vp3: Frame-based multithreading support
[ffmpeg.git] / libavcodec / vp3.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2003-2004 the ffmpeg project
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * On2 VP3 Video Decoder
24  *
25  * VP3 Video Decoder by Mike Melanson (mike at multimedia.cx)
26  * For more information about the VP3 coding process, visit:
27  *   http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=On2_VP3
28  *
29  * Theora decoder by Alex Beregszaszi
30  */
31
32 #include <stdio.h>
33 #include <stdlib.h>
34 #include <string.h>
35
36 #include "libavcore/imgutils.h"
37 #include "avcodec.h"
38 #include "dsputil.h"
39 #include "get_bits.h"
40
41 #include "vp3data.h"
42 #include "xiph.h"
43 #include "thread.h"
44
45 #define FRAGMENT_PIXELS 8
46
47 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx);
48
49 //FIXME split things out into their own arrays
50 typedef struct Vp3Fragment {
51     int16_t dc;
52     uint8_t coding_method;
53     uint8_t qpi;
54 } Vp3Fragment;
55
56 #define SB_NOT_CODED        0
57 #define SB_PARTIALLY_CODED  1
58 #define SB_FULLY_CODED      2
59
60 // This is the maximum length of a single long bit run that can be encoded
61 // for superblock coding or block qps. Theora special-cases this to read a
62 // bit instead of flipping the current bit to allow for runs longer than 4129.
63 #define MAXIMUM_LONG_BIT_RUN 4129
64
65 #define MODE_INTER_NO_MV      0
66 #define MODE_INTRA            1
67 #define MODE_INTER_PLUS_MV    2
68 #define MODE_INTER_LAST_MV    3
69 #define MODE_INTER_PRIOR_LAST 4
70 #define MODE_USING_GOLDEN     5
71 #define MODE_GOLDEN_MV        6
72 #define MODE_INTER_FOURMV     7
73 #define CODING_MODE_COUNT     8
74
75 /* special internal mode */
76 #define MODE_COPY             8
77
78 /* There are 6 preset schemes, plus a free-form scheme */
79 static const int ModeAlphabet[6][CODING_MODE_COUNT] =
80 {
81     /* scheme 1: Last motion vector dominates */
82     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
83          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTER_NO_MV,
84          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
85          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
86
87     /* scheme 2 */
88     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
89          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PLUS_MV,
90          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
91          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
92
93     /* scheme 3 */
94     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
95          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_NO_MV,
96          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
97          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
98
99     /* scheme 4 */
100     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
101          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PRIOR_LAST,
102          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
103          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
104
105     /* scheme 5: No motion vector dominates */
106     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_LAST_MV,
107          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_PLUS_MV,
108          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
109          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
110
111     /* scheme 6 */
112     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_USING_GOLDEN,
113          MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
114          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTRA,
115          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
116
117 };
118
119 static const uint8_t hilbert_offset[16][2] = {
120     {0,0}, {1,0}, {1,1}, {0,1},
121     {0,2}, {0,3}, {1,3}, {1,2},
122     {2,2}, {2,3}, {3,3}, {3,2},
123     {3,1}, {2,1}, {2,0}, {3,0}
124 };
125
126 #define MIN_DEQUANT_VAL 2
127
128 typedef struct Vp3DecodeContext {
129     AVCodecContext *avctx;
130     int theora, theora_tables;
131     int version;
132     int width, height;
133     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
134     AVFrame golden_frame;
135     AVFrame last_frame;
136     AVFrame current_frame;
137     int keyframe;
138     DSPContext dsp;
139     int flipped_image;
140     int last_slice_end;
141     int skip_loop_filter;
142
143     int qps[3];
144     int nqps;
145     int last_qps[3];
146
147     int superblock_count;
148     int y_superblock_width;
149     int y_superblock_height;
150     int y_superblock_count;
151     int c_superblock_width;
152     int c_superblock_height;
153     int c_superblock_count;
154     int u_superblock_start;
155     int v_superblock_start;
156     unsigned char *superblock_coding;
157
158     int macroblock_count;
159     int macroblock_width;
160     int macroblock_height;
161
162     int fragment_count;
163     int fragment_width[2];
164     int fragment_height[2];
165
166     Vp3Fragment *all_fragments;
167     int fragment_start[3];
168     int data_offset[3];
169
170     int8_t (*motion_val[2])[2];
171
172     ScanTable scantable;
173
174     /* tables */
175     uint16_t coded_dc_scale_factor[64];
176     uint32_t coded_ac_scale_factor[64];
177     uint8_t base_matrix[384][64];
178     uint8_t qr_count[2][3];
179     uint8_t qr_size [2][3][64];
180     uint16_t qr_base[2][3][64];
181
182     /**
183      * This is a list of all tokens in bitstream order. Reordering takes place
184      * by pulling from each level during IDCT. As a consequence, IDCT must be
185      * in Hilbert order, making the minimum slice height 64 for 4:2:0 and 32
186      * otherwise. The 32 different tokens with up to 12 bits of extradata are
187      * collapsed into 3 types, packed as follows:
188      *   (from the low to high bits)
189      *
190      * 2 bits: type (0,1,2)
191      *   0: EOB run, 14 bits for run length (12 needed)
192      *   1: zero run, 7 bits for run length
193      *                7 bits for the next coefficient (3 needed)
194      *   2: coefficient, 14 bits (11 needed)
195      *
196      * Coefficients are signed, so are packed in the highest bits for automatic
197      * sign extension.
198      */
199     int16_t *dct_tokens[3][64];
200     int16_t *dct_tokens_base;
201 #define TOKEN_EOB(eob_run)              ((eob_run) << 2)
202 #define TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run) (((coeff) << 9) + ((zero_run) << 2) + 1)
203 #define TOKEN_COEFF(coeff)              (((coeff) << 2) + 2)
204
205     /**
206      * number of blocks that contain DCT coefficients at the given level or higher
207      */
208     int num_coded_frags[3][64];
209     int total_num_coded_frags;
210
211     /* this is a list of indexes into the all_fragments array indicating
212      * which of the fragments are coded */
213     int *coded_fragment_list[3];
214
215     VLC dc_vlc[16];
216     VLC ac_vlc_1[16];
217     VLC ac_vlc_2[16];
218     VLC ac_vlc_3[16];
219     VLC ac_vlc_4[16];
220
221     VLC superblock_run_length_vlc;
222     VLC fragment_run_length_vlc;
223     VLC mode_code_vlc;
224     VLC motion_vector_vlc;
225
226     /* these arrays need to be on 16-byte boundaries since SSE2 operations
227      * index into them */
228     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, qmat)[3][2][3][64];     //<qmat[qpi][is_inter][plane]
229
230     /* This table contains superblock_count * 16 entries. Each set of 16
231      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..15 of the superblock.
232      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
233      * index. */
234     int *superblock_fragments;
235
236     /* This is an array that indicates how a particular macroblock
237      * is coded. */
238     unsigned char *macroblock_coding;
239
240     uint8_t edge_emu_buffer[9*2048]; //FIXME dynamic alloc
241     int8_t qscale_table[2048]; //FIXME dynamic alloc (width+15)/16
242
243     /* Huffman decode */
244     int hti;
245     unsigned int hbits;
246     int entries;
247     int huff_code_size;
248     uint32_t huffman_table[80][32][2];
249
250     uint8_t filter_limit_values[64];
251     DECLARE_ALIGNED(8, int, bounding_values_array)[256+2];
252 } Vp3DecodeContext;
253
254 /************************************************************************
255  * VP3 specific functions
256  ************************************************************************/
257
258 /*
259  * This function sets up all of the various blocks mappings:
260  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
261  * superblocks <-> macroblocks
262  *
263  * @return 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
264  */
265 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
266 {
267     int sb_x, sb_y, plane;
268     int x, y, i, j = 0;
269
270     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
271         int sb_width    = plane ? s->c_superblock_width  : s->y_superblock_width;
272         int sb_height   = plane ? s->c_superblock_height : s->y_superblock_height;
273         int frag_width  = s->fragment_width[!!plane];
274         int frag_height = s->fragment_height[!!plane];
275
276         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++)
277             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++)
278                 for (i = 0; i < 16; i++) {
279                     x = 4*sb_x + hilbert_offset[i][0];
280                     y = 4*sb_y + hilbert_offset[i][1];
281
282                     if (x < frag_width && y < frag_height)
283                         s->superblock_fragments[j++] = s->fragment_start[plane] + y*frag_width + x;
284                     else
285                         s->superblock_fragments[j++] = -1;
286                 }
287     }
288
289     return 0;  /* successful path out */
290 }
291
292 /*
293  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
294  * frame.
295  */
296 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
297 {
298     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
299     int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[s->qps[qpi]];
300     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
301
302     for(inter=0; inter<2; inter++){
303         for(plane=0; plane<3; plane++){
304             int sum=0;
305             for(qri=0; qri<s->qr_count[inter][plane]; qri++){
306                 sum+= s->qr_size[inter][plane][qri];
307                 if(s->qps[qpi] <= sum)
308                     break;
309             }
310             qistart= sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
311             bmi= s->qr_base[inter][plane][qri  ];
312             bmj= s->qr_base[inter][plane][qri+1];
313             for(i=0; i<64; i++){
314                 int coeff= (  2*(sum    -s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmi][i]
315                             - 2*(qistart-s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmj][i]
316                             + s->qr_size[inter][plane][qri])
317                            / (2*s->qr_size[inter][plane][qri]);
318
319                 int qmin= 8<<(inter + !i);
320                 int qscale= i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
321
322                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->dsp.idct_permutation[i]]= av_clip((qscale * coeff)/100 * 4, qmin, 4096);
323             }
324             // all DC coefficients use the same quant so as not to interfere with DC prediction
325             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
326         }
327     }
328
329     memset(s->qscale_table, (FFMAX(s->qmat[0][0][0][1], s->qmat[0][0][1][1])+8)/16, 512); //FIXME finetune
330 }
331
332 /*
333  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
334  * quality index is different from the previous frame's.
335  *
336  * The filter_limit_values may not be larger than 127.
337  */
338 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
339 {
340     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
341     int filter_limit;
342     int x;
343     int value;
344
345     filter_limit = s->filter_limit_values[s->qps[0]];
346
347     /* set up the bounding values */
348     memset(s->bounding_values_array, 0, 256 * sizeof(int));
349     for (x = 0; x < filter_limit; x++) {
350         bounding_values[-x] = -x;
351         bounding_values[x] = x;
352     }
353     for (x = value = filter_limit; x < 128 && value; x++, value--) {
354         bounding_values[ x] =  value;
355         bounding_values[-x] = -value;
356     }
357     if (value)
358         bounding_values[128] = value;
359     bounding_values[129] = bounding_values[130] = filter_limit * 0x02020202;
360 }
361
362 /*
363  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
364  * information from the bitstream.
365  */
366 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
367 {
368     int superblock_starts[3] = { 0, s->u_superblock_start, s->v_superblock_start };
369     int bit = 0;
370     int current_superblock = 0;
371     int current_run = 0;
372     int num_partial_superblocks = 0;
373
374     int i, j;
375     int current_fragment;
376     int plane;
377
378     if (s->keyframe) {
379         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
380
381     } else {
382
383         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
384         bit = get_bits1(gb) ^ 1;
385         current_run = 0;
386
387         while (current_superblock < s->superblock_count && get_bits_left(gb) > 0) {
388             if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
389                 bit = get_bits1(gb);
390             else
391                 bit ^= 1;
392
393                 current_run = get_vlc2(gb,
394                     s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
395                 if (current_run == 34)
396                     current_run += get_bits(gb, 12);
397
398             if (current_superblock + current_run > s->superblock_count) {
399                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid partially coded superblock run length\n");
400                 return -1;
401             }
402
403             memset(s->superblock_coding + current_superblock, bit, current_run);
404
405             current_superblock += current_run;
406             if (bit)
407                 num_partial_superblocks += current_run;
408         }
409
410         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
411          * not marked as partially coded in the previous step */
412         if (num_partial_superblocks < s->superblock_count) {
413             int superblocks_decoded = 0;
414
415             current_superblock = 0;
416             bit = get_bits1(gb) ^ 1;
417             current_run = 0;
418
419             while (superblocks_decoded < s->superblock_count - num_partial_superblocks
420                    && get_bits_left(gb) > 0) {
421
422                 if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
423                     bit = get_bits1(gb);
424                 else
425                     bit ^= 1;
426
427                         current_run = get_vlc2(gb,
428                             s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
429                         if (current_run == 34)
430                             current_run += get_bits(gb, 12);
431
432                 for (j = 0; j < current_run; current_superblock++) {
433                     if (current_superblock >= s->superblock_count) {
434                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid fully coded superblock run length\n");
435                         return -1;
436                     }
437
438                 /* skip any superblocks already marked as partially coded */
439                 if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
440                     s->superblock_coding[current_superblock] = 2*bit;
441                     j++;
442                 }
443                 }
444                 superblocks_decoded += current_run;
445             }
446         }
447
448         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
449          * unpacking fragment codings */
450         if (num_partial_superblocks) {
451
452             current_run = 0;
453             bit = get_bits1(gb);
454             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
455              * fetched the bit will be toggled again */
456             bit ^= 1;
457         }
458     }
459
460     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
461      * superblock (all planes) */
462     s->total_num_coded_frags = 0;
463     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
464
465     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
466         int sb_start = superblock_starts[plane];
467         int sb_end = sb_start + (plane ? s->c_superblock_count : s->y_superblock_count);
468         int num_coded_frags = 0;
469
470     for (i = sb_start; i < sb_end && get_bits_left(gb) > 0; i++) {
471
472         /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
473         for (j = 0; j < 16; j++) {
474
475             /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
476             current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
477             if (current_fragment != -1) {
478                 int coded = s->superblock_coding[i];
479
480                 if (s->superblock_coding[i] == SB_PARTIALLY_CODED) {
481
482                     /* fragment may or may not be coded; this is the case
483                      * that cares about the fragment coding runs */
484                     if (current_run-- == 0) {
485                         bit ^= 1;
486                         current_run = get_vlc2(gb,
487                             s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
488                     }
489                     coded = bit;
490                 }
491
492                     if (coded) {
493                         /* default mode; actual mode will be decoded in
494                          * the next phase */
495                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
496                             MODE_INTER_NO_MV;
497                         s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
498                             current_fragment;
499                     } else {
500                         /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
501                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
502                             MODE_COPY;
503                     }
504             }
505         }
506     }
507         s->total_num_coded_frags += num_coded_frags;
508         for (i = 0; i < 64; i++)
509             s->num_coded_frags[plane][i] = num_coded_frags;
510         if (plane < 2)
511             s->coded_fragment_list[plane+1] = s->coded_fragment_list[plane] + num_coded_frags;
512     }
513     return 0;
514 }
515
516 /*
517  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
518  * from the bitstream.
519  */
520 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
521 {
522     int i, j, k, sb_x, sb_y;
523     int scheme;
524     int current_macroblock;
525     int current_fragment;
526     int coding_mode;
527     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
528     const int *alphabet;
529     Vp3Fragment *frag;
530
531     if (s->keyframe) {
532         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
533             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
534
535     } else {
536
537         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
538         scheme = get_bits(gb, 3);
539
540         /* is it a custom coding scheme? */
541         if (scheme == 0) {
542             for (i = 0; i < 8; i++)
543                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
544             for (i = 0; i < 8; i++)
545                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
546             alphabet = custom_mode_alphabet;
547         } else
548             alphabet = ModeAlphabet[scheme-1];
549
550         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
551          * coded fragments */
552         for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
553             for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
554                 if (get_bits_left(gb) <= 0)
555                     return -1;
556
557             for (j = 0; j < 4; j++) {
558                 int mb_x = 2*sb_x +   (j>>1);
559                 int mb_y = 2*sb_y + (((j>>1)+j)&1);
560                 current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
561
562                 if (mb_x >= s->macroblock_width || mb_y >= s->macroblock_height)
563                     continue;
564
565 #define BLOCK_X (2*mb_x + (k&1))
566 #define BLOCK_Y (2*mb_y + (k>>1))
567                 /* coding modes are only stored if the macroblock has at least one
568                  * luma block coded, otherwise it must be INTER_NO_MV */
569                 for (k = 0; k < 4; k++) {
570                     current_fragment = BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
571                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY)
572                         break;
573                 }
574                 if (k == 4) {
575                     s->macroblock_coding[current_macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
576                     continue;
577                 }
578
579                 /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
580                 if (scheme == 7)
581                     coding_mode = get_bits(gb, 3);
582                 else
583                     coding_mode = alphabet
584                         [get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
585
586                 s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
587                 for (k = 0; k < 4; k++) {
588                     frag = s->all_fragments + BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
589                     if (frag->coding_method != MODE_COPY)
590                         frag->coding_method = coding_mode;
591                 }
592
593 #define SET_CHROMA_MODES \
594     if (frag[s->fragment_start[1]].coding_method != MODE_COPY) \
595         frag[s->fragment_start[1]].coding_method = coding_mode;\
596     if (frag[s->fragment_start[2]].coding_method != MODE_COPY) \
597         frag[s->fragment_start[2]].coding_method = coding_mode;
598
599                 if (s->chroma_y_shift) {
600                     frag = s->all_fragments + mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
601                     SET_CHROMA_MODES
602                 } else if (s->chroma_x_shift) {
603                     frag = s->all_fragments + 2*mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
604                     for (k = 0; k < 2; k++) {
605                         SET_CHROMA_MODES
606                         frag += s->fragment_width[1];
607                     }
608                 } else {
609                     for (k = 0; k < 4; k++) {
610                         frag = s->all_fragments + BLOCK_Y*s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
611                         SET_CHROMA_MODES
612                     }
613                 }
614             }
615             }
616         }
617     }
618
619     return 0;
620 }
621
622 /*
623  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
624  * macroblocks from the bitstream.
625  */
626 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
627 {
628     int j, k, sb_x, sb_y;
629     int coding_mode;
630     int motion_x[4];
631     int motion_y[4];
632     int last_motion_x = 0;
633     int last_motion_y = 0;
634     int prior_last_motion_x = 0;
635     int prior_last_motion_y = 0;
636     int current_macroblock;
637     int current_fragment;
638     int frag;
639
640     if (s->keyframe)
641         return 0;
642
643     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme */
644     coding_mode = get_bits1(gb);
645
646     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
647      * coded fragments */
648     for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
649         for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
650             if (get_bits_left(gb) <= 0)
651                 return -1;
652
653         for (j = 0; j < 4; j++) {
654             int mb_x = 2*sb_x +   (j>>1);
655             int mb_y = 2*sb_y + (((j>>1)+j)&1);
656             current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
657
658             if (mb_x >= s->macroblock_width || mb_y >= s->macroblock_height ||
659                 (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY))
660                 continue;
661
662             switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
663
664             case MODE_INTER_PLUS_MV:
665             case MODE_GOLDEN_MV:
666                 /* all 6 fragments use the same motion vector */
667                 if (coding_mode == 0) {
668                     motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
669                     motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
670                 } else {
671                     motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
672                     motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
673                 }
674
675                 /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
676                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] ==
677                     MODE_INTER_PLUS_MV) {
678                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
679                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
680                     last_motion_x = motion_x[0];
681                     last_motion_y = motion_y[0];
682                 }
683                 break;
684
685             case MODE_INTER_FOURMV:
686                 /* vector maintenance */
687                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
688                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
689
690                 /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
691                  * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
692                 for (k = 0; k < 4; k++) {
693                     current_fragment = BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
694                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY) {
695                         if (coding_mode == 0) {
696                             motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
697                             motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
698                         } else {
699                             motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
700                             motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
701                         }
702                         last_motion_x = motion_x[k];
703                         last_motion_y = motion_y[k];
704                     } else {
705                         motion_x[k] = 0;
706                         motion_y[k] = 0;
707                     }
708                 }
709                 break;
710
711             case MODE_INTER_LAST_MV:
712                 /* all 6 fragments use the last motion vector */
713                 motion_x[0] = last_motion_x;
714                 motion_y[0] = last_motion_y;
715
716                 /* no vector maintenance (last vector remains the
717                  * last vector) */
718                 break;
719
720             case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
721                 /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
722                  * last motion vector */
723                 motion_x[0] = prior_last_motion_x;
724                 motion_y[0] = prior_last_motion_y;
725
726                 /* vector maintenance */
727                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
728                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
729                 last_motion_x = motion_x[0];
730                 last_motion_y = motion_y[0];
731                 break;
732
733             default:
734                 /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
735                 motion_x[0] = 0;
736                 motion_y[0] = 0;
737
738                 /* no vector maintenance */
739                 break;
740             }
741
742             /* assign the motion vectors to the correct fragments */
743             for (k = 0; k < 4; k++) {
744                 current_fragment =
745                     BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
746                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
747                     s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[k];
748                     s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[k];
749                 } else {
750                     s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[0];
751                     s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[0];
752                 }
753             }
754
755             if (s->chroma_y_shift) {
756                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
757                     motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1] + motion_x[2] + motion_x[3], 2);
758                     motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1] + motion_y[2] + motion_y[3], 2);
759                 }
760                 motion_x[0] = (motion_x[0]>>1) | (motion_x[0]&1);
761                 motion_y[0] = (motion_y[0]>>1) | (motion_y[0]&1);
762                 frag = mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
763                 s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
764                 s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
765             } else if (s->chroma_x_shift) {
766                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
767                     motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1], 1);
768                     motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1], 1);
769                     motion_x[1] = RSHIFT(motion_x[2] + motion_x[3], 1);
770                     motion_y[1] = RSHIFT(motion_y[2] + motion_y[3], 1);
771                 } else {
772                     motion_x[1] = motion_x[0];
773                     motion_y[1] = motion_y[0];
774                 }
775                 motion_x[0] = (motion_x[0]>>1) | (motion_x[0]&1);
776                 motion_x[1] = (motion_x[1]>>1) | (motion_x[1]&1);
777
778                 frag = 2*mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
779                 for (k = 0; k < 2; k++) {
780                     s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
781                     s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
782                     frag += s->fragment_width[1];
783                 }
784             } else {
785                 for (k = 0; k < 4; k++) {
786                     frag = BLOCK_Y*s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
787                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
788                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
789                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
790                     } else {
791                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
792                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
793                     }
794                 }
795             }
796         }
797         }
798     }
799
800     return 0;
801 }
802
803 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
804 {
805     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
806     int num_blocks = s->total_num_coded_frags;
807
808     for (qpi = 0; qpi < s->nqps-1 && num_blocks > 0; qpi++) {
809         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
810
811         bit = get_bits1(gb) ^ 1;
812         run_length = 0;
813
814         do {
815             if (run_length == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
816                 bit = get_bits1(gb);
817             else
818                 bit ^= 1;
819
820             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
821             if (run_length == 34)
822                 run_length += get_bits(gb, 12);
823             blocks_decoded += run_length;
824
825             if (!bit)
826                 num_blocks_at_qpi += run_length;
827
828             for (j = 0; j < run_length; i++) {
829                 if (i >= s->total_num_coded_frags)
830                     return -1;
831
832                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi == qpi) {
833                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi += bit;
834                     j++;
835                 }
836             }
837         } while (blocks_decoded < num_blocks && get_bits_left(gb) > 0);
838
839         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
840     }
841
842     return 0;
843 }
844
845 /*
846  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
847  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
848  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
849  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
850  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
851  *
852  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
853  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
854  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
855  * be passed into the next call to this same function.
856  */
857 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
858                         VLC *table, int coeff_index,
859                         int plane,
860                         int eob_run)
861 {
862     int i, j = 0;
863     int token;
864     int zero_run = 0;
865     DCTELEM coeff = 0;
866     int bits_to_get;
867     int blocks_ended;
868     int coeff_i = 0;
869     int num_coeffs = s->num_coded_frags[plane][coeff_index];
870     int16_t *dct_tokens = s->dct_tokens[plane][coeff_index];
871
872     /* local references to structure members to avoid repeated deferences */
873     int *coded_fragment_list = s->coded_fragment_list[plane];
874     Vp3Fragment *all_fragments = s->all_fragments;
875     VLC_TYPE (*vlc_table)[2] = table->table;
876
877     if (num_coeffs < 0)
878         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of coefficents at level %d\n", coeff_index);
879
880     if (eob_run > num_coeffs) {
881         coeff_i = blocks_ended = num_coeffs;
882         eob_run -= num_coeffs;
883     } else {
884         coeff_i = blocks_ended = eob_run;
885         eob_run = 0;
886     }
887
888     // insert fake EOB token to cover the split between planes or zzi
889     if (blocks_ended)
890         dct_tokens[j++] = blocks_ended << 2;
891
892     while (coeff_i < num_coeffs && get_bits_left(gb) > 0) {
893             /* decode a VLC into a token */
894             token = get_vlc2(gb, vlc_table, 11, 3);
895             /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
896             if (token <= 6) {
897                 eob_run = eob_run_base[token];
898                 if (eob_run_get_bits[token])
899                     eob_run += get_bits(gb, eob_run_get_bits[token]);
900
901                 // record only the number of blocks ended in this plane,
902                 // any spill will be recorded in the next plane.
903                 if (eob_run > num_coeffs - coeff_i) {
904                     dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(num_coeffs - coeff_i);
905                     blocks_ended   += num_coeffs - coeff_i;
906                     eob_run        -= num_coeffs - coeff_i;
907                     coeff_i         = num_coeffs;
908                 } else {
909                     dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(eob_run);
910                     blocks_ended   += eob_run;
911                     coeff_i        += eob_run;
912                     eob_run = 0;
913                 }
914             } else {
915                 bits_to_get = coeff_get_bits[token];
916                 if (bits_to_get)
917                     bits_to_get = get_bits(gb, bits_to_get);
918                 coeff = coeff_tables[token][bits_to_get];
919
920                 zero_run = zero_run_base[token];
921                 if (zero_run_get_bits[token])
922                     zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
923
924                 if (zero_run) {
925                     dct_tokens[j++] = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
926                 } else {
927                     // Save DC into the fragment structure. DC prediction is
928                     // done in raster order, so the actual DC can't be in with
929                     // other tokens. We still need the token in dct_tokens[]
930                     // however, or else the structure collapses on itself.
931                     if (!coeff_index)
932                         all_fragments[coded_fragment_list[coeff_i]].dc = coeff;
933
934                     dct_tokens[j++] = TOKEN_COEFF(coeff);
935                 }
936
937                 if (coeff_index + zero_run > 64) {
938                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Invalid zero run of %d with"
939                            " %d coeffs left\n", zero_run, 64-coeff_index);
940                     zero_run = 64 - coeff_index;
941                 }
942
943                 // zero runs code multiple coefficients,
944                 // so don't try to decode coeffs for those higher levels
945                 for (i = coeff_index+1; i <= coeff_index+zero_run; i++)
946                     s->num_coded_frags[plane][i]--;
947                 coeff_i++;
948             }
949     }
950
951     if (blocks_ended > s->num_coded_frags[plane][coeff_index])
952         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "More blocks ended than coded!\n");
953
954     // decrement the number of blocks that have higher coeffecients for each
955     // EOB run at this level
956     if (blocks_ended)
957         for (i = coeff_index+1; i < 64; i++)
958             s->num_coded_frags[plane][i] -= blocks_ended;
959
960     // setup the next buffer
961     if (plane < 2)
962         s->dct_tokens[plane+1][coeff_index] = dct_tokens + j;
963     else if (coeff_index < 63)
964         s->dct_tokens[0][coeff_index+1] = dct_tokens + j;
965
966     return eob_run;
967 }
968
969 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
970                                   int first_fragment,
971                                   int fragment_width,
972                                   int fragment_height);
973 /*
974  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
975  * bitstream.
976  */
977 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
978 {
979     int i;
980     int dc_y_table;
981     int dc_c_table;
982     int ac_y_table;
983     int ac_c_table;
984     int residual_eob_run = 0;
985     VLC *y_tables[64];
986     VLC *c_tables[64];
987
988     s->dct_tokens[0][0] = s->dct_tokens_base;
989
990     /* fetch the DC table indexes */
991     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
992     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
993
994     /* unpack the Y plane DC coefficients */
995     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_y_table], 0,
996         0, residual_eob_run);
997
998     /* reverse prediction of the Y-plane DC coefficients */
999     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width[0], s->fragment_height[0]);
1000
1001     /* unpack the C plane DC coefficients */
1002     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1003         1, residual_eob_run);
1004     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1005         2, residual_eob_run);
1006
1007     /* reverse prediction of the C-plane DC coefficients */
1008     if (!(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1009     {
1010         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1011             s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1012         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1013             s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1014     }
1015
1016     /* fetch the AC table indexes */
1017     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1018     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1019
1020     /* build tables of AC VLC tables */
1021     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1022         y_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_y_table];
1023         c_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_c_table];
1024     }
1025     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1026         y_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_y_table];
1027         c_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_c_table];
1028     }
1029     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1030         y_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_y_table];
1031         c_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_c_table];
1032     }
1033     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1034         y_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_y_table];
1035         c_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_c_table];
1036     }
1037
1038     /* decode all AC coefficents */
1039     for (i = 1; i <= 63; i++) {
1040             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, y_tables[i], i,
1041                 0, residual_eob_run);
1042
1043             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1044                 1, residual_eob_run);
1045             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1046                 2, residual_eob_run);
1047     }
1048
1049     return 0;
1050 }
1051
1052 /*
1053  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1054  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1055  * VP3 source code.
1056  */
1057 #define COMPATIBLE_FRAME(x) \
1058   (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1059 #define DC_COEFF(u) s->all_fragments[u].dc
1060
1061 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1062                                   int first_fragment,
1063                                   int fragment_width,
1064                                   int fragment_height)
1065 {
1066
1067 #define PUL 8
1068 #define PU 4
1069 #define PUR 2
1070 #define PL 1
1071
1072     int x, y;
1073     int i = first_fragment;
1074
1075     int predicted_dc;
1076
1077     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1078     int vl, vul, vu, vur;
1079
1080     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1081     int l, ul, u, ur;
1082
1083     /*
1084      * The 6 fields mean:
1085      *   0: up-left multiplier
1086      *   1: up multiplier
1087      *   2: up-right multiplier
1088      *   3: left multiplier
1089      */
1090     static const int predictor_transform[16][4] = {
1091         {  0,  0,  0,  0},
1092         {  0,  0,  0,128},        // PL
1093         {  0,  0,128,  0},        // PUR
1094         {  0,  0, 53, 75},        // PUR|PL
1095         {  0,128,  0,  0},        // PU
1096         {  0, 64,  0, 64},        // PU|PL
1097         {  0,128,  0,  0},        // PU|PUR
1098         {  0,  0, 53, 75},        // PU|PUR|PL
1099         {128,  0,  0,  0},        // PUL
1100         {  0,  0,  0,128},        // PUL|PL
1101         { 64,  0, 64,  0},        // PUL|PUR
1102         {  0,  0, 53, 75},        // PUL|PUR|PL
1103         {  0,128,  0,  0},        // PUL|PU
1104        {-104,116,  0,116},        // PUL|PU|PL
1105         { 24, 80, 24,  0},        // PUL|PU|PUR
1106        {-104,116,  0,116}         // PUL|PU|PUR|PL
1107     };
1108
1109     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1110      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1111      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1112      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1113      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1114      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1115     static const unsigned char compatible_frame[9] = {
1116         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1117         0,    /* MODE_INTRA */
1118         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1119         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1120         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1121         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1122         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1123         1,    /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1124         3     /* MODE_COPY */
1125     };
1126     int current_frame_type;
1127
1128     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1129     short last_dc[3];
1130
1131     int transform = 0;
1132
1133     vul = vu = vur = vl = 0;
1134     last_dc[0] = last_dc[1] = last_dc[2] = 0;
1135
1136     /* for each fragment row... */
1137     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1138
1139         /* for each fragment in a row... */
1140         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1141
1142             /* reverse prediction if this block was coded */
1143             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1144
1145                 current_frame_type =
1146                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1147
1148                 transform= 0;
1149                 if(x){
1150                     l= i-1;
1151                     vl = DC_COEFF(l);
1152                     if(COMPATIBLE_FRAME(l))
1153                         transform |= PL;
1154                 }
1155                 if(y){
1156                     u= i-fragment_width;
1157                     vu = DC_COEFF(u);
1158                     if(COMPATIBLE_FRAME(u))
1159                         transform |= PU;
1160                     if(x){
1161                         ul= i-fragment_width-1;
1162                         vul = DC_COEFF(ul);
1163                         if(COMPATIBLE_FRAME(ul))
1164                             transform |= PUL;
1165                     }
1166                     if(x + 1 < fragment_width){
1167                         ur= i-fragment_width+1;
1168                         vur = DC_COEFF(ur);
1169                         if(COMPATIBLE_FRAME(ur))
1170                             transform |= PUR;
1171                     }
1172                 }
1173
1174                 if (transform == 0) {
1175
1176                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1177                      * DC saved */
1178                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1179                 } else {
1180
1181                     /* apply the appropriate predictor transform */
1182                     predicted_dc =
1183                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1184                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1185                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1186                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1187
1188                     predicted_dc /= 128;
1189
1190                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1191                      * [ul u ur l] predictors */
1192                     if ((transform == 15) || (transform == 13)) {
1193                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1194                             predicted_dc = vu;
1195                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1196                             predicted_dc = vl;
1197                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1198                             predicted_dc = vul;
1199                     }
1200                 }
1201
1202                 /* at long last, apply the predictor */
1203                 DC_COEFF(i) += predicted_dc;
1204                 /* save the DC */
1205                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1206             }
1207         }
1208     }
1209 }
1210
1211 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane, int ystart, int yend)
1212 {
1213     int x, y;
1214     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
1215
1216     int width           = s->fragment_width[!!plane];
1217     int height          = s->fragment_height[!!plane];
1218     int fragment        = s->fragment_start        [plane] + ystart * width;
1219     int stride          = s->current_frame.linesize[plane];
1220     uint8_t *plane_data = s->current_frame.data    [plane];
1221     if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1222     plane_data += s->data_offset[plane] + 8*ystart*stride;
1223
1224     for (y = ystart; y < yend; y++) {
1225
1226         for (x = 0; x < width; x++) {
1227             /* This code basically just deblocks on the edges of coded blocks.
1228              * However, it has to be much more complicated because of the
1229              * braindamaged deblock ordering used in VP3/Theora. Order matters
1230              * because some pixels get filtered twice. */
1231             if( s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY )
1232             {
1233                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1234                 if (x > 0) {
1235                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1236                         plane_data + 8*x,
1237                         stride, bounding_values);
1238                 }
1239
1240                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1241                 if (y > 0) {
1242                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1243                         plane_data + 8*x,
1244                         stride, bounding_values);
1245                 }
1246
1247                 /* do not perform right edge filter for right column
1248                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1249                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1250                 if ((x < width - 1) &&
1251                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1252                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1253                         plane_data + 8*x + 8,
1254                         stride, bounding_values);
1255                 }
1256
1257                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1258                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1259                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1260                 if ((y < height - 1) &&
1261                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1262                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1263                         plane_data + 8*x + 8*stride,
1264                         stride, bounding_values);
1265                 }
1266             }
1267
1268             fragment++;
1269         }
1270         plane_data += 8*stride;
1271     }
1272 }
1273
1274 /**
1275  * Pull DCT tokens from the 64 levels to decode and dequant the coefficients
1276  * for the next block in coding order
1277  */
1278 static inline int vp3_dequant(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *frag,
1279                               int plane, int inter, DCTELEM block[64])
1280 {
1281     int16_t *dequantizer = s->qmat[frag->qpi][inter][plane];
1282     uint8_t *perm = s->scantable.permutated;
1283     int i = 0;
1284
1285     do {
1286         int token = *s->dct_tokens[plane][i];
1287         switch (token & 3) {
1288         case 0: // EOB
1289             if (--token < 4) // 0-3 are token types, so the EOB run must now be 0
1290                 s->dct_tokens[plane][i]++;
1291             else
1292                 *s->dct_tokens[plane][i] = token & ~3;
1293             goto end;
1294         case 1: // zero run
1295             s->dct_tokens[plane][i]++;
1296             i += (token >> 2) & 0x7f;
1297             block[perm[i]] = (token >> 9) * dequantizer[perm[i]];
1298             i++;
1299             break;
1300         case 2: // coeff
1301             block[perm[i]] = (token >> 2) * dequantizer[perm[i]];
1302             s->dct_tokens[plane][i++]++;
1303             break;
1304         default: // shouldn't happen
1305             return i;
1306         }
1307     } while (i < 64);
1308 end:
1309     // the actual DC+prediction is in the fragment structure
1310     block[0] = frag->dc * s->qmat[0][inter][plane][0];
1311     return i;
1312 }
1313
1314 /**
1315  * called when all pixels up to row y are complete
1316  */
1317 static void vp3_draw_horiz_band(Vp3DecodeContext *s, int y)
1318 {
1319     int h, cy;
1320     int offset[4];
1321
1322     if (HAVE_PTHREADS && s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) {
1323         int y_flipped = s->flipped_image ? s->avctx->height-y : y;
1324
1325         // At the end of the frame, report INT_MAX instead of the height of the frame.
1326         // This makes the other threads' ff_thread_await_progress() calls cheaper, because
1327         // they don't have to clip their values.
1328         ff_thread_report_progress(&s->current_frame, y_flipped==s->avctx->height ? INT_MAX : y_flipped-1, 0);
1329     }
1330
1331     if(s->avctx->draw_horiz_band==NULL)
1332         return;
1333
1334     h= y - s->last_slice_end;
1335     s->last_slice_end= y;
1336     y -= h;
1337
1338     if (!s->flipped_image) {
1339         y = s->avctx->height - y - h;
1340     }
1341
1342     cy = y >> s->chroma_y_shift;
1343     offset[0] = s->current_frame.linesize[0]*y;
1344     offset[1] = s->current_frame.linesize[1]*cy;
1345     offset[2] = s->current_frame.linesize[2]*cy;
1346     offset[3] = 0;
1347
1348     emms_c();
1349     s->avctx->draw_horiz_band(s->avctx, &s->current_frame, offset, y, 3, h);
1350 }
1351
1352 /**
1353  * Wait for the reference frame of the current fragment.
1354  * The progress value is in luma pixel rows.
1355  */
1356 static void await_reference_row(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *fragment, int motion_y, int y)
1357 {
1358     AVFrame *ref_frame;
1359     int ref_row;
1360     int border = motion_y&1;
1361
1362     if (fragment->coding_method == MODE_USING_GOLDEN ||
1363         fragment->coding_method == MODE_GOLDEN_MV)
1364         ref_frame = &s->golden_frame;
1365     else
1366         ref_frame = &s->last_frame;
1367
1368     ref_row = y + (motion_y>>1);
1369     ref_row = FFMAX(FFABS(ref_row), ref_row + 8 + border);
1370
1371     ff_thread_await_progress(ref_frame, ref_row, 0);
1372 }
1373
1374 /*
1375  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
1376  * The slice number ranges from 0..(c_superblock_height - 1).
1377  */
1378 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
1379 {
1380     int x, y, i, j, fragment;
1381     LOCAL_ALIGNED_16(DCTELEM, block, [64]);
1382     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
1383     int motion_halfpel_index;
1384     uint8_t *motion_source;
1385     int plane, first_pixel;
1386
1387     if (slice >= s->c_superblock_height)
1388         return;
1389
1390     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1391         uint8_t *output_plane = s->current_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1392         uint8_t *  last_plane = s->   last_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1393         uint8_t *golden_plane = s-> golden_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1394         int stride            = s->current_frame.linesize[plane];
1395         int plane_width       = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
1396         int plane_height      = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
1397         int8_t (*motion_val)[2] = s->motion_val[!!plane];
1398
1399         int sb_x, sb_y        = slice << (!plane && s->chroma_y_shift);
1400         int slice_height      = sb_y + 1 + (!plane && s->chroma_y_shift);
1401         int slice_width       = plane ? s->c_superblock_width : s->y_superblock_width;
1402
1403         int fragment_width    = s->fragment_width[!!plane];
1404         int fragment_height   = s->fragment_height[!!plane];
1405         int fragment_start    = s->fragment_start[plane];
1406         int do_await          = !plane && HAVE_PTHREADS && (s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME);
1407
1408         if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1409         if (CONFIG_GRAY && plane && (s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1410             continue;
1411
1412
1413         if(FFABS(stride) > 2048)
1414             return; //various tables are fixed size
1415
1416         /* for each superblock row in the slice (both of them)... */
1417         for (; sb_y < slice_height; sb_y++) {
1418
1419             /* for each superblock in a row... */
1420             for (sb_x = 0; sb_x < slice_width; sb_x++) {
1421
1422                 /* for each block in a superblock... */
1423                 for (j = 0; j < 16; j++) {
1424                     x = 4*sb_x + hilbert_offset[j][0];
1425                     y = 4*sb_y + hilbert_offset[j][1];
1426                     fragment = y*fragment_width + x;
1427
1428                     i = fragment_start + fragment;
1429
1430                     // bounds check
1431                     if (x >= fragment_width || y >= fragment_height)
1432                         continue;
1433
1434                 first_pixel = 8*y*stride + 8*x;
1435
1436                 if (do_await && s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA)
1437                     await_reference_row(s, &s->all_fragments[i], motion_val[fragment][1], (16*y) >> s->chroma_y_shift);
1438
1439                 /* transform if this block was coded */
1440                 if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1441                     if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
1442                         (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
1443                         motion_source= golden_plane;
1444                     else
1445                         motion_source= last_plane;
1446
1447                     motion_source += first_pixel;
1448                     motion_halfpel_index = 0;
1449
1450                     /* sort out the motion vector if this fragment is coded
1451                      * using a motion vector method */
1452                     if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
1453                         (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
1454                         int src_x, src_y;
1455                         motion_x = motion_val[fragment][0];
1456                         motion_y = motion_val[fragment][1];
1457
1458                         src_x= (motion_x>>1) + 8*x;
1459                         src_y= (motion_y>>1) + 8*y;
1460
1461                         motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
1462                         motion_source += (motion_x >> 1);
1463
1464                         motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
1465                         motion_source += ((motion_y >> 1) * stride);
1466
1467                         if(src_x<0 || src_y<0 || src_x + 9 >= plane_width || src_y + 9 >= plane_height){
1468                             uint8_t *temp= s->edge_emu_buffer;
1469                             if(stride<0) temp -= 9*stride;
1470                             else temp += 9*stride;
1471
1472                             s->dsp.emulated_edge_mc(temp, motion_source, stride, 9, 9, src_x, src_y, plane_width, plane_height);
1473                             motion_source= temp;
1474                         }
1475                     }
1476
1477
1478                     /* first, take care of copying a block from either the
1479                      * previous or the golden frame */
1480                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
1481                         /* Note, it is possible to implement all MC cases with
1482                            put_no_rnd_pixels_l2 which would look more like the
1483                            VP3 source but this would be slower as
1484                            put_no_rnd_pixels_tab is better optimzed */
1485                         if(motion_halfpel_index != 3){
1486                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
1487                                 output_plane + first_pixel,
1488                                 motion_source, stride, 8);
1489                         }else{
1490                             int d= (motion_x ^ motion_y)>>31; // d is 0 if motion_x and _y have the same sign, else -1
1491                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_l2[1](
1492                                 output_plane + first_pixel,
1493                                 motion_source - d,
1494                                 motion_source + stride + 1 + d,
1495                                 stride, 8);
1496                         }
1497                     }
1498
1499                         s->dsp.clear_block(block);
1500
1501                     /* invert DCT and place (or add) in final output */
1502
1503                     if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
1504                         vp3_dequant(s, s->all_fragments + i, plane, 0, block);
1505                         if(s->avctx->idct_algo!=FF_IDCT_VP3)
1506                             block[0] += 128<<3;
1507                         s->dsp.idct_put(
1508                             output_plane + first_pixel,
1509                             stride,
1510                             block);
1511                     } else {
1512                         if (vp3_dequant(s, s->all_fragments + i, plane, 1, block)) {
1513                         s->dsp.idct_add(
1514                             output_plane + first_pixel,
1515                             stride,
1516                             block);
1517                         } else {
1518                             s->dsp.vp3_idct_dc_add(output_plane + first_pixel, stride, block);
1519                         }
1520                     }
1521                 } else {
1522
1523                     /* copy directly from the previous frame */
1524                     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](
1525                         output_plane + first_pixel,
1526                         last_plane + first_pixel,
1527                         stride, 8);
1528
1529                 }
1530                 }
1531             }
1532
1533             // Filter up to the last row in the superblock row
1534             if (!s->skip_loop_filter)
1535                 apply_loop_filter(s, plane, 4*sb_y - !!sb_y, FFMIN(4*sb_y+3, fragment_height-1));
1536         }
1537     }
1538
1539      /* this looks like a good place for slice dispatch... */
1540      /* algorithm:
1541       *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
1542       *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
1543       *   else if (slice > 0)
1544       *     dispatch (slice - 1);
1545       */
1546
1547     vp3_draw_horiz_band(s, FFMIN((32 << s->chroma_y_shift) * (slice + 1) -16, s->height-16));
1548 }
1549
1550 /// Allocate tables for per-frame data in Vp3DecodeContext
1551 static av_cold int allocate_tables(AVCodecContext *avctx)
1552 {
1553     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1554     int y_fragment_count, c_fragment_count;
1555
1556     y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1557     c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1558
1559     s->superblock_coding = av_malloc(s->superblock_count);
1560     s->all_fragments = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
1561     s->coded_fragment_list[0] = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(int));
1562     s->dct_tokens_base = av_malloc(64*s->fragment_count * sizeof(*s->dct_tokens_base));
1563     s->motion_val[0] = av_malloc(y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
1564     s->motion_val[1] = av_malloc(c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
1565
1566     /* work out the block mapping tables */
1567     s->superblock_fragments = av_malloc(s->superblock_count * 16 * sizeof(int));
1568     s->macroblock_coding = av_malloc(s->macroblock_count + 1);
1569
1570     if (!s->superblock_coding || !s->all_fragments || !s->dct_tokens_base ||
1571         !s->coded_fragment_list[0] || !s->superblock_fragments || !s->macroblock_coding ||
1572         !s->motion_val[0] || !s->motion_val[1]) {
1573         vp3_decode_end(avctx);
1574         return -1;
1575     }
1576
1577     init_block_mapping(s);
1578
1579     return 0;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * This is the ffmpeg/libavcodec API init function.
1584  */
1585 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1586 {
1587     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1588     int i, inter, plane;
1589     int c_width;
1590     int c_height;
1591     int y_fragment_count, c_fragment_count;
1592
1593     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V','P','3','0'))
1594         s->version = 0;
1595     else
1596         s->version = 1;
1597
1598     s->avctx = avctx;
1599     s->width = FFALIGN(avctx->width, 16);
1600     s->height = FFALIGN(avctx->height, 16);
1601     if (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_NONE)
1602         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
1603     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
1604     if(avctx->idct_algo==FF_IDCT_AUTO)
1605         avctx->idct_algo=FF_IDCT_VP3;
1606     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
1607
1608     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
1609
1610     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
1611      * in the first frame decode */
1612     for (i = 0; i < 3; i++)
1613         s->qps[i] = -1;
1614
1615     avcodec_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_x_shift, &s->chroma_y_shift);
1616
1617     s->y_superblock_width = (s->width + 31) / 32;
1618     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
1619     s->y_superblock_count = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
1620
1621     /* work out the dimensions for the C planes */
1622     c_width = s->width >> s->chroma_x_shift;
1623     c_height = s->height >> s->chroma_y_shift;
1624     s->c_superblock_width = (c_width + 31) / 32;
1625     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
1626     s->c_superblock_count = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
1627
1628     s->superblock_count = s->y_superblock_count + (s->c_superblock_count * 2);
1629     s->u_superblock_start = s->y_superblock_count;
1630     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + s->c_superblock_count;
1631
1632     s->macroblock_width = (s->width + 15) / 16;
1633     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
1634     s->macroblock_count = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
1635
1636     s->fragment_width[0] = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
1637     s->fragment_height[0] = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
1638     s->fragment_width[1]  = s->fragment_width[0]  >> s->chroma_x_shift;
1639     s->fragment_height[1] = s->fragment_height[0] >> s->chroma_y_shift;
1640
1641     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
1642     y_fragment_count     = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1643     c_fragment_count     = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1644     s->fragment_count    = y_fragment_count + 2*c_fragment_count;
1645     s->fragment_start[1] = y_fragment_count;
1646     s->fragment_start[2] = y_fragment_count + c_fragment_count;
1647
1648     if (!s->theora_tables)
1649     {
1650         for (i = 0; i < 64; i++) {
1651             s->coded_dc_scale_factor[i] = vp31_dc_scale_factor[i];
1652             s->coded_ac_scale_factor[i] = vp31_ac_scale_factor[i];
1653             s->base_matrix[0][i] = vp31_intra_y_dequant[i];
1654             s->base_matrix[1][i] = vp31_intra_c_dequant[i];
1655             s->base_matrix[2][i] = vp31_inter_dequant[i];
1656             s->filter_limit_values[i] = vp31_filter_limit_values[i];
1657         }
1658
1659         for(inter=0; inter<2; inter++){
1660             for(plane=0; plane<3; plane++){
1661                 s->qr_count[inter][plane]= 1;
1662                 s->qr_size [inter][plane][0]= 63;
1663                 s->qr_base [inter][plane][0]=
1664                 s->qr_base [inter][plane][1]= 2*inter + (!!plane)*!inter;
1665             }
1666         }
1667
1668         /* init VLC tables */
1669         for (i = 0; i < 16; i++) {
1670
1671             /* DC histograms */
1672             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1673                 &dc_bias[i][0][1], 4, 2,
1674                 &dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
1675
1676             /* group 1 AC histograms */
1677             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1678                 &ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
1679                 &ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
1680
1681             /* group 2 AC histograms */
1682             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1683                 &ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
1684                 &ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
1685
1686             /* group 3 AC histograms */
1687             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1688                 &ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
1689                 &ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
1690
1691             /* group 4 AC histograms */
1692             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1693                 &ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
1694                 &ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
1695         }
1696     } else {
1697
1698         for (i = 0; i < 16; i++) {
1699             /* DC histograms */
1700             if (init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1701                 &s->huffman_table[i][0][1], 8, 4,
1702                 &s->huffman_table[i][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1703                 goto vlc_fail;
1704
1705             /* group 1 AC histograms */
1706             if (init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1707                 &s->huffman_table[i+16][0][1], 8, 4,
1708                 &s->huffman_table[i+16][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1709                 goto vlc_fail;
1710
1711             /* group 2 AC histograms */
1712             if (init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1713                 &s->huffman_table[i+16*2][0][1], 8, 4,
1714                 &s->huffman_table[i+16*2][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1715                 goto vlc_fail;
1716
1717             /* group 3 AC histograms */
1718             if (init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1719                 &s->huffman_table[i+16*3][0][1], 8, 4,
1720                 &s->huffman_table[i+16*3][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1721                 goto vlc_fail;
1722
1723             /* group 4 AC histograms */
1724             if (init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1725                 &s->huffman_table[i+16*4][0][1], 8, 4,
1726                 &s->huffman_table[i+16*4][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1727                 goto vlc_fail;
1728         }
1729     }
1730
1731     init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
1732         &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1733         &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1734
1735     init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
1736         &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1737         &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1738
1739     init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
1740         &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
1741         &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1742
1743     init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
1744         &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
1745         &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1746
1747     for (i = 0; i < 3; i++) {
1748         s->current_frame.data[i] = NULL;
1749         s->last_frame.data[i] = NULL;
1750         s->golden_frame.data[i] = NULL;
1751     }
1752
1753     return allocate_tables(avctx);
1754
1755 vlc_fail:
1756     av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid huffman table\n");
1757     return -1;
1758 }
1759
1760 /// Release and shuffle frames after decode finishes
1761 static void update_frames(AVCodecContext *avctx)
1762 {
1763     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1764
1765     /* release the last frame, if it is allocated and if it is not the
1766      * golden frame */
1767     if (s->last_frame.data[0] && s->last_frame.type != FF_BUFFER_TYPE_COPY)
1768         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1769
1770     /* shuffle frames (last = current) */
1771     s->last_frame= s->current_frame;
1772
1773     if (s->keyframe) {
1774         if (s->golden_frame.data[0])
1775             ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1776         s->golden_frame = s->current_frame;
1777         s->last_frame.type = FF_BUFFER_TYPE_COPY;
1778     }
1779
1780     s->current_frame.data[0]= NULL; /* ensure that we catch any access to this released frame */
1781 }
1782
1783 static int vp3_update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
1784 {
1785     Vp3DecodeContext *s = dst->priv_data, *s1 = src->priv_data;
1786     int qps_changed = 0, i, err;
1787
1788     if (!s1->current_frame.data[0]
1789         ||s->width != s1->width
1790         ||s->height!= s1->height)
1791         return -1;
1792
1793     if (s != s1) {
1794         // init tables if the first frame hasn't been decoded
1795         if (!s->current_frame.data[0]) {
1796             int y_fragment_count, c_fragment_count;
1797             s->avctx = dst;
1798             err = allocate_tables(dst);
1799             if (err)
1800                 return err;
1801             y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1802             c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1803             memcpy(s->motion_val[0], s1->motion_val[0], y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
1804             memcpy(s->motion_val[1], s1->motion_val[1], c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
1805         }
1806
1807 #define copy_fields(to, from, start_field, end_field) memcpy(&to->start_field, &from->start_field, (char*)&to->end_field - (char*)&to->start_field)
1808
1809         // copy previous frame data
1810         copy_fields(s, s1, golden_frame, dsp);
1811
1812         // copy qscale data if necessary
1813         for (i = 0; i < 3; i++) {
1814             if (s->qps[i] != s1->qps[1]) {
1815                 qps_changed = 1;
1816                 memcpy(&s->qmat[i], &s1->qmat[i], sizeof(s->qmat[i]));
1817             }
1818         }
1819
1820         if (s->qps[0] != s1->qps[0]) {
1821             memcpy(&s->qscale_table, &s1->qscale_table, sizeof(s->qscale_table));
1822             memcpy(&s->bounding_values_array, &s1->bounding_values_array, sizeof(s->bounding_values_array));
1823         }
1824
1825         if (qps_changed)
1826             copy_fields(s, s1, qps, superblock_count);
1827 #undef copy_fields
1828     }
1829
1830     update_frames(dst);
1831
1832     return 0;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * This is the ffmpeg/libavcodec API frame decode function.
1837  */
1838 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1839                             void *data, int *data_size,
1840                             AVPacket *avpkt)
1841 {
1842     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1843     int buf_size = avpkt->size;
1844     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1845     GetBitContext gb;
1846     int i;
1847
1848     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1849
1850     if (s->theora && get_bits1(&gb))
1851     {
1852         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
1853         return -1;
1854     }
1855
1856     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
1857     if (!s->theora)
1858         skip_bits(&gb, 1);
1859     for (i = 0; i < 3; i++)
1860         s->last_qps[i] = s->qps[i];
1861
1862     s->nqps=0;
1863     do{
1864         s->qps[s->nqps++]= get_bits(&gb, 6);
1865     } while(s->theora >= 0x030200 && s->nqps<3 && get_bits1(&gb));
1866     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
1867         s->qps[i] = -1;
1868
1869     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
1870         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
1871             s->keyframe?"key":"", avctx->frame_number+1, s->qps[0]);
1872
1873     s->skip_loop_filter = !s->filter_limit_values[s->qps[0]] ||
1874         avctx->skip_loop_filter >= (s->keyframe ? AVDISCARD_ALL : AVDISCARD_NONKEY);
1875
1876     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
1877         init_loop_filter(s);
1878
1879     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
1880         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
1881         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
1882         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
1883             init_dequantizer(s, i);
1884
1885     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
1886         return buf_size;
1887
1888     s->current_frame.reference = 3;
1889     s->current_frame.pict_type = s->keyframe ? FF_I_TYPE : FF_P_TYPE;
1890     if (ff_thread_get_buffer(avctx, &s->current_frame) < 0) {
1891         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1892         goto error;
1893     }
1894
1895     if (s->keyframe) {
1896         if (!s->theora)
1897         {
1898             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
1899             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
1900             if (s->version)
1901             {
1902                 s->version = get_bits(&gb, 5);
1903                 if (avctx->frame_number == 0)
1904                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "VP version: %d\n", s->version);
1905             }
1906         }
1907         if (s->version || s->theora)
1908         {
1909                 if (get_bits1(&gb))
1910                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
1911             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
1912         }
1913     } else {
1914         if (!s->golden_frame.data[0]) {
1915             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "vp3: first frame not a keyframe\n");
1916
1917             s->golden_frame.reference = 3;
1918             s->golden_frame.pict_type = FF_I_TYPE;
1919             if (ff_thread_get_buffer(avctx, &s->golden_frame) < 0) {
1920                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1921                 goto error;
1922             }
1923             s->last_frame = s->golden_frame;
1924             s->last_frame.type = FF_BUFFER_TYPE_COPY;
1925         }
1926     }
1927
1928     s->current_frame.qscale_table= s->qscale_table; //FIXME allocate individual tables per AVFrame
1929     s->current_frame.qstride= 0;
1930
1931     memset(s->all_fragments, 0, s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
1932     ff_thread_finish_setup(avctx);
1933
1934     if (unpack_superblocks(s, &gb)){
1935         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
1936         goto error;
1937     }
1938     if (unpack_modes(s, &gb)){
1939         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
1940         goto error;
1941     }
1942     if (unpack_vectors(s, &gb)){
1943         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
1944         goto error;
1945     }
1946     if (unpack_block_qpis(s, &gb)){
1947         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
1948         goto error;
1949     }
1950     if (unpack_dct_coeffs(s, &gb)){
1951         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
1952         goto error;
1953     }
1954
1955     for (i = 0; i < 3; i++) {
1956         int height = s->height >> (i && s->chroma_y_shift);
1957         if (s->flipped_image)
1958             s->data_offset[i] = 0;
1959         else
1960             s->data_offset[i] = (height-1) * s->current_frame.linesize[i];
1961     }
1962
1963     s->last_slice_end = 0;
1964     for (i = 0; i < s->c_superblock_height; i++)
1965         render_slice(s, i);
1966
1967     // filter the last row
1968     for (i = 0; i < 3; i++) {
1969         int row = (s->height >> (3+(i && s->chroma_y_shift))) - 1;
1970         apply_loop_filter(s, i, row, row+1);
1971     }
1972     vp3_draw_horiz_band(s, s->avctx->height);
1973
1974     *data_size=sizeof(AVFrame);
1975     *(AVFrame*)data= s->current_frame;
1976
1977     if (!HAVE_PTHREADS || !(s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME))
1978         update_frames(avctx);
1979
1980     return buf_size;
1981
1982 error:
1983     ff_thread_report_progress(&s->current_frame, INT_MAX, 0);
1984
1985     if (!HAVE_PTHREADS || !(s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME))
1986         avctx->release_buffer(avctx, &s->current_frame);
1987
1988     return -1;
1989 }
1990
1991 /*
1992  * This is the ffmpeg/libavcodec API module cleanup function.
1993  */
1994 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1995 {
1996     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1997     int i;
1998
1999     if (avctx->is_copy && !s->current_frame.data[0])
2000         return 0;
2001
2002     av_free(s->superblock_coding);
2003     av_free(s->all_fragments);
2004     av_free(s->coded_fragment_list[0]);
2005     av_free(s->dct_tokens_base);
2006     av_free(s->superblock_fragments);
2007     av_free(s->macroblock_coding);
2008     av_free(s->motion_val[0]);
2009     av_free(s->motion_val[1]);
2010
2011     if (avctx->is_copy) return 0;
2012
2013     for (i = 0; i < 16; i++) {
2014         free_vlc(&s->dc_vlc[i]);
2015         free_vlc(&s->ac_vlc_1[i]);
2016         free_vlc(&s->ac_vlc_2[i]);
2017         free_vlc(&s->ac_vlc_3[i]);
2018         free_vlc(&s->ac_vlc_4[i]);
2019     }
2020
2021     free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
2022     free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
2023     free_vlc(&s->mode_code_vlc);
2024     free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
2025
2026     /* release all frames */
2027     if (s->golden_frame.data[0])
2028         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
2029     if (s->last_frame.data[0] && s->last_frame.type != FF_BUFFER_TYPE_COPY)
2030         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2031     /* no need to release the current_frame since it will always be pointing
2032      * to the same frame as either the golden or last frame */
2033
2034     return 0;
2035 }
2036
2037 static int read_huffman_tree(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2038 {
2039     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2040
2041     if (get_bits1(gb)) {
2042         int token;
2043         if (s->entries >= 32) { /* overflow */
2044             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2045             return -1;
2046         }
2047         token = get_bits(gb, 5);
2048         //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);
2049         s->huffman_table[s->hti][token][0] = s->hbits;
2050         s->huffman_table[s->hti][token][1] = s->huff_code_size;
2051         s->entries++;
2052     }
2053     else {
2054         if (s->huff_code_size >= 32) {/* overflow */
2055             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2056             return -1;
2057         }
2058         s->huff_code_size++;
2059         s->hbits <<= 1;
2060         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2061             return -1;
2062         s->hbits |= 1;
2063         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2064             return -1;
2065         s->hbits >>= 1;
2066         s->huff_code_size--;
2067     }
2068     return 0;
2069 }
2070
2071 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2072 static const enum PixelFormat theora_pix_fmts[4] = {
2073     PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_NONE, PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV444P
2074 };
2075
2076 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2077 {
2078     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2079     int visible_width, visible_height, colorspace;
2080     int offset_x = 0, offset_y = 0;
2081     AVRational fps, aspect;
2082
2083     s->theora = get_bits_long(gb, 24);
2084     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
2085
2086     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3 */
2087     /* but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
2088     if (s->theora < 0x030200)
2089     {
2090         s->flipped_image = 1;
2091         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
2092     }
2093
2094     visible_width  = s->width  = get_bits(gb, 16) << 4;
2095     visible_height = s->height = get_bits(gb, 16) << 4;
2096
2097     if(av_image_check_size(s->width, s->height, 0, avctx)){
2098         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid dimensions (%dx%d)\n", s->width, s->height);
2099         s->width= s->height= 0;
2100         return -1;
2101     }
2102
2103     if (s->theora >= 0x030200) {
2104         visible_width  = get_bits_long(gb, 24);
2105         visible_height = get_bits_long(gb, 24);
2106
2107         offset_x = get_bits(gb, 8); /* offset x */
2108         offset_y = get_bits(gb, 8); /* offset y, from bottom */
2109     }
2110
2111     fps.num = get_bits_long(gb, 32);
2112     fps.den = get_bits_long(gb, 32);
2113     if (fps.num && fps.den) {
2114         av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
2115                   fps.den, fps.num, 1<<30);
2116     }
2117
2118     aspect.num = get_bits_long(gb, 24);
2119     aspect.den = get_bits_long(gb, 24);
2120     if (aspect.num && aspect.den) {
2121         av_reduce(&avctx->sample_aspect_ratio.num,
2122                   &avctx->sample_aspect_ratio.den,
2123                   aspect.num, aspect.den, 1<<30);
2124     }
2125
2126     if (s->theora < 0x030200)
2127         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2128     colorspace = get_bits(gb, 8);
2129     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
2130
2131     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
2132
2133     if (s->theora >= 0x030200)
2134     {
2135         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2136         avctx->pix_fmt = theora_pix_fmts[get_bits(gb, 2)];
2137         skip_bits(gb, 3); /* reserved */
2138     }
2139
2140 //    align_get_bits(gb);
2141
2142     if (   visible_width  <= s->width  && visible_width  > s->width-16
2143         && visible_height <= s->height && visible_height > s->height-16
2144         && !offset_x && (offset_y == s->height - visible_height))
2145         avcodec_set_dimensions(avctx, visible_width, visible_height);
2146     else
2147         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
2148
2149     if (colorspace == 1) {
2150         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470M;
2151     } else if (colorspace == 2) {
2152         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470BG;
2153     }
2154     if (colorspace == 1 || colorspace == 2) {
2155         avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
2156         avctx->color_trc  = AVCOL_TRC_BT709;
2157     }
2158
2159     return 0;
2160 }
2161
2162 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2163 {
2164     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2165     int i, n, matrices, inter, plane;
2166
2167     if (s->theora >= 0x030200) {
2168         n = get_bits(gb, 3);
2169         /* loop filter limit values table */
2170         if (n)
2171             for (i = 0; i < 64; i++)
2172                 s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
2173     }
2174
2175     if (s->theora >= 0x030200)
2176         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2177     else
2178         n = 16;
2179     /* quality threshold table */
2180     for (i = 0; i < 64; i++)
2181         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2182
2183     if (s->theora >= 0x030200)
2184         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2185     else
2186         n = 16;
2187     /* dc scale factor table */
2188     for (i = 0; i < 64; i++)
2189         s->coded_dc_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2190
2191     if (s->theora >= 0x030200)
2192         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
2193     else
2194         matrices = 3;
2195
2196     if(matrices > 384){
2197         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
2198         return -1;
2199     }
2200
2201     for(n=0; n<matrices; n++){
2202         for (i = 0; i < 64; i++)
2203             s->base_matrix[n][i]= get_bits(gb, 8);
2204     }
2205
2206     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
2207         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
2208             int newqr= 1;
2209             if (inter || plane > 0)
2210                 newqr = get_bits1(gb);
2211             if (!newqr) {
2212                 int qtj, plj;
2213                 if(inter && get_bits1(gb)){
2214                     qtj = 0;
2215                     plj = plane;
2216                 }else{
2217                     qtj= (3*inter + plane - 1) / 3;
2218                     plj= (plane + 2) % 3;
2219                 }
2220                 s->qr_count[inter][plane]= s->qr_count[qtj][plj];
2221                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj], sizeof(s->qr_size[0][0]));
2222                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj], sizeof(s->qr_base[0][0]));
2223             } else {
2224                 int qri= 0;
2225                 int qi = 0;
2226
2227                 for(;;){
2228                     i= get_bits(gb, av_log2(matrices-1)+1);
2229                     if(i>= matrices){
2230                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid base matrix index\n");
2231                         return -1;
2232                     }
2233                     s->qr_base[inter][plane][qri]= i;
2234                     if(qi >= 63)
2235                         break;
2236                     i = get_bits(gb, av_log2(63-qi)+1) + 1;
2237                     s->qr_size[inter][plane][qri++]= i;
2238                     qi += i;
2239                 }
2240
2241                 if (qi > 63) {
2242                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
2243                     return -1;
2244                 }
2245                 s->qr_count[inter][plane]= qri;
2246             }
2247         }
2248     }
2249
2250     /* Huffman tables */
2251     for (s->hti = 0; s->hti < 80; s->hti++) {
2252         s->entries = 0;
2253         s->huff_code_size = 1;
2254         if (!get_bits1(gb)) {
2255             s->hbits = 0;
2256             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2257                 return -1;
2258             s->hbits = 1;
2259             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2260                 return -1;
2261         }
2262     }
2263
2264     s->theora_tables = 1;
2265
2266     return 0;
2267 }
2268
2269 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2270 {
2271     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2272     GetBitContext gb;
2273     int ptype;
2274     uint8_t *header_start[3];
2275     int header_len[3];
2276     int i;
2277
2278     s->theora = 1;
2279
2280     if (!avctx->extradata_size)
2281     {
2282         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
2283         return -1;
2284     }
2285
2286     if (ff_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
2287                               42, header_start, header_len) < 0) {
2288         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
2289         return -1;
2290     }
2291
2292   for(i=0;i<3;i++) {
2293     init_get_bits(&gb, header_start[i], header_len[i] * 8);
2294
2295     ptype = get_bits(&gb, 8);
2296
2297      if (!(ptype & 0x80))
2298      {
2299         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
2300 //        return -1;
2301      }
2302
2303     // FIXME: Check for this as well.
2304     skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2305
2306     switch(ptype)
2307     {
2308         case 0x80:
2309             theora_decode_header(avctx, &gb);
2310                 break;
2311         case 0x81:
2312 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
2313 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
2314             break;
2315         case 0x82:
2316             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
2317                 return -1;
2318             break;
2319         default:
2320             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype&~0x80);
2321             break;
2322     }
2323     if(ptype != 0x81 && 8*header_len[i] != get_bits_count(&gb))
2324         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "%d bits left in packet %X\n", 8*header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
2325     if (s->theora < 0x030200)
2326         break;
2327   }
2328
2329     return vp3_decode_init(avctx);
2330 }
2331
2332 AVCodec ff_theora_decoder = {
2333     "theora",
2334     AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2335     CODEC_ID_THEORA,
2336     sizeof(Vp3DecodeContext),
2337     theora_decode_init,
2338     NULL,
2339     vp3_decode_end,
2340     vp3_decode_frame,
2341     CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
2342     NULL,
2343     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
2344     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context)
2345 };
2346 #endif
2347
2348 AVCodec ff_vp3_decoder = {
2349     "vp3",
2350     AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2351     CODEC_ID_VP3,
2352     sizeof(Vp3DecodeContext),
2353     vp3_decode_init,
2354     NULL,
2355     vp3_decode_end,
2356     vp3_decode_frame,
2357     CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
2358     NULL,
2359     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
2360     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context)
2361 };