avcodec/vp3: Check eob_run
[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 "libavutil/imgutils.h"
37
38 #include "avcodec.h"
39 #include "get_bits.h"
40 #include "hpeldsp.h"
41 #include "internal.h"
42 #include "mathops.h"
43 #include "thread.h"
44 #include "videodsp.h"
45 #include "vp3data.h"
46 #include "vp3dsp.h"
47 #include "xiph.h"
48
49 #define FRAGMENT_PIXELS 8
50
51 // FIXME split things out into their own arrays
52 typedef struct Vp3Fragment {
53     int16_t dc;
54     uint8_t coding_method;
55     uint8_t qpi;
56 } Vp3Fragment;
57
58 #define SB_NOT_CODED        0
59 #define SB_PARTIALLY_CODED  1
60 #define SB_FULLY_CODED      2
61
62 // This is the maximum length of a single long bit run that can be encoded
63 // for superblock coding or block qps. Theora special-cases this to read a
64 // bit instead of flipping the current bit to allow for runs longer than 4129.
65 #define MAXIMUM_LONG_BIT_RUN 4129
66
67 #define MODE_INTER_NO_MV      0
68 #define MODE_INTRA            1
69 #define MODE_INTER_PLUS_MV    2
70 #define MODE_INTER_LAST_MV    3
71 #define MODE_INTER_PRIOR_LAST 4
72 #define MODE_USING_GOLDEN     5
73 #define MODE_GOLDEN_MV        6
74 #define MODE_INTER_FOURMV     7
75 #define CODING_MODE_COUNT     8
76
77 /* special internal mode */
78 #define MODE_COPY             8
79
80 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb);
81 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb);
82
83
84 /* There are 6 preset schemes, plus a free-form scheme */
85 static const int ModeAlphabet[6][CODING_MODE_COUNT] = {
86     /* scheme 1: Last motion vector dominates */
87     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
88       MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTER_NO_MV,
89       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
90       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
91
92     /* scheme 2 */
93     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
94       MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PLUS_MV,
95       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
96       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
97
98     /* scheme 3 */
99     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
100       MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_NO_MV,
101       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
102       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
103
104     /* scheme 4 */
105     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
106       MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PRIOR_LAST,
107       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
108       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
109
110     /* scheme 5: No motion vector dominates */
111     { MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_LAST_MV,
112       MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_PLUS_MV,
113       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
114       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
115
116     /* scheme 6 */
117     { MODE_INTER_NO_MV,      MODE_USING_GOLDEN,
118       MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
119       MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTRA,
120       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
121 };
122
123 static const uint8_t hilbert_offset[16][2] = {
124     { 0, 0 }, { 1, 0 }, { 1, 1 }, { 0, 1 },
125     { 0, 2 }, { 0, 3 }, { 1, 3 }, { 1, 2 },
126     { 2, 2 }, { 2, 3 }, { 3, 3 }, { 3, 2 },
127     { 3, 1 }, { 2, 1 }, { 2, 0 }, { 3, 0 }
128 };
129
130 #define MIN_DEQUANT_VAL 2
131
132 typedef struct Vp3DecodeContext {
133     AVCodecContext *avctx;
134     int theora, theora_tables, theora_header;
135     int version;
136     int width, height;
137     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
138     ThreadFrame golden_frame;
139     ThreadFrame last_frame;
140     ThreadFrame current_frame;
141     int keyframe;
142     uint8_t idct_permutation[64];
143     uint8_t idct_scantable[64];
144     HpelDSPContext hdsp;
145     VideoDSPContext vdsp;
146     VP3DSPContext vp3dsp;
147     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
148     int flipped_image;
149     int last_slice_end;
150     int skip_loop_filter;
151
152     int qps[3];
153     int nqps;
154     int last_qps[3];
155
156     int superblock_count;
157     int y_superblock_width;
158     int y_superblock_height;
159     int y_superblock_count;
160     int c_superblock_width;
161     int c_superblock_height;
162     int c_superblock_count;
163     int u_superblock_start;
164     int v_superblock_start;
165     unsigned char *superblock_coding;
166
167     int macroblock_count;
168     int macroblock_width;
169     int macroblock_height;
170
171     int fragment_count;
172     int fragment_width[2];
173     int fragment_height[2];
174
175     Vp3Fragment *all_fragments;
176     int fragment_start[3];
177     int data_offset[3];
178     uint8_t offset_x;
179     uint8_t offset_y;
180     int offset_x_warned;
181
182     int8_t (*motion_val[2])[2];
183
184     /* tables */
185     uint16_t coded_dc_scale_factor[64];
186     uint32_t coded_ac_scale_factor[64];
187     uint8_t base_matrix[384][64];
188     uint8_t qr_count[2][3];
189     uint8_t qr_size[2][3][64];
190     uint16_t qr_base[2][3][64];
191
192     /**
193      * This is a list of all tokens in bitstream order. Reordering takes place
194      * by pulling from each level during IDCT. As a consequence, IDCT must be
195      * in Hilbert order, making the minimum slice height 64 for 4:2:0 and 32
196      * otherwise. The 32 different tokens with up to 12 bits of extradata are
197      * collapsed into 3 types, packed as follows:
198      *   (from the low to high bits)
199      *
200      * 2 bits: type (0,1,2)
201      *   0: EOB run, 14 bits for run length (12 needed)
202      *   1: zero run, 7 bits for run length
203      *                7 bits for the next coefficient (3 needed)
204      *   2: coefficient, 14 bits (11 needed)
205      *
206      * Coefficients are signed, so are packed in the highest bits for automatic
207      * sign extension.
208      */
209     int16_t *dct_tokens[3][64];
210     int16_t *dct_tokens_base;
211 #define TOKEN_EOB(eob_run)              ((eob_run) << 2)
212 #define TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run) (((coeff) * 512) + ((zero_run) << 2) + 1)
213 #define TOKEN_COEFF(coeff)              (((coeff) * 4) + 2)
214
215     /**
216      * number of blocks that contain DCT coefficients at
217      * the given level or higher
218      */
219     int num_coded_frags[3][64];
220     int total_num_coded_frags;
221
222     /* this is a list of indexes into the all_fragments array indicating
223      * which of the fragments are coded */
224     int *coded_fragment_list[3];
225
226     VLC dc_vlc[16];
227     VLC ac_vlc_1[16];
228     VLC ac_vlc_2[16];
229     VLC ac_vlc_3[16];
230     VLC ac_vlc_4[16];
231
232     VLC superblock_run_length_vlc;
233     VLC fragment_run_length_vlc;
234     VLC mode_code_vlc;
235     VLC motion_vector_vlc;
236
237     /* these arrays need to be on 16-byte boundaries since SSE2 operations
238      * index into them */
239     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, qmat)[3][2][3][64];     ///< qmat[qpi][is_inter][plane]
240
241     /* This table contains superblock_count * 16 entries. Each set of 16
242      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..15 of the superblock.
243      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
244      * index. */
245     int *superblock_fragments;
246
247     /* This is an array that indicates how a particular macroblock
248      * is coded. */
249     unsigned char *macroblock_coding;
250
251     uint8_t *edge_emu_buffer;
252
253     /* Huffman decode */
254     int hti;
255     unsigned int hbits;
256     int entries;
257     int huff_code_size;
258     uint32_t huffman_table[80][32][2];
259
260     uint8_t filter_limit_values[64];
261     DECLARE_ALIGNED(8, int, bounding_values_array)[256 + 2];
262 } Vp3DecodeContext;
263
264 /************************************************************************
265  * VP3 specific functions
266  ************************************************************************/
267
268 static av_cold void free_tables(AVCodecContext *avctx)
269 {
270     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
271
272     av_freep(&s->superblock_coding);
273     av_freep(&s->all_fragments);
274     av_freep(&s->coded_fragment_list[0]);
275     av_freep(&s->dct_tokens_base);
276     av_freep(&s->superblock_fragments);
277     av_freep(&s->macroblock_coding);
278     av_freep(&s->motion_val[0]);
279     av_freep(&s->motion_val[1]);
280 }
281
282 static void vp3_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
283 {
284     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
285
286     if (s->golden_frame.f)
287         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
288     if (s->last_frame.f)
289         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
290     if (s->current_frame.f)
291         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->current_frame);
292 }
293
294 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
295 {
296     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
297     int i;
298
299     free_tables(avctx);
300     av_freep(&s->edge_emu_buffer);
301
302     s->theora_tables = 0;
303
304     /* release all frames */
305     vp3_decode_flush(avctx);
306     av_frame_free(&s->current_frame.f);
307     av_frame_free(&s->last_frame.f);
308     av_frame_free(&s->golden_frame.f);
309
310     if (avctx->internal->is_copy)
311         return 0;
312
313     for (i = 0; i < 16; i++) {
314         ff_free_vlc(&s->dc_vlc[i]);
315         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_1[i]);
316         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_2[i]);
317         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_3[i]);
318         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_4[i]);
319     }
320
321     ff_free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
322     ff_free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
323     ff_free_vlc(&s->mode_code_vlc);
324     ff_free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
325
326     return 0;
327 }
328
329 /**
330  * This function sets up all of the various blocks mappings:
331  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
332  * superblocks <-> macroblocks
333  *
334  * @return 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
335  */
336 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
337 {
338     int sb_x, sb_y, plane;
339     int x, y, i, j = 0;
340
341     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
342         int sb_width    = plane ? s->c_superblock_width
343                                 : s->y_superblock_width;
344         int sb_height   = plane ? s->c_superblock_height
345                                 : s->y_superblock_height;
346         int frag_width  = s->fragment_width[!!plane];
347         int frag_height = s->fragment_height[!!plane];
348
349         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++)
350             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++)
351                 for (i = 0; i < 16; i++) {
352                     x = 4 * sb_x + hilbert_offset[i][0];
353                     y = 4 * sb_y + hilbert_offset[i][1];
354
355                     if (x < frag_width && y < frag_height)
356                         s->superblock_fragments[j++] = s->fragment_start[plane] +
357                                                        y * frag_width + x;
358                     else
359                         s->superblock_fragments[j++] = -1;
360                 }
361     }
362
363     return 0;  /* successful path out */
364 }
365
366 /*
367  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
368  * frame.
369  */
370 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
371 {
372     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
373     int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[s->qps[qpi]];
374     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
375
376     for (inter = 0; inter < 2; inter++) {
377         for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
378             int sum = 0;
379             for (qri = 0; qri < s->qr_count[inter][plane]; qri++) {
380                 sum += s->qr_size[inter][plane][qri];
381                 if (s->qps[qpi] <= sum)
382                     break;
383             }
384             qistart = sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
385             bmi     = s->qr_base[inter][plane][qri];
386             bmj     = s->qr_base[inter][plane][qri + 1];
387             for (i = 0; i < 64; i++) {
388                 int coeff = (2 * (sum     - s->qps[qpi]) * s->base_matrix[bmi][i] -
389                              2 * (qistart - s->qps[qpi]) * s->base_matrix[bmj][i] +
390                              s->qr_size[inter][plane][qri]) /
391                             (2 * s->qr_size[inter][plane][qri]);
392
393                 int qmin   = 8 << (inter + !i);
394                 int qscale = i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
395
396                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->idct_permutation[i]] =
397                     av_clip((qscale * coeff) / 100 * 4, qmin, 4096);
398             }
399             /* all DC coefficients use the same quant so as not to interfere
400              * with DC prediction */
401             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
402         }
403     }
404 }
405
406 /*
407  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
408  * quality index is different from the previous frame's.
409  *
410  * The filter_limit_values may not be larger than 127.
411  */
412 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
413 {
414     int *bounding_values = s->bounding_values_array + 127;
415     int filter_limit;
416     int x;
417     int value;
418
419     filter_limit = s->filter_limit_values[s->qps[0]];
420     av_assert0(filter_limit < 128U);
421
422     /* set up the bounding values */
423     memset(s->bounding_values_array, 0, 256 * sizeof(int));
424     for (x = 0; x < filter_limit; x++) {
425         bounding_values[-x] = -x;
426         bounding_values[x] = x;
427     }
428     for (x = value = filter_limit; x < 128 && value; x++, value--) {
429         bounding_values[ x] =  value;
430         bounding_values[-x] = -value;
431     }
432     if (value)
433         bounding_values[128] = value;
434     bounding_values[129] = bounding_values[130] = filter_limit * 0x02020202;
435 }
436
437 /*
438  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
439  * information from the bitstream.
440  */
441 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
442 {
443     int superblock_starts[3] = {
444         0, s->u_superblock_start, s->v_superblock_start
445     };
446     int bit = 0;
447     int current_superblock = 0;
448     int current_run = 0;
449     int num_partial_superblocks = 0;
450
451     int i, j;
452     int current_fragment;
453     int plane;
454
455     if (s->keyframe) {
456         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
457     } else {
458         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
459         bit         = get_bits1(gb) ^ 1;
460         current_run = 0;
461
462         while (current_superblock < s->superblock_count && get_bits_left(gb) > 0) {
463             if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
464                 bit = get_bits1(gb);
465             else
466                 bit ^= 1;
467
468             current_run = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table,
469                                    6, 2) + 1;
470             if (current_run == 34)
471                 current_run += get_bits(gb, 12);
472
473             if (current_run > s->superblock_count - current_superblock) {
474                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
475                        "Invalid partially coded superblock run length\n");
476                 return -1;
477             }
478
479             memset(s->superblock_coding + current_superblock, bit, current_run);
480
481             current_superblock += current_run;
482             if (bit)
483                 num_partial_superblocks += current_run;
484         }
485
486         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
487          * not marked as partially coded in the previous step */
488         if (num_partial_superblocks < s->superblock_count) {
489             int superblocks_decoded = 0;
490
491             current_superblock = 0;
492             bit                = get_bits1(gb) ^ 1;
493             current_run        = 0;
494
495             while (superblocks_decoded < s->superblock_count - num_partial_superblocks &&
496                    get_bits_left(gb) > 0) {
497                 if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
498                     bit = get_bits1(gb);
499                 else
500                     bit ^= 1;
501
502                 current_run = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table,
503                                        6, 2) + 1;
504                 if (current_run == 34)
505                     current_run += get_bits(gb, 12);
506
507                 for (j = 0; j < current_run; current_superblock++) {
508                     if (current_superblock >= s->superblock_count) {
509                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
510                                "Invalid fully coded superblock run length\n");
511                         return -1;
512                     }
513
514                     /* skip any superblocks already marked as partially coded */
515                     if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
516                         s->superblock_coding[current_superblock] = 2 * bit;
517                         j++;
518                     }
519                 }
520                 superblocks_decoded += current_run;
521             }
522         }
523
524         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
525          * unpacking fragment codings */
526         if (num_partial_superblocks) {
527             current_run = 0;
528             bit         = get_bits1(gb);
529             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
530              * fetched the bit will be toggled again */
531             bit ^= 1;
532         }
533     }
534
535     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
536      * superblock (all planes) */
537     s->total_num_coded_frags = 0;
538     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
539
540     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
541         int sb_start = superblock_starts[plane];
542         int sb_end   = sb_start + (plane ? s->c_superblock_count
543                                          : s->y_superblock_count);
544         int num_coded_frags = 0;
545
546         for (i = sb_start; i < sb_end && get_bits_left(gb) > 0; i++) {
547             /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
548             for (j = 0; j < 16; j++) {
549                 /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
550                 current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
551                 if (current_fragment != -1) {
552                     int coded = s->superblock_coding[i];
553
554                     if (s->superblock_coding[i] == SB_PARTIALLY_CODED) {
555                         /* fragment may or may not be coded; this is the case
556                          * that cares about the fragment coding runs */
557                         if (current_run-- == 0) {
558                             bit        ^= 1;
559                             current_run = get_vlc2(gb, s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
560                         }
561                         coded = bit;
562                     }
563
564                     if (coded) {
565                         /* default mode; actual mode will be decoded in
566                          * the next phase */
567                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
568                             MODE_INTER_NO_MV;
569                         s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
570                             current_fragment;
571                     } else {
572                         /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
573                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
574                             MODE_COPY;
575                     }
576                 }
577             }
578         }
579         s->total_num_coded_frags += num_coded_frags;
580         for (i = 0; i < 64; i++)
581             s->num_coded_frags[plane][i] = num_coded_frags;
582         if (plane < 2)
583             s->coded_fragment_list[plane + 1] = s->coded_fragment_list[plane] +
584                                                 num_coded_frags;
585     }
586     return 0;
587 }
588
589 /*
590  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
591  * from the bitstream.
592  */
593 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
594 {
595     int i, j, k, sb_x, sb_y;
596     int scheme;
597     int current_macroblock;
598     int current_fragment;
599     int coding_mode;
600     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
601     const int *alphabet;
602     Vp3Fragment *frag;
603
604     if (s->keyframe) {
605         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
606             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
607     } else {
608         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
609         scheme = get_bits(gb, 3);
610
611         /* is it a custom coding scheme? */
612         if (scheme == 0) {
613             for (i = 0; i < 8; i++)
614                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
615             for (i = 0; i < 8; i++)
616                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
617             alphabet = custom_mode_alphabet;
618         } else
619             alphabet = ModeAlphabet[scheme - 1];
620
621         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
622          * coded fragments */
623         for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
624             for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
625                 if (get_bits_left(gb) <= 0)
626                     return -1;
627
628                 for (j = 0; j < 4; j++) {
629                     int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
630                     int mb_y = 2 * sb_y + (((j >> 1) + j) & 1);
631                     current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
632
633                     if (mb_x >= s->macroblock_width ||
634                         mb_y >= s->macroblock_height)
635                         continue;
636
637 #define BLOCK_X (2 * mb_x + (k & 1))
638 #define BLOCK_Y (2 * mb_y + (k >> 1))
639                     /* coding modes are only stored if the macroblock has
640                      * at least one luma block coded, otherwise it must be
641                      * INTER_NO_MV */
642                     for (k = 0; k < 4; k++) {
643                         current_fragment = BLOCK_Y *
644                                            s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
645                         if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY)
646                             break;
647                     }
648                     if (k == 4) {
649                         s->macroblock_coding[current_macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
650                         continue;
651                     }
652
653                     /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
654                     if (scheme == 7)
655                         coding_mode = get_bits(gb, 3);
656                     else
657                         coding_mode = alphabet[get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
658
659                     s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
660                     for (k = 0; k < 4; k++) {
661                         frag = s->all_fragments + BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
662                         if (frag->coding_method != MODE_COPY)
663                             frag->coding_method = coding_mode;
664                     }
665
666 #define SET_CHROMA_MODES                                                      \
667     if (frag[s->fragment_start[1]].coding_method != MODE_COPY)                \
668         frag[s->fragment_start[1]].coding_method = coding_mode;               \
669     if (frag[s->fragment_start[2]].coding_method != MODE_COPY)                \
670         frag[s->fragment_start[2]].coding_method = coding_mode;
671
672                     if (s->chroma_y_shift) {
673                         frag = s->all_fragments + mb_y *
674                                s->fragment_width[1] + mb_x;
675                         SET_CHROMA_MODES
676                     } else if (s->chroma_x_shift) {
677                         frag = s->all_fragments +
678                                2 * mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
679                         for (k = 0; k < 2; k++) {
680                             SET_CHROMA_MODES
681                             frag += s->fragment_width[1];
682                         }
683                     } else {
684                         for (k = 0; k < 4; k++) {
685                             frag = s->all_fragments +
686                                    BLOCK_Y * s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
687                             SET_CHROMA_MODES
688                         }
689                     }
690                 }
691             }
692         }
693     }
694
695     return 0;
696 }
697
698 /*
699  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
700  * macroblocks from the bitstream.
701  */
702 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
703 {
704     int j, k, sb_x, sb_y;
705     int coding_mode;
706     int motion_x[4];
707     int motion_y[4];
708     int last_motion_x = 0;
709     int last_motion_y = 0;
710     int prior_last_motion_x = 0;
711     int prior_last_motion_y = 0;
712     int current_macroblock;
713     int current_fragment;
714     int frag;
715
716     if (s->keyframe)
717         return 0;
718
719     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme */
720     coding_mode = get_bits1(gb);
721
722     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
723      * coded fragments */
724     for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
725         for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
726             if (get_bits_left(gb) <= 0)
727                 return -1;
728
729             for (j = 0; j < 4; j++) {
730                 int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
731                 int mb_y = 2 * sb_y + (((j >> 1) + j) & 1);
732                 current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
733
734                 if (mb_x >= s->macroblock_width  ||
735                     mb_y >= s->macroblock_height ||
736                     s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY)
737                     continue;
738
739                 switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
740                 case MODE_INTER_PLUS_MV:
741                 case MODE_GOLDEN_MV:
742                     /* all 6 fragments use the same motion vector */
743                     if (coding_mode == 0) {
744                         motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
745                         motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
746                     } else {
747                         motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
748                         motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
749                     }
750
751                     /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
752                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_PLUS_MV) {
753                         prior_last_motion_x = last_motion_x;
754                         prior_last_motion_y = last_motion_y;
755                         last_motion_x       = motion_x[0];
756                         last_motion_y       = motion_y[0];
757                     }
758                     break;
759
760                 case MODE_INTER_FOURMV:
761                     /* vector maintenance */
762                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
763                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
764
765                     /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
766                      * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
767                     for (k = 0; k < 4; k++) {
768                         current_fragment = BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
769                         if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY) {
770                             if (coding_mode == 0) {
771                                 motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
772                                 motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
773                             } else {
774                                 motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
775                                 motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
776                             }
777                             last_motion_x = motion_x[k];
778                             last_motion_y = motion_y[k];
779                         } else {
780                             motion_x[k] = 0;
781                             motion_y[k] = 0;
782                         }
783                     }
784                     break;
785
786                 case MODE_INTER_LAST_MV:
787                     /* all 6 fragments use the last motion vector */
788                     motion_x[0] = last_motion_x;
789                     motion_y[0] = last_motion_y;
790
791                     /* no vector maintenance (last vector remains the
792                      * last vector) */
793                     break;
794
795                 case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
796                     /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
797                      * last motion vector */
798                     motion_x[0] = prior_last_motion_x;
799                     motion_y[0] = prior_last_motion_y;
800
801                     /* vector maintenance */
802                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
803                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
804                     last_motion_x       = motion_x[0];
805                     last_motion_y       = motion_y[0];
806                     break;
807
808                 default:
809                     /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
810                     motion_x[0] = 0;
811                     motion_y[0] = 0;
812
813                     /* no vector maintenance */
814                     break;
815                 }
816
817                 /* assign the motion vectors to the correct fragments */
818                 for (k = 0; k < 4; k++) {
819                     current_fragment =
820                         BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
821                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
822                         s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[k];
823                         s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[k];
824                     } else {
825                         s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[0];
826                         s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[0];
827                     }
828                 }
829
830                 if (s->chroma_y_shift) {
831                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
832                         motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1] +
833                                              motion_x[2] + motion_x[3], 2);
834                         motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1] +
835                                              motion_y[2] + motion_y[3], 2);
836                     }
837                     motion_x[0] = (motion_x[0] >> 1) | (motion_x[0] & 1);
838                     motion_y[0] = (motion_y[0] >> 1) | (motion_y[0] & 1);
839                     frag = mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
840                     s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
841                     s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
842                 } else if (s->chroma_x_shift) {
843                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
844                         motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1], 1);
845                         motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1], 1);
846                         motion_x[1] = RSHIFT(motion_x[2] + motion_x[3], 1);
847                         motion_y[1] = RSHIFT(motion_y[2] + motion_y[3], 1);
848                     } else {
849                         motion_x[1] = motion_x[0];
850                         motion_y[1] = motion_y[0];
851                     }
852                     motion_x[0] = (motion_x[0] >> 1) | (motion_x[0] & 1);
853                     motion_x[1] = (motion_x[1] >> 1) | (motion_x[1] & 1);
854
855                     frag = 2 * mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
856                     for (k = 0; k < 2; k++) {
857                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
858                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
859                         frag += s->fragment_width[1];
860                     }
861                 } else {
862                     for (k = 0; k < 4; k++) {
863                         frag = BLOCK_Y * s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
864                         if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
865                             s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
866                             s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
867                         } else {
868                             s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
869                             s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
870                         }
871                     }
872                 }
873             }
874         }
875     }
876
877     return 0;
878 }
879
880 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
881 {
882     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
883     int num_blocks = s->total_num_coded_frags;
884
885     for (qpi = 0; qpi < s->nqps - 1 && num_blocks > 0; qpi++) {
886         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
887
888         bit        = get_bits1(gb) ^ 1;
889         run_length = 0;
890
891         do {
892             if (run_length == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
893                 bit = get_bits1(gb);
894             else
895                 bit ^= 1;
896
897             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
898             if (run_length == 34)
899                 run_length += get_bits(gb, 12);
900             blocks_decoded += run_length;
901
902             if (!bit)
903                 num_blocks_at_qpi += run_length;
904
905             for (j = 0; j < run_length; i++) {
906                 if (i >= s->total_num_coded_frags)
907                     return -1;
908
909                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi == qpi) {
910                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi += bit;
911                     j++;
912                 }
913             }
914         } while (blocks_decoded < num_blocks && get_bits_left(gb) > 0);
915
916         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
917     }
918
919     return 0;
920 }
921
922 /*
923  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
924  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
925  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
926  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
927  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
928  *
929  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
930  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
931  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
932  * be passed into the next call to this same function.
933  */
934 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
935                        VLC *table, int coeff_index,
936                        int plane,
937                        int eob_run)
938 {
939     int i, j = 0;
940     int token;
941     int zero_run  = 0;
942     int16_t coeff = 0;
943     int bits_to_get;
944     int blocks_ended;
945     int coeff_i = 0;
946     int num_coeffs      = s->num_coded_frags[plane][coeff_index];
947     int16_t *dct_tokens = s->dct_tokens[plane][coeff_index];
948
949     /* local references to structure members to avoid repeated dereferences */
950     int *coded_fragment_list   = s->coded_fragment_list[plane];
951     Vp3Fragment *all_fragments = s->all_fragments;
952     VLC_TYPE(*vlc_table)[2] = table->table;
953
954     if (num_coeffs < 0)
955         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
956                "Invalid number of coefficients at level %d\n", coeff_index);
957
958     if (eob_run > num_coeffs) {
959         coeff_i      =
960         blocks_ended = num_coeffs;
961         eob_run     -= num_coeffs;
962     } else {
963         coeff_i      =
964         blocks_ended = eob_run;
965         eob_run      = 0;
966     }
967
968     // insert fake EOB token to cover the split between planes or zzi
969     if (blocks_ended)
970         dct_tokens[j++] = blocks_ended << 2;
971
972     while (coeff_i < num_coeffs && get_bits_left(gb) > 0) {
973         /* decode a VLC into a token */
974         token = get_vlc2(gb, vlc_table, 11, 3);
975         /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
976         if ((unsigned) token <= 6U) {
977             eob_run = eob_run_base[token];
978             if (eob_run_get_bits[token])
979                 eob_run += get_bits(gb, eob_run_get_bits[token]);
980
981             if (!eob_run)
982                 eob_run = INT_MAX;
983
984             // record only the number of blocks ended in this plane,
985             // any spill will be recorded in the next plane.
986             if (eob_run > num_coeffs - coeff_i) {
987                 dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(num_coeffs - coeff_i);
988                 blocks_ended   += num_coeffs - coeff_i;
989                 eob_run        -= num_coeffs - coeff_i;
990                 coeff_i         = num_coeffs;
991             } else {
992                 dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(eob_run);
993                 blocks_ended   += eob_run;
994                 coeff_i        += eob_run;
995                 eob_run         = 0;
996             }
997         } else if (token >= 0) {
998             bits_to_get = coeff_get_bits[token];
999             if (bits_to_get)
1000                 bits_to_get = get_bits(gb, bits_to_get);
1001             coeff = coeff_tables[token][bits_to_get];
1002
1003             zero_run = zero_run_base[token];
1004             if (zero_run_get_bits[token])
1005                 zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
1006
1007             if (zero_run) {
1008                 dct_tokens[j++] = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
1009             } else {
1010                 // Save DC into the fragment structure. DC prediction is
1011                 // done in raster order, so the actual DC can't be in with
1012                 // other tokens. We still need the token in dct_tokens[]
1013                 // however, or else the structure collapses on itself.
1014                 if (!coeff_index)
1015                     all_fragments[coded_fragment_list[coeff_i]].dc = coeff;
1016
1017                 dct_tokens[j++] = TOKEN_COEFF(coeff);
1018             }
1019
1020             if (coeff_index + zero_run > 64) {
1021                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
1022                        "Invalid zero run of %d with %d coeffs left\n",
1023                        zero_run, 64 - coeff_index);
1024                 zero_run = 64 - coeff_index;
1025             }
1026
1027             // zero runs code multiple coefficients,
1028             // so don't try to decode coeffs for those higher levels
1029             for (i = coeff_index + 1; i <= coeff_index + zero_run; i++)
1030                 s->num_coded_frags[plane][i]--;
1031             coeff_i++;
1032         } else {
1033             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid token %d\n", token);
1034             return -1;
1035         }
1036     }
1037
1038     if (blocks_ended > s->num_coded_frags[plane][coeff_index])
1039         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "More blocks ended than coded!\n");
1040
1041     // decrement the number of blocks that have higher coefficients for each
1042     // EOB run at this level
1043     if (blocks_ended)
1044         for (i = coeff_index + 1; i < 64; i++)
1045             s->num_coded_frags[plane][i] -= blocks_ended;
1046
1047     // setup the next buffer
1048     if (plane < 2)
1049         s->dct_tokens[plane + 1][coeff_index] = dct_tokens + j;
1050     else if (coeff_index < 63)
1051         s->dct_tokens[0][coeff_index + 1] = dct_tokens + j;
1052
1053     return eob_run;
1054 }
1055
1056 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1057                                   int first_fragment,
1058                                   int fragment_width,
1059                                   int fragment_height);
1060 /*
1061  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
1062  * bitstream.
1063  */
1064 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1065 {
1066     int i;
1067     int dc_y_table;
1068     int dc_c_table;
1069     int ac_y_table;
1070     int ac_c_table;
1071     int residual_eob_run = 0;
1072     VLC *y_tables[64];
1073     VLC *c_tables[64];
1074
1075     s->dct_tokens[0][0] = s->dct_tokens_base;
1076
1077     if (get_bits_left(gb) < 16)
1078         return AVERROR_INVALIDDATA;
1079
1080     /* fetch the DC table indexes */
1081     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
1082     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
1083
1084     /* unpack the Y plane DC coefficients */
1085     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_y_table], 0,
1086                                    0, residual_eob_run);
1087     if (residual_eob_run < 0)
1088         return residual_eob_run;
1089     if (get_bits_left(gb) < 8)
1090         return AVERROR_INVALIDDATA;
1091
1092     /* reverse prediction of the Y-plane DC coefficients */
1093     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width[0], s->fragment_height[0]);
1094
1095     /* unpack the C plane DC coefficients */
1096     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1097                                    1, residual_eob_run);
1098     if (residual_eob_run < 0)
1099         return residual_eob_run;
1100     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1101                                    2, residual_eob_run);
1102     if (residual_eob_run < 0)
1103         return residual_eob_run;
1104
1105     /* reverse prediction of the C-plane DC coefficients */
1106     if (!(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
1107         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1108                               s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1109         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1110                               s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1111     }
1112
1113     if (get_bits_left(gb) < 8)
1114         return AVERROR_INVALIDDATA;
1115     /* fetch the AC table indexes */
1116     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1117     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1118
1119     /* build tables of AC VLC tables */
1120     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1121         y_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_y_table];
1122         c_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_c_table];
1123     }
1124     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1125         y_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_y_table];
1126         c_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_c_table];
1127     }
1128     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1129         y_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_y_table];
1130         c_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_c_table];
1131     }
1132     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1133         y_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_y_table];
1134         c_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_c_table];
1135     }
1136
1137     /* decode all AC coefficients */
1138     for (i = 1; i <= 63; i++) {
1139         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, y_tables[i], i,
1140                                        0, residual_eob_run);
1141         if (residual_eob_run < 0)
1142             return residual_eob_run;
1143
1144         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1145                                        1, residual_eob_run);
1146         if (residual_eob_run < 0)
1147             return residual_eob_run;
1148         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1149                                        2, residual_eob_run);
1150         if (residual_eob_run < 0)
1151             return residual_eob_run;
1152     }
1153
1154     return 0;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1159  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1160  * VP3 source code.
1161  */
1162 #define COMPATIBLE_FRAME(x)                                                   \
1163     (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1164 #define DC_COEFF(u) s->all_fragments[u].dc
1165
1166 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1167                                   int first_fragment,
1168                                   int fragment_width,
1169                                   int fragment_height)
1170 {
1171 #define PUL 8
1172 #define PU 4
1173 #define PUR 2
1174 #define PL 1
1175
1176     int x, y;
1177     int i = first_fragment;
1178
1179     int predicted_dc;
1180
1181     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1182     int vl, vul, vu, vur;
1183
1184     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1185     int l, ul, u, ur;
1186
1187     /*
1188      * The 6 fields mean:
1189      *   0: up-left multiplier
1190      *   1: up multiplier
1191      *   2: up-right multiplier
1192      *   3: left multiplier
1193      */
1194     static const int predictor_transform[16][4] = {
1195         {    0,   0,   0,   0 },
1196         {    0,   0,   0, 128 }, // PL
1197         {    0,   0, 128,   0 }, // PUR
1198         {    0,   0,  53,  75 }, // PUR|PL
1199         {    0, 128,   0,   0 }, // PU
1200         {    0,  64,   0,  64 }, // PU |PL
1201         {    0, 128,   0,   0 }, // PU |PUR
1202         {    0,   0,  53,  75 }, // PU |PUR|PL
1203         {  128,   0,   0,   0 }, // PUL
1204         {    0,   0,   0, 128 }, // PUL|PL
1205         {   64,   0,  64,   0 }, // PUL|PUR
1206         {    0,   0,  53,  75 }, // PUL|PUR|PL
1207         {    0, 128,   0,   0 }, // PUL|PU
1208         { -104, 116,   0, 116 }, // PUL|PU |PL
1209         {   24,  80,  24,   0 }, // PUL|PU |PUR
1210         { -104, 116,   0, 116 }  // PUL|PU |PUR|PL
1211     };
1212
1213     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1214      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1215      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1216      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1217      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1218      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1219     static const unsigned char compatible_frame[9] = {
1220         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1221         0,    /* MODE_INTRA */
1222         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1223         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1224         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1225         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1226         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1227         1,    /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1228         3     /* MODE_COPY */
1229     };
1230     int current_frame_type;
1231
1232     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1233     short last_dc[3];
1234
1235     int transform = 0;
1236
1237     vul =
1238     vu  =
1239     vur =
1240     vl  = 0;
1241     last_dc[0] =
1242     last_dc[1] =
1243     last_dc[2] = 0;
1244
1245     /* for each fragment row... */
1246     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1247         /* for each fragment in a row... */
1248         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1249
1250             /* reverse prediction if this block was coded */
1251             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1252                 current_frame_type =
1253                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1254
1255                 transform = 0;
1256                 if (x) {
1257                     l  = i - 1;
1258                     vl = DC_COEFF(l);
1259                     if (COMPATIBLE_FRAME(l))
1260                         transform |= PL;
1261                 }
1262                 if (y) {
1263                     u  = i - fragment_width;
1264                     vu = DC_COEFF(u);
1265                     if (COMPATIBLE_FRAME(u))
1266                         transform |= PU;
1267                     if (x) {
1268                         ul  = i - fragment_width - 1;
1269                         vul = DC_COEFF(ul);
1270                         if (COMPATIBLE_FRAME(ul))
1271                             transform |= PUL;
1272                     }
1273                     if (x + 1 < fragment_width) {
1274                         ur  = i - fragment_width + 1;
1275                         vur = DC_COEFF(ur);
1276                         if (COMPATIBLE_FRAME(ur))
1277                             transform |= PUR;
1278                     }
1279                 }
1280
1281                 if (transform == 0) {
1282                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1283                      * DC saved */
1284                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1285                 } else {
1286                     /* apply the appropriate predictor transform */
1287                     predicted_dc =
1288                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1289                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1290                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1291                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1292
1293                     predicted_dc /= 128;
1294
1295                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1296                      * [ul u ur l] predictors */
1297                     if ((transform == 15) || (transform == 13)) {
1298                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1299                             predicted_dc = vu;
1300                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1301                             predicted_dc = vl;
1302                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1303                             predicted_dc = vul;
1304                     }
1305                 }
1306
1307                 /* at long last, apply the predictor */
1308                 DC_COEFF(i) += predicted_dc;
1309                 /* save the DC */
1310                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1311             }
1312         }
1313     }
1314 }
1315
1316 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane,
1317                               int ystart, int yend)
1318 {
1319     int x, y;
1320     int *bounding_values = s->bounding_values_array + 127;
1321
1322     int width           = s->fragment_width[!!plane];
1323     int height          = s->fragment_height[!!plane];
1324     int fragment        = s->fragment_start[plane] + ystart * width;
1325     ptrdiff_t stride    = s->current_frame.f->linesize[plane];
1326     uint8_t *plane_data = s->current_frame.f->data[plane];
1327     if (!s->flipped_image)
1328         stride = -stride;
1329     plane_data += s->data_offset[plane] + 8 * ystart * stride;
1330
1331     for (y = ystart; y < yend; y++) {
1332         for (x = 0; x < width; x++) {
1333             /* This code basically just deblocks on the edges of coded blocks.
1334              * However, it has to be much more complicated because of the
1335              * brain damaged deblock ordering used in VP3/Theora. Order matters
1336              * because some pixels get filtered twice. */
1337             if (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY) {
1338                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1339                 if (x > 0) {
1340                     s->vp3dsp.h_loop_filter(
1341                         plane_data + 8 * x,
1342                         stride, bounding_values);
1343                 }
1344
1345                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1346                 if (y > 0) {
1347                     s->vp3dsp.v_loop_filter(
1348                         plane_data + 8 * x,
1349                         stride, bounding_values);
1350                 }
1351
1352                 /* do not perform right edge filter for right column
1353                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1354                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1355                 if ((x < width - 1) &&
1356                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1357                     s->vp3dsp.h_loop_filter(
1358                         plane_data + 8 * x + 8,
1359                         stride, bounding_values);
1360                 }
1361
1362                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1363                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1364                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1365                 if ((y < height - 1) &&
1366                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1367                     s->vp3dsp.v_loop_filter(
1368                         plane_data + 8 * x + 8 * stride,
1369                         stride, bounding_values);
1370                 }
1371             }
1372
1373             fragment++;
1374         }
1375         plane_data += 8 * stride;
1376     }
1377 }
1378
1379 /**
1380  * Pull DCT tokens from the 64 levels to decode and dequant the coefficients
1381  * for the next block in coding order
1382  */
1383 static inline int vp3_dequant(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *frag,
1384                               int plane, int inter, int16_t block[64])
1385 {
1386     int16_t *dequantizer = s->qmat[frag->qpi][inter][plane];
1387     uint8_t *perm = s->idct_scantable;
1388     int i = 0;
1389
1390     do {
1391         int token = *s->dct_tokens[plane][i];
1392         switch (token & 3) {
1393         case 0: // EOB
1394             if (--token < 4) // 0-3 are token types so the EOB run must now be 0
1395                 s->dct_tokens[plane][i]++;
1396             else
1397                 *s->dct_tokens[plane][i] = token & ~3;
1398             goto end;
1399         case 1: // zero run
1400             s->dct_tokens[plane][i]++;
1401             i += (token >> 2) & 0x7f;
1402             if (i > 63) {
1403                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Coefficient index overflow\n");
1404                 return i;
1405             }
1406             block[perm[i]] = (token >> 9) * dequantizer[perm[i]];
1407             i++;
1408             break;
1409         case 2: // coeff
1410             block[perm[i]] = (token >> 2) * dequantizer[perm[i]];
1411             s->dct_tokens[plane][i++]++;
1412             break;
1413         default: // shouldn't happen
1414             return i;
1415         }
1416     } while (i < 64);
1417     // return value is expected to be a valid level
1418     i--;
1419 end:
1420     // the actual DC+prediction is in the fragment structure
1421     block[0] = frag->dc * s->qmat[0][inter][plane][0];
1422     return i;
1423 }
1424
1425 /**
1426  * called when all pixels up to row y are complete
1427  */
1428 static void vp3_draw_horiz_band(Vp3DecodeContext *s, int y)
1429 {
1430     int h, cy, i;
1431     int offset[AV_NUM_DATA_POINTERS];
1432
1433     if (HAVE_THREADS && s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) {
1434         int y_flipped = s->flipped_image ? s->height - y : y;
1435
1436         /* At the end of the frame, report INT_MAX instead of the height of
1437          * the frame. This makes the other threads' ff_thread_await_progress()
1438          * calls cheaper, because they don't have to clip their values. */
1439         ff_thread_report_progress(&s->current_frame,
1440                                   y_flipped == s->height ? INT_MAX
1441                                                          : y_flipped - 1,
1442                                   0);
1443     }
1444
1445     if (!s->avctx->draw_horiz_band)
1446         return;
1447
1448     h = y - s->last_slice_end;
1449     s->last_slice_end = y;
1450     y -= h;
1451
1452     if (!s->flipped_image)
1453         y = s->height - y - h;
1454
1455     cy        = y >> s->chroma_y_shift;
1456     offset[0] = s->current_frame.f->linesize[0] * y;
1457     offset[1] = s->current_frame.f->linesize[1] * cy;
1458     offset[2] = s->current_frame.f->linesize[2] * cy;
1459     for (i = 3; i < AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
1460         offset[i] = 0;
1461
1462     emms_c();
1463     s->avctx->draw_horiz_band(s->avctx, s->current_frame.f, offset, y, 3, h);
1464 }
1465
1466 /**
1467  * Wait for the reference frame of the current fragment.
1468  * The progress value is in luma pixel rows.
1469  */
1470 static void await_reference_row(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *fragment,
1471                                 int motion_y, int y)
1472 {
1473     ThreadFrame *ref_frame;
1474     int ref_row;
1475     int border = motion_y & 1;
1476
1477     if (fragment->coding_method == MODE_USING_GOLDEN ||
1478         fragment->coding_method == MODE_GOLDEN_MV)
1479         ref_frame = &s->golden_frame;
1480     else
1481         ref_frame = &s->last_frame;
1482
1483     ref_row = y + (motion_y >> 1);
1484     ref_row = FFMAX(FFABS(ref_row), ref_row + 8 + border);
1485
1486     ff_thread_await_progress(ref_frame, ref_row, 0);
1487 }
1488
1489 /*
1490  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
1491  * The slice number ranges from 0..(c_superblock_height - 1).
1492  */
1493 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
1494 {
1495     int x, y, i, j, fragment;
1496     int16_t *block = s->block;
1497     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
1498     int motion_halfpel_index;
1499     uint8_t *motion_source;
1500     int plane, first_pixel;
1501
1502     if (slice >= s->c_superblock_height)
1503         return;
1504
1505     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1506         uint8_t *output_plane = s->current_frame.f->data[plane] +
1507                                 s->data_offset[plane];
1508         uint8_t *last_plane = s->last_frame.f->data[plane] +
1509                               s->data_offset[plane];
1510         uint8_t *golden_plane = s->golden_frame.f->data[plane] +
1511                                 s->data_offset[plane];
1512         ptrdiff_t stride = s->current_frame.f->linesize[plane];
1513         int plane_width  = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
1514         int plane_height = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
1515         int8_t(*motion_val)[2] = s->motion_val[!!plane];
1516
1517         int sb_x, sb_y = slice << (!plane && s->chroma_y_shift);
1518         int slice_height = sb_y + 1 + (!plane && s->chroma_y_shift);
1519         int slice_width  = plane ? s->c_superblock_width
1520                                  : s->y_superblock_width;
1521
1522         int fragment_width  = s->fragment_width[!!plane];
1523         int fragment_height = s->fragment_height[!!plane];
1524         int fragment_start  = s->fragment_start[plane];
1525
1526         int do_await = !plane && HAVE_THREADS &&
1527                        (s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME);
1528
1529         if (!s->flipped_image)
1530             stride = -stride;
1531         if (CONFIG_GRAY && plane && (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
1532             continue;
1533
1534         /* for each superblock row in the slice (both of them)... */
1535         for (; sb_y < slice_height; sb_y++) {
1536             /* for each superblock in a row... */
1537             for (sb_x = 0; sb_x < slice_width; sb_x++) {
1538                 /* for each block in a superblock... */
1539                 for (j = 0; j < 16; j++) {
1540                     x        = 4 * sb_x + hilbert_offset[j][0];
1541                     y        = 4 * sb_y + hilbert_offset[j][1];
1542                     fragment = y * fragment_width + x;
1543
1544                     i = fragment_start + fragment;
1545
1546                     // bounds check
1547                     if (x >= fragment_width || y >= fragment_height)
1548                         continue;
1549
1550                     first_pixel = 8 * y * stride + 8 * x;
1551
1552                     if (do_await &&
1553                         s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA)
1554                         await_reference_row(s, &s->all_fragments[i],
1555                                             motion_val[fragment][1],
1556                                             (16 * y) >> s->chroma_y_shift);
1557
1558                     /* transform if this block was coded */
1559                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1560                         if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
1561                             (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
1562                             motion_source = golden_plane;
1563                         else
1564                             motion_source = last_plane;
1565
1566                         motion_source       += first_pixel;
1567                         motion_halfpel_index = 0;
1568
1569                         /* sort out the motion vector if this fragment is coded
1570                          * using a motion vector method */
1571                         if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
1572                             (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
1573                             int src_x, src_y;
1574                             motion_x = motion_val[fragment][0];
1575                             motion_y = motion_val[fragment][1];
1576
1577                             src_x = (motion_x >> 1) + 8 * x;
1578                             src_y = (motion_y >> 1) + 8 * y;
1579
1580                             motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
1581                             motion_source       += (motion_x >> 1);
1582
1583                             motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
1584                             motion_source        += ((motion_y >> 1) * stride);
1585
1586                             if (src_x < 0 || src_y < 0 ||
1587                                 src_x + 9 >= plane_width ||
1588                                 src_y + 9 >= plane_height) {
1589                                 uint8_t *temp = s->edge_emu_buffer;
1590                                 if (stride < 0)
1591                                     temp -= 8 * stride;
1592
1593                                 s->vdsp.emulated_edge_mc(temp, motion_source,
1594                                                          stride, stride,
1595                                                          9, 9, src_x, src_y,
1596                                                          plane_width,
1597                                                          plane_height);
1598                                 motion_source = temp;
1599                             }
1600                         }
1601
1602                         /* first, take care of copying a block from either the
1603                          * previous or the golden frame */
1604                         if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
1605                             /* Note, it is possible to implement all MC cases
1606                              * with put_no_rnd_pixels_l2 which would look more
1607                              * like the VP3 source but this would be slower as
1608                              * put_no_rnd_pixels_tab is better optimized */
1609                             if (motion_halfpel_index != 3) {
1610                                 s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
1611                                     output_plane + first_pixel,
1612                                     motion_source, stride, 8);
1613                             } else {
1614                                 /* d is 0 if motion_x and _y have the same sign,
1615                                  * else -1 */
1616                                 int d = (motion_x ^ motion_y) >> 31;
1617                                 s->vp3dsp.put_no_rnd_pixels_l2(output_plane + first_pixel,
1618                                                                motion_source - d,
1619                                                                motion_source + stride + 1 + d,
1620                                                                stride, 8);
1621                             }
1622                         }
1623
1624                         /* invert DCT and place (or add) in final output */
1625
1626                         if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
1627                             vp3_dequant(s, s->all_fragments + i,
1628                                         plane, 0, block);
1629                             s->vp3dsp.idct_put(output_plane + first_pixel,
1630                                                stride,
1631                                                block);
1632                         } else {
1633                             if (vp3_dequant(s, s->all_fragments + i,
1634                                             plane, 1, block)) {
1635                                 s->vp3dsp.idct_add(output_plane + first_pixel,
1636                                                    stride,
1637                                                    block);
1638                             } else {
1639                                 s->vp3dsp.idct_dc_add(output_plane + first_pixel,
1640                                                       stride, block);
1641                             }
1642                         }
1643                     } else {
1644                         /* copy directly from the previous frame */
1645                         s->hdsp.put_pixels_tab[1][0](
1646                             output_plane + first_pixel,
1647                             last_plane + first_pixel,
1648                             stride, 8);
1649                     }
1650                 }
1651             }
1652
1653             // Filter up to the last row in the superblock row
1654             if (!s->skip_loop_filter)
1655                 apply_loop_filter(s, plane, 4 * sb_y - !!sb_y,
1656                                   FFMIN(4 * sb_y + 3, fragment_height - 1));
1657         }
1658     }
1659
1660     /* this looks like a good place for slice dispatch... */
1661     /* algorithm:
1662      *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
1663      *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
1664      *   else if (slice > 0)
1665      *     dispatch (slice - 1);
1666      */
1667
1668     vp3_draw_horiz_band(s, FFMIN((32 << s->chroma_y_shift) * (slice + 1) - 16,
1669                                  s->height - 16));
1670 }
1671
1672 /// Allocate tables for per-frame data in Vp3DecodeContext
1673 static av_cold int allocate_tables(AVCodecContext *avctx)
1674 {
1675     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1676     int y_fragment_count, c_fragment_count;
1677
1678     free_tables(avctx);
1679
1680     y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1681     c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1682
1683     s->superblock_coding = av_mallocz(s->superblock_count);
1684     s->all_fragments     = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(Vp3Fragment));
1685
1686     s->coded_fragment_list[0] = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(int));
1687
1688     s->dct_tokens_base = av_mallocz_array(s->fragment_count,
1689                                           64 * sizeof(*s->dct_tokens_base));
1690     s->motion_val[0] = av_mallocz_array(y_fragment_count, sizeof(*s->motion_val[0]));
1691     s->motion_val[1] = av_mallocz_array(c_fragment_count, sizeof(*s->motion_val[1]));
1692
1693     /* work out the block mapping tables */
1694     s->superblock_fragments = av_mallocz_array(s->superblock_count, 16 * sizeof(int));
1695     s->macroblock_coding    = av_mallocz(s->macroblock_count + 1);
1696
1697     if (!s->superblock_coding    || !s->all_fragments          ||
1698         !s->dct_tokens_base      || !s->coded_fragment_list[0] ||
1699         !s->superblock_fragments || !s->macroblock_coding      ||
1700         !s->motion_val[0]        || !s->motion_val[1]) {
1701         vp3_decode_end(avctx);
1702         return -1;
1703     }
1704
1705     init_block_mapping(s);
1706
1707     return 0;
1708 }
1709
1710 static av_cold int init_frames(Vp3DecodeContext *s)
1711 {
1712     s->current_frame.f = av_frame_alloc();
1713     s->last_frame.f    = av_frame_alloc();
1714     s->golden_frame.f  = av_frame_alloc();
1715
1716     if (!s->current_frame.f || !s->last_frame.f || !s->golden_frame.f) {
1717         av_frame_free(&s->current_frame.f);
1718         av_frame_free(&s->last_frame.f);
1719         av_frame_free(&s->golden_frame.f);
1720         return AVERROR(ENOMEM);
1721     }
1722
1723     return 0;
1724 }
1725
1726 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1727 {
1728     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1729     int i, inter, plane, ret;
1730     int c_width;
1731     int c_height;
1732     int y_fragment_count, c_fragment_count;
1733
1734     ret = init_frames(s);
1735     if (ret < 0)
1736         return ret;
1737
1738     avctx->internal->allocate_progress = 1;
1739
1740     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V', 'P', '3', '0'))
1741         s->version = 0;
1742     else
1743         s->version = 1;
1744
1745     s->avctx  = avctx;
1746     s->width  = FFALIGN(avctx->coded_width, 16);
1747     s->height = FFALIGN(avctx->coded_height, 16);
1748     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_THEORA)
1749         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
1750     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
1751     ff_hpeldsp_init(&s->hdsp, avctx->flags | AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
1752     ff_videodsp_init(&s->vdsp, 8);
1753     ff_vp3dsp_init(&s->vp3dsp, avctx->flags);
1754
1755     for (i = 0; i < 64; i++) {
1756 #define TRANSPOSE(x) (((x) >> 3) | (((x) & 7) << 3))
1757         s->idct_permutation[i] = TRANSPOSE(i);
1758         s->idct_scantable[i]   = TRANSPOSE(ff_zigzag_direct[i]);
1759 #undef TRANSPOSE
1760     }
1761
1762     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
1763      * in the first frame decode */
1764     for (i = 0; i < 3; i++)
1765         s->qps[i] = -1;
1766
1767     avcodec_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_x_shift, &s->chroma_y_shift);
1768
1769     s->y_superblock_width  = (s->width  + 31) / 32;
1770     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
1771     s->y_superblock_count  = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
1772
1773     /* work out the dimensions for the C planes */
1774     c_width                = s->width >> s->chroma_x_shift;
1775     c_height               = s->height >> s->chroma_y_shift;
1776     s->c_superblock_width  = (c_width  + 31) / 32;
1777     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
1778     s->c_superblock_count  = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
1779
1780     s->superblock_count   = s->y_superblock_count + (s->c_superblock_count * 2);
1781     s->u_superblock_start = s->y_superblock_count;
1782     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + s->c_superblock_count;
1783
1784     s->macroblock_width  = (s->width  + 15) / 16;
1785     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
1786     s->macroblock_count  = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
1787
1788     s->fragment_width[0]  = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
1789     s->fragment_height[0] = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
1790     s->fragment_width[1]  = s->fragment_width[0] >> s->chroma_x_shift;
1791     s->fragment_height[1] = s->fragment_height[0] >> s->chroma_y_shift;
1792
1793     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
1794     y_fragment_count     = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1795     c_fragment_count     = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1796     s->fragment_count    = y_fragment_count + 2 * c_fragment_count;
1797     s->fragment_start[1] = y_fragment_count;
1798     s->fragment_start[2] = y_fragment_count + c_fragment_count;
1799
1800     if (!s->theora_tables) {
1801         for (i = 0; i < 64; i++) {
1802             s->coded_dc_scale_factor[i] = vp31_dc_scale_factor[i];
1803             s->coded_ac_scale_factor[i] = vp31_ac_scale_factor[i];
1804             s->base_matrix[0][i]        = vp31_intra_y_dequant[i];
1805             s->base_matrix[1][i]        = vp31_intra_c_dequant[i];
1806             s->base_matrix[2][i]        = vp31_inter_dequant[i];
1807             s->filter_limit_values[i]   = vp31_filter_limit_values[i];
1808         }
1809
1810         for (inter = 0; inter < 2; inter++) {
1811             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1812                 s->qr_count[inter][plane]   = 1;
1813                 s->qr_size[inter][plane][0] = 63;
1814                 s->qr_base[inter][plane][0] =
1815                 s->qr_base[inter][plane][1] = 2 * inter + (!!plane) * !inter;
1816             }
1817         }
1818
1819         /* init VLC tables */
1820         for (i = 0; i < 16; i++) {
1821             /* DC histograms */
1822             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1823                      &dc_bias[i][0][1], 4, 2,
1824                      &dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
1825
1826             /* group 1 AC histograms */
1827             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1828                      &ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
1829                      &ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
1830
1831             /* group 2 AC histograms */
1832             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1833                      &ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
1834                      &ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
1835
1836             /* group 3 AC histograms */
1837             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1838                      &ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
1839                      &ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
1840
1841             /* group 4 AC histograms */
1842             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1843                      &ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
1844                      &ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
1845         }
1846     } else {
1847         for (i = 0; i < 16; i++) {
1848             /* DC histograms */
1849             if (init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1850                          &s->huffman_table[i][0][1], 8, 4,
1851                          &s->huffman_table[i][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1852                 goto vlc_fail;
1853
1854             /* group 1 AC histograms */
1855             if (init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1856                          &s->huffman_table[i + 16][0][1], 8, 4,
1857                          &s->huffman_table[i + 16][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1858                 goto vlc_fail;
1859
1860             /* group 2 AC histograms */
1861             if (init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1862                          &s->huffman_table[i + 16 * 2][0][1], 8, 4,
1863                          &s->huffman_table[i + 16 * 2][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1864                 goto vlc_fail;
1865
1866             /* group 3 AC histograms */
1867             if (init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1868                          &s->huffman_table[i + 16 * 3][0][1], 8, 4,
1869                          &s->huffman_table[i + 16 * 3][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1870                 goto vlc_fail;
1871
1872             /* group 4 AC histograms */
1873             if (init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1874                          &s->huffman_table[i + 16 * 4][0][1], 8, 4,
1875                          &s->huffman_table[i + 16 * 4][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1876                 goto vlc_fail;
1877         }
1878     }
1879
1880     init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
1881              &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1882              &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1883
1884     init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
1885              &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1886              &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1887
1888     init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
1889              &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
1890              &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1891
1892     init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
1893              &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
1894              &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1895
1896     return allocate_tables(avctx);
1897
1898 vlc_fail:
1899     av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid huffman table\n");
1900     return -1;
1901 }
1902
1903 /// Release and shuffle frames after decode finishes
1904 static int update_frames(AVCodecContext *avctx)
1905 {
1906     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1907     int ret = 0;
1908
1909     /* shuffle frames (last = current) */
1910     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1911     ret = ff_thread_ref_frame(&s->last_frame, &s->current_frame);
1912     if (ret < 0)
1913         goto fail;
1914
1915     if (s->keyframe) {
1916         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1917         ret = ff_thread_ref_frame(&s->golden_frame, &s->current_frame);
1918     }
1919
1920 fail:
1921     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->current_frame);
1922     return ret;
1923 }
1924
1925 static int ref_frame(Vp3DecodeContext *s, ThreadFrame *dst, ThreadFrame *src)
1926 {
1927     ff_thread_release_buffer(s->avctx, dst);
1928     if (src->f->data[0])
1929         return ff_thread_ref_frame(dst, src);
1930     return 0;
1931 }
1932
1933 static int ref_frames(Vp3DecodeContext *dst, Vp3DecodeContext *src)
1934 {
1935     int ret;
1936     if ((ret = ref_frame(dst, &dst->current_frame, &src->current_frame)) < 0 ||
1937         (ret = ref_frame(dst, &dst->golden_frame,  &src->golden_frame)) < 0  ||
1938         (ret = ref_frame(dst, &dst->last_frame,    &src->last_frame)) < 0)
1939         return ret;
1940     return 0;
1941 }
1942
1943 #if HAVE_THREADS
1944 static int vp3_update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
1945 {
1946     Vp3DecodeContext *s = dst->priv_data, *s1 = src->priv_data;
1947     int qps_changed = 0, i, err;
1948
1949 #define copy_fields(to, from, start_field, end_field)                         \
1950     memcpy(&to->start_field, &from->start_field,                              \
1951            (char *) &to->end_field - (char *) &to->start_field)
1952
1953     if (!s1->current_frame.f->data[0] ||
1954         s->width != s1->width || s->height != s1->height) {
1955         if (s != s1)
1956             ref_frames(s, s1);
1957         return -1;
1958     }
1959
1960     if (s != s1) {
1961         if (!s->current_frame.f)
1962             return AVERROR(ENOMEM);
1963         // init tables if the first frame hasn't been decoded
1964         if (!s->current_frame.f->data[0]) {
1965             int y_fragment_count, c_fragment_count;
1966             s->avctx = dst;
1967             err = allocate_tables(dst);
1968             if (err)
1969                 return err;
1970             y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1971             c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1972             memcpy(s->motion_val[0], s1->motion_val[0],
1973                    y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
1974             memcpy(s->motion_val[1], s1->motion_val[1],
1975                    c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
1976         }
1977
1978         // copy previous frame data
1979         if ((err = ref_frames(s, s1)) < 0)
1980             return err;
1981
1982         s->keyframe = s1->keyframe;
1983
1984         // copy qscale data if necessary
1985         for (i = 0; i < 3; i++) {
1986             if (s->qps[i] != s1->qps[1]) {
1987                 qps_changed = 1;
1988                 memcpy(&s->qmat[i], &s1->qmat[i], sizeof(s->qmat[i]));
1989             }
1990         }
1991
1992         if (s->qps[0] != s1->qps[0])
1993             memcpy(&s->bounding_values_array, &s1->bounding_values_array,
1994                    sizeof(s->bounding_values_array));
1995
1996         if (qps_changed)
1997             copy_fields(s, s1, qps, superblock_count);
1998 #undef copy_fields
1999     }
2000
2001     return update_frames(dst);
2002 }
2003 #endif
2004
2005 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
2006                             void *data, int *got_frame,
2007                             AVPacket *avpkt)
2008 {
2009     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
2010     int buf_size        = avpkt->size;
2011     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2012     GetBitContext gb;
2013     int i, ret;
2014
2015     if ((ret = init_get_bits8(&gb, buf, buf_size)) < 0)
2016         return ret;
2017
2018 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2019     if (s->theora && get_bits1(&gb)) {
2020         int type = get_bits(&gb, 7);
2021         skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2022
2023         if (s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) {
2024             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "midstream reconfiguration with multithreading is unsupported, try -threads 1\n");
2025             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2026         }
2027         if (type == 0) {
2028             vp3_decode_end(avctx);
2029             ret = theora_decode_header(avctx, &gb);
2030
2031             if (ret >= 0)
2032                 ret = vp3_decode_init(avctx);
2033             if (ret < 0) {
2034                 vp3_decode_end(avctx);
2035                 return ret;
2036             }
2037             return buf_size;
2038         } else if (type == 2) {
2039             vp3_decode_end(avctx);
2040             ret = theora_decode_tables(avctx, &gb);
2041             if (ret >= 0)
2042                 ret = vp3_decode_init(avctx);
2043             if (ret < 0) {
2044                 vp3_decode_end(avctx);
2045                 return ret;
2046             }
2047             return buf_size;
2048         }
2049
2050         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2051                "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
2052         return -1;
2053     }
2054 #endif
2055
2056     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
2057     if (!s->all_fragments) {
2058         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Data packet without prior valid headers\n");
2059         return -1;
2060     }
2061     if (!s->theora)
2062         skip_bits(&gb, 1);
2063     for (i = 0; i < 3; i++)
2064         s->last_qps[i] = s->qps[i];
2065
2066     s->nqps = 0;
2067     do {
2068         s->qps[s->nqps++] = get_bits(&gb, 6);
2069     } while (s->theora >= 0x030200 && s->nqps < 3 && get_bits1(&gb));
2070     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
2071         s->qps[i] = -1;
2072
2073     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
2074         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
2075                s->keyframe ? "key" : "", avctx->frame_number + 1, s->qps[0]);
2076
2077     s->skip_loop_filter = !s->filter_limit_values[s->qps[0]] ||
2078                           avctx->skip_loop_filter >= (s->keyframe ? AVDISCARD_ALL
2079                                                                   : AVDISCARD_NONKEY);
2080
2081     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
2082         init_loop_filter(s);
2083
2084     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
2085         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
2086         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
2087         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
2088             init_dequantizer(s, i);
2089
2090     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
2091         return buf_size;
2092
2093     s->current_frame.f->pict_type = s->keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I
2094                                                 : AV_PICTURE_TYPE_P;
2095     s->current_frame.f->key_frame = s->keyframe;
2096     if (ff_thread_get_buffer(avctx, &s->current_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF) < 0)
2097         goto error;
2098
2099     if (!s->edge_emu_buffer)
2100         s->edge_emu_buffer = av_malloc(9 * FFABS(s->current_frame.f->linesize[0]));
2101
2102     if (s->keyframe) {
2103         if (!s->theora) {
2104             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
2105             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
2106             if (s->version) {
2107                 s->version = get_bits(&gb, 5);
2108                 if (avctx->frame_number == 0)
2109                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
2110                            "VP version: %d\n", s->version);
2111             }
2112         }
2113         if (s->version || s->theora) {
2114             if (get_bits1(&gb))
2115                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2116                        "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
2117             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
2118         }
2119     } else {
2120         if (!s->golden_frame.f->data[0]) {
2121             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
2122                    "vp3: first frame not a keyframe\n");
2123
2124             s->golden_frame.f->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
2125             if (ff_thread_get_buffer(avctx, &s->golden_frame,
2126                                      AV_GET_BUFFER_FLAG_REF) < 0)
2127                 goto error;
2128             ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2129             if ((ret = ff_thread_ref_frame(&s->last_frame,
2130                                            &s->golden_frame)) < 0)
2131                 goto error;
2132             ff_thread_report_progress(&s->last_frame, INT_MAX, 0);
2133         }
2134     }
2135
2136     memset(s->all_fragments, 0, s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
2137     ff_thread_finish_setup(avctx);
2138
2139     if (unpack_superblocks(s, &gb)) {
2140         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
2141         goto error;
2142     }
2143     if (unpack_modes(s, &gb)) {
2144         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
2145         goto error;
2146     }
2147     if (unpack_vectors(s, &gb)) {
2148         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
2149         goto error;
2150     }
2151     if (unpack_block_qpis(s, &gb)) {
2152         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
2153         goto error;
2154     }
2155     if (unpack_dct_coeffs(s, &gb)) {
2156         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
2157         goto error;
2158     }
2159
2160     for (i = 0; i < 3; i++) {
2161         int height = s->height >> (i && s->chroma_y_shift);
2162         if (s->flipped_image)
2163             s->data_offset[i] = 0;
2164         else
2165             s->data_offset[i] = (height - 1) * s->current_frame.f->linesize[i];
2166     }
2167
2168     s->last_slice_end = 0;
2169     for (i = 0; i < s->c_superblock_height; i++)
2170         render_slice(s, i);
2171
2172     // filter the last row
2173     for (i = 0; i < 3; i++) {
2174         int row = (s->height >> (3 + (i && s->chroma_y_shift))) - 1;
2175         apply_loop_filter(s, i, row, row + 1);
2176     }
2177     vp3_draw_horiz_band(s, s->height);
2178
2179     /* output frame, offset as needed */
2180     if ((ret = av_frame_ref(data, s->current_frame.f)) < 0)
2181         return ret;
2182     for (i = 0; i < 3; i++) {
2183         AVFrame *dst = data;
2184         int off = (s->offset_x >> (i && s->chroma_y_shift)) +
2185                   (s->offset_y >> (i && s->chroma_y_shift)) * dst->linesize[i];
2186         dst->data[i] += off;
2187     }
2188     *got_frame = 1;
2189
2190     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2191         ret = update_frames(avctx);
2192         if (ret < 0)
2193             return ret;
2194     }
2195
2196     return buf_size;
2197
2198 error:
2199     ff_thread_report_progress(&s->current_frame, INT_MAX, 0);
2200
2201     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME))
2202         av_frame_unref(s->current_frame.f);
2203
2204     return -1;
2205 }
2206
2207 static int read_huffman_tree(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2208 {
2209     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2210
2211     if (get_bits1(gb)) {
2212         int token;
2213         if (s->entries >= 32) { /* overflow */
2214             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2215             return -1;
2216         }
2217         token = get_bits(gb, 5);
2218         ff_dlog(avctx, "hti %d hbits %x token %d entry : %d size %d\n",
2219                 s->hti, s->hbits, token, s->entries, s->huff_code_size);
2220         s->huffman_table[s->hti][token][0] = s->hbits;
2221         s->huffman_table[s->hti][token][1] = s->huff_code_size;
2222         s->entries++;
2223     } else {
2224         if (s->huff_code_size >= 32) { /* overflow */
2225             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2226             return -1;
2227         }
2228         s->huff_code_size++;
2229         s->hbits <<= 1;
2230         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2231             return -1;
2232         s->hbits |= 1;
2233         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2234             return -1;
2235         s->hbits >>= 1;
2236         s->huff_code_size--;
2237     }
2238     return 0;
2239 }
2240
2241 #if HAVE_THREADS
2242 static int vp3_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
2243 {
2244     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2245
2246     s->superblock_coding      = NULL;
2247     s->all_fragments          = NULL;
2248     s->coded_fragment_list[0] = NULL;
2249     s->dct_tokens_base        = NULL;
2250     s->superblock_fragments   = NULL;
2251     s->macroblock_coding      = NULL;
2252     s->motion_val[0]          = NULL;
2253     s->motion_val[1]          = NULL;
2254     s->edge_emu_buffer        = NULL;
2255
2256     return init_frames(s);
2257 }
2258 #endif
2259
2260 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2261 static const enum AVPixelFormat theora_pix_fmts[4] = {
2262     AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV444P
2263 };
2264
2265 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2266 {
2267     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2268     int visible_width, visible_height, colorspace;
2269     uint8_t offset_x = 0, offset_y = 0;
2270     int ret;
2271     AVRational fps, aspect;
2272
2273     s->theora_header = 0;
2274     s->theora = get_bits_long(gb, 24);
2275     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
2276
2277     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3
2278      * but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
2279     if (s->theora < 0x030200) {
2280         s->flipped_image = 1;
2281         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
2282                "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
2283     }
2284
2285     visible_width  =
2286     s->width       = get_bits(gb, 16) << 4;
2287     visible_height =
2288     s->height      = get_bits(gb, 16) << 4;
2289
2290     if (s->theora >= 0x030200) {
2291         visible_width  = get_bits_long(gb, 24);
2292         visible_height = get_bits_long(gb, 24);
2293
2294         offset_x = get_bits(gb, 8); /* offset x */
2295         offset_y = get_bits(gb, 8); /* offset y, from bottom */
2296     }
2297
2298     /* sanity check */
2299     if (av_image_check_size(visible_width, visible_height, 0, avctx) < 0 ||
2300         visible_width  + offset_x > s->width ||
2301         visible_height + offset_y > s->height) {
2302         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2303                "Invalid frame dimensions - w:%d h:%d x:%d y:%d (%dx%d).\n",
2304                visible_width, visible_height, offset_x, offset_y,
2305                s->width, s->height);
2306         return AVERROR_INVALIDDATA;
2307     }
2308
2309     fps.num = get_bits_long(gb, 32);
2310     fps.den = get_bits_long(gb, 32);
2311     if (fps.num && fps.den) {
2312         if (fps.num < 0 || fps.den < 0) {
2313             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid framerate\n");
2314             return AVERROR_INVALIDDATA;
2315         }
2316         av_reduce(&avctx->framerate.den, &avctx->framerate.num,
2317                   fps.den, fps.num, 1 << 30);
2318     }
2319
2320     aspect.num = get_bits_long(gb, 24);
2321     aspect.den = get_bits_long(gb, 24);
2322     if (aspect.num && aspect.den) {
2323         av_reduce(&avctx->sample_aspect_ratio.num,
2324                   &avctx->sample_aspect_ratio.den,
2325                   aspect.num, aspect.den, 1 << 30);
2326         ff_set_sar(avctx, avctx->sample_aspect_ratio);
2327     }
2328
2329     if (s->theora < 0x030200)
2330         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2331     colorspace = get_bits(gb, 8);
2332     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
2333
2334     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
2335
2336     if (s->theora >= 0x030200) {
2337         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2338         avctx->pix_fmt = theora_pix_fmts[get_bits(gb, 2)];
2339         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
2340             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid pixel format\n");
2341             return AVERROR_INVALIDDATA;
2342         }
2343         skip_bits(gb, 3); /* reserved */
2344     } else
2345         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
2346
2347     ret = ff_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
2348     if (ret < 0)
2349         return ret;
2350     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP)) {
2351         avctx->width  = visible_width;
2352         avctx->height = visible_height;
2353         // translate offsets from theora axis ([0,0] lower left)
2354         // to normal axis ([0,0] upper left)
2355         s->offset_x = offset_x;
2356         s->offset_y = s->height - visible_height - offset_y;
2357
2358         if ((s->offset_x & 0x1F) && !(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_UNALIGNED)) {
2359             s->offset_x &= ~0x1F;
2360             if (!s->offset_x_warned) {
2361                 s->offset_x_warned = 1;
2362                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Reducing offset_x from %d to %d"
2363                     "chroma samples to preserve alignment.\n",
2364                     offset_x, s->offset_x);
2365             }
2366         }
2367     }
2368
2369     if (colorspace == 1)
2370         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470M;
2371     else if (colorspace == 2)
2372         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470BG;
2373
2374     if (colorspace == 1 || colorspace == 2) {
2375         avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
2376         avctx->color_trc  = AVCOL_TRC_BT709;
2377     }
2378
2379     s->theora_header = 1;
2380     return 0;
2381 }
2382
2383 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2384 {
2385     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2386     int i, n, matrices, inter, plane;
2387
2388     if (!s->theora_header)
2389         return AVERROR_INVALIDDATA;
2390
2391     if (s->theora >= 0x030200) {
2392         n = get_bits(gb, 3);
2393         /* loop filter limit values table */
2394         if (n)
2395             for (i = 0; i < 64; i++)
2396                 s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
2397     }
2398
2399     if (s->theora >= 0x030200)
2400         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2401     else
2402         n = 16;
2403     /* quality threshold table */
2404     for (i = 0; i < 64; i++)
2405         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2406
2407     if (s->theora >= 0x030200)
2408         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2409     else
2410         n = 16;
2411     /* dc scale factor table */
2412     for (i = 0; i < 64; i++)
2413         s->coded_dc_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2414
2415     if (s->theora >= 0x030200)
2416         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
2417     else
2418         matrices = 3;
2419
2420     if (matrices > 384) {
2421         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
2422         return -1;
2423     }
2424
2425     for (n = 0; n < matrices; n++)
2426         for (i = 0; i < 64; i++)
2427             s->base_matrix[n][i] = get_bits(gb, 8);
2428
2429     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
2430         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
2431             int newqr = 1;
2432             if (inter || plane > 0)
2433                 newqr = get_bits1(gb);
2434             if (!newqr) {
2435                 int qtj, plj;
2436                 if (inter && get_bits1(gb)) {
2437                     qtj = 0;
2438                     plj = plane;
2439                 } else {
2440                     qtj = (3 * inter + plane - 1) / 3;
2441                     plj = (plane + 2) % 3;
2442                 }
2443                 s->qr_count[inter][plane] = s->qr_count[qtj][plj];
2444                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj],
2445                        sizeof(s->qr_size[0][0]));
2446                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj],
2447                        sizeof(s->qr_base[0][0]));
2448             } else {
2449                 int qri = 0;
2450                 int qi  = 0;
2451
2452                 for (;;) {
2453                     i = get_bits(gb, av_log2(matrices - 1) + 1);
2454                     if (i >= matrices) {
2455                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2456                                "invalid base matrix index\n");
2457                         return -1;
2458                     }
2459                     s->qr_base[inter][plane][qri] = i;
2460                     if (qi >= 63)
2461                         break;
2462                     i = get_bits(gb, av_log2(63 - qi) + 1) + 1;
2463                     s->qr_size[inter][plane][qri++] = i;
2464                     qi += i;
2465                 }
2466
2467                 if (qi > 63) {
2468                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
2469                     return -1;
2470                 }
2471                 s->qr_count[inter][plane] = qri;
2472             }
2473         }
2474     }
2475
2476     /* Huffman tables */
2477     for (s->hti = 0; s->hti < 80; s->hti++) {
2478         s->entries        = 0;
2479         s->huff_code_size = 1;
2480         if (!get_bits1(gb)) {
2481             s->hbits = 0;
2482             if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2483                 return -1;
2484             s->hbits = 1;
2485             if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2486                 return -1;
2487         }
2488     }
2489
2490     s->theora_tables = 1;
2491
2492     return 0;
2493 }
2494
2495 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2496 {
2497     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2498     GetBitContext gb;
2499     int ptype;
2500     const uint8_t *header_start[3];
2501     int header_len[3];
2502     int i;
2503     int ret;
2504
2505     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
2506
2507     s->theora = 1;
2508
2509     if (!avctx->extradata_size) {
2510         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
2511         return -1;
2512     }
2513
2514     if (avpriv_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
2515                                   42, header_start, header_len) < 0) {
2516         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
2517         return -1;
2518     }
2519
2520     for (i = 0; i < 3; i++) {
2521         if (header_len[i] <= 0)
2522             continue;
2523         ret = init_get_bits8(&gb, header_start[i], header_len[i]);
2524         if (ret < 0)
2525             return ret;
2526
2527         ptype = get_bits(&gb, 8);
2528
2529         if (!(ptype & 0x80)) {
2530             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
2531 //          return -1;
2532         }
2533
2534         // FIXME: Check for this as well.
2535         skip_bits_long(&gb, 6 * 8); /* "theora" */
2536
2537         switch (ptype) {
2538         case 0x80:
2539             if (theora_decode_header(avctx, &gb) < 0)
2540                 return -1;
2541             break;
2542         case 0x81:
2543 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
2544 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
2545             break;
2546         case 0x82:
2547             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
2548                 return -1;
2549             break;
2550         default:
2551             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2552                    "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype & ~0x80);
2553             break;
2554         }
2555         if (ptype != 0x81 && 8 * header_len[i] != get_bits_count(&gb))
2556             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
2557                    "%d bits left in packet %X\n",
2558                    8 * header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
2559         if (s->theora < 0x030200)
2560             break;
2561     }
2562
2563     return vp3_decode_init(avctx);
2564 }
2565
2566 AVCodec ff_theora_decoder = {
2567     .name                  = "theora",
2568     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
2569     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2570     .id                    = AV_CODEC_ID_THEORA,
2571     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
2572     .init                  = theora_decode_init,
2573     .close                 = vp3_decode_end,
2574     .decode                = vp3_decode_frame,
2575     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
2576                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
2577     .flush                 = vp3_decode_flush,
2578     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
2579     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context)
2580 };
2581 #endif
2582
2583 AVCodec ff_vp3_decoder = {
2584     .name                  = "vp3",
2585     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
2586     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2587     .id                    = AV_CODEC_ID_VP3,
2588     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
2589     .init                  = vp3_decode_init,
2590     .close                 = vp3_decode_end,
2591     .decode                = vp3_decode_frame,
2592     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
2593                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
2594     .flush                 = vp3_decode_flush,
2595     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
2596     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
2597 };