6ecfb79718660a6a93ebf2ee6f02e706ee7dfc65
[ffmpeg.git] / libavcodec / cavs.c
1 /*
2  * Chinese AVS video (AVS1-P2, JiZhun profile) decoder.
3  * Copyright (c) 2006  Stefan Gehrer <stefan.gehrer@gmx.de>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
20  */
21
22 /**
23  * @file cavs.c
24  * Chinese AVS video (AVS1-P2, JiZhun profile) decoder
25  * @author Stefan Gehrer <stefan.gehrer@gmx.de>
26  */
27
28 #include "avcodec.h"
29 #include "bitstream.h"
30 #include "golomb.h"
31 #include "mpegvideo.h"
32 #include "cavsdata.h"
33
34 typedef struct {
35     MpegEncContext s;
36     Picture picture; ///< currently decoded frame
37     Picture DPB[2];  ///< reference frames
38     int dist[2];     ///< temporal distances from current frame to ref frames
39     int profile, level;
40     int aspect_ratio;
41     int mb_width, mb_height;
42     int pic_type;
43     int progressive;
44     int pic_structure;
45     int skip_mode_flag; ///< select between skip_count or one skip_flag per MB
46     int loop_filter_disable;
47     int alpha_offset, beta_offset;
48     int ref_flag;
49     int mbx, mby;      ///< macroblock coordinates
50     int flags;         ///< availability flags of neighbouring macroblocks
51     int stc;           ///< last start code
52     uint8_t *cy, *cu, *cv; ///< current MB sample pointers
53     int left_qp;
54     uint8_t *top_qp;
55
56     /** mv motion vector cache
57        0:    D3  B2  B3  C2
58        4:    A1  X0  X1   -
59        8:    A3  X2  X3   -
60
61        X are the vectors in the current macroblock (5,6,9,10)
62        A is the macroblock to the left (4,8)
63        B is the macroblock to the top (1,2)
64        C is the macroblock to the top-right (3)
65        D is the macroblock to the top-left (0)
66
67        the same is repeated for backward motion vectors */
68     vector_t mv[2*4*3];
69     vector_t *top_mv[2];
70     vector_t *col_mv;
71
72     /** luma pred mode cache
73        0:    --  B2  B3
74        3:    A1  X0  X1
75        6:    A3  X2  X3   */
76     int pred_mode_Y[3*3];
77     int *top_pred_Y;
78     int l_stride, c_stride;
79     int luma_scan[4];
80     int qp;
81     int qp_fixed;
82     int cbp;
83     ScanTable scantable;
84
85     /** intra prediction is done with un-deblocked samples
86      they are saved here before deblocking the MB  */
87     uint8_t *top_border_y, *top_border_u, *top_border_v;
88     uint8_t left_border_y[26], left_border_u[10], left_border_v[10];
89     uint8_t intern_border_y[26];
90     uint8_t topleft_border_y, topleft_border_u, topleft_border_v;
91
92     void (*intra_pred_l[8])(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride);
93     void (*intra_pred_c[7])(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride);
94     uint8_t *col_type_base;
95     uint8_t *col_type;
96
97     /* scaling factors for MV prediction */
98     int sym_factor;    ///< for scaling in symmetrical B block
99     int direct_den[2]; ///< for scaling in direct B block
100     int scale_den[2];  ///< for scaling neighbouring MVs
101
102     int got_keyframe;
103     DCTELEM *block;
104 } AVSContext;
105
106 /*****************************************************************************
107  *
108  * in-loop deblocking filter
109  *
110  ****************************************************************************/
111
112 static inline int get_bs(vector_t *mvP, vector_t *mvQ, int b) {
113     if((mvP->ref == REF_INTRA) || (mvQ->ref == REF_INTRA))
114         return 2;
115     if( (abs(mvP->x - mvQ->x) >= 4) ||  (abs(mvP->y - mvQ->y) >= 4) )
116         return 1;
117     if(b){
118         mvP += MV_BWD_OFFS;
119         mvQ += MV_BWD_OFFS;
120         if( (abs(mvP->x - mvQ->x) >= 4) ||  (abs(mvP->y - mvQ->y) >= 4) )
121             return 1;
122     }else{
123         if(mvP->ref != mvQ->ref)
124             return 1;
125     }
126     return 0;
127 }
128
129 #define SET_PARAMS                                            \
130     alpha = alpha_tab[clip(qp_avg + h->alpha_offset,0,63)];   \
131     beta  =  beta_tab[clip(qp_avg + h->beta_offset, 0,63)];   \
132     tc    =    tc_tab[clip(qp_avg + h->alpha_offset,0,63)];
133
134 /**
135  * in-loop deblocking filter for a single macroblock
136  *
137  * boundary strength (bs) mapping:
138  *
139  * --4---5--
140  * 0   2   |
141  * | 6 | 7 |
142  * 1   3   |
143  * ---------
144  *
145  */
146 static void filter_mb(AVSContext *h, enum mb_t mb_type) {
147     DECLARE_ALIGNED_8(uint8_t, bs[8]);
148     int qp_avg, alpha, beta, tc;
149     int i;
150
151     /* save un-deblocked lines */
152     h->topleft_border_y = h->top_border_y[h->mbx*16+15];
153     h->topleft_border_u = h->top_border_u[h->mbx*10+8];
154     h->topleft_border_v = h->top_border_v[h->mbx*10+8];
155     memcpy(&h->top_border_y[h->mbx*16], h->cy + 15* h->l_stride,16);
156     memcpy(&h->top_border_u[h->mbx*10+1], h->cu +  7* h->c_stride,8);
157     memcpy(&h->top_border_v[h->mbx*10+1], h->cv +  7* h->c_stride,8);
158     for(i=0;i<8;i++) {
159         h->left_border_y[i*2+1] = *(h->cy + 15 + (i*2+0)*h->l_stride);
160         h->left_border_y[i*2+2] = *(h->cy + 15 + (i*2+1)*h->l_stride);
161         h->left_border_u[i+1] = *(h->cu + 7 + i*h->c_stride);
162         h->left_border_v[i+1] = *(h->cv + 7 + i*h->c_stride);
163     }
164     if(!h->loop_filter_disable) {
165         /* determine bs */
166         if(mb_type == I_8X8)
167             *((uint64_t *)bs) = 0x0202020202020202ULL;
168         else{
169             *((uint64_t *)bs) = 0;
170             if(partition_flags[mb_type] & SPLITV){
171                 bs[2] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X0], &h->mv[MV_FWD_X1], mb_type > P_8X8);
172                 bs[3] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X2], &h->mv[MV_FWD_X3], mb_type > P_8X8);
173             }
174             if(partition_flags[mb_type] & SPLITH){
175                 bs[6] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X0], &h->mv[MV_FWD_X2], mb_type > P_8X8);
176                 bs[7] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_X1], &h->mv[MV_FWD_X3], mb_type > P_8X8);
177             }
178             bs[0] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_A1], &h->mv[MV_FWD_X0], mb_type > P_8X8);
179             bs[1] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_A3], &h->mv[MV_FWD_X2], mb_type > P_8X8);
180             bs[4] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_B2], &h->mv[MV_FWD_X0], mb_type > P_8X8);
181             bs[5] = get_bs(&h->mv[MV_FWD_B3], &h->mv[MV_FWD_X1], mb_type > P_8X8);
182         }
183         if( *((uint64_t *)bs) ) {
184             if(h->flags & A_AVAIL) {
185                 qp_avg = (h->qp + h->left_qp + 1) >> 1;
186                 SET_PARAMS;
187                 h->s.dsp.cavs_filter_lv(h->cy,h->l_stride,alpha,beta,tc,bs[0],bs[1]);
188                 h->s.dsp.cavs_filter_cv(h->cu,h->c_stride,alpha,beta,tc,bs[0],bs[1]);
189                 h->s.dsp.cavs_filter_cv(h->cv,h->c_stride,alpha,beta,tc,bs[0],bs[1]);
190             }
191             qp_avg = h->qp;
192             SET_PARAMS;
193             h->s.dsp.cavs_filter_lv(h->cy + 8,h->l_stride,alpha,beta,tc,bs[2],bs[3]);
194             h->s.dsp.cavs_filter_lh(h->cy + 8*h->l_stride,h->l_stride,alpha,beta,tc,
195                            bs[6],bs[7]);
196
197             if(h->flags & B_AVAIL) {
198                 qp_avg = (h->qp + h->top_qp[h->mbx] + 1) >> 1;
199                 SET_PARAMS;
200                 h->s.dsp.cavs_filter_lh(h->cy,h->l_stride,alpha,beta,tc,bs[4],bs[5]);
201                 h->s.dsp.cavs_filter_ch(h->cu,h->c_stride,alpha,beta,tc,bs[4],bs[5]);
202                 h->s.dsp.cavs_filter_ch(h->cv,h->c_stride,alpha,beta,tc,bs[4],bs[5]);
203             }
204         }
205     }
206     h->left_qp = h->qp;
207     h->top_qp[h->mbx] = h->qp;
208 }
209
210 #undef SET_PARAMS
211
212 /*****************************************************************************
213  *
214  * spatial intra prediction
215  *
216  ****************************************************************************/
217
218 static inline void load_intra_pred_luma(AVSContext *h, uint8_t *top,
219                                         uint8_t **left, int block) {
220     int i;
221
222     switch(block) {
223     case 0:
224         *left = h->left_border_y;
225         h->left_border_y[0] = h->left_border_y[1];
226         memset(&h->left_border_y[17],h->left_border_y[16],9);
227         memcpy(&top[1],&h->top_border_y[h->mbx*16],16);
228         top[17] = top[16];
229         top[0] = top[1];
230         if((h->flags & A_AVAIL) && (h->flags & B_AVAIL))
231             h->left_border_y[0] = top[0] = h->topleft_border_y;
232         break;
233     case 1:
234         *left = h->intern_border_y;
235         for(i=0;i<8;i++)
236             h->intern_border_y[i+1] = *(h->cy + 7 + i*h->l_stride);
237         memset(&h->intern_border_y[9],h->intern_border_y[8],9);
238         h->intern_border_y[0] = h->intern_border_y[1];
239         memcpy(&top[1],&h->top_border_y[h->mbx*16+8],8);
240         if(h->flags & C_AVAIL)
241             memcpy(&top[9],&h->top_border_y[(h->mbx + 1)*16],8);
242         else
243             memset(&top[9],top[8],9);
244         top[17] = top[16];
245         top[0] = top[1];
246         if(h->flags & B_AVAIL)
247             h->intern_border_y[0] = top[0] = h->top_border_y[h->mbx*16+7];
248         break;
249     case 2:
250         *left = &h->left_border_y[8];
251         memcpy(&top[1],h->cy + 7*h->l_stride,16);
252         top[17] = top[16];
253         top[0] = top[1];
254         if(h->flags & A_AVAIL)
255             top[0] = h->left_border_y[8];
256         break;
257     case 3:
258         *left = &h->intern_border_y[8];
259         for(i=0;i<8;i++)
260             h->intern_border_y[i+9] = *(h->cy + 7 + (i+8)*h->l_stride);
261         memset(&h->intern_border_y[17],h->intern_border_y[16],9);
262         memcpy(&top[0],h->cy + 7 + 7*h->l_stride,9);
263         memset(&top[9],top[8],9);
264         break;
265     }
266 }
267
268 static void intra_pred_vert(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride) {
269     int y;
270     uint64_t a = unaligned64(&top[1]);
271     for(y=0;y<8;y++) {
272         *((uint64_t *)(d+y*stride)) = a;
273     }
274 }
275
276 static void intra_pred_horiz(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride) {
277     int y;
278     uint64_t a;
279     for(y=0;y<8;y++) {
280         a = left[y+1] * 0x0101010101010101ULL;
281         *((uint64_t *)(d+y*stride)) = a;
282     }
283 }
284
285 static void intra_pred_dc_128(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride) {
286     int y;
287     uint64_t a = 0x8080808080808080ULL;
288     for(y=0;y<8;y++)
289         *((uint64_t *)(d+y*stride)) = a;
290 }
291
292 static void intra_pred_plane(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride) {
293     int x,y,ia;
294     int ih = 0;
295     int iv = 0;
296     uint8_t *cm = ff_cropTbl + MAX_NEG_CROP;
297
298     for(x=0; x<4; x++) {
299         ih += (x+1)*(top[5+x]-top[3-x]);
300         iv += (x+1)*(left[5+x]-left[3-x]);
301     }
302     ia = (top[8]+left[8])<<4;
303     ih = (17*ih+16)>>5;
304     iv = (17*iv+16)>>5;
305     for(y=0; y<8; y++)
306         for(x=0; x<8; x++)
307             d[y*stride+x] = cm[(ia+(x-3)*ih+(y-3)*iv+16)>>5];
308 }
309
310 #define LOWPASS(ARRAY,INDEX)                                            \
311     (( ARRAY[(INDEX)-1] + 2*ARRAY[(INDEX)] + ARRAY[(INDEX)+1] + 2) >> 2)
312
313 static void intra_pred_lp(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride) {
314     int x,y;
315     for(y=0; y<8; y++)
316         for(x=0; x<8; x++)
317             d[y*stride+x] = (LOWPASS(top,x+1) + LOWPASS(left,y+1)) >> 1;
318 }
319
320 static void intra_pred_down_left(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride) {
321     int x,y;
322     for(y=0; y<8; y++)
323         for(x=0; x<8; x++)
324             d[y*stride+x] = (LOWPASS(top,x+y+2) + LOWPASS(left,x+y+2)) >> 1;
325 }
326
327 static void intra_pred_down_right(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride) {
328     int x,y;
329     for(y=0; y<8; y++)
330         for(x=0; x<8; x++)
331             if(x==y)
332                 d[y*stride+x] = (left[1]+2*top[0]+top[1]+2)>>2;
333             else if(x>y)
334                 d[y*stride+x] = LOWPASS(top,x-y);
335             else
336                 d[y*stride+x] = LOWPASS(left,y-x);
337 }
338
339 static void intra_pred_lp_left(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride) {
340     int x,y;
341     for(y=0; y<8; y++)
342         for(x=0; x<8; x++)
343             d[y*stride+x] = LOWPASS(left,y+1);
344 }
345
346 static void intra_pred_lp_top(uint8_t *d,uint8_t *top,uint8_t *left,int stride) {
347     int x,y;
348     for(y=0; y<8; y++)
349         for(x=0; x<8; x++)
350             d[y*stride+x] = LOWPASS(top,x+1);
351 }
352
353 #undef LOWPASS
354
355 static inline void modify_pred(const int_fast8_t *mod_table, int *mode) {
356     *mode = mod_table[*mode];
357     if(*mode < 0) {
358         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Illegal intra prediction mode\n");
359         *mode = 0;
360     }
361 }
362
363 /*****************************************************************************
364  *
365  * motion compensation
366  *
367  ****************************************************************************/
368
369 static inline void mc_dir_part(AVSContext *h,Picture *pic,int square,
370                         int chroma_height,int delta,int list,uint8_t *dest_y,
371                         uint8_t *dest_cb,uint8_t *dest_cr,int src_x_offset,
372                         int src_y_offset,qpel_mc_func *qpix_op,
373                         h264_chroma_mc_func chroma_op,vector_t *mv){
374     MpegEncContext * const s = &h->s;
375     const int mx= mv->x + src_x_offset*8;
376     const int my= mv->y + src_y_offset*8;
377     const int luma_xy= (mx&3) + ((my&3)<<2);
378     uint8_t * src_y = pic->data[0] + (mx>>2) + (my>>2)*h->l_stride;
379     uint8_t * src_cb= pic->data[1] + (mx>>3) + (my>>3)*h->c_stride;
380     uint8_t * src_cr= pic->data[2] + (mx>>3) + (my>>3)*h->c_stride;
381     int extra_width= 0; //(s->flags&CODEC_FLAG_EMU_EDGE) ? 0 : 16;
382     int extra_height= extra_width;
383     int emu=0;
384     const int full_mx= mx>>2;
385     const int full_my= my>>2;
386     const int pic_width  = 16*h->mb_width;
387     const int pic_height = 16*h->mb_height;
388
389     if(!pic->data[0])
390         return;
391     if(mx&7) extra_width -= 3;
392     if(my&7) extra_height -= 3;
393
394     if(   full_mx < 0-extra_width
395           || full_my < 0-extra_height
396           || full_mx + 16/*FIXME*/ > pic_width + extra_width
397           || full_my + 16/*FIXME*/ > pic_height + extra_height){
398         ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src_y - 2 - 2*h->l_stride, h->l_stride,
399                             16+5, 16+5/*FIXME*/, full_mx-2, full_my-2, pic_width, pic_height);
400         src_y= s->edge_emu_buffer + 2 + 2*h->l_stride;
401         emu=1;
402     }
403
404     qpix_op[luma_xy](dest_y, src_y, h->l_stride); //FIXME try variable height perhaps?
405     if(!square){
406         qpix_op[luma_xy](dest_y + delta, src_y + delta, h->l_stride);
407     }
408
409     if(emu){
410         ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src_cb, h->c_stride,
411                             9, 9/*FIXME*/, (mx>>3), (my>>3), pic_width>>1, pic_height>>1);
412         src_cb= s->edge_emu_buffer;
413     }
414     chroma_op(dest_cb, src_cb, h->c_stride, chroma_height, mx&7, my&7);
415
416     if(emu){
417         ff_emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src_cr, h->c_stride,
418                             9, 9/*FIXME*/, (mx>>3), (my>>3), pic_width>>1, pic_height>>1);
419         src_cr= s->edge_emu_buffer;
420     }
421     chroma_op(dest_cr, src_cr, h->c_stride, chroma_height, mx&7, my&7);
422 }
423
424 static inline void mc_part_std(AVSContext *h,int square,int chroma_height,int delta,
425                         uint8_t *dest_y,uint8_t *dest_cb,uint8_t *dest_cr,
426                         int x_offset, int y_offset,qpel_mc_func *qpix_put,
427                         h264_chroma_mc_func chroma_put,qpel_mc_func *qpix_avg,
428                         h264_chroma_mc_func chroma_avg, vector_t *mv){
429     qpel_mc_func *qpix_op=  qpix_put;
430     h264_chroma_mc_func chroma_op= chroma_put;
431
432     dest_y  += 2*x_offset + 2*y_offset*h->l_stride;
433     dest_cb +=   x_offset +   y_offset*h->c_stride;
434     dest_cr +=   x_offset +   y_offset*h->c_stride;
435     x_offset += 8*h->mbx;
436     y_offset += 8*h->mby;
437
438     if(mv->ref >= 0){
439         Picture *ref= &h->DPB[mv->ref];
440         mc_dir_part(h, ref, square, chroma_height, delta, 0,
441                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
442                     qpix_op, chroma_op, mv);
443
444         qpix_op=  qpix_avg;
445         chroma_op= chroma_avg;
446     }
447
448     if((mv+MV_BWD_OFFS)->ref >= 0){
449         Picture *ref= &h->DPB[0];
450         mc_dir_part(h, ref, square, chroma_height, delta, 1,
451                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
452                     qpix_op, chroma_op, mv+MV_BWD_OFFS);
453     }
454 }
455
456 static void inter_pred(AVSContext *h, enum mb_t mb_type) {
457     if(partition_flags[mb_type] == 0){ // 16x16
458         mc_part_std(h, 1, 8, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 0,
459                 h->s.dsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[0],
460                 h->s.dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[0],
461                 h->s.dsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[0],
462                 h->s.dsp.avg_h264_chroma_pixels_tab[0],&h->mv[MV_FWD_X0]);
463     }else{
464         mc_part_std(h, 1, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 0,
465                 h->s.dsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
466                 h->s.dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
467                 h->s.dsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
468                 h->s.dsp.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],&h->mv[MV_FWD_X0]);
469         mc_part_std(h, 1, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 4, 0,
470                 h->s.dsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
471                 h->s.dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
472                 h->s.dsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
473                 h->s.dsp.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],&h->mv[MV_FWD_X1]);
474         mc_part_std(h, 1, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 0, 4,
475                 h->s.dsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
476                 h->s.dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
477                 h->s.dsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
478                 h->s.dsp.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],&h->mv[MV_FWD_X2]);
479         mc_part_std(h, 1, 4, 0, h->cy, h->cu, h->cv, 4, 4,
480                 h->s.dsp.put_cavs_qpel_pixels_tab[1],
481                 h->s.dsp.put_h264_chroma_pixels_tab[1],
482                 h->s.dsp.avg_cavs_qpel_pixels_tab[1],
483                 h->s.dsp.avg_h264_chroma_pixels_tab[1],&h->mv[MV_FWD_X3]);
484     }
485     /* set intra prediction modes to default values */
486     h->pred_mode_Y[3] =  h->pred_mode_Y[6] = INTRA_L_LP;
487     h->top_pred_Y[h->mbx*2+0] = h->top_pred_Y[h->mbx*2+1] = INTRA_L_LP;
488 }
489
490 /*****************************************************************************
491  *
492  * motion vector prediction
493  *
494  ****************************************************************************/
495
496 static inline void set_mvs(vector_t *mv, enum block_t size) {
497     switch(size) {
498     case BLK_16X16:
499         mv[MV_STRIDE  ] = mv[0];
500         mv[MV_STRIDE+1] = mv[0];
501     case BLK_16X8:
502         mv[1] = mv[0];
503         break;
504     case BLK_8X16:
505         mv[MV_STRIDE] = mv[0];
506         break;
507     }
508 }
509
510 static inline void store_mvs(AVSContext *h) {
511     h->col_mv[(h->mby*h->mb_width + h->mbx)*4 + 0] = h->mv[MV_FWD_X0];
512     h->col_mv[(h->mby*h->mb_width + h->mbx)*4 + 1] = h->mv[MV_FWD_X1];
513     h->col_mv[(h->mby*h->mb_width + h->mbx)*4 + 2] = h->mv[MV_FWD_X2];
514     h->col_mv[(h->mby*h->mb_width + h->mbx)*4 + 3] = h->mv[MV_FWD_X3];
515 }
516
517 static inline void scale_mv(AVSContext *h, int *d_x, int *d_y, vector_t *src, int distp) {
518     int den = h->scale_den[src->ref];
519
520     *d_x = (src->x*distp*den + 256 + (src->x>>31)) >> 9;
521     *d_y = (src->y*distp*den + 256 + (src->y>>31)) >> 9;
522 }
523
524 static inline void mv_pred_median(AVSContext *h, vector_t *mvP, vector_t *mvA, vector_t *mvB, vector_t *mvC) {
525     int ax, ay, bx, by, cx, cy;
526     int len_ab, len_bc, len_ca, len_mid;
527
528     /* scale candidates according to their temporal span */
529     scale_mv(h, &ax, &ay, mvA, mvP->dist);
530     scale_mv(h, &bx, &by, mvB, mvP->dist);
531     scale_mv(h, &cx, &cy, mvC, mvP->dist);
532     /* find the geometrical median of the three candidates */
533     len_ab = abs(ax - bx) + abs(ay - by);
534     len_bc = abs(bx - cx) + abs(by - cy);
535     len_ca = abs(cx - ax) + abs(cy - ay);
536     len_mid = mid_pred(len_ab, len_bc, len_ca);
537     if(len_mid == len_ab) {
538         mvP->x = cx;
539         mvP->y = cy;
540     } else if(len_mid == len_bc) {
541         mvP->x = ax;
542         mvP->y = ay;
543     } else {
544         mvP->x = bx;
545         mvP->y = by;
546     }
547 }
548
549 static inline void mv_pred_direct(AVSContext *h, vector_t *pmv_fw,
550                                   vector_t *col_mv) {
551     vector_t *pmv_bw = pmv_fw + MV_BWD_OFFS;
552     int den = h->direct_den[col_mv->ref];
553     int m = col_mv->x >> 31;
554
555     pmv_fw->dist = h->dist[1];
556     pmv_bw->dist = h->dist[0];
557     pmv_fw->ref = 1;
558     pmv_bw->ref = 0;
559     /* scale the co-located motion vector according to its temporal span */
560     pmv_fw->x = (((den+(den*col_mv->x*pmv_fw->dist^m)-m-1)>>14)^m)-m;
561     pmv_bw->x = m-(((den+(den*col_mv->x*pmv_bw->dist^m)-m-1)>>14)^m);
562     m = col_mv->y >> 31;
563     pmv_fw->y = (((den+(den*col_mv->y*pmv_fw->dist^m)-m-1)>>14)^m)-m;
564     pmv_bw->y = m-(((den+(den*col_mv->y*pmv_bw->dist^m)-m-1)>>14)^m);
565 }
566
567 static inline void mv_pred_sym(AVSContext *h, vector_t *src, enum block_t size) {
568     vector_t *dst = src + MV_BWD_OFFS;
569
570     /* backward mv is the scaled and negated forward mv */
571     dst->x = -((src->x * h->sym_factor + 256) >> 9);
572     dst->y = -((src->y * h->sym_factor + 256) >> 9);
573     dst->ref = 0;
574     dst->dist = h->dist[0];
575     set_mvs(dst, size);
576 }
577
578 static void mv_pred(AVSContext *h, enum mv_loc_t nP, enum mv_loc_t nC,
579                     enum mv_pred_t mode, enum block_t size, int ref) {
580     vector_t *mvP = &h->mv[nP];
581     vector_t *mvA = &h->mv[nP-1];
582     vector_t *mvB = &h->mv[nP-4];
583     vector_t *mvC = &h->mv[nC];
584     const vector_t *mvP2 = NULL;
585
586     mvP->ref = ref;
587     mvP->dist = h->dist[mvP->ref];
588     if(mvC->ref == NOT_AVAIL)
589         mvC = &h->mv[nP-5]; // set to top-left (mvD)
590     if((mode == MV_PRED_PSKIP) &&
591        ((mvA->ref == NOT_AVAIL) || (mvB->ref == NOT_AVAIL) ||
592            ((mvA->x | mvA->y | mvA->ref) == 0)  ||
593            ((mvB->x | mvB->y | mvB->ref) == 0) )) {
594         mvP2 = &un_mv;
595     /* if there is only one suitable candidate, take it */
596     } else if((mvA->ref >= 0) && (mvB->ref < 0) && (mvC->ref < 0)) {
597         mvP2= mvA;
598     } else if((mvA->ref < 0) && (mvB->ref >= 0) && (mvC->ref < 0)) {
599         mvP2= mvB;
600     } else if((mvA->ref < 0) && (mvB->ref < 0) && (mvC->ref >= 0)) {
601         mvP2= mvC;
602     } else if(mode == MV_PRED_LEFT     && mvA->ref == ref){
603         mvP2= mvA;
604     } else if(mode == MV_PRED_TOP      && mvB->ref == ref){
605         mvP2= mvB;
606     } else if(mode == MV_PRED_TOPRIGHT && mvC->ref == ref){
607         mvP2= mvC;
608     }
609     if(mvP2){
610         mvP->x = mvP2->x;
611         mvP->y = mvP2->y;
612     }else
613         mv_pred_median(h, mvP, mvA, mvB, mvC);
614
615     if(mode < MV_PRED_PSKIP) {
616         mvP->x += get_se_golomb(&h->s.gb);
617         mvP->y += get_se_golomb(&h->s.gb);
618     }
619     set_mvs(mvP,size);
620 }
621
622 /*****************************************************************************
623  *
624  * residual data decoding
625  *
626  ****************************************************************************/
627
628 /** kth-order exponential golomb code */
629 static inline int get_ue_code(GetBitContext *gb, int order) {
630     if(order) {
631         int ret = get_ue_golomb(gb) << order;
632         return ret + get_bits(gb,order);
633     }
634     return get_ue_golomb(gb);
635 }
636
637 /**
638  * decode coefficients from one 8x8 block, dequantize, inverse transform
639  *  and add them to sample block
640  * @param r pointer to 2D VLC table
641  * @param esc_golomb_order escape codes are k-golomb with this order k
642  * @param qp quantizer
643  * @param dst location of sample block
644  * @param stride line stride in frame buffer
645  */
646 static int decode_residual_block(AVSContext *h, GetBitContext *gb,
647                                  const residual_vlc_t *r, int esc_golomb_order,
648                                  int qp, uint8_t *dst, int stride) {
649     int i,pos = -1;
650     int level_code, esc_code, level, run, mask;
651     int level_buf[64];
652     int run_buf[64];
653     int dqm = dequant_mul[qp];
654     int dqs = dequant_shift[qp];
655     int dqa = 1 << (dqs - 1);
656     const uint8_t *scantab = h->scantable.permutated;
657     DCTELEM *block = h->block;
658
659     for(i=0;i<65;i++) {
660         level_code = get_ue_code(gb,r->golomb_order);
661         if(level_code >= ESCAPE_CODE) {
662             run = ((level_code - ESCAPE_CODE) >> 1) + 1;
663             esc_code = get_ue_code(gb,esc_golomb_order);
664             level = esc_code + (run > r->max_run ? 1 : r->level_add[run]);
665             while(level > r->inc_limit)
666                 r++;
667             mask = -(level_code & 1);
668             level = (level^mask) - mask;
669         } else {
670             level = r->rltab[level_code][0];
671             if(!level) //end of block signal
672                 break;
673             run   = r->rltab[level_code][1];
674             r += r->rltab[level_code][2];
675         }
676         level_buf[i] = level;
677         run_buf[i] = run;
678     }
679     /* inverse scan and dequantization */
680     while(--i >= 0){
681         pos += run_buf[i];
682         if(pos > 63) {
683             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
684                    "position out of block bounds at pic %d MB(%d,%d)\n",
685                    h->picture.poc, h->mbx, h->mby);
686             return -1;
687         }
688         block[scantab[pos]] = (level_buf[i]*dqm + dqa) >> dqs;
689     }
690     h->s.dsp.cavs_idct8_add(dst,block,stride);
691     return 0;
692 }
693
694
695 static inline void decode_residual_chroma(AVSContext *h) {
696     if(h->cbp & (1<<4))
697         decode_residual_block(h,&h->s.gb,chroma_2dvlc,0, chroma_qp[h->qp],
698                               h->cu,h->c_stride);
699     if(h->cbp & (1<<5))
700         decode_residual_block(h,&h->s.gb,chroma_2dvlc,0, chroma_qp[h->qp],
701                               h->cv,h->c_stride);
702 }
703
704 static inline int decode_residual_inter(AVSContext *h) {
705     int block;
706
707     /* get coded block pattern */
708     int cbp= get_ue_golomb(&h->s.gb);
709     if(cbp > 63){
710         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal inter cbp\n");
711         return -1;
712     }
713     h->cbp = cbp_tab[cbp][1];
714
715     /* get quantizer */
716     if(h->cbp && !h->qp_fixed)
717         h->qp = (h->qp + get_se_golomb(&h->s.gb)) & 63;
718     for(block=0;block<4;block++)
719         if(h->cbp & (1<<block))
720             decode_residual_block(h,&h->s.gb,inter_2dvlc,0,h->qp,
721                                   h->cy + h->luma_scan[block], h->l_stride);
722     decode_residual_chroma(h);
723
724     return 0;
725 }
726
727 /*****************************************************************************
728  *
729  * macroblock level
730  *
731  ****************************************************************************/
732
733 /**
734  * initialise predictors for motion vectors and intra prediction
735  */
736 static inline void init_mb(AVSContext *h) {
737     int i;
738
739     /* copy predictors from top line (MB B and C) into cache */
740     for(i=0;i<3;i++) {
741         h->mv[MV_FWD_B2+i] = h->top_mv[0][h->mbx*2+i];
742         h->mv[MV_BWD_B2+i] = h->top_mv[1][h->mbx*2+i];
743     }
744     h->pred_mode_Y[1] = h->top_pred_Y[h->mbx*2+0];
745     h->pred_mode_Y[2] = h->top_pred_Y[h->mbx*2+1];
746     /* clear top predictors if MB B is not available */
747     if(!(h->flags & B_AVAIL)) {
748         h->mv[MV_FWD_B2] = un_mv;
749         h->mv[MV_FWD_B3] = un_mv;
750         h->mv[MV_BWD_B2] = un_mv;
751         h->mv[MV_BWD_B3] = un_mv;
752         h->pred_mode_Y[1] = h->pred_mode_Y[2] = NOT_AVAIL;
753         h->flags &= ~(C_AVAIL|D_AVAIL);
754     } else if(h->mbx) {
755         h->flags |= D_AVAIL;
756     }
757     if(h->mbx == h->mb_width-1) //MB C not available
758         h->flags &= ~C_AVAIL;
759     /* clear top-right predictors if MB C is not available */
760     if(!(h->flags & C_AVAIL)) {
761         h->mv[MV_FWD_C2] = un_mv;
762         h->mv[MV_BWD_C2] = un_mv;
763     }
764     /* clear top-left predictors if MB D is not available */
765     if(!(h->flags & D_AVAIL)) {
766         h->mv[MV_FWD_D3] = un_mv;
767         h->mv[MV_BWD_D3] = un_mv;
768     }
769     /* set pointer for co-located macroblock type */
770     h->col_type = &h->col_type_base[h->mby*h->mb_width + h->mbx];
771 }
772
773 static inline void check_for_slice(AVSContext *h);
774
775 /**
776  * save predictors for later macroblocks and increase
777  * macroblock address
778  * @returns 0 if end of frame is reached, 1 otherwise
779  */
780 static inline int next_mb(AVSContext *h) {
781     int i;
782
783     h->flags |= A_AVAIL;
784     h->cy += 16;
785     h->cu += 8;
786     h->cv += 8;
787     /* copy mvs as predictors to the left */
788     for(i=0;i<=20;i+=4)
789         h->mv[i] = h->mv[i+2];
790     /* copy bottom mvs from cache to top line */
791     h->top_mv[0][h->mbx*2+0] = h->mv[MV_FWD_X2];
792     h->top_mv[0][h->mbx*2+1] = h->mv[MV_FWD_X3];
793     h->top_mv[1][h->mbx*2+0] = h->mv[MV_BWD_X2];
794     h->top_mv[1][h->mbx*2+1] = h->mv[MV_BWD_X3];
795     /* next MB address */
796     h->mbx++;
797     if(h->mbx == h->mb_width) { //new mb line
798         h->flags = B_AVAIL|C_AVAIL;
799         /* clear left pred_modes */
800         h->pred_mode_Y[3] = h->pred_mode_Y[6] = NOT_AVAIL;
801         /* clear left mv predictors */
802         for(i=0;i<=20;i+=4)
803             h->mv[i] = un_mv;
804         h->mbx = 0;
805         h->mby++;
806         /* re-calculate sample pointers */
807         h->cy = h->picture.data[0] + h->mby*16*h->l_stride;
808         h->cu = h->picture.data[1] + h->mby*8*h->c_stride;
809         h->cv = h->picture.data[2] + h->mby*8*h->c_stride;
810         if(h->mby == h->mb_height) { //frame end
811             return 0;
812         } else {
813             //check_for_slice(h);
814         }
815     }
816     return 1;
817 }
818
819 static int decode_mb_i(AVSContext *h, int cbp_code) {
820     GetBitContext *gb = &h->s.gb;
821     int block, pred_mode_uv;
822     uint8_t top[18];
823     uint8_t *left = NULL;
824     uint8_t *d;
825
826     init_mb(h);
827
828     /* get intra prediction modes from stream */
829     for(block=0;block<4;block++) {
830         int nA,nB,predpred;
831         int pos = scan3x3[block];
832
833         nA = h->pred_mode_Y[pos-1];
834         nB = h->pred_mode_Y[pos-3];
835         predpred = FFMIN(nA,nB);
836         if(predpred == NOT_AVAIL) // if either is not available
837             predpred = INTRA_L_LP;
838         if(!get_bits1(gb)){
839             int rem_mode= get_bits(gb, 2);
840             predpred = rem_mode + (rem_mode >= predpred);
841         }
842         h->pred_mode_Y[pos] = predpred;
843     }
844     pred_mode_uv = get_ue_golomb(gb);
845     if(pred_mode_uv > 6) {
846         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal intra chroma pred mode\n");
847         return -1;
848     }
849
850     /* save pred modes before they get modified */
851     h->pred_mode_Y[3] =  h->pred_mode_Y[5];
852     h->pred_mode_Y[6] =  h->pred_mode_Y[8];
853     h->top_pred_Y[h->mbx*2+0] = h->pred_mode_Y[7];
854     h->top_pred_Y[h->mbx*2+1] = h->pred_mode_Y[8];
855
856     /* modify pred modes according to availability of neighbour samples */
857     if(!(h->flags & A_AVAIL)) {
858         modify_pred(left_modifier_l, &h->pred_mode_Y[4] );
859         modify_pred(left_modifier_l, &h->pred_mode_Y[7] );
860         modify_pred(left_modifier_c, &pred_mode_uv );
861     }
862     if(!(h->flags & B_AVAIL)) {
863         modify_pred(top_modifier_l, &h->pred_mode_Y[4] );
864         modify_pred(top_modifier_l, &h->pred_mode_Y[5] );
865         modify_pred(top_modifier_c, &pred_mode_uv );
866     }
867
868     /* get coded block pattern */
869     if(h->pic_type == FF_I_TYPE)
870         cbp_code = get_ue_golomb(gb);
871     if(cbp_code > 63){
872         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal intra cbp\n");
873         return -1;
874     }
875     h->cbp = cbp_tab[cbp_code][0];
876     if(h->cbp && !h->qp_fixed)
877         h->qp = (h->qp + get_se_golomb(gb)) & 63; //qp_delta
878
879     /* luma intra prediction interleaved with residual decode/transform/add */
880     for(block=0;block<4;block++) {
881         d = h->cy + h->luma_scan[block];
882         load_intra_pred_luma(h, top, &left, block);
883         h->intra_pred_l[h->pred_mode_Y[scan3x3[block]]]
884             (d, top, left, h->l_stride);
885         if(h->cbp & (1<<block))
886             decode_residual_block(h,gb,intra_2dvlc,1,h->qp,d,h->l_stride);
887     }
888
889     /* chroma intra prediction */
890     /* extend borders by one pixel */
891     h->left_border_u[9] = h->left_border_u[8];
892     h->left_border_v[9] = h->left_border_v[8];
893     h->top_border_u[h->mbx*10+9] = h->top_border_u[h->mbx*10+8];
894     h->top_border_v[h->mbx*10+9] = h->top_border_v[h->mbx*10+8];
895     if(h->mbx && h->mby) {
896         h->top_border_u[h->mbx*10] = h->left_border_u[0] = h->topleft_border_u;
897         h->top_border_v[h->mbx*10] = h->left_border_v[0] = h->topleft_border_v;
898     } else {
899         h->left_border_u[0] = h->left_border_u[1];
900         h->left_border_v[0] = h->left_border_v[1];
901         h->top_border_u[h->mbx*10] = h->top_border_u[h->mbx*10+1];
902         h->top_border_v[h->mbx*10] = h->top_border_v[h->mbx*10+1];
903     }
904     h->intra_pred_c[pred_mode_uv](h->cu, &h->top_border_u[h->mbx*10],
905                                   h->left_border_u, h->c_stride);
906     h->intra_pred_c[pred_mode_uv](h->cv, &h->top_border_v[h->mbx*10],
907                                   h->left_border_v, h->c_stride);
908
909     decode_residual_chroma(h);
910     filter_mb(h,I_8X8);
911
912     /* mark motion vectors as intra */
913     h->mv[MV_FWD_X0] = intra_mv;
914     set_mvs(&h->mv[MV_FWD_X0], BLK_16X16);
915     h->mv[MV_BWD_X0] = intra_mv;
916     set_mvs(&h->mv[MV_BWD_X0], BLK_16X16);
917     if(h->pic_type != FF_B_TYPE)
918         *h->col_type = I_8X8;
919
920     return 0;
921 }
922
923 static void decode_mb_p(AVSContext *h, enum mb_t mb_type) {
924     GetBitContext *gb = &h->s.gb;
925     int ref[4];
926
927     init_mb(h);
928     switch(mb_type) {
929     case P_SKIP:
930         mv_pred(h, MV_FWD_X0, MV_FWD_C2, MV_PRED_PSKIP, BLK_16X16, 0);
931         break;
932     case P_16X16:
933         ref[0] = h->ref_flag ? 0 : get_bits1(gb);
934         mv_pred(h, MV_FWD_X0, MV_FWD_C2, MV_PRED_MEDIAN,   BLK_16X16,ref[0]);
935         break;
936     case P_16X8:
937         ref[0] = h->ref_flag ? 0 : get_bits1(gb);
938         ref[2] = h->ref_flag ? 0 : get_bits1(gb);
939         mv_pred(h, MV_FWD_X0, MV_FWD_C2, MV_PRED_TOP,      BLK_16X8, ref[0]);
940         mv_pred(h, MV_FWD_X2, MV_FWD_A1, MV_PRED_LEFT,     BLK_16X8, ref[2]);
941         break;
942     case P_8X16:
943         ref[0] = h->ref_flag ? 0 : get_bits1(gb);
944         ref[1] = h->ref_flag ? 0 : get_bits1(gb);
945         mv_pred(h, MV_FWD_X0, MV_FWD_B3, MV_PRED_LEFT,     BLK_8X16, ref[0]);
946         mv_pred(h, MV_FWD_X1, MV_FWD_C2, MV_PRED_TOPRIGHT, BLK_8X16, ref[1]);
947         break;
948     case P_8X8:
949         ref[0] = h->ref_flag ? 0 : get_bits1(gb);
950         ref[1] = h->ref_flag ? 0 : get_bits1(gb);
951         ref[2] = h->ref_flag ? 0 : get_bits1(gb);
952         ref[3] = h->ref_flag ? 0 : get_bits1(gb);
953         mv_pred(h, MV_FWD_X0, MV_FWD_B3, MV_PRED_MEDIAN,   BLK_8X8, ref[0]);
954         mv_pred(h, MV_FWD_X1, MV_FWD_C2, MV_PRED_MEDIAN,   BLK_8X8, ref[1]);
955         mv_pred(h, MV_FWD_X2, MV_FWD_X1, MV_PRED_MEDIAN,   BLK_8X8, ref[2]);
956         mv_pred(h, MV_FWD_X3, MV_FWD_X0, MV_PRED_MEDIAN,   BLK_8X8, ref[3]);
957     }
958     inter_pred(h, mb_type);
959     store_mvs(h);
960     if(mb_type != P_SKIP)
961         decode_residual_inter(h);
962     filter_mb(h,mb_type);
963     *h->col_type = mb_type;
964 }
965
966 static void decode_mb_b(AVSContext *h, enum mb_t mb_type) {
967     int block;
968     enum sub_mb_t sub_type[4];
969     int flags;
970
971     init_mb(h);
972
973     /* reset all MVs */
974     h->mv[MV_FWD_X0] = dir_mv;
975     set_mvs(&h->mv[MV_FWD_X0], BLK_16X16);
976     h->mv[MV_BWD_X0] = dir_mv;
977     set_mvs(&h->mv[MV_BWD_X0], BLK_16X16);
978     switch(mb_type) {
979     case B_SKIP:
980     case B_DIRECT:
981         if(!(*h->col_type)) {
982             /* intra MB at co-location, do in-plane prediction */
983             mv_pred(h, MV_FWD_X0, MV_FWD_C2, MV_PRED_BSKIP, BLK_16X16, 1);
984             mv_pred(h, MV_BWD_X0, MV_BWD_C2, MV_PRED_BSKIP, BLK_16X16, 0);
985         } else
986             /* direct prediction from co-located P MB, block-wise */
987             for(block=0;block<4;block++)
988                 mv_pred_direct(h,&h->mv[mv_scan[block]],
989                             &h->col_mv[(h->mby*h->mb_width+h->mbx)*4 + block]);
990         break;
991     case B_FWD_16X16:
992         mv_pred(h, MV_FWD_X0, MV_FWD_C2, MV_PRED_MEDIAN, BLK_16X16, 1);
993         break;
994     case B_SYM_16X16:
995         mv_pred(h, MV_FWD_X0, MV_FWD_C2, MV_PRED_MEDIAN, BLK_16X16, 1);
996         mv_pred_sym(h, &h->mv[MV_FWD_X0], BLK_16X16);
997         break;
998     case B_BWD_16X16:
999         mv_pred(h, MV_BWD_X0, MV_BWD_C2, MV_PRED_MEDIAN, BLK_16X16, 0);
1000         break;
1001     case B_8X8:
1002         for(block=0;block<4;block++)
1003             sub_type[block] = get_bits(&h->s.gb,2);
1004         for(block=0;block<4;block++) {
1005             switch(sub_type[block]) {
1006             case B_SUB_DIRECT:
1007                 if(!(*h->col_type)) {
1008                     /* intra MB at co-location, do in-plane prediction */
1009                     mv_pred(h, mv_scan[block], mv_scan[block]-3,
1010                             MV_PRED_BSKIP, BLK_8X8, 1);
1011                     mv_pred(h, mv_scan[block]+MV_BWD_OFFS,
1012                             mv_scan[block]-3+MV_BWD_OFFS,
1013                             MV_PRED_BSKIP, BLK_8X8, 0);
1014                 } else
1015                     mv_pred_direct(h,&h->mv[mv_scan[block]],
1016                                    &h->col_mv[(h->mby*h->mb_width + h->mbx)*4 + block]);
1017                 break;
1018             case B_SUB_FWD:
1019                 mv_pred(h, mv_scan[block], mv_scan[block]-3,
1020                         MV_PRED_MEDIAN, BLK_8X8, 1);
1021                 break;
1022             case B_SUB_SYM:
1023                 mv_pred(h, mv_scan[block], mv_scan[block]-3,
1024                         MV_PRED_MEDIAN, BLK_8X8, 1);
1025                 mv_pred_sym(h, &h->mv[mv_scan[block]], BLK_8X8);
1026                 break;
1027             }
1028         }
1029         for(block=0;block<4;block++) {
1030             if(sub_type[block] == B_SUB_BWD)
1031                 mv_pred(h, mv_scan[block]+MV_BWD_OFFS,
1032                         mv_scan[block]+MV_BWD_OFFS-3,
1033                         MV_PRED_MEDIAN, BLK_8X8, 0);
1034         }
1035         break;
1036     default:
1037         assert((mb_type > B_SYM_16X16) && (mb_type < B_8X8));
1038         flags = partition_flags[mb_type];
1039         if(mb_type & 1) { /* 16x8 macroblock types */
1040             if(flags & FWD0)
1041                 mv_pred(h, MV_FWD_X0, MV_FWD_C2, MV_PRED_TOP,  BLK_16X8, 1);
1042             if(flags & SYM0)
1043                 mv_pred_sym(h, &h->mv[MV_FWD_X0], BLK_16X8);
1044             if(flags & FWD1)
1045                 mv_pred(h, MV_FWD_X2, MV_FWD_A1, MV_PRED_LEFT, BLK_16X8, 1);
1046             if(flags & SYM1)
1047                 mv_pred_sym(h, &h->mv[MV_FWD_X2], BLK_16X8);
1048             if(flags & BWD0)
1049                 mv_pred(h, MV_BWD_X0, MV_BWD_C2, MV_PRED_TOP,  BLK_16X8, 0);
1050             if(flags & BWD1)
1051                 mv_pred(h, MV_BWD_X2, MV_BWD_A1, MV_PRED_LEFT, BLK_16X8, 0);
1052         } else {          /* 8x16 macroblock types */
1053             if(flags & FWD0)
1054                 mv_pred(h, MV_FWD_X0, MV_FWD_B3, MV_PRED_LEFT, BLK_8X16, 1);
1055             if(flags & SYM0)
1056                 mv_pred_sym(h, &h->mv[MV_FWD_X0], BLK_8X16);
1057             if(flags & FWD1)
1058                 mv_pred(h, MV_FWD_X1, MV_FWD_C2, MV_PRED_TOPRIGHT,BLK_8X16, 1);
1059             if(flags & SYM1)
1060                 mv_pred_sym(h, &h->mv[MV_FWD_X1], BLK_8X16);
1061             if(flags & BWD0)
1062                 mv_pred(h, MV_BWD_X0, MV_BWD_B3, MV_PRED_LEFT, BLK_8X16, 0);
1063             if(flags & BWD1)
1064                 mv_pred(h, MV_BWD_X1, MV_BWD_C2, MV_PRED_TOPRIGHT,BLK_8X16, 0);
1065         }
1066     }
1067     inter_pred(h, mb_type);
1068     if(mb_type != B_SKIP)
1069         decode_residual_inter(h);
1070     filter_mb(h,mb_type);
1071 }
1072
1073 /*****************************************************************************
1074  *
1075  * slice level
1076  *
1077  ****************************************************************************/
1078
1079 static inline int decode_slice_header(AVSContext *h, GetBitContext *gb) {
1080     if(h->stc > 0xAF)
1081         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "unexpected start code 0x%02x\n", h->stc);
1082     h->mby = h->stc;
1083     if((h->mby == 0) && (!h->qp_fixed)){
1084         h->qp_fixed = get_bits1(gb);
1085         h->qp = get_bits(gb,6);
1086     }
1087     /* inter frame or second slice can have weighting params */
1088     if((h->pic_type != FF_I_TYPE) || (!h->pic_structure && h->mby >= h->mb_width/2))
1089         if(get_bits1(gb)) { //slice_weighting_flag
1090             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
1091                    "weighted prediction not yet supported\n");
1092         }
1093     return 0;
1094 }
1095
1096 static inline void check_for_slice(AVSContext *h) {
1097     GetBitContext *gb = &h->s.gb;
1098     int align;
1099     align = (-get_bits_count(gb)) & 7;
1100     if((show_bits_long(gb,24+align) & 0xFFFFFF) == 0x000001) {
1101         get_bits_long(gb,24+align);
1102         h->stc = get_bits(gb,8);
1103         decode_slice_header(h,gb);
1104     }
1105 }
1106
1107 /*****************************************************************************
1108  *
1109  * frame level
1110  *
1111  ****************************************************************************/
1112
1113 static void init_pic(AVSContext *h) {
1114     int i;
1115
1116     /* clear some predictors */
1117     for(i=0;i<=20;i+=4)
1118         h->mv[i] = un_mv;
1119     h->mv[MV_BWD_X0] = dir_mv;
1120     set_mvs(&h->mv[MV_BWD_X0], BLK_16X16);
1121     h->mv[MV_FWD_X0] = dir_mv;
1122     set_mvs(&h->mv[MV_FWD_X0], BLK_16X16);
1123     h->pred_mode_Y[3] = h->pred_mode_Y[6] = NOT_AVAIL;
1124     h->cy = h->picture.data[0];
1125     h->cu = h->picture.data[1];
1126     h->cv = h->picture.data[2];
1127     h->l_stride = h->picture.linesize[0];
1128     h->c_stride = h->picture.linesize[1];
1129     h->luma_scan[2] = 8*h->l_stride;
1130     h->luma_scan[3] = 8*h->l_stride+8;
1131     h->mbx = h->mby = 0;
1132     h->flags = 0;
1133 }
1134
1135 static int decode_pic(AVSContext *h) {
1136     MpegEncContext *s = &h->s;
1137     int skip_count;
1138     enum mb_t mb_type;
1139
1140     if (!s->context_initialized) {
1141         s->avctx->idct_algo = FF_IDCT_CAVS;
1142         if (MPV_common_init(s) < 0)
1143             return -1;
1144         ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation,&h->scantable,ff_zigzag_direct);
1145     }
1146     get_bits(&s->gb,16);//bbv_dwlay
1147     if(h->stc == PIC_PB_START_CODE) {
1148         h->pic_type = get_bits(&s->gb,2) + FF_I_TYPE;
1149         if(h->pic_type > FF_B_TYPE) {
1150             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal picture type\n");
1151             return -1;
1152         }
1153         /* make sure we have the reference frames we need */
1154         if(!h->DPB[0].data[0] ||
1155           (!h->DPB[1].data[0] && h->pic_type == FF_B_TYPE))
1156             return -1;
1157     } else {
1158         h->pic_type = FF_I_TYPE;
1159         if(get_bits1(&s->gb))
1160             get_bits(&s->gb,16);//time_code
1161     }
1162     /* release last B frame */
1163     if(h->picture.data[0])
1164         s->avctx->release_buffer(s->avctx, (AVFrame *)&h->picture);
1165
1166     s->avctx->get_buffer(s->avctx, (AVFrame *)&h->picture);
1167     init_pic(h);
1168     h->picture.poc = get_bits(&s->gb,8)*2;
1169
1170     /* get temporal distances and MV scaling factors */
1171     if(h->pic_type != FF_B_TYPE) {
1172         h->dist[0] = (h->picture.poc - h->DPB[0].poc  + 512) % 512;
1173     } else {
1174         h->dist[0] = (h->DPB[0].poc  - h->picture.poc + 512) % 512;
1175     }
1176     h->dist[1] = (h->picture.poc - h->DPB[1].poc  + 512) % 512;
1177     h->scale_den[0] = h->dist[0] ? 512/h->dist[0] : 0;
1178     h->scale_den[1] = h->dist[1] ? 512/h->dist[1] : 0;
1179     if(h->pic_type == FF_B_TYPE) {
1180         h->sym_factor = h->dist[0]*h->scale_den[1];
1181     } else {
1182         h->direct_den[0] = h->dist[0] ? 16384/h->dist[0] : 0;
1183         h->direct_den[1] = h->dist[1] ? 16384/h->dist[1] : 0;
1184     }
1185
1186     if(s->low_delay)
1187         get_ue_golomb(&s->gb); //bbv_check_times
1188     h->progressive             = get_bits1(&s->gb);
1189     if(h->progressive)
1190         h->pic_structure = 1;
1191     else if(!(h->pic_structure = get_bits1(&s->gb) && (h->stc == PIC_PB_START_CODE)) )
1192         get_bits1(&s->gb);     //advanced_pred_mode_disable
1193     skip_bits1(&s->gb);        //top_field_first
1194     skip_bits1(&s->gb);        //repeat_first_field
1195     h->qp_fixed                = get_bits1(&s->gb);
1196     h->qp                      = get_bits(&s->gb,6);
1197     if(h->pic_type == FF_I_TYPE) {
1198         if(!h->progressive && !h->pic_structure)
1199             skip_bits1(&s->gb);//what is this?
1200         skip_bits(&s->gb,4);   //reserved bits
1201     } else {
1202         if(!(h->pic_type == FF_B_TYPE && h->pic_structure == 1))
1203             h->ref_flag        = get_bits1(&s->gb);
1204         skip_bits(&s->gb,4);   //reserved bits
1205         h->skip_mode_flag      = get_bits1(&s->gb);
1206     }
1207     h->loop_filter_disable     = get_bits1(&s->gb);
1208     if(!h->loop_filter_disable && get_bits1(&s->gb)) {
1209         h->alpha_offset        = get_se_golomb(&s->gb);
1210         h->beta_offset         = get_se_golomb(&s->gb);
1211     } else {
1212         h->alpha_offset = h->beta_offset  = 0;
1213     }
1214     check_for_slice(h);
1215     if(h->pic_type == FF_I_TYPE) {
1216         do {
1217             decode_mb_i(h, 0);
1218         } while(next_mb(h));
1219     } else if(h->pic_type == FF_P_TYPE) {
1220         do {
1221             if(h->skip_mode_flag) {
1222                 skip_count = get_ue_golomb(&s->gb);
1223                 while(skip_count--) {
1224                     decode_mb_p(h,P_SKIP);
1225                     if(!next_mb(h))
1226                         goto done;
1227                 }
1228                 mb_type = get_ue_golomb(&s->gb) + P_16X16;
1229             } else
1230                 mb_type = get_ue_golomb(&s->gb) + P_SKIP;
1231             if(mb_type > P_8X8) {
1232                 decode_mb_i(h, mb_type - P_8X8 - 1);
1233             } else
1234                 decode_mb_p(h,mb_type);
1235         } while(next_mb(h));
1236     } else { /* FF_B_TYPE */
1237         do {
1238             if(h->skip_mode_flag) {
1239                 skip_count = get_ue_golomb(&s->gb);
1240                 while(skip_count--) {
1241                     decode_mb_b(h,B_SKIP);
1242                     if(!next_mb(h))
1243                         goto done;
1244                 }
1245                 mb_type = get_ue_golomb(&s->gb) + B_DIRECT;
1246             } else
1247                 mb_type = get_ue_golomb(&s->gb) + B_SKIP;
1248             if(mb_type > B_8X8) {
1249                 decode_mb_i(h, mb_type - B_8X8 - 1);
1250             } else
1251                 decode_mb_b(h,mb_type);
1252         } while(next_mb(h));
1253     }
1254  done:
1255     if(h->pic_type != FF_B_TYPE) {
1256         if(h->DPB[1].data[0])
1257             s->avctx->release_buffer(s->avctx, (AVFrame *)&h->DPB[1]);
1258         memcpy(&h->DPB[1], &h->DPB[0], sizeof(Picture));
1259         memcpy(&h->DPB[0], &h->picture, sizeof(Picture));
1260         memset(&h->picture,0,sizeof(Picture));
1261     }
1262     return 0;
1263 }
1264
1265 /*****************************************************************************
1266  *
1267  * headers and interface
1268  *
1269  ****************************************************************************/
1270
1271 /**
1272  * some predictions require data from the top-neighbouring macroblock.
1273  * this data has to be stored for one complete row of macroblocks
1274  * and this storage space is allocated here
1275  */
1276 static void init_top_lines(AVSContext *h) {
1277     /* alloc top line of predictors */
1278     h->top_qp       = av_malloc( h->mb_width);
1279     h->top_mv[0]    = av_malloc((h->mb_width*2+1)*sizeof(vector_t));
1280     h->top_mv[1]    = av_malloc((h->mb_width*2+1)*sizeof(vector_t));
1281     h->top_pred_Y   = av_malloc( h->mb_width*2*sizeof(*h->top_pred_Y));
1282     h->top_border_y = av_malloc((h->mb_width+1)*16);
1283     h->top_border_u = av_malloc((h->mb_width)*10);
1284     h->top_border_v = av_malloc((h->mb_width)*10);
1285
1286     /* alloc space for co-located MVs and types */
1287     h->col_mv       = av_malloc( h->mb_width*h->mb_height*4*sizeof(vector_t));
1288     h->col_type_base = av_malloc(h->mb_width*h->mb_height);
1289     h->block        = av_mallocz(64*sizeof(DCTELEM));
1290 }
1291
1292 static int decode_seq_header(AVSContext *h) {
1293     MpegEncContext *s = &h->s;
1294     extern const AVRational ff_frame_rate_tab[];
1295     int frame_rate_code;
1296
1297     h->profile =         get_bits(&s->gb,8);
1298     h->level =           get_bits(&s->gb,8);
1299     skip_bits1(&s->gb); //progressive sequence
1300     s->width =           get_bits(&s->gb,14);
1301     s->height =          get_bits(&s->gb,14);
1302     skip_bits(&s->gb,2); //chroma format
1303     skip_bits(&s->gb,3); //sample_precision
1304     h->aspect_ratio =    get_bits(&s->gb,4);
1305     frame_rate_code =    get_bits(&s->gb,4);
1306     skip_bits(&s->gb,18);//bit_rate_lower
1307     skip_bits1(&s->gb);  //marker_bit
1308     skip_bits(&s->gb,12);//bit_rate_upper
1309     s->low_delay =       get_bits1(&s->gb);
1310     h->mb_width  = (s->width  + 15) >> 4;
1311     h->mb_height = (s->height + 15) >> 4;
1312     h->s.avctx->time_base.den = ff_frame_rate_tab[frame_rate_code].num;
1313     h->s.avctx->time_base.num = ff_frame_rate_tab[frame_rate_code].den;
1314     h->s.avctx->width  = s->width;
1315     h->s.avctx->height = s->height;
1316     if(!h->top_qp)
1317         init_top_lines(h);
1318     return 0;
1319 }
1320
1321 /**
1322  * finds the end of the current frame in the bitstream.
1323  * @return the position of the first byte of the next frame, or -1
1324  */
1325 int ff_cavs_find_frame_end(ParseContext *pc, const uint8_t *buf, int buf_size) {
1326     int pic_found, i;
1327     uint32_t state;
1328
1329     pic_found= pc->frame_start_found;
1330     state= pc->state;
1331
1332     i=0;
1333     if(!pic_found){
1334         for(i=0; i<buf_size; i++){
1335             state= (state<<8) | buf[i];
1336             if(state == PIC_I_START_CODE || state == PIC_PB_START_CODE){
1337                 i++;
1338                 pic_found=1;
1339                 break;
1340             }
1341         }
1342     }
1343
1344     if(pic_found){
1345         /* EOF considered as end of frame */
1346         if (buf_size == 0)
1347             return 0;
1348         for(; i<buf_size; i++){
1349             state= (state<<8) | buf[i];
1350             if((state&0xFFFFFF00) == 0x100){
1351                 if(state < SLICE_MIN_START_CODE || state > SLICE_MAX_START_CODE){
1352                     pc->frame_start_found=0;
1353                     pc->state=-1;
1354                     return i-3;
1355                 }
1356             }
1357         }
1358     }
1359     pc->frame_start_found= pic_found;
1360     pc->state= state;
1361     return END_NOT_FOUND;
1362 }
1363
1364 void ff_cavs_flush(AVCodecContext * avctx) {
1365     AVSContext *h = avctx->priv_data;
1366     h->got_keyframe = 0;
1367 }
1368
1369 static int cavs_decode_frame(AVCodecContext * avctx,void *data, int *data_size,
1370                              uint8_t * buf, int buf_size) {
1371     AVSContext *h = avctx->priv_data;
1372     MpegEncContext *s = &h->s;
1373     int input_size;
1374     const uint8_t *buf_end;
1375     const uint8_t *buf_ptr;
1376     AVFrame *picture = data;
1377     uint32_t stc;
1378
1379     s->avctx = avctx;
1380
1381     if (buf_size == 0) {
1382         if(!s->low_delay && h->DPB[0].data[0]) {
1383             *data_size = sizeof(AVPicture);
1384             *picture = *(AVFrame *) &h->DPB[0];
1385         }
1386         return 0;
1387     }
1388
1389     buf_ptr = buf;
1390     buf_end = buf + buf_size;
1391     for(;;) {
1392         buf_ptr = ff_find_start_code(buf_ptr,buf_end, &stc);
1393         if(stc & 0xFFFFFE00)
1394             return FFMAX(0, buf_ptr - buf - s->parse_context.last_index);
1395         input_size = (buf_end - buf_ptr)*8;
1396         switch(stc) {
1397         case SEQ_START_CODE:
1398             init_get_bits(&s->gb, buf_ptr, input_size);
1399             decode_seq_header(h);
1400             break;
1401         case PIC_I_START_CODE:
1402             if(!h->got_keyframe) {
1403                 if(h->DPB[0].data[0])
1404                     avctx->release_buffer(avctx, (AVFrame *)&h->DPB[0]);
1405                 if(h->DPB[1].data[0])
1406                     avctx->release_buffer(avctx, (AVFrame *)&h->DPB[1]);
1407                 h->got_keyframe = 1;
1408             }
1409         case PIC_PB_START_CODE:
1410             *data_size = 0;
1411             if(!h->got_keyframe)
1412                 break;
1413             init_get_bits(&s->gb, buf_ptr, input_size);
1414             h->stc = stc;
1415             if(decode_pic(h))
1416                 break;
1417             *data_size = sizeof(AVPicture);
1418             if(h->pic_type != FF_B_TYPE) {
1419                 if(h->DPB[1].data[0]) {
1420                     *picture = *(AVFrame *) &h->DPB[1];
1421                 } else {
1422                     *data_size = 0;
1423                 }
1424             } else
1425                 *picture = *(AVFrame *) &h->picture;
1426             break;
1427         case EXT_START_CODE:
1428             //mpeg_decode_extension(avctx,buf_ptr, input_size);
1429             break;
1430         case USER_START_CODE:
1431             //mpeg_decode_user_data(avctx,buf_ptr, input_size);
1432             break;
1433         default:
1434             if (stc >= SLICE_MIN_START_CODE &&
1435                 stc <= SLICE_MAX_START_CODE) {
1436                 init_get_bits(&s->gb, buf_ptr, input_size);
1437                 decode_slice_header(h, &s->gb);
1438             }
1439             break;
1440         }
1441     }
1442 }
1443
1444 static int cavs_decode_init(AVCodecContext * avctx) {
1445     AVSContext *h = avctx->priv_data;
1446     MpegEncContext * const s = &h->s;
1447
1448     MPV_decode_defaults(s);
1449     s->avctx = avctx;
1450
1451     avctx->pix_fmt= PIX_FMT_YUV420P;
1452
1453     h->luma_scan[0] = 0;
1454     h->luma_scan[1] = 8;
1455     h->intra_pred_l[      INTRA_L_VERT] = intra_pred_vert;
1456     h->intra_pred_l[     INTRA_L_HORIZ] = intra_pred_horiz;
1457     h->intra_pred_l[        INTRA_L_LP] = intra_pred_lp;
1458     h->intra_pred_l[ INTRA_L_DOWN_LEFT] = intra_pred_down_left;
1459     h->intra_pred_l[INTRA_L_DOWN_RIGHT] = intra_pred_down_right;
1460     h->intra_pred_l[   INTRA_L_LP_LEFT] = intra_pred_lp_left;
1461     h->intra_pred_l[    INTRA_L_LP_TOP] = intra_pred_lp_top;
1462     h->intra_pred_l[    INTRA_L_DC_128] = intra_pred_dc_128;
1463     h->intra_pred_c[        INTRA_C_LP] = intra_pred_lp;
1464     h->intra_pred_c[     INTRA_C_HORIZ] = intra_pred_horiz;
1465     h->intra_pred_c[      INTRA_C_VERT] = intra_pred_vert;
1466     h->intra_pred_c[     INTRA_C_PLANE] = intra_pred_plane;
1467     h->intra_pred_c[   INTRA_C_LP_LEFT] = intra_pred_lp_left;
1468     h->intra_pred_c[    INTRA_C_LP_TOP] = intra_pred_lp_top;
1469     h->intra_pred_c[    INTRA_C_DC_128] = intra_pred_dc_128;
1470     h->mv[ 7] = un_mv;
1471     h->mv[19] = un_mv;
1472     return 0;
1473 }
1474
1475 static int cavs_decode_end(AVCodecContext * avctx) {
1476     AVSContext *h = avctx->priv_data;
1477
1478     av_free(h->top_qp);
1479     av_free(h->top_mv[0]);
1480     av_free(h->top_mv[1]);
1481     av_free(h->top_pred_Y);
1482     av_free(h->top_border_y);
1483     av_free(h->top_border_u);
1484     av_free(h->top_border_v);
1485     av_free(h->col_mv);
1486     av_free(h->col_type_base);
1487     av_free(h->block);
1488     return 0;
1489 }
1490
1491 AVCodec cavs_decoder = {
1492     "cavs",
1493     CODEC_TYPE_VIDEO,
1494     CODEC_ID_CAVS,
1495     sizeof(AVSContext),
1496     cavs_decode_init,
1497     NULL,
1498     cavs_decode_end,
1499     cavs_decode_frame,
1500     CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DELAY,
1501     .flush= ff_cavs_flush,
1502 };