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