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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003-2004 The FFmpeg project
   3  * Copyright (C) 2019 Peter Ross
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * On2 VP3/VP4 Video Decoder
  25  *
  26  * VP3 Video Decoder by Mike Melanson (mike at multimedia.cx)
  27  * For more information about the VP3 coding process, visit:
  28  *   http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=On2_VP3
  29  *
  30  * Theora decoder by Alex Beregszaszi
  31  */
  32
  33 #include <stdio.h>
  34 #include <stdlib.h>
  35 #include <string.h>
  36
  37 #include "libavutil/imgutils.h"
  38
  39 #include "avcodec.h"
  40 #include "get_bits.h"
  41 #include "hpeldsp.h"
  42 #include "internal.h"
  43 #include "mathops.h"
  44 #include "thread.h"
  45 #include "videodsp.h"
  46 #include "vp3data.h"
  47 #include "vp4data.h"
  48 #include "vp3dsp.h"
  49 #include "xiph.h"
  50
  51 #define FRAGMENT_PIXELS 8
  52
  53 // FIXME split things out into their own arrays
  54 typedef struct Vp3Fragment {
  55     int16_t dc;
  56     uint8_t coding_method;
  57     uint8_t qpi;
  58 } Vp3Fragment;
  59
  60 #define SB_NOT_CODED        0
  61 #define SB_PARTIALLY_CODED  1
  62 #define SB_FULLY_CODED      2
  63
  64 // This is the maximum length of a single long bit run that can be encoded
  65 // for superblock coding or block qps. Theora special-cases this to read a
  66 // bit instead of flipping the current bit to allow for runs longer than 4129.
  67 #define MAXIMUM_LONG_BIT_RUN 4129
  68
  69 #define MODE_INTER_NO_MV      0
  70 #define MODE_INTRA            1
  71 #define MODE_INTER_PLUS_MV    2
  72 #define MODE_INTER_LAST_MV    3
  73 #define MODE_INTER_PRIOR_LAST 4
  74 #define MODE_USING_GOLDEN     5
  75 #define MODE_GOLDEN_MV        6
  76 #define MODE_INTER_FOURMV     7
  77 #define CODING_MODE_COUNT     8
  78
  79 /* special internal mode */
  80 #define MODE_COPY             8
  81
  82 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb);
  83 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb);
  84
  85
  86 /* There are 6 preset schemes, plus a free-form scheme */
  87 static const int ModeAlphabet[6][CODING_MODE_COUNT] = {
  88     /* scheme 1: Last motion vector dominates */
  89     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
  90       MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTER_NO_MV,
  91       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
  92       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
  93
  94     /* scheme 2 */
  95     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
  96       MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PLUS_MV,
  97       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
  98       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
  99
 100     /* scheme 3 */
 101     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
 102       MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_NO_MV,
 103       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 104       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 105
 106     /* scheme 4 */
 107     { MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
 108       MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PRIOR_LAST,
 109       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 110       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 111
 112     /* scheme 5: No motion vector dominates */
 113     { MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_LAST_MV,
 114       MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_PLUS_MV,
 115       MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 116       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 117
 118     /* scheme 6 */
 119     { MODE_INTER_NO_MV,      MODE_USING_GOLDEN,
 120       MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
 121       MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTRA,
 122       MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 123 };
 124
 125 static const uint8_t hilbert_offset[16][2] = {
 126     { 0, 0 }, { 1, 0 }, { 1, 1 }, { 0, 1 },
 127     { 0, 2 }, { 0, 3 }, { 1, 3 }, { 1, 2 },
 128     { 2, 2 }, { 2, 3 }, { 3, 3 }, { 3, 2 },
 129     { 3, 1 }, { 2, 1 }, { 2, 0 }, { 3, 0 }
 130 };
 131
 132 enum {
 133     VP4_DC_INTRA  = 0,
 134     VP4_DC_INTER  = 1,
 135     VP4_DC_GOLDEN = 2,
 136     NB_VP4_DC_TYPES,
 137     VP4_DC_UNDEFINED = NB_VP4_DC_TYPES
 138 };
 139
 140 static const uint8_t vp4_pred_block_type_map[8] = {
 141     [MODE_INTER_NO_MV]      = VP4_DC_INTER,
 142     [MODE_INTRA]            = VP4_DC_INTRA,
 143     [MODE_INTER_PLUS_MV]    = VP4_DC_INTER,
 144     [MODE_INTER_LAST_MV]    = VP4_DC_INTER,
 145     [MODE_INTER_PRIOR_LAST] = VP4_DC_INTER,
 146     [MODE_USING_GOLDEN]     = VP4_DC_GOLDEN,
 147     [MODE_GOLDEN_MV]        = VP4_DC_GOLDEN,
 148     [MODE_INTER_FOURMV]     = VP4_DC_INTER,
 149 };
 150
 151 typedef struct {
 152     int dc;
 153     int type;
 154 } VP4Predictor;
 155
 156 #define MIN_DEQUANT_VAL 2
 157
 158 typedef struct Vp3DecodeContext {
 159     AVCodecContext *avctx;
 160     int theora, theora_tables, theora_header;
 161     int version;
 162     int width, height;
 163     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
 164     ThreadFrame golden_frame;
 165     ThreadFrame last_frame;
 166     ThreadFrame current_frame;
 167     int keyframe;
 168     uint8_t idct_permutation[64];
 169     uint8_t idct_scantable[64];
 170     HpelDSPContext hdsp;
 171     VideoDSPContext vdsp;
 172     VP3DSPContext vp3dsp;
 173     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, block)[64];
 174     int flipped_image;
 175     int last_slice_end;
 176     int skip_loop_filter;
 177
 178     int qps[3];
 179     int nqps;
 180     int last_qps[3];
 181
 182     int superblock_count;
 183     int y_superblock_width;
 184     int y_superblock_height;
 185     int y_superblock_count;
 186     int c_superblock_width;
 187     int c_superblock_height;
 188     int c_superblock_count;
 189     int u_superblock_start;
 190     int v_superblock_start;
 191     unsigned char *superblock_coding;
 192
 193     int macroblock_count; /* y macroblock count */
 194     int macroblock_width;
 195     int macroblock_height;
 196     int c_macroblock_count;
 197     int c_macroblock_width;
 198     int c_macroblock_height;
 199     int yuv_macroblock_count; /* y+u+v macroblock count */
 200
 201     int fragment_count;
 202     int fragment_width[2];
 203     int fragment_height[2];
 204
 205     Vp3Fragment *all_fragments;
 206     int fragment_start[3];
 207     int data_offset[3];
 208     uint8_t offset_x;
 209     uint8_t offset_y;
 210     int offset_x_warned;
 211
 212     int8_t (*motion_val[2])[2];
 213
 214     /* tables */
 215     uint16_t coded_dc_scale_factor[2][64];
 216     uint32_t coded_ac_scale_factor[64];
 217     uint8_t base_matrix[384][64];
 218     uint8_t qr_count[2][3];
 219     uint8_t qr_size[2][3][64];
 220     uint16_t qr_base[2][3][64];
 221
 222     /**
 223      * This is a list of all tokens in bitstream order. Reordering takes place
 224      * by pulling from each level during IDCT. As a consequence, IDCT must be
 225      * in Hilbert order, making the minimum slice height 64 for 4:2:0 and 32
 226      * otherwise. The 32 different tokens with up to 12 bits of extradata are
 227      * collapsed into 3 types, packed as follows:
 228      *   (from the low to high bits)
 229      *
 230      * 2 bits: type (0,1,2)
 231      *   0: EOB run, 14 bits for run length (12 needed)
 232      *   1: zero run, 7 bits for run length
 233      *                7 bits for the next coefficient (3 needed)
 234      *   2: coefficient, 14 bits (11 needed)
 235      *
 236      * Coefficients are signed, so are packed in the highest bits for automatic
 237      * sign extension.
 238      */
 239     int16_t *dct_tokens[3][64];
 240     int16_t *dct_tokens_base;
 241 #define TOKEN_EOB(eob_run)              ((eob_run) << 2)
 242 #define TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run) (((coeff) * 512) + ((zero_run) << 2) + 1)
 243 #define TOKEN_COEFF(coeff)              (((coeff) * 4) + 2)
 244
 245     /**
 246      * number of blocks that contain DCT coefficients at
 247      * the given level or higher
 248      */
 249     int num_coded_frags[3][64];
 250     int total_num_coded_frags;
 251
 252     /* this is a list of indexes into the all_fragments array indicating
 253      * which of the fragments are coded */
 254     int *coded_fragment_list[3];
 255
 256     int *kf_coded_fragment_list;
 257     int *nkf_coded_fragment_list;
 258     int num_kf_coded_fragment[3];
 259
 260     VLC dc_vlc[16];
 261     VLC ac_vlc_1[16];
 262     VLC ac_vlc_2[16];
 263     VLC ac_vlc_3[16];
 264     VLC ac_vlc_4[16];
 265
 266     VLC superblock_run_length_vlc; /* version < 2 */
 267     VLC fragment_run_length_vlc; /* version < 2 */
 268     VLC block_pattern_vlc[2]; /* version >= 2*/
 269     VLC mode_code_vlc;
 270     VLC motion_vector_vlc; /* version < 2 */
 271     VLC vp4_mv_vlc[2][7]; /* version >=2 */
 272
 273     /* these arrays need to be on 16-byte boundaries since SSE2 operations
 274      * index into them */
 275     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, qmat)[3][2][3][64];     ///< qmat[qpi][is_inter][plane]
 276
 277     /* This table contains superblock_count * 16 entries. Each set of 16
 278      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..15 of the superblock.
 279      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
 280      * index. */
 281     int *superblock_fragments;
 282
 283     /* This is an array that indicates how a particular macroblock
 284      * is coded. */
 285     unsigned char *macroblock_coding;
 286
 287     uint8_t *edge_emu_buffer;
 288
 289     /* Huffman decode */
 290     int hti;
 291     unsigned int hbits;
 292     int entries;
 293     int huff_code_size;
 294     uint32_t huffman_table[80][32][2];
 295
 296     uint8_t filter_limit_values[64];
 297     DECLARE_ALIGNED(8, int, bounding_values_array)[256 + 2];
 298
 299     VP4Predictor * dc_pred_row; /* dc_pred_row[y_superblock_width * 4] */
 300 } Vp3DecodeContext;
 301
 302 /************************************************************************
 303  * VP3 specific functions
 304  ************************************************************************/
 305
 306 static av_cold void free_tables(AVCodecContext *avctx)
 307 {
 308     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 309
 310     av_freep(&s->superblock_coding);
 311     av_freep(&s->all_fragments);
 312     av_freep(&s->nkf_coded_fragment_list);
 313     av_freep(&s->kf_coded_fragment_list);
 314     av_freep(&s->dct_tokens_base);
 315     av_freep(&s->superblock_fragments);
 316     av_freep(&s->macroblock_coding);
 317     av_freep(&s->dc_pred_row);
 318     av_freep(&s->motion_val[0]);
 319     av_freep(&s->motion_val[1]);
 320 }
 321
 322 static void vp3_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 323 {
 324     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 325
 326     if (s->golden_frame.f)
 327         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
 328     if (s->last_frame.f)
 329         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
 330     if (s->current_frame.f)
 331         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->current_frame);
 332 }
 333
 334 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 335 {
 336     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 337     int i, j;
 338
 339     free_tables(avctx);
 340     av_freep(&s->edge_emu_buffer);
 341
 342     s->theora_tables = 0;
 343
 344     /* release all frames */
 345     vp3_decode_flush(avctx);
 346     av_frame_free(&s->current_frame.f);
 347     av_frame_free(&s->last_frame.f);
 348     av_frame_free(&s->golden_frame.f);
 349
 350     if (avctx->internal->is_copy)
 351         return 0;
 352
 353     for (i = 0; i < 16; i++) {
 354         ff_free_vlc(&s->dc_vlc[i]);
 355         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_1[i]);
 356         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_2[i]);
 357         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_3[i]);
 358         ff_free_vlc(&s->ac_vlc_4[i]);
 359     }
 360
 361     ff_free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
 362     ff_free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
 363     ff_free_vlc(&s->mode_code_vlc);
 364     ff_free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
 365
 366     for (j = 0; j < 2; j++)
 367         for (i = 0; i < 7; i++)
 368             ff_free_vlc(&s->vp4_mv_vlc[j][i]);
 369
 370     for (i = 0; i < 2; i++)
 371         ff_free_vlc(&s->block_pattern_vlc[i]);
 372     return 0;
 373 }
 374
 375 /**
 376  * This function sets up all of the various blocks mappings:
 377  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
 378  * superblocks <-> macroblocks
 379  *
 380  * @return 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
 381  */
 382 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
 383 {
 384     int sb_x, sb_y, plane;
 385     int x, y, i, j = 0;
 386
 387     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 388         int sb_width    = plane ? s->c_superblock_width
 389                                 : s->y_superblock_width;
 390         int sb_height   = plane ? s->c_superblock_height
 391                                 : s->y_superblock_height;
 392         int frag_width  = s->fragment_width[!!plane];
 393         int frag_height = s->fragment_height[!!plane];
 394
 395         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++)
 396             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++)
 397                 for (i = 0; i < 16; i++) {
 398                     x = 4 * sb_x + hilbert_offset[i][0];
 399                     y = 4 * sb_y + hilbert_offset[i][1];
 400
 401                     if (x < frag_width && y < frag_height)
 402                         s->superblock_fragments[j++] = s->fragment_start[plane] +
 403                                                        y * frag_width + x;
 404                     else
 405                         s->superblock_fragments[j++] = -1;
 406                 }
 407     }
 408
 409     return 0;  /* successful path out */
 410 }
 411
 412 /*
 413  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
 414  * frame.
 415  */
 416 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
 417 {
 418     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
 419     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
 420
 421     for (inter = 0; inter < 2; inter++) {
 422         for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 423             int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[!!plane][s->qps[qpi]];
 424             int sum = 0;
 425             for (qri = 0; qri < s->qr_count[inter][plane]; qri++) {
 426                 sum += s->qr_size[inter][plane][qri];
 427                 if (s->qps[qpi] <= sum)
 428                     break;
 429             }
 430             qistart = sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
 431             bmi     = s->qr_base[inter][plane][qri];
 432             bmj     = s->qr_base[inter][plane][qri + 1];
 433             for (i = 0; i < 64; i++) {
 434                 int coeff = (2 * (sum     - s->qps[qpi]) * s->base_matrix[bmi][i] -
 435                              2 * (qistart - s->qps[qpi]) * s->base_matrix[bmj][i] +
 436                              s->qr_size[inter][plane][qri]) /
 437                             (2 * s->qr_size[inter][plane][qri]);
 438
 439                 int qmin   = 8 << (inter + !i);
 440                 int qscale = i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
 441                 int qbias = (1 + inter) * 3;
 442                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->idct_permutation[i]] =
 443                     (i == 0 || s->version < 2) ? av_clip((qscale * coeff) / 100 * 4, qmin, 4096)
 444                                                : (qscale * (coeff - qbias) / 100 + qbias) * 4;
 445             }
 446             /* all DC coefficients use the same quant so as not to interfere
 447              * with DC prediction */
 448             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
 449         }
 450     }
 451 }
 452
 453 /*
 454  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
 455  * quality index is different from the previous frame's.
 456  *
 457  * The filter_limit_values may not be larger than 127.
 458  */
 459 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
 460 {
 461     ff_vp3dsp_set_bounding_values(s->bounding_values_array, s->filter_limit_values[s->qps[0]]);
 462 }
 463
 464 /*
 465  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
 466  * information from the bitstream.
 467  */
 468 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 469 {
 470     int superblock_starts[3] = {
 471         0, s->u_superblock_start, s->v_superblock_start
 472     };
 473     int bit = 0;
 474     int current_superblock = 0;
 475     int current_run = 0;
 476     int num_partial_superblocks = 0;
 477
 478     int i, j;
 479     int current_fragment;
 480     int plane;
 481     int plane0_num_coded_frags = 0;
 482
 483     if (s->keyframe) {
 484         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
 485     } else {
 486         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
 487         bit         = get_bits1(gb) ^ 1;
 488         current_run = 0;
 489
 490         while (current_superblock < s->superblock_count && get_bits_left(gb) > 0) {
 491             if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
 492                 bit = get_bits1(gb);
 493             else
 494                 bit ^= 1;
 495
 496             current_run = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table,
 497                                    6, 2) + 1;
 498             if (current_run == 34)
 499                 current_run += get_bits(gb, 12);
 500
 501             if (current_run > s->superblock_count - current_superblock) {
 502                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 503                        "Invalid partially coded superblock run length\n");
 504                 return -1;
 505             }
 506
 507             memset(s->superblock_coding + current_superblock, bit, current_run);
 508
 509             current_superblock += current_run;
 510             if (bit)
 511                 num_partial_superblocks += current_run;
 512         }
 513
 514         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
 515          * not marked as partially coded in the previous step */
 516         if (num_partial_superblocks < s->superblock_count) {
 517             int superblocks_decoded = 0;
 518
 519             current_superblock = 0;
 520             bit                = get_bits1(gb) ^ 1;
 521             current_run        = 0;
 522
 523             while (superblocks_decoded < s->superblock_count - num_partial_superblocks &&
 524                    get_bits_left(gb) > 0) {
 525                 if (s->theora && current_run == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
 526                     bit = get_bits1(gb);
 527                 else
 528                     bit ^= 1;
 529
 530                 current_run = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table,
 531                                        6, 2) + 1;
 532                 if (current_run == 34)
 533                     current_run += get_bits(gb, 12);
 534
 535                 for (j = 0; j < current_run; current_superblock++) {
 536                     if (current_superblock >= s->superblock_count) {
 537                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 538                                "Invalid fully coded superblock run length\n");
 539                         return -1;
 540                     }
 541
 542                     /* skip any superblocks already marked as partially coded */
 543                     if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
 544                         s->superblock_coding[current_superblock] = 2 * bit;
 545                         j++;
 546                     }
 547                 }
 548                 superblocks_decoded += current_run;
 549             }
 550         }
 551
 552         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
 553          * unpacking fragment codings */
 554         if (num_partial_superblocks) {
 555             current_run = 0;
 556             bit         = get_bits1(gb);
 557             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
 558              * fetched the bit will be toggled again */
 559             bit ^= 1;
 560         }
 561     }
 562
 563     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
 564      * superblock (all planes) */
 565     s->total_num_coded_frags = 0;
 566     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
 567
 568     s->coded_fragment_list[0] = s->keyframe ? s->kf_coded_fragment_list
 569                                             : s->nkf_coded_fragment_list;
 570
 571     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 572         int sb_start = superblock_starts[plane];
 573         int sb_end   = sb_start + (plane ? s->c_superblock_count
 574                                          : s->y_superblock_count);
 575         int num_coded_frags = 0;
 576
 577         if (s->keyframe) {
 578             if (s->num_kf_coded_fragment[plane] == -1) {
 579                 for (i = sb_start; i < sb_end; i++) {
 580                     /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
 581                     for (j = 0; j < 16; j++) {
 582                         /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
 583                         current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
 584                         if (current_fragment != -1) {
 585                             s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
 586                                 current_fragment;
 587                         }
 588                     }
 589                 }
 590                 s->num_kf_coded_fragment[plane] = num_coded_frags;
 591             } else
 592                 num_coded_frags = s->num_kf_coded_fragment[plane];
 593         } else {
 594             for (i = sb_start; i < sb_end && get_bits_left(gb) > 0; i++) {
 595                 if (get_bits_left(gb) < plane0_num_coded_frags >> 2) {
 596                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 597                 }
 598                 /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
 599                 for (j = 0; j < 16; j++) {
 600                     /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
 601                     current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
 602                     if (current_fragment != -1) {
 603                         int coded = s->superblock_coding[i];
 604
 605                         if (coded == SB_PARTIALLY_CODED) {
 606                             /* fragment may or may not be coded; this is the case
 607                              * that cares about the fragment coding runs */
 608                             if (current_run-- == 0) {
 609                                 bit        ^= 1;
 610                                 current_run = get_vlc2(gb, s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
 611                             }
 612                             coded = bit;
 613                         }
 614
 615                         if (coded) {
 616                             /* default mode; actual mode will be decoded in
 617                              * the next phase */
 618                             s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 619                                 MODE_INTER_NO_MV;
 620                             s->coded_fragment_list[plane][num_coded_frags++] =
 621                                 current_fragment;
 622                         } else {
 623                             /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
 624                             s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 625                                 MODE_COPY;
 626                         }
 627                     }
 628                 }
 629             }
 630         }
 631         if (!plane)
 632             plane0_num_coded_frags = num_coded_frags;
 633         s->total_num_coded_frags += num_coded_frags;
 634         for (i = 0; i < 64; i++)
 635             s->num_coded_frags[plane][i] = num_coded_frags;
 636         if (plane < 2)
 637             s->coded_fragment_list[plane + 1] = s->coded_fragment_list[plane] +
 638                                                 num_coded_frags;
 639     }
 640     return 0;
 641 }
 642
 643 #define BLOCK_X (2 * mb_x + (k & 1))
 644 #define BLOCK_Y (2 * mb_y + (k >> 1))
 645
 646 #if CONFIG_VP4_DECODER
 647 /**
 648  * @return number of blocks, or > yuv_macroblock_count on error.
 649  *         return value is always >= 1.
 650  */
 651 static int vp4_get_mb_count(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 652 {
 653     int v = 1;
 654     int bits;
 655     while ((bits = show_bits(gb, 9)) == 0x1ff) {
 656         skip_bits(gb, 9);
 657         v += 256;
 658         if (v > s->yuv_macroblock_count) {
 659             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid run length\n");
 660             return v;
 661         }
 662     }
 663 #define body(n) { \
 664     skip_bits(gb, 2 + n); \
 665     v += (1 << n) + get_bits(gb, n); }
 666 #define thresh(n) (0x200 - (0x80 >> n))
 667 #define else_if(n) else if (bits < thresh(n)) body(n)
 668     if (bits < 0x100) {
 669         skip_bits(gb, 1);
 670     } else if (bits < thresh(0)) {
 671         skip_bits(gb, 2);
 672         v += 1;
 673     }
 674     else_if(1)
 675     else_if(2)
 676     else_if(3)
 677     else_if(4)
 678     else_if(5)
 679     else_if(6)
 680     else body(7)
 681 #undef body
 682 #undef thresh
 683 #undef else_if
 684     return v;
 685 }
 686
 687 static int vp4_get_block_pattern(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb, int *next_block_pattern_table)
 688 {
 689     int v = get_vlc2(gb, s->block_pattern_vlc[*next_block_pattern_table].table, 3, 2);
 690     if (v == -1) {
 691         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid block pattern\n");
 692         *next_block_pattern_table = 0;
 693         return 0;
 694     }
 695     *next_block_pattern_table = vp4_block_pattern_table_selector[v];
 696     return v + 1;
 697 }
 698
 699 static int vp4_unpack_macroblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 700 {
 701     int plane, i, j, k, fragment;
 702     int next_block_pattern_table;
 703     int bit, current_run, has_partial;
 704
 705     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
 706
 707     if (s->keyframe)
 708         return 0;
 709
 710     has_partial = 0;
 711     bit         = get_bits1(gb);
 712     for (i = 0; i < s->yuv_macroblock_count; i += current_run) {
 713         current_run = vp4_get_mb_count(s, gb);
 714         if (current_run > s->yuv_macroblock_count - i)
 715             return -1;
 716         memset(s->superblock_coding + i, 2 * bit, current_run);
 717         bit ^= 1;
 718         has_partial |= bit;
 719     }
 720
 721     if (has_partial) {
 722         bit  = get_bits1(gb);
 723         current_run = vp4_get_mb_count(s, gb);
 724         for (i = 0; i < s->yuv_macroblock_count; i++) {
 725             if (!s->superblock_coding[i]) {
 726                 if (!current_run) {
 727                     bit ^= 1;
 728                     current_run = vp4_get_mb_count(s, gb);
 729                 }
 730                 s->superblock_coding[i] = bit;
 731                 current_run--;
 732             }
 733         }
 734         if (current_run) /* handle situation when vp4_get_mb_count() fails */
 735             return -1;
 736     }
 737
 738     next_block_pattern_table = 0;
 739     i = 0;
 740     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 741         int sb_x, sb_y;
 742         int sb_width = plane ? s->c_superblock_width : s->y_superblock_width;
 743         int sb_height = plane ? s->c_superblock_height : s->y_superblock_height;
 744         int mb_width = plane ? s->c_macroblock_width : s->macroblock_width;
 745         int mb_height = plane ? s->c_macroblock_height : s->macroblock_height;
 746         int fragment_width = s->fragment_width[!!plane];
 747         int fragment_height = s->fragment_height[!!plane];
 748
 749         for (sb_y = 0; sb_y < sb_height; sb_y++) {
 750             for (sb_x = 0; sb_x < sb_width; sb_x++) {
 751                 for (j = 0; j < 4; j++) {
 752                     int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
 753                     int mb_y = 2 * sb_y + (j >> 1) ^ (j & 1);
 754                     int mb_coded, pattern, coded;
 755
 756                     if (mb_x >= mb_width || mb_y >= mb_height)
 757                         continue;
 758
 759                     mb_coded = s->superblock_coding[i++];
 760
 761                     if (mb_coded == SB_FULLY_CODED)
 762                         pattern = 0xF;
 763                     else if (mb_coded == SB_PARTIALLY_CODED)
 764                         pattern = vp4_get_block_pattern(s, gb, &next_block_pattern_table);
 765                     else
 766                         pattern = 0;
 767
 768                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 769                         if (BLOCK_X >= fragment_width || BLOCK_Y >= fragment_height)
 770                             continue;
 771                         fragment = s->fragment_start[plane] + BLOCK_Y * fragment_width + BLOCK_X;
 772                         coded = pattern & (8 >> k);
 773                         /* MODE_INTER_NO_MV is the default for coded fragments.
 774                            the actual method is decoded in the next phase. */
 775                         s->all_fragments[fragment].coding_method = coded ? MODE_INTER_NO_MV : MODE_COPY;
 776                     }
 777                 }
 778             }
 779         }
 780     }
 781     return 0;
 782 }
 783 #endif
 784
 785 /*
 786  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
 787  * from the bitstream.
 788  */
 789 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 790 {
 791     int i, j, k, sb_x, sb_y;
 792     int scheme;
 793     int current_macroblock;
 794     int current_fragment;
 795     int coding_mode;
 796     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
 797     const int *alphabet;
 798     Vp3Fragment *frag;
 799
 800     if (s->keyframe) {
 801         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
 802             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
 803     } else {
 804         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
 805         scheme = get_bits(gb, 3);
 806
 807         /* is it a custom coding scheme? */
 808         if (scheme == 0) {
 809             for (i = 0; i < 8; i++)
 810                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
 811             for (i = 0; i < 8; i++)
 812                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
 813             alphabet = custom_mode_alphabet;
 814         } else
 815             alphabet = ModeAlphabet[scheme - 1];
 816
 817         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
 818          * coded fragments */
 819         for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
 820             for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
 821                 if (get_bits_left(gb) <= 0)
 822                     return -1;
 823
 824                 for (j = 0; j < 4; j++) {
 825                     int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
 826                     int mb_y = 2 * sb_y + (((j >> 1) + j) & 1);
 827                     current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
 828
 829                     if (mb_x >= s->macroblock_width ||
 830                         mb_y >= s->macroblock_height)
 831                         continue;
 832
 833                     /* coding modes are only stored if the macroblock has
 834                      * at least one luma block coded, otherwise it must be
 835                      * INTER_NO_MV */
 836                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 837                         current_fragment = BLOCK_Y *
 838                                            s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
 839                         if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY)
 840                             break;
 841                     }
 842                     if (k == 4) {
 843                         s->macroblock_coding[current_macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
 844                         continue;
 845                     }
 846
 847                     /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
 848                     if (scheme == 7)
 849                         coding_mode = get_bits(gb, 3);
 850                     else
 851                         coding_mode = alphabet[get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
 852
 853                     s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
 854                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 855                         frag = s->all_fragments + BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
 856                         if (frag->coding_method != MODE_COPY)
 857                             frag->coding_method = coding_mode;
 858                     }
 859
 860 #define SET_CHROMA_MODES                                                      \
 861     if (frag[s->fragment_start[1]].coding_method != MODE_COPY)                \
 862         frag[s->fragment_start[1]].coding_method = coding_mode;               \
 863     if (frag[s->fragment_start[2]].coding_method != MODE_COPY)                \
 864         frag[s->fragment_start[2]].coding_method = coding_mode;
 865
 866                     if (s->chroma_y_shift) {
 867                         frag = s->all_fragments + mb_y *
 868                                s->fragment_width[1] + mb_x;
 869                         SET_CHROMA_MODES
 870                     } else if (s->chroma_x_shift) {
 871                         frag = s->all_fragments +
 872                                2 * mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
 873                         for (k = 0; k < 2; k++) {
 874                             SET_CHROMA_MODES
 875                             frag += s->fragment_width[1];
 876                         }
 877                     } else {
 878                         for (k = 0; k < 4; k++) {
 879                             frag = s->all_fragments +
 880                                    BLOCK_Y * s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
 881                             SET_CHROMA_MODES
 882                         }
 883                     }
 884                 }
 885             }
 886         }
 887     }
 888
 889     return 0;
 890 }
 891
 892 static int vp4_get_mv(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb, int axis, int last_motion)
 893 {
 894     int v = get_vlc2(gb, s->vp4_mv_vlc[axis][vp4_mv_table_selector[FFABS(last_motion)]].table, 6, 2) - 31;
 895     return last_motion < 0 ? -v : v;
 896 }
 897
 898 /*
 899  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
 900  * macroblocks from the bitstream.
 901  */
 902 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 903 {
 904     int j, k, sb_x, sb_y;
 905     int coding_mode;
 906     int motion_x[4];
 907     int motion_y[4];
 908     int last_motion_x = 0;
 909     int last_motion_y = 0;
 910     int prior_last_motion_x = 0;
 911     int prior_last_motion_y = 0;
 912     int last_gold_motion_x = 0;
 913     int last_gold_motion_y = 0;
 914     int current_macroblock;
 915     int current_fragment;
 916     int frag;
 917
 918     if (s->keyframe)
 919         return 0;
 920
 921     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme; 2 is VP4 code scheme */
 922     coding_mode = s->version < 2 ? get_bits1(gb) : 2;
 923
 924     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
 925      * coded fragments */
 926     for (sb_y = 0; sb_y < s->y_superblock_height; sb_y++) {
 927         for (sb_x = 0; sb_x < s->y_superblock_width; sb_x++) {
 928             if (get_bits_left(gb) <= 0)
 929                 return -1;
 930
 931             for (j = 0; j < 4; j++) {
 932                 int mb_x = 2 * sb_x + (j >> 1);
 933                 int mb_y = 2 * sb_y + (((j >> 1) + j) & 1);
 934                 current_macroblock = mb_y * s->macroblock_width + mb_x;
 935
 936                 if (mb_x >= s->macroblock_width  ||
 937                     mb_y >= s->macroblock_height ||
 938                     s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY)
 939                     continue;
 940
 941                 switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
 942                 case MODE_GOLDEN_MV:
 943                     if (coding_mode == 2) { /* VP4 */
 944                         last_gold_motion_x = motion_x[0] = vp4_get_mv(s, gb, 0, last_gold_motion_x);
 945                         last_gold_motion_y = motion_y[0] = vp4_get_mv(s, gb, 1, last_gold_motion_y);
 946                         break;
 947                     } /* otherwise fall through */
 948                 case MODE_INTER_PLUS_MV:
 949                     /* all 6 fragments use the same motion vector */
 950                     if (coding_mode == 0) {
 951                         motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 952                         motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 953                     } else if (coding_mode == 1) {
 954                         motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 955                         motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 956                     } else { /* VP4 */
 957                         motion_x[0] = vp4_get_mv(s, gb, 0, last_motion_x);
 958                         motion_y[0] = vp4_get_mv(s, gb, 1, last_motion_y);
 959                     }
 960
 961                     /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
 962                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_PLUS_MV) {
 963                         prior_last_motion_x = last_motion_x;
 964                         prior_last_motion_y = last_motion_y;
 965                         last_motion_x       = motion_x[0];
 966                         last_motion_y       = motion_y[0];
 967                     }
 968                     break;
 969
 970                 case MODE_INTER_FOURMV:
 971                     /* vector maintenance */
 972                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
 973                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
 974
 975                     /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
 976                      * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
 977                     for (k = 0; k < 4; k++) {
 978                         current_fragment = BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
 979                         if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method != MODE_COPY) {
 980                             if (coding_mode == 0) {
 981                                 motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 982                                 motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 983                             } else if (coding_mode == 1) {
 984                                 motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 985                                 motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 986                             } else { /* VP4 */
 987                                 motion_x[k] = vp4_get_mv(s, gb, 0, prior_last_motion_x);
 988                                 motion_y[k] = vp4_get_mv(s, gb, 1, prior_last_motion_y);
 989                             }
 990                             last_motion_x = motion_x[k];
 991                             last_motion_y = motion_y[k];
 992                         } else {
 993                             motion_x[k] = 0;
 994                             motion_y[k] = 0;
 995                         }
 996                     }
 997                     break;
 998
 999                 case MODE_INTER_LAST_MV:
1000                     /* all 6 fragments use the last motion vector */
1001                     motion_x[0] = last_motion_x;
1002                     motion_y[0] = last_motion_y;
1003
1004                     /* no vector maintenance (last vector remains the
1005                      * last vector) */
1006                     break;
1007
1008                 case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
1009                     /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
1010                      * last motion vector */
1011                     motion_x[0] = prior_last_motion_x;
1012                     motion_y[0] = prior_last_motion_y;
1013
1014                     /* vector maintenance */
1015                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
1016                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
1017                     last_motion_x       = motion_x[0];
1018                     last_motion_y       = motion_y[0];
1019                     break;
1020
1021                 default:
1022                     /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
1023                     motion_x[0] = 0;
1024                     motion_y[0] = 0;
1025
1026                     /* no vector maintenance */
1027                     break;
1028                 }
1029
1030                 /* assign the motion vectors to the correct fragments */
1031                 for (k = 0; k < 4; k++) {
1032                     current_fragment =
1033                         BLOCK_Y * s->fragment_width[0] + BLOCK_X;
1034                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1035                         s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[k];
1036                         s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[k];
1037                     } else {
1038                         s->motion_val[0][current_fragment][0] = motion_x[0];
1039                         s->motion_val[0][current_fragment][1] = motion_y[0];
1040                     }
1041                 }
1042
1043                 if (s->chroma_y_shift) {
1044                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1045                         motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1] +
1046                                              motion_x[2] + motion_x[3], 2);
1047                         motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1] +
1048                                              motion_y[2] + motion_y[3], 2);
1049                     }
1050                     if (s->version <= 2) {
1051                         motion_x[0] = (motion_x[0] >> 1) | (motion_x[0] & 1);
1052                         motion_y[0] = (motion_y[0] >> 1) | (motion_y[0] & 1);
1053                     }
1054                     frag = mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
1055                     s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
1056                     s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
1057                 } else if (s->chroma_x_shift) {
1058                     if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1059                         motion_x[0] = RSHIFT(motion_x[0] + motion_x[1], 1);
1060                         motion_y[0] = RSHIFT(motion_y[0] + motion_y[1], 1);
1061                         motion_x[1] = RSHIFT(motion_x[2] + motion_x[3], 1);
1062                         motion_y[1] = RSHIFT(motion_y[2] + motion_y[3], 1);
1063                     } else {
1064                         motion_x[1] = motion_x[0];
1065                         motion_y[1] = motion_y[0];
1066                     }
1067                     if (s->version <= 2) {
1068                         motion_x[0] = (motion_x[0] >> 1) | (motion_x[0] & 1);
1069                         motion_x[1] = (motion_x[1] >> 1) | (motion_x[1] & 1);
1070                     }
1071                     frag = 2 * mb_y * s->fragment_width[1] + mb_x;
1072                     for (k = 0; k < 2; k++) {
1073                         s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
1074                         s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
1075                         frag += s->fragment_width[1];
1076                     }
1077                 } else {
1078                     for (k = 0; k < 4; k++) {
1079                         frag = BLOCK_Y * s->fragment_width[1] + BLOCK_X;
1080                         if (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_INTER_FOURMV) {
1081                             s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[k];
1082                             s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[k];
1083                         } else {
1084                             s->motion_val[1][frag][0] = motion_x[0];
1085                             s->motion_val[1][frag][1] = motion_y[0];
1086                         }
1087                     }
1088                 }
1089             }
1090         }
1091     }
1092
1093     return 0;
1094 }
1095
1096 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1097 {
1098     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
1099     int num_blocks = s->total_num_coded_frags;
1100
1101     for (qpi = 0; qpi < s->nqps - 1 && num_blocks > 0; qpi++) {
1102         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
1103
1104         bit        = get_bits1(gb) ^ 1;
1105         run_length = 0;
1106
1107         do {
1108             if (run_length == MAXIMUM_LONG_BIT_RUN)
1109                 bit = get_bits1(gb);
1110             else
1111                 bit ^= 1;
1112
1113             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
1114             if (run_length == 34)
1115                 run_length += get_bits(gb, 12);
1116             blocks_decoded += run_length;
1117
1118             if (!bit)
1119                 num_blocks_at_qpi += run_length;
1120
1121             for (j = 0; j < run_length; i++) {
1122                 if (i >= s->total_num_coded_frags)
1123                     return -1;
1124
1125                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi == qpi) {
1126                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[0][i]].qpi += bit;
1127                     j++;
1128                 }
1129             }
1130         } while (blocks_decoded < num_blocks && get_bits_left(gb) > 0);
1131
1132         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
1133     }
1134
1135     return 0;
1136 }
1137
1138 static inline int get_eob_run(GetBitContext *gb, int token)
1139 {
1140     int v = eob_run_table[token].base;
1141     if (eob_run_table[token].bits)
1142         v += get_bits(gb, eob_run_table[token].bits);
1143     return v;
1144 }
1145
1146 static inline int get_coeff(GetBitContext *gb, int token, int16_t *coeff)
1147 {
1148     int bits_to_get, zero_run;
1149
1150     bits_to_get = coeff_get_bits[token];
1151     if (bits_to_get)
1152         bits_to_get = get_bits(gb, bits_to_get);
1153     *coeff = coeff_tables[token][bits_to_get];
1154
1155     zero_run = zero_run_base[token];
1156     if (zero_run_get_bits[token])
1157         zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
1158
1159     return zero_run;
1160 }
1161
1162 /*
1163  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
1164  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
1165  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
1166  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
1167  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
1168  *
1169  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
1170  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
1171  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
1172  * be passed into the next call to this same function.
1173  */
1174 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
1175                        VLC *table, int coeff_index,
1176                        int plane,
1177                        int eob_run)
1178 {
1179     int i, j = 0;
1180     int token;
1181     int zero_run  = 0;
1182     int16_t coeff = 0;
1183     int blocks_ended;
1184     int coeff_i = 0;
1185     int num_coeffs      = s->num_coded_frags[plane][coeff_index];
1186     int16_t *dct_tokens = s->dct_tokens[plane][coeff_index];
1187
1188     /* local references to structure members to avoid repeated dereferences */
1189     int *coded_fragment_list   = s->coded_fragment_list[plane];
1190     Vp3Fragment *all_fragments = s->all_fragments;
1191     VLC_TYPE(*vlc_table)[2] = table->table;
1192
1193     if (num_coeffs < 0) {
1194         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1195                "Invalid number of coefficients at level %d\n", coeff_index);
1196         return AVERROR_INVALIDDATA;
1197     }
1198
1199     if (eob_run > num_coeffs) {
1200         coeff_i      =
1201         blocks_ended = num_coeffs;
1202         eob_run     -= num_coeffs;
1203     } else {
1204         coeff_i      =
1205         blocks_ended = eob_run;
1206         eob_run      = 0;
1207     }
1208
1209     // insert fake EOB token to cover the split between planes or zzi
1210     if (blocks_ended)
1211         dct_tokens[j++] = blocks_ended << 2;
1212
1213     while (coeff_i < num_coeffs && get_bits_left(gb) > 0) {
1214         /* decode a VLC into a token */
1215         token = get_vlc2(gb, vlc_table, 11, 3);
1216         /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
1217         if ((unsigned) token <= 6U) {
1218             eob_run = get_eob_run(gb, token);
1219             if (!eob_run)
1220                 eob_run = INT_MAX;
1221
1222             // record only the number of blocks ended in this plane,
1223             // any spill will be recorded in the next plane.
1224             if (eob_run > num_coeffs - coeff_i) {
1225                 dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(num_coeffs - coeff_i);
1226                 blocks_ended   += num_coeffs - coeff_i;
1227                 eob_run        -= num_coeffs - coeff_i;
1228                 coeff_i         = num_coeffs;
1229             } else {
1230                 dct_tokens[j++] = TOKEN_EOB(eob_run);
1231                 blocks_ended   += eob_run;
1232                 coeff_i        += eob_run;
1233                 eob_run         = 0;
1234             }
1235         } else if (token >= 0) {
1236             zero_run = get_coeff(gb, token, &coeff);
1237
1238             if (zero_run) {
1239                 dct_tokens[j++] = TOKEN_ZERO_RUN(coeff, zero_run);
1240             } else {
1241                 // Save DC into the fragment structure. DC prediction is
1242                 // done in raster order, so the actual DC can't be in with
1243                 // other tokens. We still need the token in dct_tokens[]
1244                 // however, or else the structure collapses on itself.
1245                 if (!coeff_index)
1246                     all_fragments[coded_fragment_list[coeff_i]].dc = coeff;
1247
1248                 dct_tokens[j++] = TOKEN_COEFF(coeff);
1249             }
1250
1251             if (coeff_index + zero_run > 64) {
1252                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
1253                        "Invalid zero run of %d with %d coeffs left\n",
1254                        zero_run, 64 - coeff_index);
1255                 zero_run = 64 - coeff_index;
1256             }
1257
1258             // zero runs code multiple coefficients,
1259             // so don't try to decode coeffs for those higher levels
1260             for (i = coeff_index + 1; i <= coeff_index + zero_run; i++)
1261                 s->num_coded_frags[plane][i]--;
1262             coeff_i++;
1263         } else {
1264             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid token %d\n", token);
1265             return -1;
1266         }
1267     }
1268
1269     if (blocks_ended > s->num_coded_frags[plane][coeff_index])
1270         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "More blocks ended than coded!\n");
1271
1272     // decrement the number of blocks that have higher coefficients for each
1273     // EOB run at this level
1274     if (blocks_ended)
1275         for (i = coeff_index + 1; i < 64; i++)
1276             s->num_coded_frags[plane][i] -= blocks_ended;
1277
1278     // setup the next buffer
1279     if (plane < 2)
1280         s->dct_tokens[plane + 1][coeff_index] = dct_tokens + j;
1281     else if (coeff_index < 63)
1282         s->dct_tokens[0][coeff_index + 1] = dct_tokens + j;
1283
1284     return eob_run;
1285 }
1286
1287 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1288                                   int first_fragment,
1289                                   int fragment_width,
1290                                   int fragment_height);
1291 /*
1292  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
1293  * bitstream.
1294  */
1295 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1296 {
1297     int i;
1298     int dc_y_table;
1299     int dc_c_table;
1300     int ac_y_table;
1301     int ac_c_table;
1302     int residual_eob_run = 0;
1303     VLC *y_tables[64];
1304     VLC *c_tables[64];
1305
1306     s->dct_tokens[0][0] = s->dct_tokens_base;
1307
1308     if (get_bits_left(gb) < 16)
1309         return AVERROR_INVALIDDATA;
1310
1311     /* fetch the DC table indexes */
1312     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
1313     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
1314
1315     /* unpack the Y plane DC coefficients */
1316     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_y_table], 0,
1317                                    0, residual_eob_run);
1318     if (residual_eob_run < 0)
1319         return residual_eob_run;
1320     if (get_bits_left(gb) < 8)
1321         return AVERROR_INVALIDDATA;
1322
1323     /* reverse prediction of the Y-plane DC coefficients */
1324     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width[0], s->fragment_height[0]);
1325
1326     /* unpack the C plane DC coefficients */
1327     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1328                                    1, residual_eob_run);
1329     if (residual_eob_run < 0)
1330         return residual_eob_run;
1331     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1332                                    2, residual_eob_run);
1333     if (residual_eob_run < 0)
1334         return residual_eob_run;
1335
1336     /* reverse prediction of the C-plane DC coefficients */
1337     if (!(s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY)) {
1338         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1339                               s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1340         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1341                               s->fragment_width[1], s->fragment_height[1]);
1342     }
1343
1344     if (get_bits_left(gb) < 8)
1345         return AVERROR_INVALIDDATA;
1346     /* fetch the AC table indexes */
1347     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1348     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1349
1350     /* build tables of AC VLC tables */
1351     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1352         y_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_y_table];
1353         c_tables[i] = &s->ac_vlc_1[ac_c_table];
1354     }
1355     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1356         y_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_y_table];
1357         c_tables[i] = &s->ac_vlc_2[ac_c_table];
1358     }
1359     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1360         y_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_y_table];
1361         c_tables[i] = &s->ac_vlc_3[ac_c_table];
1362     }
1363     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1364         y_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_y_table];
1365         c_tables[i] = &s->ac_vlc_4[ac_c_table];
1366     }
1367
1368     /* decode all AC coefficients */
1369     for (i = 1; i <= 63; i++) {
1370         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, y_tables[i], i,
1371                                        0, residual_eob_run);
1372         if (residual_eob_run < 0)
1373             return residual_eob_run;
1374
1375         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1376                                        1, residual_eob_run);
1377         if (residual_eob_run < 0)
1378             return residual_eob_run;
1379         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, c_tables[i], i,
1380                                        2, residual_eob_run);
1381         if (residual_eob_run < 0)
1382             return residual_eob_run;
1383     }
1384
1385     return 0;
1386 }
1387
1388 #if CONFIG_VP4_DECODER
1389 /**
1390  * eob_tracker[] is instead of TOKEN_EOB(value)
1391  * a dummy TOKEN_EOB(0) value is used to make vp3_dequant work
1392  *
1393  * @return < 0 on error
1394  */
1395 static int vp4_unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
1396                        VLC *vlc_tables[64],
1397                        int plane, int eob_tracker[64], int fragment)
1398 {
1399     int token;
1400     int zero_run  = 0;
1401     int16_t coeff = 0;
1402     int coeff_i = 0;
1403     int eob_run;
1404
1405     while (!eob_tracker[coeff_i]) {
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     tables[0][0] = &s->dc_vlc[dc_y_table];
1543     tables[1][0] = &s->dc_vlc[dc_c_table];
1544     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1545         tables[0][i] = &s->ac_vlc_1[ac_y_table];
1546         tables[1][i] = &s->ac_vlc_1[ac_c_table];
1547     }
1548     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1549         tables[0][i] = &s->ac_vlc_2[ac_y_table];
1550         tables[1][i] = &s->ac_vlc_2[ac_c_table];
1551     }
1552     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1553         tables[0][i] = &s->ac_vlc_3[ac_y_table];
1554         tables[1][i] = &s->ac_vlc_3[ac_c_table];
1555     }
1556     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1557         tables[0][i] = &s->ac_vlc_4[ac_y_table];
1558         tables[1][i] = &s->ac_vlc_4[ac_c_table];
1559     }
1560
1561     vp4_set_tokens_base(s);
1562
1563     memset(last_dc, 0, sizeof(last_dc));
1564
1565     for (plane = 0; plane < ((s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY) ? 1 : 3); plane++) {
1566         memset(eob_tracker, 0, sizeof(eob_tracker));
1567
1568         /* initialise dc prediction */
1569         for (i = 0; i < s->fragment_width[!!plane]; i++)
1570             vp4_dc_predictor_reset(&s->dc_pred_row[i]);
1571
1572         for (j = 0; j < 6; j++)
1573             for (i = 0; i < 6; i++)
1574                 vp4_dc_predictor_reset(&dc_pred[j][i]);
1575
1576         for (sb_y = 0; sb_y * 4 < s->fragment_height[!!plane]; sb_y++) {
1577             for (sb_x = 0; sb_x *4 < s->fragment_width[!!plane]; sb_x++) {
1578                 vp4_dc_pred_before(s, dc_pred, sb_x);
1579                 for (j = 0; j < 16; j++) {
1580                         int hx = hilbert_offset[j][0];
1581                         int hy = hilbert_offset[j][1];
1582                         int x  = 4 * sb_x + hx;
1583                         int y  = 4 * sb_y + hy;
1584                         VP4Predictor *this_dc_pred = &dc_pred[hy + 1][hx + 1];
1585                         int fragment, dc_block_type;
1586
1587                         if (x >= s->fragment_width[!!plane] || y >= s->fragment_height[!!plane])
1588                             continue;
1589
1590                         fragment = s->fragment_start[plane] + y * s->fragment_width[!!plane] + x;
1591
1592                         if (s->all_fragments[fragment].coding_method == MODE_COPY)
1593                             continue;
1594
1595                         if (vp4_unpack_vlcs(s, gb, tables[!!plane], plane, eob_tracker, fragment) < 0)
1596                             return -1;
1597
1598                         dc_block_type = vp4_pred_block_type_map[s->all_fragments[fragment].coding_method];
1599
1600                         s->all_fragments[fragment].dc +=
1601                             vp4_dc_pred(s, this_dc_pred, last_dc, dc_block_type, plane);
1602
1603                         this_dc_pred->type = dc_block_type,
1604                         this_dc_pred->dc   = last_dc[dc_block_type] = s->all_fragments[fragment].dc;
1605                 }
1606                 vp4_dc_pred_after(s, dc_pred, sb_x);
1607             }
1608         }
1609     }
1610
1611     vp4_set_tokens_base(s);
1612
1613     return 0;
1614 }
1615 #endif
1616
1617 /*
1618  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1619  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1620  * VP3 source code.
1621  */
1622 #define COMPATIBLE_FRAME(x)                                                   \
1623     (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1624 #define DC_COEFF(u) s->all_fragments[u].dc
1625
1626 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1627                                   int first_fragment,
1628                                   int fragment_width,
1629                                   int fragment_height)
1630 {
1631 #define PUL 8
1632 #define PU 4
1633 #define PUR 2
1634 #define PL 1
1635
1636     int x, y;
1637     int i = first_fragment;
1638
1639     int predicted_dc;
1640
1641     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1642     int vl, vul, vu, vur;
1643
1644     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1645     int l, ul, u, ur;
1646
1647     /*
1648      * The 6 fields mean:
1649      *   0: up-left multiplier
1650      *   1: up multiplier
1651      *   2: up-right multiplier
1652      *   3: left multiplier
1653      */
1654     static const int predictor_transform[16][4] = {
1655         {    0,   0,   0,   0 },
1656         {    0,   0,   0, 128 }, // PL
1657         {    0,   0, 128,   0 }, // PUR
1658         {    0,   0,  53,  75 }, // PUR|PL
1659         {    0, 128,   0,   0 }, // PU
1660         {    0,  64,   0,  64 }, // PU |PL
1661         {    0, 128,   0,   0 }, // PU |PUR
1662         {    0,   0,  53,  75 }, // PU |PUR|PL
1663         {  128,   0,   0,   0 }, // PUL
1664         {    0,   0,   0, 128 }, // PUL|PL
1665         {   64,   0,  64,   0 }, // PUL|PUR
1666         {    0,   0,  53,  75 }, // PUL|PUR|PL
1667         {    0, 128,   0,   0 }, // PUL|PU
1668         { -104, 116,   0, 116 }, // PUL|PU |PL
1669         {   24,  80,  24,   0 }, // PUL|PU |PUR
1670         { -104, 116,   0, 116 }  // PUL|PU |PUR|PL
1671     };
1672
1673     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1674      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1675      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1676      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1677      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1678      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1679     static const unsigned char compatible_frame[9] = {
1680         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1681         0,    /* MODE_INTRA */
1682         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1683         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1684         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1685         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1686         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1687         1,    /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1688         3     /* MODE_COPY */
1689     };
1690     int current_frame_type;
1691
1692     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1693     short last_dc[3];
1694
1695     int transform = 0;
1696
1697     vul =
1698     vu  =
1699     vur =
1700     vl  = 0;
1701     last_dc[0] =
1702     last_dc[1] =
1703     last_dc[2] = 0;
1704
1705     /* for each fragment row... */
1706     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1707         /* for each fragment in a row... */
1708         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1709
1710             /* reverse prediction if this block was coded */
1711             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1712                 current_frame_type =
1713                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1714
1715                 transform = 0;
1716                 if (x) {
1717                     l  = i - 1;
1718                     vl = DC_COEFF(l);
1719                     if (COMPATIBLE_FRAME(l))
1720                         transform |= PL;
1721                 }
1722                 if (y) {
1723                     u  = i - fragment_width;
1724                     vu = DC_COEFF(u);
1725                     if (COMPATIBLE_FRAME(u))
1726                         transform |= PU;
1727                     if (x) {
1728                         ul  = i - fragment_width - 1;
1729                         vul = DC_COEFF(ul);
1730                         if (COMPATIBLE_FRAME(ul))
1731                             transform |= PUL;
1732                     }
1733                     if (x + 1 < fragment_width) {
1734                         ur  = i - fragment_width + 1;
1735                         vur = DC_COEFF(ur);
1736                         if (COMPATIBLE_FRAME(ur))
1737                             transform |= PUR;
1738                     }
1739                 }
1740
1741                 if (transform == 0) {
1742                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1743                      * DC saved */
1744                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1745                 } else {
1746                     /* apply the appropriate predictor transform */
1747                     predicted_dc =
1748                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1749                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1750                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1751                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1752
1753                     predicted_dc /= 128;
1754
1755                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1756                      * [ul u ur l] predictors */
1757                     if ((transform == 15) || (transform == 13)) {
1758                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1759                             predicted_dc = vu;
1760                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1761                             predicted_dc = vl;
1762                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1763                             predicted_dc = vul;
1764                     }
1765                 }
1766
1767                 /* at long last, apply the predictor */
1768                 DC_COEFF(i) += predicted_dc;
1769                 /* save the DC */
1770                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1771             }
1772         }
1773     }
1774 }
1775
1776 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane,
1777                               int ystart, int yend)
1778 {
1779     int x, y;
1780     int *bounding_values = s->bounding_values_array + 127;
1781
1782     int width           = s->fragment_width[!!plane];
1783     int height          = s->fragment_height[!!plane];
1784     int fragment        = s->fragment_start[plane] + ystart * width;
1785     ptrdiff_t stride    = s->current_frame.f->linesize[plane];
1786     uint8_t *plane_data = s->current_frame.f->data[plane];
1787     if (!s->flipped_image)
1788         stride = -stride;
1789     plane_data += s->data_offset[plane] + 8 * ystart * stride;
1790
1791     for (y = ystart; y < yend; y++) {
1792         for (x = 0; x < width; x++) {
1793             /* This code basically just deblocks on the edges of coded blocks.
1794              * However, it has to be much more complicated because of the
1795              * brain damaged deblock ordering used in VP3/Theora. Order matters
1796              * because some pixels get filtered twice. */
1797             if (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY) {
1798                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1799                 if (x > 0) {
1800                     s->vp3dsp.h_loop_filter(
1801                         plane_data + 8 * x,
1802                         stride, bounding_values);
1803                 }
1804
1805                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1806                 if (y > 0) {
1807                     s->vp3dsp.v_loop_filter(
1808                         plane_data + 8 * x,
1809                         stride, bounding_values);
1810                 }
1811
1812                 /* do not perform right edge filter for right column
1813                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1814                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1815                 if ((x < width - 1) &&
1816                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1817                     s->vp3dsp.h_loop_filter(
1818                         plane_data + 8 * x + 8,
1819                         stride, bounding_values);
1820                 }
1821
1822                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1823                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1824                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1825                 if ((y < height - 1) &&
1826                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1827                     s->vp3dsp.v_loop_filter(
1828                         plane_data + 8 * x + 8 * stride,
1829                         stride, bounding_values);
1830                 }
1831             }
1832
1833             fragment++;
1834         }
1835         plane_data += 8 * stride;
1836     }
1837 }
1838
1839 /**
1840  * Pull DCT tokens from the 64 levels to decode and dequant the coefficients
1841  * for the next block in coding order
1842  */
1843 static inline int vp3_dequant(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *frag,
1844                               int plane, int inter, int16_t block[64])
1845 {
1846     int16_t *dequantizer = s->qmat[frag->qpi][inter][plane];
1847     uint8_t *perm = s->idct_scantable;
1848     int i = 0;
1849
1850     do {
1851         int token = *s->dct_tokens[plane][i];
1852         switch (token & 3) {
1853         case 0: // EOB
1854             if (--token < 4) // 0-3 are token types so the EOB run must now be 0
1855                 s->dct_tokens[plane][i]++;
1856             else
1857                 *s->dct_tokens[plane][i] = token & ~3;
1858             goto end;
1859         case 1: // zero run
1860             s->dct_tokens[plane][i]++;
1861             i += (token >> 2) & 0x7f;
1862             if (i > 63) {
1863                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Coefficient index overflow\n");
1864                 return i;
1865             }
1866             block[perm[i]] = (token >> 9) * dequantizer[perm[i]];
1867             i++;
1868             break;
1869         case 2: // coeff
1870             block[perm[i]] = (token >> 2) * dequantizer[perm[i]];
1871             s->dct_tokens[plane][i++]++;
1872             break;
1873         default: // shouldn't happen
1874             return i;
1875         }
1876     } while (i < 64);
1877     // return value is expected to be a valid level
1878     i--;
1879 end:
1880     // the actual DC+prediction is in the fragment structure
1881     block[0] = frag->dc * s->qmat[0][inter][plane][0];
1882     return i;
1883 }
1884
1885 /**
1886  * called when all pixels up to row y are complete
1887  */
1888 static void vp3_draw_horiz_band(Vp3DecodeContext *s, int y)
1889 {
1890     int h, cy, i;
1891     int offset[AV_NUM_DATA_POINTERS];
1892
1893     if (HAVE_THREADS && s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) {
1894         int y_flipped = s->flipped_image ? s->height - y : y;
1895
1896         /* At the end of the frame, report INT_MAX instead of the height of
1897          * the frame. This makes the other threads' ff_thread_await_progress()
1898          * calls cheaper, because they don't have to clip their values. */
1899         ff_thread_report_progress(&s->current_frame,
1900                                   y_flipped == s->height ? INT_MAX
1901                                                          : y_flipped - 1,
1902                                   0);
1903     }
1904
1905     if (!s->avctx->draw_horiz_band)
1906         return;
1907
1908     h = y - s->last_slice_end;
1909     s->last_slice_end = y;
1910     y -= h;
1911
1912     if (!s->flipped_image)
1913         y = s->height - y - h;
1914
1915     cy        = y >> s->chroma_y_shift;
1916     offset[0] = s->current_frame.f->linesize[0] * y;
1917     offset[1] = s->current_frame.f->linesize[1] * cy;
1918     offset[2] = s->current_frame.f->linesize[2] * cy;
1919     for (i = 3; i < AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
1920         offset[i] = 0;
1921
1922     emms_c();
1923     s->avctx->draw_horiz_band(s->avctx, s->current_frame.f, offset, y, 3, h);
1924 }
1925
1926 /**
1927  * Wait for the reference frame of the current fragment.
1928  * The progress value is in luma pixel rows.
1929  */
1930 static void await_reference_row(Vp3DecodeContext *s, Vp3Fragment *fragment,
1931                                 int motion_y, int y)
1932 {
1933     ThreadFrame *ref_frame;
1934     int ref_row;
1935     int border = motion_y & 1;
1936
1937     if (fragment->coding_method == MODE_USING_GOLDEN ||
1938         fragment->coding_method == MODE_GOLDEN_MV)
1939         ref_frame = &s->golden_frame;
1940     else
1941         ref_frame = &s->last_frame;
1942
1943     ref_row = y + (motion_y >> 1);
1944     ref_row = FFMAX(FFABS(ref_row), ref_row + 8 + border);
1945
1946     ff_thread_await_progress(ref_frame, ref_row, 0);
1947 }
1948
1949 #if CONFIG_VP4_DECODER
1950 /**
1951  * @return non-zero if temp (edge_emu_buffer) was populated
1952  */
1953 static int vp4_mc_loop_filter(Vp3DecodeContext *s, int plane, int motion_x, int motion_y, int bx, int by,
1954        uint8_t * motion_source, int stride, int src_x, int src_y, uint8_t *temp)
1955 {
1956     int motion_shift = plane ? 4 : 2;
1957     int subpel_mask = plane ? 3 : 1;
1958     int *bounding_values = s->bounding_values_array + 127;
1959
1960     int i;
1961     int x, y;
1962     int x2, y2;
1963     int x_subpel, y_subpel;
1964     int x_offset, y_offset;
1965
1966     int block_width = plane ? 8 : 16;
1967     int plane_width  = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
1968     int plane_height = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
1969
1970 #define loop_stride 12
1971     uint8_t loop[12 * loop_stride];
1972
1973     /* using division instead of shift to correctly handle negative values */
1974     x = 8 * bx + motion_x / motion_shift;
1975     y = 8 * by + motion_y / motion_shift;
1976
1977     x_subpel = motion_x & subpel_mask;
1978     y_subpel = motion_y & subpel_mask;
1979
1980     if (x_subpel || y_subpel) {
1981         x--;
1982         y--;
1983
1984         if (x_subpel)
1985             x = FFMIN(x, x + FFSIGN(motion_x));
1986
1987         if (y_subpel)
1988             y = FFMIN(y, y + FFSIGN(motion_y));
1989
1990         x2 = x + block_width;
1991         y2 = y + block_width;
1992
1993         if (x2 < 0 || x2 >= plane_width || y2 < 0 || y2 >= plane_height)
1994             return 0;
1995
1996         x_offset = (-(x + 2) & 7) + 2;
1997         y_offset = (-(y + 2) & 7) + 2;
1998
1999         if (x_offset > 8 + x_subpel && y_offset > 8 + y_subpel)
2000             return 0;
2001
2002         s->vdsp.emulated_edge_mc(loop, motion_source - stride - 1,
2003              loop_stride, stride,
2004              12, 12, src_x - 1, src_y - 1,
2005              plane_width,
2006              plane_height);
2007
2008         if (x_offset <= 8 + x_subpel)
2009             ff_vp3dsp_h_loop_filter_12(loop + x_offset, loop_stride, bounding_values);
2010
2011         if (y_offset <= 8 + y_subpel)
2012             ff_vp3dsp_v_loop_filter_12(loop + y_offset*loop_stride, loop_stride, bounding_values);
2013
2014     } else {
2015
2016         x_offset = -x & 7;
2017         y_offset = -y & 7;
2018
2019         if (!x_offset && !y_offset)
2020             return 0;
2021
2022         s->vdsp.emulated_edge_mc(loop, motion_source - stride - 1,
2023              loop_stride, stride,
2024              12, 12, src_x - 1, src_y - 1,
2025              plane_width,
2026              plane_height);
2027
2028         if (x_offset)
2029             s->vp3dsp.h_loop_filter(loop + loop_stride + x_offset + 1, loop_stride, bounding_values);
2030
2031         if (y_offset)
2032             s->vp3dsp.v_loop_filter(loop + (y_offset + 1)*loop_stride + 1, loop_stride, bounding_values);
2033     }
2034
2035     for (i = 0; i < 9; i++)
2036         memcpy(temp + i*stride, loop + (i + 1) * loop_stride + 1, 9);
2037
2038     return 1;
2039 }
2040 #endif
2041
2042 /*
2043  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
2044  * The slice number ranges from 0..(c_superblock_height - 1).
2045  */
2046 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
2047 {
2048     int x, y, i, j, fragment;
2049     int16_t *block = s->block;
2050     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
2051     int motion_halfpel_index;
2052     uint8_t *motion_source;
2053     int plane, first_pixel;
2054
2055     if (slice >= s->c_superblock_height)
2056         return;
2057
2058     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
2059         uint8_t *output_plane = s->current_frame.f->data[plane] +
2060                                 s->data_offset[plane];
2061         uint8_t *last_plane = s->last_frame.f->data[plane] +
2062                               s->data_offset[plane];
2063         uint8_t *golden_plane = s->golden_frame.f->data[plane] +
2064                                 s->data_offset[plane];
2065         ptrdiff_t stride = s->current_frame.f->linesize[plane];
2066         int plane_width  = s->width  >> (plane && s->chroma_x_shift);
2067         int plane_height = s->height >> (plane && s->chroma_y_shift);
2068         int8_t(*motion_val)[2] = s->motion_val[!!plane];
2069
2070         int sb_x, sb_y = slice << (!plane && s->chroma_y_shift);
2071         int slice_height = sb_y + 1 + (!plane && s->chroma_y_shift);
2072         int slice_width  = plane ? s->c_superblock_width
2073                                  : s->y_superblock_width;
2074
2075         int fragment_width  = s->fragment_width[!!plane];
2076         int fragment_height = s->fragment_height[!!plane];
2077         int fragment_start  = s->fragment_start[plane];
2078
2079         int do_await = !plane && HAVE_THREADS &&
2080                        (s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME);
2081
2082         if (!s->flipped_image)
2083             stride = -stride;
2084         if (CONFIG_GRAY && plane && (s->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GRAY))
2085             continue;
2086
2087         /* for each superblock row in the slice (both of them)... */
2088         for (; sb_y < slice_height; sb_y++) {
2089             /* for each superblock in a row... */
2090             for (sb_x = 0; sb_x < slice_width; sb_x++) {
2091                 /* for each block in a superblock... */
2092                 for (j = 0; j < 16; j++) {
2093                     x        = 4 * sb_x + hilbert_offset[j][0];
2094                     y        = 4 * sb_y + hilbert_offset[j][1];
2095                     fragment = y * fragment_width + x;
2096
2097                     i = fragment_start + fragment;
2098
2099                     // bounds check
2100                     if (x >= fragment_width || y >= fragment_height)
2101                         continue;
2102
2103                     first_pixel = 8 * y * stride + 8 * x;
2104
2105                     if (do_await &&
2106                         s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA)
2107                         await_reference_row(s, &s->all_fragments[i],
2108                                             motion_val[fragment][1],
2109                                             (16 * y) >> s->chroma_y_shift);
2110
2111                     /* transform if this block was coded */
2112                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
2113                         if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
2114                             (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
2115                             motion_source = golden_plane;
2116                         else
2117                             motion_source = last_plane;
2118
2119                         motion_source       += first_pixel;
2120                         motion_halfpel_index = 0;
2121
2122                         /* sort out the motion vector if this fragment is coded
2123                          * using a motion vector method */
2124                         if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
2125                             (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
2126                             int src_x, src_y;
2127                             int standard_mc = 1;
2128                             motion_x = motion_val[fragment][0];
2129                             motion_y = motion_val[fragment][1];
2130 #if CONFIG_VP4_DECODER
2131                             if (plane && s->version >= 2) {
2132                                 motion_x = (motion_x >> 1) | (motion_x & 1);
2133                                 motion_y = (motion_y >> 1) | (motion_y & 1);
2134                             }
2135 #endif
2136
2137                             src_x = (motion_x >> 1) + 8 * x;
2138                             src_y = (motion_y >> 1) + 8 * y;
2139
2140                             motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
2141                             motion_source       += (motion_x >> 1);
2142
2143                             motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
2144                             motion_source        += ((motion_y >> 1) * stride);
2145
2146 #if CONFIG_VP4_DECODER
2147                             if (s->version >= 2) {
2148                                 uint8_t *temp = s->edge_emu_buffer;
2149                                 if (stride < 0)
2150                                     temp -= 8 * stride;
2151                                 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)) {
2152                                     motion_source = temp;
2153                                     standard_mc = 0;
2154                                 }
2155                             }
2156 #endif
2157
2158                             if (standard_mc && (
2159                                 src_x < 0 || src_y < 0 ||
2160                                 src_x + 9 >= plane_width ||
2161                                 src_y + 9 >= plane_height)) {
2162                                 uint8_t *temp = s->edge_emu_buffer;
2163                                 if (stride < 0)
2164                                     temp -= 8 * stride;
2165
2166                                 s->vdsp.emulated_edge_mc(temp, motion_source,
2167                                                          stride, stride,
2168                                                          9, 9, src_x, src_y,
2169                                                          plane_width,
2170                                                          plane_height);
2171                                 motion_source = temp;
2172                             }
2173                         }
2174
2175                         /* first, take care of copying a block from either the
2176                          * previous or the golden frame */
2177                         if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
2178                             /* Note, it is possible to implement all MC cases
2179                              * with put_no_rnd_pixels_l2 which would look more
2180                              * like the VP3 source but this would be slower as
2181                              * put_no_rnd_pixels_tab is better optimized */
2182                             if (motion_halfpel_index != 3) {
2183                                 s->hdsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
2184                                     output_plane + first_pixel,
2185                                     motion_source, stride, 8);
2186                             } else {
2187                                 /* d is 0 if motion_x and _y have the same sign,
2188                                  * else -1 */
2189                                 int d = (motion_x ^ motion_y) >> 31;
2190                                 s->vp3dsp.put_no_rnd_pixels_l2(output_plane + first_pixel,
2191                                                                motion_source - d,
2192                                                                motion_source + stride + 1 + d,
2193                                                                stride, 8);
2194                             }
2195                         }
2196
2197                         /* invert DCT and place (or add) in final output */
2198
2199                         if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
2200                             vp3_dequant(s, s->all_fragments + i,
2201                                         plane, 0, block);
2202                             s->vp3dsp.idct_put(output_plane + first_pixel,
2203                                                stride,
2204                                                block);
2205                         } else {
2206                             if (vp3_dequant(s, s->all_fragments + i,
2207                                             plane, 1, block)) {
2208                                 s->vp3dsp.idct_add(output_plane + first_pixel,
2209                                                    stride,
2210                                                    block);
2211                             } else {
2212                                 s->vp3dsp.idct_dc_add(output_plane + first_pixel,
2213                                                       stride, block);
2214                             }
2215                         }
2216                     } else {
2217                         /* copy directly from the previous frame */
2218                         s->hdsp.put_pixels_tab[1][0](
2219                             output_plane + first_pixel,
2220                             last_plane + first_pixel,
2221                             stride, 8);
2222                     }
2223                 }
2224             }
2225
2226             // Filter up to the last row in the superblock row
2227             if (s->version < 2 && !s->skip_loop_filter)
2228                 apply_loop_filter(s, plane, 4 * sb_y - !!sb_y,
2229                                   FFMIN(4 * sb_y + 3, fragment_height - 1));
2230         }
2231     }
2232
2233     /* this looks like a good place for slice dispatch... */
2234     /* algorithm:
2235      *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
2236      *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
2237      *   else if (slice > 0)
2238      *     dispatch (slice - 1);
2239      */
2240
2241     vp3_draw_horiz_band(s, FFMIN((32 << s->chroma_y_shift) * (slice + 1) - 16,
2242                                  s->height - 16));
2243 }
2244
2245 /// Allocate tables for per-frame data in Vp3DecodeContext
2246 static av_cold int allocate_tables(AVCodecContext *avctx)
2247 {
2248     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2249     int y_fragment_count, c_fragment_count;
2250
2251     free_tables(avctx);
2252
2253     y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
2254     c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
2255
2256     /* superblock_coding is used by unpack_superblocks (VP3/Theora) and vp4_unpack_macroblocks (VP4) */
2257     s->superblock_coding = av_mallocz(FFMAX(s->superblock_count, s->yuv_macroblock_count));
2258     s->all_fragments     = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(Vp3Fragment));
2259
2260     s-> kf_coded_fragment_list = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(int));
2261     s->nkf_coded_fragment_list = av_mallocz_array(s->fragment_count, sizeof(int));
2262     memset(s-> num_kf_coded_fragment, -1, sizeof(s-> num_kf_coded_fragment));
2263
2264     s->dct_tokens_base = av_mallocz_array(s->fragment_count,
2265                                           64 * sizeof(*s->dct_tokens_base));
2266     s->motion_val[0] = av_mallocz_array(y_fragment_count, sizeof(*s->motion_val[0]));
2267     s->motion_val[1] = av_mallocz_array(c_fragment_count, sizeof(*s->motion_val[1]));
2268
2269     /* work out the block mapping tables */
2270     s->superblock_fragments = av_mallocz_array(s->superblock_count, 16 * sizeof(int));
2271     s->macroblock_coding    = av_mallocz(s->macroblock_count + 1);
2272
2273     s->dc_pred_row = av_malloc_array(s->y_superblock_width * 4, sizeof(*s->dc_pred_row));
2274
2275     if (!s->superblock_coding    || !s->all_fragments          ||
2276         !s->dct_tokens_base      || !s->kf_coded_fragment_list ||
2277         !s->nkf_coded_fragment_list ||
2278         !s->superblock_fragments || !s->macroblock_coding      ||
2279         !s->dc_pred_row ||
2280         !s->motion_val[0]        || !s->motion_val[1]) {
2281         vp3_decode_end(avctx);
2282         return -1;
2283     }
2284
2285     init_block_mapping(s);
2286
2287     return 0;
2288 }
2289
2290 static av_cold int init_frames(Vp3DecodeContext *s)
2291 {
2292     s->current_frame.f = av_frame_alloc();
2293     s->last_frame.f    = av_frame_alloc();
2294     s->golden_frame.f  = av_frame_alloc();
2295
2296     if (!s->current_frame.f || !s->last_frame.f || !s->golden_frame.f) {
2297         av_frame_free(&s->current_frame.f);
2298         av_frame_free(&s->last_frame.f);
2299         av_frame_free(&s->golden_frame.f);
2300         return AVERROR(ENOMEM);
2301     }
2302
2303     return 0;
2304 }
2305
2306 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2307 {
2308     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2309     int i, inter, plane, ret;
2310     int c_width;
2311     int c_height;
2312     int y_fragment_count, c_fragment_count;
2313 #if CONFIG_VP4_DECODER
2314     int j;
2315 #endif
2316
2317     ret = init_frames(s);
2318     if (ret < 0)
2319         return ret;
2320
2321     avctx->internal->allocate_progress = 1;
2322
2323     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V', 'P', '4', '0'))
2324         s->version = 3;
2325     else if (avctx->codec_tag == MKTAG('V', 'P', '3', '0'))
2326         s->version = 0;
2327     else
2328         s->version = 1;
2329
2330     s->avctx  = avctx;
2331     s->width  = FFALIGN(avctx->coded_width, 16);
2332     s->height = FFALIGN(avctx->coded_height, 16);
2333     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_THEORA)
2334         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
2335     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
2336     ff_hpeldsp_init(&s->hdsp, avctx->flags | AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
2337     ff_videodsp_init(&s->vdsp, 8);
2338     ff_vp3dsp_init(&s->vp3dsp, avctx->flags);
2339
2340     for (i = 0; i < 64; i++) {
2341 #define TRANSPOSE(x) (((x) >> 3) | (((x) & 7) << 3))
2342         s->idct_permutation[i] = TRANSPOSE(i);
2343         s->idct_scantable[i]   = TRANSPOSE(ff_zigzag_direct[i]);
2344 #undef TRANSPOSE
2345     }
2346
2347     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
2348      * in the first frame decode */
2349     for (i = 0; i < 3; i++)
2350         s->qps[i] = -1;
2351
2352     ret = av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_x_shift, &s->chroma_y_shift);
2353     if (ret)
2354         return ret;
2355
2356     s->y_superblock_width  = (s->width  + 31) / 32;
2357     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
2358     s->y_superblock_count  = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
2359
2360     /* work out the dimensions for the C planes */
2361     c_width                = s->width >> s->chroma_x_shift;
2362     c_height               = s->height >> s->chroma_y_shift;
2363     s->c_superblock_width  = (c_width  + 31) / 32;
2364     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
2365     s->c_superblock_count  = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
2366
2367     s->superblock_count   = s->y_superblock_count + (s->c_superblock_count * 2);
2368     s->u_superblock_start = s->y_superblock_count;
2369     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + s->c_superblock_count;
2370
2371     s->macroblock_width  = (s->width  + 15) / 16;
2372     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
2373     s->macroblock_count  = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
2374     s->c_macroblock_width  = (c_width  + 15) / 16;
2375     s->c_macroblock_height = (c_height + 15) / 16;
2376     s->c_macroblock_count  = s->c_macroblock_width * s->c_macroblock_height;
2377     s->yuv_macroblock_count = s->macroblock_count + 2 * s->c_macroblock_count;
2378
2379     s->fragment_width[0]  = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
2380     s->fragment_height[0] = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
2381     s->fragment_width[1]  = s->fragment_width[0] >> s->chroma_x_shift;
2382     s->fragment_height[1] = s->fragment_height[0] >> s->chroma_y_shift;
2383
2384     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
2385     y_fragment_count     = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
2386     c_fragment_count     = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
2387     s->fragment_count    = y_fragment_count + 2 * c_fragment_count;
2388     s->fragment_start[1] = y_fragment_count;
2389     s->fragment_start[2] = y_fragment_count + c_fragment_count;
2390
2391     if (!s->theora_tables) {
2392         for (i = 0; i < 64; i++) {
2393             s->coded_dc_scale_factor[0][i] = s->version < 2 ? vp31_dc_scale_factor[i] : vp4_y_dc_scale_factor[i];
2394             s->coded_dc_scale_factor[1][i] = s->version < 2 ? vp31_dc_scale_factor[i] : vp4_uv_dc_scale_factor[i];
2395             s->coded_ac_scale_factor[i] = s->version < 2 ? vp31_ac_scale_factor[i] : vp4_ac_scale_factor[i];
2396             s->base_matrix[0][i]        = s->version < 2 ? vp31_intra_y_dequant[i] : vp4_generic_dequant[i];
2397             s->base_matrix[1][i]        = s->version < 2 ? vp31_intra_c_dequant[i] : vp4_generic_dequant[i];
2398             s->base_matrix[2][i]        = s->version < 2 ? vp31_inter_dequant[i]   : vp4_generic_dequant[i];
2399             s->filter_limit_values[i]   = s->version < 2 ? vp31_filter_limit_values[i] : vp4_filter_limit_values[i];
2400         }
2401
2402         for (inter = 0; inter < 2; inter++) {
2403             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
2404                 s->qr_count[inter][plane]   = 1;
2405                 s->qr_size[inter][plane][0] = 63;
2406                 s->qr_base[inter][plane][0] =
2407                 s->qr_base[inter][plane][1] = 2 * inter + (!!plane) * !inter;
2408             }
2409         }
2410
2411         /* init VLC tables */
2412         if (s->version < 2) {
2413         for (i = 0; i < 16; i++) {
2414             /* DC histograms */
2415             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
2416                      &dc_bias[i][0][1], 4, 2,
2417                      &dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
2418
2419             /* group 1 AC histograms */
2420             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
2421                      &ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
2422                      &ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
2423
2424             /* group 2 AC histograms */
2425             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
2426                      &ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
2427                      &ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
2428
2429             /* group 3 AC histograms */
2430             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
2431                      &ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
2432                      &ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
2433
2434             /* group 4 AC histograms */
2435             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
2436                      &ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
2437                      &ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
2438         }
2439 #if CONFIG_VP4_DECODER
2440         } else { /* version >= 2 */
2441             for (i = 0; i < 16; i++) {
2442                 /* DC histograms */
2443                 init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
2444                          &vp4_dc_bias[i][0][1], 4, 2,
2445                          &vp4_dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
2446
2447                 /* group 1 AC histograms */
2448                 init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
2449                          &vp4_ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
2450                          &vp4_ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
2451
2452                 /* group 2 AC histograms */
2453                 init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
2454                          &vp4_ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
2455                          &vp4_ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
2456
2457                 /* group 3 AC histograms */
2458                 init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
2459                          &vp4_ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
2460                          &vp4_ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
2461
2462                 /* group 4 AC histograms */
2463                 init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
2464                          &vp4_ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
2465                          &vp4_ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
2466             }
2467 #endif
2468         }
2469     } else {
2470         for (i = 0; i < 16; i++) {
2471             /* DC histograms */
2472             if (init_vlc(&s->dc_vlc[i], 11, 32,
2473                          &s->huffman_table[i][0][1], 8, 4,
2474                          &s->huffman_table[i][0][0], 8, 4, 0) < 0)
2475                 goto vlc_fail;
2476
2477             /* group 1 AC histograms */
2478             if (init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 11, 32,
2479                          &s->huffman_table[i + 16][0][1], 8, 4,
2480                          &s->huffman_table[i + 16][0][0], 8, 4, 0) < 0)
2481                 goto vlc_fail;
2482
2483             /* group 2 AC histograms */
2484             if (init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 11, 32,
2485                          &s->huffman_table[i + 16 * 2][0][1], 8, 4,
2486                          &s->huffman_table[i + 16 * 2][0][0], 8, 4, 0) < 0)
2487                 goto vlc_fail;
2488
2489             /* group 3 AC histograms */
2490             if (init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 11, 32,
2491                          &s->huffman_table[i + 16 * 3][0][1], 8, 4,
2492                          &s->huffman_table[i + 16 * 3][0][0], 8, 4, 0) < 0)
2493                 goto vlc_fail;
2494
2495             /* group 4 AC histograms */
2496             if (init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 11, 32,
2497                          &s->huffman_table[i + 16 * 4][0][1], 8, 4,
2498                          &s->huffman_table[i + 16 * 4][0][0], 8, 4, 0) < 0)
2499                 goto vlc_fail;
2500         }
2501     }
2502
2503     init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
2504              &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
2505              &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
2506
2507     init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
2508              &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
2509              &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
2510
2511     init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
2512              &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
2513              &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
2514
2515     init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
2516              &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
2517              &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
2518
2519 #if CONFIG_VP4_DECODER
2520     for (j = 0; j < 2; j++)
2521         for (i = 0; i < 7; i++)
2522             init_vlc(&s->vp4_mv_vlc[j][i], 6, 63,
2523                  &vp4_mv_vlc[j][i][0][1], 4, 2,
2524                  &vp4_mv_vlc[j][i][0][0], 4, 2, 0);
2525
2526     /* version >= 2 */
2527     for (i = 0; i < 2; i++)
2528         init_vlc(&s->block_pattern_vlc[i], 3, 14,
2529              &vp4_block_pattern_vlc[i][0][1], 2, 1,
2530              &vp4_block_pattern_vlc[i][0][0], 2, 1, 0);
2531 #endif
2532
2533     return allocate_tables(avctx);
2534
2535 vlc_fail:
2536     av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid huffman table\n");
2537     return -1;
2538 }
2539
2540 /// Release and shuffle frames after decode finishes
2541 static int update_frames(AVCodecContext *avctx)
2542 {
2543     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2544     int ret = 0;
2545
2546     /* shuffle frames (last = current) */
2547     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2548     ret = ff_thread_ref_frame(&s->last_frame, &s->current_frame);
2549     if (ret < 0)
2550         goto fail;
2551
2552     if (s->keyframe) {
2553         ff_thread_release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
2554         ret = ff_thread_ref_frame(&s->golden_frame, &s->current_frame);
2555     }
2556
2557 fail:
2558     ff_thread_release_buffer(avctx, &s->current_frame);
2559     return ret;
2560 }
2561
2562 #if HAVE_THREADS
2563 static int ref_frame(Vp3DecodeContext *s, ThreadFrame *dst, ThreadFrame *src)
2564 {
2565     ff_thread_release_buffer(s->avctx, dst);
2566     if (src->f->data[0])
2567         return ff_thread_ref_frame(dst, src);
2568     return 0;
2569 }
2570
2571 static int ref_frames(Vp3DecodeContext *dst, Vp3DecodeContext *src)
2572 {
2573     int ret;
2574     if ((ret = ref_frame(dst, &dst->current_frame, &src->current_frame)) < 0 ||
2575         (ret = ref_frame(dst, &dst->golden_frame,  &src->golden_frame)) < 0  ||
2576         (ret = ref_frame(dst, &dst->last_frame,    &src->last_frame)) < 0)
2577         return ret;
2578     return 0;
2579 }
2580
2581 static int vp3_update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
2582 {
2583     Vp3DecodeContext *s = dst->priv_data, *s1 = src->priv_data;
2584     int qps_changed = 0, i, err;
2585
2586 #define copy_fields(to, from, start_field, end_field)                         \
2587     memcpy(&to->start_field, &from->start_field,                              \
2588            (char *) &to->end_field - (char *) &to->start_field)
2589
2590     if (!s1->current_frame.f->data[0] ||
2591         s->width != s1->width || s->height != s1->height) {
2592         if (s != s1)
2593             ref_frames(s, s1);
2594         return -1;
2595     }
2596
2597     if (s != s1) {
2598         if (!s->current_frame.f)
2599             return AVERROR(ENOMEM);
2600         // init tables if the first frame hasn't been decoded
2601         if (!s->current_frame.f->data[0]) {
2602             int y_fragment_count, c_fragment_count;
2603             s->avctx = dst;
2604             err = allocate_tables(dst);
2605             if (err)
2606                 return err;
2607             y_fragment_count = s->fragment_width[0] * s->fragment_height[0];
2608             c_fragment_count = s->fragment_width[1] * s->fragment_height[1];
2609             memcpy(s->motion_val[0], s1->motion_val[0],
2610                    y_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[0]));
2611             memcpy(s->motion_val[1], s1->motion_val[1],
2612                    c_fragment_count * sizeof(*s->motion_val[1]));
2613         }
2614
2615         // copy previous frame data
2616         if ((err = ref_frames(s, s1)) < 0)
2617             return err;
2618
2619         s->keyframe = s1->keyframe;
2620
2621         // copy qscale data if necessary
2622         for (i = 0; i < 3; i++) {
2623             if (s->qps[i] != s1->qps[1]) {
2624                 qps_changed = 1;
2625                 memcpy(&s->qmat[i], &s1->qmat[i], sizeof(s->qmat[i]));
2626             }
2627         }
2628
2629         if (s->qps[0] != s1->qps[0])
2630             memcpy(&s->bounding_values_array, &s1->bounding_values_array,
2631                    sizeof(s->bounding_values_array));
2632
2633         if (qps_changed)
2634             copy_fields(s, s1, qps, superblock_count);
2635 #undef copy_fields
2636     }
2637
2638     return update_frames(dst);
2639 }
2640 #endif
2641
2642 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
2643                             void *data, int *got_frame,
2644                             AVPacket *avpkt)
2645 {
2646     AVFrame     *frame  = data;
2647     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
2648     int buf_size        = avpkt->size;
2649     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2650     GetBitContext gb;
2651     int i, ret;
2652
2653     if ((ret = init_get_bits8(&gb, buf, buf_size)) < 0)
2654         return ret;
2655
2656 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2657     if (s->theora && get_bits1(&gb)) {
2658         int type = get_bits(&gb, 7);
2659         skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2660
2661         if (s->avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) {
2662             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "midstream reconfiguration with multithreading is unsupported, try -threads 1\n");
2663             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2664         }
2665         if (type == 0) {
2666             vp3_decode_end(avctx);
2667             ret = theora_decode_header(avctx, &gb);
2668
2669             if (ret >= 0)
2670                 ret = vp3_decode_init(avctx);
2671             if (ret < 0) {
2672                 vp3_decode_end(avctx);
2673                 return ret;
2674             }
2675             return buf_size;
2676         } else if (type == 2) {
2677             vp3_decode_end(avctx);
2678             ret = theora_decode_tables(avctx, &gb);
2679             if (ret >= 0)
2680                 ret = vp3_decode_init(avctx);
2681             if (ret < 0) {
2682                 vp3_decode_end(avctx);
2683                 return ret;
2684             }
2685             return buf_size;
2686         }
2687
2688         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2689                "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
2690         return -1;
2691     }
2692 #endif
2693
2694     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
2695     if (!s->all_fragments) {
2696         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Data packet without prior valid headers\n");
2697         return -1;
2698     }
2699     if (!s->theora)
2700         skip_bits(&gb, 1);
2701     for (i = 0; i < 3; i++)
2702         s->last_qps[i] = s->qps[i];
2703
2704     s->nqps = 0;
2705     do {
2706         s->qps[s->nqps++] = get_bits(&gb, 6);
2707     } while (s->theora >= 0x030200 && s->nqps < 3 && get_bits1(&gb));
2708     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
2709         s->qps[i] = -1;
2710
2711     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
2712         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
2713                s->keyframe ? "key" : "", avctx->frame_number + 1, s->qps[0]);
2714
2715     s->skip_loop_filter = !s->filter_limit_values[s->qps[0]] ||
2716                           avctx->skip_loop_filter >= (s->keyframe ? AVDISCARD_ALL
2717                                                                   : AVDISCARD_NONKEY);
2718
2719     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
2720         init_loop_filter(s);
2721
2722     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
2723         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
2724         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
2725         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
2726             init_dequantizer(s, i);
2727
2728     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
2729         return buf_size;
2730
2731     s->current_frame.f->pict_type = s->keyframe ? AV_PICTURE_TYPE_I
2732                                                 : AV_PICTURE_TYPE_P;
2733     s->current_frame.f->key_frame = s->keyframe;
2734     if (ff_thread_get_buffer(avctx, &s->current_frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF) < 0)
2735         goto error;
2736
2737     if (!s->edge_emu_buffer)
2738         s->edge_emu_buffer = av_malloc(9 * FFABS(s->current_frame.f->linesize[0]));
2739
2740     if (s->keyframe) {
2741         if (!s->theora) {
2742             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
2743             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
2744             if (s->version) {
2745                 s->version = get_bits(&gb, 5);
2746                 if (avctx->frame_number == 0)
2747                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
2748                            "VP version: %d\n", s->version);
2749             }
2750         }
2751         if (s->version || s->theora) {
2752             if (get_bits1(&gb))
2753                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2754                        "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
2755             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
2756
2757 #if CONFIG_VP4_DECODER
2758             if (s->version >= 2) {
2759                 int mb_height, mb_width;
2760                 int mb_width_mul, mb_width_div, mb_height_mul, mb_height_div;
2761
2762                 mb_height = get_bits(&gb, 8);
2763                 mb_width  = get_bits(&gb, 8);
2764                 if (mb_height != s->macroblock_height ||
2765                     mb_width != s->macroblock_width)
2766                     avpriv_request_sample(s->avctx, "macroblock dimension mismatch");
2767
2768                 mb_width_mul = get_bits(&gb, 5);
2769                 mb_width_div = get_bits(&gb, 3);
2770                 mb_height_mul = get_bits(&gb, 5);
2771                 mb_height_div = get_bits(&gb, 3);
2772                 if (mb_width_mul != 1 || mb_width_div != 1 || mb_height_mul != 1 || mb_height_div != 1)
2773                     avpriv_request_sample(s->avctx, "unexpected macroblock dimension multipler/divider");
2774
2775                 if (get_bits(&gb, 2))
2776                     avpriv_request_sample(s->avctx, "unknown bits");
2777             }
2778 #endif
2779         }
2780     } else {
2781         if (!s->golden_frame.f->data[0]) {
2782             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
2783                    "vp3: first frame not a keyframe\n");
2784
2785             s->golden_frame.f->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
2786             if (ff_thread_get_buffer(avctx, &s->golden_frame,
2787                                      AV_GET_BUFFER_FLAG_REF) < 0)
2788                 goto error;
2789             ff_thread_release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2790             if ((ret = ff_thread_ref_frame(&s->last_frame,
2791                                            &s->golden_frame)) < 0)
2792                 goto error;
2793             ff_thread_report_progress(&s->last_frame, INT_MAX, 0);
2794         }
2795     }
2796
2797     memset(s->all_fragments, 0, s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
2798     ff_thread_finish_setup(avctx);
2799
2800     if (s->version < 2) {
2801     if (unpack_superblocks(s, &gb)) {
2802         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
2803         goto error;
2804     }
2805 #if CONFIG_VP4_DECODER
2806     } else {
2807         if (vp4_unpack_macroblocks(s, &gb)) {
2808             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in vp4_unpack_macroblocks\n");
2809             goto error;
2810     }
2811 #endif
2812     }
2813     if (unpack_modes(s, &gb)) {
2814         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
2815         goto error;
2816     }
2817     if (unpack_vectors(s, &gb)) {
2818         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
2819         goto error;
2820     }
2821     if (unpack_block_qpis(s, &gb)) {
2822         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
2823         goto error;
2824     }
2825
2826     if (s->version < 2) {
2827     if (unpack_dct_coeffs(s, &gb)) {
2828         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
2829         goto error;
2830     }
2831 #if CONFIG_VP4_DECODER
2832     } else {
2833         if (vp4_unpack_dct_coeffs(s, &gb)) {
2834             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in vp4_unpack_dct_coeffs\n");
2835             goto error;
2836         }
2837 #endif
2838     }
2839
2840     for (i = 0; i < 3; i++) {
2841         int height = s->height >> (i && s->chroma_y_shift);
2842         if (s->flipped_image)
2843             s->data_offset[i] = 0;
2844         else
2845             s->data_offset[i] = (height - 1) * s->current_frame.f->linesize[i];
2846     }
2847
2848     s->last_slice_end = 0;
2849     for (i = 0; i < s->c_superblock_height; i++)
2850         render_slice(s, i);
2851
2852     // filter the last row
2853     if (s->version < 2)
2854     for (i = 0; i < 3; i++) {
2855         int row = (s->height >> (3 + (i && s->chroma_y_shift))) - 1;
2856         apply_loop_filter(s, i, row, row + 1);
2857     }
2858     vp3_draw_horiz_band(s, s->height);
2859
2860     /* output frame, offset as needed */
2861     if ((ret = av_frame_ref(data, s->current_frame.f)) < 0)
2862         return ret;
2863
2864     frame->crop_left   = s->offset_x;
2865     frame->crop_right  = avctx->coded_width - avctx->width - s->offset_x;
2866     frame->crop_top    = s->offset_y;
2867     frame->crop_bottom = avctx->coded_height - avctx->height - s->offset_y;
2868
2869     *got_frame = 1;
2870
2871     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2872         ret = update_frames(avctx);
2873         if (ret < 0)
2874             return ret;
2875     }
2876
2877     return buf_size;
2878
2879 error:
2880     ff_thread_report_progress(&s->current_frame, INT_MAX, 0);
2881
2882     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME))
2883         av_frame_unref(s->current_frame.f);
2884
2885     return -1;
2886 }
2887
2888 static int read_huffman_tree(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2889 {
2890     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2891
2892     if (get_bits1(gb)) {
2893         int token;
2894         if (s->entries >= 32) { /* overflow */
2895             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2896             return -1;
2897         }
2898         token = get_bits(gb, 5);
2899         ff_dlog(avctx, "hti %d hbits %x token %d entry : %d size %d\n",
2900                 s->hti, s->hbits, token, s->entries, s->huff_code_size);
2901         s->huffman_table[s->hti][token][0] = s->hbits;
2902         s->huffman_table[s->hti][token][1] = s->huff_code_size;
2903         s->entries++;
2904     } else {
2905         if (s->huff_code_size >= 32) { /* overflow */
2906             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2907             return -1;
2908         }
2909         s->huff_code_size++;
2910         s->hbits <<= 1;
2911         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2912             return -1;
2913         s->hbits |= 1;
2914         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2915             return -1;
2916         s->hbits >>= 1;
2917         s->huff_code_size--;
2918     }
2919     return 0;
2920 }
2921
2922 #if HAVE_THREADS
2923 static int vp3_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
2924 {
2925     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2926
2927     s->superblock_coding      = NULL;
2928     s->all_fragments          = NULL;
2929     s->coded_fragment_list[0] = NULL;
2930     s-> kf_coded_fragment_list= NULL;
2931     s->nkf_coded_fragment_list= NULL;
2932     s->dct_tokens_base        = NULL;
2933     s->superblock_fragments   = NULL;
2934     s->macroblock_coding      = NULL;
2935     s->motion_val[0]          = NULL;
2936     s->motion_val[1]          = NULL;
2937     s->edge_emu_buffer        = NULL;
2938     s->dc_pred_row            = NULL;
2939
2940     return init_frames(s);
2941 }
2942 #endif
2943
2944 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2945 static const enum AVPixelFormat theora_pix_fmts[4] = {
2946     AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE, AV_PIX_FMT_YUV422P, AV_PIX_FMT_YUV444P
2947 };
2948
2949 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2950 {
2951     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2952     int visible_width, visible_height, colorspace;
2953     uint8_t offset_x = 0, offset_y = 0;
2954     int ret;
2955     AVRational fps, aspect;
2956
2957     s->theora_header = 0;
2958     s->theora = get_bits_long(gb, 24);
2959     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
2960     if (!s->theora) {
2961         s->theora = 1;
2962         avpriv_request_sample(s->avctx, "theora 0");
2963     }
2964
2965     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3
2966      * but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
2967     if (s->theora < 0x030200) {
2968         s->flipped_image = 1;
2969         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
2970                "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
2971     }
2972
2973     visible_width  =
2974     s->width       = get_bits(gb, 16) << 4;
2975     visible_height =
2976     s->height      = get_bits(gb, 16) << 4;
2977
2978     if (s->theora >= 0x030200) {
2979         visible_width  = get_bits_long(gb, 24);
2980         visible_height = get_bits_long(gb, 24);
2981
2982         offset_x = get_bits(gb, 8); /* offset x */
2983         offset_y = get_bits(gb, 8); /* offset y, from bottom */
2984     }
2985
2986     /* sanity check */
2987     if (av_image_check_size(visible_width, visible_height, 0, avctx) < 0 ||
2988         visible_width  + offset_x > s->width ||
2989         visible_height + offset_y > s->height) {
2990         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2991                "Invalid frame dimensions - w:%d h:%d x:%d y:%d (%dx%d).\n",
2992                visible_width, visible_height, offset_x, offset_y,
2993                s->width, s->height);
2994         return AVERROR_INVALIDDATA;
2995     }
2996
2997     fps.num = get_bits_long(gb, 32);
2998     fps.den = get_bits_long(gb, 32);
2999     if (fps.num && fps.den) {
3000         if (fps.num < 0 || fps.den < 0) {
3001             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid framerate\n");
3002             return AVERROR_INVALIDDATA;
3003         }
3004         av_reduce(&avctx->framerate.den, &avctx->framerate.num,
3005                   fps.den, fps.num, 1 << 30);
3006     }
3007
3008     aspect.num = get_bits_long(gb, 24);
3009     aspect.den = get_bits_long(gb, 24);
3010     if (aspect.num && aspect.den) {
3011         av_reduce(&avctx->sample_aspect_ratio.num,
3012                   &avctx->sample_aspect_ratio.den,
3013                   aspect.num, aspect.den, 1 << 30);
3014         ff_set_sar(avctx, avctx->sample_aspect_ratio);
3015     }
3016
3017     if (s->theora < 0x030200)
3018         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
3019     colorspace = get_bits(gb, 8);
3020     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
3021
3022     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
3023
3024     if (s->theora >= 0x030200) {
3025         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
3026         avctx->pix_fmt = theora_pix_fmts[get_bits(gb, 2)];
3027         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
3028             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid pixel format\n");
3029             return AVERROR_INVALIDDATA;
3030         }
3031         skip_bits(gb, 3); /* reserved */
3032     } else
3033         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
3034
3035     ret = ff_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
3036     if (ret < 0)
3037         return ret;
3038     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP)) {
3039         avctx->width  = visible_width;
3040         avctx->height = visible_height;
3041         // translate offsets from theora axis ([0,0] lower left)
3042         // to normal axis ([0,0] upper left)
3043         s->offset_x = offset_x;
3044         s->offset_y = s->height - visible_height - offset_y;
3045     }
3046
3047     if (colorspace == 1)
3048         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470M;
3049     else if (colorspace == 2)
3050         avctx->color_primaries = AVCOL_PRI_BT470BG;
3051
3052     if (colorspace == 1 || colorspace == 2) {
3053         avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
3054         avctx->color_trc  = AVCOL_TRC_BT709;
3055     }
3056
3057     s->theora_header = 1;
3058     return 0;
3059 }
3060
3061 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
3062 {
3063     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
3064     int i, n, matrices, inter, plane;
3065
3066     if (!s->theora_header)
3067         return AVERROR_INVALIDDATA;
3068
3069     if (s->theora >= 0x030200) {
3070         n = get_bits(gb, 3);
3071         /* loop filter limit values table */
3072         if (n)
3073             for (i = 0; i < 64; i++)
3074                 s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
3075     }
3076
3077     if (s->theora >= 0x030200)
3078         n = get_bits(gb, 4) + 1;
3079     else
3080         n = 16;
3081     /* quality threshold table */
3082     for (i = 0; i < 64; i++)
3083         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
3084
3085     if (s->theora >= 0x030200)
3086         n = get_bits(gb, 4) + 1;
3087     else
3088         n = 16;
3089     /* dc scale factor table */
3090     for (i = 0; i < 64; i++)
3091         s->coded_dc_scale_factor[0][i] =
3092         s->coded_dc_scale_factor[1][i] = get_bits(gb, n);
3093
3094     if (s->theora >= 0x030200)
3095         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
3096     else
3097         matrices = 3;
3098
3099     if (matrices > 384) {
3100         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
3101         return -1;
3102     }
3103
3104     for (n = 0; n < matrices; n++)
3105         for (i = 0; i < 64; i++)
3106             s->base_matrix[n][i] = get_bits(gb, 8);
3107
3108     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
3109         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
3110             int newqr = 1;
3111             if (inter || plane > 0)
3112                 newqr = get_bits1(gb);
3113             if (!newqr) {
3114                 int qtj, plj;
3115                 if (inter && get_bits1(gb)) {
3116                     qtj = 0;
3117                     plj = plane;
3118                 } else {
3119                     qtj = (3 * inter + plane - 1) / 3;
3120                     plj = (plane + 2) % 3;
3121                 }
3122                 s->qr_count[inter][plane] = s->qr_count[qtj][plj];
3123                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj],
3124                        sizeof(s->qr_size[0][0]));
3125                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj],
3126                        sizeof(s->qr_base[0][0]));
3127             } else {
3128                 int qri = 0;
3129                 int qi  = 0;
3130
3131                 for (;;) {
3132                     i = get_bits(gb, av_log2(matrices - 1) + 1);
3133                     if (i >= matrices) {
3134                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
3135                                "invalid base matrix index\n");
3136                         return -1;
3137                     }
3138                     s->qr_base[inter][plane][qri] = i;
3139                     if (qi >= 63)
3140                         break;
3141                     i = get_bits(gb, av_log2(63 - qi) + 1) + 1;
3142                     s->qr_size[inter][plane][qri++] = i;
3143                     qi += i;
3144                 }
3145
3146                 if (qi > 63) {
3147                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
3148                     return -1;
3149                 }
3150                 s->qr_count[inter][plane] = qri;
3151             }
3152         }
3153     }
3154
3155     /* Huffman tables */
3156     for (s->hti = 0; s->hti < 80; s->hti++) {
3157         s->entries        = 0;
3158         s->huff_code_size = 1;
3159         if (!get_bits1(gb)) {
3160             s->hbits = 0;
3161             if (read_huffman_tree(avctx, gb))
3162                 return -1;
3163             s->hbits = 1;
3164             if (read_huffman_tree(avctx, gb))
3165                 return -1;
3166         }
3167     }
3168
3169     s->theora_tables = 1;
3170
3171     return 0;
3172 }
3173
3174 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
3175 {
3176     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
3177     GetBitContext gb;
3178     int ptype;
3179     const uint8_t *header_start[3];
3180     int header_len[3];
3181     int i;
3182     int ret;
3183
3184     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
3185
3186     s->theora = 1;
3187
3188     if (!avctx->extradata_size) {
3189         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
3190         return -1;
3191     }
3192
3193     if (avpriv_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
3194                                   42, header_start, header_len) < 0) {
3195         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
3196         return -1;
3197     }
3198
3199     for (i = 0; i < 3; i++) {
3200         if (header_len[i] <= 0)
3201             continue;
3202         ret = init_get_bits8(&gb, header_start[i], header_len[i]);
3203         if (ret < 0)
3204             return ret;
3205
3206         ptype = get_bits(&gb, 8);
3207
3208         if (!(ptype & 0x80)) {
3209             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
3210 //          return -1;
3211         }
3212
3213         // FIXME: Check for this as well.
3214         skip_bits_long(&gb, 6 * 8); /* "theora" */
3215
3216         switch (ptype) {
3217         case 0x80:
3218             if (theora_decode_header(avctx, &gb) < 0)
3219                 return -1;
3220             break;
3221         case 0x81:
3222 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
3223 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
3224             break;
3225         case 0x82:
3226             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
3227                 return -1;
3228             break;
3229         default:
3230             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
3231                    "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype & ~0x80);
3232             break;
3233         }
3234         if (ptype != 0x81 && 8 * header_len[i] != get_bits_count(&gb))
3235             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
3236                    "%d bits left in packet %X\n",
3237                    8 * header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
3238         if (s->theora < 0x030200)
3239             break;
3240     }
3241
3242     return vp3_decode_init(avctx);
3243 }
3244
3245 AVCodec ff_theora_decoder = {
3246     .name                  = "theora",
3247     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
3248     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
3249     .id                    = AV_CODEC_ID_THEORA,
3250     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
3251     .init                  = theora_decode_init,
3252     .close                 = vp3_decode_end,
3253     .decode                = vp3_decode_frame,
3254     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
3255                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
3256     .flush                 = vp3_decode_flush,
3257     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
3258     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
3259     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_EXPORTS_CROPPING,
3260 };
3261 #endif
3262
3263 AVCodec ff_vp3_decoder = {
3264     .name                  = "vp3",
3265     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
3266     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
3267     .id                    = AV_CODEC_ID_VP3,
3268     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
3269     .init                  = vp3_decode_init,
3270     .close                 = vp3_decode_end,
3271     .decode                = vp3_decode_frame,
3272     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
3273                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
3274     .flush                 = vp3_decode_flush,
3275     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
3276     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
3277 };
3278
3279 #if CONFIG_VP4_DECODER
3280 AVCodec ff_vp4_decoder = {
3281     .name                  = "vp4",
3282     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP4"),
3283     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
3284     .id                    = AV_CODEC_ID_VP4,
3285     .priv_data_size        = sizeof(Vp3DecodeContext),
3286     .init                  = vp3_decode_init,
3287     .close                 = vp3_decode_end,
3288     .decode                = vp3_decode_frame,
3289     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |
3290                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
3291     .flush                 = vp3_decode_flush,
3292     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_init_thread_copy),
3293     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(vp3_update_thread_context),
3294 };
3295 #endif