git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/vp3.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003-2004 The FFmpeg project
   3  * Copyright (C) 2019 Peter Ross
   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 Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * On2 VP3/VP4 Video Decoder
  25  *
  26  * VP3 Video Decoder by Mike Melanson (mike at multimedia.cx)
  27  * For more information about the VP3 coding process, visit:
  28  *   http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=On2_VP3
  29  *
  30  * Theora decoder by Alex Beregszaszi
  31  */
  32
  33 #include <stdio.h>
  34 #include <stdlib.h>
  35 #include <string.h>
  36
  37 #include "libavutil/imgutils.h"
  38
  39 #include "avcodec.h"
  40 #include "get_bits.h"
  41 #include "hpeldsp.h"
  42 #include "internal.h"
  43 #include "mathops.h"
  44 #include "thread.h"
  45 #include "videodsp.h"
  46 #include "vp3data.h"
  47 #include "vp4data.h"
  48 #include "vp3dsp.h"
  49 #include "xiph.h"
  50
  51 #define FRAGMENT_PIXELS 8
  52
  53 // FIXME split things out into their own arrays
  54 typedef struct Vp3Fragment {
  55     int16_t dc;
  56     uint8_t coding_method;
  57     uint8_t qpi;
  58 } Vp3Fragment;
  59
  60 #define SB_NOT_CODED        0
  61 #define SB_PARTIALLY_CODED  1
  62 #define SB_FULLY_CODED      2
  63
  64 // This is the maximum length of a single long bit run that can be encoded
  65 // for superblock coding or block qps. Theora special-cases this to read a
  66 // bit instead of flipping the current bit to allow for runs longer than 4129.
  67 #define MAXIMUM_LONG_BIT_RUN 4129
  68
  69 #define MODE_INTER_NO_MV      0
  70 #define MODE_INTRA            1
  71 #define MODE_INTER_PLUS_MV    2
  72 #define MODE_INTER_LAST_MV    3
  73 #define MODE_INTER_PRIOR_LAST 4
  74 #define MODE_USING_GOLDEN     5
  75 #define MODE_GOLDEN_MV        6
  76 #define MODE_INTER_FOURMV     7
  77 #define CODING_MODE_COUNT     8
  78
  79 /* special internal mode */
  80 #define MODE_COPY             8
  81
  82 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb);
  83 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb);
  84
  85
  86 /* There are 6 preset schemes, plus a free-form scheme */
  87 static const int ModeAlphabet[6][CODING_MODE_COUNT] = {
  88     /* scheme 1: Last motion vector dominates */
  89     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
  90       MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTER_NO_MV,
  91       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
  92       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
  93
  94     /* scheme 2 */
  95     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
  96       MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PLUS_MV,
  97       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
  98       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
  99
 100     /* scheme 3 */
 101     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
 102       MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_NO_MV,
 103       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 104       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 105
 106     /* scheme 4 */
 107     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
 108       MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PRIOR_LAST,
 109       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 110       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 111
 112     /* scheme 5: No motion vector dominates */
 113     { MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_LAST_MV,
 114       MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_PLUS_MV,
 115       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 116       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 117
 118     /* scheme 6 */
 119     { MODE_INTER_NO_MV,      MODE_USING_GOLDEN,
 120       MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
 121       MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTRA,
 122       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 123 };
 124
 125 static const uint8_t hilbert_offset[16][2] = {
 126     { 0, 0 }, { 1, 0 }, { 1, 1 }, { 0, 1 },
 127     { 0, 2 }, { 0, 3 }, { 1, 3 }, { 1, 2 },
 128     { 2, 2 }, { 2, 3 }, { 3, 3 }, { 3, 2 },
 129     { 3, 1 }, { 2, 1 }, { 2, 0 }, { 3, 0 }
 130 };
 131
 132 enum {
 133     VP4_DC_INTRA  = 0,
 134     VP4_DC_INTER  = 1,
 135     VP4_DC_GOLDEN = 2,
 136     NB_VP4_DC_TYPES,
 137     VP4_DC_UNDEFINED = NB_VP4_DC_TYPES
 138 };
 139
 140 static const uint8_t vp4_pred_block_type_map[8] = {
 141     [MODE_INTER_NO_MV]      = VP4_DC_INTER,
 142     [MODE_INTRA]            = VP4_DC_INTRA,
 143     [MODE_INTER_PLUS_MV]    = VP4_DC_INTER,
 144     [MODE_INTER_LAST_MV]    = VP4_DC_INTER,
 145     [MODE_INTER_PRIOR_LAST] = VP4_DC_INTER,
 146     [MODE_USING_GOLDEN]     = VP4_DC_GOLDEN,
 147     [MODE_GOLDEN_MV]        = VP4_DC_GOLDEN,
 148     [MODE_INTER_FOURMV]     = VP4_DC_INTER,
 149 };
 150
 151 typedef struct {
 152     int dc;
 153     int type;
 154 } VP4Predictor;
 155
 156 #define MIN_DEQUANT_VAL 2
 157
 158 typedef struct Vp3DecodeContext {
 159     AVCodecContext *avctx;
 160     int theora, theora_tables, theora_header;
 161     int version;
 162     int width, height;
 163     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
 164     ThreadFrame golden_frame;
 165     ThreadFrame last_frame;
 166     ThreadFrame current_frame;
 167     int keyframe;
 168     uint8_t idct_permutation[64];
 169     uint8_t idct_scantable[64];
 170     HpelDSPContext hdsp;
 171     VideoDSPContext vdsp;
 172     VP3DSPContext vp3dsp;
 173     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
 174     int flipped_image;
 175     int last_slice_end;
 176     int skip_loop_filter;
 177
 178     int qps[3];
 179     int nqps;
 180     int last_qps[3];
 181
 182     int superblock_count;
 183     int y_superblock_width;
 184     int y_superblock_height;
 185     int y_superblock_count;
 186     int c_superblock_width;
 187     int c_superblock_height;
 188     int c_superblock_count;
 189     int u_superblock_start;
 190     int v_superblock_start;
 191     unsigned char *superblock_coding;
 192
 193     int macroblock_count; /* y macroblock count */
 194     int macroblock_width;
 195     int macroblock_height;
 196     int c_macroblock_count;
 197     int c_macroblock_width;
 198     int c_macroblock_height;
 199     int yuv_macroblock_count; /* y+u+v macroblock count */
 200
 201     int fragment_count;
 202     int fragment_width[2];
 203     int fragment_height[2];
 204
 205     Vp3Fragment *all_fragments;
 206     int fragment_start[3];
 207     int data_offset[3];
 208     uint8_t offset_x;
 209     uint8_t offset_y;
 210     int offset_x_warned;
 211
 212     int8_t (*motion_val[2])[2];
 213
 214     /* tables */
 215     uint16_t coded_dc_scale_factor[2][64];
 216     uint32_t coded_ac_scale_factor[64];
 217     uint8_t base_matrix[384][64];
 218     uint8_t qr_count[2][3];
 219     uint8_t qr_size[2][3][64];
 220     uint16_t qr_base[2][3][64];
 221
 222     /**
 223      * This is a list of all tokens in bitstream order. Reordering takes place
 224      * by pulling from each level during IDCT. As a consequence, IDCT must be
 225      * in Hilbert order, making the minimum slice height 64 for 4:2:0 and 32
 226      * otherwise. The 32 different tokens with up to 12 bits of extradata are
 227      * collapsed into 3 types, packed as follows:
 228      *   (from the low to high bits)
 229      *
 230      * 2 bits: type (0,1,2)
 231      *   0: EOB run, 14 bits for run length (12 needed)
 232      *   1: zero run, 7 bits for run length
 233      *                7 bits for the next coefficient (3 needed)
 234      *   2: coefficient, 14 bits (11 needed)
 235      *
 236      * Coefficients are signed, so are packed in the highest bits for automatic
 237      * sign extension.
 238      */
 239     int16_t *dct_tokens[3][64];
 240     int16_t *dct_tokens_base;
 241 #define TOKEN_EOB(eob_run)              ((eob_run) << 2)
 242 #define TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run) (((coeff) * 512) + ((zero_run) << 2) + 1)
 243 #define TOKEN_COEFF(coeff)              (((coeff) * 4) + 2)
 244
 245     /**
 246      * number of blocks that contain DCT coefficients at
 247      * the given level or higher
 248      */
 249     int num_coded_frags[3][64];
 250     int total_num_coded_frags;
 251
 252     /* this is a list of indexes into the all_fragments array indicating
 253      * which of the fragments are coded */
 254     int *coded_fragment_list[3];
 255
 256     int *kf_coded_fragment_list;
 257     int *nkf_coded_fragment_list;
 258     int num_kf_coded_fragment[3];
 259
 260     VLC dc_vlc[16];
 261     VLC ac_vlc_1[16];
 262     VLC ac_vlc_2[16];
 263     VLC ac_vlc_3[16];
 264     VLC ac_vlc_4[16];
 265
 266     VLC superblock_run_length_vlc; /* version < 2 */
 267     VLC fragment_run_length_vlc; /* version < 2 */
 268     VLC block_pattern_vlc[2]; /* version >= 2*/
 269     VLC mode_code_vlc;
 270     VLC motion_vector_vlc; /* version < 2 */
 271     VLC vp4_mv_vlc[2][7]; /* version >=2 */
 272
 273     /* these arrays need to be on 16-byte boundaries since SSE2 operations
 274      * index into them */
 275     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, qmat)[3][2][3][64];     ///< qmat[qpi][is_inter][plane]
 276
 277     /* This table contains superblock_count * 16 entries. Each set of 16
 278      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..15 of the superblock.
 279      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
 280      * index. */
 281     int *superblock_fragments;
 282
 283     /* This is an array that indicates how a particular macroblock
 284      * is coded. */
 285     unsigned char *macroblock_coding;
 286
 287     uint8_t *edge_emu_buffer;
 288
 289     /* Huffman decode */
 290     int hti;
 291     unsigned int hbits;
 292     int entries;
 293     int huff_code_size;
 294     uint32_t huffman_table[80][32][2];
 295
 296     uint8_t filter_limit_values[64];
 297     DECLARE_ALIGNED(8, int, bounding_values_array)[256 + 2];
 298
 299     VP4Predictor * dc_pred_row; /* dc_pred_row[y_superblock_width * 4] */
 300 } Vp3DecodeContext;
 301
 302 /************************************************************************
 303  * VP3 specific functions
 304  ************************************************************************/
 305
 306 static av_cold void free_tables(AVCodecContext *avctx)
 307 {
 308     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 309
 310     av_freep(&s->superblock_coding);
 311     av_freep(&s->all_fragments);
 312     av_freep(&s->nkf_coded_fragment_list);
 313     av_freep(&s->kf_coded_fragment_list);
 314     av_freep(&s->dct_tokens_base);
 315     av_freep(&s->superblock_fragments);
 316     av_freep(&s->macroblock_coding);
 317     av_freep(&s->dc_pred_row);
 318     av_freep(&s->motion_val[0]);
 319     av_freep(&s->motion_val[1]);
 320 }
 321
 322 static void vp3_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 323 {
 324     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 325
 326     if (s->golden_frame.f)
 327         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
 328     if (s->last_frame.f)
 329         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
 330     if (s->current_frame.f)
 331         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->current_frame);
 332 }
 333
 334 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 335 {
 336     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 337     int i, j;
 338
 339     free_tables(avctx);
 340     av_freep(&s->edge_emu_buffer);
 341
 342     s->theora_tables = 0;
 343
 344     /* release all frames */
 345     vp3_decode_flush(avctx);
 346     av_frame_free(&s->current_frame.f);
 347     av_frame_free(&s->last_frame.f);
 348     av_frame_free(&s->golden_frame.f);
 349
 350     if (avctx->internal->is_copy)
 351         return 0;
 352
 353     for (i = 0; i < 16; i++) {
 354         ff_free_vlc(&s->dc_vlc[i]);
 355         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_1[i]);
 356         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_2[i]);
 357         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_3[i]);
 358         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_4[i]);
 359     }
 360
 361     ff_free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
 362     ff_free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
 363     ff_free_vlc(&s->mode_code_vlc);
 364     ff_free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
 365
 366     for (j = 0; j < 2; j++)
 367         for (i = 0; i < 7; i++)
 368             ff_free_vlc(&s->vp4_mv_vlc[j][i]);
 369
 370     for (i = 0; i < 2; i++)
 371         ff_free_vlc(&s->block_pattern_vlc[i]);
 372     return 0;
 373 }
 374
 375 /**
 376  * This function sets up all of the various blocks mappings:
 377  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
 378  * superblocks <-> macroblocks
 379  *
 380  * @return 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
 381  */
 382 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
 383 {
 384     int sb_x, sb_y, plane;
 385     int x, y, i, j = 0;
 386
 387     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 388         int sb_width    = plane ? s->c_superblock_width
 389                                 : s->y_superblock_width;
 390         int sb_height   = plane ? s->c_superblock_height
 391                                 : s->y_superblock_height;
 392         int frag_width  = s->fragment_width[!!plane];
 393         int frag_height = s->fragment_height[!!plane];
 394
 395         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++)
 396             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++)
 397                 for (i = 0; i < 16; i++) {
 398                     x = 4 * sb_x + hilbert_offset[i][0];
 399                     y = 4 * sb_y + hilbert_offset[i][1];
 400
 401                     if (x < frag_width && y < frag_height)
 402                         s->superblock_fragments[j++] = s->fragment_start[plane] +
 403                                                        y * frag_width + x;
 404                     else
 405                         s->superblock_fragments[j++] = -1;
 406                 }
 407     }
 408
 409     return 0;  /* successful path out */
 410 }
 411
 412 /*
 413  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
 414  * frame.
 415  */
 416 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
 417 {
 418     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
 419     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
 420
 421     for (inter = 0; inter < 2; inter++) {
 422         for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 423             int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[!!plane][s->qps[qpi]];
 424             int sum = 0;
 425             for (qri = 0; qri < s->qr_count[inter][plane]; qri++) {
 426                 sum += s->qr_size[inter][plane][qri];
 427                 if (s->qps[qpi] <= sum)
 428                     break;
 429             }
 430             qistart = sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
 431             bmi     = s->qr_base[inter][plane][qri];
 432             bmj     = s->qr_base[inter][plane][qri + 1];
 433             for (i = 0; i < 64; i++) {
 434                 int coeff = (2 * (sum     - s->qps[qpi]) * s->base_matrix[bmi][i] -
 435                              2 * (qistart - s->qps[qpi]) * s->base_matrix[bmj][i] +
 436                              s->qr_size[inter][plane][qri]) /
 437                             (2 * s->qr_size[inter][plane][qri]);
 438
 439                 int qmin   = 8 << (inter + !i);
 440                 int qscale = i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
 441                 int qbias = (1 + inter) * 3;
 442                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->idct_permutation[i]] =
 443                     (i == 0 || s->version < 2) ? av_clip((qscale * coeff) / 100 * 4, qmin, 4096)
 444                                                : (qscale * (coeff - qbias) / 100 + qbias) * 4;
 445             }
 446             /* all DC coefficients use the same quant so as not to interfere
 447              * with DC prediction */
 448             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
 449         }
 450     }
 451 }
 452
 453 /*
 454  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
 455  * quality index is different from the previous frame's.
 456  *
 457  * The filter_limit_values may not be larger than 127.
 458  */
 459 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
 460 {
 461     ff_vp3dsp_set_bounding_values(s->bounding_values_array, s->filter_limit_values[s->qps[0]]);
 462 }
 463
 464 /*
 465  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
 466  * information from the bitstream.
 467  */
 468 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 469 {
 470     int superblock_starts[3] = {
 471         0, s->u_superblock_start, s->v_superblock_start
 472     };
 473     int bit = 0;
 474     int current_superblock = 0;
 475     int current_run = 0;
 476     int num_partial_superblocks = 0;
 477
 478     int i, j;
 479     int current_fragment;
 480     int plane;
 481     int plane0_num_coded_frags = 0;
 482
 483     if (s->keyframe) {
 484         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
 485     } else {
 486         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
 487         bit         = get_bits1(gb) ^ 1;
 488         current_run = 0;
 489
 490         while (current_superblock < s->superblock_count && get_bits_left(gb) > 0) {
 491             if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
 492                 bit = get_bits1(gb);
 493             else
 494                 bit ^= 1;
 495
 496             current_run = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table,
 497                                    6, 2) + 1;
 498             if (current_run == 34)
 499                 current_run += get_bits(gb, 12);
 500
 501             if (current_run > s->superblock_count - current_superblock) {
 502                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 503                        "Invalid partially coded superblock run length\n");
 504                 return -1;
 505             }
 506
 507             memset(s->superblock_coding + current_superblock, bit, current_run);
 508
 509             current_superblock += current_run;
 510             if (bit)
 511                 num_partial_superblocks += current_run;
 512         }
 513
 514         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
 515          * not marked as partially coded in the previous step */
 516         if (num_partial_superblocks < s->superblock_count) {
 517             int superblocks_decoded = 0;
 518
 519             current_superblock = 0;
 520             bit                = get_bits1(gb) ^ 1;
 521             current_run        = 0;
 522
 523             while (superblocks_decoded < s->superblock_count - num_partial_superblocks &&
 524                    get_bits_left(gb) > 0) {
 525                 if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
 526                     bit = get_bits1(gb);
 527                 else
 528                     bit ^= 1;
 529
 530                 current_run = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table,
 531                                        6, 2) + 1;
 532                 if (current_run == 34)
 533                     current_run += get_bits(gb, 12);
 534
 535                 for (j = 0; j < current_run; current_superblock++) {
 536                     if (current_superblock >= s->superblock_count) {
 537                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 538                                "Invalid fully coded superblock run length\n");
 539                         return -1;
 540                     }
 541
 542                     /* skip any superblocks already marked as partially coded */
 543                     if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
 544                         s->superblock_coding[current_superblock] = 2 * bit;
 545                         j++;
 546                     }
 547                 }
 548                 superblocks_decoded += current_run;
 549             }
 550         }
 551
 552         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
 553          * unpacking fragment codings */
 554         if (num_partial_superblocks) {
 555             current_run = 0;
 556             bit         = get_bits1(gb);
 557             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
 558              * fetched the bit will be toggled again */
 559             bit ^= 1;
 560         }
 561     }
 562
 563     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
 564      * superblock (all planes) */
 565     s->total_num_coded_frags = 0;
 566     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
 567
 568     s->coded_fragment_list[0] = s->keyframe ? s->kf_coded_fragment_list
 569                                             : s->nkf_coded_fragment_list;
 570
 571     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 572         int sb_start = superblock_starts[plane];
 573         int sb_end   = sb_start + (plane ? s->c_superblock_count
 574                                          : s->y_superblock_count);
 575         int num_coded_frags = 0;
 576
 577         if (s->keyframe) {
 578             if (s->num_kf_coded_fragment[plane] == -1) {
 579                 for (i = sb_start; i < sb_end; i++) {
 580                     /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
 581                     for (j = 0; j < 16; j++) {
 582                         /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
 583                         current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
 584                         if (current_fragment != -1) {
 585                             s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
 586                                 current_fragment;
 587                         }
 588                     }
 589                 }
 590                 s->num_kf_coded_fragment[plane] = num_coded_frags;
 591             } else
 592                 num_coded_frags = s->num_kf_coded_fragment[plane];
 593         } else {
 594             for (i = sb_start; i < sb_end && get_bits_left(gb) > 0; i++) {
 595                 if (get_bits_left(gb) < plane0_num_coded_frags >> 2) {
 596                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 597                 }
 598                 /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
 599                 for (j = 0; j < 16; j++) {
 600                     /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
 601                     current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
 602                     if (current_fragment != -1) {
 603                         int coded = s->superblock_coding[i];
 604
 605                         if (coded == SB_PARTIALLY_CODED) {
 606                             /* fragment may or may not be coded; this is the case
 607                              * that cares about the fragment coding runs */
 608                             if (current_run-- == 0) {
 609                                 bit        ^= 1;
 610                                 current_run = get_vlc2(gb, s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
 611                             }
 612                             coded = bit;
 613                         }
 614
 615                         if (coded) {
 616                             /* default mode; actual mode will be decoded in
 617                              * the next phase */
 618                             s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 619                                 MODE_INTER_NO_MV;
 620                             s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
 621                                 current_fragment;
 622                         } else {
 623                             /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
 624                             s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 625                                 MODE_COPY;
 626                         }
 627                     }
 628                 }
 629             }
 630         }
 631         if (!plane)
 632             plane0_num_coded_frags = num_coded_frags;
 633         s->total_num_coded_frags += num_coded_frags;
 634         for (i = 0; i < 64; i++)
 635             s->num_coded_frags[plane][i] = num_coded_frags;
 636         if (plane < 2)
 637             s->coded_fragment_list[plane + 1] = s->coded_fragment_list[plane] +
 638                                                 num_coded_frags;
 639     }
 640     return 0;
 641 }
 642
 643 #define BLOCK_X (2 * mb_x + (k & 1))
 644 #define BLOCK_Y (2 * mb_y + (k >> 1))
 645
 646 #if CONFIG_VP4_DECODER
 647 /**
 648  * @return number of blocks, or > yuv_macroblock_count on error.
 649  *         return value is always >= 1.
 650  */
 651 static int vp4_get_mb_count(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 652 {
 653     int v = 1;
 654     int bits;
 655     while ((bits = show_bits(gb, 9)) == 0x1ff) {
 656         skip_bits(gb, 9);
 657         v += 256;
 658         if (v > s->yuv_macroblock_count) {
 659             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid run length\n");
 660             return v;
 661         }
 662     }
 663 #define body(n) { \
 664     skip_bits(gb, 2 + n); \
 665     v += (1 << n) + get_bits(gb, n); }
 666 #define thresh(n) (0x200 - (0x80 >> n))
 667 #define else_if(n) else if (bits < thresh(n)) body(n)
 668     if (bits < 0x100) {
 669         skip_bits(gb, 1);
 670     } else if (bits < thresh(0)) {
 671         skip_bits(gb, 2);
 672         v += 1;
 673     }
 674     else_if(1)
 675     else_if(2)
 676     else_if(3)
 677     else_if(4)
 678     else_if(5)
 679     else_if(6)
 680     else body(7)
 681 #undef body
 682 #undef thresh
 683 #undef else_if
 684     return v;
 685 }
 686
 687 static int vp4_get_block_pattern(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb, int *next_block_pattern_table)
 688 {
 689     int v = get_vlc2(gb, s->block_pattern_vlc[*next_block_pattern_table].table, 3, 2);
 690     if (v == -1) {
 691         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid block pattern\n");
 692         *next_block_pattern_table = 0;
 693         return 0;
 694     }
 695     *next_block_pattern_table = vp4_block_pattern_table_selector[v];
 696     return v + 1;
 697 }
 698
 699 static int vp4_unpack_macroblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 700 {
 701     int plane, i, j, k, fragment;
 702     int next_block_pattern_table;
 703     int bit, current_run, has_partial;
 704
 705     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
 706
 707     if (s->keyframe)
 708         return 0;
 709
 710     has_partial = 0;
 711     bit         = get_bits1(gb);
 712     for (i = 0; i < s->yuv_macroblock_count; i += current_run) {
 713         if (get_bits_left(gb) <= 0)
 714             return AVERROR_INVALIDDATA;
 715         current_run = vp4_get_mb_count(s, gb);
 716         if (current_run > s->yuv_macroblock_count - i)
 717             return -1;
 718         memset(s->superblock_coding + i, 2 * bit, current_run);
 719         bit ^= 1;
 720         has_partial |= bit;
 721     }
 722
 723     if (has_partial) {
 724         if (get_bits_left(gb) <= 0)
 725             return AVERROR_INVALIDDATA;
 726         bit  = get_bits1(gb);
 727         current_run = vp4_get_mb_count(s, gb);
 728         for (i = 0; i < s->yuv_macroblock_count; i++) {
 729             if (!s->superblock_coding[i]) {
 730                 if (!current_run) {
 731                     bit ^= 1;
 732                     current_run = vp4_get_mb_count(s, gb);
 733                 }
 734                 s->superblock_coding[i] = bit;
 735                 current_run--;
 736             }
 737         }
 738         if (current_run) /* handle situation when vp4_get_mb_count() fails */
 739             return -1;
 740     }
 741
 742     next_block_pattern_table = 0;
 743     i = 0;
 744     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 745         int sb_x, sb_y;
 746         int sb_width = plane ? s->c_superblock_width : s->y_superblock_width;
 747         int sb_height = plane ? s->c_superblock_height : s->y_superblock_height;
 748         int mb_width = plane ? s->c_macroblock_width : s->macroblock_width;
 749         int mb_height = plane ? s->c_macroblock_height : s->macroblock_height;
 750         int fragment_width = s->fragment_width[!!plane];
 751         int fragment_height = s->fragment_height[!!plane];
 752
 753         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++) {
 754             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++) {
 755                 for (j = 0; j < 4; j++) {
 756                     int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
 757                     int mb_y = 2 * sb_y + (j >> 1) ^ (j & 1);
 758                     int mb_coded, pattern, coded;
 759
 760                     if (mb_x >= mb_width || mb_y >= mb_height)
 761                         continue;
 762
 763                     mb_coded = s->superblock_coding[i++];
 764
 765                     if (mb_coded == SB_FULLY_CODED)
 766                         pattern = 0xF;
 767                     else if (mb_coded == SB_PARTIALLY_CODED)
 768                         pattern = vp4_get_block_pattern(s, gb, &next_block_pattern_table);
 769                     else
 770                         pattern = 0;
 771
 772                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 773                         if (BLOCK_X >= fragment_width || BLOCK_Y >= fragment_height)
 774                             continue;
 775                         fragment = s->fragment_start[plane] + BLOCK_Y * fragment_width + BLOCK_X;
 776                         coded = pattern & (8 >> k);
 777                         /* MODE_INTER_NO_MV is the default for coded fragments.
 778                            the actual method is decoded in the next phase. */
 779                         s->all_fragments[fragment].coding_method = coded ? MODE_INTER_NO_MV : MODE_COPY;
 780                     }
 781                 }
 782             }
 783         }
 784     }
 785     return 0;
 786 }
 787 #endif
 788
 789 /*
 790  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
 791  * from the bitstream.
 792  */
 793 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 794 {
 795     int i, j, k, sb_x, sb_y;
 796     int scheme;
 797     int current_macroblock;
 798     int current_fragment;
 799     int coding_mode;
 800     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
 801     const int *alphabet;
 802     Vp3Fragment *frag;
 803
 804     if (s->keyframe) {
 805         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
 806             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
 807     } else {
 808         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
 809         scheme = get_bits(gb, 3);
 810
 811         /* is it a custom coding scheme? */
 812         if (scheme == 0) {
 813             for (i = 0; i < 8; i++)
 814                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
 815             for (i = 0; i < 8; i++)
 816                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
 817             alphabet = custom_mode_alphabet;
 818         } else
 819             alphabet = ModeAlphabet[scheme - 1];
 820
 821         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
 822          * coded fragments */
 823         for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
 824             for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
 825                 if (get_bits_left(gb) <= 0)
 826                     return -1;
 827
 828                 for (j = 0; j < 4; j++) {
 829                     int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
 830                     int mb_y = 2 * sb_y + (((j >> 1) + j) & 1);
 831                     current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
 832
 833                     if (mb_x >= s->macroblock_width ||
 834                         mb_y >= s->macroblock_height)
 835                         continue;
 836
 837                     /* coding modes are only stored if the macroblock has
 838                      * at least one luma block coded, otherwise it must be
 839                      * INTER_NO_MV */
 840                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 841                         current_fragment = BLOCK_Y *
 842                                            s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
 843                         if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY)
 844                             break;
 845                     }
 846                     if (k == 4) {
 847                         s->macroblock_coding[current_macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
 848                         continue;
 849                     }
 850
 851                     /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
 852                     if (scheme == 7)
 853                         coding_mode = get_bits(gb, 3);
 854                     else
 855                         coding_mode = alphabet[get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
 856
 857                     s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
 858                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 859                         frag = s->all_fragments + BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
 860                         if (frag->coding_method != MODE_COPY)
 861                             frag->coding_method = coding_mode;
 862                     }
 863
 864 #define SET_CHROMA_MODES                                                      \
 865     if (frag[s->fragment_start[1]].coding_method != MODE_COPY)                \
 866         frag[s->fragment_start[1]].coding_method = coding_mode;               \
 867     if (frag[s->fragment_start[2]].coding_method != MODE_COPY)                \
 868         frag[s->fragment_start[2]].coding_method = coding_mode;
 869
 870                     if (s->chroma_y_shift) {
 871                         frag = s->all_fragments + mb_y *
 872                                s->fragment_width[1] + mb_x;
 873                         SET_CHROMA_MODES
 874                     } else if (s->chroma_x_shift) {
 875                         frag = s->all_fragments +
 876                                2 * mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
 877                         for (k = 0; k < 2; k++) {
 878                             SET_CHROMA_MODES
 879                             frag += s->fragment_width[1];
 880                         }
 881                     } else {
 882                         for (k = 0; k < 4; k++) {
 883                             frag = s->all_fragments +
 884                                    BLOCK_Y * s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
 885                             SET_CHROMA_MODES
 886                         }
 887                     }
 888                 }
 889             }
 890         }
 891     }
 892
 893     return 0;
 894 }
 895
 896 static int vp4_get_mv(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb, int axis, int last_motion)
 897 {
 898     int v = get_vlc2(gb, s->vp4_mv_vlc[axis][vp4_mv_table_selector[FFABS(last_motion)]].table, 6, 2) - 31;
 899     return last_motion < 0 ? -v : v;
 900 }
 901
 902 /*
 903  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
 904  * macroblocks from the bitstream.
 905  */
 906 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 907 {
 908     int j, k, sb_x, sb_y;
 909     int coding_mode;
 910     int motion_x[4];
 911     int motion_y[4];
 912     int last_motion_x = 0;
 913     int last_motion_y = 0;
 914     int prior_last_motion_x = 0;
 915     int prior_last_motion_y = 0;
 916     int last_gold_motion_x = 0;
 917     int last_gold_motion_y = 0;
 918     int current_macroblock;
 919     int current_fragment;
 920     int frag;
 921
 922     if (s->keyframe)
 923         return 0;
 924
 925     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme; 2 is VP4 code scheme */
 926     coding_mode = s->version < 2 ? get_bits1(gb) : 2;
 927
 928     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
 929      * coded fragments */
 930     for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
 931         for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
 932             if (get_bits_left(gb) <= 0)
 933                 return -1;
 934
 935             for (j = 0; j < 4; j++) {
 936                 int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
 937                 int mb_y = 2 * sb_y + (((j >> 1) + j) & 1);
 938                 current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
 939
 940                 if (mb_x >= s->macroblock_width  ||
 941                     mb_y >= s->macroblock_height ||
 942                     s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY)
 943                     continue;
 944
 945                 switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
 946                 case MODE_GOLDEN_MV:
 947                     if (coding_mode == 2) { /* VP4 */
 948                         last_gold_motion_x = motion_x[0] = vp4_get_mv(s, gb, 0, last_gold_motion_x);
 949                         last_gold_motion_y = motion_y[0] = vp4_get_mv(s, gb, 1, last_gold_motion_y);
 950                         break;
 951                     } /* otherwise fall through */
 952                 case MODE_INTER_PLUS_MV:
 953                     /* all 6 fragments use the same motion vector */
 954                     if (coding_mode == 0) {
 955                         motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 956                         motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 957                     } else if (coding_mode == 1) {
 958                         motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 959                         motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 960                     } else { /* VP4 */
 961                         motion_x[0] = vp4_get_mv(s, gb, 0, last_motion_x);
 962                         motion_y[0] = vp4_get_mv(s, gb, 1, last_motion_y);
 963                     }
 964
 965                     /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
 966                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_PLUS_MV) {
 967                         prior_last_motion_x = last_motion_x;
 968                         prior_last_motion_y = last_motion_y;
 969                         last_motion_x       = motion_x[0];
 970                         last_motion_y       = motion_y[0];
 971                     }
 972                     break;
 973
 974                 case MODE_INTER_FOURMV:
 975                     /* vector maintenance */
 976                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
 977                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
 978
 979                     /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
 980                      * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
 981                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 982                         current_fragment = BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
 983                         if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY) {
 984                             if (coding_mode == 0) {
 985                                 motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 986                                 motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 987                             } else if (coding_mode == 1) {
 988                                 motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 989                                 motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 990                             } else { /* VP4 */
 991                                 motion_x[k] = vp4_get_mv(s, gb, 0, prior_last_motion_x);
 992                                 motion_y[k] = vp4_get_mv(s, gb, 1, prior_last_motion_y);
 993                             }
 994                             last_motion_x = motion_x[k];
 995                             last_motion_y = motion_y[k];
 996                         } else {
 997                             motion_x[k] = 0;
 998                             motion_y[k] = 0;
 999                         }
1000                     }
1001                     break;
1002
1003                 case MODE_INTER_LAST_MV:
1004                     /* all 6 fragments use the last motion vector */
1005                     motion_x[0] = last_motion_x;
1006                     motion_y[0] = last_motion_y;
1007
1008                     /* no vector maintenance (last vector remains the
1009                      * last vector) */
1010                     break;
1011
1012                 case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
1013                     /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
1014                      * last motion vector */
1015                     motion_x[0] = prior_last_motion_x;
1016                     motion_y[0] = prior_last_motion_y;
1017
1018                     /* vector maintenance */
1019                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
1020                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
1021                     last_motion_x       = motion_x[0];
1022                     last_motion_y       = motion_y[0];
1023                     break;
1024
1025                 default:
1026                     /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
1027                     motion_x[0] = 0;
1028                     motion_y[0] = 0;
1029
1030                     /* no vector maintenance */
1031                     break;
1032                 }
1033
1034                 /* assign the motion vectors to the correct fragments */
1035                 for (k = 0; k < 4; k++) {
1036                     current_fragment =
1037                         BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
1038                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1039                         s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[k];
1040                         s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[k];
1041                     } else {
1042                         s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[0];
1043                         s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[0];
1044                     }
1045                 }
1046
1047                 if (s->chroma_y_shift) {
1048                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1049                         motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1] +
1050                                              motion_x[2] + motion_x[3], 2);
1051                         motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1] +
1052                                              motion_y[2] + motion_y[3], 2);
1053                     }
1054                     if (s->version <= 2) {
1055                         motion_x[0] = (motion_x[0] >> 1) | (motion_x[0] & 1);
1056                         motion_y[0] = (motion_y[0] >> 1) | (motion_y[0] & 1);
1057                     }
1058                     frag = mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
1059                     s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
1060                     s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
1061                 } else if (s->chroma_x_shift) {
1062                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1063                         motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1], 1);
1064                         motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1], 1);
1065                         motion_x[1] = RSHIFT(motion_x[2] + motion_x[3], 1);
1066                         motion_y[1] = RSHIFT(motion_y[2] + motion_y[3], 1);
1067                     } else {
1068                         motion_x[1] = motion_x[0];
1069                         motion_y[1] = motion_y[0];
1070                     }
1071                     if (s->version <= 2) {
1072                         motion_x[0] = (motion_x[0] >> 1) | (motion_x[0] & 1);
1073                         motion_x[1] = (motion_x[1] >> 1) | (motion_x[1] & 1);
1074                     }
1075                     frag = 2 * mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
1076                     for (k = 0; k < 2; k++) {
1077                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
1078                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
1079                         frag += s->fragment_width[1];
1080                     }
1081                 } else {
1082                     for (k = 0; k < 4; k++) {
1083                         frag = BLOCK_Y * s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
1084                         if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1085                             s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
1086                             s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
1087                         } else {
1088                             s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
1089                             s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
1090                         }
1091                     }
1092                 }
1093             }
1094         }
1095     }
1096
1097     return 0;
1098 }
1099
1100 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1101 {
1102     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
1103     int num_blocks = s->total_num_coded_frags;
1104
1105     for (qpi = 0; qpi < s->nqps - 1 && num_blocks > 0; qpi++) {
1106         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
1107
1108         bit        = get_bits1(gb) ^ 1;
1109         run_length = 0;
1110
1111         do {
1112             if (run_length == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
1113                 bit = get_bits1(gb);
1114             else
1115                 bit ^= 1;
1116
1117             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
1118             if (run_length == 34)
1119                 run_length += get_bits(gb, 12);
1120             blocks_decoded += run_length;
1121
1122             if (!bit)
1123                 num_blocks_at_qpi += run_length;
1124
1125             for (j = 0; j < run_length; i++) {
1126                 if (i >= s->total_num_coded_frags)
1127                     return -1;
1128
1129                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi == qpi) {
1130                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi += bit;
1131                     j++;
1132                 }
1133             }
1134         } while (blocks_decoded < num_blocks && get_bits_left(gb) > 0);
1135
1136         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
1137     }
1138
1139     return 0;
1140 }
1141
1142 static inline int get_eob_run(GetBitContext *gb, int token)
1143 {
1144     int v = eob_run_table[token].base;
1145     if (eob_run_table[token].bits)
1146         v += get_bits(gb, eob_run_table[token].bits);
1147     return v;
1148 }
1149
1150 static inline int get_coeff(GetBitContext *gb, int token, int16_t *coeff)
1151 {
1152     int bits_to_get, zero_run;
1153
1154     bits_to_get = coeff_get_bits[token];
1155     if (bits_to_get)
1156         bits_to_get = get_bits(gb, bits_to_get);
1157     *coeff = coeff_tables[token][bits_to_get];
1158
1159     zero_run = zero_run_base[token];
1160     if (zero_run_get_bits[token])
1161         zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
1162
1163     return zero_run;
1164 }
1165
1166 /*
1167  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
1168  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
1169  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
1170  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
1171  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
1172  *
1173  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
1174  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
1175  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
1176  * be passed into the next call to this same function.
1177  */
1178 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
1179                        VLC *table, int coeff_index,
1180                        int plane,
1181                        int eob_run)
1182 {
1183     int i, j = 0;
1184     int token;
1185     int zero_run  = 0;
1186     int16_t coeff = 0;
1187     int blocks_ended;
1188     int coeff_i = 0;
1189     int num_coeffs      = s->num_coded_frags[plane][coeff_index];
1190     int16_t *dct_tokens = s->dct_tokens[plane][coeff_index];
1191
1192     /* local references to structure members to avoid repeated dereferences */
1193     int *coded_fragment_list   = s->coded_fragment_list[plane];
1194     Vp3Fragment *all_fragments = s->all_fragments;
1195     VLC_TYPE(*vlc_table)[2] = table->table;
1196
1197     if (num_coeffs < 0) {
1198         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1199                "Invalid number of coefficients at level %d\n", coeff_index);
1200         return AVERROR_INVALIDDATA;
1201     }
1202
1203     if (eob_run > num_coeffs) {
1204         coeff_i      =
1205         blocks_ended = num_coeffs;
1206         eob_run     -= num_coeffs;
1207     } else {
1208         coeff_i      =
1209         blocks_ended = eob_run;
1210         eob_run      = 0;
1211     }
1212
1213     // insert fake EOB token to cover the split between planes or zzi
1214     if (blocks_ended)
1215         dct_tokens[j++] = blocks_ended << 2;
1216
1217     while (coeff_i < num_coeffs && get_bits_left(gb) > 0) {
1218         /* decode a VLC into a token */
1219         token = get_vlc2(gb, vlc_table, 11, 3);
1220         /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
1221         if ((unsigned) token <= 6U) {
1222             eob_run = get_eob_run(gb, token);
1223             if (!eob_run)
1224                 eob_run = INT_MAX;
1225
1226             // record only the number of blocks ended in this plane,
1227             // any spill will be recorded in the next plane.
1228             if (eob_run > num_coeffs - coeff_i) {
1229                 dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(num_coeffs - coeff_i);
1230                 blocks_ended   += num_coeffs - coeff_i;
1231                 eob_run        -= num_coeffs - coeff_i;
1232                 coeff_i         = num_coeffs;
1233             } else {
1234                 dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(eob_run);
1235                 blocks_ended   += eob_run;
1236                 coeff_i        += eob_run;
1237                 eob_run         = 0;
1238             }
1239         } else if (token >= 0) {
1240             zero_run = get_coeff(gb, token, &coeff);
1241
1242             if (zero_run) {
1243                 dct_tokens[j++] = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
1244             } else {
1245                 // Save DC into the fragment structure. DC prediction is
1246                 // done in raster order, so the actual DC can't be in with
1247                 // other tokens. We still need the token in dct_tokens[]
1248                 // however, or else the structure collapses on itself.
1249                 if (!coeff_index)
1250                     all_fragments[coded_fragment_list[coeff_i]].dc = coeff;
1251
1252                 dct_tokens[j++] = TOKEN_COEFF(coeff);
1253             }
1254
1255             if (coeff_index + zero_run > 64) {
1256                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
1257                        "Invalid zero run of %d with %d coeffs left\n",
1258                        zero_run, 64 - coeff_index);
1259                 zero_run = 64 - coeff_index;
1260             }
1261
1262             // zero runs code multiple coefficients,
1263             // so don't try to decode coeffs for those higher levels
1264             for (i = coeff_index + 1; i <= coeff_index + zero_run; i++)
1265                 s->num_coded_frags[plane][i]--;
1266             coeff_i++;
1267         } else {
1268             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid token %d\n", token);
1269             return -1;
1270         }
1271     }
1272
1273     if (blocks_ended > s->num_coded_frags[plane][coeff_index])
1274         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "More blocks ended than coded!\n");
1275
1276     // decrement the number of blocks that have higher coefficients for each
1277     // EOB run at this level
1278     if (blocks_ended)
1279         for (i = coeff_index + 1; i < 64; i++)
1280             s->num_coded_frags[plane][i] -= blocks_ended;
1281
1282     // setup the next buffer
1283     if (plane < 2)
1284         s->dct_tokens[plane + 1][coeff_index] = dct_tokens + j;
1285     else if (coeff_index < 63)
1286         s->dct_tokens[0][coeff_index + 1] = dct_tokens + j;
1287
1288     return eob_run;
1289 }
1290
1291 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1292                                   int first_fragment,
1293                                   int fragment_width,
1294                                   int fragment_height);
1295 /*
1296  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
1297  * bitstream.
1298  */
1299 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1300 {
1301     int i;
1302     int dc_y_table;
1303     int dc_c_table;
1304     int ac_y_table;
1305     int ac_c_table;
1306     int residual_eob_run = 0;
1307     VLC *y_tables[64];
1308     VLC *c_tables[64];
1309
1310     s->dct_tokens[0][0] = s->dct_tokens_base;
1311
1312     if (get_bits_left(gb) < 16)
1313         return AVERROR_INVALIDDATA;
1314
1315     /* fetch the DC table indexes */
1316     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
1317     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
1318
1319     /* unpack the Y plane DC coefficients */
1320     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_y_table], 0,
1321                                    0, residual_eob_run);
1322     if (residual_eob_run < 0)
1323         return residual_eob_run;
1324     if (get_bits_left(gb) < 8)
1325         return AVERROR_INVALIDDATA;
1326
1327     /* reverse prediction of the Y-plane DC coefficients */
1328     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width[0], s->fragment_height[0]);
1329
1330     /* unpack the C plane DC coefficients */
1331     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1332                                    1, residual_eob_run);
1333     if (residual_eob_run < 0)
1334         return residual_eob_run;
1335     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1336                                    2, residual_eob_run);
1337     if (residual_eob_run < 0)
1338         return residual_eob_run;
1339
1340     /* reverse prediction of the C-plane DC coefficients */
1341     if (!(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
1342         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1343                               s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1344         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1345                               s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1346     }
1347
1348     if (get_bits_left(gb) < 8)
1349         return AVERROR_INVALIDDATA;
1350     /* fetch the AC table indexes */
1351     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1352     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1353
1354     /* build tables of AC VLC tables */
1355     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1356         y_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_y_table];
1357         c_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_c_table];
1358     }
1359     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1360         y_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_y_table];
1361         c_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_c_table];
1362     }
1363     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1364         y_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_y_table];
1365         c_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_c_table];
1366     }
1367     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1368         y_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_y_table];
1369         c_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_c_table];
1370     }
1371
1372     /* decode all AC coefficients */
1373     for (i = 1; i <= 63; i++) {
1374         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, y_tables[i], i,
1375                                        0, residual_eob_run);
1376         if (residual_eob_run < 0)
1377             return residual_eob_run;
1378
1379         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1380                                        1, residual_eob_run);
1381         if (residual_eob_run < 0)
1382             return residual_eob_run;
1383         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1384                                        2, residual_eob_run);
1385         if (residual_eob_run < 0)
1386             return residual_eob_run;
1387     }
1388
1389     return 0;
1390 }
1391
1392 #if CONFIG_VP4_DECODER
1393 /**
1394  * eob_tracker[] is instead of TOKEN_EOB(value)
1395  * a dummy TOKEN_EOB(0) value is used to make vp3_dequant work
1396  *
1397  * @return < 0 on error
1398  */
1399 static int vp4_unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
1400                        VLC *vlc_tables[64],
1401                        int plane, int eob_tracker[64], int fragment)
1402 {
1403     int token;
1404     int zero_run  = 0;
1405     int16_t coeff = 0;
1406     int coeff_i = 0;
1407     int eob_run;
1408
1409     while (!eob_tracker[coeff_i]) {
1410         if (get_bits_left(gb) < 1)
1411             return AVERROR_INVALIDDATA;
1412
1413         token = get_vlc2(gb, vlc_tables[coeff_i]->table, 11, 3);
1414
1415         /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
1416         if ((unsigned) token <= 6U) {
1417             eob_run = get_eob_run(gb, token);
1418             *s->dct_tokens[plane][coeff_i]++ = TOKEN_EOB(0);
1419             eob_tracker[coeff_i] = eob_run - 1;
1420             return 0;
1421         } else if (token >= 0) {
1422             zero_run = get_coeff(gb, token, &coeff);
1423
1424             if (zero_run) {
1425                 if (coeff_i + zero_run > 64) {
1426                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
1427                         "Invalid zero run of %d with %d coeffs left\n",
1428                         zero_run, 64 - coeff_i);
1429                     zero_run = 64 - coeff_i;
1430                 }
1431                 *s->dct_tokens[plane][coeff_i]++ = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
1432                 coeff_i += zero_run;
1433             } else {
1434                 if (!coeff_i)
1435                     s->all_fragments[fragment].dc = coeff;
1436
1437                 *s->dct_tokens[plane][coeff_i]++ = TOKEN_COEFF(coeff);
1438             }
1439             coeff_i++;
1440             if (coeff_i >= 64) /* > 64 occurs when there is a zero_run overflow */
1441                 return 0; /* stop */
1442         } else {
1443             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid token %d\n", token);
1444             return -1;
1445         }
1446     }
1447     *s->dct_tokens[plane][coeff_i]++ = TOKEN_EOB(0);
1448     eob_tracker[coeff_i]--;
1449     return 0;
1450 }
1451
1452 static void vp4_dc_predictor_reset(VP4Predictor *p)
1453 {
1454     p->dc = 0;
1455     p->type = VP4_DC_UNDEFINED;
1456 }
1457
1458 static void vp4_dc_pred_before(const Vp3DecodeContext *s, VP4Predictor dc_pred[6][6], int sb_x)
1459 {
1460     int i, j;
1461
1462     for (i = 0; i < 4; i++)
1463         dc_pred[0][i + 1] = s->dc_pred_row[sb_x * 4 + i];
1464
1465     for (j = 1; j < 5; j++)
1466         for (i = 0; i < 4; i++)
1467             vp4_dc_predictor_reset(&dc_pred[j][i + 1]);
1468 }
1469
1470 static void vp4_dc_pred_after(Vp3DecodeContext *s, VP4Predictor dc_pred[6][6], int sb_x)
1471 {
1472     int i;
1473
1474     for (i = 0; i < 4; i++)
1475         s->dc_pred_row[sb_x * 4 + i] = dc_pred[4][i + 1];
1476
1477     for (i = 1; i < 5; i++)
1478         dc_pred[i][0] = dc_pred[i][4];
1479 }
1480
1481 /* note: dc_pred points to the current block */
1482 static int vp4_dc_pred(const Vp3DecodeContext *s, const VP4Predictor * dc_pred, const int * last_dc, int type, int plane)
1483 {
1484     int count = 0;
1485     int dc = 0;
1486
1487     if (dc_pred[-6].type == type) {
1488         dc += dc_pred[-6].dc;
1489         count++;
1490     }
1491
1492     if (dc_pred[6].type == type) {
1493         dc += dc_pred[6].dc;
1494         count++;
1495     }
1496
1497     if (count != 2 && dc_pred[-1].type == type) {
1498         dc += dc_pred[-1].dc;
1499         count++;
1500     }
1501
1502     if (count != 2 && dc_pred[1].type == type) {
1503         dc += dc_pred[1].dc;
1504         count++;
1505     }
1506
1507     /* using division instead of shift to correctly handle negative values */
1508     return count == 2 ? dc / 2 : last_dc[type];
1509 }
1510
1511 static void vp4_set_tokens_base(Vp3DecodeContext *s)
1512 {
1513     int plane, i;
1514     int16_t *base = s->dct_tokens_base;
1515     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1516         for (i = 0; i < 64; i++) {
1517             s->dct_tokens[plane][i] = base;
1518             base += s->fragment_width[!!plane] * s->fragment_height[!!plane];
1519         }
1520     }
1521 }
1522
1523 static int vp4_unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1524 {
1525     int i, j;
1526     int dc_y_table;
1527     int dc_c_table;
1528     int ac_y_table;
1529     int ac_c_table;
1530     VLC *tables[2][64];
1531     int plane, sb_y, sb_x;
1532     int eob_tracker[64];
1533     VP4Predictor dc_pred[6][6];
1534     int last_dc[NB_VP4_DC_TYPES];
1535
1536     if (get_bits_left(gb) < 16)
1537         return AVERROR_INVALIDDATA;
1538
1539     /* fetch the DC table indexes */
1540     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
1541     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
1542
1543     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1544     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1545
1546     /* build tables of DC/AC VLC tables */
1547
1548     tables[0][0] = &s->dc_vlc[dc_y_table];
1549     tables[1][0] = &s->dc_vlc[dc_c_table];
1550     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1551         tables[0][i] = &s->ac_vlc_1[ac_y_table];
1552         tables[1][i] = &s->ac_vlc_1[ac_c_table];
1553     }
1554     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1555         tables[0][i] = &s->ac_vlc_2[ac_y_table];
1556         tables[1][i] = &s->ac_vlc_2[ac_c_table];
1557     }
1558     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1559         tables[0][i] = &s->ac_vlc_3[ac_y_table];
1560         tables[1][i] = &s->ac_vlc_3[ac_c_table];
1561     }
1562     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1563         tables[0][i] = &s->ac_vlc_4[ac_y_table];
1564         tables[1][i] = &s->ac_vlc_4[ac_c_table];
1565     }
1566
1567     vp4_set_tokens_base(s);
1568
1569     memset(last_dc, 0, sizeof(last_dc));
1570
1571     for (plane = 0; plane < ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY) ? 1 : 3); plane++) {
1572         memset(eob_tracker, 0, sizeof(eob_tracker));
1573
1574         /* initialise dc prediction */
1575         for (i = 0; i < s->fragment_width[!!plane]; i++)
1576             vp4_dc_predictor_reset(&s->dc_pred_row[i]);
1577
1578         for (j = 0; j < 6; j++)
1579             for (i = 0; i < 6; i++)
1580                 vp4_dc_predictor_reset(&dc_pred[j][i]);
1581
1582         for (sb_y = 0; sb_y * 4 < s->fragment_height[!!plane]; sb_y++) {
1583             for (sb_x = 0; sb_x *4 < s->fragment_width[!!plane]; sb_x++) {
1584                 vp4_dc_pred_before(s, dc_pred, sb_x);
1585                 for (j = 0; j < 16; j++) {
1586                         int hx = hilbert_offset[j][0];
1587                         int hy = hilbert_offset[j][1];
1588                         int x  = 4 * sb_x + hx;
1589                         int y  = 4 * sb_y + hy;
1590                         VP4Predictor *this_dc_pred = &dc_pred[hy + 1][hx + 1];
1591                         int fragment, dc_block_type;
1592
1593                         if (x >= s->fragment_width[!!plane] || y >= s->fragment_height[!!plane])
1594                             continue;
1595
1596                         fragment = s->fragment_start[plane] + y * s->fragment_width[!!plane] + x;
1597
1598                         if (s->all_fragments[fragment].coding_method == MODE_COPY)
1599                             continue;
1600
1601                         if (vp4_unpack_vlcs(s, gb, tables[!!plane], plane, eob_tracker, fragment) < 0)
1602                             return -1;
1603
1604                         dc_block_type = vp4_pred_block_type_map[s->all_fragments[fragment].coding_method];
1605
1606                         s->all_fragments[fragment].dc +=
1607                             vp4_dc_pred(s, this_dc_pred, last_dc, dc_block_type, plane);
1608
1609                         this_dc_pred->type = dc_block_type,
1610                         this_dc_pred->dc   = last_dc[dc_block_type] = s->all_fragments[fragment].dc;
1611                 }
1612                 vp4_dc_pred_after(s, dc_pred, sb_x);
1613             }
1614         }
1615     }
1616
1617     vp4_set_tokens_base(s);
1618
1619     return 0;
1620 }
1621 #endif
1622
1623 /*
1624  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1625  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1626  * VP3 source code.
1627  */
1628 #define COMPATIBLE_FRAME(x)                                                   \
1629     (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1630 #define DC_COEFF(u) s->all_fragments[u].dc
1631
1632 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1633                                   int first_fragment,
1634                                   int fragment_width,
1635                                   int fragment_height)
1636 {
1637 #define PUL 8
1638 #define PU 4
1639 #define PUR 2
1640 #define PL 1
1641
1642     int x, y;
1643     int i = first_fragment;
1644
1645     int predicted_dc;
1646
1647     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1648     int vl, vul, vu, vur;
1649
1650     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1651     int l, ul, u, ur;
1652
1653     /*
1654      * The 6 fields mean:
1655      *   0: up-left multiplier
1656      *   1: up multiplier
1657      *   2: up-right multiplier
1658      *   3: left multiplier
1659      */
1660     static const int predictor_transform[16][4] = {
1661         {    0,   0,   0,   0 },
1662         {    0,   0,   0, 128 }, // PL
1663         {    0,   0, 128,   0 }, // PUR
1664         {    0,   0,  53,  75 }, // PUR|PL
1665         {    0, 128,   0,   0 }, // PU
1666         {    0,  64,   0,  64 }, // PU |PL
1667         {    0, 128,   0,   0 }, // PU |PUR
1668         {    0,   0,  53,  75 }, // PU |PUR|PL
1669         {  128,   0,   0,   0 }, // PUL
1670         {    0,   0,   0, 128 }, // PUL|PL
1671         {   64,   0,  64,   0 }, // PUL|PUR
1672         {    0,   0,  53,  75 }, // PUL|PUR|PL
1673         {    0, 128,   0,   0 }, // PUL|PU
1674         { -104, 116,   0, 116 }, // PUL|PU |PL
1675         {   24,  80,  24,   0 }, // PUL|PU |PUR
1676         { -104, 116,   0, 116 }  // PUL|PU |PUR|PL
1677     };
1678
1679     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1680      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1681      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1682      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1683      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1684      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1685     static const unsigned char compatible_frame[9] = {
1686         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1687         0,    /* MODE_INTRA */
1688         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1689         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1690         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1691         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1692         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1693         1,    /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1694         3     /* MODE_COPY */
1695     };
1696     int current_frame_type;
1697
1698     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1699     short last_dc[3];
1700
1701     int transform = 0;
1702
1703     vul =
1704     vu  =
1705     vur =
1706     vl  = 0;
1707     last_dc[0] =
1708     last_dc[1] =
1709     last_dc[2] = 0;
1710
1711     /* for each fragment row... */
1712     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1713         /* for each fragment in a row... */
1714         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1715
1716             /* reverse prediction if this block was coded */
1717             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1718                 current_frame_type =
1719                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1720
1721                 transform = 0;
1722                 if (x) {
1723                     l  = i - 1;
1724                     vl = DC_COEFF(l);
1725                     if (COMPATIBLE_FRAME(l))
1726                         transform |= PL;
1727                 }
1728                 if (y) {
1729                     u  = i - fragment_width;
1730                     vu = DC_COEFF(u);
1731                     if (COMPATIBLE_FRAME(u))
1732                         transform |= PU;
1733                     if (x) {
1734                         ul  = i - fragment_width - 1;
1735                         vul = DC_COEFF(ul);
1736                         if (COMPATIBLE_FRAME(ul))
1737                             transform |= PUL;
1738                     }
1739                     if (x + 1 < fragment_width) {
1740                         ur  = i - fragment_width + 1;
1741                         vur = DC_COEFF(ur);
1742                         if (COMPATIBLE_FRAME(ur))
1743                             transform |= PUR;
1744                     }
1745                 }
1746
1747                 if (transform == 0) {
1748                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1749                      * DC saved */
1750                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1751                 } else {
1752                     /* apply the appropriate predictor transform */
1753                     predicted_dc =
1754                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1755                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1756                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1757                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1758
1759                     predicted_dc /= 128;
1760
1761                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1762                      * [ul u ur l] predictors */
1763                     if ((transform == 15) || (transform == 13)) {
1764                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1765                             predicted_dc = vu;
1766                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1767                             predicted_dc = vl;
1768                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1769                             predicted_dc = vul;
1770                     }
1771                 }
1772
1773                 /* at long last, apply the predictor */
1774                 DC_COEFF(i) += predicted_dc;
1775                 /* save the DC */
1776                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1777             }
1778         }
1779     }
1780 }
1781
1782 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane,
1783                               int ystart, int yend)
1784 {
1785     int x, y;
1786     int *bounding_values = s->bounding_values_array + 127;
1787
1788     int width           = s->fragment_width[!!plane];
1789     int height          = s->fragment_height[!!plane];
1790     int fragment        = s->fragment_start[plane] + ystart * width;
1791     ptrdiff_t stride    = s->current_frame.f->linesize[plane];
1792     uint8_t *plane_data = s->current_frame.f->data[plane];
1793     if (!s->flipped_image)
1794         stride = -stride;
1795     plane_data += s->data_offset[plane] + 8 * ystart * stride;
1796
1797     for (y = ystart; y < yend; y++) {
1798         for (x = 0; x < width; x++) {
1799             /* This code basically just deblocks on the edges of coded blocks.
1800              * However, it has to be much more complicated because of the
1801              * brain damaged deblock ordering used in VP3/Theora. Order matters
1802              * because some pixels get filtered twice. */
1803             if (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY) {
1804                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1805                 if (x > 0) {
1806                     s->vp3dsp.h_loop_filter(
1807                         plane_data + 8 * x,
1808                         stride, bounding_values);
1809                 }
1810
1811                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1812                 if (y > 0) {
1813                     s->vp3dsp.v_loop_filter(
1814                         plane_data + 8 * x,
1815                         stride, bounding_values);
1816                 }
1817
1818                 /* do not perform right edge filter for right column
1819                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1820                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1821                 if ((x < width - 1) &&
1822                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1823                     s->vp3dsp.h_loop_filter(
1824                         plane_data + 8 * x + 8,
1825                         stride, bounding_values);
1826                 }
1827
1828                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1829                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1830                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1831                 if ((y < height - 1) &&
1832                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1833                     s->vp3dsp.v_loop_filter(
1834                         plane_data + 8 * x + 8 * stride,
1835                         stride, bounding_values);
1836                 }
1837             }
1838
1839             fragment++;
1840         }
1841         plane_data += 8 * stride;
1842     }
1843 }
1844
1845 /**
1846  * Pull DCT tokens from the 64 levels to decode and dequant the coefficients
1847  * for the next block in coding order
1848  */
1849 static inline int vp3_dequant(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *frag,
1850                               int plane, int inter, int16_t block[64])
1851 {
1852     int16_t *dequantizer = s->qmat[frag->qpi][inter][plane];
1853     uint8_t *perm = s->idct_scantable;
1854     int i = 0;
1855
1856     do {
1857         int token = *s->dct_tokens[plane][i];
1858         switch (token & 3) {
1859         case 0: // EOB
1860             if (--token < 4) // 0-3 are token types so the EOB run must now be 0
1861                 s->dct_tokens[plane][i]++;
1862             else
1863                 *s->dct_tokens[plane][i] = token & ~3;
1864             goto end;
1865         case 1: // zero run
1866             s->dct_tokens[plane][i]++;
1867             i += (token >> 2) & 0x7f;
1868             if (i > 63) {
1869                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Coefficient index overflow\n");
1870                 return i;
1871             }
1872             block[perm[i]] = (token >> 9) * dequantizer[perm[i]];
1873             i++;
1874             break;
1875         case 2: // coeff
1876             block[perm[i]] = (token >> 2) * dequantizer[perm[i]];
1877             s->dct_tokens[plane][i++]++;
1878             break;
1879         default: // shouldn't happen
1880             return i;
1881         }
1882     } while (i < 64);
1883     // return value is expected to be a valid level
1884     i--;
1885 end:
1886     // the actual DC+prediction is in the fragment structure
1887     block[0] = frag->dc * s->qmat[0][inter][plane][0];
1888     return i;
1889 }
1890
1891 /**
1892  * called when all pixels up to row y are complete
1893  */
1894 static void vp3_draw_horiz_band(Vp3DecodeContext *s, int y)
1895 {
1896     int h, cy, i;
1897     int offset[AV_NUM_DATA_POINTERS];
1898
1899     if (HAVE_THREADS && s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) {
1900         int y_flipped = s->flipped_image ? s->height - y : y;
1901
1902         /* At the end of the frame, report INT_MAX instead of the height of
1903          * the frame. This makes the other threads' ff_thread_await_progress()
1904          * calls cheaper, because they don't have to clip their values. */
1905         ff_thread_report_progress(&s->current_frame,
1906                                   y_flipped == s->height ? INT_MAX
1907                                                          : y_flipped - 1,
1908                                   0);
1909     }
1910
1911     if (!s->avctx->draw_horiz_band)
1912         return;
1913
1914     h = y - s->last_slice_end;
1915     s->last_slice_end = y;
1916     y -= h;
1917
1918     if (!s->flipped_image)
1919         y = s->height - y - h;
1920
1921     cy        = y >> s->chroma_y_shift;
1922     offset[0] = s->current_frame.f->linesize[0] * y;
1923     offset[1] = s->current_frame.f->linesize[1] * cy;
1924     offset[2] = s->current_frame.f->linesize[2] * cy;
1925     for (i = 3; i < AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
1926         offset[i] = 0;
1927
1928     emms_c();
1929     s->avctx->draw_horiz_band(s->avctx, s->current_frame.f, offset, y, 3, h);
1930 }
1931
1932 /**
1933  * Wait for the reference frame of the current fragment.
1934  * The progress value is in luma pixel rows.
1935  */
1936 static void await_reference_row(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *fragment,
1937                                 int motion_y, int y)
1938 {
1939     ThreadFrame *ref_frame;
1940     int ref_row;
1941     int border = motion_y & 1;
1942
1943     if (fragment->coding_method == MODE_USING_GOLDEN ||
1944         fragment->coding_method == MODE_GOLDEN_MV)
1945         ref_frame = &s->golden_frame;
1946     else
1947         ref_frame = &s->last_frame;
1948
1949     ref_row = y + (motion_y >> 1);
1950     ref_row = FFMAX(FFABS(ref_row), ref_row + 8 + border);
1951
1952     ff_thread_await_progress(ref_frame, ref_row, 0);
1953 }
1954
1955 #if CONFIG_VP4_DECODER
1956 /**
1957  * @return non-zero if temp (edge_emu_buffer) was populated
1958  */
1959 static int vp4_mc_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane, int motion_x, int motion_y, int bx, int by,
1960        uint8_t * motion_source, int stride, int src_x, int src_y, uint8_t *temp)
1961 {
1962     int motion_shift = plane ? 4 : 2;
1963     int subpel_mask = plane ? 3 : 1;
1964     int *bounding_values = s->bounding_values_array + 127;
1965
1966     int i;
1967     int x, y;
1968     int x2, y2;
1969     int x_subpel, y_subpel;
1970     int x_offset, y_offset;
1971
1972     int block_width = plane ? 8 : 16;
1973     int plane_width  = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
1974     int plane_height = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
1975
1976 #define loop_stride 12
1977     uint8_t loop[12 * loop_stride];
1978
1979     /* using division instead of shift to correctly handle negative values */
1980     x = 8 * bx + motion_x / motion_shift;
1981     y = 8 * by + motion_y / motion_shift;
1982
1983     x_subpel = motion_x & subpel_mask;
1984     y_subpel = motion_y & subpel_mask;
1985
1986     if (x_subpel || y_subpel) {
1987         x--;
1988         y--;
1989
1990         if (x_subpel)
1991             x = FFMIN(x, x + FFSIGN(motion_x));
1992
1993         if (y_subpel)
1994             y = FFMIN(y, y + FFSIGN(motion_y));
1995
1996         x2 = x + block_width;
1997         y2 = y + block_width;
1998
1999         if (x2 < 0 || x2 >= plane_width || y2 < 0 || y2 >= plane_height)
2000             return 0;
2001
2002         x_offset = (-(x + 2) & 7) + 2;
2003         y_offset = (-(y + 2) & 7) + 2;
2004
2005         if (x_offset > 8 + x_subpel && y_offset > 8 + y_subpel)
2006             return 0;
2007
2008         s->vdsp.emulated_edge_mc(loop, motion_source - stride - 1,
2009              loop_stride, stride,
2010              12, 12, src_x - 1, src_y - 1,
2011              plane_width,
2012              plane_height);
2013
2014         if (x_offset <= 8 + x_subpel)
2015             ff_vp3dsp_h_loop_filter_12(loop + x_offset, loop_stride, bounding_values);
2016
2017         if (y_offset <= 8 + y_subpel)
2018             ff_vp3dsp_v_loop_filter_12(loop + y_offset*loop_stride, loop_stride, bounding_values);
2019
2020     } else {
2021
2022         x_offset = -x & 7;
2023         y_offset = -y & 7;
2024
2025         if (!x_offset && !y_offset)
2026             return 0;
2027
2028         s->vdsp.emulated_edge_mc(loop, motion_source - stride - 1,
2029              loop_stride, stride,
2030              12, 12, src_x - 1, src_y - 1,
2031              plane_width,
2032              plane_height);
2033
2034 #define safe_loop_filter(name, ptr, stride, bounding_values) \
2035     if ((uintptr_t)(ptr) & 7) \
2036         s->vp3dsp.name##_unaligned(ptr, stride, bounding_values); \
2037     else \
2038         s->vp3dsp.name(ptr, stride, bounding_values);
2039
2040         if (x_offset)
2041             safe_loop_filter(h_loop_filter, loop + loop_stride + x_offset + 1, loop_stride, bounding_values);
2042
2043         if (y_offset)
2044             safe_loop_filter(v_loop_filter, loop + (y_offset + 1)*loop_stride + 1, loop_stride, bounding_values);
2045     }
2046
2047     for (i = 0; i < 9; i++)
2048         memcpy(temp + i*stride, loop + (i + 1) * loop_stride + 1, 9);
2049
2050     return 1;
2051 }
2052 #endif
2053
2054 /*
2055  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
2056  * The slice number ranges from 0..(c_superblock_height - 1).
2057  */
2058 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
2059 {
2060     int x, y, i, j, fragment;
2061     int16_t *block = s->block;
2062     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
2063     int motion_halfpel_index;
2064     uint8_t *motion_source;
2065     int plane, first_pixel;
2066
2067     if (slice >= s->c_superblock_height)
2068         return;
2069
2070     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
2071         uint8_t *output_plane = s->current_frame.f->data[plane] +
2072                                 s->data_offset[plane];
2073         uint8_t *last_plane = s->last_frame.f->data[plane] +
2074                               s->data_offset[plane];
2075         uint8_t *golden_plane = s->golden_frame.f->data[plane] +
2076                                 s->data_offset[plane];
2077         ptrdiff_t stride = s->current_frame.f->linesize[plane];
2078         int plane_width  = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
2079         int plane_height = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
2080         int8_t(*motion_val)[2] = s->motion_val[!!plane];
2081
2082         int sb_x, sb_y = slice << (!plane && s->chroma_y_shift);
2083         int slice_height = sb_y + 1 + (!plane && s->chroma_y_shift);
2084         int slice_width  = plane ? s->c_superblock_width
2085                                  : s->y_superblock_width;
2086
2087         int fragment_width  = s->fragment_width[!!plane];
2088         int fragment_height = s->fragment_height[!!plane];
2089         int fragment_start  = s->fragment_start[plane];
2090
2091         int do_await = !plane && HAVE_THREADS &&
2092                        (s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME);
2093
2094         if (!s->flipped_image)
2095             stride = -stride;
2096         if (CONFIG_GRAY && plane && (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
2097             continue;
2098
2099         /* for each superblock row in the slice (both of them)... */
2100         for (; sb_y < slice_height; sb_y++) {
2101             /* for each superblock in a row... */
2102             for (sb_x = 0; sb_x < slice_width; sb_x++) {
2103                 /* for each block in a superblock... */
2104                 for (j = 0; j < 16; j++) {
2105                     x        = 4 * sb_x + hilbert_offset[j][0];
2106                     y        = 4 * sb_y + hilbert_offset[j][1];
2107                     fragment = y * fragment_width + x;
2108
2109                     i = fragment_start + fragment;
2110
2111                     // bounds check
2112                     if (x >= fragment_width || y >= fragment_height)
2113                         continue;
2114
2115                     first_pixel = 8 * y * stride + 8 * x;
2116
2117                     if (do_await &&
2118                         s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA)
2119                         await_reference_row(s, &s->all_fragments[i],
2120                                             motion_val[fragment][1],
2121                                             (16 * y) >> s->chroma_y_shift);
2122
2123                     /* transform if this block was coded */
2124                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
2125                         if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
2126                             (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
2127                             motion_source = golden_plane;
2128                         else
2129                             motion_source = last_plane;
2130
2131                         motion_source       += first_pixel;
2132                         motion_halfpel_index = 0;
2133
2134                         /* sort out the motion vector if this fragment is coded
2135                          * using a motion vector method */
2136                         if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
2137                             (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
2138                             int src_x, src_y;
2139                             int standard_mc = 1;
2140                             motion_x = motion_val[fragment][0];
2141                             motion_y = motion_val[fragment][1];
2142 #if CONFIG_VP4_DECODER
2143                             if (plane && s->version >= 2) {
2144                                 motion_x = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
2145                                 motion_y = (motion_y >> 1) | (motion_y & 1);
2146                             }
2147 #endif
2148
2149                             src_x = (motion_x >> 1) + 8 * x;
2150                             src_y = (motion_y >> 1) + 8 * y;
2151
2152                             motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
2153                             motion_source       += (motion_x >> 1);
2154
2155                             motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
2156                             motion_source        += ((motion_y >> 1) * stride);
2157
2158 #if CONFIG_VP4_DECODER
2159                             if (s->version >= 2) {
2160                                 uint8_t *temp = s->edge_emu_buffer;
2161                                 if (stride < 0)
2162                                     temp -= 8 * stride;
2163                                 if (vp4_mc_loop_filter(s, plane, motion_val[fragment][0], motion_val[fragment][1], x, y, motion_source, stride, src_x, src_y, temp)) {
2164                                     motion_source = temp;
2165                                     standard_mc = 0;
2166                                 }
2167                             }
2168 #endif
2169
2170                             if (standard_mc && (
2171                                 src_x < 0 || src_y < 0 ||
2172                                 src_x + 9 >= plane_width ||
2173                                 src_y + 9 >= plane_height)) {
2174                                 uint8_t *temp = s->edge_emu_buffer;
2175                                 if (stride < 0)
2176                                     temp -= 8 * stride;
2177
2178                                 s->vdsp.emulated_edge_mc(temp, motion_source,
2179                                                          stride, stride,
2180                                                          9, 9, src_x, src_y,
2181                                                          plane_width,
2182                                                          plane_height);
2183                                 motion_source = temp;
2184                             }
2185                         }
2186
2187                         /* first, take care of copying a block from either the
2188                          * previous or the golden frame */
2189                         if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
2190                             /* Note, it is possible to implement all MC cases
2191                              * with put_no_rnd_pixels_l2 which would look more
2192                              * like the VP3 source but this would be slower as
2193                              * put_no_rnd_pixels_tab is better optimized */
2194                             if (motion_halfpel_index != 3) {
2195                                 s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
2196                                     output_plane + first_pixel,
2197                                     motion_source, stride, 8);
2198                             } else {
2199                                 /* d is 0 if motion_x and _y have the same sign,
2200                                  * else -1 */
2201                                 int d = (motion_x ^ motion_y) >> 31;
2202                                 s->vp3dsp.put_no_rnd_pixels_l2(output_plane + first_pixel,
2203                                                                motion_source - d,
2204                                                                motion_source + stride + 1 + d,
2205                                                                stride, 8);
2206                             }
2207                         }
2208
2209                         /* invert DCT and place (or add) in final output */
2210
2211                         if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
2212                             vp3_dequant(s, s->all_fragments + i,
2213                                         plane, 0, block);
2214                             s->vp3dsp.idct_put(output_plane + first_pixel,
2215                                                stride,
2216                                                block);
2217                         } else {
2218                             if (vp3_dequant(s, s->all_fragments + i,
2219                                             plane, 1, block)) {
2220                                 s->vp3dsp.idct_add(output_plane + first_pixel,
2221                                                    stride,
2222                                                    block);
2223                             } else {
2224                                 s->vp3dsp.idct_dc_add(output_plane + first_pixel,
2225                                                       stride, block);
2226                             }
2227                         }
2228                     } else {
2229                         /* copy directly from the previous frame */
2230                         s->hdsp.put_pixels_tab[1][0](
2231                             output_plane + first_pixel,
2232                             last_plane + first_pixel,
2233                             stride, 8);
2234                     }
2235                 }
2236             }
2237
2238             // Filter up to the last row in the superblock row
2239             if (s->version < 2 && !s->skip_loop_filter)
2240                 apply_loop_filter(s, plane, 4 * sb_y - !!sb_y,
2241                                   FFMIN(4 * sb_y + 3, fragment_height - 1));
2242         }
2243     }
2244
2245     /* this looks like a good place for slice dispatch... */
2246     /* algorithm:
2247      *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
2248      *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
2249      *   else if (slice > 0)
2250      *     dispatch (slice - 1);
2251      */
2252
2253     vp3_draw_horiz_band(s, FFMIN((32 << s->chroma_y_shift) * (slice + 1) - 16,
2254                                  s->height - 16));
2255 }
2256
2257 /// Allocate tables for per-frame data in Vp3DecodeContext
2258 static av_cold int allocate_tables(AVCodecContext *avctx)
2259 {
2260     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2261     int y_fragment_count, c_fragment_count;
2262
2263     free_tables(avctx);
2264
2265     y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
2266     c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
2267
2268     /* superblock_coding is used by unpack_superblocks (VP3/Theora) and vp4_unpack_macroblocks (VP4) */
2269     s->superblock_coding = av_mallocz(FFMAX(s->superblock_count, s->yuv_macroblock_count));
2270     s->all_fragments     = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(Vp3Fragment));
2271
2272     s-> kf_coded_fragment_list = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(int));
2273     s->nkf_coded_fragment_list = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(int));
2274     memset(s-> num_kf_coded_fragment, -1, sizeof(s-> num_kf_coded_fragment));
2275
2276     s->dct_tokens_base = av_mallocz_array(s->fragment_count,
2277                                           64 * sizeof(*s->dct_tokens_base));
2278     s->motion_val[0] = av_mallocz_array(y_fragment_count, sizeof(*s->motion_val[0]));
2279     s->motion_val[1] = av_mallocz_array(c_fragment_count, sizeof(*s->motion_val[1]));
2280
2281     /* work out the block mapping tables */
2282     s->superblock_fragments = av_mallocz_array(s->superblock_count, 16 * sizeof(int));
2283     s->macroblock_coding    = av_mallocz(s->macroblock_count + 1);
2284
2285     s->dc_pred_row = av_malloc_array(s->y_superblock_width * 4, sizeof(*s->dc_pred_row));
2286
2287     if (!s->superblock_coding    || !s->all_fragments          ||
2288         !s->dct_tokens_base      || !s->kf_coded_fragment_list ||
2289         !s->nkf_coded_fragment_list ||
2290         !s->superblock_fragments || !s->macroblock_coding      ||
2291         !s->dc_pred_row ||
2292         !s->motion_val[0]        || !s->motion_val[1]) {
2293         vp3_decode_end(avctx);
2294         return -1;
2295     }
2296
2297     init_block_mapping(s);
2298
2299     return 0;
2300 }
2301
2302 static av_cold int init_frames(Vp3DecodeContext *s)
2303 {
2304     s->current_frame.f = av_frame_alloc();
2305     s->last_frame.f    = av_frame_alloc();
2306     s->golden_frame.f  = av_frame_alloc();
2307
2308     if (!s->current_frame.f || !s->last_frame.f || !s->golden_frame.f) {
2309         av_frame_free(&s->current_frame.f);
2310         av_frame_free(&s->last_frame.f);
2311         av_frame_free(&s->golden_frame.f);
2312         return AVERROR(ENOMEM);
2313     }
2314
2315     return 0;
2316 }
2317
2318 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2319 {
2320     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2321     int i, inter, plane, ret;
2322     int c_width;
2323     int c_height;
2324     int y_fragment_count, c_fragment_count;
2325 #if CONFIG_VP4_DECODER
2326     int j;
2327 #endif
2328
2329     ret = init_frames(s);
2330     if (ret < 0)
2331         return ret;
2332
2333     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V', 'P', '4', '0'))
2334         s->version = 3;
2335     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('V', 'P', '3', '0'))
2336         s->version = 0;
2337     else
2338         s->version = 1;
2339
2340     s->avctx  = avctx;
2341     s->width  = FFALIGN(avctx->coded_width, 16);
2342     s->height = FFALIGN(avctx->coded_height, 16);
2343     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_THEORA)
2344         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
2345     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
2346     ff_hpeldsp_init(&s->hdsp, avctx->flags | AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
2347     ff_videodsp_init(&s->vdsp, 8);
2348     ff_vp3dsp_init(&s->vp3dsp, avctx->flags);
2349
2350     for (i = 0; i < 64; i++) {
2351 #define TRANSPOSE(x) (((x) >> 3) | (((x) & 7) << 3))
2352         s->idct_permutation[i] = TRANSPOSE(i);
2353         s->idct_scantable[i]   = TRANSPOSE(ff_zigzag_direct[i]);
2354 #undef TRANSPOSE
2355     }
2356
2357     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
2358      * in the first frame decode */
2359     for (i = 0; i < 3; i++)
2360         s->qps[i] = -1;
2361
2362     ret = av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_x_shift, &s->chroma_y_shift);
2363     if (ret)
2364         return ret;
2365
2366     s->y_superblock_width  = (s->width  + 31) / 32;
2367     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
2368     s->y_superblock_count  = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
2369
2370     /* work out the dimensions for the C planes */
2371     c_width                = s->width >> s->chroma_x_shift;
2372     c_height               = s->height >> s->chroma_y_shift;
2373     s->c_superblock_width  = (c_width  + 31) / 32;
2374     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
2375     s->c_superblock_count  = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
2376
2377     s->superblock_count   = s->y_superblock_count + (s->c_superblock_count * 2);
2378     s->u_superblock_start = s->y_superblock_count;
2379     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + s->c_superblock_count;
2380
2381     s->macroblock_width  = (s->width  + 15) / 16;
2382     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
2383     s->macroblock_count  = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
2384     s->c_macroblock_width  = (c_width  + 15) / 16;
2385     s->c_macroblock_height = (c_height + 15) / 16;
2386     s->c_macroblock_count  = s->c_macroblock_width * s->c_macroblock_height;
2387     s->yuv_macroblock_count = s->macroblock_count + 2 * s->c_macroblock_count;
2388
2389     s->fragment_width[0]  = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
2390     s->fragment_height[0] = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
2391     s->fragment_width[1]  = s->fragment_width[0] >> s->chroma_x_shift;
2392     s->fragment_height[1] = s->fragment_height[0] >> s->chroma_y_shift;
2393
2394     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
2395     y_fragment_count     = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
2396     c_fragment_count     = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
2397     s->fragment_count    = y_fragment_count + 2 * c_fragment_count;
2398     s->fragment_start[1] = y_fragment_count;
2399     s->fragment_start[2] = y_fragment_count + c_fragment_count;
2400
2401     if (!s->theora_tables) {
2402         for (i = 0; i < 64; i++) {
2403             s->coded_dc_scale_factor[0][i] = s->version < 2 ? vp31_dc_scale_factor[i] : vp4_y_dc_scale_factor[i];
2404             s->coded_dc_scale_factor[1][i] = s->version < 2 ? vp31_dc_scale_factor[i] : vp4_uv_dc_scale_factor[i];
2405             s->coded_ac_scale_factor[i] = s->version < 2 ? vp31_ac_scale_factor[i] : vp4_ac_scale_factor[i];
2406             s->base_matrix[0][i]        = s->version < 2 ? vp31_intra_y_dequant[i] : vp4_generic_dequant[i];
2407             s->base_matrix[1][i]        = s->version < 2 ? vp31_intra_c_dequant[i] : vp4_generic_dequant[i];
2408             s->base_matrix[2][i]        = s->version < 2 ? vp31_inter_dequant[i]   : vp4_generic_dequant[i];
2409             s->filter_limit_values[i]   = s->version < 2 ? vp31_filter_limit_values[i] : vp4_filter_limit_values[i];
2410         }
2411
2412         for (inter = 0; inter < 2; inter++) {
2413             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
2414                 s->qr_count[inter][plane]   = 1;
2415                 s->qr_size[inter][plane][0] = 63;
2416                 s->qr_base[inter][plane][0] =
2417                 s->qr_base[inter][plane][1] = 2 * inter + (!!plane) * !inter;
2418             }
2419         }
2420
2421         /* init VLC tables */
2422         if (s->version < 2) {
2423         for (i = 0; i < 16; i++) {
2424             /* DC histograms */
2425             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
2426                      &dc_bias[i][0][1], 4, 2,
2427                      &dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
2428
2429             /* group 1 AC histograms */
2430             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
2431                      &ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
2432                      &ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
2433
2434             /* group 2 AC histograms */
2435             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
2436                      &ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
2437                      &ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
2438
2439             /* group 3 AC histograms */
2440             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
2441                      &ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
2442                      &ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
2443
2444             /* group 4 AC histograms */
2445             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
2446                      &ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
2447                      &ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
2448         }
2449 #if CONFIG_VP4_DECODER
2450         } else { /* version >= 2 */
2451             for (i = 0; i < 16; i++) {
2452                 /* DC histograms */
2453                 init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
2454                          &vp4_dc_bias[i][0][1], 4, 2,
2455                          &vp4_dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
2456
2457                 /* group 1 AC histograms */
2458                 init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
2459                          &vp4_ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
2460                          &vp4_ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
2461
2462                 /* group 2 AC histograms */
2463                 init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
2464                          &vp4_ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
2465                          &vp4_ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
2466
2467                 /* group 3 AC histograms */
2468                 init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
2469                          &vp4_ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
2470                          &vp4_ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
2471
2472                 /* group 4 AC histograms */
2473                 init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
2474                          &vp4_ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
2475                          &vp4_ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
2476             }
2477 #endif
2478         }
2479     } else {
2480         for (i = 0; i < 16; i++) {
2481             /* DC histograms */
2482             if (init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
2483                          &s->huffman_table[i][0][1], 8, 4,
2484                          &s->huffman_table[i][0][0], 8, 4, 0) < 0)
2485                 goto vlc_fail;
2486
2487             /* group 1 AC histograms */
2488             if (init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
2489                          &s->huffman_table[i + 16][0][1], 8, 4,
2490                          &s->huffman_table[i + 16][0][0], 8, 4, 0) < 0)
2491                 goto vlc_fail;
2492
2493             /* group 2 AC histograms */
2494             if (init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
2495                          &s->huffman_table[i + 16 * 2][0][1], 8, 4,
2496                          &s->huffman_table[i + 16 * 2][0][0], 8, 4, 0) < 0)
2497                 goto vlc_fail;
2498
2499             /* group 3 AC histograms */
2500             if (init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
2501                          &s->huffman_table[i + 16 * 3][0][1], 8, 4,
2502                          &s->huffman_table[i + 16 * 3][0][0], 8, 4, 0) < 0)
2503                 goto vlc_fail;
2504
2505             /* group 4 AC histograms */
2506             if (init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
2507                          &s->huffman_table[i + 16 * 4][0][1], 8, 4,
2508                          &s->huffman_table[i + 16 * 4][0][0], 8, 4, 0) < 0)
2509                 goto vlc_fail;
2510         }
2511     }
2512
2513     init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
2514              &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
2515              &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
2516
2517     init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
2518              &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
2519              &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
2520
2521     init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
2522              &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
2523              &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
2524
2525     init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
2526              &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
2527              &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
2528
2529 #if CONFIG_VP4_DECODER
2530     for (j = 0; j < 2; j++)
2531         for (i = 0; i < 7; i++)
2532             init_vlc(&s->vp4_mv_vlc[j][i], 6, 63,
2533                  &vp4_mv_vlc[j][i][0][1], 4, 2,
2534                  &vp4_mv_vlc[j][i][0][0], 4, 2, 0);
2535
2536     /* version >= 2 */
2537     for (i = 0; i < 2; i++)
2538         init_vlc(&s->block_pattern_vlc[i], 3, 14,
2539              &vp4_block_pattern_vlc[i][0][1], 2, 1,
2540              &vp4_block_pattern_vlc[i][0][0], 2, 1, 0);
2541 #endif
2542
2543     return allocate_tables(avctx);
2544
2545 vlc_fail:
2546     av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid huffman table\n");
2547     return -1;
2548 }
2549
2550 /// Release and shuffle frames after decode finishes
2551 static int update_frames(AVCodecContext *avctx)
2552 {
2553     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2554     int ret = 0;
2555
2556     /* shuffle frames (last = current) */
2557     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2558     ret = ff_thread_ref_frame(&s->last_frame, &s->current_frame);
2559     if (ret < 0)
2560         goto fail;
2561
2562     if (s->keyframe) {
2563         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
2564         ret = ff_thread_ref_frame(&s->golden_frame, &s->current_frame);
2565     }
2566
2567 fail:
2568     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->current_frame);
2569     return ret;
2570 }
2571
2572 #if HAVE_THREADS
2573 static int ref_frame(Vp3DecodeContext *s, ThreadFrame *dst, ThreadFrame *src)
2574 {
2575     ff_thread_release_buffer(s->avctx, dst);
2576     if (src->f->data[0])
2577         return ff_thread_ref_frame(dst, src);
2578     return 0;
2579 }
2580
2581 static int ref_frames(Vp3DecodeContext *dst, Vp3DecodeContext *src)
2582 {
2583     int ret;
2584     if ((ret = ref_frame(dst, &dst->current_frame, &src->current_frame)) < 0 ||
2585         (ret = ref_frame(dst, &dst->golden_frame,  &src->golden_frame)) < 0  ||
2586         (ret = ref_frame(dst, &dst->last_frame,    &src->last_frame)) < 0)
2587         return ret;
2588     return 0;
2589 }
2590
2591 static int vp3_update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
2592 {
2593     Vp3DecodeContext *s = dst->priv_data, *s1 = src->priv_data;
2594     int qps_changed = 0, i, err;
2595
2596     if (!s1->current_frame.f->data[0] ||
2597         s->width != s1->width || s->height != s1->height) {
2598         if (s != s1)
2599             ref_frames(s, s1);
2600         return -1;
2601     }
2602
2603     if (s != s1) {
2604         if (!s->current_frame.f)
2605             return AVERROR(ENOMEM);
2606         // init tables if the first frame hasn't been decoded
2607         if (!s->current_frame.f->data[0]) {
2608             int y_fragment_count, c_fragment_count;
2609             s->avctx = dst;
2610             err = allocate_tables(dst);
2611             if (err)
2612                 return err;
2613             y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
2614             c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
2615             memcpy(s->motion_val[0], s1->motion_val[0],
2616                    y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
2617             memcpy(s->motion_val[1], s1->motion_val[1],
2618                    c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
2619         }
2620
2621         // copy previous frame data
2622         if ((err = ref_frames(s, s1)) < 0)
2623             return err;
2624
2625         s->keyframe = s1->keyframe;
2626
2627         // copy qscale data if necessary
2628         for (i = 0; i < 3; i++) {
2629             if (s->qps[i] != s1->qps[1]) {
2630                 qps_changed = 1;
2631                 memcpy(&s->qmat[i], &s1->qmat[i], sizeof(s->qmat[i]));
2632             }
2633         }
2634
2635         if (s->qps[0] != s1->qps[0])
2636             memcpy(&s->bounding_values_array, &s1->bounding_values_array,
2637                    sizeof(s->bounding_values_array));
2638
2639         if (qps_changed) {
2640             memcpy(s->qps,      s1->qps,      sizeof(s->qps));
2641             memcpy(s->last_qps, s1->last_qps, sizeof(s->last_qps));
2642             s->nqps = s1->nqps;
2643         }
2644     }
2645
2646     return update_frames(dst);
2647 }
2648 #endif
2649
2650 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
2651                             void *data, int *got_frame,
2652                             AVPacket *avpkt)
2653 {
2654     AVFrame     *frame  = data;
2655     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
2656     int buf_size        = avpkt->size;
2657     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2658     GetBitContext gb;
2659     int i, ret;
2660
2661     if ((ret = init_get_bits8(&gb, buf, buf_size)) < 0)
2662         return ret;
2663
2664 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2665     if (s->theora && get_bits1(&gb)) {
2666         int type = get_bits(&gb, 7);
2667         skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2668
2669         if (s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) {
2670             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "midstream reconfiguration with multithreading is unsupported, try -threads 1\n");
2671             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2672         }
2673         if (type == 0) {
2674             vp3_decode_end(avctx);
2675             ret = theora_decode_header(avctx, &gb);
2676
2677             if (ret >= 0)
2678                 ret = vp3_decode_init(avctx);
2679             if (ret < 0) {
2680                 vp3_decode_end(avctx);
2681                 return ret;
2682             }
2683             return buf_size;
2684         } else if (type == 2) {
2685             vp3_decode_end(avctx);
2686             ret = theora_decode_tables(avctx, &gb);
2687             if (ret >= 0)
2688                 ret = vp3_decode_init(avctx);
2689             if (ret < 0) {
2690                 vp3_decode_end(avctx);
2691                 return ret;
2692             }
2693             return buf_size;
2694         }
2695
2696         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2697                "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
2698         return -1;
2699     }
2700 #endif
2701
2702     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
2703     if (!s->all_fragments) {
2704         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Data packet without prior valid headers\n");
2705         return -1;
2706     }
2707     if (!s->theora)
2708         skip_bits(&gb, 1);
2709     for (i = 0; i < 3; i++)
2710         s->last_qps[i] = s->qps[i];
2711
2712     s->nqps = 0;
2713     do {
2714         s->qps[s->nqps++] = get_bits(&gb, 6);
2715     } while (s->theora >= 0x030200 && s->nqps < 3 && get_bits1(&gb));
2716     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
2717         s->qps[i] = -1;
2718
2719     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
2720         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
2721                s->keyframe ? "key" : "", avctx->frame_number + 1, s->qps[0]);
2722
2723     s->skip_loop_filter = !s->filter_limit_values[s->qps[0]] ||
2724                           avctx->skip_loop_filter >= (s->keyframe ? AVDISCARD_ALL
2725                                                                   : AVDISCARD_NONKEY);
2726
2727     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
2728         init_loop_filter(s);
2729
2730     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
2731         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
2732         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
2733         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
2734             init_dequantizer(s, i);
2735
2736     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
2737         return buf_size;
2738
2739     s->current_frame.f->pict_type = s->keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I
2740                                                 : AV_PICTURE_TYPE_P;
2741     s->current_frame.f->key_frame = s->keyframe;
2742     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &s->current_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
2743         goto error;
2744
2745     if (!s->edge_emu_buffer)
2746         s->edge_emu_buffer = av_malloc(9 * FFABS(s->current_frame.f->linesize[0]));
2747
2748     if (s->keyframe) {
2749         if (!s->theora) {
2750             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
2751             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
2752             if (s->version) {
2753                 s->version = get_bits(&gb, 5);
2754                 if (avctx->frame_number == 0)
2755                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
2756                            "VP version: %d\n", s->version);
2757             }
2758         }
2759         if (s->version || s->theora) {
2760             if (get_bits1(&gb))
2761                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2762                        "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
2763             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
2764
2765 #if CONFIG_VP4_DECODER
2766             if (s->version >= 2) {
2767                 int mb_height, mb_width;
2768                 int mb_width_mul, mb_width_div, mb_height_mul, mb_height_div;
2769
2770                 mb_height = get_bits(&gb, 8);
2771                 mb_width  = get_bits(&gb, 8);
2772                 if (mb_height != s->macroblock_height ||
2773                     mb_width != s->macroblock_width)
2774                     avpriv_request_sample(s->avctx, "macroblock dimension mismatch");
2775
2776                 mb_width_mul = get_bits(&gb, 5);
2777                 mb_width_div = get_bits(&gb, 3);
2778                 mb_height_mul = get_bits(&gb, 5);
2779                 mb_height_div = get_bits(&gb, 3);
2780                 if (mb_width_mul != 1 || mb_width_div != 1 || mb_height_mul != 1 || mb_height_div != 1)
2781                     avpriv_request_sample(s->avctx, "unexpected macroblock dimension multipler/divider");
2782
2783                 if (get_bits(&gb, 2))
2784                     avpriv_request_sample(s->avctx, "unknown bits");
2785             }
2786 #endif
2787         }
2788     } else {
2789         if (!s->golden_frame.f->data[0]) {
2790             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
2791                    "vp3: first frame not a keyframe\n");
2792
2793             s->golden_frame.f->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
2794             if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &s->golden_frame,
2795                                      AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
2796                 goto error;
2797             ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2798             if ((ret = ff_thread_ref_frame(&s->last_frame,
2799                                            &s->golden_frame)) < 0)
2800                 goto error;
2801             ff_thread_report_progress(&s->last_frame, INT_MAX, 0);
2802         }
2803     }
2804
2805     memset(s->all_fragments, 0, s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
2806     ff_thread_finish_setup(avctx);
2807
2808     if (s->version < 2) {
2809     if ((ret = unpack_superblocks(s, &gb)) < 0) {
2810         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
2811         goto error;
2812     }
2813 #if CONFIG_VP4_DECODER
2814     } else {
2815         if ((ret = vp4_unpack_macroblocks(s, &gb)) < 0) {
2816             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in vp4_unpack_macroblocks\n");
2817             goto error;
2818     }
2819 #endif
2820     }
2821     if ((ret = unpack_modes(s, &gb)) < 0) {
2822         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
2823         goto error;
2824     }
2825     if (ret = unpack_vectors(s, &gb)) {
2826         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
2827         goto error;
2828     }
2829     if ((ret = unpack_block_qpis(s, &gb)) < 0) {
2830         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
2831         goto error;
2832     }
2833
2834     if (s->version < 2) {
2835     if ((ret = unpack_dct_coeffs(s, &gb)) < 0) {
2836         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
2837         goto error;
2838     }
2839 #if CONFIG_VP4_DECODER
2840     } else {
2841         if ((ret = vp4_unpack_dct_coeffs(s, &gb)) < 0) {
2842             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in vp4_unpack_dct_coeffs\n");
2843             goto error;
2844         }
2845 #endif
2846     }
2847
2848     for (i = 0; i < 3; i++) {
2849         int height = s->height >> (i && s->chroma_y_shift);
2850         if (s->flipped_image)
2851             s->data_offset[i] = 0;
2852         else
2853             s->data_offset[i] = (height - 1) * s->current_frame.f->linesize[i];
2854     }
2855
2856     s->last_slice_end = 0;
2857     for (i = 0; i < s->c_superblock_height; i++)
2858         render_slice(s, i);
2859
2860     // filter the last row
2861     if (s->version < 2)
2862     for (i = 0; i < 3; i++) {
2863         int row = (s->height >> (3 + (i && s->chroma_y_shift))) - 1;
2864         apply_loop_filter(s, i, row, row + 1);
2865     }
2866     vp3_draw_horiz_band(s, s->height);
2867
2868     /* output frame, offset as needed */
2869     if ((ret = av_frame_ref(data, s->current_frame.f)) < 0)
2870         return ret;
2871
2872     frame->crop_left   = s->offset_x;
2873     frame->crop_right  = avctx->coded_width - avctx->width - s->offset_x;
2874     frame->crop_top    = s->offset_y;
2875     frame->crop_bottom = avctx->coded_height - avctx->height - s->offset_y;
2876
2877     *got_frame = 1;
2878
2879     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2880         ret = update_frames(avctx);
2881         if (ret < 0)
2882             return ret;
2883     }
2884
2885     return buf_size;
2886
2887 error:
2888     ff_thread_report_progress(&s->current_frame, INT_MAX, 0);
2889
2890     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME))
2891         av_frame_unref(s->current_frame.f);
2892
2893     return ret;
2894 }
2895
2896 static int read_huffman_tree(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2897 {
2898     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2899
2900     if (get_bits1(gb)) {
2901         int token;
2902         if (s->entries >= 32) { /* overflow */
2903             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2904             return -1;
2905         }
2906         token = get_bits(gb, 5);
2907         ff_dlog(avctx, "hti %d hbits %x token %d entry : %d size %d\n",
2908                 s->hti, s->hbits, token, s->entries, s->huff_code_size);
2909         s->huffman_table[s->hti][token][0] = s->hbits;
2910         s->huffman_table[s->hti][token][1] = s->huff_code_size;
2911         s->entries++;
2912     } else {
2913         if (s->huff_code_size >= 32) { /* overflow */
2914             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2915             return -1;
2916         }
2917         s->huff_code_size++;
2918         s->hbits <<= 1;
2919         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2920             return -1;
2921         s->hbits |= 1;
2922         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2923             return -1;
2924         s->hbits >>= 1;
2925         s->huff_code_size--;
2926     }
2927     return 0;
2928 }
2929
2930 #if HAVE_THREADS
2931 static int vp3_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
2932 {
2933     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2934
2935     s->superblock_coding      = NULL;
2936     s->all_fragments          = NULL;
2937     s->coded_fragment_list[0] = NULL;
2938     s-> kf_coded_fragment_list= NULL;
2939     s->nkf_coded_fragment_list= NULL;
2940     s->dct_tokens_base        = NULL;
2941     s->superblock_fragments   = NULL;
2942     s->macroblock_coding      = NULL;
2943     s->motion_val[0]          = NULL;
2944     s->motion_val[1]          = NULL;
2945     s->edge_emu_buffer        = NULL;
2946     s->dc_pred_row            = NULL;
2947
2948     return init_frames(s);
2949 }
2950 #endif
2951
2952 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2953 static const enum AVPixelFormat theora_pix_fmts[4] = {
2954     AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV444P
2955 };
2956
2957 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2958 {
2959     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2960     int visible_width, visible_height, colorspace;
2961     uint8_t offset_x = 0, offset_y = 0;
2962     int ret;
2963     AVRational fps, aspect;
2964
2965     s->theora_header = 0;
2966     s->theora = get_bits(gb, 24);
2967     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
2968     if (!s->theora) {
2969         s->theora = 1;
2970         avpriv_request_sample(s->avctx, "theora 0");
2971     }
2972
2973     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3
2974      * but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
2975     if (s->theora < 0x030200) {
2976         s->flipped_image = 1;
2977         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
2978                "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
2979     }
2980
2981     visible_width  =
2982     s->width       = get_bits(gb, 16) << 4;
2983     visible_height =
2984     s->height      = get_bits(gb, 16) << 4;
2985
2986     if (s->theora >= 0x030200) {
2987         visible_width  = get_bits(gb, 24);
2988         visible_height = get_bits(gb, 24);
2989
2990         offset_x = get_bits(gb, 8); /* offset x */
2991         offset_y = get_bits(gb, 8); /* offset y, from bottom */
2992     }
2993
2994     /* sanity check */
2995     if (av_image_check_size(visible_width, visible_height, 0, avctx) < 0 ||
2996         visible_width  + offset_x > s->width ||
2997         visible_height + offset_y > s->height) {
2998         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2999                "Invalid frame dimensions - w:%d h:%d x:%d y:%d (%dx%d).\n",
3000                visible_width, visible_height, offset_x, offset_y,
3001                s->width, s->height);
3002         return AVERROR_INVALIDDATA;
3003     }
3004
3005     fps.num = get_bits_long(gb, 32);
3006     fps.den = get_bits_long(gb, 32);
3007     if (fps.num && fps.den) {
3008         if (fps.num < 0 || fps.den < 0) {
3009             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid framerate\n");
3010             return AVERROR_INVALIDDATA;
3011         }
3012         av_reduce(&avctx->framerate.den, &avctx->framerate.num,
3013                   fps.den, fps.num, 1 << 30);
3014     }
3015
3016     aspect.num = get_bits(gb, 24);
3017     aspect.den = get_bits(gb, 24);
3018     if (aspect.num && aspect.den) {
3019         av_reduce(&avctx->sample_aspect_ratio.num,
3020                   &avctx->sample_aspect_ratio.den,
3021                   aspect.num, aspect.den, 1 << 30);
3022         ff_set_sar(avctx, avctx->sample_aspect_ratio);
3023     }
3024
3025     if (s->theora < 0x030200)
3026         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
3027     colorspace = get_bits(gb, 8);
3028     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
3029
3030     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
3031
3032     if (s->theora >= 0x030200) {
3033         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
3034         avctx->pix_fmt = theora_pix_fmts[get_bits(gb, 2)];
3035         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
3036             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid pixel format\n");
3037             return AVERROR_INVALIDDATA;
3038         }
3039         skip_bits(gb, 3); /* reserved */
3040     } else
3041         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
3042
3043     ret = ff_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
3044     if (ret < 0)
3045         return ret;
3046     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP)) {
3047         avctx->width  = visible_width;
3048         avctx->height = visible_height;
3049         // translate offsets from theora axis ([0,0] lower left)
3050         // to normal axis ([0,0] upper left)
3051         s->offset_x = offset_x;
3052         s->offset_y = s->height - visible_height - offset_y;
3053     }
3054
3055     if (colorspace == 1)
3056         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470M;
3057     else if (colorspace == 2)
3058         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470BG;
3059
3060     if (colorspace == 1 || colorspace == 2) {
3061         avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
3062         avctx->color_trc  = AVCOL_TRC_BT709;
3063     }
3064
3065     s->theora_header = 1;
3066     return 0;
3067 }
3068
3069 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
3070 {
3071     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
3072     int i, n, matrices, inter, plane;
3073
3074     if (!s->theora_header)
3075         return AVERROR_INVALIDDATA;
3076
3077     if (s->theora >= 0x030200) {
3078         n = get_bits(gb, 3);
3079         /* loop filter limit values table */
3080         if (n)
3081             for (i = 0; i < 64; i++)
3082                 s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
3083     }
3084
3085     if (s->theora >= 0x030200)
3086         n = get_bits(gb, 4) + 1;
3087     else
3088         n = 16;
3089     /* quality threshold table */
3090     for (i = 0; i < 64; i++)
3091         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
3092
3093     if (s->theora >= 0x030200)
3094         n = get_bits(gb, 4) + 1;
3095     else
3096         n = 16;
3097     /* dc scale factor table */
3098     for (i = 0; i < 64; i++)
3099         s->coded_dc_scale_factor[0][i] =
3100         s->coded_dc_scale_factor[1][i] = get_bits(gb, n);
3101
3102     if (s->theora >= 0x030200)
3103         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
3104     else
3105         matrices = 3;
3106
3107     if (matrices > 384) {
3108         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
3109         return -1;
3110     }
3111
3112     for (n = 0; n < matrices; n++)
3113         for (i = 0; i < 64; i++)
3114             s->base_matrix[n][i] = get_bits(gb, 8);
3115
3116     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
3117         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
3118             int newqr = 1;
3119             if (inter || plane > 0)
3120                 newqr = get_bits1(gb);
3121             if (!newqr) {
3122                 int qtj, plj;
3123                 if (inter && get_bits1(gb)) {
3124                     qtj = 0;
3125                     plj = plane;
3126                 } else {
3127                     qtj = (3 * inter + plane - 1) / 3;
3128                     plj = (plane + 2) % 3;
3129                 }
3130                 s->qr_count[inter][plane] = s->qr_count[qtj][plj];
3131                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj],
3132                        sizeof(s->qr_size[0][0]));
3133                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj],
3134                        sizeof(s->qr_base[0][0]));
3135             } else {
3136                 int qri = 0;
3137                 int qi  = 0;
3138
3139                 for (;;) {
3140                     i = get_bits(gb, av_log2(matrices - 1) + 1);
3141                     if (i >= matrices) {
3142                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
3143                                "invalid base matrix index\n");
3144                         return -1;
3145                     }
3146                     s->qr_base[inter][plane][qri] = i;
3147                     if (qi >= 63)
3148                         break;
3149                     i = get_bits(gb, av_log2(63 - qi) + 1) + 1;
3150                     s->qr_size[inter][plane][qri++] = i;
3151                     qi += i;
3152                 }
3153
3154                 if (qi > 63) {
3155                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
3156                     return -1;
3157                 }
3158                 s->qr_count[inter][plane] = qri;
3159             }
3160         }
3161     }
3162
3163     /* Huffman tables */
3164     for (s->hti = 0; s->hti < 80; s->hti++) {
3165         s->entries        = 0;
3166         s->huff_code_size = 1;
3167         if (!get_bits1(gb)) {
3168             s->hbits = 0;
3169             if (read_huffman_tree(avctx, gb))
3170                 return -1;
3171             s->hbits = 1;
3172             if (read_huffman_tree(avctx, gb))
3173                 return -1;
3174         }
3175     }
3176
3177     s->theora_tables = 1;
3178
3179     return 0;
3180 }
3181
3182 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
3183 {
3184     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
3185     GetBitContext gb;
3186     int ptype;
3187     const uint8_t *header_start[3];
3188     int header_len[3];
3189     int i;
3190     int ret;
3191
3192     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
3193
3194     s->theora = 1;
3195
3196     if (!avctx->extradata_size) {
3197         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
3198         return -1;
3199     }
3200
3201     if (avpriv_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
3202                                   42, header_start, header_len) < 0) {
3203         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
3204         return -1;
3205     }
3206
3207     for (i = 0; i < 3; i++) {
3208         if (header_len[i] <= 0)
3209             continue;
3210         ret = init_get_bits8(&gb, header_start[i], header_len[i]);
3211         if (ret < 0)
3212             return ret;
3213
3214         ptype = get_bits(&gb, 8);
3215
3216         if (!(ptype & 0x80)) {
3217             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
3218 //          return -1;
3219         }
3220
3221         // FIXME: Check for this as well.
3222         skip_bits_long(&gb, 6 * 8); /* "theora" */
3223
3224         switch (ptype) {
3225         case 0x80:
3226             if (theora_decode_header(avctx, &gb) < 0)
3227                 return -1;
3228             break;
3229         case 0x81:
3230 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
3231 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
3232             break;
3233         case 0x82:
3234             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
3235                 return -1;
3236             break;
3237         default:
3238             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
3239                    "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype & ~0x80);
3240             break;
3241         }
3242         if (ptype != 0x81 && 8 * header_len[i] != get_bits_count(&gb))
3243             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
3244                    "%d bits left in packet %X\n",
3245                    8 * header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
3246         if (s->theora < 0x030200)
3247             break;
3248     }
3249
3250     return vp3_decode_init(avctx);
3251 }
3252
3253 AVCodec ff_theora_decoder = {
3254     .name                  = "theora",
3255     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
3256     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
3257     .id                    = AV_CODEC_ID_THEORA,
3258     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
3259     .init                  = theora_decode_init,
3260     .close                 = vp3_decode_end,
3261     .decode                = vp3_decode_frame,
3262     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
3263                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
3264     .flush                 = vp3_decode_flush,
3265     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
3266     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
3267     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_EXPORTS_CROPPING | FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS,
3268 };
3269 #endif
3270
3271 AVCodec ff_vp3_decoder = {
3272     .name                  = "vp3",
3273     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
3274     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
3275     .id                    = AV_CODEC_ID_VP3,
3276     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
3277     .init                  = vp3_decode_init,
3278     .close                 = vp3_decode_end,
3279     .decode                = vp3_decode_frame,
3280     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
3281                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
3282     .flush                 = vp3_decode_flush,
3283     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
3284     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
3285     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS,
3286 };
3287
3288 #if CONFIG_VP4_DECODER
3289 AVCodec ff_vp4_decoder = {
3290     .name                  = "vp4",
3291     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP4"),
3292     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
3293     .id                    = AV_CODEC_ID_VP4,
3294     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
3295     .init                  = vp3_decode_init,
3296     .close                 = vp3_decode_end,
3297     .decode                = vp3_decode_frame,
3298     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
3299                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
3300     .flush                 = vp3_decode_flush,
3301     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
3302     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
3303     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS,
3304 };
3305 #endif