git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ffv1dec.c

   1 /*
   2  * FFV1 decoder
   3  *
   4  * Copyright (c) 2003-2013 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * FF Video Codec 1 (a lossless codec) decoder
  26  */
  27
  28 #include "libavutil/avassert.h"
  29 #include "libavutil/crc.h"
  30 #include "libavutil/opt.h"
  31 #include "libavutil/imgutils.h"
  32 #include "libavutil/pixdesc.h"
  33 #include "libavutil/timer.h"
  34 #include "avcodec.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "get_bits.h"
  37 #include "rangecoder.h"
  38 #include "golomb.h"
  39 #include "mathops.h"
  40 #include "ffv1.h"
  41
  42 static inline av_flatten int get_symbol_inline(RangeCoder *c, uint8_t *state,
  43                                                int is_signed)
  44 {
  45     if (get_rac(c, state + 0))
  46         return 0;
  47     else {
  48         int i, e, a;
  49         e = 0;
  50         while (get_rac(c, state + 1 + FFMIN(e, 9))) // 1..10
  51             e++;
  52
  53         a = 1;
  54         for (i = e - 1; i >= 0; i--)
  55             a += a + get_rac(c, state + 22 + FFMIN(i, 9));  // 22..31
  56
  57         e = -(is_signed && get_rac(c, state + 11 + FFMIN(e, 10))); // 11..21
  58         return (a ^ e) - e;
  59     }
  60 }
  61
  62 static av_noinline int get_symbol(RangeCoder *c, uint8_t *state, int is_signed)
  63 {
  64     return get_symbol_inline(c, state, is_signed);
  65 }
  66
  67 static inline int get_vlc_symbol(GetBitContext *gb, VlcState *const state,
  68                                  int bits)
  69 {
  70     int k, i, v, ret;
  71
  72     i = state->count;
  73     k = 0;
  74     while (i < state->error_sum) { // FIXME: optimize
  75         k++;
  76         i += i;
  77     }
  78
  79     v = get_sr_golomb(gb, k, 12, bits);
  80     av_dlog(NULL, "v:%d bias:%d error:%d drift:%d count:%d k:%d",
  81             v, state->bias, state->error_sum, state->drift, state->count, k);
  82
  83 #if 0 // JPEG LS
  84     if (k == 0 && 2 * state->drift <= -state->count)
  85         v ^= (-1);
  86 #else
  87     v ^= ((2 * state->drift + state->count) >> 31);
  88 #endif
  89
  90     ret = fold(v + state->bias, bits);
  91
  92     update_vlc_state(state, v);
  93
  94     return ret;
  95 }
  96
  97 static av_always_inline void decode_line(FFV1Context *s, int w,
  98                                          int16_t *sample[2],
  99                                          int plane_index, int bits)
 100 {
 101     PlaneContext *const p = &s->plane[plane_index];
 102     RangeCoder *const c   = &s->c;
 103     int x;
 104     int run_count = 0;
 105     int run_mode  = 0;
 106     int run_index = s->run_index;
 107
 108     if (s->slice_coding_mode == 1) {
 109         int i;
 110         for (x = 0; x < w; x++) {
 111             int v = 0;
 112             for (i=0; i<bits; i++) {
 113                 uint8_t state = 128;
 114                 v += v + get_rac(c, &state);
 115             }
 116             sample[1][x] = v;
 117         }
 118         return;
 119     }
 120
 121     for (x = 0; x < w; x++) {
 122         int diff, context, sign;
 123
 124         context = get_context(p, sample[1] + x, sample[0] + x, sample[1] + x);
 125         if (context < 0) {
 126             context = -context;
 127             sign    = 1;
 128         } else
 129             sign = 0;
 130
 131         av_assert2(context < p->context_count);
 132
 133         if (s->ac) {
 134             diff = get_symbol_inline(c, p->state[context], 1);
 135         } else {
 136             if (context == 0 && run_mode == 0)
 137                 run_mode = 1;
 138
 139             if (run_mode) {
 140                 if (run_count == 0 && run_mode == 1) {
 141                     if (get_bits1(&s->gb)) {
 142                         run_count = 1 << ff_log2_run[run_index];
 143                         if (x + run_count <= w)
 144                             run_index++;
 145                     } else {
 146                         if (ff_log2_run[run_index])
 147                             run_count = get_bits(&s->gb, ff_log2_run[run_index]);
 148                         else
 149                             run_count = 0;
 150                         if (run_index)
 151                             run_index--;
 152                         run_mode = 2;
 153                     }
 154                 }
 155                 run_count--;
 156                 if (run_count < 0) {
 157                     run_mode  = 0;
 158                     run_count = 0;
 159                     diff      = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context],
 160                                                bits);
 161                     if (diff >= 0)
 162                         diff++;
 163                 } else
 164                     diff = 0;
 165             } else
 166                 diff = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context], bits);
 167
 168             av_dlog(s->avctx, "count:%d index:%d, mode:%d, x:%d pos:%d\n",
 169                     run_count, run_index, run_mode, x, get_bits_count(&s->gb));
 170         }
 171
 172         if (sign)
 173             diff = -diff;
 174
 175         sample[1][x] = (predict(sample[1] + x, sample[0] + x) + diff) &
 176                        ((1 << bits) - 1);
 177     }
 178     s->run_index = run_index;
 179 }
 180
 181 static void decode_plane(FFV1Context *s, uint8_t *src,
 182                          int w, int h, int stride, int plane_index)
 183 {
 184     int x, y;
 185     int16_t *sample[2];
 186     sample[0] = s->sample_buffer + 3;
 187     sample[1] = s->sample_buffer + w + 6 + 3;
 188
 189     s->run_index = 0;
 190
 191     memset(s->sample_buffer, 0, 2 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
 192
 193     for (y = 0; y < h; y++) {
 194         int16_t *temp = sample[0]; // FIXME: try a normal buffer
 195
 196         sample[0] = sample[1];
 197         sample[1] = temp;
 198
 199         sample[1][-1] = sample[0][0];
 200         sample[0][w]  = sample[0][w - 1];
 201
 202 // { START_TIMER
 203         if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8) {
 204             decode_line(s, w, sample, plane_index, 8);
 205             for (x = 0; x < w; x++)
 206                 src[x + stride * y] = sample[1][x];
 207         } else {
 208             decode_line(s, w, sample, plane_index, s->avctx->bits_per_raw_sample);
 209             if (s->packed_at_lsb) {
 210                 for (x = 0; x < w; x++) {
 211                     ((uint16_t*)(src + stride*y))[x] = sample[1][x];
 212                 }
 213             } else {
 214                 for (x = 0; x < w; x++) {
 215                     ((uint16_t*)(src + stride*y))[x] = sample[1][x] << (16 - s->avctx->bits_per_raw_sample);
 216                 }
 217             }
 218         }
 219 // STOP_TIMER("decode-line") }
 220     }
 221 }
 222
 223 static void decode_rgb_frame(FFV1Context *s, uint8_t *src[3], int w, int h, int stride[3])
 224 {
 225     int x, y, p;
 226     int16_t *sample[4][2];
 227     int lbd    = s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8;
 228     int bits   = s->avctx->bits_per_raw_sample > 0 ? s->avctx->bits_per_raw_sample : 8;
 229     int offset = 1 << bits;
 230
 231     for (x = 0; x < 4; x++) {
 232         sample[x][0] = s->sample_buffer +  x * 2      * (w + 6) + 3;
 233         sample[x][1] = s->sample_buffer + (x * 2 + 1) * (w + 6) + 3;
 234     }
 235
 236     s->run_index = 0;
 237
 238     memset(s->sample_buffer, 0, 8 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
 239
 240     for (y = 0; y < h; y++) {
 241         for (p = 0; p < 3 + s->transparency; p++) {
 242             int16_t *temp = sample[p][0]; // FIXME: try a normal buffer
 243
 244             sample[p][0] = sample[p][1];
 245             sample[p][1] = temp;
 246
 247             sample[p][1][-1]= sample[p][0][0  ];
 248             sample[p][0][ w]= sample[p][0][w-1];
 249             if (lbd && s->slice_coding_mode == 0)
 250                 decode_line(s, w, sample[p], (p + 1)/2, 9);
 251             else
 252                 decode_line(s, w, sample[p], (p + 1)/2, bits + (s->slice_coding_mode != 1));
 253         }
 254         for (x = 0; x < w; x++) {
 255             int g = sample[0][1][x];
 256             int b = sample[1][1][x];
 257             int r = sample[2][1][x];
 258             int a = sample[3][1][x];
 259
 260             if (s->slice_coding_mode != 1) {
 261                 b -= offset;
 262                 r -= offset;
 263                 g -= (b + r) >> 2;
 264                 b += g;
 265                 r += g;
 266             }
 267
 268             if (lbd)
 269                 *((uint32_t*)(src[0] + x*4 + stride[0]*y)) = b + (g<<8) + (r<<16) + (a<<24);
 270             else {
 271                 *((uint16_t*)(src[0] + x*2 + stride[0]*y)) = b;
 272                 *((uint16_t*)(src[1] + x*2 + stride[1]*y)) = g;
 273                 *((uint16_t*)(src[2] + x*2 + stride[2]*y)) = r;
 274             }
 275         }
 276     }
 277 }
 278
 279 static int decode_slice_header(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
 280 {
 281     RangeCoder *c = &fs->c;
 282     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 283     unsigned ps, i, context_count;
 284     memset(state, 128, sizeof(state));
 285
 286     av_assert0(f->version > 2);
 287
 288     fs->slice_x      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->width ;
 289     fs->slice_y      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->height;
 290     fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width  + fs->slice_x;
 291     fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
 292
 293     fs->slice_x /= f->num_h_slices;
 294     fs->slice_y /= f->num_v_slices;
 295     fs->slice_width  = fs->slice_width /f->num_h_slices - fs->slice_x;
 296     fs->slice_height = fs->slice_height/f->num_v_slices - fs->slice_y;
 297     if ((unsigned)fs->slice_width > f->width || (unsigned)fs->slice_height > f->height)
 298         return -1;
 299     if (    (unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width
 300          || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
 301         return -1;
 302
 303     for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
 304         PlaneContext * const p = &fs->plane[i];
 305         int idx = get_symbol(c, state, 0);
 306         if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
 307             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "quant_table_index out of range\n");
 308             return -1;
 309         }
 310         p->quant_table_index = idx;
 311         memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx], sizeof(p->quant_table));
 312         context_count = f->context_count[idx];
 313
 314         if (p->context_count < context_count) {
 315             av_freep(&p->state);
 316             av_freep(&p->vlc_state);
 317         }
 318         p->context_count = context_count;
 319     }
 320
 321     ps = get_symbol(c, state, 0);
 322     if (ps == 1) {
 323         f->cur->interlaced_frame = 1;
 324         f->cur->top_field_first  = 1;
 325     } else if (ps == 2) {
 326         f->cur->interlaced_frame = 1;
 327         f->cur->top_field_first  = 0;
 328     } else if (ps == 3) {
 329         f->cur->interlaced_frame = 0;
 330     }
 331     f->cur->sample_aspect_ratio.num = get_symbol(c, state, 0);
 332     f->cur->sample_aspect_ratio.den = get_symbol(c, state, 0);
 333     if (fs->version > 3) {
 334         fs->slice_reset_contexts = get_rac(c, state);
 335         fs->slice_coding_mode = get_symbol(c, state, 0);
 336     }
 337     return 0;
 338 }
 339
 340 static int decode_slice(AVCodecContext *c, void *arg)
 341 {
 342     FFV1Context *fs   = *(void **)arg;
 343     FFV1Context *f    = fs->avctx->priv_data;
 344     int width, height, x, y, ret;
 345     const int ps      = av_pix_fmt_desc_get(c->pix_fmt)->comp[0].step_minus1 + 1;
 346     AVFrame * const p = f->cur;
 347     int i, si;
 348
 349     for( si=0; fs != f->slice_context[si]; si ++)
 350         ;
 351
 352     if(f->fsrc && !p->key_frame)
 353         ff_thread_await_progress(&f->last_picture, si, 0);
 354
 355     if(f->fsrc && !p->key_frame) {
 356         FFV1Context *fssrc = f->fsrc->slice_context[si];
 357         FFV1Context *fsdst = f->slice_context[si];
 358         av_assert1(fsdst->plane_count == fssrc->plane_count);
 359         av_assert1(fsdst == fs);
 360
 361         if (!p->key_frame)
 362             fsdst->slice_damaged |= fssrc->slice_damaged;
 363
 364         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
 365             PlaneContext *psrc = &fssrc->plane[i];
 366             PlaneContext *pdst = &fsdst->plane[i];
 367
 368             av_free(pdst->state);
 369             av_free(pdst->vlc_state);
 370             memcpy(pdst, psrc, sizeof(*pdst));
 371             pdst->state = NULL;
 372             pdst->vlc_state = NULL;
 373
 374             if (fssrc->ac) {
 375                 pdst->state = av_malloc(CONTEXT_SIZE * psrc->context_count);
 376                 memcpy(pdst->state, psrc->state, CONTEXT_SIZE * psrc->context_count);
 377             } else {
 378                 pdst->vlc_state = av_malloc(sizeof(*pdst->vlc_state) * psrc->context_count);
 379                 memcpy(pdst->vlc_state, psrc->vlc_state, sizeof(*pdst->vlc_state) * psrc->context_count);
 380             }
 381         }
 382     }
 383
 384     if (f->version > 2) {
 385         if (ffv1_init_slice_state(f, fs) < 0)
 386             return AVERROR(ENOMEM);
 387         if (decode_slice_header(f, fs) < 0) {
 388             fs->slice_damaged = 1;
 389             return AVERROR_INVALIDDATA;
 390         }
 391     }
 392     if ((ret = ffv1_init_slice_state(f, fs)) < 0)
 393         return ret;
 394     if (f->cur->key_frame || fs->slice_reset_contexts)
 395         ffv1_clear_slice_state(f, fs);
 396
 397     width  = fs->slice_width;
 398     height = fs->slice_height;
 399     x      = fs->slice_x;
 400     y      = fs->slice_y;
 401
 402     if (!fs->ac) {
 403         if (f->version == 3 && f->micro_version > 1 || f->version > 3)
 404             get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
 405         fs->ac_byte_count = f->version > 2 || (!x && !y) ? fs->c.bytestream - fs->c.bytestream_start - 1 : 0;
 406         init_get_bits(&fs->gb,
 407                       fs->c.bytestream_start + fs->ac_byte_count,
 408                       (fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream_start - fs->ac_byte_count) * 8);
 409     }
 410
 411     av_assert1(width && height);
 412     if (f->colorspace == 0) {
 413         const int chroma_width  = FF_CEIL_RSHIFT(width,  f->chroma_h_shift);
 414         const int chroma_height = FF_CEIL_RSHIFT(height, f->chroma_v_shift);
 415         const int cx            = x >> f->chroma_h_shift;
 416         const int cy            = y >> f->chroma_v_shift;
 417         decode_plane(fs, p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0], width, height, p->linesize[0], 0);
 418
 419         if (f->chroma_planes) {
 420             decode_plane(fs, p->data[1] + ps*cx+cy*p->linesize[1], chroma_width, chroma_height, p->linesize[1], 1);
 421             decode_plane(fs, p->data[2] + ps*cx+cy*p->linesize[2], chroma_width, chroma_height, p->linesize[2], 1);
 422         }
 423         if (fs->transparency)
 424             decode_plane(fs, p->data[3] + ps*x + y*p->linesize[3], width, height, p->linesize[3], 2);
 425     } else {
 426         uint8_t *planes[3] = { p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0],
 427                                p->data[1] + ps * x + y * p->linesize[1],
 428                                p->data[2] + ps * x + y * p->linesize[2] };
 429         decode_rgb_frame(fs, planes, width, height, p->linesize);
 430     }
 431     if (fs->ac && f->version > 2) {
 432         int v;
 433         get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
 434         v = fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream - 2 - 5*f->ec;
 435         if (v) {
 436             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "bytestream end mismatching by %d\n", v);
 437             fs->slice_damaged = 1;
 438         }
 439     }
 440
 441     emms_c();
 442
 443     ff_thread_report_progress(&f->picture, si, 0);
 444
 445     return 0;
 446 }
 447
 448 static int read_quant_table(RangeCoder *c, int16_t *quant_table, int scale)
 449 {
 450     int v;
 451     int i = 0;
 452     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 453
 454     memset(state, 128, sizeof(state));
 455
 456     for (v = 0; i < 128; v++) {
 457         unsigned len = get_symbol(c, state, 0) + 1;
 458
 459         if (len > 128 - i)
 460             return AVERROR_INVALIDDATA;
 461
 462         while (len--) {
 463             quant_table[i] = scale * v;
 464             i++;
 465         }
 466     }
 467
 468     for (i = 1; i < 128; i++)
 469         quant_table[256 - i] = -quant_table[i];
 470     quant_table[128] = -quant_table[127];
 471
 472     return 2 * v - 1;
 473 }
 474
 475 static int read_quant_tables(RangeCoder *c,
 476                              int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256])
 477 {
 478     int i;
 479     int context_count = 1;
 480
 481     for (i = 0; i < 5; i++) {
 482         context_count *= read_quant_table(c, quant_table[i], context_count);
 483         if (context_count > 32768U) {
 484             return AVERROR_INVALIDDATA;
 485         }
 486     }
 487     return (context_count + 1) / 2;
 488 }
 489
 490 static int read_extra_header(FFV1Context *f)
 491 {
 492     RangeCoder *const c = &f->c;
 493     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 494     int i, j, k, ret;
 495     uint8_t state2[32][CONTEXT_SIZE];
 496
 497     memset(state2, 128, sizeof(state2));
 498     memset(state, 128, sizeof(state));
 499
 500     ff_init_range_decoder(c, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
 501     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
 502
 503     f->version = get_symbol(c, state, 0);
 504     if (f->version < 2) {
 505         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid version in global header\n");
 506         return AVERROR_INVALIDDATA;
 507     }
 508     if (f->version > 2) {
 509         c->bytestream_end -= 4;
 510         f->micro_version = get_symbol(c, state, 0);
 511     }
 512     f->ac = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
 513     if (f->ac > 1) {
 514         for (i = 1; i < 256; i++)
 515             f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
 516     }
 517
 518     f->colorspace                 = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
 519     f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
 520     f->chroma_planes              = get_rac(c, state);
 521     f->chroma_h_shift             = get_symbol(c, state, 0);
 522     f->chroma_v_shift             = get_symbol(c, state, 0);
 523     f->transparency               = get_rac(c, state);
 524     f->plane_count                = 1 + (f->chroma_planes || f->version<4) + f->transparency;
 525     f->num_h_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
 526     f->num_v_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
 527
 528     if (f->num_h_slices > (unsigned)f->width  || !f->num_h_slices ||
 529         f->num_v_slices > (unsigned)f->height || !f->num_v_slices
 530        ) {
 531         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count invalid\n");
 532         return AVERROR_INVALIDDATA;
 533     }
 534
 535     f->quant_table_count = get_symbol(c, state, 0);
 536     if (f->quant_table_count > (unsigned)MAX_QUANT_TABLES)
 537         return AVERROR_INVALIDDATA;
 538
 539     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
 540         f->context_count[i] = read_quant_tables(c, f->quant_tables[i]);
 541         if (f->context_count[i] < 0) {
 542             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
 543             return AVERROR_INVALIDDATA;
 544         }
 545     }
 546     if ((ret = ffv1_allocate_initial_states(f)) < 0)
 547         return ret;
 548
 549     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
 550         if (get_rac(c, state)) {
 551             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
 552                 for (k = 0; k < CONTEXT_SIZE; k++) {
 553                     int pred = j ? f->initial_states[i][j - 1][k] : 128;
 554                     f->initial_states[i][j][k] =
 555                         (pred + get_symbol(c, state2[k], 1)) & 0xFF;
 556                 }
 557         }
 558
 559     if (f->version > 2) {
 560         f->ec = get_symbol(c, state, 0);
 561         if (f->micro_version > 2)
 562             f->intra = get_symbol(c, state, 0);
 563     }
 564
 565     if (f->version > 2) {
 566         unsigned v;
 567         v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0,
 568                    f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
 569         if (v) {
 570             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", v);
 571             return AVERROR_INVALIDDATA;
 572         }
 573     }
 574
 575     if (f->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 576         av_log(f->avctx, AV_LOG_DEBUG,
 577                "global: ver:%d.%d, coder:%d, colorspace: %d bpr:%d chroma:%d(%d:%d), alpha:%d slices:%dx%d qtabs:%d ec:%d intra:%d\n",
 578                f->version, f->micro_version,
 579                f->ac,
 580                f->colorspace,
 581                f->avctx->bits_per_raw_sample,
 582                f->chroma_planes, f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift,
 583                f->transparency,
 584                f->num_h_slices, f->num_v_slices,
 585                f->quant_table_count,
 586                f->ec,
 587                f->intra
 588               );
 589     return 0;
 590 }
 591
 592 static int read_header(FFV1Context *f)
 593 {
 594     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 595     int i, j, context_count = -1; //-1 to avoid warning
 596     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
 597
 598     memset(state, 128, sizeof(state));
 599
 600     if (f->version < 2) {
 601         int chroma_planes, chroma_h_shift, chroma_v_shift, transparency, colorspace, bits_per_raw_sample;
 602         unsigned v= get_symbol(c, state, 0);
 603         if (v >= 2) {
 604             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid version %d in ver01 header\n", v);
 605             return AVERROR_INVALIDDATA;
 606         }
 607         f->version = v;
 608         f->ac      = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
 609         if (f->ac > 1) {
 610             for (i = 1; i < 256; i++)
 611                 f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
 612         }
 613
 614         colorspace     = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
 615         bits_per_raw_sample = f->version > 0 ? get_symbol(c, state, 0) : f->avctx->bits_per_raw_sample;
 616         chroma_planes  = get_rac(c, state);
 617         chroma_h_shift = get_symbol(c, state, 0);
 618         chroma_v_shift = get_symbol(c, state, 0);
 619         transparency   = get_rac(c, state);
 620
 621         if (f->plane_count) {
 622             if (   colorspace    != f->colorspace
 623                 || bits_per_raw_sample != f->avctx->bits_per_raw_sample
 624                 || chroma_planes != f->chroma_planes
 625                 || chroma_h_shift!= f->chroma_h_shift
 626                 || chroma_v_shift!= f->chroma_v_shift
 627                 || transparency  != f->transparency) {
 628                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid change of global parameters\n");
 629                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 630             }
 631         }
 632
 633         f->colorspace     = colorspace;
 634         f->avctx->bits_per_raw_sample = bits_per_raw_sample;
 635         f->chroma_planes  = chroma_planes;
 636         f->chroma_h_shift = chroma_h_shift;
 637         f->chroma_v_shift = chroma_v_shift;
 638         f->transparency   = transparency;
 639
 640         f->plane_count    = 2 + f->transparency;
 641     }
 642
 643     if (f->colorspace == 0) {
 644         if (f->avctx->skip_alpha) f->transparency = 0;
 645         if (!f->transparency && !f->chroma_planes) {
 646             if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8)
 647                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
 648             else
 649                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
 650         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample<=8 && !f->transparency) {
 651             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 652             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P; break;
 653             case 0x01: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P; break;
 654             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P; break;
 655             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P; break;
 656             case 0x20: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV411P; break;
 657             case 0x22: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV410P; break;
 658             }
 659         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && f->transparency) {
 660             switch(16*f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 661             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P; break;
 662             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P; break;
 663             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P; break;
 664             }
 665         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9 && !f->transparency) {
 666             f->packed_at_lsb = 1;
 667             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 668             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9; break;
 669             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9; break;
 670             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9; break;
 671             }
 672         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9 && f->transparency) {
 673             f->packed_at_lsb = 1;
 674             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 675             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P9; break;
 676             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P9; break;
 677             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P9; break;
 678             }
 679         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10 && !f->transparency) {
 680             f->packed_at_lsb = 1;
 681             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 682             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10; break;
 683             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10; break;
 684             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10; break;
 685             }
 686         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10 && f->transparency) {
 687             f->packed_at_lsb = 1;
 688             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 689             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P10; break;
 690             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P10; break;
 691             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P10; break;
 692             }
 693         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 16 && !f->transparency){
 694             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 695             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P16; break;
 696             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P16; break;
 697             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P16; break;
 698             }
 699         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 16 && f->transparency){
 700             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 701             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P16; break;
 702             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P16; break;
 703             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P16; break;
 704             }
 705         }
 706     } else if (f->colorspace == 1) {
 707         if (f->chroma_h_shift || f->chroma_v_shift) {
 708             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 709                    "chroma subsampling not supported in this colorspace\n");
 710             return AVERROR(ENOSYS);
 711         }
 712         if (     f->avctx->bits_per_raw_sample ==  9)
 713             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP9;
 714         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10)
 715             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP10;
 716         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 12)
 717             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP12;
 718         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 14)
 719             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP14;
 720         else
 721         if (f->transparency) f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
 722         else                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_0RGB32;
 723     } else {
 724         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "colorspace not supported\n");
 725         return AVERROR(ENOSYS);
 726     }
 727     if (f->avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
 728         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
 729         return AVERROR(ENOSYS);
 730     }
 731
 732     av_dlog(f->avctx, "%d %d %d\n",
 733             f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift, f->avctx->pix_fmt);
 734     if (f->version < 2) {
 735         context_count = read_quant_tables(c, f->quant_table);
 736         if (context_count < 0) {
 737             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
 738             return AVERROR_INVALIDDATA;
 739         }
 740     } else if (f->version < 3) {
 741         f->slice_count = get_symbol(c, state, 0);
 742     } else {
 743         const uint8_t *p = c->bytestream_end;
 744         for (f->slice_count = 0;
 745              f->slice_count < MAX_SLICES && 3 < p - c->bytestream_start;
 746              f->slice_count++) {
 747             int trailer = 3 + 5*!!f->ec;
 748             int size = AV_RB24(p-trailer);
 749             if (size + trailer > p - c->bytestream_start)
 750                 break;
 751             p -= size + trailer;
 752         }
 753     }
 754     if (f->slice_count > (unsigned)MAX_SLICES || f->slice_count <= 0) {
 755         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count %d is invalid\n", f->slice_count);
 756         return AVERROR_INVALIDDATA;
 757     }
 758
 759     for (j = 0; j < f->slice_count; j++) {
 760         FFV1Context *fs = f->slice_context[j];
 761         fs->ac            = f->ac;
 762         fs->packed_at_lsb = f->packed_at_lsb;
 763
 764         fs->slice_damaged = 0;
 765
 766         if (f->version == 2) {
 767             fs->slice_x      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->width ;
 768             fs->slice_y      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->height;
 769             fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width  + fs->slice_x;
 770             fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
 771
 772             fs->slice_x     /= f->num_h_slices;
 773             fs->slice_y     /= f->num_v_slices;
 774             fs->slice_width  = fs->slice_width  / f->num_h_slices - fs->slice_x;
 775             fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
 776             if ((unsigned)fs->slice_width  > f->width ||
 777                 (unsigned)fs->slice_height > f->height)
 778                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 779             if (   (unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width
 780                 || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
 781                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 782         }
 783
 784         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
 785             PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
 786
 787             if (f->version == 2) {
 788                 int idx = get_symbol(c, state, 0);
 789                 if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
 790                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 791                            "quant_table_index out of range\n");
 792                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 793                 }
 794                 p->quant_table_index = idx;
 795                 memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx],
 796                        sizeof(p->quant_table));
 797                 context_count = f->context_count[idx];
 798             } else {
 799                 memcpy(p->quant_table, f->quant_table, sizeof(p->quant_table));
 800             }
 801
 802             if (f->version <= 2) {
 803                 av_assert0(context_count >= 0);
 804                 if (p->context_count < context_count) {
 805                     av_freep(&p->state);
 806                     av_freep(&p->vlc_state);
 807                 }
 808                 p->context_count = context_count;
 809             }
 810         }
 811     }
 812     return 0;
 813 }
 814
 815 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 816 {
 817     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
 818     int ret;
 819
 820     if ((ret = ffv1_common_init(avctx)) < 0)
 821         return ret;
 822
 823     if (avctx->extradata && (ret = read_extra_header(f)) < 0)
 824         return ret;
 825
 826     if ((ret = ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
 827         return ret;
 828
 829     avctx->internal->allocate_progress = 1;
 830
 831     return 0;
 832 }
 833
 834 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 835 {
 836     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
 837     int buf_size        = avpkt->size;
 838     FFV1Context *f      = avctx->priv_data;
 839     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
 840     int i, ret;
 841     uint8_t keystate = 128;
 842     const uint8_t *buf_p;
 843     AVFrame *p;
 844
 845     if (f->last_picture.f)
 846         ff_thread_release_buffer(avctx, &f->last_picture);
 847     FFSWAP(ThreadFrame, f->picture, f->last_picture);
 848
 849     f->cur = p = f->picture.f;
 850
 851     if (f->version < 3 && avctx->field_order > AV_FIELD_PROGRESSIVE) {
 852         /* we have interlaced material flagged in container */
 853         p->interlaced_frame = 1;
 854         if (avctx->field_order == AV_FIELD_TT || avctx->field_order == AV_FIELD_TB)
 855             p->top_field_first = 1;
 856     }
 857
 858     f->avctx = avctx;
 859     ff_init_range_decoder(c, buf, buf_size);
 860     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
 861
 862     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I; //FIXME I vs. P
 863     if (get_rac(c, &keystate)) {
 864         p->key_frame    = 1;
 865         f->key_frame_ok = 0;
 866         if ((ret = read_header(f)) < 0)
 867             return ret;
 868         f->key_frame_ok = 1;
 869     } else {
 870         if (!f->key_frame_ok) {
 871             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 872                    "Cannot decode non-keyframe without valid keyframe\n");
 873             return AVERROR_INVALIDDATA;
 874         }
 875         p->key_frame = 0;
 876     }
 877
 878     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &f->picture, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 879         return ret;
 880
 881     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 882         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "ver:%d keyframe:%d coder:%d ec:%d slices:%d bps:%d\n",
 883                f->version, p->key_frame, f->ac, f->ec, f->slice_count, f->avctx->bits_per_raw_sample);
 884
 885     ff_thread_finish_setup(avctx);
 886
 887     buf_p = buf + buf_size;
 888     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
 889         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
 890         int trailer = 3 + 5*!!f->ec;
 891         int v;
 892
 893         if (i || f->version > 2) v = AV_RB24(buf_p-trailer) + trailer;
 894         else                     v = buf_p - c->bytestream_start;
 895         if (buf_p - c->bytestream_start < v) {
 896             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Slice pointer chain broken\n");
 897             return AVERROR_INVALIDDATA;
 898         }
 899         buf_p -= v;
 900
 901         if (f->ec) {
 902             unsigned crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, buf_p, v);
 903             if (crc) {
 904                 int64_t ts = avpkt->pts != AV_NOPTS_VALUE ? avpkt->pts : avpkt->dts;
 905                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!", crc);
 906                 if (ts != AV_NOPTS_VALUE && avctx->pkt_timebase.num) {
 907                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "at %f seconds\n", ts*av_q2d(avctx->pkt_timebase));
 908                 } else if (ts != AV_NOPTS_VALUE) {
 909                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "at %"PRId64"\n", ts);
 910                 } else {
 911                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "\n");
 912                 }
 913                 fs->slice_damaged = 1;
 914             }
 915         }
 916
 917         if (i) {
 918             ff_init_range_decoder(&fs->c, buf_p, v);
 919         } else
 920             fs->c.bytestream_end = (uint8_t *)(buf_p + v);
 921
 922         fs->avctx = avctx;
 923         fs->cur = p;
 924     }
 925
 926     avctx->execute(avctx,
 927                    decode_slice,
 928                    &f->slice_context[0],
 929                    NULL,
 930                    f->slice_count,
 931                    sizeof(void*));
 932
 933     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
 934         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
 935         int j;
 936         if (fs->slice_damaged && f->last_picture.f->data[0]) {
 937             const uint8_t *src[4];
 938             uint8_t *dst[4];
 939             ff_thread_await_progress(&f->last_picture, INT_MAX, 0);
 940             for (j = 0; j < 4; j++) {
 941                 int sh = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_h_shift : 0;
 942                 int sv = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_v_shift : 0;
 943                 dst[j] = p->data[j] + p->linesize[j] *
 944                          (fs->slice_y >> sv) + (fs->slice_x >> sh);
 945                 src[j] = f->last_picture.f->data[j] + f->last_picture.f->linesize[j] *
 946                          (fs->slice_y >> sv) + (fs->slice_x >> sh);
 947             }
 948             av_image_copy(dst, p->linesize, (const uint8_t **)src,
 949                           f->last_picture.f->linesize,
 950                           avctx->pix_fmt,
 951                           fs->slice_width,
 952                           fs->slice_height);
 953         }
 954     }
 955     ff_thread_report_progress(&f->picture, INT_MAX, 0);
 956
 957     f->picture_number++;
 958
 959     if (f->last_picture.f)
 960         ff_thread_release_buffer(avctx, &f->last_picture);
 961     f->cur = NULL;
 962     if ((ret = av_frame_ref(data, f->picture.f)) < 0)
 963         return ret;
 964
 965     *got_frame = 1;
 966
 967     return buf_size;
 968 }
 969
 970 static int init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
 971 {
 972     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
 973     int i, ret;
 974
 975     f->picture.f      = NULL;
 976     f->last_picture.f = NULL;
 977     f->sample_buffer  = NULL;
 978     f->slice_count = 0;
 979
 980     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
 981         av_assert0(f->version > 1);
 982         f->initial_states[i] = av_memdup(f->initial_states[i],
 983                                          f->context_count[i] * sizeof(*f->initial_states[i]));
 984     }
 985
 986     f->picture.f      = av_frame_alloc();
 987     f->last_picture.f = av_frame_alloc();
 988
 989     if ((ret = ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
 990         return ret;
 991
 992     return 0;
 993 }
 994
 995 static void copy_fields(FFV1Context *fsdst, FFV1Context *fssrc, FFV1Context *fsrc)
 996 {
 997     fsdst->version             = fsrc->version;
 998     fsdst->micro_version       = fsrc->micro_version;
 999     fsdst->chroma_planes       = fsrc->chroma_planes;
1000     fsdst->chroma_h_shift      = fsrc->chroma_h_shift;
1001     fsdst->chroma_v_shift      = fsrc->chroma_v_shift;
1002     fsdst->transparency        = fsrc->transparency;
1003     fsdst->plane_count         = fsrc->plane_count;
1004     fsdst->ac                  = fsrc->ac;
1005     fsdst->colorspace          = fsrc->colorspace;
1006
1007     fsdst->ec                  = fsrc->ec;
1008     fsdst->intra               = fsrc->intra;
1009     fsdst->slice_damaged       = fssrc->slice_damaged;
1010     fsdst->key_frame_ok        = fsrc->key_frame_ok;
1011
1012     fsdst->bits_per_raw_sample = fsrc->bits_per_raw_sample;
1013     fsdst->packed_at_lsb       = fsrc->packed_at_lsb;
1014     fsdst->slice_count         = fsrc->slice_count;
1015     if (fsrc->version<3){
1016         fsdst->slice_x             = fssrc->slice_x;
1017         fsdst->slice_y             = fssrc->slice_y;
1018         fsdst->slice_width         = fssrc->slice_width;
1019         fsdst->slice_height        = fssrc->slice_height;
1020     }
1021 }
1022
1023 static int update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
1024 {
1025     FFV1Context *fsrc = src->priv_data;
1026     FFV1Context *fdst = dst->priv_data;
1027     int i, ret;
1028
1029     if (dst == src)
1030         return 0;
1031
1032     {
1033         FFV1Context bak = *fdst;
1034         memcpy(fdst, fsrc, sizeof(*fdst));
1035         memcpy(fdst->initial_states, bak.initial_states, sizeof(fdst->initial_states));
1036         memcpy(fdst->slice_context,  bak.slice_context , sizeof(fdst->slice_context));
1037         fdst->picture      = bak.picture;
1038         fdst->last_picture = bak.last_picture;
1039         for (i = 0; i<fdst->num_h_slices * fdst->num_v_slices; i++) {
1040             FFV1Context *fssrc = fsrc->slice_context[i];
1041             FFV1Context *fsdst = fdst->slice_context[i];
1042             copy_fields(fsdst, fssrc, fsrc);
1043         }
1044         av_assert0(!fdst->plane[0].state);
1045         av_assert0(!fdst->sample_buffer);
1046     }
1047
1048     av_assert1(fdst->slice_count == fsrc->slice_count);
1049
1050
1051     ff_thread_release_buffer(dst, &fdst->picture);
1052     if (fsrc->picture.f->data[0]) {
1053         if ((ret = ff_thread_ref_frame(&fdst->picture, &fsrc->picture)) < 0)
1054             return ret;
1055     }
1056
1057     fdst->fsrc = fsrc;
1058
1059     return 0;
1060 }
1061
1062 AVCodec ff_ffv1_decoder = {
1063     .name           = "ffv1",
1064     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFmpeg video codec #1"),
1065     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1066     .id             = AV_CODEC_ID_FFV1,
1067     .priv_data_size = sizeof(FFV1Context),
1068     .init           = decode_init,
1069     .close          = ffv1_close,
1070     .decode         = decode_frame,
1071     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(init_thread_copy),
1072     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(update_thread_context),
1073     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 /*| CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/ |
1074                       CODEC_CAP_FRAME_THREADS | CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
1075 };