vp3dec: Check coefficient index in vp3_dequant()
[ffmpeg.git] / libavcodec / vp3.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2003-2004 the ffmpeg project
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * On2 VP3 Video Decoder
24  *
25  * VP3 Video Decoder by Mike Melanson (mike at multimedia.cx)
26  * For more information about the VP3 coding process, visit:
27  *   http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=On2_VP3
28  *
29  * Theora decoder by Alex Beregszaszi
30  */
31
32 #include <stdio.h>
33 #include <stdlib.h>
34 #include <string.h>
35
36 #include "libavutil/imgutils.h"
37 #include "avcodec.h"
38 #include "internal.h"
39 #include "dsputil.h"
40 #include "get_bits.h"
41
42 #include "vp3data.h"
43 #include "xiph.h"
44 #include "thread.h"
45
46 #define FRAGMENT_PIXELS 8
47
48 //FIXME split things out into their own arrays
49 typedef struct Vp3Fragment {
50     int16_t dc;
51     uint8_t coding_method;
52     uint8_t qpi;
53 } Vp3Fragment;
54
55 #define SB_NOT_CODED        0
56 #define SB_PARTIALLY_CODED  1
57 #define SB_FULLY_CODED      2
58
59 // This is the maximum length of a single long bit run that can be encoded
60 // for superblock coding or block qps. Theora special-cases this to read a
61 // bit instead of flipping the current bit to allow for runs longer than 4129.
62 #define MAXIMUM_LONG_BIT_RUN 4129
63
64 #define MODE_INTER_NO_MV      0
65 #define MODE_INTRA            1
66 #define MODE_INTER_PLUS_MV    2
67 #define MODE_INTER_LAST_MV    3
68 #define MODE_INTER_PRIOR_LAST 4
69 #define MODE_USING_GOLDEN     5
70 #define MODE_GOLDEN_MV        6
71 #define MODE_INTER_FOURMV     7
72 #define CODING_MODE_COUNT     8
73
74 /* special internal mode */
75 #define MODE_COPY             8
76
77 /* There are 6 preset schemes, plus a free-form scheme */
78 static const int ModeAlphabet[6][CODING_MODE_COUNT] =
79 {
80     /* scheme 1: Last motion vector dominates */
81     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
82          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTER_NO_MV,
83          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
84          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
85
86     /* scheme 2 */
87     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
88          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PLUS_MV,
89          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
90          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
91
92     /* scheme 3 */
93     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
94          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_NO_MV,
95          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
96          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
97
98     /* scheme 4 */
99     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
100          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PRIOR_LAST,
101          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
102          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
103
104     /* scheme 5: No motion vector dominates */
105     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_LAST_MV,
106          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_PLUS_MV,
107          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
108          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
109
110     /* scheme 6 */
111     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_USING_GOLDEN,
112          MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
113          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTRA,
114          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
115
116 };
117
118 static const uint8_t hilbert_offset[16][2] = {
119     {0,0}, {1,0}, {1,1}, {0,1},
120     {0,2}, {0,3}, {1,3}, {1,2},
121     {2,2}, {2,3}, {3,3}, {3,2},
122     {3,1}, {2,1}, {2,0}, {3,0}
123 };
124
125 #define MIN_DEQUANT_VAL 2
126
127 typedef struct Vp3DecodeContext {
128     AVCodecContext *avctx;
129     int theora, theora_tables;
130     int version;
131     int width, height;
132     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
133     AVFrame golden_frame;
134     AVFrame last_frame;
135     AVFrame current_frame;
136     int keyframe;
137     DSPContext dsp;
138     int flipped_image;
139     int last_slice_end;
140     int skip_loop_filter;
141
142     int qps[3];
143     int nqps;
144     int last_qps[3];
145
146     int superblock_count;
147     int y_superblock_width;
148     int y_superblock_height;
149     int y_superblock_count;
150     int c_superblock_width;
151     int c_superblock_height;
152     int c_superblock_count;
153     int u_superblock_start;
154     int v_superblock_start;
155     unsigned char *superblock_coding;
156
157     int macroblock_count;
158     int macroblock_width;
159     int macroblock_height;
160
161     int fragment_count;
162     int fragment_width[2];
163     int fragment_height[2];
164
165     Vp3Fragment *all_fragments;
166     int fragment_start[3];
167     int data_offset[3];
168
169     int8_t (*motion_val[2])[2];
170
171     ScanTable scantable;
172
173     /* tables */
174     uint16_t coded_dc_scale_factor[64];
175     uint32_t coded_ac_scale_factor[64];
176     uint8_t base_matrix[384][64];
177     uint8_t qr_count[2][3];
178     uint8_t qr_size [2][3][64];
179     uint16_t qr_base[2][3][64];
180
181     /**
182      * This is a list of all tokens in bitstream order. Reordering takes place
183      * by pulling from each level during IDCT. As a consequence, IDCT must be
184      * in Hilbert order, making the minimum slice height 64 for 4:2:0 and 32
185      * otherwise. The 32 different tokens with up to 12 bits of extradata are
186      * collapsed into 3 types, packed as follows:
187      *   (from the low to high bits)
188      *
189      * 2 bits: type (0,1,2)
190      *   0: EOB run, 14 bits for run length (12 needed)
191      *   1: zero run, 7 bits for run length
192      *                7 bits for the next coefficient (3 needed)
193      *   2: coefficient, 14 bits (11 needed)
194      *
195      * Coefficients are signed, so are packed in the highest bits for automatic
196      * sign extension.
197      */
198     int16_t *dct_tokens[3][64];
199     int16_t *dct_tokens_base;
200 #define TOKEN_EOB(eob_run)              ((eob_run) << 2)
201 #define TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run) (((coeff) << 9) + ((zero_run) << 2) + 1)
202 #define TOKEN_COEFF(coeff)              (((coeff) << 2) + 2)
203
204     /**
205      * number of blocks that contain DCT coefficients at the given level or higher
206      */
207     int num_coded_frags[3][64];
208     int total_num_coded_frags;
209
210     /* this is a list of indexes into the all_fragments array indicating
211      * which of the fragments are coded */
212     int *coded_fragment_list[3];
213
214     VLC dc_vlc[16];
215     VLC ac_vlc_1[16];
216     VLC ac_vlc_2[16];
217     VLC ac_vlc_3[16];
218     VLC ac_vlc_4[16];
219
220     VLC superblock_run_length_vlc;
221     VLC fragment_run_length_vlc;
222     VLC mode_code_vlc;
223     VLC motion_vector_vlc;
224
225     /* these arrays need to be on 16-byte boundaries since SSE2 operations
226      * index into them */
227     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, qmat)[3][2][3][64];     ///< qmat[qpi][is_inter][plane]
228
229     /* This table contains superblock_count * 16 entries. Each set of 16
230      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..15 of the superblock.
231      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
232      * index. */
233     int *superblock_fragments;
234
235     /* This is an array that indicates how a particular macroblock
236      * is coded. */
237     unsigned char *macroblock_coding;
238
239     uint8_t *edge_emu_buffer;
240
241     /* Huffman decode */
242     int hti;
243     unsigned int hbits;
244     int entries;
245     int huff_code_size;
246     uint32_t huffman_table[80][32][2];
247
248     uint8_t filter_limit_values[64];
249     DECLARE_ALIGNED(8, int, bounding_values_array)[256+2];
250 } Vp3DecodeContext;
251
252 /************************************************************************
253  * VP3 specific functions
254  ************************************************************************/
255
256 static void vp3_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
257 {
258     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
259
260     if (s->golden_frame.data[0]) {
261         if (s->golden_frame.data[0] == s->last_frame.data[0])
262             memset(&s->last_frame, 0, sizeof(AVFrame));
263         if (s->current_frame.data[0] == s->golden_frame.data[0])
264             memset(&s->current_frame, 0, sizeof(AVFrame));
265         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
266     }
267     if (s->last_frame.data[0]) {
268         if (s->current_frame.data[0] == s->last_frame.data[0])
269             memset(&s->current_frame, 0, sizeof(AVFrame));
270         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
271     }
272     if (s->current_frame.data[0])
273         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->current_frame);
274 }
275
276 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
277 {
278     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
279     int i;
280
281     av_free(s->superblock_coding);
282     av_free(s->all_fragments);
283     av_free(s->coded_fragment_list[0]);
284     av_free(s->dct_tokens_base);
285     av_free(s->superblock_fragments);
286     av_free(s->macroblock_coding);
287     av_free(s->motion_val[0]);
288     av_free(s->motion_val[1]);
289     av_free(s->edge_emu_buffer);
290
291     if (avctx->internal->is_copy)
292         return 0;
293
294     for (i = 0; i < 16; i++) {
295         free_vlc(&s->dc_vlc[i]);
296         free_vlc(&s->ac_vlc_1[i]);
297         free_vlc(&s->ac_vlc_2[i]);
298         free_vlc(&s->ac_vlc_3[i]);
299         free_vlc(&s->ac_vlc_4[i]);
300     }
301
302     free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
303     free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
304     free_vlc(&s->mode_code_vlc);
305     free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
306
307     /* release all frames */
308     vp3_decode_flush(avctx);
309
310     return 0;
311 }
312
313 /*
314  * This function sets up all of the various blocks mappings:
315  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
316  * superblocks <-> macroblocks
317  *
318  * @return 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
319  */
320 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
321 {
322     int sb_x, sb_y, plane;
323     int x, y, i, j = 0;
324
325     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
326         int sb_width    = plane ? s->c_superblock_width  : s->y_superblock_width;
327         int sb_height   = plane ? s->c_superblock_height : s->y_superblock_height;
328         int frag_width  = s->fragment_width[!!plane];
329         int frag_height = s->fragment_height[!!plane];
330
331         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++)
332             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++)
333                 for (i = 0; i < 16; i++) {
334                     x = 4*sb_x + hilbert_offset[i][0];
335                     y = 4*sb_y + hilbert_offset[i][1];
336
337                     if (x < frag_width && y < frag_height)
338                         s->superblock_fragments[j++] = s->fragment_start[plane] + y*frag_width + x;
339                     else
340                         s->superblock_fragments[j++] = -1;
341                 }
342     }
343
344     return 0;  /* successful path out */
345 }
346
347 /*
348  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
349  * frame.
350  */
351 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
352 {
353     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
354     int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[s->qps[qpi]];
355     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
356
357     for(inter=0; inter<2; inter++){
358         for(plane=0; plane<3; plane++){
359             int sum=0;
360             for(qri=0; qri<s->qr_count[inter][plane]; qri++){
361                 sum+= s->qr_size[inter][plane][qri];
362                 if(s->qps[qpi] <= sum)
363                     break;
364             }
365             qistart= sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
366             bmi= s->qr_base[inter][plane][qri  ];
367             bmj= s->qr_base[inter][plane][qri+1];
368             for(i=0; i<64; i++){
369                 int coeff= (  2*(sum    -s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmi][i]
370                             - 2*(qistart-s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmj][i]
371                             + s->qr_size[inter][plane][qri])
372                            / (2*s->qr_size[inter][plane][qri]);
373
374                 int qmin= 8<<(inter + !i);
375                 int qscale= i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
376
377                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->dsp.idct_permutation[i]]= av_clip((qscale * coeff)/100 * 4, qmin, 4096);
378             }
379             // all DC coefficients use the same quant so as not to interfere with DC prediction
380             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
381         }
382     }
383 }
384
385 /*
386  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
387  * quality index is different from the previous frame's.
388  *
389  * The filter_limit_values may not be larger than 127.
390  */
391 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
392 {
393     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
394     int filter_limit;
395     int x;
396     int value;
397
398     filter_limit = s->filter_limit_values[s->qps[0]];
399
400     /* set up the bounding values */
401     memset(s->bounding_values_array, 0, 256 * sizeof(int));
402     for (x = 0; x < filter_limit; x++) {
403         bounding_values[-x] = -x;
404         bounding_values[x] = x;
405     }
406     for (x = value = filter_limit; x < 128 && value; x++, value--) {
407         bounding_values[ x] =  value;
408         bounding_values[-x] = -value;
409     }
410     if (value)
411         bounding_values[128] = value;
412     bounding_values[129] = bounding_values[130] = filter_limit * 0x02020202;
413 }
414
415 /*
416  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
417  * information from the bitstream.
418  */
419 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
420 {
421     int superblock_starts[3] = { 0, s->u_superblock_start, s->v_superblock_start };
422     int bit = 0;
423     int current_superblock = 0;
424     int current_run = 0;
425     int num_partial_superblocks = 0;
426
427     int i, j;
428     int current_fragment;
429     int plane;
430
431     if (s->keyframe) {
432         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
433
434     } else {
435
436         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
437         bit = get_bits1(gb) ^ 1;
438         current_run = 0;
439
440         while (current_superblock < s->superblock_count && get_bits_left(gb) > 0) {
441             if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
442                 bit = get_bits1(gb);
443             else
444                 bit ^= 1;
445
446                 current_run = get_vlc2(gb,
447                     s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
448                 if (current_run == 34)
449                     current_run += get_bits(gb, 12);
450
451             if (current_superblock + current_run > s->superblock_count) {
452                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid partially coded superblock run length\n");
453                 return -1;
454             }
455
456             memset(s->superblock_coding + current_superblock, bit, current_run);
457
458             current_superblock += current_run;
459             if (bit)
460                 num_partial_superblocks += current_run;
461         }
462
463         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
464          * not marked as partially coded in the previous step */
465         if (num_partial_superblocks < s->superblock_count) {
466             int superblocks_decoded = 0;
467
468             current_superblock = 0;
469             bit = get_bits1(gb) ^ 1;
470             current_run = 0;
471
472             while (superblocks_decoded < s->superblock_count - num_partial_superblocks
473                    && get_bits_left(gb) > 0) {
474
475                 if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
476                     bit = get_bits1(gb);
477                 else
478                     bit ^= 1;
479
480                         current_run = get_vlc2(gb,
481                             s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
482                         if (current_run == 34)
483                             current_run += get_bits(gb, 12);
484
485                 for (j = 0; j < current_run; current_superblock++) {
486                     if (current_superblock >= s->superblock_count) {
487                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid fully coded superblock run length\n");
488                         return -1;
489                     }
490
491                 /* skip any superblocks already marked as partially coded */
492                 if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
493                     s->superblock_coding[current_superblock] = 2*bit;
494                     j++;
495                 }
496                 }
497                 superblocks_decoded += current_run;
498             }
499         }
500
501         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
502          * unpacking fragment codings */
503         if (num_partial_superblocks) {
504
505             current_run = 0;
506             bit = get_bits1(gb);
507             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
508              * fetched the bit will be toggled again */
509             bit ^= 1;
510         }
511     }
512
513     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
514      * superblock (all planes) */
515     s->total_num_coded_frags = 0;
516     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
517
518     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
519         int sb_start = superblock_starts[plane];
520         int sb_end = sb_start + (plane ? s->c_superblock_count : s->y_superblock_count);
521         int num_coded_frags = 0;
522
523     for (i = sb_start; i < sb_end && get_bits_left(gb) > 0; i++) {
524
525         /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
526         for (j = 0; j < 16; j++) {
527
528             /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
529             current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
530             if (current_fragment != -1) {
531                 int coded = s->superblock_coding[i];
532
533                 if (s->superblock_coding[i] == SB_PARTIALLY_CODED) {
534
535                     /* fragment may or may not be coded; this is the case
536                      * that cares about the fragment coding runs */
537                     if (current_run-- == 0) {
538                         bit ^= 1;
539                         current_run = get_vlc2(gb,
540                             s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
541                     }
542                     coded = bit;
543                 }
544
545                     if (coded) {
546                         /* default mode; actual mode will be decoded in
547                          * the next phase */
548                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
549                             MODE_INTER_NO_MV;
550                         s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
551                             current_fragment;
552                     } else {
553                         /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
554                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
555                             MODE_COPY;
556                     }
557             }
558         }
559     }
560         s->total_num_coded_frags += num_coded_frags;
561         for (i = 0; i < 64; i++)
562             s->num_coded_frags[plane][i] = num_coded_frags;
563         if (plane < 2)
564             s->coded_fragment_list[plane+1] = s->coded_fragment_list[plane] + num_coded_frags;
565     }
566     return 0;
567 }
568
569 /*
570  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
571  * from the bitstream.
572  */
573 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
574 {
575     int i, j, k, sb_x, sb_y;
576     int scheme;
577     int current_macroblock;
578     int current_fragment;
579     int coding_mode;
580     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
581     const int *alphabet;
582     Vp3Fragment *frag;
583
584     if (s->keyframe) {
585         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
586             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
587
588     } else {
589
590         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
591         scheme = get_bits(gb, 3);
592
593         /* is it a custom coding scheme? */
594         if (scheme == 0) {
595             for (i = 0; i < 8; i++)
596                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
597             for (i = 0; i < 8; i++)
598                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
599             alphabet = custom_mode_alphabet;
600         } else
601             alphabet = ModeAlphabet[scheme-1];
602
603         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
604          * coded fragments */
605         for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
606             for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
607                 if (get_bits_left(gb) <= 0)
608                     return -1;
609
610             for (j = 0; j < 4; j++) {
611                 int mb_x = 2*sb_x +   (j>>1);
612                 int mb_y = 2*sb_y + (((j>>1)+j)&1);
613                 current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
614
615                 if (mb_x >= s->macroblock_width || mb_y >= s->macroblock_height)
616                     continue;
617
618 #define BLOCK_X (2*mb_x + (k&1))
619 #define BLOCK_Y (2*mb_y + (k>>1))
620                 /* coding modes are only stored if the macroblock has at least one
621                  * luma block coded, otherwise it must be INTER_NO_MV */
622                 for (k = 0; k < 4; k++) {
623                     current_fragment = BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
624                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY)
625                         break;
626                 }
627                 if (k == 4) {
628                     s->macroblock_coding[current_macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
629                     continue;
630                 }
631
632                 /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
633                 if (scheme == 7)
634                     coding_mode = get_bits(gb, 3);
635                 else
636                     coding_mode = alphabet
637                         [get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
638
639                 s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
640                 for (k = 0; k < 4; k++) {
641                     frag = s->all_fragments + BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
642                     if (frag->coding_method != MODE_COPY)
643                         frag->coding_method = coding_mode;
644                 }
645
646 #define SET_CHROMA_MODES \
647     if (frag[s->fragment_start[1]].coding_method != MODE_COPY) \
648         frag[s->fragment_start[1]].coding_method = coding_mode;\
649     if (frag[s->fragment_start[2]].coding_method != MODE_COPY) \
650         frag[s->fragment_start[2]].coding_method = coding_mode;
651
652                 if (s->chroma_y_shift) {
653                     frag = s->all_fragments + mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
654                     SET_CHROMA_MODES
655                 } else if (s->chroma_x_shift) {
656                     frag = s->all_fragments + 2*mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
657                     for (k = 0; k < 2; k++) {
658                         SET_CHROMA_MODES
659                         frag += s->fragment_width[1];
660                     }
661                 } else {
662                     for (k = 0; k < 4; k++) {
663                         frag = s->all_fragments + BLOCK_Y*s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
664                         SET_CHROMA_MODES
665                     }
666                 }
667             }
668             }
669         }
670     }
671
672     return 0;
673 }
674
675 /*
676  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
677  * macroblocks from the bitstream.
678  */
679 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
680 {
681     int j, k, sb_x, sb_y;
682     int coding_mode;
683     int motion_x[4];
684     int motion_y[4];
685     int last_motion_x = 0;
686     int last_motion_y = 0;
687     int prior_last_motion_x = 0;
688     int prior_last_motion_y = 0;
689     int current_macroblock;
690     int current_fragment;
691     int frag;
692
693     if (s->keyframe)
694         return 0;
695
696     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme */
697     coding_mode = get_bits1(gb);
698
699     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
700      * coded fragments */
701     for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
702         for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
703             if (get_bits_left(gb) <= 0)
704                 return -1;
705
706         for (j = 0; j < 4; j++) {
707             int mb_x = 2*sb_x +   (j>>1);
708             int mb_y = 2*sb_y + (((j>>1)+j)&1);
709             current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
710
711             if (mb_x >= s->macroblock_width || mb_y >= s->macroblock_height ||
712                 (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY))
713                 continue;
714
715             switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
716
717             case MODE_INTER_PLUS_MV:
718             case MODE_GOLDEN_MV:
719                 /* all 6 fragments use the same motion vector */
720                 if (coding_mode == 0) {
721                     motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
722                     motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
723                 } else {
724                     motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
725                     motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
726                 }
727
728                 /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
729                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] ==
730                     MODE_INTER_PLUS_MV) {
731                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
732                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
733                     last_motion_x = motion_x[0];
734                     last_motion_y = motion_y[0];
735                 }
736                 break;
737
738             case MODE_INTER_FOURMV:
739                 /* vector maintenance */
740                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
741                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
742
743                 /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
744                  * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
745                 for (k = 0; k < 4; k++) {
746                     current_fragment = BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
747                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY) {
748                         if (coding_mode == 0) {
749                             motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
750                             motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
751                         } else {
752                             motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
753                             motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
754                         }
755                         last_motion_x = motion_x[k];
756                         last_motion_y = motion_y[k];
757                     } else {
758                         motion_x[k] = 0;
759                         motion_y[k] = 0;
760                     }
761                 }
762                 break;
763
764             case MODE_INTER_LAST_MV:
765                 /* all 6 fragments use the last motion vector */
766                 motion_x[0] = last_motion_x;
767                 motion_y[0] = last_motion_y;
768
769                 /* no vector maintenance (last vector remains the
770                  * last vector) */
771                 break;
772
773             case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
774                 /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
775                  * last motion vector */
776                 motion_x[0] = prior_last_motion_x;
777                 motion_y[0] = prior_last_motion_y;
778
779                 /* vector maintenance */
780                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
781                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
782                 last_motion_x = motion_x[0];
783                 last_motion_y = motion_y[0];
784                 break;
785
786             default:
787                 /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
788                 motion_x[0] = 0;
789                 motion_y[0] = 0;
790
791                 /* no vector maintenance */
792                 break;
793             }
794
795             /* assign the motion vectors to the correct fragments */
796             for (k = 0; k < 4; k++) {
797                 current_fragment =
798                     BLOCK_Y*s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
799                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
800                     s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[k];
801                     s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[k];
802                 } else {
803                     s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[0];
804                     s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[0];
805                 }
806             }
807
808             if (s->chroma_y_shift) {
809                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
810                     motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1] + motion_x[2] + motion_x[3], 2);
811                     motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1] + motion_y[2] + motion_y[3], 2);
812                 }
813                 motion_x[0] = (motion_x[0]>>1) | (motion_x[0]&1);
814                 motion_y[0] = (motion_y[0]>>1) | (motion_y[0]&1);
815                 frag = mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
816                 s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
817                 s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
818             } else if (s->chroma_x_shift) {
819                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
820                     motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1], 1);
821                     motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1], 1);
822                     motion_x[1] = RSHIFT(motion_x[2] + motion_x[3], 1);
823                     motion_y[1] = RSHIFT(motion_y[2] + motion_y[3], 1);
824                 } else {
825                     motion_x[1] = motion_x[0];
826                     motion_y[1] = motion_y[0];
827                 }
828                 motion_x[0] = (motion_x[0]>>1) | (motion_x[0]&1);
829                 motion_x[1] = (motion_x[1]>>1) | (motion_x[1]&1);
830
831                 frag = 2*mb_y*s->fragment_width[1] + mb_x;
832                 for (k = 0; k < 2; k++) {
833                     s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
834                     s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
835                     frag += s->fragment_width[1];
836                 }
837             } else {
838                 for (k = 0; k < 4; k++) {
839                     frag = BLOCK_Y*s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
840                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
841                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
842                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
843                     } else {
844                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
845                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
846                     }
847                 }
848             }
849         }
850         }
851     }
852
853     return 0;
854 }
855
856 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
857 {
858     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
859     int num_blocks = s->total_num_coded_frags;
860
861     for (qpi = 0; qpi < s->nqps-1 && num_blocks > 0; qpi++) {
862         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
863
864         bit = get_bits1(gb) ^ 1;
865         run_length = 0;
866
867         do {
868             if (run_length == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
869                 bit = get_bits1(gb);
870             else
871                 bit ^= 1;
872
873             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
874             if (run_length == 34)
875                 run_length += get_bits(gb, 12);
876             blocks_decoded += run_length;
877
878             if (!bit)
879                 num_blocks_at_qpi += run_length;
880
881             for (j = 0; j < run_length; i++) {
882                 if (i >= s->total_num_coded_frags)
883                     return -1;
884
885                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi == qpi) {
886                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi += bit;
887                     j++;
888                 }
889             }
890         } while (blocks_decoded < num_blocks && get_bits_left(gb) > 0);
891
892         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
893     }
894
895     return 0;
896 }
897
898 /*
899  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
900  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
901  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
902  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
903  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
904  *
905  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
906  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
907  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
908  * be passed into the next call to this same function.
909  */
910 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
911                         VLC *table, int coeff_index,
912                         int plane,
913                         int eob_run)
914 {
915     int i, j = 0;
916     int token;
917     int zero_run = 0;
918     DCTELEM coeff = 0;
919     int bits_to_get;
920     int blocks_ended;
921     int coeff_i = 0;
922     int num_coeffs = s->num_coded_frags[plane][coeff_index];
923     int16_t *dct_tokens = s->dct_tokens[plane][coeff_index];
924
925     /* local references to structure members to avoid repeated deferences */
926     int *coded_fragment_list = s->coded_fragment_list[plane];
927     Vp3Fragment *all_fragments = s->all_fragments;
928     VLC_TYPE (*vlc_table)[2] = table->table;
929
930     if (num_coeffs < 0)
931         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of coefficents at level %d\n", coeff_index);
932
933     if (eob_run > num_coeffs) {
934         coeff_i = blocks_ended = num_coeffs;
935         eob_run -= num_coeffs;
936     } else {
937         coeff_i = blocks_ended = eob_run;
938         eob_run = 0;
939     }
940
941     // insert fake EOB token to cover the split between planes or zzi
942     if (blocks_ended)
943         dct_tokens[j++] = blocks_ended << 2;
944
945     while (coeff_i < num_coeffs && get_bits_left(gb) > 0) {
946             /* decode a VLC into a token */
947             token = get_vlc2(gb, vlc_table, 11, 3);
948             /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
949             if ((unsigned) token <= 6U) {
950                 eob_run = eob_run_base[token];
951                 if (eob_run_get_bits[token])
952                     eob_run += get_bits(gb, eob_run_get_bits[token]);
953
954                 // record only the number of blocks ended in this plane,
955                 // any spill will be recorded in the next plane.
956                 if (eob_run > num_coeffs - coeff_i) {
957                     dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(num_coeffs - coeff_i);
958                     blocks_ended   += num_coeffs - coeff_i;
959                     eob_run        -= num_coeffs - coeff_i;
960                     coeff_i         = num_coeffs;
961                 } else {
962                     dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(eob_run);
963                     blocks_ended   += eob_run;
964                     coeff_i        += eob_run;
965                     eob_run = 0;
966                 }
967             } else if (token >= 0) {
968                 bits_to_get = coeff_get_bits[token];
969                 if (bits_to_get)
970                     bits_to_get = get_bits(gb, bits_to_get);
971                 coeff = coeff_tables[token][bits_to_get];
972
973                 zero_run = zero_run_base[token];
974                 if (zero_run_get_bits[token])
975                     zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
976
977                 if (zero_run) {
978                     dct_tokens[j++] = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
979                 } else {
980                     // Save DC into the fragment structure. DC prediction is
981                     // done in raster order, so the actual DC can't be in with
982                     // other tokens. We still need the token in dct_tokens[]
983                     // however, or else the structure collapses on itself.
984                     if (!coeff_index)
985                         all_fragments[coded_fragment_list[coeff_i]].dc = coeff;
986
987                     dct_tokens[j++] = TOKEN_COEFF(coeff);
988                 }
989
990                 if (coeff_index + zero_run > 64) {
991                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Invalid zero run of %d with"
992                            " %d coeffs left\n", zero_run, 64-coeff_index);
993                     zero_run = 64 - coeff_index;
994                 }
995
996                 // zero runs code multiple coefficients,
997                 // so don't try to decode coeffs for those higher levels
998                 for (i = coeff_index+1; i <= coeff_index+zero_run; i++)
999                     s->num_coded_frags[plane][i]--;
1000                 coeff_i++;
1001             } else {
1002                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1003                        "Invalid token %d\n", token);
1004                 return -1;
1005             }
1006     }
1007
1008     if (blocks_ended > s->num_coded_frags[plane][coeff_index])
1009         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "More blocks ended than coded!\n");
1010
1011     // decrement the number of blocks that have higher coeffecients for each
1012     // EOB run at this level
1013     if (blocks_ended)
1014         for (i = coeff_index+1; i < 64; i++)
1015             s->num_coded_frags[plane][i] -= blocks_ended;
1016
1017     // setup the next buffer
1018     if (plane < 2)
1019         s->dct_tokens[plane+1][coeff_index] = dct_tokens + j;
1020     else if (coeff_index < 63)
1021         s->dct_tokens[0][coeff_index+1] = dct_tokens + j;
1022
1023     return eob_run;
1024 }
1025
1026 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1027                                   int first_fragment,
1028                                   int fragment_width,
1029                                   int fragment_height);
1030 /*
1031  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
1032  * bitstream.
1033  */
1034 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1035 {
1036     int i;
1037     int dc_y_table;
1038     int dc_c_table;
1039     int ac_y_table;
1040     int ac_c_table;
1041     int residual_eob_run = 0;
1042     VLC *y_tables[64];
1043     VLC *c_tables[64];
1044
1045     s->dct_tokens[0][0] = s->dct_tokens_base;
1046
1047     /* fetch the DC table indexes */
1048     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
1049     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
1050
1051     /* unpack the Y plane DC coefficients */
1052     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_y_table], 0,
1053         0, residual_eob_run);
1054     if (residual_eob_run < 0)
1055         return residual_eob_run;
1056
1057     /* reverse prediction of the Y-plane DC coefficients */
1058     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width[0], s->fragment_height[0]);
1059
1060     /* unpack the C plane DC coefficients */
1061     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1062         1, residual_eob_run);
1063     if (residual_eob_run < 0)
1064         return residual_eob_run;
1065     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1066         2, residual_eob_run);
1067     if (residual_eob_run < 0)
1068         return residual_eob_run;
1069
1070     /* reverse prediction of the C-plane DC coefficients */
1071     if (!(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1072     {
1073         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1074             s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1075         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1076             s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1077     }
1078
1079     /* fetch the AC table indexes */
1080     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1081     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1082
1083     /* build tables of AC VLC tables */
1084     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1085         y_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_y_table];
1086         c_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_c_table];
1087     }
1088     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1089         y_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_y_table];
1090         c_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_c_table];
1091     }
1092     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1093         y_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_y_table];
1094         c_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_c_table];
1095     }
1096     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1097         y_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_y_table];
1098         c_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_c_table];
1099     }
1100
1101     /* decode all AC coefficents */
1102     for (i = 1; i <= 63; i++) {
1103             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, y_tables[i], i,
1104                 0, residual_eob_run);
1105             if (residual_eob_run < 0)
1106                 return residual_eob_run;
1107
1108             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1109                 1, residual_eob_run);
1110             if (residual_eob_run < 0)
1111                 return residual_eob_run;
1112             residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1113                 2, residual_eob_run);
1114             if (residual_eob_run < 0)
1115                 return residual_eob_run;
1116     }
1117
1118     return 0;
1119 }
1120
1121 /*
1122  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1123  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1124  * VP3 source code.
1125  */
1126 #define COMPATIBLE_FRAME(x) \
1127   (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1128 #define DC_COEFF(u) s->all_fragments[u].dc
1129
1130 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1131                                   int first_fragment,
1132                                   int fragment_width,
1133                                   int fragment_height)
1134 {
1135
1136 #define PUL 8
1137 #define PU 4
1138 #define PUR 2
1139 #define PL 1
1140
1141     int x, y;
1142     int i = first_fragment;
1143
1144     int predicted_dc;
1145
1146     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1147     int vl, vul, vu, vur;
1148
1149     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1150     int l, ul, u, ur;
1151
1152     /*
1153      * The 6 fields mean:
1154      *   0: up-left multiplier
1155      *   1: up multiplier
1156      *   2: up-right multiplier
1157      *   3: left multiplier
1158      */
1159     static const int predictor_transform[16][4] = {
1160         {  0,  0,  0,  0},
1161         {  0,  0,  0,128},        // PL
1162         {  0,  0,128,  0},        // PUR
1163         {  0,  0, 53, 75},        // PUR|PL
1164         {  0,128,  0,  0},        // PU
1165         {  0, 64,  0, 64},        // PU|PL
1166         {  0,128,  0,  0},        // PU|PUR
1167         {  0,  0, 53, 75},        // PU|PUR|PL
1168         {128,  0,  0,  0},        // PUL
1169         {  0,  0,  0,128},        // PUL|PL
1170         { 64,  0, 64,  0},        // PUL|PUR
1171         {  0,  0, 53, 75},        // PUL|PUR|PL
1172         {  0,128,  0,  0},        // PUL|PU
1173        {-104,116,  0,116},        // PUL|PU|PL
1174         { 24, 80, 24,  0},        // PUL|PU|PUR
1175        {-104,116,  0,116}         // PUL|PU|PUR|PL
1176     };
1177
1178     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1179      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1180      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1181      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1182      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1183      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1184     static const unsigned char compatible_frame[9] = {
1185         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1186         0,    /* MODE_INTRA */
1187         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1188         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1189         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1190         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1191         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1192         1,    /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1193         3     /* MODE_COPY */
1194     };
1195     int current_frame_type;
1196
1197     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1198     short last_dc[3];
1199
1200     int transform = 0;
1201
1202     vul = vu = vur = vl = 0;
1203     last_dc[0] = last_dc[1] = last_dc[2] = 0;
1204
1205     /* for each fragment row... */
1206     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1207
1208         /* for each fragment in a row... */
1209         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1210
1211             /* reverse prediction if this block was coded */
1212             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1213
1214                 current_frame_type =
1215                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1216
1217                 transform= 0;
1218                 if(x){
1219                     l= i-1;
1220                     vl = DC_COEFF(l);
1221                     if(COMPATIBLE_FRAME(l))
1222                         transform |= PL;
1223                 }
1224                 if(y){
1225                     u= i-fragment_width;
1226                     vu = DC_COEFF(u);
1227                     if(COMPATIBLE_FRAME(u))
1228                         transform |= PU;
1229                     if(x){
1230                         ul= i-fragment_width-1;
1231                         vul = DC_COEFF(ul);
1232                         if(COMPATIBLE_FRAME(ul))
1233                             transform |= PUL;
1234                     }
1235                     if(x + 1 < fragment_width){
1236                         ur= i-fragment_width+1;
1237                         vur = DC_COEFF(ur);
1238                         if(COMPATIBLE_FRAME(ur))
1239                             transform |= PUR;
1240                     }
1241                 }
1242
1243                 if (transform == 0) {
1244
1245                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1246                      * DC saved */
1247                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1248                 } else {
1249
1250                     /* apply the appropriate predictor transform */
1251                     predicted_dc =
1252                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1253                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1254                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1255                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1256
1257                     predicted_dc /= 128;
1258
1259                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1260                      * [ul u ur l] predictors */
1261                     if ((transform == 15) || (transform == 13)) {
1262                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1263                             predicted_dc = vu;
1264                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1265                             predicted_dc = vl;
1266                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1267                             predicted_dc = vul;
1268                     }
1269                 }
1270
1271                 /* at long last, apply the predictor */
1272                 DC_COEFF(i) += predicted_dc;
1273                 /* save the DC */
1274                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1275             }
1276         }
1277     }
1278 }
1279
1280 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane, int ystart, int yend)
1281 {
1282     int x, y;
1283     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
1284
1285     int width           = s->fragment_width[!!plane];
1286     int height          = s->fragment_height[!!plane];
1287     int fragment        = s->fragment_start        [plane] + ystart * width;
1288     int stride          = s->current_frame.linesize[plane];
1289     uint8_t *plane_data = s->current_frame.data    [plane];
1290     if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1291     plane_data += s->data_offset[plane] + 8*ystart*stride;
1292
1293     for (y = ystart; y < yend; y++) {
1294
1295         for (x = 0; x < width; x++) {
1296             /* This code basically just deblocks on the edges of coded blocks.
1297              * However, it has to be much more complicated because of the
1298              * braindamaged deblock ordering used in VP3/Theora. Order matters
1299              * because some pixels get filtered twice. */
1300             if( s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY )
1301             {
1302                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1303                 if (x > 0) {
1304                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1305                         plane_data + 8*x,
1306                         stride, bounding_values);
1307                 }
1308
1309                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1310                 if (y > 0) {
1311                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1312                         plane_data + 8*x,
1313                         stride, bounding_values);
1314                 }
1315
1316                 /* do not perform right edge filter for right column
1317                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1318                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1319                 if ((x < width - 1) &&
1320                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1321                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1322                         plane_data + 8*x + 8,
1323                         stride, bounding_values);
1324                 }
1325
1326                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1327                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1328                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1329                 if ((y < height - 1) &&
1330                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1331                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1332                         plane_data + 8*x + 8*stride,
1333                         stride, bounding_values);
1334                 }
1335             }
1336
1337             fragment++;
1338         }
1339         plane_data += 8*stride;
1340     }
1341 }
1342
1343 /**
1344  * Pull DCT tokens from the 64 levels to decode and dequant the coefficients
1345  * for the next block in coding order
1346  */
1347 static inline int vp3_dequant(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *frag,
1348                               int plane, int inter, DCTELEM block[64])
1349 {
1350     int16_t *dequantizer = s->qmat[frag->qpi][inter][plane];
1351     uint8_t *perm = s->scantable.permutated;
1352     int i = 0;
1353
1354     do {
1355         int token = *s->dct_tokens[plane][i];
1356         switch (token & 3) {
1357         case 0: // EOB
1358             if (--token < 4) // 0-3 are token types, so the EOB run must now be 0
1359                 s->dct_tokens[plane][i]++;
1360             else
1361                 *s->dct_tokens[plane][i] = token & ~3;
1362             goto end;
1363         case 1: // zero run
1364             s->dct_tokens[plane][i]++;
1365             i += (token >> 2) & 0x7f;
1366             if (i > 63) {
1367                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Coefficient index overflow\n");
1368                 return i;
1369             }
1370             block[perm[i]] = (token >> 9) * dequantizer[perm[i]];
1371             i++;
1372             break;
1373         case 2: // coeff
1374             block[perm[i]] = (token >> 2) * dequantizer[perm[i]];
1375             s->dct_tokens[plane][i++]++;
1376             break;
1377         default: // shouldn't happen
1378             return i;
1379         }
1380     } while (i < 64);
1381 end:
1382     // the actual DC+prediction is in the fragment structure
1383     block[0] = frag->dc * s->qmat[0][inter][plane][0];
1384     return i;
1385 }
1386
1387 /**
1388  * called when all pixels up to row y are complete
1389  */
1390 static void vp3_draw_horiz_band(Vp3DecodeContext *s, int y)
1391 {
1392     int h, cy, i;
1393     int offset[AV_NUM_DATA_POINTERS];
1394
1395     if (HAVE_THREADS && s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) {
1396         int y_flipped = s->flipped_image ? s->avctx->height-y : y;
1397
1398         // At the end of the frame, report INT_MAX instead of the height of the frame.
1399         // This makes the other threads' ff_thread_await_progress() calls cheaper, because
1400         // they don't have to clip their values.
1401         ff_thread_report_progress(&s->current_frame, y_flipped==s->avctx->height ? INT_MAX : y_flipped-1, 0);
1402     }
1403
1404     if(s->avctx->draw_horiz_band==NULL)
1405         return;
1406
1407     h= y - s->last_slice_end;
1408     s->last_slice_end= y;
1409     y -= h;
1410
1411     if (!s->flipped_image) {
1412         y = s->avctx->height - y - h;
1413     }
1414
1415     cy = y >> s->chroma_y_shift;
1416     offset[0] = s->current_frame.linesize[0]*y;
1417     offset[1] = s->current_frame.linesize[1]*cy;
1418     offset[2] = s->current_frame.linesize[2]*cy;
1419     for (i = 3; i < AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
1420         offset[i] = 0;
1421
1422     emms_c();
1423     s->avctx->draw_horiz_band(s->avctx, &s->current_frame, offset, y, 3, h);
1424 }
1425
1426 /**
1427  * Wait for the reference frame of the current fragment.
1428  * The progress value is in luma pixel rows.
1429  */
1430 static void await_reference_row(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *fragment, int motion_y, int y)
1431 {
1432     AVFrame *ref_frame;
1433     int ref_row;
1434     int border = motion_y&1;
1435
1436     if (fragment->coding_method == MODE_USING_GOLDEN ||
1437         fragment->coding_method == MODE_GOLDEN_MV)
1438         ref_frame = &s->golden_frame;
1439     else
1440         ref_frame = &s->last_frame;
1441
1442     ref_row = y + (motion_y>>1);
1443     ref_row = FFMAX(FFABS(ref_row), ref_row + 8 + border);
1444
1445     ff_thread_await_progress(ref_frame, ref_row, 0);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
1450  * The slice number ranges from 0..(c_superblock_height - 1).
1451  */
1452 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
1453 {
1454     int x, y, i, j, fragment;
1455     LOCAL_ALIGNED_16(DCTELEM, block, [64]);
1456     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
1457     int motion_halfpel_index;
1458     uint8_t *motion_source;
1459     int plane, first_pixel;
1460
1461     if (slice >= s->c_superblock_height)
1462         return;
1463
1464     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1465         uint8_t *output_plane = s->current_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1466         uint8_t *  last_plane = s->   last_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1467         uint8_t *golden_plane = s-> golden_frame.data    [plane] + s->data_offset[plane];
1468         int stride            = s->current_frame.linesize[plane];
1469         int plane_width       = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
1470         int plane_height      = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
1471         int8_t (*motion_val)[2] = s->motion_val[!!plane];
1472
1473         int sb_x, sb_y        = slice << (!plane && s->chroma_y_shift);
1474         int slice_height      = sb_y + 1 + (!plane && s->chroma_y_shift);
1475         int slice_width       = plane ? s->c_superblock_width : s->y_superblock_width;
1476
1477         int fragment_width    = s->fragment_width[!!plane];
1478         int fragment_height   = s->fragment_height[!!plane];
1479         int fragment_start    = s->fragment_start[plane];
1480         int do_await          = !plane && HAVE_THREADS && (s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME);
1481
1482         if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1483         if (CONFIG_GRAY && plane && (s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1484             continue;
1485
1486         /* for each superblock row in the slice (both of them)... */
1487         for (; sb_y < slice_height; sb_y++) {
1488
1489             /* for each superblock in a row... */
1490             for (sb_x = 0; sb_x < slice_width; sb_x++) {
1491
1492                 /* for each block in a superblock... */
1493                 for (j = 0; j < 16; j++) {
1494                     x = 4*sb_x + hilbert_offset[j][0];
1495                     y = 4*sb_y + hilbert_offset[j][1];
1496                     fragment = y*fragment_width + x;
1497
1498                     i = fragment_start + fragment;
1499
1500                     // bounds check
1501                     if (x >= fragment_width || y >= fragment_height)
1502                         continue;
1503
1504                 first_pixel = 8*y*stride + 8*x;
1505
1506                 if (do_await && s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA)
1507                     await_reference_row(s, &s->all_fragments[i], motion_val[fragment][1], (16*y) >> s->chroma_y_shift);
1508
1509                 /* transform if this block was coded */
1510                 if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1511                     if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
1512                         (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
1513                         motion_source= golden_plane;
1514                     else
1515                         motion_source= last_plane;
1516
1517                     motion_source += first_pixel;
1518                     motion_halfpel_index = 0;
1519
1520                     /* sort out the motion vector if this fragment is coded
1521                      * using a motion vector method */
1522                     if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
1523                         (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
1524                         int src_x, src_y;
1525                         motion_x = motion_val[fragment][0];
1526                         motion_y = motion_val[fragment][1];
1527
1528                         src_x= (motion_x>>1) + 8*x;
1529                         src_y= (motion_y>>1) + 8*y;
1530
1531                         motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
1532                         motion_source += (motion_x >> 1);
1533
1534                         motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
1535                         motion_source += ((motion_y >> 1) * stride);
1536
1537                         if(src_x<0 || src_y<0 || src_x + 9 >= plane_width || src_y + 9 >= plane_height){
1538                             uint8_t *temp= s->edge_emu_buffer;
1539                             if(stride<0) temp -= 8*stride;
1540
1541                             s->dsp.emulated_edge_mc(temp, motion_source, stride, 9, 9, src_x, src_y, plane_width, plane_height);
1542                             motion_source= temp;
1543                         }
1544                     }
1545
1546
1547                     /* first, take care of copying a block from either the
1548                      * previous or the golden frame */
1549                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
1550                         /* Note, it is possible to implement all MC cases with
1551                            put_no_rnd_pixels_l2 which would look more like the
1552                            VP3 source but this would be slower as
1553                            put_no_rnd_pixels_tab is better optimzed */
1554                         if(motion_halfpel_index != 3){
1555                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
1556                                 output_plane + first_pixel,
1557                                 motion_source, stride, 8);
1558                         }else{
1559                             int d= (motion_x ^ motion_y)>>31; // d is 0 if motion_x and _y have the same sign, else -1
1560                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_l2[1](
1561                                 output_plane + first_pixel,
1562                                 motion_source - d,
1563                                 motion_source + stride + 1 + d,
1564                                 stride, 8);
1565                         }
1566                     }
1567
1568                         s->dsp.clear_block(block);
1569
1570                     /* invert DCT and place (or add) in final output */
1571
1572                     if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
1573                         int index;
1574                         index = vp3_dequant(s, s->all_fragments + i, plane, 0, block);
1575                         if (index > 63)
1576                             continue;
1577                         if(s->avctx->idct_algo!=FF_IDCT_VP3)
1578                             block[0] += 128<<3;
1579                         s->dsp.idct_put(
1580                             output_plane + first_pixel,
1581                             stride,
1582                             block);
1583                     } else {
1584                         int index = vp3_dequant(s, s->all_fragments + i, plane, 1, block);
1585                         if (index > 63)
1586                             continue;
1587                         if (index > 0) {
1588                         s->dsp.idct_add(
1589                             output_plane + first_pixel,
1590                             stride,
1591                             block);
1592                         } else {
1593                             s->dsp.vp3_idct_dc_add(output_plane + first_pixel, stride, block);
1594                         }
1595                     }
1596                 } else {
1597
1598                     /* copy directly from the previous frame */
1599                     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](
1600                         output_plane + first_pixel,
1601                         last_plane + first_pixel,
1602                         stride, 8);
1603
1604                 }
1605                 }
1606             }
1607
1608             // Filter up to the last row in the superblock row
1609             if (!s->skip_loop_filter)
1610                 apply_loop_filter(s, plane, 4*sb_y - !!sb_y, FFMIN(4*sb_y+3, fragment_height-1));
1611         }
1612     }
1613
1614      /* this looks like a good place for slice dispatch... */
1615      /* algorithm:
1616       *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
1617       *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
1618       *   else if (slice > 0)
1619       *     dispatch (slice - 1);
1620       */
1621
1622     vp3_draw_horiz_band(s, FFMIN((32 << s->chroma_y_shift) * (slice + 1) -16, s->height-16));
1623 }
1624
1625 /// Allocate tables for per-frame data in Vp3DecodeContext
1626 static av_cold int allocate_tables(AVCodecContext *avctx)
1627 {
1628     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1629     int y_fragment_count, c_fragment_count;
1630
1631     y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1632     c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1633
1634     s->superblock_coding = av_malloc(s->superblock_count);
1635     s->all_fragments = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
1636     s->coded_fragment_list[0] = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(int));
1637     s->dct_tokens_base = av_malloc(64*s->fragment_count * sizeof(*s->dct_tokens_base));
1638     s->motion_val[0] = av_malloc(y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
1639     s->motion_val[1] = av_malloc(c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
1640
1641     /* work out the block mapping tables */
1642     s->superblock_fragments = av_malloc(s->superblock_count * 16 * sizeof(int));
1643     s->macroblock_coding = av_malloc(s->macroblock_count + 1);
1644
1645     if (!s->superblock_coding || !s->all_fragments || !s->dct_tokens_base ||
1646         !s->coded_fragment_list[0] || !s->superblock_fragments || !s->macroblock_coding ||
1647         !s->motion_val[0] || !s->motion_val[1]) {
1648         vp3_decode_end(avctx);
1649         return -1;
1650     }
1651
1652     init_block_mapping(s);
1653
1654     return 0;
1655 }
1656
1657 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1658 {
1659     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1660     int i, inter, plane;
1661     int c_width;
1662     int c_height;
1663     int y_fragment_count, c_fragment_count;
1664
1665     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V','P','3','0'))
1666         s->version = 0;
1667     else
1668         s->version = 1;
1669
1670     s->avctx = avctx;
1671     s->width = FFALIGN(avctx->width, 16);
1672     s->height = FFALIGN(avctx->height, 16);
1673     if (avctx->pix_fmt == PIX_FMT_NONE)
1674         avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
1675     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
1676     if(avctx->idct_algo==FF_IDCT_AUTO)
1677         avctx->idct_algo=FF_IDCT_VP3;
1678     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
1679
1680     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
1681
1682     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
1683      * in the first frame decode */
1684     for (i = 0; i < 3; i++)
1685         s->qps[i] = -1;
1686
1687     avcodec_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_x_shift, &s->chroma_y_shift);
1688
1689     s->y_superblock_width = (s->width + 31) / 32;
1690     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
1691     s->y_superblock_count = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
1692
1693     /* work out the dimensions for the C planes */
1694     c_width = s->width >> s->chroma_x_shift;
1695     c_height = s->height >> s->chroma_y_shift;
1696     s->c_superblock_width = (c_width + 31) / 32;
1697     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
1698     s->c_superblock_count = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
1699
1700     s->superblock_count = s->y_superblock_count + (s->c_superblock_count * 2);
1701     s->u_superblock_start = s->y_superblock_count;
1702     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + s->c_superblock_count;
1703
1704     s->macroblock_width = (s->width + 15) / 16;
1705     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
1706     s->macroblock_count = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
1707
1708     s->fragment_width[0] = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
1709     s->fragment_height[0] = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
1710     s->fragment_width[1]  = s->fragment_width[0]  >> s->chroma_x_shift;
1711     s->fragment_height[1] = s->fragment_height[0] >> s->chroma_y_shift;
1712
1713     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
1714     y_fragment_count     = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1715     c_fragment_count     = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1716     s->fragment_count    = y_fragment_count + 2*c_fragment_count;
1717     s->fragment_start[1] = y_fragment_count;
1718     s->fragment_start[2] = y_fragment_count + c_fragment_count;
1719
1720     if (!s->theora_tables)
1721     {
1722         for (i = 0; i < 64; i++) {
1723             s->coded_dc_scale_factor[i] = vp31_dc_scale_factor[i];
1724             s->coded_ac_scale_factor[i] = vp31_ac_scale_factor[i];
1725             s->base_matrix[0][i] = vp31_intra_y_dequant[i];
1726             s->base_matrix[1][i] = vp31_intra_c_dequant[i];
1727             s->base_matrix[2][i] = vp31_inter_dequant[i];
1728             s->filter_limit_values[i] = vp31_filter_limit_values[i];
1729         }
1730
1731         for(inter=0; inter<2; inter++){
1732             for(plane=0; plane<3; plane++){
1733                 s->qr_count[inter][plane]= 1;
1734                 s->qr_size [inter][plane][0]= 63;
1735                 s->qr_base [inter][plane][0]=
1736                 s->qr_base [inter][plane][1]= 2*inter + (!!plane)*!inter;
1737             }
1738         }
1739
1740         /* init VLC tables */
1741         for (i = 0; i < 16; i++) {
1742
1743             /* DC histograms */
1744             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1745                 &dc_bias[i][0][1], 4, 2,
1746                 &dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
1747
1748             /* group 1 AC histograms */
1749             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1750                 &ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
1751                 &ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
1752
1753             /* group 2 AC histograms */
1754             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1755                 &ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
1756                 &ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
1757
1758             /* group 3 AC histograms */
1759             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1760                 &ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
1761                 &ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
1762
1763             /* group 4 AC histograms */
1764             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1765                 &ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
1766                 &ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
1767         }
1768     } else {
1769
1770         for (i = 0; i < 16; i++) {
1771             /* DC histograms */
1772             if (init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
1773                 &s->huffman_table[i][0][1], 8, 4,
1774                 &s->huffman_table[i][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1775                 goto vlc_fail;
1776
1777             /* group 1 AC histograms */
1778             if (init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
1779                 &s->huffman_table[i+16][0][1], 8, 4,
1780                 &s->huffman_table[i+16][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1781                 goto vlc_fail;
1782
1783             /* group 2 AC histograms */
1784             if (init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
1785                 &s->huffman_table[i+16*2][0][1], 8, 4,
1786                 &s->huffman_table[i+16*2][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1787                 goto vlc_fail;
1788
1789             /* group 3 AC histograms */
1790             if (init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
1791                 &s->huffman_table[i+16*3][0][1], 8, 4,
1792                 &s->huffman_table[i+16*3][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1793                 goto vlc_fail;
1794
1795             /* group 4 AC histograms */
1796             if (init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
1797                 &s->huffman_table[i+16*4][0][1], 8, 4,
1798                 &s->huffman_table[i+16*4][0][0], 8, 4, 0) < 0)
1799                 goto vlc_fail;
1800         }
1801     }
1802
1803     init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
1804         &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1805         &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1806
1807     init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
1808         &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1809         &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1810
1811     init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
1812         &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
1813         &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1814
1815     init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
1816         &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
1817         &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1818
1819     for (i = 0; i < 3; i++) {
1820         s->current_frame.data[i] = NULL;
1821         s->last_frame.data[i] = NULL;
1822         s->golden_frame.data[i] = NULL;
1823     }
1824
1825     return allocate_tables(avctx);
1826
1827 vlc_fail:
1828     av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid huffman table\n");
1829     return -1;
1830 }
1831
1832 /// Release and shuffle frames after decode finishes
1833 static void update_frames(AVCodecContext *avctx)
1834 {
1835     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1836
1837     /* release the last frame, if it is allocated and if it is not the
1838      * golden frame */
1839     if (s->last_frame.data[0] && s->last_frame.type != FF_BUFFER_TYPE_COPY)
1840         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1841
1842     /* shuffle frames (last = current) */
1843     s->last_frame= s->current_frame;
1844
1845     if (s->keyframe) {
1846         if (s->golden_frame.data[0])
1847             ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1848         s->golden_frame = s->current_frame;
1849         s->last_frame.type = FF_BUFFER_TYPE_COPY;
1850     }
1851
1852     s->current_frame.data[0]= NULL; /* ensure that we catch any access to this released frame */
1853 }
1854
1855 static int vp3_update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
1856 {
1857     Vp3DecodeContext *s = dst->priv_data, *s1 = src->priv_data;
1858     int qps_changed = 0, i, err;
1859
1860 #define copy_fields(to, from, start_field, end_field) memcpy(&to->start_field, &from->start_field, (char*)&to->end_field - (char*)&to->start_field)
1861
1862     if (!s1->current_frame.data[0]
1863         ||s->width != s1->width
1864         ||s->height!= s1->height) {
1865         if (s != s1)
1866             copy_fields(s, s1, golden_frame, current_frame);
1867         return -1;
1868     }
1869
1870     if (s != s1) {
1871         // init tables if the first frame hasn't been decoded
1872         if (!s->current_frame.data[0]) {
1873             int y_fragment_count, c_fragment_count;
1874             s->avctx = dst;
1875             err = allocate_tables(dst);
1876             if (err)
1877                 return err;
1878             y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
1879             c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
1880             memcpy(s->motion_val[0], s1->motion_val[0], y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
1881             memcpy(s->motion_val[1], s1->motion_val[1], c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
1882         }
1883
1884         // copy previous frame data
1885         copy_fields(s, s1, golden_frame, dsp);
1886
1887         // copy qscale data if necessary
1888         for (i = 0; i < 3; i++) {
1889             if (s->qps[i] != s1->qps[1]) {
1890                 qps_changed = 1;
1891                 memcpy(&s->qmat[i], &s1->qmat[i], sizeof(s->qmat[i]));
1892             }
1893         }
1894
1895         if (s->qps[0] != s1->qps[0])
1896             memcpy(&s->bounding_values_array, &s1->bounding_values_array, sizeof(s->bounding_values_array));
1897
1898         if (qps_changed)
1899             copy_fields(s, s1, qps, superblock_count);
1900 #undef copy_fields
1901     }
1902
1903     update_frames(dst);
1904
1905     return 0;
1906 }
1907
1908 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1909                             void *data, int *data_size,
1910                             AVPacket *avpkt)
1911 {
1912     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1913     int buf_size = avpkt->size;
1914     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1915     GetBitContext gb;
1916     int i;
1917
1918     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1919
1920     if (s->theora && get_bits1(&gb))
1921     {
1922         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
1923         return -1;
1924     }
1925
1926     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
1927     if (!s->theora)
1928         skip_bits(&gb, 1);
1929     for (i = 0; i < 3; i++)
1930         s->last_qps[i] = s->qps[i];
1931
1932     s->nqps=0;
1933     do{
1934         s->qps[s->nqps++]= get_bits(&gb, 6);
1935     } while(s->theora >= 0x030200 && s->nqps<3 && get_bits1(&gb));
1936     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
1937         s->qps[i] = -1;
1938
1939     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
1940         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
1941             s->keyframe?"key":"", avctx->frame_number+1, s->qps[0]);
1942
1943     s->skip_loop_filter = !s->filter_limit_values[s->qps[0]] ||
1944         avctx->skip_loop_filter >= (s->keyframe ? AVDISCARD_ALL : AVDISCARD_NONKEY);
1945
1946     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
1947         init_loop_filter(s);
1948
1949     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
1950         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
1951         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
1952         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
1953             init_dequantizer(s, i);
1954
1955     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
1956         return buf_size;
1957
1958     s->current_frame.reference = 3;
1959     s->current_frame.pict_type = s->keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I : AV_PICTURE_TYPE_P;
1960     if (ff_thread_get_buffer(avctx, &s->current_frame) < 0) {
1961         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1962         goto error;
1963     }
1964
1965     if (!s->edge_emu_buffer)
1966         s->edge_emu_buffer = av_malloc(9*FFABS(s->current_frame.linesize[0]));
1967
1968     if (s->keyframe) {
1969         if (!s->theora)
1970         {
1971             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
1972             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
1973             if (s->version)
1974             {
1975                 s->version = get_bits(&gb, 5);
1976                 if (avctx->frame_number == 0)
1977                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "VP version: %d\n", s->version);
1978             }
1979         }
1980         if (s->version || s->theora)
1981         {
1982                 if (get_bits1(&gb))
1983                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
1984             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
1985         }
1986     } else {
1987         if (!s->golden_frame.data[0]) {
1988             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "vp3: first frame not a keyframe\n");
1989
1990             s->golden_frame.reference = 3;
1991             s->golden_frame.pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1992             if (ff_thread_get_buffer(avctx, &s->golden_frame) < 0) {
1993                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1994                 goto error;
1995             }
1996             s->last_frame = s->golden_frame;
1997             s->last_frame.type = FF_BUFFER_TYPE_COPY;
1998             ff_thread_report_progress(&s->last_frame, INT_MAX, 0);
1999         }
2000     }
2001
2002     memset(s->all_fragments, 0, s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
2003     ff_thread_finish_setup(avctx);
2004
2005     if (unpack_superblocks(s, &gb)){
2006         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
2007         goto error;
2008     }
2009     if (unpack_modes(s, &gb)){
2010         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
2011         goto error;
2012     }
2013     if (unpack_vectors(s, &gb)){
2014         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
2015         goto error;
2016     }
2017     if (unpack_block_qpis(s, &gb)){
2018         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
2019         goto error;
2020     }
2021     if (unpack_dct_coeffs(s, &gb)){
2022         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
2023         goto error;
2024     }
2025
2026     for (i = 0; i < 3; i++) {
2027         int height = s->height >> (i && s->chroma_y_shift);
2028         if (s->flipped_image)
2029             s->data_offset[i] = 0;
2030         else
2031             s->data_offset[i] = (height-1) * s->current_frame.linesize[i];
2032     }
2033
2034     s->last_slice_end = 0;
2035     for (i = 0; i < s->c_superblock_height; i++)
2036         render_slice(s, i);
2037
2038     // filter the last row
2039     for (i = 0; i < 3; i++) {
2040         int row = (s->height >> (3+(i && s->chroma_y_shift))) - 1;
2041         apply_loop_filter(s, i, row, row+1);
2042     }
2043     vp3_draw_horiz_band(s, s->avctx->height);
2044
2045     *data_size=sizeof(AVFrame);
2046     *(AVFrame*)data= s->current_frame;
2047
2048     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME))
2049         update_frames(avctx);
2050
2051     return buf_size;
2052
2053 error:
2054     ff_thread_report_progress(&s->current_frame, INT_MAX, 0);
2055
2056     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME))
2057         avctx->release_buffer(avctx, &s->current_frame);
2058
2059     return -1;
2060 }
2061
2062 static int read_huffman_tree(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2063 {
2064     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2065
2066     if (get_bits1(gb)) {
2067         int token;
2068         if (s->entries >= 32) { /* overflow */
2069             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2070             return -1;
2071         }
2072         token = get_bits(gb, 5);
2073         //av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "hti %d hbits %x token %d entry : %d size %d\n", s->hti, s->hbits, token, s->entries, s->huff_code_size);
2074         s->huffman_table[s->hti][token][0] = s->hbits;
2075         s->huffman_table[s->hti][token][1] = s->huff_code_size;
2076         s->entries++;
2077     }
2078     else {
2079         if (s->huff_code_size >= 32) {/* overflow */
2080             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2081             return -1;
2082         }
2083         s->huff_code_size++;
2084         s->hbits <<= 1;
2085         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2086             return -1;
2087         s->hbits |= 1;
2088         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2089             return -1;
2090         s->hbits >>= 1;
2091         s->huff_code_size--;
2092     }
2093     return 0;
2094 }
2095
2096 static int vp3_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
2097 {
2098     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2099
2100     s->superblock_coding      = NULL;
2101     s->all_fragments          = NULL;
2102     s->coded_fragment_list[0] = NULL;
2103     s->dct_tokens_base        = NULL;
2104     s->superblock_fragments   = NULL;
2105     s->macroblock_coding      = NULL;
2106     s->motion_val[0]          = NULL;
2107     s->motion_val[1]          = NULL;
2108     s->edge_emu_buffer        = NULL;
2109
2110     return 0;
2111 }
2112
2113 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2114 static const enum PixelFormat theora_pix_fmts[4] = {
2115     PIX_FMT_YUV420P, PIX_FMT_NONE, PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_YUV444P
2116 };
2117
2118 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2119 {
2120     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2121     int visible_width, visible_height, colorspace;
2122     int offset_x = 0, offset_y = 0;
2123     AVRational fps, aspect;
2124
2125     s->theora = get_bits_long(gb, 24);
2126     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
2127
2128     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3 */
2129     /* but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
2130     if (s->theora < 0x030200)
2131     {
2132         s->flipped_image = 1;
2133         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
2134     }
2135
2136     visible_width  = s->width  = get_bits(gb, 16) << 4;
2137     visible_height = s->height = get_bits(gb, 16) << 4;
2138
2139     if(av_image_check_size(s->width, s->height, 0, avctx)){
2140         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid dimensions (%dx%d)\n", s->width, s->height);
2141         s->width= s->height= 0;
2142         return -1;
2143     }
2144
2145     if (s->theora >= 0x030200) {
2146         visible_width  = get_bits_long(gb, 24);
2147         visible_height = get_bits_long(gb, 24);
2148
2149         offset_x = get_bits(gb, 8); /* offset x */
2150         offset_y = get_bits(gb, 8); /* offset y, from bottom */
2151     }
2152
2153     fps.num = get_bits_long(gb, 32);
2154     fps.den = get_bits_long(gb, 32);
2155     if (fps.num && fps.den) {
2156         av_reduce(&avctx->time_base.num, &avctx->time_base.den,
2157                   fps.den, fps.num, 1<<30);
2158     }
2159
2160     aspect.num = get_bits_long(gb, 24);
2161     aspect.den = get_bits_long(gb, 24);
2162     if (aspect.num && aspect.den) {
2163         av_reduce(&avctx->sample_aspect_ratio.num,
2164                   &avctx->sample_aspect_ratio.den,
2165                   aspect.num, aspect.den, 1<<30);
2166     }
2167
2168     if (s->theora < 0x030200)
2169         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2170     colorspace = get_bits(gb, 8);
2171     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
2172
2173     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
2174
2175     if (s->theora >= 0x030200)
2176     {
2177         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2178         avctx->pix_fmt = theora_pix_fmts[get_bits(gb, 2)];
2179         skip_bits(gb, 3); /* reserved */
2180     }
2181
2182 //    align_get_bits(gb);
2183
2184     if (   visible_width  <= s->width  && visible_width  > s->width-16
2185         && visible_height <= s->height && visible_height > s->height-16
2186         && !offset_x && (offset_y == s->height - visible_height))
2187         avcodec_set_dimensions(avctx, visible_width, visible_height);
2188     else
2189         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
2190
2191     if (colorspace == 1) {
2192         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470M;
2193     } else if (colorspace == 2) {
2194         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470BG;
2195     }
2196     if (colorspace == 1 || colorspace == 2) {
2197         avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
2198         avctx->color_trc  = AVCOL_TRC_BT709;
2199     }
2200
2201     return 0;
2202 }
2203
2204 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2205 {
2206     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2207     int i, n, matrices, inter, plane;
2208
2209     if (s->theora >= 0x030200) {
2210         n = get_bits(gb, 3);
2211         /* loop filter limit values table */
2212         if (n)
2213             for (i = 0; i < 64; i++)
2214                 s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
2215     }
2216
2217     if (s->theora >= 0x030200)
2218         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2219     else
2220         n = 16;
2221     /* quality threshold table */
2222     for (i = 0; i < 64; i++)
2223         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2224
2225     if (s->theora >= 0x030200)
2226         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2227     else
2228         n = 16;
2229     /* dc scale factor table */
2230     for (i = 0; i < 64; i++)
2231         s->coded_dc_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2232
2233     if (s->theora >= 0x030200)
2234         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
2235     else
2236         matrices = 3;
2237
2238     if(matrices > 384){
2239         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
2240         return -1;
2241     }
2242
2243     for(n=0; n<matrices; n++){
2244         for (i = 0; i < 64; i++)
2245             s->base_matrix[n][i]= get_bits(gb, 8);
2246     }
2247
2248     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
2249         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
2250             int newqr= 1;
2251             if (inter || plane > 0)
2252                 newqr = get_bits1(gb);
2253             if (!newqr) {
2254                 int qtj, plj;
2255                 if(inter && get_bits1(gb)){
2256                     qtj = 0;
2257                     plj = plane;
2258                 }else{
2259                     qtj= (3*inter + plane - 1) / 3;
2260                     plj= (plane + 2) % 3;
2261                 }
2262                 s->qr_count[inter][plane]= s->qr_count[qtj][plj];
2263                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj], sizeof(s->qr_size[0][0]));
2264                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj], sizeof(s->qr_base[0][0]));
2265             } else {
2266                 int qri= 0;
2267                 int qi = 0;
2268
2269                 for(;;){
2270                     i= get_bits(gb, av_log2(matrices-1)+1);
2271                     if(i>= matrices){
2272                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid base matrix index\n");
2273                         return -1;
2274                     }
2275                     s->qr_base[inter][plane][qri]= i;
2276                     if(qi >= 63)
2277                         break;
2278                     i = get_bits(gb, av_log2(63-qi)+1) + 1;
2279                     s->qr_size[inter][plane][qri++]= i;
2280                     qi += i;
2281                 }
2282
2283                 if (qi > 63) {
2284                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
2285                     return -1;
2286                 }
2287                 s->qr_count[inter][plane]= qri;
2288             }
2289         }
2290     }
2291
2292     /* Huffman tables */
2293     for (s->hti = 0; s->hti < 80; s->hti++) {
2294         s->entries = 0;
2295         s->huff_code_size = 1;
2296         if (!get_bits1(gb)) {
2297             s->hbits = 0;
2298             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2299                 return -1;
2300             s->hbits = 1;
2301             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2302                 return -1;
2303         }
2304     }
2305
2306     s->theora_tables = 1;
2307
2308     return 0;
2309 }
2310
2311 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2312 {
2313     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2314     GetBitContext gb;
2315     int ptype;
2316     uint8_t *header_start[3];
2317     int header_len[3];
2318     int i;
2319
2320     s->theora = 1;
2321
2322     if (!avctx->extradata_size)
2323     {
2324         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
2325         return -1;
2326     }
2327
2328     if (avpriv_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
2329                               42, header_start, header_len) < 0) {
2330         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
2331         return -1;
2332     }
2333
2334   for(i=0;i<3;i++) {
2335     init_get_bits(&gb, header_start[i], header_len[i] * 8);
2336
2337     ptype = get_bits(&gb, 8);
2338
2339      if (!(ptype & 0x80))
2340      {
2341         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
2342 //        return -1;
2343      }
2344
2345     // FIXME: Check for this as well.
2346     skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2347
2348     switch(ptype)
2349     {
2350         case 0x80:
2351             theora_decode_header(avctx, &gb);
2352                 break;
2353         case 0x81:
2354 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
2355 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
2356             break;
2357         case 0x82:
2358             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
2359                 return -1;
2360             break;
2361         default:
2362             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype&~0x80);
2363             break;
2364     }
2365     if(ptype != 0x81 && 8*header_len[i] != get_bits_count(&gb))
2366         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "%d bits left in packet %X\n", 8*header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
2367     if (s->theora < 0x030200)
2368         break;
2369   }
2370
2371     return vp3_decode_init(avctx);
2372 }
2373
2374 AVCodec ff_theora_decoder = {
2375     .name           = "theora",
2376     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2377     .id             = CODEC_ID_THEORA,
2378     .priv_data_size = sizeof(Vp3DecodeContext),
2379     .init           = theora_decode_init,
2380     .close          = vp3_decode_end,
2381     .decode         = vp3_decode_frame,
2382     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
2383     .flush = vp3_decode_flush,
2384     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
2385     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
2386     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context)
2387 };
2388 #endif
2389
2390 AVCodec ff_vp3_decoder = {
2391     .name           = "vp3",
2392     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
2393     .id             = CODEC_ID_VP3,
2394     .priv_data_size = sizeof(Vp3DecodeContext),
2395     .init           = vp3_decode_init,
2396     .close          = vp3_decode_end,
2397     .decode         = vp3_decode_frame,
2398     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
2399     .flush = vp3_decode_flush,
2400     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
2401     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
2402     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context)
2403 };