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

   1 /*
   2  * FFV1 decoder
   3  *
   4  * Copyright (c) 2003-2012 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   5  *
   6  * This file is part of Libav.
   7  *
   8  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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/pixdesc.h"
  30 #include "libavutil/crc.h"
  31 #include "libavutil/opt.h"
  32 #include "libavutil/imgutils.h"
  33 #include "libavutil/timer.h"
  34 #include "avcodec.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "get_bits.h"
  37 #include "put_bits.h"
  38 #include "rangecoder.h"
  39 #include "golomb.h"
  40 #include "mathops.h"
  41 #include "ffv1.h"
  42
  43 static inline av_flatten int get_symbol_inline(RangeCoder *c, uint8_t *state,
  44                                                int is_signed)
  45 {
  46     if (get_rac(c, state + 0))
  47         return 0;
  48     else {
  49         int i, e, a;
  50         e = 0;
  51         while (get_rac(c, state + 1 + FFMIN(e, 9))) // 1..10
  52             e++;
  53
  54         a = 1;
  55         for (i = e - 1; i >= 0; i--)
  56             a += a + get_rac(c, state + 22 + FFMIN(i, 9));  // 22..31
  57
  58         e = -(is_signed && get_rac(c, state + 11 + FFMIN(e, 10))); // 11..21
  59         return (a ^ e) - e;
  60     }
  61 }
  62
  63 static av_noinline int get_symbol(RangeCoder *c, uint8_t *state, int is_signed)
  64 {
  65     return get_symbol_inline(c, state, is_signed);
  66 }
  67
  68 static inline int get_vlc_symbol(GetBitContext *gb, VlcState *const state,
  69                                  int bits)
  70 {
  71     int k, i, v, ret;
  72
  73     i = state->count;
  74     k = 0;
  75     while (i < state->error_sum) { // FIXME: optimize
  76         k++;
  77         i += i;
  78     }
  79
  80     assert(k <= 8);
  81
  82     v = get_sr_golomb(gb, k, 12, bits);
  83     ff_dlog(NULL, "v:%d bias:%d error:%d drift:%d count:%d k:%d",
  84             v, state->bias, state->error_sum, state->drift, state->count, k);
  85
  86 #if 0 // JPEG LS
  87     if (k == 0 && 2 * state->drift <= -state->count)
  88         v ^= (-1);
  89 #else
  90     v ^= ((2 * state->drift + state->count) >> 31);
  91 #endif
  92
  93     ret = fold(v + state->bias, bits);
  94
  95     update_vlc_state(state, v);
  96
  97     return ret;
  98 }
  99
 100 static av_always_inline void decode_line(FFV1Context *s, int w,
 101                                          int16_t *sample[2],
 102                                          int plane_index, int bits)
 103 {
 104     PlaneContext *const p = &s->plane[plane_index];
 105     RangeCoder *const c   = &s->c;
 106     int x;
 107     int run_count = 0;
 108     int run_mode  = 0;
 109     int run_index = s->run_index;
 110
 111     for (x = 0; x < w; x++) {
 112         int diff, context, sign;
 113
 114         context = get_context(p, sample[1] + x, sample[0] + x, sample[1] + x);
 115         if (context < 0) {
 116             context = -context;
 117             sign    = 1;
 118         } else
 119             sign = 0;
 120
 121         av_assert2(context < p->context_count);
 122
 123         if (s->ac != AC_GOLOMB_RICE) {
 124             diff = get_symbol_inline(c, p->state[context], 1);
 125         } else {
 126             if (context == 0 && run_mode == 0)
 127                 run_mode = 1;
 128
 129             if (run_mode) {
 130                 if (run_count == 0 && run_mode == 1) {
 131                     if (get_bits1(&s->gb)) {
 132                         run_count = 1 << ff_log2_run[run_index];
 133                         if (x + run_count <= w)
 134                             run_index++;
 135                     } else {
 136                         if (ff_log2_run[run_index])
 137                             run_count = get_bits(&s->gb, ff_log2_run[run_index]);
 138                         else
 139                             run_count = 0;
 140                         if (run_index)
 141                             run_index--;
 142                         run_mode = 2;
 143                     }
 144                 }
 145                 run_count--;
 146                 if (run_count < 0) {
 147                     run_mode  = 0;
 148                     run_count = 0;
 149                     diff      = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context],
 150                                                bits);
 151                     if (diff >= 0)
 152                         diff++;
 153                 } else
 154                     diff = 0;
 155             } else
 156                 diff = get_vlc_symbol(&s->gb, &p->vlc_state[context], bits);
 157
 158             ff_dlog(s->avctx, "count:%d index:%d, mode:%d, x:%d pos:%d\n",
 159                     run_count, run_index, run_mode, x, get_bits_count(&s->gb));
 160         }
 161
 162         if (sign)
 163             diff = -diff;
 164
 165         sample[1][x] = (predict(sample[1] + x, sample[0] + x) + diff) &
 166                        ((1 << bits) - 1);
 167     }
 168     s->run_index = run_index;
 169 }
 170
 171 static void decode_plane(FFV1Context *s, uint8_t *src,
 172                          int w, int h, int stride, int plane_index)
 173 {
 174     int x, y;
 175     int16_t *sample[2];
 176     sample[0] = s->sample_buffer + 3;
 177     sample[1] = s->sample_buffer + w + 6 + 3;
 178
 179     s->run_index = 0;
 180
 181     memset(s->sample_buffer, 0, 2 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
 182
 183     for (y = 0; y < h; y++) {
 184         int16_t *temp = sample[0]; // FIXME: try a normal buffer
 185
 186         sample[0] = sample[1];
 187         sample[1] = temp;
 188
 189         sample[1][-1] = sample[0][0];
 190         sample[0][w]  = sample[0][w - 1];
 191
 192 // { START_TIMER
 193         if (s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8) {
 194             decode_line(s, w, sample, plane_index, 8);
 195             for (x = 0; x < w; x++)
 196                 src[x + stride * y] = sample[1][x];
 197         } else {
 198             decode_line(s, w, sample, plane_index,
 199                         s->avctx->bits_per_raw_sample);
 200             if (s->packed_at_lsb) {
 201                 for (x = 0; x < w; x++)
 202                     ((uint16_t *)(src + stride * y))[x] = sample[1][x];
 203             } else {
 204                 for (x = 0; x < w; x++)
 205                     ((uint16_t *)(src + stride * y))[x] = sample[1][x] << (16 - s->avctx->bits_per_raw_sample);
 206             }
 207         }
 208 // STOP_TIMER("decode-line") }
 209     }
 210 }
 211
 212 static void decode_rgb_frame(FFV1Context *s, uint8_t *src[3], int w, int h,
 213                              int stride[3])
 214 {
 215     int x, y, p;
 216     int16_t *sample[4][2];
 217     int lbd  = s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8;
 218     int bits = s->avctx->bits_per_raw_sample > 0
 219                ? s->avctx->bits_per_raw_sample
 220                : 8;
 221     int offset = 1 << bits;
 222
 223     for (x = 0; x < 4; x++) {
 224         sample[x][0] = s->sample_buffer +  x * 2      * (w + 6) + 3;
 225         sample[x][1] = s->sample_buffer + (x * 2 + 1) * (w + 6) + 3;
 226     }
 227
 228     s->run_index = 0;
 229
 230     memset(s->sample_buffer, 0, 8 * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
 231
 232     for (y = 0; y < h; y++) {
 233         for (p = 0; p < 3 + s->transparency; p++) {
 234             int16_t *temp = sample[p][0]; //FIXME try a normal buffer
 235
 236             sample[p][0] = sample[p][1];
 237             sample[p][1] = temp;
 238
 239             sample[p][1][-1] = sample[p][0][0];
 240             sample[p][0][w]  = sample[p][0][w - 1];
 241             if (lbd)
 242                 decode_line(s, w, sample[p], (p + 1) / 2, 9);
 243             else
 244                 decode_line(s, w, sample[p], (p + 1) / 2, bits + 1);
 245         }
 246         for (x = 0; x < w; x++) {
 247             int g = sample[0][1][x];
 248             int b = sample[1][1][x];
 249             int r = sample[2][1][x];
 250             int a = sample[3][1][x];
 251
 252             b -= offset;
 253             r -= offset;
 254             g -= (b + r) >> 2;
 255             b += g;
 256             r += g;
 257
 258             if (lbd)
 259                 *((uint32_t *)(src[0] + x * 4 + stride[0] * y)) = b +
 260                     (g << 8) + (r << 16) + (a << 24);
 261             else {
 262                 *((uint16_t *)(src[0] + x * 2 + stride[0] * y)) = b;
 263                 *((uint16_t *)(src[1] + x * 2 + stride[1] * y)) = g;
 264                 *((uint16_t *)(src[2] + x * 2 + stride[2] * y)) = r;
 265             }
 266         }
 267     }
 268 }
 269
 270 static int decode_slice_header(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
 271 {
 272     RangeCoder *c = &fs->c;
 273     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 274     unsigned ps, i, context_count;
 275     memset(state, 128, sizeof(state));
 276
 277     if (fs->ac == AC_RANGE_CUSTOM_TAB) {
 278         for (i = 1; i < 256; i++) {
 279             fs->c.one_state[i]        = f->state_transition[i];
 280             fs->c.zero_state[256 - i] = 256 - fs->c.one_state[i];
 281         }
 282     }
 283
 284     fs->slice_x      = get_symbol(c, state, 0) * f->width;
 285     fs->slice_y      = get_symbol(c, state, 0) * f->height;
 286     fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width + fs->slice_x;
 287     fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
 288
 289     fs->slice_x     /= f->num_h_slices;
 290     fs->slice_y     /= f->num_v_slices;
 291     fs->slice_width  = fs->slice_width / f->num_h_slices - fs->slice_x;
 292     fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
 293     if ((unsigned)fs->slice_width  > f->width ||
 294         (unsigned)fs->slice_height > f->height)
 295         return AVERROR_INVALIDDATA;
 296     if ((unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width ||
 297         (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
 298         return AVERROR_INVALIDDATA;
 299
 300     for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
 301         PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
 302         int idx               = get_symbol(c, state, 0);
 303         if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
 304             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "quant_table_index out of range\n");
 305             return AVERROR_INVALIDDATA;
 306         }
 307         p->quant_table_index = idx;
 308         memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx], sizeof(p->quant_table));
 309         context_count = f->context_count[idx];
 310
 311         if (p->context_count < context_count) {
 312             av_freep(&p->state);
 313             av_freep(&p->vlc_state);
 314         }
 315         p->context_count = context_count;
 316     }
 317
 318     ps = get_symbol(c, state, 0);
 319     if (ps == 1) {
 320         f->cur->interlaced_frame = 1;
 321         f->cur->top_field_first  = 1;
 322     } else if (ps == 2) {
 323         f->cur->interlaced_frame = 1;
 324         f->cur->top_field_first  = 0;
 325     } else if (ps == 3) {
 326         f->cur->interlaced_frame = 0;
 327     }
 328     f->cur->sample_aspect_ratio.num = get_symbol(c, state, 0);
 329     f->cur->sample_aspect_ratio.den = get_symbol(c, state, 0);
 330
 331     if (av_image_check_sar(f->width, f->height,
 332                            f->cur->sample_aspect_ratio) < 0) {
 333         av_log(f->avctx, AV_LOG_WARNING, "ignoring invalid SAR: %u/%u\n",
 334                f->cur->sample_aspect_ratio.num,
 335                f->cur->sample_aspect_ratio.den);
 336         f->cur->sample_aspect_ratio = (AVRational){ 0, 1 };
 337     }
 338
 339     return 0;
 340 }
 341
 342 static int decode_slice(AVCodecContext *c, void *arg)
 343 {
 344     FFV1Context *fs = *(void **)arg;
 345     FFV1Context *f  = fs->avctx->priv_data;
 346     int width, height, x, y, ret;
 347     const int ps = (av_pix_fmt_desc_get(c->pix_fmt)->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PLANAR)
 348                    ? (c->bits_per_raw_sample > 8) + 1
 349                    : 4;
 350     AVFrame *const p = f->cur;
 351
 352     if (f->version > 2) {
 353         if (decode_slice_header(f, fs) < 0) {
 354             fs->slice_damaged = 1;
 355             return AVERROR_INVALIDDATA;
 356         }
 357     }
 358     if ((ret = ffv1_init_slice_state(f, fs)) < 0)
 359         return ret;
 360     if (f->cur->key_frame)
 361         ffv1_clear_slice_state(f, fs);
 362     width  = fs->slice_width;
 363     height = fs->slice_height;
 364     x      = fs->slice_x;
 365     y      = fs->slice_y;
 366
 367     if (fs->ac == AC_GOLOMB_RICE) {
 368         if (f->version == 3 && f->minor_version > 1 || f->version > 3)
 369             get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
 370         fs->ac_byte_count = f->version > 2 || (!x && !y) ? fs->c.bytestream - fs->c.bytestream_start - 1 : 0;
 371         init_get_bits(&fs->gb, fs->c.bytestream_start + fs->ac_byte_count,
 372                       (fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream_start -
 373                        fs->ac_byte_count) * 8);
 374     }
 375
 376     av_assert1(width && height);
 377     if (f->colorspace == 0) {
 378         const int chroma_width  = AV_CEIL_RSHIFT(width,  f->chroma_h_shift);
 379         const int chroma_height = AV_CEIL_RSHIFT(height, f->chroma_v_shift);
 380         const int cx            = x >> f->chroma_h_shift;
 381         const int cy            = y >> f->chroma_v_shift;
 382         decode_plane(fs, p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0], width,
 383                      height, p->linesize[0],
 384                      0);
 385
 386         if (f->chroma_planes) {
 387             decode_plane(fs, p->data[1] + ps * cx + cy * p->linesize[1],
 388                          chroma_width, chroma_height, p->linesize[1],
 389                          1);
 390             decode_plane(fs, p->data[2] + ps * cx + cy * p->linesize[2],
 391                          chroma_width, chroma_height, p->linesize[2],
 392                          1);
 393         }
 394         if (fs->transparency)
 395             decode_plane(fs, p->data[3] + ps * x + y * p->linesize[3], width,
 396                          height, p->linesize[3],
 397                          2);
 398     } else {
 399         uint8_t *planes[3] = { p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0],
 400                                p->data[1] + ps * x + y * p->linesize[1],
 401                                p->data[2] + ps * x + y * p->linesize[2] };
 402         decode_rgb_frame(fs, planes, width, height, p->linesize);
 403     }
 404     if (fs->ac != AC_GOLOMB_RICE && f->version > 2) {
 405         int v;
 406         get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
 407         v = fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream - 2 - 5 * f->ec;
 408         if (v) {
 409             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "bytestream end mismatching by %d\n",
 410                    v);
 411             fs->slice_damaged = 1;
 412         }
 413     }
 414
 415     emms_c();
 416
 417     return 0;
 418 }
 419
 420 static int read_quant_table(RangeCoder *c, int16_t *quant_table, int scale)
 421 {
 422     int v;
 423     int i = 0;
 424     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 425
 426     memset(state, 128, sizeof(state));
 427
 428     for (v = 0; i < 128; v++) {
 429         unsigned len = get_symbol(c, state, 0) + 1;
 430
 431         if (len > 128 - i)
 432             return -1;
 433
 434         while (len--) {
 435             quant_table[i] = scale * v;
 436             i++;
 437         }
 438     }
 439
 440     for (i = 1; i < 128; i++)
 441         quant_table[256 - i] = -quant_table[i];
 442     quant_table[128] = -quant_table[127];
 443
 444     return 2 * v - 1;
 445 }
 446
 447 static int read_quant_tables(RangeCoder *c,
 448                              int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256])
 449 {
 450     int i;
 451     int context_count = 1;
 452
 453     for (i = 0; i < 5; i++) {
 454         context_count *= read_quant_table(c, quant_table[i], context_count);
 455         if (context_count > 32768U) {
 456             return -1;
 457         }
 458     }
 459     return (context_count + 1) / 2;
 460 }
 461
 462 static int read_extra_header(FFV1Context *f)
 463 {
 464     RangeCoder *const c = &f->c;
 465     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 466     int i, j, k, ret;
 467     uint8_t state2[32][CONTEXT_SIZE];
 468
 469     memset(state2, 128, sizeof(state2));
 470     memset(state, 128, sizeof(state));
 471
 472     ff_init_range_decoder(c, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
 473     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
 474
 475     f->version = get_symbol(c, state, 0);
 476     if (f->version > 2) {
 477         c->bytestream_end -= 4;
 478         f->minor_version   = get_symbol(c, state, 0);
 479     }
 480     f->ac = get_symbol(c, state, 0);
 481
 482     if (f->ac == AC_RANGE_CUSTOM_TAB) {
 483         for (i = 1; i < 256; i++)
 484             f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
 485     }
 486
 487     f->colorspace                 = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
 488     f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
 489     f->chroma_planes              = get_rac(c, state);
 490     f->chroma_h_shift             = get_symbol(c, state, 0);
 491     f->chroma_v_shift             = get_symbol(c, state, 0);
 492     f->transparency               = get_rac(c, state);
 493     f->plane_count                = 2 + f->transparency;
 494     f->num_h_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
 495     f->num_v_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
 496
 497     if (f->num_h_slices > (unsigned)f->width ||
 498         f->num_v_slices > (unsigned)f->height) {
 499         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many slices\n");
 500         return AVERROR_INVALIDDATA;
 501     }
 502
 503     f->quant_table_count = get_symbol(c, state, 0);
 504     if (f->quant_table_count > (unsigned)MAX_QUANT_TABLES)
 505         return AVERROR_INVALIDDATA;
 506     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
 507         f->context_count[i] = read_quant_tables(c, f->quant_tables[i]);
 508         if (f->context_count[i] < 0) {
 509             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
 510             return AVERROR_INVALIDDATA;
 511         }
 512     }
 513     if ((ret = ffv1_allocate_initial_states(f)) < 0)
 514         return ret;
 515
 516     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
 517         if (get_rac(c, state)) {
 518             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
 519                 for (k = 0; k < CONTEXT_SIZE; k++) {
 520                     int pred = j ? f->initial_states[i][j - 1][k] : 128;
 521                     f->initial_states[i][j][k] =
 522                         (pred + get_symbol(c, state2[k], 1)) & 0xFF;
 523                 }
 524         }
 525
 526     if (f->version > 2) {
 527         f->ec = get_symbol(c, state, 0);
 528     }
 529
 530     if (f->version > 2) {
 531         unsigned v;
 532         v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0,
 533                    f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
 534         if (v) {
 535             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", v);
 536             return AVERROR_INVALIDDATA;
 537         }
 538     }
 539
 540     av_log(f->avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 541            "FFV1 version %d.%d colorspace %d - %d bits - %d/%d planes, %s transparent - tile geometry %dx%d - %s\n",
 542            f->version, f->minor_version, f->colorspace, f->avctx->bits_per_raw_sample,
 543            f->plane_count, f->chroma_planes, f->transparency ? "" : "not",
 544            f->num_h_slices, f->num_v_slices,
 545            f->ec ? "per-slice crc" : "no crc");
 546
 547     return 0;
 548 }
 549
 550
 551 static int read_header(FFV1Context *f)
 552 {
 553     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 554     int i, j, context_count = -1;
 555     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
 556
 557     memset(state, 128, sizeof(state));
 558
 559     if (f->version < 2) {
 560         int chroma_planes, chroma_h_shift, chroma_v_shift, transparency, colorspace, bits_per_raw_sample;
 561         unsigned v = get_symbol(c, state, 0);
 562         if (v > 1) {
 563             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 564                    "invalid version %d in version 1 header\n", v);
 565             return AVERROR_INVALIDDATA;
 566         }
 567         f->version = v;
 568
 569         f->ac = get_symbol(c, state, 0);
 570
 571         if (f->ac == AC_RANGE_CUSTOM_TAB) {
 572             for (i = 1; i < 256; i++)
 573                 f->state_transition[i] =
 574                     get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
 575         }
 576
 577         colorspace          = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
 578         bits_per_raw_sample = f->version > 0 ? get_symbol(c, state, 0) : f->avctx->bits_per_raw_sample;
 579         chroma_planes       = get_rac(c, state);
 580         chroma_h_shift      = get_symbol(c, state, 0);
 581         chroma_v_shift      = get_symbol(c, state, 0);
 582         transparency        = get_rac(c, state);
 583
 584         if (f->plane_count) {
 585             if (colorspace          != f->colorspace                 ||
 586                 bits_per_raw_sample != f->avctx->bits_per_raw_sample ||
 587                 chroma_planes       != f->chroma_planes              ||
 588                 chroma_h_shift      != f->chroma_h_shift             ||
 589                 chroma_v_shift      != f->chroma_v_shift             ||
 590                 transparency        != f->transparency) {
 591                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid change of global parameters\n");
 592                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 593             }
 594         }
 595
 596         f->colorspace                 = colorspace;
 597         f->avctx->bits_per_raw_sample = bits_per_raw_sample;
 598         f->chroma_planes              = chroma_planes;
 599         f->chroma_h_shift             = chroma_h_shift;
 600         f->chroma_v_shift             = chroma_v_shift;
 601         f->transparency               = transparency;
 602
 603         f->plane_count    = 2 + f->transparency;
 604     }
 605
 606     if (f->colorspace == 0) {
 607         if (f->transparency && f->avctx->bits_per_raw_sample > 8) {
 608             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 609                    "Transparency not supported for bit depth %d\n",
 610                    f->avctx->bits_per_raw_sample);
 611             return AVERROR(ENOSYS);
 612         }
 613         if (!f->transparency && !f->chroma_planes) {
 614             if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8)
 615                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
 616             else
 617                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
 618         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && !f->transparency) {
 619             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 620             case 0x00:
 621                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P;
 622                 break;
 623             case 0x01:
 624                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P;
 625                 break;
 626             case 0x10:
 627                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 628                 break;
 629             case 0x11:
 630                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 631                 break;
 632             case 0x20:
 633                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV411P;
 634                 break;
 635             case 0x22:
 636                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV410P;
 637                 break;
 638             default:
 639                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
 640                 return AVERROR(ENOSYS);
 641             }
 642         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && f->transparency) {
 643             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 644             case 0x00:
 645                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P;
 646                 break;
 647             case 0x10:
 648                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P;
 649                 break;
 650             case 0x11:
 651                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P;
 652                 break;
 653             default:
 654                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
 655                 return AVERROR(ENOSYS);
 656             }
 657         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9) {
 658             f->packed_at_lsb = 1;
 659             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 660             case 0x00:
 661                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9;
 662                 break;
 663             case 0x10:
 664                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9;
 665                 break;
 666             case 0x11:
 667                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9;
 668                 break;
 669             default:
 670                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
 671                 return AVERROR(ENOSYS);
 672             }
 673         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10) {
 674             f->packed_at_lsb = 1;
 675             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 676             case 0x00:
 677                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10;
 678                 break;
 679             case 0x10:
 680                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
 681                 break;
 682             case 0x11:
 683                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10;
 684                 break;
 685             default:
 686                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
 687                 return AVERROR(ENOSYS);
 688             }
 689         } else {
 690             switch (16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 691             case 0x00:
 692                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P16;
 693                 break;
 694             case 0x10:
 695                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P16;
 696                 break;
 697             case 0x11:
 698                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P16;
 699                 break;
 700             default:
 701                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
 702                 return AVERROR(ENOSYS);
 703             }
 704         }
 705     } else if (f->colorspace == 1) {
 706         if (f->chroma_h_shift || f->chroma_v_shift) {
 707             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 708                    "chroma subsampling not supported in this colorspace\n");
 709             return AVERROR(ENOSYS);
 710         }
 711         if (f->transparency) {
 712             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 713                    "Transparency not supported in this colorspace\n");
 714                    return AVERROR(ENOSYS);
 715         }
 716         switch (f->avctx->bits_per_raw_sample) {
 717         case 0:
 718         case 8:
 719             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
 720             break;
 721         case 9:
 722             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP9;
 723             break;
 724         case 10:
 725             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP10;
 726             break;
 727         default:
 728             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 729                    "bit depth %d not supported\n",
 730                    f->avctx->bits_per_raw_sample);
 731             return AVERROR(ENOSYS);
 732         }
 733     } else {
 734         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "colorspace not supported\n");
 735         return AVERROR(ENOSYS);
 736     }
 737
 738     ff_dlog(f->avctx, "%d %d %d\n",
 739             f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift, f->avctx->pix_fmt);
 740     if (f->version < 2) {
 741         context_count = read_quant_tables(c, f->quant_table);
 742         if (context_count < 0) {
 743             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
 744             return AVERROR_INVALIDDATA;
 745         }
 746     } else if (f->version < 3) {
 747         f->slice_count = get_symbol(c, state, 0);
 748     } else {
 749         const uint8_t *p = c->bytestream_end;
 750         for (f->slice_count = 0;
 751              f->slice_count < MAX_SLICES && 3 < p - c->bytestream_start;
 752              f->slice_count++) {
 753             int trailer = 3 + 5 * !!f->ec;
 754             int size    = AV_RB24(p - trailer);
 755             if (size + trailer > p - c->bytestream_start)
 756                 break;
 757             p -= size + trailer;
 758         }
 759     }
 760     if (f->slice_count > (unsigned)MAX_SLICES || f->slice_count <= 0) {
 761         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count %d is invalid\n",
 762                f->slice_count);
 763         return AVERROR_INVALIDDATA;
 764     }
 765
 766     for (j = 0; j < f->slice_count; j++) {
 767         FFV1Context *fs = f->slice_context[j];
 768         fs->ac            = f->ac;
 769         fs->packed_at_lsb = f->packed_at_lsb;
 770
 771         fs->slice_damaged = 0;
 772
 773         if (f->version == 2) {
 774             fs->slice_x     = get_symbol(c, state, 0) * f->width;
 775             fs->slice_y     = get_symbol(c, state, 0) * f->height;
 776             fs->slice_width =
 777                 (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width + fs->slice_x;
 778             fs->slice_height =
 779                 (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
 780
 781             fs->slice_x      /= f->num_h_slices;
 782             fs->slice_y      /= f->num_v_slices;
 783             fs->slice_width  = fs->slice_width  / f->num_h_slices - fs->slice_x;
 784             fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
 785             if ((unsigned)fs->slice_width > f->width ||
 786                 (unsigned)fs->slice_height > f->height)
 787                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 788             if ((unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width > f->width
 789                 || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height >
 790                 f->height)
 791                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 792         }
 793
 794         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
 795             PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
 796
 797             if (f->version == 2) {
 798                 int idx = get_symbol(c, state, 0);
 799                 if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
 800                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 801                            "quant_table_index out of range\n");
 802                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 803                 }
 804                 p->quant_table_index = idx;
 805                 memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx],
 806                        sizeof(p->quant_table));
 807                 context_count = f->context_count[idx];
 808             } else {
 809                 memcpy(p->quant_table, f->quant_table, sizeof(p->quant_table));
 810             }
 811
 812             if (f->version <= 2) {
 813                 av_assert0(context_count >= 0);
 814                 if (p->context_count < context_count) {
 815                     av_freep(&p->state);
 816                     av_freep(&p->vlc_state);
 817                 }
 818                 p->context_count = context_count;
 819             }
 820         }
 821     }
 822     return 0;
 823 }
 824
 825 static av_cold int ffv1_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 826 {
 827     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
 828     int ret;
 829
 830     ffv1_common_init(avctx);
 831
 832     f->last_picture = av_frame_alloc();
 833     if (!f->last_picture)
 834         return AVERROR(ENOMEM);
 835
 836     if (avctx->extradata && (ret = read_extra_header(f)) < 0)
 837         return ret;
 838
 839     if ((ret = ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
 840         return ret;
 841
 842     return 0;
 843 }
 844
 845 static int ffv1_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 846                              int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 847 {
 848     uint8_t *buf        = avpkt->data;
 849     int buf_size        = avpkt->size;
 850     FFV1Context *f      = avctx->priv_data;
 851     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
 852     int i, ret;
 853     uint8_t keystate = 128;
 854     uint8_t *buf_p;
 855     AVFrame *const p    = data;
 856
 857     f->cur = p;
 858
 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_get_buffer(avctx, p, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0) {
 879         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 880         return ret;
 881     }
 882
 883     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 884         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 885                "ver:%d keyframe:%d coder:%d ec:%d slices:%d bps:%d\n",
 886                f->version, p->key_frame, f->ac, f->ec, f->slice_count,
 887                f->avctx->bits_per_raw_sample);
 888
 889     buf_p = buf + buf_size;
 890     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
 891         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
 892         int trailer     = 3 + 5 * !!f->ec;
 893         int v;
 894
 895         if (i || f->version > 2)
 896             v = AV_RB24(buf_p - trailer) + trailer;
 897         else
 898             v = buf_p - c->bytestream_start;
 899         if (buf_p - c->bytestream_start < v) {
 900             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Slice pointer chain broken\n");
 901             return AVERROR_INVALIDDATA;
 902         }
 903         buf_p -= v;
 904
 905         if (f->ec) {
 906             unsigned crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, buf_p, v);
 907             if (crc) {
 908                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", crc);
 909                 fs->slice_damaged = 1;
 910             }
 911         }
 912
 913         if (i) {
 914             ff_init_range_decoder(&fs->c, buf_p, v);
 915         } else
 916             fs->c.bytestream_end = buf_p + v;
 917
 918         fs->cur = p;
 919     }
 920
 921     avctx->execute(avctx, decode_slice, &f->slice_context[0], NULL,
 922                    f->slice_count,
 923                    sizeof(void *));
 924
 925     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
 926         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
 927         int j;
 928         if (fs->slice_damaged && f->last_picture->data[0]) {
 929             const uint8_t *src[4];
 930             uint8_t *dst[4];
 931             for (j = 0; j < 4; j++) {
 932                 int sh = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_h_shift : 0;
 933                 int sv = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_v_shift : 0;
 934                 dst[j] = p->data[j] + p->linesize[j] *
 935                          (fs->slice_y >> sv) + (fs->slice_x >> sh);
 936                 src[j] = f->last_picture->data[j] +
 937                          f->last_picture->linesize[j] *
 938                          (fs->slice_y >> sv) + (fs->slice_x >> sh);
 939             }
 940             av_image_copy(dst, p->linesize, src,
 941                           f->last_picture->linesize,
 942                           avctx->pix_fmt, fs->slice_width,
 943                           fs->slice_height);
 944         }
 945     }
 946
 947     f->picture_number++;
 948
 949     av_frame_unref(f->last_picture);
 950     if ((ret = av_frame_ref(f->last_picture, p)) < 0)
 951         return ret;
 952     f->cur = NULL;
 953
 954     *got_frame = 1;
 955
 956     return buf_size;
 957 }
 958
 959 static av_cold int ffv1_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 960 {
 961     FFV1Context *s = avctx->priv_data;;
 962
 963     av_frame_free(&s->last_picture);
 964
 965     ffv1_close(avctx);
 966
 967     return 0;
 968 }
 969
 970 AVCodec ff_ffv1_decoder = {
 971     .name           = "ffv1",
 972     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFmpeg video codec #1"),
 973     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 974     .id             = AV_CODEC_ID_FFV1,
 975     .priv_data_size = sizeof(FFV1Context),
 976     .init           = ffv1_decode_init,
 977     .close          = ffv1_decode_close,
 978     .decode         = ffv1_decode_frame,
 979     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 /*| AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/ |
 980                       AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
 981 };