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 HuffEntry {
 159     uint8_t len, sym;
 160 } HuffEntry;
 161
 162 typedef struct HuffTable {
 163     HuffEntry entries[32];
 164     uint8_t   nb_entries;
 165 } HuffTable;
 166
 167 typedef struct Vp3DecodeContext {
 168     AVCodecContext *avctx;
 169     int theora, theora_tables, theora_header;
 170     int version;
 171     int width, height;
 172     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
 173     ThreadFrame golden_frame;
 174     ThreadFrame last_frame;
 175     ThreadFrame current_frame;
 176     int keyframe;
 177     uint8_t idct_permutation[64];
 178     uint8_t idct_scantable[64];
 179     HpelDSPContext hdsp;
 180     VideoDSPContext vdsp;
 181     VP3DSPContext vp3dsp;
 182     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
 183     int flipped_image;
 184     int last_slice_end;
 185     int skip_loop_filter;
 186
 187     int qps[3];
 188     int nqps;
 189     int last_qps[3];
 190
 191     int superblock_count;
 192     int y_superblock_width;
 193     int y_superblock_height;
 194     int y_superblock_count;
 195     int c_superblock_width;
 196     int c_superblock_height;
 197     int c_superblock_count;
 198     int u_superblock_start;
 199     int v_superblock_start;
 200     unsigned char *superblock_coding;
 201
 202     int macroblock_count; /* y macroblock count */
 203     int macroblock_width;
 204     int macroblock_height;
 205     int c_macroblock_count;
 206     int c_macroblock_width;
 207     int c_macroblock_height;
 208     int yuv_macroblock_count; /* y+u+v macroblock count */
 209
 210     int fragment_count;
 211     int fragment_width[2];
 212     int fragment_height[2];
 213
 214     Vp3Fragment *all_fragments;
 215     int fragment_start[3];
 216     int data_offset[3];
 217     uint8_t offset_x;
 218     uint8_t offset_y;
 219     int offset_x_warned;
 220
 221     int8_t (*motion_val[2])[2];
 222
 223     /* tables */
 224     uint16_t coded_dc_scale_factor[2][64];
 225     uint32_t coded_ac_scale_factor[64];
 226     uint8_t base_matrix[384][64];
 227     uint8_t qr_count[2][3];
 228     uint8_t qr_size[2][3][64];
 229     uint16_t qr_base[2][3][64];
 230
 231     /**
 232      * This is a list of all tokens in bitstream order. Reordering takes place
 233      * by pulling from each level during IDCT. As a consequence, IDCT must be
 234      * in Hilbert order, making the minimum slice height 64 for 4:2:0 and 32
 235      * otherwise. The 32 different tokens with up to 12 bits of extradata are
 236      * collapsed into 3 types, packed as follows:
 237      *   (from the low to high bits)
 238      *
 239      * 2 bits: type (0,1,2)
 240      *   0: EOB run, 14 bits for run length (12 needed)
 241      *   1: zero run, 7 bits for run length
 242      *                7 bits for the next coefficient (3 needed)
 243      *   2: coefficient, 14 bits (11 needed)
 244      *
 245      * Coefficients are signed, so are packed in the highest bits for automatic
 246      * sign extension.
 247      */
 248     int16_t *dct_tokens[3][64];
 249     int16_t *dct_tokens_base;
 250 #define TOKEN_EOB(eob_run)              ((eob_run) << 2)
 251 #define TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run) (((coeff) * 512) + ((zero_run) << 2) + 1)
 252 #define TOKEN_COEFF(coeff)              (((coeff) * 4) + 2)
 253
 254     /**
 255      * number of blocks that contain DCT coefficients at
 256      * the given level or higher
 257      */
 258     int num_coded_frags[3][64];
 259     int total_num_coded_frags;
 260
 261     /* this is a list of indexes into the all_fragments array indicating
 262      * which of the fragments are coded */
 263     int *coded_fragment_list[3];
 264
 265     int *kf_coded_fragment_list;
 266     int *nkf_coded_fragment_list;
 267     int num_kf_coded_fragment[3];
 268
 269     /* The first 16 of the following VLCs are for the dc coefficients;
 270        the others are four groups of 16 VLCs each for ac coefficients. */
 271     VLC coeff_vlc[5 * 16];
 272
 273     VLC superblock_run_length_vlc; /* version < 2 */
 274     VLC fragment_run_length_vlc; /* version < 2 */
 275     VLC block_pattern_vlc[2]; /* version >= 2*/
 276     VLC mode_code_vlc;
 277     VLC motion_vector_vlc; /* version < 2 */
 278     VLC vp4_mv_vlc[2][7]; /* version >=2 */
 279
 280     /* these arrays need to be on 16-byte boundaries since SSE2 operations
 281      * index into them */
 282     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, qmat)[3][2][3][64];     ///< qmat[qpi][is_inter][plane]
 283
 284     /* This table contains superblock_count * 16 entries. Each set of 16
 285      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..15 of the superblock.
 286      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
 287      * index. */
 288     int *superblock_fragments;
 289
 290     /* This is an array that indicates how a particular macroblock
 291      * is coded. */
 292     unsigned char *macroblock_coding;
 293
 294     uint8_t *edge_emu_buffer;
 295
 296     /* Huffman decode */
 297     HuffTable huffman_table[5 * 16];
 298
 299     uint8_t filter_limit_values[64];
 300     DECLARE_ALIGNED(8, int, bounding_values_array)[256 + 2];
 301
 302     VP4Predictor * dc_pred_row; /* dc_pred_row[y_superblock_width * 4] */
 303 } Vp3DecodeContext;
 304
 305 /************************************************************************
 306  * VP3 specific functions
 307  ************************************************************************/
 308
 309 static av_cold void free_tables(AVCodecContext *avctx)
 310 {
 311     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 312
 313     av_freep(&s->superblock_coding);
 314     av_freep(&s->all_fragments);
 315     av_freep(&s->nkf_coded_fragment_list);
 316     av_freep(&s->kf_coded_fragment_list);
 317     av_freep(&s->dct_tokens_base);
 318     av_freep(&s->superblock_fragments);
 319     av_freep(&s->macroblock_coding);
 320     av_freep(&s->dc_pred_row);
 321     av_freep(&s->motion_val[0]);
 322     av_freep(&s->motion_val[1]);
 323 }
 324
 325 static void vp3_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 326 {
 327     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 328
 329     if (s->golden_frame.f)
 330         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
 331     if (s->last_frame.f)
 332         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
 333     if (s->current_frame.f)
 334         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->current_frame);
 335 }
 336
 337 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 338 {
 339     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 340     int i, j;
 341
 342     free_tables(avctx);
 343     av_freep(&s->edge_emu_buffer);
 344
 345     s->theora_tables = 0;
 346
 347     /* release all frames */
 348     vp3_decode_flush(avctx);
 349     av_frame_free(&s->current_frame.f);
 350     av_frame_free(&s->last_frame.f);
 351     av_frame_free(&s->golden_frame.f);
 352
 353     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->coeff_vlc); i++)
 354         ff_free_vlc(&s->coeff_vlc[i]);
 355
 356     ff_free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
 357     ff_free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
 358     ff_free_vlc(&s->mode_code_vlc);
 359     ff_free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
 360
 361     for (j = 0; j < 2; j++)
 362         for (i = 0; i < 7; i++)
 363             ff_free_vlc(&s->vp4_mv_vlc[j][i]);
 364
 365     for (i = 0; i < 2; i++)
 366         ff_free_vlc(&s->block_pattern_vlc[i]);
 367     return 0;
 368 }
 369
 370 /**
 371  * This function sets up all of the various blocks mappings:
 372  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
 373  * superblocks <-> macroblocks
 374  *
 375  * @return 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
 376  */
 377 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
 378 {
 379     int sb_x, sb_y, plane;
 380     int x, y, i, j = 0;
 381
 382     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 383         int sb_width    = plane ? s->c_superblock_width
 384                                 : s->y_superblock_width;
 385         int sb_height   = plane ? s->c_superblock_height
 386                                 : s->y_superblock_height;
 387         int frag_width  = s->fragment_width[!!plane];
 388         int frag_height = s->fragment_height[!!plane];
 389
 390         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++)
 391             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++)
 392                 for (i = 0; i < 16; i++) {
 393                     x = 4 * sb_x + hilbert_offset[i][0];
 394                     y = 4 * sb_y + hilbert_offset[i][1];
 395
 396                     if (x < frag_width && y < frag_height)
 397                         s->superblock_fragments[j++] = s->fragment_start[plane] +
 398                                                        y * frag_width + x;
 399                     else
 400                         s->superblock_fragments[j++] = -1;
 401                 }
 402     }
 403
 404     return 0;  /* successful path out */
 405 }
 406
 407 /*
 408  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
 409  * frame.
 410  */
 411 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
 412 {
 413     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
 414     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
 415
 416     for (inter = 0; inter < 2; inter++) {
 417         for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 418             int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[!!plane][s->qps[qpi]];
 419             int sum = 0;
 420             for (qri = 0; qri < s->qr_count[inter][plane]; qri++) {
 421                 sum += s->qr_size[inter][plane][qri];
 422                 if (s->qps[qpi] <= sum)
 423                     break;
 424             }
 425             qistart = sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
 426             bmi     = s->qr_base[inter][plane][qri];
 427             bmj     = s->qr_base[inter][plane][qri + 1];
 428             for (i = 0; i < 64; i++) {
 429                 int coeff = (2 * (sum     - s->qps[qpi]) * s->base_matrix[bmi][i] -
 430                              2 * (qistart - s->qps[qpi]) * s->base_matrix[bmj][i] +
 431                              s->qr_size[inter][plane][qri]) /
 432                             (2 * s->qr_size[inter][plane][qri]);
 433
 434                 int qmin   = 8 << (inter + !i);
 435                 int qscale = i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
 436                 int qbias = (1 + inter) * 3;
 437                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->idct_permutation[i]] =
 438                     (i == 0 || s->version < 2) ? av_clip((qscale * coeff) / 100 * 4, qmin, 4096)
 439                                                : (qscale * (coeff - qbias) / 100 + qbias) * 4;
 440             }
 441             /* all DC coefficients use the same quant so as not to interfere
 442              * with DC prediction */
 443             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
 444         }
 445     }
 446 }
 447
 448 /*
 449  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
 450  * quality index is different from the previous frame's.
 451  *
 452  * The filter_limit_values may not be larger than 127.
 453  */
 454 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
 455 {
 456     ff_vp3dsp_set_bounding_values(s->bounding_values_array, s->filter_limit_values[s->qps[0]]);
 457 }
 458
 459 /*
 460  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
 461  * information from the bitstream.
 462  */
 463 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 464 {
 465     int superblock_starts[3] = {
 466         0, s->u_superblock_start, s->v_superblock_start
 467     };
 468     int bit = 0;
 469     int current_superblock = 0;
 470     int current_run = 0;
 471     int num_partial_superblocks = 0;
 472
 473     int i, j;
 474     int current_fragment;
 475     int plane;
 476     int plane0_num_coded_frags = 0;
 477
 478     if (s->keyframe) {
 479         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
 480     } else {
 481         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
 482         bit         = get_bits1(gb) ^ 1;
 483         current_run = 0;
 484
 485         while (current_superblock < s->superblock_count && get_bits_left(gb) > 0) {
 486             if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
 487                 bit = get_bits1(gb);
 488             else
 489                 bit ^= 1;
 490
 491             current_run = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table,
 492                                    6, 2) + 1;
 493             if (current_run == 34)
 494                 current_run += get_bits(gb, 12);
 495
 496             if (current_run > s->superblock_count - current_superblock) {
 497                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 498                        "Invalid partially coded superblock run length\n");
 499                 return -1;
 500             }
 501
 502             memset(s->superblock_coding + current_superblock, bit, current_run);
 503
 504             current_superblock += current_run;
 505             if (bit)
 506                 num_partial_superblocks += current_run;
 507         }
 508
 509         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
 510          * not marked as partially coded in the previous step */
 511         if (num_partial_superblocks < s->superblock_count) {
 512             int superblocks_decoded = 0;
 513
 514             current_superblock = 0;
 515             bit                = get_bits1(gb) ^ 1;
 516             current_run        = 0;
 517
 518             while (superblocks_decoded < s->superblock_count - num_partial_superblocks &&
 519                    get_bits_left(gb) > 0) {
 520                 if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
 521                     bit = get_bits1(gb);
 522                 else
 523                     bit ^= 1;
 524
 525                 current_run = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table,
 526                                        6, 2) + 1;
 527                 if (current_run == 34)
 528                     current_run += get_bits(gb, 12);
 529
 530                 for (j = 0; j < current_run; current_superblock++) {
 531                     if (current_superblock >= s->superblock_count) {
 532                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 533                                "Invalid fully coded superblock run length\n");
 534                         return -1;
 535                     }
 536
 537                     /* skip any superblocks already marked as partially coded */
 538                     if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
 539                         s->superblock_coding[current_superblock] = 2 * bit;
 540                         j++;
 541                     }
 542                 }
 543                 superblocks_decoded += current_run;
 544             }
 545         }
 546
 547         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
 548          * unpacking fragment codings */
 549         if (num_partial_superblocks) {
 550             current_run = 0;
 551             bit         = get_bits1(gb);
 552             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
 553              * fetched the bit will be toggled again */
 554             bit ^= 1;
 555         }
 556     }
 557
 558     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
 559      * superblock (all planes) */
 560     s->total_num_coded_frags = 0;
 561     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
 562
 563     s->coded_fragment_list[0] = s->keyframe ? s->kf_coded_fragment_list
 564                                             : s->nkf_coded_fragment_list;
 565
 566     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 567         int sb_start = superblock_starts[plane];
 568         int sb_end   = sb_start + (plane ? s->c_superblock_count
 569                                          : s->y_superblock_count);
 570         int num_coded_frags = 0;
 571
 572         if (s->keyframe) {
 573             if (s->num_kf_coded_fragment[plane] == -1) {
 574                 for (i = sb_start; i < sb_end; i++) {
 575                     /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
 576                     for (j = 0; j < 16; j++) {
 577                         /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
 578                         current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
 579                         if (current_fragment != -1) {
 580                             s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
 581                                 current_fragment;
 582                         }
 583                     }
 584                 }
 585                 s->num_kf_coded_fragment[plane] = num_coded_frags;
 586             } else
 587                 num_coded_frags = s->num_kf_coded_fragment[plane];
 588         } else {
 589             for (i = sb_start; i < sb_end && get_bits_left(gb) > 0; i++) {
 590                 if (get_bits_left(gb) < plane0_num_coded_frags >> 2) {
 591                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 592                 }
 593                 /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
 594                 for (j = 0; j < 16; j++) {
 595                     /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
 596                     current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
 597                     if (current_fragment != -1) {
 598                         int coded = s->superblock_coding[i];
 599
 600                         if (coded == SB_PARTIALLY_CODED) {
 601                             /* fragment may or may not be coded; this is the case
 602                              * that cares about the fragment coding runs */
 603                             if (current_run-- == 0) {
 604                                 bit        ^= 1;
 605                                 current_run = get_vlc2(gb, s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
 606                             }
 607                             coded = bit;
 608                         }
 609
 610                         if (coded) {
 611                             /* default mode; actual mode will be decoded in
 612                              * the next phase */
 613                             s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 614                                 MODE_INTER_NO_MV;
 615                             s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
 616                                 current_fragment;
 617                         } else {
 618                             /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
 619                             s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 620                                 MODE_COPY;
 621                         }
 622                     }
 623                 }
 624             }
 625         }
 626         if (!plane)
 627             plane0_num_coded_frags = num_coded_frags;
 628         s->total_num_coded_frags += num_coded_frags;
 629         for (i = 0; i < 64; i++)
 630             s->num_coded_frags[plane][i] = num_coded_frags;
 631         if (plane < 2)
 632             s->coded_fragment_list[plane + 1] = s->coded_fragment_list[plane] +
 633                                                 num_coded_frags;
 634     }
 635     return 0;
 636 }
 637
 638 #define BLOCK_X (2 * mb_x + (k & 1))
 639 #define BLOCK_Y (2 * mb_y + (k >> 1))
 640
 641 #if CONFIG_VP4_DECODER
 642 /**
 643  * @return number of blocks, or > yuv_macroblock_count on error.
 644  *         return value is always >= 1.
 645  */
 646 static int vp4_get_mb_count(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 647 {
 648     int v = 1;
 649     int bits;
 650     while ((bits = show_bits(gb, 9)) == 0x1ff) {
 651         skip_bits(gb, 9);
 652         v += 256;
 653         if (v > s->yuv_macroblock_count) {
 654             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid run length\n");
 655             return v;
 656         }
 657     }
 658 #define body(n) { \
 659     skip_bits(gb, 2 + n); \
 660     v += (1 << n) + get_bits(gb, n); }
 661 #define thresh(n) (0x200 - (0x80 >> n))
 662 #define else_if(n) else if (bits < thresh(n)) body(n)
 663     if (bits < 0x100) {
 664         skip_bits(gb, 1);
 665     } else if (bits < thresh(0)) {
 666         skip_bits(gb, 2);
 667         v += 1;
 668     }
 669     else_if(1)
 670     else_if(2)
 671     else_if(3)
 672     else_if(4)
 673     else_if(5)
 674     else_if(6)
 675     else body(7)
 676 #undef body
 677 #undef thresh
 678 #undef else_if
 679     return v;
 680 }
 681
 682 static int vp4_get_block_pattern(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb, int *next_block_pattern_table)
 683 {
 684     int v = get_vlc2(gb, s->block_pattern_vlc[*next_block_pattern_table].table, 3, 2);
 685     *next_block_pattern_table = vp4_block_pattern_table_selector[v];
 686     return v + 1;
 687 }
 688
 689 static int vp4_unpack_macroblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 690 {
 691     int plane, i, j, k, fragment;
 692     int next_block_pattern_table;
 693     int bit, current_run, has_partial;
 694
 695     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
 696
 697     if (s->keyframe)
 698         return 0;
 699
 700     has_partial = 0;
 701     bit         = get_bits1(gb);
 702     for (i = 0; i < s->yuv_macroblock_count; i += current_run) {
 703         if (get_bits_left(gb) <= 0)
 704             return AVERROR_INVALIDDATA;
 705         current_run = vp4_get_mb_count(s, gb);
 706         if (current_run > s->yuv_macroblock_count - i)
 707             return -1;
 708         memset(s->superblock_coding + i, 2 * bit, current_run);
 709         bit ^= 1;
 710         has_partial |= bit;
 711     }
 712
 713     if (has_partial) {
 714         if (get_bits_left(gb) <= 0)
 715             return AVERROR_INVALIDDATA;
 716         bit  = get_bits1(gb);
 717         current_run = vp4_get_mb_count(s, gb);
 718         for (i = 0; i < s->yuv_macroblock_count; i++) {
 719             if (!s->superblock_coding[i]) {
 720                 if (!current_run) {
 721                     bit ^= 1;
 722                     current_run = vp4_get_mb_count(s, gb);
 723                 }
 724                 s->superblock_coding[i] = bit;
 725                 current_run--;
 726             }
 727         }
 728         if (current_run) /* handle situation when vp4_get_mb_count() fails */
 729             return -1;
 730     }
 731
 732     next_block_pattern_table = 0;
 733     i = 0;
 734     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 735         int sb_x, sb_y;
 736         int sb_width = plane ? s->c_superblock_width : s->y_superblock_width;
 737         int sb_height = plane ? s->c_superblock_height : s->y_superblock_height;
 738         int mb_width = plane ? s->c_macroblock_width : s->macroblock_width;
 739         int mb_height = plane ? s->c_macroblock_height : s->macroblock_height;
 740         int fragment_width = s->fragment_width[!!plane];
 741         int fragment_height = s->fragment_height[!!plane];
 742
 743         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++) {
 744             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++) {
 745                 for (j = 0; j < 4; j++) {
 746                     int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
 747                     int mb_y = 2 * sb_y + (j >> 1) ^ (j & 1);
 748                     int mb_coded, pattern, coded;
 749
 750                     if (mb_x >= mb_width || mb_y >= mb_height)
 751                         continue;
 752
 753                     mb_coded = s->superblock_coding[i++];
 754
 755                     if (mb_coded == SB_FULLY_CODED)
 756                         pattern = 0xF;
 757                     else if (mb_coded == SB_PARTIALLY_CODED)
 758                         pattern = vp4_get_block_pattern(s, gb, &next_block_pattern_table);
 759                     else
 760                         pattern = 0;
 761
 762                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 763                         if (BLOCK_X >= fragment_width || BLOCK_Y >= fragment_height)
 764                             continue;
 765                         fragment = s->fragment_start[plane] + BLOCK_Y * fragment_width + BLOCK_X;
 766                         coded = pattern & (8 >> k);
 767                         /* MODE_INTER_NO_MV is the default for coded fragments.
 768                            the actual method is decoded in the next phase. */
 769                         s->all_fragments[fragment].coding_method = coded ? MODE_INTER_NO_MV : MODE_COPY;
 770                     }
 771                 }
 772             }
 773         }
 774     }
 775     return 0;
 776 }
 777 #endif
 778
 779 /*
 780  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
 781  * from the bitstream.
 782  */
 783 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 784 {
 785     int i, j, k, sb_x, sb_y;
 786     int scheme;
 787     int current_macroblock;
 788     int current_fragment;
 789     int coding_mode;
 790     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
 791     const int *alphabet;
 792     Vp3Fragment *frag;
 793
 794     if (s->keyframe) {
 795         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
 796             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
 797     } else {
 798         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
 799         scheme = get_bits(gb, 3);
 800
 801         /* is it a custom coding scheme? */
 802         if (scheme == 0) {
 803             for (i = 0; i < 8; i++)
 804                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
 805             for (i = 0; i < 8; i++)
 806                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
 807             alphabet = custom_mode_alphabet;
 808         } else
 809             alphabet = ModeAlphabet[scheme - 1];
 810
 811         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
 812          * coded fragments */
 813         for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
 814             for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
 815                 if (get_bits_left(gb) <= 0)
 816                     return -1;
 817
 818                 for (j = 0; j < 4; j++) {
 819                     int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
 820                     int mb_y = 2 * sb_y + (((j >> 1) + j) & 1);
 821                     current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
 822
 823                     if (mb_x >= s->macroblock_width ||
 824                         mb_y >= s->macroblock_height)
 825                         continue;
 826
 827                     /* coding modes are only stored if the macroblock has
 828                      * at least one luma block coded, otherwise it must be
 829                      * INTER_NO_MV */
 830                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 831                         current_fragment = BLOCK_Y *
 832                                            s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
 833                         if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY)
 834                             break;
 835                     }
 836                     if (k == 4) {
 837                         s->macroblock_coding[current_macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
 838                         continue;
 839                     }
 840
 841                     /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
 842                     if (scheme == 7)
 843                         coding_mode = get_bits(gb, 3);
 844                     else
 845                         coding_mode = alphabet[get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
 846
 847                     s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
 848                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 849                         frag = s->all_fragments + BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
 850                         if (frag->coding_method != MODE_COPY)
 851                             frag->coding_method = coding_mode;
 852                     }
 853
 854 #define SET_CHROMA_MODES                                                      \
 855     if (frag[s->fragment_start[1]].coding_method != MODE_COPY)                \
 856         frag[s->fragment_start[1]].coding_method = coding_mode;               \
 857     if (frag[s->fragment_start[2]].coding_method != MODE_COPY)                \
 858         frag[s->fragment_start[2]].coding_method = coding_mode;
 859
 860                     if (s->chroma_y_shift) {
 861                         frag = s->all_fragments + mb_y *
 862                                s->fragment_width[1] + mb_x;
 863                         SET_CHROMA_MODES
 864                     } else if (s->chroma_x_shift) {
 865                         frag = s->all_fragments +
 866                                2 * mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
 867                         for (k = 0; k < 2; k++) {
 868                             SET_CHROMA_MODES
 869                             frag += s->fragment_width[1];
 870                         }
 871                     } else {
 872                         for (k = 0; k < 4; k++) {
 873                             frag = s->all_fragments +
 874                                    BLOCK_Y * s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
 875                             SET_CHROMA_MODES
 876                         }
 877                     }
 878                 }
 879             }
 880         }
 881     }
 882
 883     return 0;
 884 }
 885
 886 static int vp4_get_mv(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb, int axis, int last_motion)
 887 {
 888     int v = get_vlc2(gb, s->vp4_mv_vlc[axis][vp4_mv_table_selector[FFABS(last_motion)]].table, 6, 2) - 31;
 889     return last_motion < 0 ? -v : v;
 890 }
 891
 892 /*
 893  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
 894  * macroblocks from the bitstream.
 895  */
 896 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 897 {
 898     int j, k, sb_x, sb_y;
 899     int coding_mode;
 900     int motion_x[4];
 901     int motion_y[4];
 902     int last_motion_x = 0;
 903     int last_motion_y = 0;
 904     int prior_last_motion_x = 0;
 905     int prior_last_motion_y = 0;
 906     int last_gold_motion_x = 0;
 907     int last_gold_motion_y = 0;
 908     int current_macroblock;
 909     int current_fragment;
 910     int frag;
 911
 912     if (s->keyframe)
 913         return 0;
 914
 915     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme; 2 is VP4 code scheme */
 916     coding_mode = s->version < 2 ? get_bits1(gb) : 2;
 917
 918     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
 919      * coded fragments */
 920     for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
 921         for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
 922             if (get_bits_left(gb) <= 0)
 923                 return -1;
 924
 925             for (j = 0; j < 4; j++) {
 926                 int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
 927                 int mb_y = 2 * sb_y + (((j >> 1) + j) & 1);
 928                 current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
 929
 930                 if (mb_x >= s->macroblock_width  ||
 931                     mb_y >= s->macroblock_height ||
 932                     s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY)
 933                     continue;
 934
 935                 switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
 936                 case MODE_GOLDEN_MV:
 937                     if (coding_mode == 2) { /* VP4 */
 938                         last_gold_motion_x = motion_x[0] = vp4_get_mv(s, gb, 0, last_gold_motion_x);
 939                         last_gold_motion_y = motion_y[0] = vp4_get_mv(s, gb, 1, last_gold_motion_y);
 940                         break;
 941                     } /* otherwise fall through */
 942                 case MODE_INTER_PLUS_MV:
 943                     /* all 6 fragments use the same motion vector */
 944                     if (coding_mode == 0) {
 945                         motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 946                         motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 947                     } else if (coding_mode == 1) {
 948                         motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 949                         motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 950                     } else { /* VP4 */
 951                         motion_x[0] = vp4_get_mv(s, gb, 0, last_motion_x);
 952                         motion_y[0] = vp4_get_mv(s, gb, 1, last_motion_y);
 953                     }
 954
 955                     /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
 956                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_PLUS_MV) {
 957                         prior_last_motion_x = last_motion_x;
 958                         prior_last_motion_y = last_motion_y;
 959                         last_motion_x       = motion_x[0];
 960                         last_motion_y       = motion_y[0];
 961                     }
 962                     break;
 963
 964                 case MODE_INTER_FOURMV:
 965                     /* vector maintenance */
 966                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
 967                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
 968
 969                     /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
 970                      * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
 971                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 972                         current_fragment = BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
 973                         if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY) {
 974                             if (coding_mode == 0) {
 975                                 motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 976                                 motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 977                             } else if (coding_mode == 1) {
 978                                 motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 979                                 motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 980                             } else { /* VP4 */
 981                                 motion_x[k] = vp4_get_mv(s, gb, 0, prior_last_motion_x);
 982                                 motion_y[k] = vp4_get_mv(s, gb, 1, prior_last_motion_y);
 983                             }
 984                             last_motion_x = motion_x[k];
 985                             last_motion_y = motion_y[k];
 986                         } else {
 987                             motion_x[k] = 0;
 988                             motion_y[k] = 0;
 989                         }
 990                     }
 991                     break;
 992
 993                 case MODE_INTER_LAST_MV:
 994                     /* all 6 fragments use the last motion vector */
 995                     motion_x[0] = last_motion_x;
 996                     motion_y[0] = last_motion_y;
 997
 998                     /* no vector maintenance (last vector remains the
 999                      * last vector) */
1000                     break;
1001
1002                 case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
1003                     /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
1004                      * last motion vector */
1005                     motion_x[0] = prior_last_motion_x;
1006                     motion_y[0] = prior_last_motion_y;
1007
1008                     /* vector maintenance */
1009                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
1010                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
1011                     last_motion_x       = motion_x[0];
1012                     last_motion_y       = motion_y[0];
1013                     break;
1014
1015                 default:
1016                     /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
1017                     motion_x[0] = 0;
1018                     motion_y[0] = 0;
1019
1020                     /* no vector maintenance */
1021                     break;
1022                 }
1023
1024                 /* assign the motion vectors to the correct fragments */
1025                 for (k = 0; k < 4; k++) {
1026                     current_fragment =
1027                         BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
1028                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1029                         s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[k];
1030                         s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[k];
1031                     } else {
1032                         s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[0];
1033                         s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[0];
1034                     }
1035                 }
1036
1037                 if (s->chroma_y_shift) {
1038                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1039                         motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1] +
1040                                              motion_x[2] + motion_x[3], 2);
1041                         motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1] +
1042                                              motion_y[2] + motion_y[3], 2);
1043                     }
1044                     if (s->version <= 2) {
1045                         motion_x[0] = (motion_x[0] >> 1) | (motion_x[0] & 1);
1046                         motion_y[0] = (motion_y[0] >> 1) | (motion_y[0] & 1);
1047                     }
1048                     frag = mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
1049                     s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
1050                     s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
1051                 } else if (s->chroma_x_shift) {
1052                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1053                         motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1], 1);
1054                         motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1], 1);
1055                         motion_x[1] = RSHIFT(motion_x[2] + motion_x[3], 1);
1056                         motion_y[1] = RSHIFT(motion_y[2] + motion_y[3], 1);
1057                     } else {
1058                         motion_x[1] = motion_x[0];
1059                         motion_y[1] = motion_y[0];
1060                     }
1061                     if (s->version <= 2) {
1062                         motion_x[0] = (motion_x[0] >> 1) | (motion_x[0] & 1);
1063                         motion_x[1] = (motion_x[1] >> 1) | (motion_x[1] & 1);
1064                     }
1065                     frag = 2 * mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
1066                     for (k = 0; k < 2; k++) {
1067                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
1068                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
1069                         frag += s->fragment_width[1];
1070                     }
1071                 } else {
1072                     for (k = 0; k < 4; k++) {
1073                         frag = BLOCK_Y * s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
1074                         if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1075                             s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
1076                             s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
1077                         } else {
1078                             s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
1079                             s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
1080                         }
1081                     }
1082                 }
1083             }
1084         }
1085     }
1086
1087     return 0;
1088 }
1089
1090 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1091 {
1092     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
1093     int num_blocks = s->total_num_coded_frags;
1094
1095     for (qpi = 0; qpi < s->nqps - 1 && num_blocks > 0; qpi++) {
1096         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
1097
1098         bit        = get_bits1(gb) ^ 1;
1099         run_length = 0;
1100
1101         do {
1102             if (run_length == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
1103                 bit = get_bits1(gb);
1104             else
1105                 bit ^= 1;
1106
1107             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
1108             if (run_length == 34)
1109                 run_length += get_bits(gb, 12);
1110             blocks_decoded += run_length;
1111
1112             if (!bit)
1113                 num_blocks_at_qpi += run_length;
1114
1115             for (j = 0; j < run_length; i++) {
1116                 if (i >= s->total_num_coded_frags)
1117                     return -1;
1118
1119                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi == qpi) {
1120                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi += bit;
1121                     j++;
1122                 }
1123             }
1124         } while (blocks_decoded < num_blocks && get_bits_left(gb) > 0);
1125
1126         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
1127     }
1128
1129     return 0;
1130 }
1131
1132 static inline int get_eob_run(GetBitContext *gb, int token)
1133 {
1134     int v = eob_run_table[token].base;
1135     if (eob_run_table[token].bits)
1136         v += get_bits(gb, eob_run_table[token].bits);
1137     return v;
1138 }
1139
1140 static inline int get_coeff(GetBitContext *gb, int token, int16_t *coeff)
1141 {
1142     int bits_to_get, zero_run;
1143
1144     bits_to_get = coeff_get_bits[token];
1145     if (bits_to_get)
1146         bits_to_get = get_bits(gb, bits_to_get);
1147     *coeff = coeff_tables[token][bits_to_get];
1148
1149     zero_run = zero_run_base[token];
1150     if (zero_run_get_bits[token])
1151         zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
1152
1153     return zero_run;
1154 }
1155
1156 /*
1157  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
1158  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
1159  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
1160  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
1161  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
1162  *
1163  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
1164  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
1165  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
1166  * be passed into the next call to this same function.
1167  */
1168 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
1169                        VLC *table, int coeff_index,
1170                        int plane,
1171                        int eob_run)
1172 {
1173     int i, j = 0;
1174     int token;
1175     int zero_run  = 0;
1176     int16_t coeff = 0;
1177     int blocks_ended;
1178     int coeff_i = 0;
1179     int num_coeffs      = s->num_coded_frags[plane][coeff_index];
1180     int16_t *dct_tokens = s->dct_tokens[plane][coeff_index];
1181
1182     /* local references to structure members to avoid repeated dereferences */
1183     int *coded_fragment_list   = s->coded_fragment_list[plane];
1184     Vp3Fragment *all_fragments = s->all_fragments;
1185     VLC_TYPE(*vlc_table)[2] = table->table;
1186
1187     if (num_coeffs < 0) {
1188         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1189                "Invalid number of coefficients at level %d\n", coeff_index);
1190         return AVERROR_INVALIDDATA;
1191     }
1192
1193     if (eob_run > num_coeffs) {
1194         coeff_i      =
1195         blocks_ended = num_coeffs;
1196         eob_run     -= num_coeffs;
1197     } else {
1198         coeff_i      =
1199         blocks_ended = eob_run;
1200         eob_run      = 0;
1201     }
1202
1203     // insert fake EOB token to cover the split between planes or zzi
1204     if (blocks_ended)
1205         dct_tokens[j++] = blocks_ended << 2;
1206
1207     while (coeff_i < num_coeffs && get_bits_left(gb) > 0) {
1208         /* decode a VLC into a token */
1209         token = get_vlc2(gb, vlc_table, 11, 3);
1210         /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
1211         if ((unsigned) token <= 6U) {
1212             eob_run = get_eob_run(gb, token);
1213             if (!eob_run)
1214                 eob_run = INT_MAX;
1215
1216             // record only the number of blocks ended in this plane,
1217             // any spill will be recorded in the next plane.
1218             if (eob_run > num_coeffs - coeff_i) {
1219                 dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(num_coeffs - coeff_i);
1220                 blocks_ended   += num_coeffs - coeff_i;
1221                 eob_run        -= num_coeffs - coeff_i;
1222                 coeff_i         = num_coeffs;
1223             } else {
1224                 dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(eob_run);
1225                 blocks_ended   += eob_run;
1226                 coeff_i        += eob_run;
1227                 eob_run         = 0;
1228             }
1229         } else if (token >= 0) {
1230             zero_run = get_coeff(gb, token, &coeff);
1231
1232             if (zero_run) {
1233                 dct_tokens[j++] = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
1234             } else {
1235                 // Save DC into the fragment structure. DC prediction is
1236                 // done in raster order, so the actual DC can't be in with
1237                 // other tokens. We still need the token in dct_tokens[]
1238                 // however, or else the structure collapses on itself.
1239                 if (!coeff_index)
1240                     all_fragments[coded_fragment_list[coeff_i]].dc = coeff;
1241
1242                 dct_tokens[j++] = TOKEN_COEFF(coeff);
1243             }
1244
1245             if (coeff_index + zero_run > 64) {
1246                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
1247                        "Invalid zero run of %d with %d coeffs left\n",
1248                        zero_run, 64 - coeff_index);
1249                 zero_run = 64 - coeff_index;
1250             }
1251
1252             // zero runs code multiple coefficients,
1253             // so don't try to decode coeffs for those higher levels
1254             for (i = coeff_index + 1; i <= coeff_index + zero_run; i++)
1255                 s->num_coded_frags[plane][i]--;
1256             coeff_i++;
1257         } else {
1258             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid token %d\n", token);
1259             return -1;
1260         }
1261     }
1262
1263     if (blocks_ended > s->num_coded_frags[plane][coeff_index])
1264         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "More blocks ended than coded!\n");
1265
1266     // decrement the number of blocks that have higher coefficients for each
1267     // EOB run at this level
1268     if (blocks_ended)
1269         for (i = coeff_index + 1; i < 64; i++)
1270             s->num_coded_frags[plane][i] -= blocks_ended;
1271
1272     // setup the next buffer
1273     if (plane < 2)
1274         s->dct_tokens[plane + 1][coeff_index] = dct_tokens + j;
1275     else if (coeff_index < 63)
1276         s->dct_tokens[0][coeff_index + 1] = dct_tokens + j;
1277
1278     return eob_run;
1279 }
1280
1281 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1282                                   int first_fragment,
1283                                   int fragment_width,
1284                                   int fragment_height);
1285 /*
1286  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
1287  * bitstream.
1288  */
1289 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1290 {
1291     int i;
1292     int dc_y_table;
1293     int dc_c_table;
1294     int ac_y_table;
1295     int ac_c_table;
1296     int residual_eob_run = 0;
1297     VLC *y_tables[64];
1298     VLC *c_tables[64];
1299
1300     s->dct_tokens[0][0] = s->dct_tokens_base;
1301
1302     if (get_bits_left(gb) < 16)
1303         return AVERROR_INVALIDDATA;
1304
1305     /* fetch the DC table indexes */
1306     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
1307     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
1308
1309     /* unpack the Y plane DC coefficients */
1310     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->coeff_vlc[dc_y_table], 0,
1311                                    0, residual_eob_run);
1312     if (residual_eob_run < 0)
1313         return residual_eob_run;
1314     if (get_bits_left(gb) < 8)
1315         return AVERROR_INVALIDDATA;
1316
1317     /* reverse prediction of the Y-plane DC coefficients */
1318     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width[0], s->fragment_height[0]);
1319
1320     /* unpack the C plane DC coefficients */
1321     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->coeff_vlc[dc_c_table], 0,
1322                                    1, residual_eob_run);
1323     if (residual_eob_run < 0)
1324         return residual_eob_run;
1325     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->coeff_vlc[dc_c_table], 0,
1326                                    2, residual_eob_run);
1327     if (residual_eob_run < 0)
1328         return residual_eob_run;
1329
1330     /* reverse prediction of the C-plane DC coefficients */
1331     if (!(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
1332         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1333                               s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1334         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1335                               s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1336     }
1337
1338     if (get_bits_left(gb) < 8)
1339         return AVERROR_INVALIDDATA;
1340     /* fetch the AC table indexes */
1341     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1342     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1343
1344     /* build tables of AC VLC tables */
1345     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1346         /* AC VLC table group 1 */
1347         y_tables[i] = &s->coeff_vlc[ac_y_table + 16];
1348         c_tables[i] = &s->coeff_vlc[ac_c_table + 16];
1349     }
1350     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1351         /* AC VLC table group 2 */
1352         y_tables[i] = &s->coeff_vlc[ac_y_table + 32];
1353         c_tables[i] = &s->coeff_vlc[ac_c_table + 32];
1354     }
1355     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1356         /* AC VLC table group 3 */
1357         y_tables[i] = &s->coeff_vlc[ac_y_table + 48];
1358         c_tables[i] = &s->coeff_vlc[ac_c_table + 48];
1359     }
1360     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1361         /* AC VLC table group 4 */
1362         y_tables[i] = &s->coeff_vlc[ac_y_table + 64];
1363         c_tables[i] = &s->coeff_vlc[ac_c_table + 64];
1364     }
1365
1366     /* decode all AC coefficients */
1367     for (i = 1; i <= 63; i++) {
1368         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, y_tables[i], i,
1369                                        0, residual_eob_run);
1370         if (residual_eob_run < 0)
1371             return residual_eob_run;
1372
1373         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1374                                        1, residual_eob_run);
1375         if (residual_eob_run < 0)
1376             return residual_eob_run;
1377         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1378                                        2, residual_eob_run);
1379         if (residual_eob_run < 0)
1380             return residual_eob_run;
1381     }
1382
1383     return 0;
1384 }
1385
1386 #if CONFIG_VP4_DECODER
1387 /**
1388  * eob_tracker[] is instead of TOKEN_EOB(value)
1389  * a dummy TOKEN_EOB(0) value is used to make vp3_dequant work
1390  *
1391  * @return < 0 on error
1392  */
1393 static int vp4_unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
1394                        VLC *vlc_tables[64],
1395                        int plane, int eob_tracker[64], int fragment)
1396 {
1397     int token;
1398     int zero_run  = 0;
1399     int16_t coeff = 0;
1400     int coeff_i = 0;
1401     int eob_run;
1402
1403     while (!eob_tracker[coeff_i]) {
1404         if (get_bits_left(gb) < 1)
1405             return AVERROR_INVALIDDATA;
1406
1407         token = get_vlc2(gb, vlc_tables[coeff_i]->table, 11, 3);
1408
1409         /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
1410         if ((unsigned) token <= 6U) {
1411             eob_run = get_eob_run(gb, token);
1412             *s->dct_tokens[plane][coeff_i]++ = TOKEN_EOB(0);
1413             eob_tracker[coeff_i] = eob_run - 1;
1414             return 0;
1415         } else if (token >= 0) {
1416             zero_run = get_coeff(gb, token, &coeff);
1417
1418             if (zero_run) {
1419                 if (coeff_i + zero_run > 64) {
1420                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
1421                         "Invalid zero run of %d with %d coeffs left\n",
1422                         zero_run, 64 - coeff_i);
1423                     zero_run = 64 - coeff_i;
1424                 }
1425                 *s->dct_tokens[plane][coeff_i]++ = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
1426                 coeff_i += zero_run;
1427             } else {
1428                 if (!coeff_i)
1429                     s->all_fragments[fragment].dc = coeff;
1430
1431                 *s->dct_tokens[plane][coeff_i]++ = TOKEN_COEFF(coeff);
1432             }
1433             coeff_i++;
1434             if (coeff_i >= 64) /* > 64 occurs when there is a zero_run overflow */
1435                 return 0; /* stop */
1436         } else {
1437             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid token %d\n", token);
1438             return -1;
1439         }
1440     }
1441     *s->dct_tokens[plane][coeff_i]++ = TOKEN_EOB(0);
1442     eob_tracker[coeff_i]--;
1443     return 0;
1444 }
1445
1446 static void vp4_dc_predictor_reset(VP4Predictor *p)
1447 {
1448     p->dc = 0;
1449     p->type = VP4_DC_UNDEFINED;
1450 }
1451
1452 static void vp4_dc_pred_before(const Vp3DecodeContext *s, VP4Predictor dc_pred[6][6], int sb_x)
1453 {
1454     int i, j;
1455
1456     for (i = 0; i < 4; i++)
1457         dc_pred[0][i + 1] = s->dc_pred_row[sb_x * 4 + i];
1458
1459     for (j = 1; j < 5; j++)
1460         for (i = 0; i < 4; i++)
1461             vp4_dc_predictor_reset(&dc_pred[j][i + 1]);
1462 }
1463
1464 static void vp4_dc_pred_after(Vp3DecodeContext *s, VP4Predictor dc_pred[6][6], int sb_x)
1465 {
1466     int i;
1467
1468     for (i = 0; i < 4; i++)
1469         s->dc_pred_row[sb_x * 4 + i] = dc_pred[4][i + 1];
1470
1471     for (i = 1; i < 5; i++)
1472         dc_pred[i][0] = dc_pred[i][4];
1473 }
1474
1475 /* note: dc_pred points to the current block */
1476 static int vp4_dc_pred(const Vp3DecodeContext *s, const VP4Predictor * dc_pred, const int * last_dc, int type, int plane)
1477 {
1478     int count = 0;
1479     int dc = 0;
1480
1481     if (dc_pred[-6].type == type) {
1482         dc += dc_pred[-6].dc;
1483         count++;
1484     }
1485
1486     if (dc_pred[6].type == type) {
1487         dc += dc_pred[6].dc;
1488         count++;
1489     }
1490
1491     if (count != 2 && dc_pred[-1].type == type) {
1492         dc += dc_pred[-1].dc;
1493         count++;
1494     }
1495
1496     if (count != 2 && dc_pred[1].type == type) {
1497         dc += dc_pred[1].dc;
1498         count++;
1499     }
1500
1501     /* using division instead of shift to correctly handle negative values */
1502     return count == 2 ? dc / 2 : last_dc[type];
1503 }
1504
1505 static void vp4_set_tokens_base(Vp3DecodeContext *s)
1506 {
1507     int plane, i;
1508     int16_t *base = s->dct_tokens_base;
1509     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1510         for (i = 0; i < 64; i++) {
1511             s->dct_tokens[plane][i] = base;
1512             base += s->fragment_width[!!plane] * s->fragment_height[!!plane];
1513         }
1514     }
1515 }
1516
1517 static int vp4_unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1518 {
1519     int i, j;
1520     int dc_y_table;
1521     int dc_c_table;
1522     int ac_y_table;
1523     int ac_c_table;
1524     VLC *tables[2][64];
1525     int plane, sb_y, sb_x;
1526     int eob_tracker[64];
1527     VP4Predictor dc_pred[6][6];
1528     int last_dc[NB_VP4_DC_TYPES];
1529
1530     if (get_bits_left(gb) < 16)
1531         return AVERROR_INVALIDDATA;
1532
1533     /* fetch the DC table indexes */
1534     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
1535     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
1536
1537     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1538     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1539
1540     /* build tables of DC/AC VLC tables */
1541
1542     /* DC table group */
1543     tables[0][0] = &s->coeff_vlc[dc_y_table];
1544     tables[1][0] = &s->coeff_vlc[dc_c_table];
1545     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1546         /* AC VLC table group 1 */
1547         tables[0][i] = &s->coeff_vlc[ac_y_table + 16];
1548         tables[1][i] = &s->coeff_vlc[ac_c_table + 16];
1549     }
1550     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1551         /* AC VLC table group 2 */
1552         tables[0][i] = &s->coeff_vlc[ac_y_table + 32];
1553         tables[1][i] = &s->coeff_vlc[ac_c_table + 32];
1554     }
1555     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1556         /* AC VLC table group 3 */
1557         tables[0][i] = &s->coeff_vlc[ac_y_table + 48];
1558         tables[1][i] = &s->coeff_vlc[ac_c_table + 48];
1559     }
1560     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1561         /* AC VLC table group 4 */
1562         tables[0][i] = &s->coeff_vlc[ac_y_table + 64];
1563         tables[1][i] = &s->coeff_vlc[ac_c_table + 64];
1564     }
1565
1566     vp4_set_tokens_base(s);
1567
1568     memset(last_dc, 0, sizeof(last_dc));
1569
1570     for (plane = 0; plane < ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY) ? 1 : 3); plane++) {
1571         memset(eob_tracker, 0, sizeof(eob_tracker));
1572
1573         /* initialise dc prediction */
1574         for (i = 0; i < s->fragment_width[!!plane]; i++)
1575             vp4_dc_predictor_reset(&s->dc_pred_row[i]);
1576
1577         for (j = 0; j < 6; j++)
1578             for (i = 0; i < 6; i++)
1579                 vp4_dc_predictor_reset(&dc_pred[j][i]);
1580
1581         for (sb_y = 0; sb_y * 4 < s->fragment_height[!!plane]; sb_y++) {
1582             for (sb_x = 0; sb_x *4 < s->fragment_width[!!plane]; sb_x++) {
1583                 vp4_dc_pred_before(s, dc_pred, sb_x);
1584                 for (j = 0; j < 16; j++) {
1585                         int hx = hilbert_offset[j][0];
1586                         int hy = hilbert_offset[j][1];
1587                         int x  = 4 * sb_x + hx;
1588                         int y  = 4 * sb_y + hy;
1589                         VP4Predictor *this_dc_pred = &dc_pred[hy + 1][hx + 1];
1590                         int fragment, dc_block_type;
1591
1592                         if (x >= s->fragment_width[!!plane] || y >= s->fragment_height[!!plane])
1593                             continue;
1594
1595                         fragment = s->fragment_start[plane] + y * s->fragment_width[!!plane] + x;
1596
1597                         if (s->all_fragments[fragment].coding_method == MODE_COPY)
1598                             continue;
1599
1600                         if (vp4_unpack_vlcs(s, gb, tables[!!plane], plane, eob_tracker, fragment) < 0)
1601                             return -1;
1602
1603                         dc_block_type = vp4_pred_block_type_map[s->all_fragments[fragment].coding_method];
1604
1605                         s->all_fragments[fragment].dc +=
1606                             vp4_dc_pred(s, this_dc_pred, last_dc, dc_block_type, plane);
1607
1608                         this_dc_pred->type = dc_block_type,
1609                         this_dc_pred->dc   = last_dc[dc_block_type] = s->all_fragments[fragment].dc;
1610                 }
1611                 vp4_dc_pred_after(s, dc_pred, sb_x);
1612             }
1613         }
1614     }
1615
1616     vp4_set_tokens_base(s);
1617
1618     return 0;
1619 }
1620 #endif
1621
1622 /*
1623  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1624  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1625  * VP3 source code.
1626  */
1627 #define COMPATIBLE_FRAME(x)                                                   \
1628     (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1629 #define DC_COEFF(u) s->all_fragments[u].dc
1630
1631 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1632                                   int first_fragment,
1633                                   int fragment_width,
1634                                   int fragment_height)
1635 {
1636 #define PUL 8
1637 #define PU 4
1638 #define PUR 2
1639 #define PL 1
1640
1641     int x, y;
1642     int i = first_fragment;
1643
1644     int predicted_dc;
1645
1646     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1647     int vl, vul, vu, vur;
1648
1649     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1650     int l, ul, u, ur;
1651
1652     /*
1653      * The 6 fields mean:
1654      *   0: up-left multiplier
1655      *   1: up multiplier
1656      *   2: up-right multiplier
1657      *   3: left multiplier
1658      */
1659     static const int predictor_transform[16][4] = {
1660         {    0,   0,   0,   0 },
1661         {    0,   0,   0, 128 }, // PL
1662         {    0,   0, 128,   0 }, // PUR
1663         {    0,   0,  53,  75 }, // PUR|PL
1664         {    0, 128,   0,   0 }, // PU
1665         {    0,  64,   0,  64 }, // PU |PL
1666         {    0, 128,   0,   0 }, // PU |PUR
1667         {    0,   0,  53,  75 }, // PU |PUR|PL
1668         {  128,   0,   0,   0 }, // PUL
1669         {    0,   0,   0, 128 }, // PUL|PL
1670         {   64,   0,  64,   0 }, // PUL|PUR
1671         {    0,   0,  53,  75 }, // PUL|PUR|PL
1672         {    0, 128,   0,   0 }, // PUL|PU
1673         { -104, 116,   0, 116 }, // PUL|PU |PL
1674         {   24,  80,  24,   0 }, // PUL|PU |PUR
1675         { -104, 116,   0, 116 }  // PUL|PU |PUR|PL
1676     };
1677
1678     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1679      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1680      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1681      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1682      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1683      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1684     static const unsigned char compatible_frame[9] = {
1685         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1686         0,    /* MODE_INTRA */
1687         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1688         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1689         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1690         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1691         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1692         1,    /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1693         3     /* MODE_COPY */
1694     };
1695     int current_frame_type;
1696
1697     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1698     short last_dc[3];
1699
1700     int transform = 0;
1701
1702     vul =
1703     vu  =
1704     vur =
1705     vl  = 0;
1706     last_dc[0] =
1707     last_dc[1] =
1708     last_dc[2] = 0;
1709
1710     /* for each fragment row... */
1711     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1712         /* for each fragment in a row... */
1713         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1714
1715             /* reverse prediction if this block was coded */
1716             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1717                 current_frame_type =
1718                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1719
1720                 transform = 0;
1721                 if (x) {
1722                     l  = i - 1;
1723                     vl = DC_COEFF(l);
1724                     if (COMPATIBLE_FRAME(l))
1725                         transform |= PL;
1726                 }
1727                 if (y) {
1728                     u  = i - fragment_width;
1729                     vu = DC_COEFF(u);
1730                     if (COMPATIBLE_FRAME(u))
1731                         transform |= PU;
1732                     if (x) {
1733                         ul  = i - fragment_width - 1;
1734                         vul = DC_COEFF(ul);
1735                         if (COMPATIBLE_FRAME(ul))
1736                             transform |= PUL;
1737                     }
1738                     if (x + 1 < fragment_width) {
1739                         ur  = i - fragment_width + 1;
1740                         vur = DC_COEFF(ur);
1741                         if (COMPATIBLE_FRAME(ur))
1742                             transform |= PUR;
1743                     }
1744                 }
1745
1746                 if (transform == 0) {
1747                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1748                      * DC saved */
1749                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1750                 } else {
1751                     /* apply the appropriate predictor transform */
1752                     predicted_dc =
1753                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1754                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1755                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1756                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1757
1758                     predicted_dc /= 128;
1759
1760                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1761                      * [ul u ur l] predictors */
1762                     if ((transform == 15) || (transform == 13)) {
1763                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1764                             predicted_dc = vu;
1765                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1766                             predicted_dc = vl;
1767                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1768                             predicted_dc = vul;
1769                     }
1770                 }
1771
1772                 /* at long last, apply the predictor */
1773                 DC_COEFF(i) += predicted_dc;
1774                 /* save the DC */
1775                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1776             }
1777         }
1778     }
1779 }
1780
1781 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane,
1782                               int ystart, int yend)
1783 {
1784     int x, y;
1785     int *bounding_values = s->bounding_values_array + 127;
1786
1787     int width           = s->fragment_width[!!plane];
1788     int height          = s->fragment_height[!!plane];
1789     int fragment        = s->fragment_start[plane] + ystart * width;
1790     ptrdiff_t stride    = s->current_frame.f->linesize[plane];
1791     uint8_t *plane_data = s->current_frame.f->data[plane];
1792     if (!s->flipped_image)
1793         stride = -stride;
1794     plane_data += s->data_offset[plane] + 8 * ystart * stride;
1795
1796     for (y = ystart; y < yend; y++) {
1797         for (x = 0; x < width; x++) {
1798             /* This code basically just deblocks on the edges of coded blocks.
1799              * However, it has to be much more complicated because of the
1800              * brain damaged deblock ordering used in VP3/Theora. Order matters
1801              * because some pixels get filtered twice. */
1802             if (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY) {
1803                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1804                 if (x > 0) {
1805                     s->vp3dsp.h_loop_filter(
1806                         plane_data + 8 * x,
1807                         stride, bounding_values);
1808                 }
1809
1810                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1811                 if (y > 0) {
1812                     s->vp3dsp.v_loop_filter(
1813                         plane_data + 8 * x,
1814                         stride, bounding_values);
1815                 }
1816
1817                 /* do not perform right edge filter for right column
1818                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1819                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1820                 if ((x < width - 1) &&
1821                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1822                     s->vp3dsp.h_loop_filter(
1823                         plane_data + 8 * x + 8,
1824                         stride, bounding_values);
1825                 }
1826
1827                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1828                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1829                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1830                 if ((y < height - 1) &&
1831                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1832                     s->vp3dsp.v_loop_filter(
1833                         plane_data + 8 * x + 8 * stride,
1834                         stride, bounding_values);
1835                 }
1836             }
1837
1838             fragment++;
1839         }
1840         plane_data += 8 * stride;
1841     }
1842 }
1843
1844 /**
1845  * Pull DCT tokens from the 64 levels to decode and dequant the coefficients
1846  * for the next block in coding order
1847  */
1848 static inline int vp3_dequant(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *frag,
1849                               int plane, int inter, int16_t block[64])
1850 {
1851     int16_t *dequantizer = s->qmat[frag->qpi][inter][plane];
1852     uint8_t *perm = s->idct_scantable;
1853     int i = 0;
1854
1855     do {
1856         int token = *s->dct_tokens[plane][i];
1857         switch (token & 3) {
1858         case 0: // EOB
1859             if (--token < 4) // 0-3 are token types so the EOB run must now be 0
1860                 s->dct_tokens[plane][i]++;
1861             else
1862                 *s->dct_tokens[plane][i] = token & ~3;
1863             goto end;
1864         case 1: // zero run
1865             s->dct_tokens[plane][i]++;
1866             i += (token >> 2) & 0x7f;
1867             if (i > 63) {
1868                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Coefficient index overflow\n");
1869                 return i;
1870             }
1871             block[perm[i]] = (token >> 9) * dequantizer[perm[i]];
1872             i++;
1873             break;
1874         case 2: // coeff
1875             block[perm[i]] = (token >> 2) * dequantizer[perm[i]];
1876             s->dct_tokens[plane][i++]++;
1877             break;
1878         default: // shouldn't happen
1879             return i;
1880         }
1881     } while (i < 64);
1882     // return value is expected to be a valid level
1883     i--;
1884 end:
1885     // the actual DC+prediction is in the fragment structure
1886     block[0] = frag->dc * s->qmat[0][inter][plane][0];
1887     return i;
1888 }
1889
1890 /**
1891  * called when all pixels up to row y are complete
1892  */
1893 static void vp3_draw_horiz_band(Vp3DecodeContext *s, int y)
1894 {
1895     int h, cy, i;
1896     int offset[AV_NUM_DATA_POINTERS];
1897
1898     if (HAVE_THREADS && s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) {
1899         int y_flipped = s->flipped_image ? s->height - y : y;
1900
1901         /* At the end of the frame, report INT_MAX instead of the height of
1902          * the frame. This makes the other threads' ff_thread_await_progress()
1903          * calls cheaper, because they don't have to clip their values. */
1904         ff_thread_report_progress(&s->current_frame,
1905                                   y_flipped == s->height ? INT_MAX
1906                                                          : y_flipped - 1,
1907                                   0);
1908     }
1909
1910     if (!s->avctx->draw_horiz_band)
1911         return;
1912
1913     h = y - s->last_slice_end;
1914     s->last_slice_end = y;
1915     y -= h;
1916
1917     if (!s->flipped_image)
1918         y = s->height - y - h;
1919
1920     cy        = y >> s->chroma_y_shift;
1921     offset[0] = s->current_frame.f->linesize[0] * y;
1922     offset[1] = s->current_frame.f->linesize[1] * cy;
1923     offset[2] = s->current_frame.f->linesize[2] * cy;
1924     for (i = 3; i < AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
1925         offset[i] = 0;
1926
1927     emms_c();
1928     s->avctx->draw_horiz_band(s->avctx, s->current_frame.f, offset, y, 3, h);
1929 }
1930
1931 /**
1932  * Wait for the reference frame of the current fragment.
1933  * The progress value is in luma pixel rows.
1934  */
1935 static void await_reference_row(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *fragment,
1936                                 int motion_y, int y)
1937 {
1938     ThreadFrame *ref_frame;
1939     int ref_row;
1940     int border = motion_y & 1;
1941
1942     if (fragment->coding_method == MODE_USING_GOLDEN ||
1943         fragment->coding_method == MODE_GOLDEN_MV)
1944         ref_frame = &s->golden_frame;
1945     else
1946         ref_frame = &s->last_frame;
1947
1948     ref_row = y + (motion_y >> 1);
1949     ref_row = FFMAX(FFABS(ref_row), ref_row + 8 + border);
1950
1951     ff_thread_await_progress(ref_frame, ref_row, 0);
1952 }
1953
1954 #if CONFIG_VP4_DECODER
1955 /**
1956  * @return non-zero if temp (edge_emu_buffer) was populated
1957  */
1958 static int vp4_mc_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane, int motion_x, int motion_y, int bx, int by,
1959        uint8_t * motion_source, int stride, int src_x, int src_y, uint8_t *temp)
1960 {
1961     int motion_shift = plane ? 4 : 2;
1962     int subpel_mask = plane ? 3 : 1;
1963     int *bounding_values = s->bounding_values_array + 127;
1964
1965     int i;
1966     int x, y;
1967     int x2, y2;
1968     int x_subpel, y_subpel;
1969     int x_offset, y_offset;
1970
1971     int block_width = plane ? 8 : 16;
1972     int plane_width  = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
1973     int plane_height = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
1974
1975 #define loop_stride 12
1976     uint8_t loop[12 * loop_stride];
1977
1978     /* using division instead of shift to correctly handle negative values */
1979     x = 8 * bx + motion_x / motion_shift;
1980     y = 8 * by + motion_y / motion_shift;
1981
1982     x_subpel = motion_x & subpel_mask;
1983     y_subpel = motion_y & subpel_mask;
1984
1985     if (x_subpel || y_subpel) {
1986         x--;
1987         y--;
1988
1989         if (x_subpel)
1990             x = FFMIN(x, x + FFSIGN(motion_x));
1991
1992         if (y_subpel)
1993             y = FFMIN(y, y + FFSIGN(motion_y));
1994
1995         x2 = x + block_width;
1996         y2 = y + block_width;
1997
1998         if (x2 < 0 || x2 >= plane_width || y2 < 0 || y2 >= plane_height)
1999             return 0;
2000
2001         x_offset = (-(x + 2) & 7) + 2;
2002         y_offset = (-(y + 2) & 7) + 2;
2003
2004         if (x_offset > 8 + x_subpel && y_offset > 8 + y_subpel)
2005             return 0;
2006
2007         s->vdsp.emulated_edge_mc(loop, motion_source - stride - 1,
2008              loop_stride, stride,
2009              12, 12, src_x - 1, src_y - 1,
2010              plane_width,
2011              plane_height);
2012
2013         if (x_offset <= 8 + x_subpel)
2014             ff_vp3dsp_h_loop_filter_12(loop + x_offset, loop_stride, bounding_values);
2015
2016         if (y_offset <= 8 + y_subpel)
2017             ff_vp3dsp_v_loop_filter_12(loop + y_offset*loop_stride, loop_stride, bounding_values);
2018
2019     } else {
2020
2021         x_offset = -x & 7;
2022         y_offset = -y & 7;
2023
2024         if (!x_offset && !y_offset)
2025             return 0;
2026
2027         s->vdsp.emulated_edge_mc(loop, motion_source - stride - 1,
2028              loop_stride, stride,
2029              12, 12, src_x - 1, src_y - 1,
2030              plane_width,
2031              plane_height);
2032
2033 #define safe_loop_filter(name, ptr, stride, bounding_values) \
2034     if ((uintptr_t)(ptr) & 7) \
2035         s->vp3dsp.name##_unaligned(ptr, stride, bounding_values); \
2036     else \
2037         s->vp3dsp.name(ptr, stride, bounding_values);
2038
2039         if (x_offset)
2040             safe_loop_filter(h_loop_filter, loop + loop_stride + x_offset + 1, loop_stride, bounding_values);
2041
2042         if (y_offset)
2043             safe_loop_filter(v_loop_filter, loop + (y_offset + 1)*loop_stride + 1, loop_stride, bounding_values);
2044     }
2045
2046     for (i = 0; i < 9; i++)
2047         memcpy(temp + i*stride, loop + (i + 1) * loop_stride + 1, 9);
2048
2049     return 1;
2050 }
2051 #endif
2052
2053 /*
2054  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
2055  * The slice number ranges from 0..(c_superblock_height - 1).
2056  */
2057 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
2058 {
2059     int x, y, i, j, fragment;
2060     int16_t *block = s->block;
2061     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
2062     int motion_halfpel_index;
2063     uint8_t *motion_source;
2064     int plane, first_pixel;
2065
2066     if (slice >= s->c_superblock_height)
2067         return;
2068
2069     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
2070         uint8_t *output_plane = s->current_frame.f->data[plane] +
2071                                 s->data_offset[plane];
2072         uint8_t *last_plane = s->last_frame.f->data[plane] +
2073                               s->data_offset[plane];
2074         uint8_t *golden_plane = s->golden_frame.f->data[plane] +
2075                                 s->data_offset[plane];
2076         ptrdiff_t stride = s->current_frame.f->linesize[plane];
2077         int plane_width  = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
2078         int plane_height = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
2079         int8_t(*motion_val)[2] = s->motion_val[!!plane];
2080
2081         int sb_x, sb_y = slice << (!plane && s->chroma_y_shift);
2082         int slice_height = sb_y + 1 + (!plane && s->chroma_y_shift);
2083         int slice_width  = plane ? s->c_superblock_width
2084                                  : s->y_superblock_width;
2085
2086         int fragment_width  = s->fragment_width[!!plane];
2087         int fragment_height = s->fragment_height[!!plane];
2088         int fragment_start  = s->fragment_start[plane];
2089
2090         int do_await = !plane && HAVE_THREADS &&
2091                        (s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME);
2092
2093         if (!s->flipped_image)
2094             stride = -stride;
2095         if (CONFIG_GRAY && plane && (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
2096             continue;
2097
2098         /* for each superblock row in the slice (both of them)... */
2099         for (; sb_y < slice_height; sb_y++) {
2100             /* for each superblock in a row... */
2101             for (sb_x = 0; sb_x < slice_width; sb_x++) {
2102                 /* for each block in a superblock... */
2103                 for (j = 0; j < 16; j++) {
2104                     x        = 4 * sb_x + hilbert_offset[j][0];
2105                     y        = 4 * sb_y + hilbert_offset[j][1];
2106                     fragment = y * fragment_width + x;
2107
2108                     i = fragment_start + fragment;
2109
2110                     // bounds check
2111                     if (x >= fragment_width || y >= fragment_height)
2112                         continue;
2113
2114                     first_pixel = 8 * y * stride + 8 * x;
2115
2116                     if (do_await &&
2117                         s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA)
2118                         await_reference_row(s, &s->all_fragments[i],
2119                                             motion_val[fragment][1],
2120                                             (16 * y) >> s->chroma_y_shift);
2121
2122                     /* transform if this block was coded */
2123                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
2124                         if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
2125                             (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
2126                             motion_source = golden_plane;
2127                         else
2128                             motion_source = last_plane;
2129
2130                         motion_source       += first_pixel;
2131                         motion_halfpel_index = 0;
2132
2133                         /* sort out the motion vector if this fragment is coded
2134                          * using a motion vector method */
2135                         if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
2136                             (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
2137                             int src_x, src_y;
2138                             int standard_mc = 1;
2139                             motion_x = motion_val[fragment][0];
2140                             motion_y = motion_val[fragment][1];
2141 #if CONFIG_VP4_DECODER
2142                             if (plane && s->version >= 2) {
2143                                 motion_x = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
2144                                 motion_y = (motion_y >> 1) | (motion_y & 1);
2145                             }
2146 #endif
2147
2148                             src_x = (motion_x >> 1) + 8 * x;
2149                             src_y = (motion_y >> 1) + 8 * y;
2150
2151                             motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
2152                             motion_source       += (motion_x >> 1);
2153
2154                             motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
2155                             motion_source        += ((motion_y >> 1) * stride);
2156
2157 #if CONFIG_VP4_DECODER
2158                             if (s->version >= 2) {
2159                                 uint8_t *temp = s->edge_emu_buffer;
2160                                 if (stride < 0)
2161                                     temp -= 8 * stride;
2162                                 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)) {
2163                                     motion_source = temp;
2164                                     standard_mc = 0;
2165                                 }
2166                             }
2167 #endif
2168
2169                             if (standard_mc && (
2170                                 src_x < 0 || src_y < 0 ||
2171                                 src_x + 9 >= plane_width ||
2172                                 src_y + 9 >= plane_height)) {
2173                                 uint8_t *temp = s->edge_emu_buffer;
2174                                 if (stride < 0)
2175                                     temp -= 8 * stride;
2176
2177                                 s->vdsp.emulated_edge_mc(temp, motion_source,
2178                                                          stride, stride,
2179                                                          9, 9, src_x, src_y,
2180                                                          plane_width,
2181                                                          plane_height);
2182                                 motion_source = temp;
2183                             }
2184                         }
2185
2186                         /* first, take care of copying a block from either the
2187                          * previous or the golden frame */
2188                         if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
2189                             /* Note, it is possible to implement all MC cases
2190                              * with put_no_rnd_pixels_l2 which would look more
2191                              * like the VP3 source but this would be slower as
2192                              * put_no_rnd_pixels_tab is better optimized */
2193                             if (motion_halfpel_index != 3) {
2194                                 s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
2195                                     output_plane + first_pixel,
2196                                     motion_source, stride, 8);
2197                             } else {
2198                                 /* d is 0 if motion_x and _y have the same sign,
2199                                  * else -1 */
2200                                 int d = (motion_x ^ motion_y) >> 31;
2201                                 s->vp3dsp.put_no_rnd_pixels_l2(output_plane + first_pixel,
2202                                                                motion_source - d,
2203                                                                motion_source + stride + 1 + d,
2204                                                                stride, 8);
2205                             }
2206                         }
2207
2208                         /* invert DCT and place (or add) in final output */
2209
2210                         if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
2211                             vp3_dequant(s, s->all_fragments + i,
2212                                         plane, 0, block);
2213                             s->vp3dsp.idct_put(output_plane + first_pixel,
2214                                                stride,
2215                                                block);
2216                         } else {
2217                             if (vp3_dequant(s, s->all_fragments + i,
2218                                             plane, 1, block)) {
2219                                 s->vp3dsp.idct_add(output_plane + first_pixel,
2220                                                    stride,
2221                                                    block);
2222                             } else {
2223                                 s->vp3dsp.idct_dc_add(output_plane + first_pixel,
2224                                                       stride, block);
2225                             }
2226                         }
2227                     } else {
2228                         /* copy directly from the previous frame */
2229                         s->hdsp.put_pixels_tab[1][0](
2230                             output_plane + first_pixel,
2231                             last_plane + first_pixel,
2232                             stride, 8);
2233                     }
2234                 }
2235             }
2236
2237             // Filter up to the last row in the superblock row
2238             if (s->version < 2 && !s->skip_loop_filter)
2239                 apply_loop_filter(s, plane, 4 * sb_y - !!sb_y,
2240                                   FFMIN(4 * sb_y + 3, fragment_height - 1));
2241         }
2242     }
2243
2244     /* this looks like a good place for slice dispatch... */
2245     /* algorithm:
2246      *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
2247      *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
2248      *   else if (slice > 0)
2249      *     dispatch (slice - 1);
2250      */
2251
2252     vp3_draw_horiz_band(s, FFMIN((32 << s->chroma_y_shift) * (slice + 1) - 16,
2253                                  s->height - 16));
2254 }
2255
2256 /// Allocate tables for per-frame data in Vp3DecodeContext
2257 static av_cold int allocate_tables(AVCodecContext *avctx)
2258 {
2259     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2260     int y_fragment_count, c_fragment_count;
2261
2262     free_tables(avctx);
2263
2264     y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
2265     c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
2266
2267     /* superblock_coding is used by unpack_superblocks (VP3/Theora) and vp4_unpack_macroblocks (VP4) */
2268     s->superblock_coding = av_mallocz(FFMAX(s->superblock_count, s->yuv_macroblock_count));
2269     s->all_fragments     = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(Vp3Fragment));
2270
2271     s-> kf_coded_fragment_list = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(int));
2272     s->nkf_coded_fragment_list = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(int));
2273     memset(s-> num_kf_coded_fragment, -1, sizeof(s-> num_kf_coded_fragment));
2274
2275     s->dct_tokens_base = av_mallocz_array(s->fragment_count,
2276                                           64 * sizeof(*s->dct_tokens_base));
2277     s->motion_val[0] = av_mallocz_array(y_fragment_count, sizeof(*s->motion_val[0]));
2278     s->motion_val[1] = av_mallocz_array(c_fragment_count, sizeof(*s->motion_val[1]));
2279
2280     /* work out the block mapping tables */
2281     s->superblock_fragments = av_mallocz_array(s->superblock_count, 16 * sizeof(int));
2282     s->macroblock_coding    = av_mallocz(s->macroblock_count + 1);
2283
2284     s->dc_pred_row = av_malloc_array(s->y_superblock_width * 4, sizeof(*s->dc_pred_row));
2285
2286     if (!s->superblock_coding    || !s->all_fragments          ||
2287         !s->dct_tokens_base      || !s->kf_coded_fragment_list ||
2288         !s->nkf_coded_fragment_list ||
2289         !s->superblock_fragments || !s->macroblock_coding      ||
2290         !s->dc_pred_row ||
2291         !s->motion_val[0]        || !s->motion_val[1]) {
2292         return -1;
2293     }
2294
2295     init_block_mapping(s);
2296
2297     return 0;
2298 }
2299
2300 static av_cold int init_frames(Vp3DecodeContext *s)
2301 {
2302     s->current_frame.f = av_frame_alloc();
2303     s->last_frame.f    = av_frame_alloc();
2304     s->golden_frame.f  = av_frame_alloc();
2305
2306     if (!s->current_frame.f || !s->last_frame.f || !s->golden_frame.f)
2307         return AVERROR(ENOMEM);
2308
2309     return 0;
2310 }
2311
2312 static av_cold int theora_init_huffman_tables(VLC *vlc, const HuffTable *huff)
2313 {
2314     uint32_t code = 0, codes[32];
2315
2316     for (unsigned i = 0; i < huff->nb_entries; i++) {
2317         codes[i] = code        >> (31 - huff->entries[i].len);
2318         code    += 0x80000000U >> huff->entries[i].len;
2319     }
2320     return ff_init_vlc_sparse(vlc, 11, huff->nb_entries,
2321                               &huff->entries[0].len, sizeof(huff->entries[0]), 1,
2322                               codes, 4, 4,
2323                               &huff->entries[0].sym, sizeof(huff->entries[0]), 1, 0);
2324 }
2325
2326 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2327 {
2328     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2329     int i, inter, plane, ret;
2330     int c_width;
2331     int c_height;
2332     int y_fragment_count, c_fragment_count;
2333 #if CONFIG_VP4_DECODER
2334     int j;
2335 #endif
2336
2337     ret = init_frames(s);
2338     if (ret < 0)
2339         return ret;
2340
2341     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V', 'P', '4', '0'))
2342         s->version = 3;
2343     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('V', 'P', '3', '0'))
2344         s->version = 0;
2345     else
2346         s->version = 1;
2347
2348     s->avctx  = avctx;
2349     s->width  = FFALIGN(avctx->coded_width, 16);
2350     s->height = FFALIGN(avctx->coded_height, 16);
2351     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_THEORA)
2352         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
2353     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
2354     ff_hpeldsp_init(&s->hdsp, avctx->flags | AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
2355     ff_videodsp_init(&s->vdsp, 8);
2356     ff_vp3dsp_init(&s->vp3dsp, avctx->flags);
2357
2358     for (i = 0; i < 64; i++) {
2359 #define TRANSPOSE(x) (((x) >> 3) | (((x) & 7) << 3))
2360         s->idct_permutation[i] = TRANSPOSE(i);
2361         s->idct_scantable[i]   = TRANSPOSE(ff_zigzag_direct[i]);
2362 #undef TRANSPOSE
2363     }
2364
2365     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
2366      * in the first frame decode */
2367     for (i = 0; i < 3; i++)
2368         s->qps[i] = -1;
2369
2370     ret = av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_x_shift, &s->chroma_y_shift);
2371     if (ret)
2372         return ret;
2373
2374     s->y_superblock_width  = (s->width  + 31) / 32;
2375     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
2376     s->y_superblock_count  = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
2377
2378     /* work out the dimensions for the C planes */
2379     c_width                = s->width >> s->chroma_x_shift;
2380     c_height               = s->height >> s->chroma_y_shift;
2381     s->c_superblock_width  = (c_width  + 31) / 32;
2382     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
2383     s->c_superblock_count  = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
2384
2385     s->superblock_count   = s->y_superblock_count + (s->c_superblock_count * 2);
2386     s->u_superblock_start = s->y_superblock_count;
2387     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + s->c_superblock_count;
2388
2389     s->macroblock_width  = (s->width  + 15) / 16;
2390     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
2391     s->macroblock_count  = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
2392     s->c_macroblock_width  = (c_width  + 15) / 16;
2393     s->c_macroblock_height = (c_height + 15) / 16;
2394     s->c_macroblock_count  = s->c_macroblock_width * s->c_macroblock_height;
2395     s->yuv_macroblock_count = s->macroblock_count + 2 * s->c_macroblock_count;
2396
2397     s->fragment_width[0]  = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
2398     s->fragment_height[0] = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
2399     s->fragment_width[1]  = s->fragment_width[0] >> s->chroma_x_shift;
2400     s->fragment_height[1] = s->fragment_height[0] >> s->chroma_y_shift;
2401
2402     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
2403     y_fragment_count     = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
2404     c_fragment_count     = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
2405     s->fragment_count    = y_fragment_count + 2 * c_fragment_count;
2406     s->fragment_start[1] = y_fragment_count;
2407     s->fragment_start[2] = y_fragment_count + c_fragment_count;
2408
2409     if (!s->theora_tables) {
2410         for (i = 0; i < 64; i++) {
2411             s->coded_dc_scale_factor[0][i] = s->version < 2 ? vp31_dc_scale_factor[i] : vp4_y_dc_scale_factor[i];
2412             s->coded_dc_scale_factor[1][i] = s->version < 2 ? vp31_dc_scale_factor[i] : vp4_uv_dc_scale_factor[i];
2413             s->coded_ac_scale_factor[i] = s->version < 2 ? vp31_ac_scale_factor[i] : vp4_ac_scale_factor[i];
2414             s->base_matrix[0][i]        = s->version < 2 ? vp31_intra_y_dequant[i] : vp4_generic_dequant[i];
2415             s->base_matrix[1][i]        = s->version < 2 ? vp31_intra_c_dequant[i] : vp4_generic_dequant[i];
2416             s->base_matrix[2][i]        = s->version < 2 ? vp31_inter_dequant[i]   : vp4_generic_dequant[i];
2417             s->filter_limit_values[i]   = s->version < 2 ? vp31_filter_limit_values[i] : vp4_filter_limit_values[i];
2418         }
2419
2420         for (inter = 0; inter < 2; inter++) {
2421             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
2422                 s->qr_count[inter][plane]   = 1;
2423                 s->qr_size[inter][plane][0] = 63;
2424                 s->qr_base[inter][plane][0] =
2425                 s->qr_base[inter][plane][1] = 2 * inter + (!!plane) * !inter;
2426             }
2427         }
2428
2429         /* init VLC tables */
2430         if (s->version < 2) {
2431             for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->coeff_vlc); i++) {
2432                 if ((ret = init_vlc(&s->coeff_vlc[i], 11, 32,
2433                                     &vp3_bias[i][0][1], 4, 2,
2434                                     &vp3_bias[i][0][0], 4, 2, 0)) < 0)
2435                     return ret;
2436             }
2437 #if CONFIG_VP4_DECODER
2438         } else { /* version >= 2 */
2439             for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->coeff_vlc); i++) {
2440                 if ((ret = init_vlc(&s->coeff_vlc[i], 11, 32,
2441                                     &vp4_bias[i][0][1], 4, 2,
2442                                     &vp4_bias[i][0][0], 4, 2, 0)) < 0)
2443                     return ret;
2444             }
2445 #endif
2446         }
2447     } else {
2448         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->coeff_vlc); i++) {
2449             ret = theora_init_huffman_tables(&s->coeff_vlc[i], &s->huffman_table[i]);
2450             if (ret < 0)
2451                 return ret;
2452         }
2453     }
2454
2455     if ((ret = init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
2456                         &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
2457                         &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0)) < 0)
2458         return ret;
2459
2460     if ((ret = init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
2461                         &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
2462                         &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0)) < 0)
2463         return ret;
2464
2465     if ((ret = init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
2466                         &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
2467                         &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0)) < 0)
2468         return ret;
2469
2470     if ((ret = init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
2471                         &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
2472                         &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0)) < 0)
2473         return ret;
2474
2475 #if CONFIG_VP4_DECODER
2476     for (j = 0; j < 2; j++)
2477         for (i = 0; i < 7; i++)
2478             if ((ret = init_vlc(&s->vp4_mv_vlc[j][i], 6, 63,
2479                                 &vp4_mv_vlc[j][i][0][1], 4, 2,
2480                                 &vp4_mv_vlc[j][i][0][0], 4, 2, 0)) < 0)
2481                 return ret;
2482
2483     /* version >= 2 */
2484     for (i = 0; i < 2; i++)
2485         if ((ret = init_vlc(&s->block_pattern_vlc[i], 3, 14,
2486                             &vp4_block_pattern_vlc[i][0][1], 2, 1,
2487                             &vp4_block_pattern_vlc[i][0][0], 2, 1, 0)) < 0)
2488             return ret;
2489 #endif
2490
2491     return allocate_tables(avctx);
2492 }
2493
2494 /// Release and shuffle frames after decode finishes
2495 static int update_frames(AVCodecContext *avctx)
2496 {
2497     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2498     int ret = 0;
2499
2500     /* shuffle frames (last = current) */
2501     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2502     ret = ff_thread_ref_frame(&s->last_frame, &s->current_frame);
2503     if (ret < 0)
2504         goto fail;
2505
2506     if (s->keyframe) {
2507         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
2508         ret = ff_thread_ref_frame(&s->golden_frame, &s->current_frame);
2509     }
2510
2511 fail:
2512     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->current_frame);
2513     return ret;
2514 }
2515
2516 #if HAVE_THREADS
2517 static int ref_frame(Vp3DecodeContext *s, ThreadFrame *dst, ThreadFrame *src)
2518 {
2519     ff_thread_release_buffer(s->avctx, dst);
2520     if (src->f->data[0])
2521         return ff_thread_ref_frame(dst, src);
2522     return 0;
2523 }
2524
2525 static int ref_frames(Vp3DecodeContext *dst, Vp3DecodeContext *src)
2526 {
2527     int ret;
2528     if ((ret = ref_frame(dst, &dst->current_frame, &src->current_frame)) < 0 ||
2529         (ret = ref_frame(dst, &dst->golden_frame,  &src->golden_frame)) < 0  ||
2530         (ret = ref_frame(dst, &dst->last_frame,    &src->last_frame)) < 0)
2531         return ret;
2532     return 0;
2533 }
2534
2535 static int vp3_update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
2536 {
2537     Vp3DecodeContext *s = dst->priv_data, *s1 = src->priv_data;
2538     int qps_changed = 0, i, err;
2539
2540     if (!s1->current_frame.f->data[0] ||
2541         s->width != s1->width || s->height != s1->height) {
2542         if (s != s1)
2543             ref_frames(s, s1);
2544         return -1;
2545     }
2546
2547     if (s != s1) {
2548         // copy previous frame data
2549         if ((err = ref_frames(s, s1)) < 0)
2550             return err;
2551
2552         s->keyframe = s1->keyframe;
2553
2554         // copy qscale data if necessary
2555         for (i = 0; i < 3; i++) {
2556             if (s->qps[i] != s1->qps[1]) {
2557                 qps_changed = 1;
2558                 memcpy(&s->qmat[i], &s1->qmat[i], sizeof(s->qmat[i]));
2559             }
2560         }
2561
2562         if (s->qps[0] != s1->qps[0])
2563             memcpy(&s->bounding_values_array, &s1->bounding_values_array,
2564                    sizeof(s->bounding_values_array));
2565
2566         if (qps_changed) {
2567             memcpy(s->qps,      s1->qps,      sizeof(s->qps));
2568             memcpy(s->last_qps, s1->last_qps, sizeof(s->last_qps));
2569             s->nqps = s1->nqps;
2570         }
2571     }
2572
2573     return update_frames(dst);
2574 }
2575 #endif
2576
2577 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
2578                             void *data, int *got_frame,
2579                             AVPacket *avpkt)
2580 {
2581     AVFrame     *frame  = data;
2582     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
2583     int buf_size        = avpkt->size;
2584     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2585     GetBitContext gb;
2586     int i, ret;
2587
2588     if ((ret = init_get_bits8(&gb, buf, buf_size)) < 0)
2589         return ret;
2590
2591 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2592     if (s->theora && get_bits1(&gb)) {
2593         int type = get_bits(&gb, 7);
2594         skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2595
2596         if (s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) {
2597             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "midstream reconfiguration with multithreading is unsupported, try -threads 1\n");
2598             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2599         }
2600         if (type == 0) {
2601             vp3_decode_end(avctx);
2602             ret = theora_decode_header(avctx, &gb);
2603
2604             if (ret >= 0)
2605                 ret = vp3_decode_init(avctx);
2606             if (ret < 0) {
2607                 vp3_decode_end(avctx);
2608                 return ret;
2609             }
2610             return buf_size;
2611         } else if (type == 2) {
2612             vp3_decode_end(avctx);
2613             ret = theora_decode_tables(avctx, &gb);
2614             if (ret >= 0)
2615                 ret = vp3_decode_init(avctx);
2616             if (ret < 0) {
2617                 vp3_decode_end(avctx);
2618                 return ret;
2619             }
2620             return buf_size;
2621         }
2622
2623         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2624                "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
2625         return -1;
2626     }
2627 #endif
2628
2629     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
2630     if (!s->all_fragments) {
2631         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Data packet without prior valid headers\n");
2632         return -1;
2633     }
2634     if (!s->theora)
2635         skip_bits(&gb, 1);
2636     for (i = 0; i < 3; i++)
2637         s->last_qps[i] = s->qps[i];
2638
2639     s->nqps = 0;
2640     do {
2641         s->qps[s->nqps++] = get_bits(&gb, 6);
2642     } while (s->theora >= 0x030200 && s->nqps < 3 && get_bits1(&gb));
2643     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
2644         s->qps[i] = -1;
2645
2646     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
2647         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
2648                s->keyframe ? "key" : "", avctx->frame_number + 1, s->qps[0]);
2649
2650     s->skip_loop_filter = !s->filter_limit_values[s->qps[0]] ||
2651                           avctx->skip_loop_filter >= (s->keyframe ? AVDISCARD_ALL
2652                                                                   : AVDISCARD_NONKEY);
2653
2654     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
2655         init_loop_filter(s);
2656
2657     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
2658         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
2659         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
2660         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
2661             init_dequantizer(s, i);
2662
2663     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
2664         return buf_size;
2665
2666     s->current_frame.f->pict_type = s->keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I
2667                                                 : AV_PICTURE_TYPE_P;
2668     s->current_frame.f->key_frame = s->keyframe;
2669     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &s->current_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
2670         goto error;
2671
2672     if (!s->edge_emu_buffer)
2673         s->edge_emu_buffer = av_malloc(9 * FFABS(s->current_frame.f->linesize[0]));
2674
2675     if (s->keyframe) {
2676         if (!s->theora) {
2677             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
2678             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
2679             if (s->version) {
2680                 s->version = get_bits(&gb, 5);
2681                 if (avctx->frame_number == 0)
2682                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
2683                            "VP version: %d\n", s->version);
2684             }
2685         }
2686         if (s->version || s->theora) {
2687             if (get_bits1(&gb))
2688                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2689                        "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
2690             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
2691
2692 #if CONFIG_VP4_DECODER
2693             if (s->version >= 2) {
2694                 int mb_height, mb_width;
2695                 int mb_width_mul, mb_width_div, mb_height_mul, mb_height_div;
2696
2697                 mb_height = get_bits(&gb, 8);
2698                 mb_width  = get_bits(&gb, 8);
2699                 if (mb_height != s->macroblock_height ||
2700                     mb_width != s->macroblock_width)
2701                     avpriv_request_sample(s->avctx, "macroblock dimension mismatch");
2702
2703                 mb_width_mul = get_bits(&gb, 5);
2704                 mb_width_div = get_bits(&gb, 3);
2705                 mb_height_mul = get_bits(&gb, 5);
2706                 mb_height_div = get_bits(&gb, 3);
2707                 if (mb_width_mul != 1 || mb_width_div != 1 || mb_height_mul != 1 || mb_height_div != 1)
2708                     avpriv_request_sample(s->avctx, "unexpected macroblock dimension multipler/divider");
2709
2710                 if (get_bits(&gb, 2))
2711                     avpriv_request_sample(s->avctx, "unknown bits");
2712             }
2713 #endif
2714         }
2715     } else {
2716         if (!s->golden_frame.f->data[0]) {
2717             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
2718                    "vp3: first frame not a keyframe\n");
2719
2720             s->golden_frame.f->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
2721             if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &s->golden_frame,
2722                                      AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
2723                 goto error;
2724             ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2725             if ((ret = ff_thread_ref_frame(&s->last_frame,
2726                                            &s->golden_frame)) < 0)
2727                 goto error;
2728             ff_thread_report_progress(&s->last_frame, INT_MAX, 0);
2729         }
2730     }
2731
2732     memset(s->all_fragments, 0, s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
2733     ff_thread_finish_setup(avctx);
2734
2735     if (s->version < 2) {
2736         if ((ret = unpack_superblocks(s, &gb)) < 0) {
2737             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
2738             goto error;
2739         }
2740 #if CONFIG_VP4_DECODER
2741     } else {
2742         if ((ret = vp4_unpack_macroblocks(s, &gb)) < 0) {
2743             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in vp4_unpack_macroblocks\n");
2744             goto error;
2745     }
2746 #endif
2747     }
2748     if ((ret = unpack_modes(s, &gb)) < 0) {
2749         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
2750         goto error;
2751     }
2752     if (ret = unpack_vectors(s, &gb)) {
2753         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
2754         goto error;
2755     }
2756     if ((ret = unpack_block_qpis(s, &gb)) < 0) {
2757         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
2758         goto error;
2759     }
2760
2761     if (s->version < 2) {
2762         if ((ret = unpack_dct_coeffs(s, &gb)) < 0) {
2763             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
2764             goto error;
2765         }
2766 #if CONFIG_VP4_DECODER
2767     } else {
2768         if ((ret = vp4_unpack_dct_coeffs(s, &gb)) < 0) {
2769             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in vp4_unpack_dct_coeffs\n");
2770             goto error;
2771         }
2772 #endif
2773     }
2774
2775     for (i = 0; i < 3; i++) {
2776         int height = s->height >> (i && s->chroma_y_shift);
2777         if (s->flipped_image)
2778             s->data_offset[i] = 0;
2779         else
2780             s->data_offset[i] = (height - 1) * s->current_frame.f->linesize[i];
2781     }
2782
2783     s->last_slice_end = 0;
2784     for (i = 0; i < s->c_superblock_height; i++)
2785         render_slice(s, i);
2786
2787     // filter the last row
2788     if (s->version < 2)
2789         for (i = 0; i < 3; i++) {
2790             int row = (s->height >> (3 + (i && s->chroma_y_shift))) - 1;
2791             apply_loop_filter(s, i, row, row + 1);
2792         }
2793     vp3_draw_horiz_band(s, s->height);
2794
2795     /* output frame, offset as needed */
2796     if ((ret = av_frame_ref(data, s->current_frame.f)) < 0)
2797         return ret;
2798
2799     frame->crop_left   = s->offset_x;
2800     frame->crop_right  = avctx->coded_width - avctx->width - s->offset_x;
2801     frame->crop_top    = s->offset_y;
2802     frame->crop_bottom = avctx->coded_height - avctx->height - s->offset_y;
2803
2804     *got_frame = 1;
2805
2806     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2807         ret = update_frames(avctx);
2808         if (ret < 0)
2809             return ret;
2810     }
2811
2812     return buf_size;
2813
2814 error:
2815     ff_thread_report_progress(&s->current_frame, INT_MAX, 0);
2816
2817     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME))
2818         av_frame_unref(s->current_frame.f);
2819
2820     return ret;
2821 }
2822
2823 static int read_huffman_tree(HuffTable *huff, GetBitContext *gb, int length,
2824                              AVCodecContext *avctx)
2825 {
2826     if (get_bits1(gb)) {
2827         int token;
2828         if (huff->nb_entries >= 32) { /* overflow */
2829             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2830             return -1;
2831         }
2832         token = get_bits(gb, 5);
2833         ff_dlog(avctx, "code length %d, curr entry %d, token %d\n",
2834                 length, huff->nb_entries, token);
2835         huff->entries[huff->nb_entries++] = (HuffEntry){ length, token };
2836     } else {
2837         /* The following bound follows from the fact that nb_entries <= 32. */
2838         if (length >= 31) { /* overflow */
2839             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2840             return -1;
2841         }
2842         length++;
2843         if (read_huffman_tree(huff, gb, length, avctx))
2844             return -1;
2845         if (read_huffman_tree(huff, gb, length, avctx))
2846             return -1;
2847     }
2848     return 0;
2849 }
2850
2851 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2852 static const enum AVPixelFormat theora_pix_fmts[4] = {
2853     AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV444P
2854 };
2855
2856 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2857 {
2858     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2859     int visible_width, visible_height, colorspace;
2860     uint8_t offset_x = 0, offset_y = 0;
2861     int ret;
2862     AVRational fps, aspect;
2863
2864     s->theora_header = 0;
2865     s->theora = get_bits(gb, 24);
2866     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
2867     if (!s->theora) {
2868         s->theora = 1;
2869         avpriv_request_sample(s->avctx, "theora 0");
2870     }
2871
2872     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3
2873      * but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
2874     if (s->theora < 0x030200) {
2875         s->flipped_image = 1;
2876         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
2877                "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
2878     }
2879
2880     visible_width  =
2881     s->width       = get_bits(gb, 16) << 4;
2882     visible_height =
2883     s->height      = get_bits(gb, 16) << 4;
2884
2885     if (s->theora >= 0x030200) {
2886         visible_width  = get_bits(gb, 24);
2887         visible_height = get_bits(gb, 24);
2888
2889         offset_x = get_bits(gb, 8); /* offset x */
2890         offset_y = get_bits(gb, 8); /* offset y, from bottom */
2891     }
2892
2893     /* sanity check */
2894     if (av_image_check_size(visible_width, visible_height, 0, avctx) < 0 ||
2895         visible_width  + offset_x > s->width ||
2896         visible_height + offset_y > s->height) {
2897         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2898                "Invalid frame dimensions - w:%d h:%d x:%d y:%d (%dx%d).\n",
2899                visible_width, visible_height, offset_x, offset_y,
2900                s->width, s->height);
2901         return AVERROR_INVALIDDATA;
2902     }
2903
2904     fps.num = get_bits_long(gb, 32);
2905     fps.den = get_bits_long(gb, 32);
2906     if (fps.num && fps.den) {
2907         if (fps.num < 0 || fps.den < 0) {
2908             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid framerate\n");
2909             return AVERROR_INVALIDDATA;
2910         }
2911         av_reduce(&avctx->framerate.den, &avctx->framerate.num,
2912                   fps.den, fps.num, 1 << 30);
2913     }
2914
2915     aspect.num = get_bits(gb, 24);
2916     aspect.den = get_bits(gb, 24);
2917     if (aspect.num && aspect.den) {
2918         av_reduce(&avctx->sample_aspect_ratio.num,
2919                   &avctx->sample_aspect_ratio.den,
2920                   aspect.num, aspect.den, 1 << 30);
2921         ff_set_sar(avctx, avctx->sample_aspect_ratio);
2922     }
2923
2924     if (s->theora < 0x030200)
2925         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2926     colorspace = get_bits(gb, 8);
2927     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
2928
2929     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
2930
2931     if (s->theora >= 0x030200) {
2932         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2933         avctx->pix_fmt = theora_pix_fmts[get_bits(gb, 2)];
2934         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
2935             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid pixel format\n");
2936             return AVERROR_INVALIDDATA;
2937         }
2938         skip_bits(gb, 3); /* reserved */
2939     } else
2940         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
2941
2942     ret = ff_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
2943     if (ret < 0)
2944         return ret;
2945     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP)) {
2946         avctx->width  = visible_width;
2947         avctx->height = visible_height;
2948         // translate offsets from theora axis ([0,0] lower left)
2949         // to normal axis ([0,0] upper left)
2950         s->offset_x = offset_x;
2951         s->offset_y = s->height - visible_height - offset_y;
2952     }
2953
2954     if (colorspace == 1)
2955         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470M;
2956     else if (colorspace == 2)
2957         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470BG;
2958
2959     if (colorspace == 1 || colorspace == 2) {
2960         avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
2961         avctx->color_trc  = AVCOL_TRC_BT709;
2962     }
2963
2964     s->theora_header = 1;
2965     return 0;
2966 }
2967
2968 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2969 {
2970     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2971     int i, n, matrices, inter, plane, ret;
2972
2973     if (!s->theora_header)
2974         return AVERROR_INVALIDDATA;
2975
2976     if (s->theora >= 0x030200) {
2977         n = get_bits(gb, 3);
2978         /* loop filter limit values table */
2979         if (n)
2980             for (i = 0; i < 64; i++)
2981                 s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
2982     }
2983
2984     if (s->theora >= 0x030200)
2985         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2986     else
2987         n = 16;
2988     /* quality threshold table */
2989     for (i = 0; i < 64; i++)
2990         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2991
2992     if (s->theora >= 0x030200)
2993         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2994     else
2995         n = 16;
2996     /* dc scale factor table */
2997     for (i = 0; i < 64; i++)
2998         s->coded_dc_scale_factor[0][i] =
2999         s->coded_dc_scale_factor[1][i] = get_bits(gb, n);
3000
3001     if (s->theora >= 0x030200)
3002         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
3003     else
3004         matrices = 3;
3005
3006     if (matrices > 384) {
3007         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
3008         return -1;
3009     }
3010
3011     for (n = 0; n < matrices; n++)
3012         for (i = 0; i < 64; i++)
3013             s->base_matrix[n][i] = get_bits(gb, 8);
3014
3015     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
3016         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
3017             int newqr = 1;
3018             if (inter || plane > 0)
3019                 newqr = get_bits1(gb);
3020             if (!newqr) {
3021                 int qtj, plj;
3022                 if (inter && get_bits1(gb)) {
3023                     qtj = 0;
3024                     plj = plane;
3025                 } else {
3026                     qtj = (3 * inter + plane - 1) / 3;
3027                     plj = (plane + 2) % 3;
3028                 }
3029                 s->qr_count[inter][plane] = s->qr_count[qtj][plj];
3030                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj],
3031                        sizeof(s->qr_size[0][0]));
3032                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj],
3033                        sizeof(s->qr_base[0][0]));
3034             } else {
3035                 int qri = 0;
3036                 int qi  = 0;
3037
3038                 for (;;) {
3039                     i = get_bits(gb, av_log2(matrices - 1) + 1);
3040                     if (i >= matrices) {
3041                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
3042                                "invalid base matrix index\n");
3043                         return -1;
3044                     }
3045                     s->qr_base[inter][plane][qri] = i;
3046                     if (qi >= 63)
3047                         break;
3048                     i = get_bits(gb, av_log2(63 - qi) + 1) + 1;
3049                     s->qr_size[inter][plane][qri++] = i;
3050                     qi += i;
3051                 }
3052
3053                 if (qi > 63) {
3054                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
3055                     return -1;
3056                 }
3057                 s->qr_count[inter][plane] = qri;
3058             }
3059         }
3060     }
3061
3062     /* Huffman tables */
3063     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->huffman_table); i++) {
3064         s->huffman_table[i].nb_entries = 0;
3065         if ((ret = read_huffman_tree(&s->huffman_table[i], gb, 0, avctx)) < 0)
3066             return ret;
3067     }
3068
3069     s->theora_tables = 1;
3070
3071     return 0;
3072 }
3073
3074 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
3075 {
3076     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
3077     GetBitContext gb;
3078     int ptype;
3079     const uint8_t *header_start[3];
3080     int header_len[3];
3081     int i;
3082     int ret;
3083
3084     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
3085
3086     s->theora = 1;
3087
3088     if (!avctx->extradata_size) {
3089         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
3090         return -1;
3091     }
3092
3093     if (avpriv_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
3094                                   42, header_start, header_len) < 0) {
3095         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
3096         return -1;
3097     }
3098
3099     for (i = 0; i < 3; i++) {
3100         if (header_len[i] <= 0)
3101             continue;
3102         ret = init_get_bits8(&gb, header_start[i], header_len[i]);
3103         if (ret < 0)
3104             return ret;
3105
3106         ptype = get_bits(&gb, 8);
3107
3108         if (!(ptype & 0x80)) {
3109             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
3110 //          return -1;
3111         }
3112
3113         // FIXME: Check for this as well.
3114         skip_bits_long(&gb, 6 * 8); /* "theora" */
3115
3116         switch (ptype) {
3117         case 0x80:
3118             if (theora_decode_header(avctx, &gb) < 0)
3119                 return -1;
3120             break;
3121         case 0x81:
3122 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
3123 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
3124             break;
3125         case 0x82:
3126             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
3127                 return -1;
3128             break;
3129         default:
3130             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
3131                    "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype & ~0x80);
3132             break;
3133         }
3134         if (ptype != 0x81 && 8 * header_len[i] != get_bits_count(&gb))
3135             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
3136                    "%d bits left in packet %X\n",
3137                    8 * header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
3138         if (s->theora < 0x030200)
3139             break;
3140     }
3141
3142     return vp3_decode_init(avctx);
3143 }
3144
3145 AVCodec ff_theora_decoder = {
3146     .name                  = "theora",
3147     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
3148     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
3149     .id                    = AV_CODEC_ID_THEORA,
3150     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
3151     .init                  = theora_decode_init,
3152     .close                 = vp3_decode_end,
3153     .decode                = vp3_decode_frame,
3154     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
3155                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
3156     .flush                 = vp3_decode_flush,
3157     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
3158     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_EXPORTS_CROPPING | FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS |
3159                              FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
3160 };
3161 #endif
3162
3163 AVCodec ff_vp3_decoder = {
3164     .name                  = "vp3",
3165     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
3166     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
3167     .id                    = AV_CODEC_ID_VP3,
3168     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
3169     .init                  = vp3_decode_init,
3170     .close                 = vp3_decode_end,
3171     .decode                = vp3_decode_frame,
3172     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
3173                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
3174     .flush                 = vp3_decode_flush,
3175     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
3176     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
3177 };
3178
3179 #if CONFIG_VP4_DECODER
3180 AVCodec ff_vp4_decoder = {
3181     .name                  = "vp4",
3182     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP4"),
3183     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
3184     .id                    = AV_CODEC_ID_VP4,
3185     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
3186     .init                  = vp3_decode_init,
3187     .close                 = vp3_decode_end,
3188     .decode                = vp3_decode_frame,
3189     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
3190                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
3191     .flush                 = vp3_decode_flush,
3192     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
3193     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
3194 };
3195 #endif