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