git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/4xm.c

   1 /*
   2  * 4XM codec
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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  * 4XM codec.
  25  */
  26
  27 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "bytestream.h"
  30 #include "dsputil.h"
  31 #include "get_bits.h"
  32 #include "internal.h"
  33
  34 //#undef NDEBUG
  35 //#include <assert.h>
  36
  37 #define BLOCK_TYPE_VLC_BITS 5
  38 #define ACDC_VLC_BITS 9
  39
  40 #define CFRAME_BUFFER_COUNT 100
  41
  42 static const uint8_t block_type_tab[2][4][8][2] = {
  43     {
  44         {    // { 8, 4, 2 } x { 8, 4, 2}
  45             { 0, 1 }, { 2, 2 }, { 6, 3 }, { 14, 4 }, { 30, 5 }, { 31, 5 }, { 0, 0 }
  46         }, { // { 8, 4 } x 1
  47             { 0, 1 }, { 0, 0 }, { 2, 2 }, { 6, 3 }, { 14, 4 }, { 15, 4 }, { 0, 0 }
  48         }, { // 1 x { 8, 4 }
  49             { 0, 1 }, { 2, 2 }, { 0, 0 }, { 6, 3 }, { 14, 4 }, { 15, 4 }, { 0, 0 }
  50         }, { // 1 x 2, 2 x 1
  51             { 0, 1 }, { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 2, 2 }, { 6, 3 }, { 14, 4 }, { 15, 4 }
  52         }
  53     }, {
  54         {   // { 8, 4, 2 } x { 8, 4, 2}
  55             { 1, 2 }, { 4, 3 }, { 5, 3 }, { 0, 2 }, { 6, 3 }, { 7, 3 }, { 0, 0 }
  56         }, {// { 8, 4 } x 1
  57             { 1, 2 }, { 0, 0 }, { 2, 2 }, { 0, 2 }, { 6, 3 }, { 7, 3 }, { 0, 0 }
  58         }, {// 1 x { 8, 4 }
  59             { 1, 2 }, { 2, 2 }, { 0, 0 }, { 0, 2 }, { 6, 3 }, { 7, 3 }, { 0, 0 }
  60         }, {// 1 x 2, 2 x 1
  61             { 1, 2 }, { 0, 0 }, { 0, 0 }, { 0, 2 }, { 2, 2 }, { 6, 3 }, { 7, 3 }
  62       }
  63     }
  64 };
  65
  66 static const uint8_t size2index[4][4] = {
  67     { -1, 3, 1, 1 },
  68     {  3, 0, 0, 0 },
  69     {  2, 0, 0, 0 },
  70     {  2, 0, 0, 0 },
  71 };
  72
  73 static const int8_t mv[256][2] = {
  74     {   0,   0 }, {   0,  -1 }, {  -1,   0 }, {   1,   0 }, {   0,   1 }, {  -1,  -1 }, {   1,  -1 }, {  -1,   1 },
  75     {   1,   1 }, {   0,  -2 }, {  -2,   0 }, {   2,   0 }, {   0,   2 }, {  -1,  -2 }, {   1,  -2 }, {  -2,  -1 },
  76     {   2,  -1 }, {  -2,   1 }, {   2,   1 }, {  -1,   2 }, {   1,   2 }, {  -2,  -2 }, {   2,  -2 }, {  -2,   2 },
  77     {   2,   2 }, {   0,  -3 }, {  -3,   0 }, {   3,   0 }, {   0,   3 }, {  -1,  -3 }, {   1,  -3 }, {  -3,  -1 },
  78     {   3,  -1 }, {  -3,   1 }, {   3,   1 }, {  -1,   3 }, {   1,   3 }, {  -2,  -3 }, {   2,  -3 }, {  -3,  -2 },
  79     {   3,  -2 }, {  -3,   2 }, {   3,   2 }, {  -2,   3 }, {   2,   3 }, {   0,  -4 }, {  -4,   0 }, {   4,   0 },
  80     {   0,   4 }, {  -1,  -4 }, {   1,  -4 }, {  -4,  -1 }, {   4,  -1 }, {   4,   1 }, {  -1,   4 }, {   1,   4 },
  81     {  -3,  -3 }, {  -3,   3 }, {   3,   3 }, {  -2,  -4 }, {  -4,  -2 }, {   4,  -2 }, {  -4,   2 }, {  -2,   4 },
  82     {   2,   4 }, {  -3,  -4 }, {   3,  -4 }, {   4,  -3 }, {  -5,   0 }, {  -4,   3 }, {  -3,   4 }, {   3,   4 },
  83     {  -1,  -5 }, {  -5,  -1 }, {  -5,   1 }, {  -1,   5 }, {  -2,  -5 }, {   2,  -5 }, {   5,  -2 }, {   5,   2 },
  84     {  -4,  -4 }, {  -4,   4 }, {  -3,  -5 }, {  -5,  -3 }, {  -5,   3 }, {   3,   5 }, {  -6,   0 }, {   0,   6 },
  85     {  -6,  -1 }, {  -6,   1 }, {   1,   6 }, {   2,  -6 }, {  -6,   2 }, {   2,   6 }, {  -5,  -4 }, {   5,   4 },
  86     {   4,   5 }, {  -6,  -3 }, {   6,   3 }, {  -7,   0 }, {  -1,  -7 }, {   5,  -5 }, {  -7,   1 }, {  -1,   7 },
  87     {   4,  -6 }, {   6,   4 }, {  -2,  -7 }, {  -7,   2 }, {  -3,  -7 }, {   7,  -3 }, {   3,   7 }, {   6,  -5 },
  88     {   0,  -8 }, {  -1,  -8 }, {  -7,  -4 }, {  -8,   1 }, {   4,   7 }, {   2,  -8 }, {  -2,   8 }, {   6,   6 },
  89     {  -8,   3 }, {   5,  -7 }, {  -5,   7 }, {   8,  -4 }, {   0,  -9 }, {  -9,  -1 }, {   1,   9 }, {   7,  -6 },
  90     {  -7,   6 }, {  -5,  -8 }, {  -5,   8 }, {  -9,   3 }, {   9,  -4 }, {   7,  -7 }, {   8,  -6 }, {   6,   8 },
  91     {  10,   1 }, { -10,   2 }, {   9,  -5 }, {  10,  -3 }, {  -8,  -7 }, { -10,  -4 }, {   6,  -9 }, { -11,   0 },
  92     {  11,   1 }, { -11,  -2 }, {  -2,  11 }, {   7,  -9 }, {  -7,   9 }, {  10,   6 }, {  -4,  11 }, {   8,  -9 },
  93     {   8,   9 }, {   5,  11 }, {   7, -10 }, {  12,  -3 }, {  11,   6 }, {  -9,  -9 }, {   8,  10 }, {   5,  12 },
  94     { -11,   7 }, {  13,   2 }, {   6, -12 }, {  10,   9 }, { -11,   8 }, {  -7,  12 }, {   0,  14 }, {  14,  -2 },
  95     {  -9,  11 }, {  -6,  13 }, { -14,  -4 }, {  -5, -14 }, {   5,  14 }, { -15,  -1 }, { -14,  -6 }, {   3, -15 },
  96     {  11, -11 }, {  -7,  14 }, {  -5,  15 }, {   8, -14 }, {  15,   6 }, {   3,  16 }, {   7, -15 }, { -16,   5 },
  97     {   0,  17 }, { -16,  -6 }, { -10,  14 }, { -16,   7 }, {  12,  13 }, { -16,   8 }, { -17,   6 }, { -18,   3 },
  98     {  -7,  17 }, {  15,  11 }, {  16,  10 }, {   2, -19 }, {   3, -19 }, { -11, -16 }, { -18,   8 }, { -19,  -6 },
  99     {   2, -20 }, { -17, -11 }, { -10, -18 }, {   8,  19 }, { -21,  -1 }, { -20,   7 }, {  -4,  21 }, {  21,   5 },
 100     {  15,  16 }, {   2, -22 }, { -10, -20 }, { -22,   5 }, {  20, -11 }, {  -7, -22 }, { -12,  20 }, {  23,  -5 },
 101     {  13, -20 }, {  24,  -2 }, { -15,  19 }, { -11,  22 }, {  16,  19 }, {  23, -10 }, { -18, -18 }, {  -9, -24 },
 102     {  24, -10 }, {  -3,  26 }, { -23,  13 }, { -18, -20 }, {  17,  21 }, {  -4,  27 }, {  27,   6 }, {   1, -28 },
 103     { -11,  26 }, { -17, -23 }, {   7,  28 }, {  11, -27 }, {  29,   5 }, { -23, -19 }, { -28, -11 }, { -21,  22 },
 104     { -30,   7 }, { -17,  26 }, { -27,  16 }, {  13,  29 }, {  19, -26 }, {  10, -31 }, { -14, -30 }, {  20, -27 },
 105     { -29,  18 }, { -16, -31 }, { -28, -22 }, {  21, -30 }, { -25,  28 }, {  26, -29 }, {  25, -32 }, { -32, -32 }
 106 };
 107
 108 /* This is simply the scaled down elementwise product of the standard JPEG
 109  * quantizer table and the AAN premul table. */
 110 static const uint8_t dequant_table[64] = {
 111     16, 15, 13, 19, 24, 31, 28, 17,
 112     17, 23, 25, 31, 36, 63, 45, 21,
 113     18, 24, 27, 37, 52, 59, 49, 20,
 114     16, 28, 34, 40, 60, 80, 51, 20,
 115     18, 31, 48, 66, 68, 86, 56, 21,
 116     19, 38, 56, 59, 64, 64, 48, 20,
 117     27, 48, 55, 55, 56, 51, 35, 15,
 118     20, 35, 34, 32, 31, 22, 15,  8,
 119 };
 120
 121 static VLC block_type_vlc[2][4];
 122
 123
 124 typedef struct CFrameBuffer {
 125     unsigned int allocated_size;
 126     unsigned int size;
 127     int id;
 128     uint8_t *data;
 129 } CFrameBuffer;
 130
 131 typedef struct FourXContext {
 132     AVCodecContext *avctx;
 133     DSPContext dsp;
 134     AVFrame current_picture, last_picture;
 135     GetBitContext pre_gb;          ///< ac/dc prefix
 136     GetBitContext gb;
 137     GetByteContext g;
 138     GetByteContext g2;
 139     int mv[256];
 140     VLC pre_vlc;
 141     int last_dc;
 142     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, block)[6][64];
 143     void *bitstream_buffer;
 144     unsigned int bitstream_buffer_size;
 145     int version;
 146     CFrameBuffer cfrm[CFRAME_BUFFER_COUNT];
 147 } FourXContext;
 148
 149
 150 #define FIX_1_082392200  70936
 151 #define FIX_1_414213562  92682
 152 #define FIX_1_847759065 121095
 153 #define FIX_2_613125930 171254
 154
 155 #define MULTIPLY(var, const) (((var) * (const)) >> 16)
 156
 157 static void idct(DCTELEM block[64])
 158 {
 159     int tmp0, tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, tmp6, tmp7;
 160     int tmp10, tmp11, tmp12, tmp13;
 161     int z5, z10, z11, z12, z13;
 162     int i;
 163     int temp[64];
 164
 165     for (i = 0; i < 8; i++) {
 166         tmp10 = block[8 * 0 + i] + block[8 * 4 + i];
 167         tmp11 = block[8 * 0 + i] - block[8 * 4 + i];
 168
 169         tmp13 = block[8 * 2 + i] + block[8 * 6 + i];
 170         tmp12 = MULTIPLY(block[8 * 2 + i] - block[8 * 6 + i], FIX_1_414213562) - tmp13;
 171
 172         tmp0 = tmp10 + tmp13;
 173         tmp3 = tmp10 - tmp13;
 174         tmp1 = tmp11 + tmp12;
 175         tmp2 = tmp11 - tmp12;
 176
 177         z13 = block[8 * 5 + i] + block[8 * 3 + i];
 178         z10 = block[8 * 5 + i] - block[8 * 3 + i];
 179         z11 = block[8 * 1 + i] + block[8 * 7 + i];
 180         z12 = block[8 * 1 + i] - block[8 * 7 + i];
 181
 182         tmp7  =          z11 + z13;
 183         tmp11 = MULTIPLY(z11 - z13, FIX_1_414213562);
 184
 185         z5    = MULTIPLY(z10 + z12, FIX_1_847759065);
 186         tmp10 = MULTIPLY(z12,  FIX_1_082392200) - z5;
 187         tmp12 = MULTIPLY(z10, -FIX_2_613125930) + z5;
 188
 189         tmp6 = tmp12 - tmp7;
 190         tmp5 = tmp11 - tmp6;
 191         tmp4 = tmp10 + tmp5;
 192
 193         temp[8 * 0 + i] = tmp0 + tmp7;
 194         temp[8 * 7 + i] = tmp0 - tmp7;
 195         temp[8 * 1 + i] = tmp1 + tmp6;
 196         temp[8 * 6 + i] = tmp1 - tmp6;
 197         temp[8 * 2 + i] = tmp2 + tmp5;
 198         temp[8 * 5 + i] = tmp2 - tmp5;
 199         temp[8 * 4 + i] = tmp3 + tmp4;
 200         temp[8 * 3 + i] = tmp3 - tmp4;
 201     }
 202
 203     for (i = 0; i < 8 * 8; i += 8) {
 204         tmp10 = temp[0 + i] + temp[4 + i];
 205         tmp11 = temp[0 + i] - temp[4 + i];
 206
 207         tmp13 = temp[2 + i] + temp[6 + i];
 208         tmp12 = MULTIPLY(temp[2 + i] - temp[6 + i], FIX_1_414213562) - tmp13;
 209
 210         tmp0 = tmp10 + tmp13;
 211         tmp3 = tmp10 - tmp13;
 212         tmp1 = tmp11 + tmp12;
 213         tmp2 = tmp11 - tmp12;
 214
 215         z13 = temp[5 + i] + temp[3 + i];
 216         z10 = temp[5 + i] - temp[3 + i];
 217         z11 = temp[1 + i] + temp[7 + i];
 218         z12 = temp[1 + i] - temp[7 + i];
 219
 220         tmp7  = z11 + z13;
 221         tmp11 = MULTIPLY(z11 - z13, FIX_1_414213562);
 222
 223         z5    = MULTIPLY(z10 + z12, FIX_1_847759065);
 224         tmp10 = MULTIPLY(z12,  FIX_1_082392200) - z5;
 225         tmp12 = MULTIPLY(z10, -FIX_2_613125930) + z5;
 226
 227         tmp6 = tmp12 - tmp7;
 228         tmp5 = tmp11 - tmp6;
 229         tmp4 = tmp10 + tmp5;
 230
 231         block[0 + i] = (tmp0 + tmp7) >> 6;
 232         block[7 + i] = (tmp0 - tmp7) >> 6;
 233         block[1 + i] = (tmp1 + tmp6) >> 6;
 234         block[6 + i] = (tmp1 - tmp6) >> 6;
 235         block[2 + i] = (tmp2 + tmp5) >> 6;
 236         block[5 + i] = (tmp2 - tmp5) >> 6;
 237         block[4 + i] = (tmp3 + tmp4) >> 6;
 238         block[3 + i] = (tmp3 - tmp4) >> 6;
 239     }
 240 }
 241
 242 static av_cold void init_vlcs(FourXContext *f)
 243 {
 244     static VLC_TYPE table[2][4][32][2];
 245     int i, j;
 246
 247     for (i = 0; i < 2; i++) {
 248         for (j = 0; j < 4; j++) {
 249             block_type_vlc[i][j].table           = table[i][j];
 250             block_type_vlc[i][j].table_allocated = 32;
 251             init_vlc(&block_type_vlc[i][j], BLOCK_TYPE_VLC_BITS, 7,
 252                      &block_type_tab[i][j][0][1], 2, 1,
 253                      &block_type_tab[i][j][0][0], 2, 1,
 254                      INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 255         }
 256     }
 257 }
 258
 259 static void init_mv(FourXContext *f)
 260 {
 261     int i;
 262
 263     for (i = 0; i < 256; i++) {
 264         if (f->version > 1)
 265             f->mv[i] = mv[i][0] + mv[i][1] * f->current_picture.linesize[0] / 2;
 266         else
 267             f->mv[i] = (i & 15) - 8 + ((i >> 4) - 8) * f->current_picture.linesize[0] / 2;
 268     }
 269 }
 270
 271 #if HAVE_BIGENDIAN
 272 #define LE_CENTRIC_MUL(dst, src, scale, dc)             \
 273     {                                                   \
 274         unsigned tmpval = AV_RN32(src);                 \
 275         tmpval = (tmpval << 16) | (tmpval >> 16);       \
 276         tmpval = tmpval * (scale) + (dc);               \
 277         tmpval = (tmpval << 16) | (tmpval >> 16);       \
 278         AV_WN32A(dst, tmpval);                          \
 279     }
 280 #else
 281 #define LE_CENTRIC_MUL(dst, src, scale, dc)              \
 282     {                                                    \
 283         unsigned tmpval = AV_RN32(src) * (scale) + (dc); \
 284         AV_WN32A(dst, tmpval);                           \
 285     }
 286 #endif
 287
 288 static inline void mcdc(uint16_t *dst, uint16_t *src, int log2w,
 289                         int h, int stride, int scale, unsigned dc)
 290 {
 291     int i;
 292     dc *= 0x10001;
 293
 294     switch (log2w) {
 295     case 0:
 296         for (i = 0; i < h; i++) {
 297             dst[0] = scale * src[0] + dc;
 298             if (scale)
 299                 src += stride;
 300             dst += stride;
 301         }
 302         break;
 303     case 1:
 304         for (i = 0; i < h; i++) {
 305             LE_CENTRIC_MUL(dst, src, scale, dc);
 306             if (scale)
 307                 src += stride;
 308             dst += stride;
 309         }
 310         break;
 311     case 2:
 312         for (i = 0; i < h; i++) {
 313             LE_CENTRIC_MUL(dst, src, scale, dc);
 314             LE_CENTRIC_MUL(dst + 2, src + 2, scale, dc);
 315             if (scale)
 316                 src += stride;
 317             dst += stride;
 318         }
 319         break;
 320     case 3:
 321         for (i = 0; i < h; i++) {
 322             LE_CENTRIC_MUL(dst,     src,     scale, dc);
 323             LE_CENTRIC_MUL(dst + 2, src + 2, scale, dc);
 324             LE_CENTRIC_MUL(dst + 4, src + 4, scale, dc);
 325             LE_CENTRIC_MUL(dst + 6, src + 6, scale, dc);
 326             if (scale)
 327                 src += stride;
 328             dst += stride;
 329         }
 330         break;
 331     default:
 332         assert(0);
 333     }
 334 }
 335
 336 static void decode_p_block(FourXContext *f, uint16_t *dst, uint16_t *src,
 337                            int log2w, int log2h, int stride)
 338 {
 339     const int index = size2index[log2h][log2w];
 340     const int h     = 1 << log2h;
 341     int code        = get_vlc2(&f->gb,
 342                                block_type_vlc[1 - (f->version > 1)][index].table,
 343                                BLOCK_TYPE_VLC_BITS, 1);
 344     uint16_t *start = (uint16_t *)f->last_picture.data[0];
 345     uint16_t *end   = start + stride * (f->avctx->height - h + 1) - (1 << log2w);
 346
 347     assert(code >= 0 && code <= 6);
 348
 349     if (code == 0) {
 350         src += f->mv[bytestream2_get_byte(&f->g)];
 351         if (start > src || src > end) {
 352             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "mv out of pic\n");
 353             return;
 354         }
 355         mcdc(dst, src, log2w, h, stride, 1, 0);
 356     } else if (code == 1) {
 357         log2h--;
 358         decode_p_block(f, dst, src, log2w, log2h, stride);
 359         decode_p_block(f, dst + (stride << log2h),
 360                           src + (stride << log2h), log2w, log2h, stride);
 361     } else if (code == 2) {
 362         log2w--;
 363         decode_p_block(f, dst , src, log2w, log2h, stride);
 364         decode_p_block(f, dst + (1 << log2w),
 365                           src + (1 << log2w), log2w, log2h, stride);
 366     } else if (code == 3 && f->version < 2) {
 367         mcdc(dst, src, log2w, h, stride, 1, 0);
 368     } else if (code == 4) {
 369         src += f->mv[bytestream2_get_byte(&f->g)];
 370         if (start > src || src > end) {
 371             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "mv out of pic\n");
 372             return;
 373         }
 374         mcdc(dst, src, log2w, h, stride, 1, bytestream2_get_le16(&f->g2));
 375     } else if (code == 5) {
 376         mcdc(dst, src, log2w, h, stride, 0, bytestream2_get_le16(&f->g2));
 377     } else if (code == 6) {
 378         if (log2w) {
 379             dst[0]      = bytestream2_get_le16(&f->g2);
 380             dst[1]      = bytestream2_get_le16(&f->g2);
 381         } else {
 382             dst[0]      = bytestream2_get_le16(&f->g2);
 383             dst[stride] = bytestream2_get_le16(&f->g2);
 384         }
 385     }
 386 }
 387
 388 static int decode_p_frame(FourXContext *f, const uint8_t *buf, int length)
 389 {
 390     int x, y;
 391     const int width  = f->avctx->width;
 392     const int height = f->avctx->height;
 393     uint16_t *src    = (uint16_t *)f->last_picture.data[0];
 394     uint16_t *dst    = (uint16_t *)f->current_picture.data[0];
 395     const int stride =             f->current_picture.linesize[0] >> 1;
 396     unsigned int bitstream_size, bytestream_size, wordstream_size, extra,
 397                  bytestream_offset, wordstream_offset;
 398
 399     if (f->version > 1) {
 400         extra           = 20;
 401         bitstream_size  = AV_RL32(buf + 8);
 402         wordstream_size = AV_RL32(buf + 12);
 403         bytestream_size = AV_RL32(buf + 16);
 404     } else {
 405         extra           = 0;
 406         bitstream_size  = AV_RL16(buf - 4);
 407         wordstream_size = AV_RL16(buf - 2);
 408         bytestream_size = FFMAX(length - bitstream_size - wordstream_size, 0);
 409     }
 410
 411     if (bitstream_size + bytestream_size + wordstream_size + extra != length
 412         || bitstream_size  > (1 << 26)
 413         || bytestream_size > (1 << 26)
 414         || wordstream_size > (1 << 26)) {
 415         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "lengths %d %d %d %d\n",
 416                bitstream_size, bytestream_size, wordstream_size,
 417                bitstream_size + bytestream_size + wordstream_size - length);
 418         return AVERROR_INVALIDDATA;
 419     }
 420
 421     av_fast_malloc(&f->bitstream_buffer, &f->bitstream_buffer_size,
 422                    bitstream_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 423     if (!f->bitstream_buffer)
 424         return AVERROR(ENOMEM);
 425     f->dsp.bswap_buf(f->bitstream_buffer, (const uint32_t*)(buf + extra),
 426                      bitstream_size / 4);
 427     memset((uint8_t*)f->bitstream_buffer + bitstream_size,
 428            0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 429     init_get_bits(&f->gb, f->bitstream_buffer, 8 * bitstream_size);
 430
 431     wordstream_offset = extra + bitstream_size;
 432     bytestream_offset = extra + bitstream_size + wordstream_size;
 433     bytestream2_init(&f->g2, buf + wordstream_offset,
 434                      length - wordstream_offset);
 435     bytestream2_init(&f->g, buf + bytestream_offset,
 436                      length - bytestream_offset);
 437
 438     init_mv(f);
 439
 440     for (y = 0; y < height; y += 8) {
 441         for (x = 0; x < width; x += 8)
 442             decode_p_block(f, dst + x, src + x, 3, 3, stride);
 443         src += 8 * stride;
 444         dst += 8 * stride;
 445     }
 446
 447     return 0;
 448 }
 449
 450 /**
 451  * decode block and dequantize.
 452  * Note this is almost identical to MJPEG.
 453  */
 454 static int decode_i_block(FourXContext *f, DCTELEM *block)
 455 {
 456     int code, i, j, level, val;
 457
 458     /* DC coef */
 459     val = get_vlc2(&f->pre_gb, f->pre_vlc.table, ACDC_VLC_BITS, 3);
 460     if (val >> 4)
 461         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "error dc run != 0\n");
 462
 463     if (val)
 464         val = get_xbits(&f->gb, val);
 465
 466     val        = val * dequant_table[0] + f->last_dc;
 467     f->last_dc = block[0] = val;
 468     /* AC coefs */
 469     i = 1;
 470     for (;;) {
 471         code = get_vlc2(&f->pre_gb, f->pre_vlc.table, ACDC_VLC_BITS, 3);
 472
 473         /* EOB */
 474         if (code == 0)
 475             break;
 476         if (code == 0xf0) {
 477             i += 16;
 478         } else {
 479             level = get_xbits(&f->gb, code & 0xf);
 480             i    += code >> 4;
 481             if (i >= 64) {
 482                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "run %d oveflow\n", i);
 483                 return 0;
 484             }
 485
 486             j = ff_zigzag_direct[i];
 487             block[j] = level * dequant_table[j];
 488             i++;
 489             if (i >= 64)
 490                 break;
 491         }
 492     }
 493
 494     return 0;
 495 }
 496
 497 static inline void idct_put(FourXContext *f, int x, int y)
 498 {
 499     DCTELEM (*block)[64] = f->block;
 500     int stride           = f->current_picture.linesize[0] >> 1;
 501     int i;
 502     uint16_t *dst = ((uint16_t*)f->current_picture.data[0]) + y * stride + x;
 503
 504     for (i = 0; i < 4; i++) {
 505         block[i][0] += 0x80 * 8 * 8;
 506         idct(block[i]);
 507     }
 508
 509     if (!(f->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
 510         for (i = 4; i < 6; i++)
 511             idct(block[i]);
 512     }
 513
 514     /* Note transform is:
 515      * y  = ( 1b + 4g + 2r) / 14
 516      * cb = ( 3b - 2g - 1r) / 14
 517      * cr = (-1b - 4g + 5r) / 14 */
 518     for (y = 0; y < 8; y++) {
 519         for (x = 0; x < 8; x++) {
 520             DCTELEM *temp = block[(x >> 2) + 2 * (y >> 2)] +
 521                             2 * (x & 3) + 2 * 8 * (y & 3); // FIXME optimize
 522             int cb = block[4][x + 8 * y];
 523             int cr = block[5][x + 8 * y];
 524             int cg = (cb + cr) >> 1;
 525             int y;
 526
 527             cb += cb;
 528
 529             y               = temp[0];
 530             dst[0]          = ((y + cb) >> 3) + (((y - cg) & 0xFC) << 3) + (((y + cr) & 0xF8) << 8);
 531             y               = temp[1];
 532             dst[1]          = ((y + cb) >> 3) + (((y - cg) & 0xFC) << 3) + (((y + cr) & 0xF8) << 8);
 533             y               = temp[8];
 534             dst[stride]     = ((y + cb) >> 3) + (((y - cg) & 0xFC) << 3) + (((y + cr) & 0xF8) << 8);
 535             y               = temp[9];
 536             dst[1 + stride] = ((y + cb) >> 3) + (((y - cg) & 0xFC) << 3) + (((y + cr) & 0xF8) << 8);
 537             dst            += 2;
 538         }
 539         dst += 2 * stride - 2 * 8;
 540     }
 541 }
 542
 543 static int decode_i_mb(FourXContext *f)
 544 {
 545     int ret;
 546     int i;
 547
 548     f->dsp.clear_blocks(f->block[0]);
 549
 550     for (i = 0; i < 6; i++)
 551         if ((ret = decode_i_block(f, f->block[i])) < 0)
 552             return ret;
 553
 554     return 0;
 555 }
 556
 557 static const uint8_t *read_huffman_tables(FourXContext *f,
 558                                           const uint8_t * const buf)
 559 {
 560     int frequency[512] = { 0 };
 561     uint8_t flag[512];
 562     int up[512];
 563     uint8_t len_tab[257];
 564     int bits_tab[257];
 565     int start, end;
 566     const uint8_t *ptr = buf;
 567     int j;
 568
 569     memset(up, -1, sizeof(up));
 570
 571     start = *ptr++;
 572     end   = *ptr++;
 573     for (;;) {
 574         int i;
 575
 576         for (i = start; i <= end; i++)
 577             frequency[i] = *ptr++;
 578         start = *ptr++;
 579         if (start == 0)
 580             break;
 581
 582         end = *ptr++;
 583     }
 584     frequency[256] = 1;
 585
 586     while ((ptr - buf) & 3)
 587         ptr++; // 4byte align
 588
 589     for (j = 257; j < 512; j++) {
 590         int min_freq[2] = { 256 * 256, 256 * 256 };
 591         int smallest[2] = { 0, 0 };
 592         int i;
 593         for (i = 0; i < j; i++) {
 594             if (frequency[i] == 0)
 595                 continue;
 596             if (frequency[i] < min_freq[1]) {
 597                 if (frequency[i] < min_freq[0]) {
 598                     min_freq[1] = min_freq[0];
 599                     smallest[1] = smallest[0];
 600                     min_freq[0] = frequency[i];
 601                     smallest[0] = i;
 602                 } else {
 603                     min_freq[1] = frequency[i];
 604                     smallest[1] = i;
 605                 }
 606             }
 607         }
 608         if (min_freq[1] == 256 * 256)
 609             break;
 610
 611         frequency[j]           = min_freq[0] + min_freq[1];
 612         flag[smallest[0]]      = 0;
 613         flag[smallest[1]]      = 1;
 614         up[smallest[0]]        =
 615         up[smallest[1]]        = j;
 616         frequency[smallest[0]] = frequency[smallest[1]] = 0;
 617     }
 618
 619     for (j = 0; j < 257; j++) {
 620         int node, len = 0, bits = 0;
 621
 622         for (node = j; up[node] != -1; node = up[node]) {
 623             bits += flag[node] << len;
 624             len++;
 625             if (len > 31)
 626                 // can this happen at all ?
 627                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 628                        "vlc length overflow\n");
 629         }
 630
 631         bits_tab[j] = bits;
 632         len_tab[j]  = len;
 633     }
 634
 635     if (init_vlc(&f->pre_vlc, ACDC_VLC_BITS, 257, len_tab, 1, 1,
 636                  bits_tab, 4, 4, 0))
 637         return NULL;
 638
 639     return ptr;
 640 }
 641
 642 static int mix(int c0, int c1)
 643 {
 644     int blue  =  2 * (c0 & 0x001F) + (c1 & 0x001F);
 645     int green = (2 * (c0 & 0x03E0) + (c1 & 0x03E0)) >> 5;
 646     int red   =  2 * (c0 >> 10)    + (c1 >> 10);
 647     return red / 3 * 1024 + green / 3 * 32 + blue / 3;
 648 }
 649
 650 static int decode_i2_frame(FourXContext *f, const uint8_t *buf, int length)
 651 {
 652     int x, y, x2, y2;
 653     const int width  = f->avctx->width;
 654     const int height = f->avctx->height;
 655     const int mbs    = (FFALIGN(width, 16) >> 4) * (FFALIGN(height, 16) >> 4);
 656     uint16_t *dst    = (uint16_t*)f->current_picture.data[0];
 657     const int stride =            f->current_picture.linesize[0]>>1;
 658     GetByteContext g3;
 659
 660     if (length < mbs * 8) {
 661         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "packet size too small\n");
 662         return AVERROR_INVALIDDATA;
 663     }
 664     bytestream2_init(&g3, buf, length);
 665
 666     for (y = 0; y < height; y += 16) {
 667         for (x = 0; x < width; x += 16) {
 668             unsigned int color[4] = { 0 }, bits;
 669             // warning following is purely guessed ...
 670             color[0] = bytestream2_get_le16u(&g3);
 671             color[1] = bytestream2_get_le16u(&g3);
 672
 673             if (color[0] & 0x8000)
 674                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "unk bit 1\n");
 675             if (color[1] & 0x8000)
 676                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "unk bit 2\n");
 677
 678             color[2] = mix(color[0], color[1]);
 679             color[3] = mix(color[1], color[0]);
 680
 681             bits = bytestream2_get_le32u(&g3);
 682             for (y2 = 0; y2 < 16; y2++) {
 683                 for (x2 = 0; x2 < 16; x2++) {
 684                     int index = 2 * (x2 >> 2) + 8 * (y2 >> 2);
 685                     dst[y2 * stride + x2] = color[(bits >> index) & 3];
 686                 }
 687             }
 688             dst += 16;
 689         }
 690         dst += 16 * stride - x;
 691     }
 692
 693     return 0;
 694 }
 695
 696 static int decode_i_frame(FourXContext *f, const uint8_t *buf, int length)
 697 {
 698     int x, y, ret;
 699     const int width  = f->avctx->width;
 700     const int height = f->avctx->height;
 701     const unsigned int bitstream_size = AV_RL32(buf);
 702     int token_count av_unused;
 703     unsigned int prestream_size;
 704     const uint8_t *prestream;
 705
 706     if (length < bitstream_size + 12) {
 707         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "packet size too small\n");
 708         return AVERROR_INVALIDDATA;
 709     }
 710
 711     token_count    =     AV_RL32(buf + bitstream_size + 8);
 712     prestream_size = 4 * AV_RL32(buf + bitstream_size + 4);
 713     prestream      =             buf + bitstream_size + 12;
 714
 715     if (prestream_size + bitstream_size + 12 != length
 716         || bitstream_size > (1 << 26)
 717         || prestream_size > (1 << 26)) {
 718         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "size mismatch %d %d %d\n",
 719                prestream_size, bitstream_size, length);
 720         return AVERROR_INVALIDDATA;
 721     }
 722
 723     prestream = read_huffman_tables(f, prestream);
 724
 725     init_get_bits(&f->gb, buf + 4, 8 * bitstream_size);
 726
 727     prestream_size = length + buf - prestream;
 728
 729     av_fast_malloc(&f->bitstream_buffer, &f->bitstream_buffer_size,
 730                    prestream_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 731     if (!f->bitstream_buffer)
 732         return AVERROR(ENOMEM);
 733     f->dsp.bswap_buf(f->bitstream_buffer, (const uint32_t*)prestream,
 734                      prestream_size / 4);
 735     memset((uint8_t*)f->bitstream_buffer + prestream_size,
 736            0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 737     init_get_bits(&f->pre_gb, f->bitstream_buffer, 8 * prestream_size);
 738
 739     f->last_dc = 0 * 128 * 8 * 8;
 740
 741     for (y = 0; y < height; y += 16) {
 742         for (x = 0; x < width; x += 16) {
 743             if ((ret = decode_i_mb(f)) < 0)
 744                 return ret;
 745
 746             idct_put(f, x, y);
 747         }
 748     }
 749
 750     if (get_vlc2(&f->pre_gb, f->pre_vlc.table, ACDC_VLC_BITS, 3) != 256)
 751         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "end mismatch\n");
 752
 753     return 0;
 754 }
 755
 756 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 757                         int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 758 {
 759     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
 760     int buf_size          = avpkt->size;
 761     FourXContext *const f = avctx->priv_data;
 762     AVFrame *picture      = data;
 763     AVFrame *p, temp;
 764     int i, frame_4cc, frame_size, ret;
 765
 766     frame_4cc = AV_RL32(buf);
 767     if (buf_size != AV_RL32(buf + 4) + 8 || buf_size < 20)
 768         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "size mismatch %d %d\n",
 769                buf_size, AV_RL32(buf + 4));
 770
 771     if (frame_4cc == AV_RL32("cfrm")) {
 772         int free_index       = -1;
 773         const int data_size  = buf_size - 20;
 774         const int id         = AV_RL32(buf + 12);
 775         const int whole_size = AV_RL32(buf + 16);
 776         CFrameBuffer *cfrm;
 777
 778         for (i = 0; i < CFRAME_BUFFER_COUNT; i++)
 779             if (f->cfrm[i].id && f->cfrm[i].id < avctx->frame_number)
 780                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "lost c frame %d\n",
 781                        f->cfrm[i].id);
 782
 783         for (i = 0; i < CFRAME_BUFFER_COUNT; i++) {
 784             if (f->cfrm[i].id == id)
 785                 break;
 786             if (f->cfrm[i].size == 0)
 787                 free_index = i;
 788         }
 789
 790         if (i >= CFRAME_BUFFER_COUNT) {
 791             i             = free_index;
 792             f->cfrm[i].id = id;
 793         }
 794         cfrm = &f->cfrm[i];
 795
 796         cfrm->data = av_fast_realloc(cfrm->data, &cfrm->allocated_size,
 797                                      cfrm->size + data_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 798         // explicit check needed as memcpy below might not catch a NULL
 799         if (!cfrm->data) {
 800             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "realloc failure");
 801             return AVERROR(ENOMEM);
 802         }
 803
 804         memcpy(cfrm->data + cfrm->size, buf + 20, data_size);
 805         cfrm->size += data_size;
 806
 807         if (cfrm->size >= whole_size) {
 808             buf        = cfrm->data;
 809             frame_size = cfrm->size;
 810
 811             if (id != avctx->frame_number)
 812                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "cframe id mismatch %d %d\n",
 813                        id, avctx->frame_number);
 814
 815             cfrm->size = cfrm->id = 0;
 816             frame_4cc  = AV_RL32("pfrm");
 817         } else
 818             return buf_size;
 819     } else {
 820         buf        = buf      + 12;
 821         frame_size = buf_size - 12;
 822     }
 823
 824     temp               = f->current_picture;
 825     f->current_picture = f->last_picture;
 826     f->last_picture    = temp;
 827
 828     p                  = &f->current_picture;
 829     avctx->coded_frame = p;
 830
 831     // alternatively we would have to use our own buffer management
 832     avctx->flags |= CODEC_FLAG_EMU_EDGE;
 833
 834     if (p->data[0])
 835         avctx->release_buffer(avctx, p);
 836
 837     p->reference = 1;
 838     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p)) < 0) {
 839         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 840         return ret;
 841     }
 842
 843     if (frame_4cc == AV_RL32("ifr2")) {
 844         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 845         if ((ret = decode_i2_frame(f, buf - 4, frame_size + 4)) < 0)
 846             return ret;
 847     } else if (frame_4cc == AV_RL32("ifrm")) {
 848         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 849         if ((ret = decode_i_frame(f, buf, frame_size)) < 0)
 850             return ret;
 851     } else if (frame_4cc == AV_RL32("pfrm") || frame_4cc == AV_RL32("pfr2")) {
 852         if (!f->last_picture.data[0]) {
 853             f->last_picture.reference = 1;
 854             if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &f->last_picture)) < 0) {
 855                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 856                 return ret;
 857             }
 858             memset(f->last_picture.data[0], 0, avctx->height * FFABS(f->last_picture.linesize[0]));
 859         }
 860
 861         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 862         if ((ret = decode_p_frame(f, buf, frame_size)) < 0)
 863             return ret;
 864     } else if (frame_4cc == AV_RL32("snd_")) {
 865         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ignoring snd_ chunk length:%d\n",
 866                buf_size);
 867     } else {
 868         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ignoring unknown chunk length:%d\n",
 869                buf_size);
 870     }
 871
 872     p->key_frame = p->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I;
 873
 874     *picture   = *p;
 875     *got_frame = 1;
 876
 877     emms_c();
 878
 879     return buf_size;
 880 }
 881
 882
 883 static av_cold void common_init(AVCodecContext *avctx)
 884 {
 885     FourXContext * const f = avctx->priv_data;
 886
 887     ff_dsputil_init(&f->dsp, avctx);
 888
 889     f->avctx = avctx;
 890 }
 891
 892 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 893 {
 894     FourXContext * const f = avctx->priv_data;
 895
 896     if (avctx->extradata_size != 4 || !avctx->extradata) {
 897         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata wrong or missing\n");
 898         return 1;
 899     }
 900
 901     f->version = AV_RL32(avctx->extradata) >> 16;
 902     common_init(avctx);
 903     init_vlcs(f);
 904
 905     if (f->version > 2)
 906         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB565;
 907     else
 908         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR555;
 909
 910     return 0;
 911 }
 912
 913
 914 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 915 {
 916     FourXContext * const f = avctx->priv_data;
 917     int i;
 918
 919     av_freep(&f->bitstream_buffer);
 920     f->bitstream_buffer_size = 0;
 921     for (i = 0; i < CFRAME_BUFFER_COUNT; i++) {
 922         av_freep(&f->cfrm[i].data);
 923         f->cfrm[i].allocated_size = 0;
 924     }
 925     ff_free_vlc(&f->pre_vlc);
 926     if (f->current_picture.data[0])
 927         avctx->release_buffer(avctx, &f->current_picture);
 928     if (f->last_picture.data[0])
 929         avctx->release_buffer(avctx, &f->last_picture);
 930
 931     return 0;
 932 }
 933
 934 AVCodec ff_fourxm_decoder = {
 935     .name           = "4xm",
 936     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 937     .id             = AV_CODEC_ID_4XM,
 938     .priv_data_size = sizeof(FourXContext),
 939     .init           = decode_init,
 940     .close          = decode_end,
 941     .decode         = decode_frame,
 942     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 943     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("4X Movie"),
 944 };