eob_run_base[token];
896                 if (eob_run_get_bits[token])
897                     eob_run += get_bits(gb, eob_run_get_bits[token]);
898
899                 // record only the number of blocks ended in this plane,
900                 // any spill will be recorded in the next plane.
901                 if (eob_run > num_coeffs - coeff_i) {
902                     dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(num_coeffs - coeff_i);
903                     blocks_ended   += num_coeffs - coeff_i;
904                     eob_run        -= num_coeffs - coeff_i;
905                     coeff_i         = num_coeffs;
906                 } else {
907                     dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(eob_run);
908                     blocks_ended   += eob_run;
909                     coeff_i        += eob_run;
910                     eob_run = 0;
911                 }
912             } else {
913                 bits_to_get = coeff_get_bits[token];
914                 if (bits_to_get)
915                     bits_to_get = get_bits(gb, bits_to_get);
916                 coeff = coeff_tables[token][bits_to_get];
917
918                 zero_run = zero_run_base[token];
919                 if (zero_run_get_bits[token])
920                     zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
921
922                 if (zero_run) {
923                     dct_tokens[j++] = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
924                 } else {
925                     // Save DC into the fragment structure. DC prediction is
926                     // done in raster order, so the actual DC can't be in with
927                     // other tokens. We still need the token in dct_tokens[]
928                     // however, or else the structure collapses on itself.
929                     if (!coeff_index)
930                         all_fragments[coded_fragment_list[coeff_i]].dc = coeff;
931
932                     dct_tokens[j++] = TOKEN_COEFF(coeff);
933                 }
934
935                 if (coeff_index + zero_run > 64) {
936                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Invalid zero run of %d with"
937                            " %d coeffs left\n", zero_run, 64-coeff_index);
938                     zero_run = 64 - coeff_index;
939                 }
940
941                 // zero runs code multiple coefficients,
942                 // so don't try to decode coeffs for those higher levels
943                 for (i = coeff_index+1; i <= coeff_index+zero_run; i++)
944                     s->num_coded_frags[plane][i]--;
945                 coeff_i++;
946             }
947     }
948
949     if (blocks_ended > s->num_coded_frags[plane][coeff_index])
950         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "More blocks ended than coded!\n");
951
952     // decrement the number of blocks that have higher coeffecients for each
953     // EOB run at this level
954     if (blocks_ended)
955         for (i = coeff_index+1; i < 64; i++)
956             s->num_coded_frags[plane][i] -= blocks_ended;
957
958     // setup the next buffer
959     if (plane < 2)
960         s->dct_tokens[plane+1][coeff_index] = dct_tokens + j;
961     else if (coeff_index < 63)
962         s->dct_tokens[0][coeff_index+1] = dct_tokens + j;
963
964     return eob_run;
965 }
966
967 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
968                                   int first_fragment,
969                                   int fragment_width,
970                                   int fragment_height);
971 /*
972  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
973  * bitstream.
974  */
975 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
976 {
977     int i;
978     int dc_y_table;
979     int dc_c_table;
980     int ac_y_table;
981     int ac_c_table;
982     int residual_eob_run = 0;
983     VLC *y_tables[64];
984     VLC *c_tables[64];
985
986     s->dct_tokens[0][0] = s->dct_tokens_base;
987
988     /* fetch the DC table indexes */
989     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
990     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
991
992     /* unpack the Y plane DC coefficients */
993     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_y_table], 0,
994         0, residual_eob_run);
995
996     /* reverse prediction of the Y-plane DC coefficients */
997     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width[0], s->fragment_height[0]);
998
999     /* unpack the C plane DC coefficients */
1000     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1001         1, residual_eob_run);
1002     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1003         2, residual_eob_run);
1004
1005     /* reverse prediction of the C-plane DC coefficients */
1006     if (!(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1007     {
1008         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1009             s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1010         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1011             s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1012     }
1013
1014     /* fetch the AC table indexes */
1015     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1016     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1017
1018     /* build tables of AC VLC tables */
1019     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1020         y_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_y_table];
1021         c_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_c_table];
1022     }
1023     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1024         y_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_y_table];
1025         c_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_c_table];
1026     }
1027     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1028         y_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_y_table];
1029         c_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_c_table];
1030     }
1031     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1032         y_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_y_table];
1033         c_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_c_table];
1034     }
1035
1036     /* decode all AC coefficents */
1037     for (i = 1; i <= 63; i++) {
1038             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, y_tables[i], i,
1039                 0, residual_eob_run);
1040
1041             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1042                 1, residual_eob_run);
1043             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1044                 2, residual_eob_run);
1045     }
1046
1047     return 0;
1048 }
1049
1050 /*
1051  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1052  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1053  * VP3 source code.
1054  */
1055 #define COMPATIBLE_FRAME(x) \
1056   (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1057 #define DC_COEFF(u) s->all_fragments[u].dc
1058
1059 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1060                                   int first_fragment,
1061                                   int fragment_width,
1062                                   int fragment_height)
1063 {
1064
1065 #define PUL 8
1066 #define PU 4
1067 #define PUR 2
1068 #define PL 1
1069
1070     int x, y;
1071     int i = first_fragment;
1072
1073     int predicted_dc;
1074
1075     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1076     int vl, vul, vu, vur;
1077
1078     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1079     int l, ul, u, ur;
1080
1081     /*
1082      * The 6 fields mean:
1083      *   0: up-left multiplier
1084      *   1: up multiplier
1085      *   2: up-right multiplier
1086      *   3: left multiplier
1087      */
1088     static const int predictor_transform[16][4] = {
1089         {  0,  0,  0,  0},
1090         {  0,  0,  0,128},        // PL
1091         {  0,  0,128,  0},        // PUR
1092         {  0,  0, 53, 75},        // PUR|PL
1093         {  0,128,  0,  0},        // PU
1094         {  0, 64,  0, 64},        // PU|PL
1095         {  0,128,  0,  0},        // PU|PUR
1096         {  0,  0, 53, 75},        // PU|PUR|PL
1097         {128,  0,  0,  0},        // PUL
1098         {  0,  0,  0,128},        // PUL|PL
1099         { 64,  0, 64,  0},        // PUL|PUR
1100         {  0,  0, 53, 75},        // PUL|PUR|PL
1101         {  0,128,  0,  0},        // PUL|PU
1102        {-104,116,  0,116},        // PUL|PU|PL
1103         { 24, 80, 24,  0},        // PUL|PU|PUR
1104        {-104,116,  0,116}         // PUL|PU|PUR|PL
1105     };
1106
1107     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1108      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1109      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1110      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1111      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1112      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1113     static const unsigned char compatible_frame[9] = {
1114         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1115         0,    /* MODE_INTRA */
1116         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1117         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1118         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1119         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1120         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1121         1,    /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1122         3     /* MODE_COPY */
1123     };
1124     int current_frame_type;
1125
1126     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1127     short last_dc[3];
1128
1129     int transform = 0;
1130
1131     vul = vu = vur = vl = 0;
1132     last_dc[0] = last_dc[1] = last_dc[2] = 0;
1133
1134     /* for each fragment row... */
1135     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1136
1137         /* for each fragment in a row... */
1138         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1139
1140             /* reverse prediction if this block was coded */
1141             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1142
1143                 current_frame_type =
1144                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1145
1146                 transform= 0;
1147                 if(x){
1148                     l= i-1;
1149                     vl = DC_COEFF(l);
1150                     if(COMPATIBLE_FRAME(l))
1151                         transform |= PL;
1152                 }
1153                 if(y){
1154                     u= i-fragment_width;
1155                     vu = DC_COEFF(u);
1156                     if(COMPATIBLE_FRAME(u))
1157                         transform |= PU;
1158                     if(x){
1159                         ul= i-fragment_width-1;
1160                         vul = DC_COEFF(ul);
1161                         if(COMPATIBLE_FRAME(ul))
1162                             transform |= PUL;
1163                     }
1164                     if(x + 1 < fragment_width){
1165                         ur= i-fragment_width+1;
1166                         vur = DC_COEFF(ur);
1167                         if(COMPATIBLE_FRAME(ur))
1168                             transform |= PUR;
1169                     }
1170                 }
1171
1172                 if (transform == 0) {
1173
1174                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1175                      * DC saved */
1176                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1177                 } else {
1178
1179                     /* apply the appropriate predictor transform */
1180                     predicted_dc =
1181                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1182                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1183                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1184                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1185
1186                     predicted_dc /= 128;
1187
1188                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1189                      * [ul u ur l] predictors */
1190                     if ((transform == 15) || (transform == 13)) {
1191                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1192                             predicted_dc = vu;
1193                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1194                             predicted_dc = vl;
1195                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1196                             predicted_dc = vul;
1197                     }
1198                 }
1199
1200                 /* at long last, apply the predictor */
1201                 DC_COEFF(i) += predicted_dc;
1202                 /* save the DC */
1203                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1204             }
1205         }
1206     }
1207 }
1208
1209 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane, int ystart, int yend)
1210 {
1211     int x, y;
1212     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
1213
1214     int width           = s->fragment_width[!!plane];
1215     int height          = s->fragment_height[!!plane];
1216     int fragment        = s->fragment_start        [plane] + ystart * width;
1217     int stride          = s->current_frame.linesize[plane];
1218     uint8_t *plane_data = s->current_frame.data    [plane];
1219     if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1220     plane_data += s->data_offset[plane] + 8*ystart*stride;
1221
1222     for (y = ystart; y < yend; y++) {
1223
1224         for (x = 0; x < width; x++) {
1225             /* This code basically just deblocks on the edges of coded blocks.
1226              * However, it has to be much more complicated because of the
1227              * braindamaged deblock ordering used in VP3/Theora. Order matters
1228              * because some pixels get filtered twice. */
1229             if( s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY )
1230             {
1231                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1232                 if (x > 0) {
1233                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1234                         plane_data + 8*x,
1235                         stride, bounding_values);
1236                 }
1237
1238                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1239                 if (y > 0) {
1240                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1241                         plane_data + 8*x,
1242                         stride, bounding_values);
1243                 }
1244
1245                 /* do not perform right edge filter for right column
1246                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1247                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1248                 if ((x < width - 1) &&
1249                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1250                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1251                         plane_data + 8*x + 8,
1252                         stride, bounding_values);
1253                 }
1254
1255                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1256                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1257                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1258                 if ((y < height - 1) &&
1259                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1260                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1261                         plane_data + 8*x + 8*stride,
1262                         stride, bounding_values);
1263                 }
1264             }
1265
1266             fragment++;
1267         }
1268         plane_data += 8*stride;
1269     }
1270 }
1271
1272 /**
1273  * Pull DCT tokens from the 64 levels to decode and dequant the coefficients
1274  * for the next block in coding order
1275  */
1276 static inline int vp3_dequant(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *frag,
1277                               int plane, int inter, DCTELEM block[64])
1278 {
1279     int16_t *dequantizer = s->qmat[frag->qpi][inter][plane];
1280     uint8_t *perm = s->scantable.permutated;
1281     int i = 0;
1282
1283     do {
1284         int token = *s->dct_tokens[plane][i];
1285         switch (token & 3) {
1286         case 0: // EOB
1287             if (--token < 4) // 0-3 are token types, so the EOB run must now be 0
1288                 s->dct_tokens[plane][i]++;
1289             else
1290                 *s->dct_tokens[plane][i] = token & ~3;
1291             goto end;
1292         case 1: // zero run
1293             s->dct_tokens[plane][i]++;
1294             i += (token >> 2) & 0x7f;
1295             block[perm[i]] = (token >> 9) * dequantizer[perm[i]];
1296             i++;
1297             break;
1298         case 2: // coeff
1299             block[perm[i]] = (token >> 2) * dequantizer[perm[i]];
1300             s->dct_tokens[plane][i++]++;
1301             break;
1302         default: // shouldn't happen
1303             return i;
1304         }
1305     } while (i < 64);
1306 end:
1307     // the actual DC+prediction is in the fragment structure
1308     block[0] = frag->dc * s->qmat[0][inter][plane][0];
1309     return i;
1310 }
1311
1312 /**
1313  * called when all pixels up to row y are complete
1314  */
1315 static void vp3_draw_horiz_band(Vp3DecodeContext *s, int y)
1316 {
1317     int h, cy;
1318     int offset[4];
1319
1320     if(s->avctx->draw_horiz_band==NULL)
1321         return;
1322
1323     h= y - s->last_slice_end;
1324     y -= h;
1325
1326     if (!s->flipped_image) {
1327         if (y == 0)
1328             h -= s->height - s->avctx->height;  // account for non-mod16
1329         y = s->height - y - h;
1330     }
1331
1332     cy = y >> s->chroma_y_shift;
1333     offset[0] = s->current_frame.linesize[0]*y;
1334     offset[1] = s->current_frame.linesize[1]*cy;
1335     offset[2] = s->current_frame.linesize[2]*cy;
1336     offset[3] = 0;
1337
1338     emms_c();
1339     s->avctx->draw_horiz_band(s->avctx, &s->current_frame, offset, y, 3, h);
1340     s->last_slice_end= y + h;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
1345  * The slice number ranges from 0..(c_superblock_height - 1).
1346  */
1347 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
1348 {
1349     int x, y, i, j;
1350     LOCAL_ALIGNED_16(DCTELEM, block, [64]);
1351     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
1352     int motion_halfpel_index;
1353     uint8_t *motion_source;
1354     int plane, first_pixel;
1355
1356     if (slice >= s->c_superblock_height)
1357         return;
1358
1359     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1360         uint8_t *output_plane = s->current_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1361         uint8_t *  last_plane = s->   last_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1362         uint8_t *golden_plane = s-> golden_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1363         int stride            = s->current_frame.linesize[plane];
1364         int plane_width       = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
1365         int plane_height      = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
1366         int8_t (*motion_val)[2] = s->motion_val[!!plane];
1367
1368         int sb_x, sb_y        = slice << (!plane && s->chroma_y_shift);
1369         int slice_height      = sb_y + 1 + (!plane && s->chroma_y_shift);
1370         int slice_width       = plane ? s->c_superblock_width : s->y_superblock_width;
1371
1372         int fragment_width    = s->fragment_width[!!plane];
1373         int fragment_height   = s->fragment_height[!!plane];
1374         int fragment_start    = s->fragment_start[plane];
1375
1376         if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1377         if (CONFIG_GRAY && plane && (s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1378             continue;
1379
1380
1381         if(FFABS(stride) > 2048)
1382             return; //various tables are fixed size
1383
1384         /* for each superblock row in the slice (both of them)... */
1385         for (; sb_y < slice_height; sb_y++) {
1386
1387             /* for each superblock in a row... */
1388             for (sb_x = 0; sb_x < slice_width; sb_x++) {
1389
1390                 /* for each block in a superblock... */
1391                 for (j = 0; j < 16; j++) {
1392                     x = 4*sb_x + hilbert_offset[j][0];
1393                     y = 4*sb_y + hilbert_offset[j][1];
1394
1395                     i = fragment_start + y*fragment_width + x;
1396
1397                     // bounds check
1398                     if (x >= fragment_width || y >= fragment_height)
1399                         continue;
1400
1401                 first_pixel = 8*y*stride + 8*x;
1402
1403                 /* transform if this block was coded */
1404                 if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1405                     if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
1406                         (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
1407                         motion_source= golden_plane;
1408                     else
1409                         motion_source= last_plane;
1410
1411                     motion_source += first_pixel;
1412                     motion_halfpel_index = 0;
1413
1414                     /* sort out the motion vector if this fragment is coded
1415                      * using a motion vector method */
1416                     if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
1417                         (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
1418                         int src_x, src_y;
1419                         motion_x = motion_val[y*fragment_width + x][0];
1420                         motion_y = motion_val[y*fragment_width + x][1];
1421
1422                         src_x= (motion_x>>1) + 8*x;
1423                         src_y= (motion_y>>1) + 8*y;
1424
1425                         motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
1426                         motion_source += (motion_x >> 1);
1427
1428                         motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
1429                         motion_source += ((motion_y >> 1) * stride);
1430
1431                         if(src_x<0 || src_y<0 || src_x + 9 >= plane_width || src_y + 9 >= plane_height){
1432                             uint8_t *temp= s->edge_emu_buffer;
1433                             if(stride<0) temp -= 9*stride;
1434                             else temp += 9*stride;
1435
1436                             ff_emulated_edge_mc(temp, motion_source, stride, 9, 9, src_x, src_y, plane_width, plane_height);
1437                             motion_source= temp;
1438                         }
1439                     }
1440
1441
1442                     /* first, take care of copying a block from either the
1443                      * previous or the golden frame */
1444                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
1445                         /* Note, it is possible to implement all MC cases with
1446                            put_no_rnd_pixels_l2 which would look more like the
1447                            VP3 source but this would be slower as
1448                            put_no_rnd_pixels_tab is better optimzed */
1449                         if(motion_halfpel_index != 3){
1450                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
1451                                 output_plane + first_pixel,
1452                                 motion_source, stride, 8);
1453                         }else{
1454                             int d= (motion_x ^ motion_y)>>31; // d is 0 if motion_x and _y have the same sign, else -1
1455                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_l2[1](
1456                                 output_plane + first_pixel,
1457                                 motion_source - d,
1458                                 motion_source + stride + 1 + d,
1459                                 stride, 8);
1460                         }
1461                     }
1462
1463                         s->dsp.clear_block(block);
1464
1465                     /* invert DCT and place (or add) in final output */
1466
1467                     if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
1468                         vp3_dequant(s, s->all_fragments + i, plane, 0, block);
1469                         if(s->avctx->idct_algo!=FF_IDCT_VP3)
1470                             block[0] += 128<<3;
1471                         s->dsp.idct_put(
1472                             output_plane + first_pixel,
1473                             stride,
1474                             block);
1475                     } else {
1476                         if (vp3_dequant(s, s->all_fragments + i, plane, 1, block)) {
1477                         s->dsp.idct_add(
1478                             output_plane + first_pixel,
1479                             stride,
1480                             block);
1481                         } else {
1482                             s->dsp.vp3_idct_dc_add(output_plane + first_pixel, stride, block);
1483                         }
1484                     }
1485                 } else {
1486
1487                     /* copy directly from the previous frame */
1488                     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](
1489                         output_plane + first_pixel,
1490                         last_plane + first_pixel,
1491                         stride, 8);
1492
1493                 }
1494                 }
1495             }
1496
1497             // Filter up to the last row in the superblock row
1498             if (!s->skip_loop_filter)
1499                 apply_loop_filter(s, plane, 4*sb_y - !!sb_y, FFMIN(4*sb_y+3, fragment_height-1));
1500         }
1501     }
1502
1503      /* this looks like a good place for slice dispatch... */
1504      /* algorithm:
1505       *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
1506       *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
1507       *   else if (slice > 0)
1508       *     dispatch (slice - 1);
1509       */
1510
1511     vp3_draw_horiz_band(s, FFMIN(64*slice + 64-16, s->height-16));
1512 }
1513
1514 /*
1515  * This is the ffmpeg/libavcodec API init function.
1516  */
1517 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1518 {
1519     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1520     int i, inter, plane;
1521     int c_width;
1522     int c_height;
1523     int y_fragment_count, c_fragment_count;
1524
1525     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V','P','3','0'))
1526         s->version = 0;
1527     else
1528         s->version = 1;
1529
1530     s->avctx = avctx;
1531     s->width = FFALIGN(avctx->width, 16);
1532     s->height = FFALIGN(avctx->height, 16);
1533     if (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_NONE)
1534         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
1535     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
1536     if(avctx->idct_algo==FF_IDCT_AUTO)
1537         avctx->idct_algo=FF_IDCT_VP3;
1538     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
1539
1540     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
1541
1542     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
1543      * in the first frame decode */
1544     for (i = 0; i < 3; i++)
1545         s->qps[i] = -1;
1546
1547     avcodec_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_x_shift, &s->chroma_y_shift);
1548
1549     s->y_superblock_width = (s->width + 31) / 32;
1550     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
1551     s->y_superblock_count = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
1552
1553     /* work out the dimensions for the C planes */
1554     c_width = s->width >> s->chroma_x_shift;
1555     c_height = s->height >> s->chroma_y_shift;
1556     s->c_superblock_width = (c_width + 31) / 32;
1557     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
1558     s->c_superblock_count = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
1559
1560     s->superblock_count = s->y_superblock_count + (s->c_superblock_count * 2);
1561     s->u_superblock_start = s->y_superblock_count;
1562     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + s->c_superblock_count;
1563     s->superblock_coding = av_malloc(s->superblock_count);
1564
1565     s->macroblock_width = (s->width + 15) / 16;
1566     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
1567     s->macroblock_count = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
1568
1569     s->fragment_width[0] = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
1570     s->fragment_height[0] = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
1571     s->fragment_width[1]  = s->fragment_width[0]  >> s->chroma_x_shift;
1572     s->fragment_height[1] = s->fragment_height[0] >> s->chroma_y_shift;
1573
1574     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
1575     y_fragment_count     = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1576     c_fragment_count     = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1577     s->fragment_count    = y_fragment_count + 2*c_fragment_count;
1578     s->fragment_start[1] = y_fragment_count;
1579     s->fragment_start[2] = y_fragment_count + c_fragment_count;
1580
1581     s->all_fragments = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
1582     s->coded_fragment_list[0] = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(int));
1583     s->dct_tokens_base = av_malloc(64*s->fragment_count * sizeof(*s->dct_tokens_base));
1584     s->motion_val[0] = av_malloc(y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
1585     s->motion_val[1] = av_malloc(c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
1586
1587     if (!s->superblock_coding || !s->all_fragments || !s->dct_tokens_base ||
1588         !s->coded_fragment_list[0] || !s->motion_val[0] || !s->motion_val[1]) {
1589         vp3_decode_end(avctx);
1590         return -1;
1591     }
1592
1593     if (!s->theora_tables)
1594     {
1595         for (i = 0; i < 64; i++) {
1596             s->coded_dc_scale_factor[i] = vp31_dc_scale_factor[i];
1597             s->coded_ac_scale_factor[i] = vp31_ac_scale_factor[i];
1598             s->base_matrix[0][i] = vp31_intra_y_dequant[i];
1599             s->base_matrix[1][i] = vp31_intra_c_dequant[i];
1600             s->base_matrix[2][i] = vp31_inter_dequant[i];
1601             s->filter_limit_values[i] = vp31_filter_limit_values[i];
1602         }
1603
1604         for(inter=0; inter<2; inter++){
1605             for(plane=0; plane<3; plane++){
1606                 s->qr_count[inter][plane]= 1;
1607                 s->qr_size [inter][plane][0]= 63;
1608                 s->qr_base [inter][plane][0]=
1609                 s->qr_base [inter][plane][1]= 2*inter + (!!plane)*!inter;
1610             }
1611         }
1612
1613         /* init VLC tables */
1614         for (i = 0; i < 16; i++) {
1615
1616             /* DC histograms */
1617             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1618                 &dc_bias[i][0][1], 4, 2,
1619                 &dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
1620
1621             /* group 1 AC histograms */
1622             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1623                 &ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
1624                 &ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
1625
1626             /* group 2 AC histograms */
1627             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1628                 &ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
1629                 &ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
1630
1631             /* group 3 AC histograms */
1632             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1633                 &ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
1634                 &ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
1635
1636             /* group 4 AC histograms */
1637             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1638                 &ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
1639                 &ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
1640         }
1641     } else {
1642
1643         for (i = 0; i < 16; i++) {
1644             /* DC histograms */
1645             if (init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1646                 &s->huffman_table[i][0][1], 8, 4,
1647                 &s->huffman_table[i][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1648                 goto vlc_fail;
1649
1650             /* group 1 AC histograms */
1651             if (init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1652                 &s->huffman_table[i+16][0][1], 8, 4,
1653                 &s->huffman_table[i+16][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1654                 goto vlc_fail;
1655
1656             /* group 2 AC histograms */
1657             if (init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1658                 &s->huffman_table[i+16*2][0][1], 8, 4,
1659                 &s->huffman_table[i+16*2][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1660                 goto vlc_fail;
1661
1662             /* group 3 AC histograms */
1663             if (init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1664                 &s->huffman_table[i+16*3][0][1], 8, 4,
1665                 &s->huffman_table[i+16*3][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1666                 goto vlc_fail;
1667
1668             /* group 4 AC histograms */
1669             if (init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1670                 &s->huffman_table[i+16*4][0][1], 8, 4,
1671                 &s->huffman_table[i+16*4][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1672                 goto vlc_fail;
1673         }
1674     }
1675
1676     init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
1677         &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1678         &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1679
1680     init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
1681         &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1682         &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1683
1684     init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
1685         &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
1686         &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1687
1688     init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
1689         &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
1690         &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1691
1692     /* work out the block mapping tables */
1693     s->superblock_fragments = av_malloc(s->superblock_count * 16 * sizeof(int));
1694     s->macroblock_coding = av_malloc(s->macroblock_count + 1);
1695     if (!s->superblock_fragments || !s->macroblock_coding) {
1696         vp3_decode_end(avctx);
1697         return -1;
1698     }
1699     init_block_mapping(s);
1700
1701     for (i = 0; i < 3; i++) {
1702         s->current_frame.data[i] = NULL;
1703         s->last_frame.data[i] = NULL;
1704         s->golden_frame.data[i] = NULL;
1705     }
1706
1707     return 0;
1708
1709 vlc_fail:
1710     av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid huffman table\n");
1711     return -1;
1712 }
1713
1714 /*
1715  * This is the ffmpeg/libavcodec API frame decode function.
1716  */
1717 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1718                             void *data, int *data_size,
1719                             AVPacket *avpkt)
1720 {
1721     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1722     int buf_size = avpkt->size;
1723     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1724     GetBitContext gb;
1725     static int counter = 0;
1726     int i;
1727
1728     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1729
1730     if (s->theora && get_bits1(&gb))
1731     {
1732         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
1733         return -1;
1734     }
1735
1736     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
1737     if (!s->theora)
1738         skip_bits(&gb, 1);
1739     for (i = 0; i < 3; i++)
1740         s->last_qps[i] = s->qps[i];
1741
1742     s->nqps=0;
1743     do{
1744         s->qps[s->nqps++]= get_bits(&gb, 6);
1745     } while(s->theora >= 0x030200 && s->nqps<3 && get_bits1(&gb));
1746     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
1747         s->qps[i] = -1;
1748
1749     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
1750         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
1751             s->keyframe?"key":"", counter, s->qps[0]);
1752     counter++;
1753
1754     s->skip_loop_filter = !s->filter_limit_values[s->qps[0]] ||
1755         avctx->skip_loop_filter >= (s->keyframe ? AVDISCARD_ALL : AVDISCARD_NONKEY);
1756
1757     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
1758         init_loop_filter(s);
1759
1760     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
1761         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
1762         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
1763         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
1764             init_dequantizer(s, i);
1765
1766     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
1767         return buf_size;
1768
1769     s->current_frame.reference = 3;
1770     s->current_frame.pict_type = s->keyframe ? FF_I_TYPE : FF_P_TYPE;
1771     if (avctx->get_buffer(avctx, &s->current_frame) < 0) {
1772         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1773         goto error;
1774     }
1775
1776     if (s->keyframe) {
1777         if (!s->theora)
1778         {
1779             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
1780             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
1781             if (s->version)
1782             {
1783                 s->version = get_bits(&gb, 5);
1784                 if (counter == 1)
1785                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "VP version: %d\n", s->version);
1786             }
1787         }
1788         if (s->version || s->theora)
1789         {
1790                 if (get_bits1(&gb))
1791                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
1792             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
1793         }
1794     } else {
1795         if (!s->golden_frame.data[0]) {
1796             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "vp3: first frame not a keyframe\n");
1797
1798             s->golden_frame.reference = 3;
1799             s->golden_frame.pict_type = FF_I_TYPE;
1800             if (avctx->get_buffer(avctx, &s->golden_frame) < 0) {
1801                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1802                 goto error;
1803             }
1804             s->last_frame = s->golden_frame;
1805             s->last_frame.type = FF_BUFFER_TYPE_COPY;
1806         }
1807     }
1808
1809     s->current_frame.qscale_table= s->qscale_table; //FIXME allocate individual tables per AVFrame
1810     s->current_frame.qstride= 0;
1811
1812     memset(s->all_fragments, 0, s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
1813
1814     if (unpack_superblocks(s, &gb)){
1815         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
1816         goto error;
1817     }
1818     if (unpack_modes(s, &gb)){
1819         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
1820         goto error;
1821     }
1822     if (unpack_vectors(s, &gb)){
1823         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
1824         goto error;
1825     }
1826     if (unpack_block_qpis(s, &gb)){
1827         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
1828         goto error;
1829     }
1830     if (unpack_dct_coeffs(s, &gb)){
1831         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
1832         goto error;
1833     }
1834
1835     for (i = 0; i < 3; i++) {
1836         int height = s->height >> (i && s->chroma_y_shift);
1837         if (s->flipped_image)
1838             s->data_offset[i] = 0;
1839         else
1840             s->data_offset[i] = (height-1) * s->current_frame.linesize[i];
1841     }
1842
1843     s->last_slice_end = 0;
1844     for (i = 0; i < s->c_superblock_height; i++)
1845         render_slice(s, i);
1846
1847     // filter the last row
1848     for (i = 0; i < 3; i++) {
1849         int row = (s->height >> (3+(i && s->chroma_y_shift))) - 1;
1850         apply_loop_filter(s, i, row, row+1);
1851     }
1852     vp3_draw_horiz_band(s, s->height);
1853
1854     *data_size=sizeof(AVFrame);
1855     *(AVFrame*)data= s->current_frame;
1856
1857     /* release the last frame, if it is allocated and if it is not the
1858      * golden frame */
1859     if (s->last_frame.data[0] && s->last_frame.type != FF_BUFFER_TYPE_COPY)
1860         avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1861
1862     /* shuffle frames (last = current) */
1863     s->last_frame= s->current_frame;
1864
1865     if (s->keyframe) {
1866         if (s->golden_frame.data[0])
1867             avctx->release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1868         s->golden_frame = s->current_frame;
1869         s->last_frame.type = FF_BUFFER_TYPE_COPY;
1870     }
1871
1872     s->current_frame.data[0]= NULL; /* ensure that we catch any access to this released frame */
1873
1874     return buf_size;
1875
1876 error:
1877     if (s->current_frame.data[0])
1878         avctx->release_buffer(avctx, &s->current_frame);
1879     return -1;
1880 }
1881
1882 /*
1883  * This is the ffmpeg/libavcodec API module cleanup function.
1884  */
1885 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1886 {
1887     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1888     int i;
1889
1890     av_free(s->superblock_coding);
1891     av_free(s->all_fragments);
1892     av_free(s->coded_fragment_list[0]);
1893     av_free(s->dct_tokens_base);
1894     av_free(s->superblock_fragments);
1895     av_free(s->macroblock_coding);
1896     av_free(s->motion_val[0]);
1897     av_free(s->motion_val[1]);
1898
1899     for (i = 0; i < 16; i++) {
1900         free_vlc(&s->dc_vlc[i]);
1901         free_vlc(&s->ac_vlc_1[i]);
1902         free_vlc(&s->ac_vlc_2[i]);
1903         free_vlc(&s->ac_vlc_3[i]);
1904         free_vlc(&s->ac_vlc_4[i]);
1905     }
1906
1907     free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
1908     free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
1909     free_vlc(&s->mode_code_vlc);
1910     free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
1911
1912     /* release all frames */
1913     if (s->golden_frame.data[0])
1914         avctx->release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1915     if (s->last_frame.data[0] && s->last_frame.type != FF_BUFFER_TYPE_COPY)
1916         avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1917     /* no need to release the current_frame since it will always be pointing
1918      * to the same frame as either the golden or last frame */
1919
1920     return 0;
1921 }
1922
1923 static int read_huffman_tree(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
1924 {
1925     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1926
1927     if (get_bits1(gb)) {
1928         int token;
1929         if (s->entries >= 32) { /* overflow */
1930             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
1931             return -1;
1932         }
1933         token = get_bits(gb, 5);
1934         //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);
1935         s->huffman_table[s->hti][token][0] = s->hbits;
1936         s->huffman_table[s->hti][token][1] = s->huff_code_size;
1937         s->entries++;
1938     }
1939     else {
1940         if (s->huff_code_size >= 32) {/* overflow */
1941             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
1942             return -1;
1943         }
1944         s->huff_code_size++;
1945         s->hbits <<= 1;
1946         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
1947             return -1;
1948         s->hbits |= 1;
1949         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
1950             return -1;
1951         s->hbits >>= 1;
1952         s->huff_code_size--;
1953     }
1954     return 0;
1955 }
1956
1957 #if CONFIG_THEORA_DECODER
1958 static const enum PixelFormat theora_pix_fmts[4] = {
1959     PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_NONE, PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV444P
1960 };
1961
1962 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
1963 {
1964     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1965     int visible_width, visible_height, colorspace;
1966     int offset_x = 0, offset_y = 0;
1967     AVRational fps;
1968
1969     s->theora = get_bits_long(gb, 24);
1970     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
1971
1972     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3 */
1973     /* but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
1974     if (s->theora < 0x030200)
1975     {
1976         s->flipped_image = 1;
1977         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
1978     }
1979
1980     visible_width  = s->width  = get_bits(gb, 16) << 4;
1981     visible_height = s->height = get_bits(gb, 16) << 4;
1982
1983     if(avcodec_check_dimensions(avctx, s->width, s->height)){
1984         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid dimensions (%dx%d)\n", s->width, s->height);
1985         s->width= s->height= 0;
1986         return -1;
1987     }
1988
1989     if (s->theora >= 0x030200) {
1990         visible_width  = get_bits_long(gb, 24);
1991         visible_height = get_bits_long(gb, 24);
1992
1993         offset_x = get_bits(gb, 8); /* offset x */
1994         offset_y = get_bits(gb, 8); /* offset y, from bottom */
1995     }
1996
1997     fps.num = get_bits_long(gb, 32);
1998     fps.den = get_bits_long(gb, 32);
1999     if (fps.num && fps.den) {
2000         av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
2001                   fps.den, fps.num, 1<<30);
2002     }
2003
2004     avctx->sample_aspect_ratio.num = get_bits_long(gb, 24);
2005     avctx->sample_aspect_ratio.den = get_bits_long(gb, 24);
2006
2007     if (s->theora < 0x030200)
2008         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2009     colorspace = get_bits(gb, 8);
2010     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
2011
2012     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
2013
2014     if (s->theora >= 0x030200)
2015     {
2016         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2017         avctx->pix_fmt = theora_pix_fmts[get_bits(gb, 2)];
2018         skip_bits(gb, 3); /* reserved */
2019     }
2020
2021 //    align_get_bits(gb);
2022
2023     if (   visible_width  <= s->width  && visible_width  > s->width-16
2024         && visible_height <= s->height && visible_height > s->height-16
2025         && !offset_x && (offset_y == s->height - visible_height))
2026         avcodec_set_dimensions(avctx, visible_width, visible_height);
2027     else
2028         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
2029
2030     if (colorspace == 1) {
2031         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470M;
2032     } else if (colorspace == 2) {
2033         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470BG;
2034     }
2035     if (colorspace == 1 || colorspace == 2) {
2036         avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
2037         avctx->color_trc  = AVCOL_TRC_BT709;
2038     }
2039
2040     return 0;
2041 }
2042
2043 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2044 {
2045     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2046     int i, n, matrices, inter, plane;
2047
2048     if (s->theora >= 0x030200) {
2049         n = get_bits(gb, 3);
2050         /* loop filter limit values table */
2051         for (i = 0; i < 64; i++) {
2052             s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
2053             if (s->filter_limit_values[i] > 127) {
2054                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "filter limit value too large (%i > 127), clamping\n", s->filter_limit_values[i]);
2055                 s->filter_limit_values[i] = 127;
2056             }
2057         }
2058     }
2059
2060     if (s->theora >= 0x030200)
2061         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2062     else
2063         n = 16;
2064     /* quality threshold table */
2065     for (i = 0; i < 64; i++)
2066         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2067
2068     if (s->theora >= 0x030200)
2069         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2070     else
2071         n = 16;
2072     /* dc scale factor table */
2073     for (i = 0; i < 64; i++)
2074         s->coded_dc_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2075
2076     if (s->theora >= 0x030200)
2077         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
2078     else
2079         matrices = 3;
2080
2081     if(matrices > 384){
2082         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
2083         return -1;
2084     }
2085
2086     for(n=0; n<matrices; n++){
2087         for (i = 0; i < 64; i++)
2088             s->base_matrix[n][i]= get_bits(gb, 8);
2089     }
2090
2091     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
2092         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
2093             int newqr= 1;
2094             if (inter || plane > 0)
2095                 newqr = get_bits1(gb);
2096             if (!newqr) {
2097                 int qtj, plj;
2098                 if(inter && get_bits1(gb)){
2099                     qtj = 0;
2100                     plj = plane;
2101                 }else{
2102                     qtj= (3*inter + plane - 1) / 3;
2103                     plj= (plane + 2) % 3;
2104                 }
2105                 s->qr_count[inter][plane]= s->qr_count[qtj][plj];
2106                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj], sizeof(s->qr_size[0][0]));
2107                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj], sizeof(s->qr_base[0][0]));
2108             } else {
2109                 int qri= 0;
2110                 int qi = 0;
2111
2112                 for(;;){
2113                     i= get_bits(gb, av_log2(matrices-1)+1);
2114                     if(i>= matrices){
2115                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid base matrix index\n");
2116                         return -1;
2117                     }
2118                     s->qr_base[inter][plane][qri]= i;
2119                     if(qi >= 63)
2120                         break;
2121                     i = get_bits(gb, av_log2(63-qi)+1) + 1;
2122                     s->qr_size[inter][plane][qri++]= i;
2123                     qi += i;
2124                 }
2125
2126                 if (qi > 63) {
2127                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
2128                     return -1;
2129                 }
2130                 s->qr_count[inter][plane]= qri;
2131             }
2132         }
2133     }
2134
2135     /* Huffman tables */
2136     for (s->hti = 0; s->hti < 80; s->hti++) {
2137         s->entries = 0;
2138         s->huff_code_size = 1;
2139         if (!get_bits1(gb)) {
2140             s->hbits = 0;
2141             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2142                 return -1;
2143             s->hbits = 1;
2144             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2145                 return -1;
2146         }
2147     }
2148
2149     s->theora_tables = 1;
2150
2151     return 0;
2152 }
2153
2154 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2155 {
2156     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2157     GetBitContext gb;
2158     int ptype;
2159     uint8_t *header_start[3];
2160     int header_len[3];
2161     int i;
2162
2163     s->theora = 1;
2164
2165     if (!avctx->extradata_size)
2166     {
2167         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
2168         return -1;
2169     }
2170
2171     if (ff_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
2172                               42, header_start, header_len) < 0) {
2173         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
2174         return -1;
2175     }
2176
2177   for(i=0;i<3;i++) {
2178     init_get_bits(&gb, header_start[i], header_len[i] * 8);
2179
2180     ptype = get_bits(&gb, 8);
2181
2182      if (!(ptype & 0x80))
2183      {
2184         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
2185 //        return -1;
2186      }
2187
2188     // FIXME: Check for this as well.
2189     skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2190
2191     switch(ptype)
2192     {
2193         case 0x80:
2194             theora_decode_header(avctx, &gb);
2195                 break;
2196         case 0x81:
2197 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
2198 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
2199             break;
2200         case 0x82:
2201             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
2202                 return -1;
2203             break;
2204         default:
2205             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype&~0x80);
2206             break;
2207     }
2208     if(ptype != 0x81 && 8*header_len[i] != get_bits_count(&gb))
2209         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "%d bits left in packet %X\n", 8*header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
2210     if (s->theora < 0x030200)
2211         break;
2212   }
2213
2214     return vp3_decode_init(avctx);
2215 }
2216
2217 AVCodec theora_decoder = {
2218     "theora",
2219     AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2220     CODEC_ID_THEORA,
2221     sizeof(Vp3DecodeContext),
2222     theora_decode_init,
2223     NULL,
2224     vp3_decode_end,
2225     vp3_decode_frame,
2226     CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
2227     NULL,
2228     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
2229 };
2230 #endif
2231
2232 AVCodec vp3_decoder = {
2233     "vp3",
2234     AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2235     CODEC_ID_VP3,
2236     sizeof(Vp3DecodeContext),
2237     vp3_decode_init,
2238     NULL,
2239     vp3_decode_end,
2240     vp3_decode_frame,
2241     CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND,
2242     NULL,
2243     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
2244 };