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 * s->slice_rct_by_coef + r * s->slice_rct_ry_coef) >> 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         if (fs->slice_coding_mode != 1) {
 337             fs->slice_rct_by_coef = get_symbol(c, state, 0);
 338             fs->slice_rct_ry_coef = get_symbol(c, state, 0);
 339             if ((uint64_t)fs->slice_rct_by_coef + (uint64_t)fs->slice_rct_ry_coef > 4) {
 340                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice_rct_y_coef out of range\n");
 341                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 342             }
 343         }
 344     }
 345     return 0;
 346 }
 347
 348 static int decode_slice(AVCodecContext *c, void *arg)
 349 {
 350     FFV1Context *fs   = *(void **)arg;
 351     FFV1Context *f    = fs->avctx->priv_data;
 352     int width, height, x, y, ret;
 353     const int ps      = av_pix_fmt_desc_get(c->pix_fmt)->comp[0].step_minus1 + 1;
 354     AVFrame * const p = f->cur;
 355     int i, si;
 356
 357     for( si=0; fs != f->slice_context[si]; si ++)
 358         ;
 359
 360     if(f->fsrc && !p->key_frame)
 361         ff_thread_await_progress(&f->last_picture, si, 0);
 362
 363     if(f->fsrc && !p->key_frame) {
 364         FFV1Context *fssrc = f->fsrc->slice_context[si];
 365         FFV1Context *fsdst = f->slice_context[si];
 366         av_assert1(fsdst->plane_count == fssrc->plane_count);
 367         av_assert1(fsdst == fs);
 368
 369         if (!p->key_frame)
 370             fsdst->slice_damaged |= fssrc->slice_damaged;
 371
 372         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
 373             PlaneContext *psrc = &fssrc->plane[i];
 374             PlaneContext *pdst = &fsdst->plane[i];
 375
 376             av_free(pdst->state);
 377             av_free(pdst->vlc_state);
 378             memcpy(pdst, psrc, sizeof(*pdst));
 379             pdst->state = NULL;
 380             pdst->vlc_state = NULL;
 381
 382             if (fssrc->ac) {
 383                 pdst->state = av_malloc(CONTEXT_SIZE * psrc->context_count);
 384                 memcpy(pdst->state, psrc->state, CONTEXT_SIZE * psrc->context_count);
 385             } else {
 386                 pdst->vlc_state = av_malloc(sizeof(*pdst->vlc_state) * psrc->context_count);
 387                 memcpy(pdst->vlc_state, psrc->vlc_state, sizeof(*pdst->vlc_state) * psrc->context_count);
 388             }
 389         }
 390     }
 391
 392     fs->slice_rct_by_coef = 1;
 393     fs->slice_rct_ry_coef = 1;
 394
 395     if (f->version > 2) {
 396         if (ffv1_init_slice_state(f, fs) < 0)
 397             return AVERROR(ENOMEM);
 398         if (decode_slice_header(f, fs) < 0) {
 399             fs->slice_damaged = 1;
 400             return AVERROR_INVALIDDATA;
 401         }
 402     }
 403     if ((ret = ffv1_init_slice_state(f, fs)) < 0)
 404         return ret;
 405     if (f->cur->key_frame || fs->slice_reset_contexts)
 406         ffv1_clear_slice_state(f, fs);
 407
 408     width  = fs->slice_width;
 409     height = fs->slice_height;
 410     x      = fs->slice_x;
 411     y      = fs->slice_y;
 412
 413     if (!fs->ac) {
 414         if (f->version == 3 && f->micro_version > 1 || f->version > 3)
 415             get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
 416         fs->ac_byte_count = f->version > 2 || (!x && !y) ? fs->c.bytestream - fs->c.bytestream_start - 1 : 0;
 417         init_get_bits(&fs->gb,
 418                       fs->c.bytestream_start + fs->ac_byte_count,
 419                       (fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream_start - fs->ac_byte_count) * 8);
 420     }
 421
 422     av_assert1(width && height);
 423     if (f->colorspace == 0) {
 424         const int chroma_width  = FF_CEIL_RSHIFT(width,  f->chroma_h_shift);
 425         const int chroma_height = FF_CEIL_RSHIFT(height, f->chroma_v_shift);
 426         const int cx            = x >> f->chroma_h_shift;
 427         const int cy            = y >> f->chroma_v_shift;
 428         decode_plane(fs, p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0], width, height, p->linesize[0], 0);
 429
 430         if (f->chroma_planes) {
 431             decode_plane(fs, p->data[1] + ps*cx+cy*p->linesize[1], chroma_width, chroma_height, p->linesize[1], 1);
 432             decode_plane(fs, p->data[2] + ps*cx+cy*p->linesize[2], chroma_width, chroma_height, p->linesize[2], 1);
 433         }
 434         if (fs->transparency)
 435             decode_plane(fs, p->data[3] + ps*x + y*p->linesize[3], width, height, p->linesize[3], 2);
 436     } else {
 437         uint8_t *planes[3] = { p->data[0] + ps * x + y * p->linesize[0],
 438                                p->data[1] + ps * x + y * p->linesize[1],
 439                                p->data[2] + ps * x + y * p->linesize[2] };
 440         decode_rgb_frame(fs, planes, width, height, p->linesize);
 441     }
 442     if (fs->ac && f->version > 2) {
 443         int v;
 444         get_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 });
 445         v = fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream - 2 - 5*f->ec;
 446         if (v) {
 447             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "bytestream end mismatching by %d\n", v);
 448             fs->slice_damaged = 1;
 449         }
 450     }
 451
 452     emms_c();
 453
 454     ff_thread_report_progress(&f->picture, si, 0);
 455
 456     return 0;
 457 }
 458
 459 static int read_quant_table(RangeCoder *c, int16_t *quant_table, int scale)
 460 {
 461     int v;
 462     int i = 0;
 463     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 464
 465     memset(state, 128, sizeof(state));
 466
 467     for (v = 0; i < 128; v++) {
 468         unsigned len = get_symbol(c, state, 0) + 1;
 469
 470         if (len > 128 - i)
 471             return AVERROR_INVALIDDATA;
 472
 473         while (len--) {
 474             quant_table[i] = scale * v;
 475             i++;
 476         }
 477     }
 478
 479     for (i = 1; i < 128; i++)
 480         quant_table[256 - i] = -quant_table[i];
 481     quant_table[128] = -quant_table[127];
 482
 483     return 2 * v - 1;
 484 }
 485
 486 static int read_quant_tables(RangeCoder *c,
 487                              int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256])
 488 {
 489     int i;
 490     int context_count = 1;
 491
 492     for (i = 0; i < 5; i++) {
 493         context_count *= read_quant_table(c, quant_table[i], context_count);
 494         if (context_count > 32768U) {
 495             return AVERROR_INVALIDDATA;
 496         }
 497     }
 498     return (context_count + 1) / 2;
 499 }
 500
 501 static int read_extra_header(FFV1Context *f)
 502 {
 503     RangeCoder *const c = &f->c;
 504     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 505     int i, j, k, ret;
 506     uint8_t state2[32][CONTEXT_SIZE];
 507
 508     memset(state2, 128, sizeof(state2));
 509     memset(state, 128, sizeof(state));
 510
 511     ff_init_range_decoder(c, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
 512     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
 513
 514     f->version = get_symbol(c, state, 0);
 515     if (f->version < 2) {
 516         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid version in global header\n");
 517         return AVERROR_INVALIDDATA;
 518     }
 519     if (f->version > 2) {
 520         c->bytestream_end -= 4;
 521         f->micro_version = get_symbol(c, state, 0);
 522     }
 523     f->ac = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
 524     if (f->ac > 1) {
 525         for (i = 1; i < 256; i++)
 526             f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
 527     }
 528
 529     f->colorspace                 = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
 530     f->avctx->bits_per_raw_sample = get_symbol(c, state, 0);
 531     f->chroma_planes              = get_rac(c, state);
 532     f->chroma_h_shift             = get_symbol(c, state, 0);
 533     f->chroma_v_shift             = get_symbol(c, state, 0);
 534     f->transparency               = get_rac(c, state);
 535     f->plane_count                = 1 + (f->chroma_planes || f->version<4) + f->transparency;
 536     f->num_h_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
 537     f->num_v_slices               = 1 + get_symbol(c, state, 0);
 538
 539     if (f->num_h_slices > (unsigned)f->width  || !f->num_h_slices ||
 540         f->num_v_slices > (unsigned)f->height || !f->num_v_slices
 541        ) {
 542         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count invalid\n");
 543         return AVERROR_INVALIDDATA;
 544     }
 545
 546     f->quant_table_count = get_symbol(c, state, 0);
 547     if (f->quant_table_count > (unsigned)MAX_QUANT_TABLES)
 548         return AVERROR_INVALIDDATA;
 549
 550     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
 551         f->context_count[i] = read_quant_tables(c, f->quant_tables[i]);
 552         if (f->context_count[i] < 0) {
 553             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
 554             return AVERROR_INVALIDDATA;
 555         }
 556     }
 557     if ((ret = ffv1_allocate_initial_states(f)) < 0)
 558         return ret;
 559
 560     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
 561         if (get_rac(c, state)) {
 562             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
 563                 for (k = 0; k < CONTEXT_SIZE; k++) {
 564                     int pred = j ? f->initial_states[i][j - 1][k] : 128;
 565                     f->initial_states[i][j][k] =
 566                         (pred + get_symbol(c, state2[k], 1)) & 0xFF;
 567                 }
 568         }
 569
 570     if (f->version > 2) {
 571         f->ec = get_symbol(c, state, 0);
 572         if (f->micro_version > 2)
 573             f->intra = get_symbol(c, state, 0);
 574     }
 575
 576     if (f->version > 2) {
 577         unsigned v;
 578         v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0,
 579                    f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
 580         if (v) {
 581             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!\n", v);
 582             return AVERROR_INVALIDDATA;
 583         }
 584     }
 585
 586     if (f->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 587         av_log(f->avctx, AV_LOG_DEBUG,
 588                "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",
 589                f->version, f->micro_version,
 590                f->ac,
 591                f->colorspace,
 592                f->avctx->bits_per_raw_sample,
 593                f->chroma_planes, f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift,
 594                f->transparency,
 595                f->num_h_slices, f->num_v_slices,
 596                f->quant_table_count,
 597                f->ec,
 598                f->intra
 599               );
 600     return 0;
 601 }
 602
 603 static int read_header(FFV1Context *f)
 604 {
 605     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 606     int i, j, context_count = -1; //-1 to avoid warning
 607     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
 608
 609     memset(state, 128, sizeof(state));
 610
 611     if (f->version < 2) {
 612         int chroma_planes, chroma_h_shift, chroma_v_shift, transparency, colorspace, bits_per_raw_sample;
 613         unsigned v= get_symbol(c, state, 0);
 614         if (v >= 2) {
 615             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid version %d in ver01 header\n", v);
 616             return AVERROR_INVALIDDATA;
 617         }
 618         f->version = v;
 619         f->ac      = f->avctx->coder_type = get_symbol(c, state, 0);
 620         if (f->ac > 1) {
 621             for (i = 1; i < 256; i++)
 622                 f->state_transition[i] = get_symbol(c, state, 1) + c->one_state[i];
 623         }
 624
 625         colorspace     = get_symbol(c, state, 0); //YUV cs type
 626         bits_per_raw_sample = f->version > 0 ? get_symbol(c, state, 0) : f->avctx->bits_per_raw_sample;
 627         chroma_planes  = get_rac(c, state);
 628         chroma_h_shift = get_symbol(c, state, 0);
 629         chroma_v_shift = get_symbol(c, state, 0);
 630         transparency   = get_rac(c, state);
 631
 632         if (f->plane_count) {
 633             if (   colorspace    != f->colorspace
 634                 || bits_per_raw_sample != f->avctx->bits_per_raw_sample
 635                 || chroma_planes != f->chroma_planes
 636                 || chroma_h_shift!= f->chroma_h_shift
 637                 || chroma_v_shift!= f->chroma_v_shift
 638                 || transparency  != f->transparency) {
 639                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid change of global parameters\n");
 640                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 641             }
 642         }
 643
 644         f->colorspace     = colorspace;
 645         f->avctx->bits_per_raw_sample = bits_per_raw_sample;
 646         f->chroma_planes  = chroma_planes;
 647         f->chroma_h_shift = chroma_h_shift;
 648         f->chroma_v_shift = chroma_v_shift;
 649         f->transparency   = transparency;
 650
 651         f->plane_count    = 2 + f->transparency;
 652     }
 653
 654     if (f->colorspace == 0) {
 655         if (f->avctx->skip_alpha) f->transparency = 0;
 656         if (!f->transparency && !f->chroma_planes) {
 657             if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8)
 658                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY8;
 659             else
 660                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GRAY16;
 661         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample<=8 && !f->transparency) {
 662             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 663             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P; break;
 664             case 0x01: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P; break;
 665             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P; break;
 666             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P; break;
 667             case 0x20: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV411P; break;
 668             case 0x22: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV410P; break;
 669             }
 670         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample <= 8 && f->transparency) {
 671             switch(16*f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 672             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P; break;
 673             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P; break;
 674             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P; break;
 675             }
 676         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9 && !f->transparency) {
 677             f->packed_at_lsb = 1;
 678             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 679             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9; break;
 680             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9; break;
 681             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9; break;
 682             }
 683         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 9 && f->transparency) {
 684             f->packed_at_lsb = 1;
 685             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 686             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P9; break;
 687             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P9; break;
 688             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P9; break;
 689             }
 690         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10 && !f->transparency) {
 691             f->packed_at_lsb = 1;
 692             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 693             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10; break;
 694             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10; break;
 695             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10; break;
 696             }
 697         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10 && f->transparency) {
 698             f->packed_at_lsb = 1;
 699             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 700             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P10; break;
 701             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P10; break;
 702             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P10; break;
 703             }
 704         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 16 && !f->transparency){
 705             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 706             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P16; break;
 707             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P16; break;
 708             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P16; break;
 709             }
 710         } else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 16 && f->transparency){
 711             switch(16 * f->chroma_h_shift + f->chroma_v_shift) {
 712             case 0x00: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P16; break;
 713             case 0x10: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P16; break;
 714             case 0x11: f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P16; break;
 715             }
 716         }
 717     } else if (f->colorspace == 1) {
 718         if (f->chroma_h_shift || f->chroma_v_shift) {
 719             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 720                    "chroma subsampling not supported in this colorspace\n");
 721             return AVERROR(ENOSYS);
 722         }
 723         if (     f->avctx->bits_per_raw_sample ==  9)
 724             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP9;
 725         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 10)
 726             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP10;
 727         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 12)
 728             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP12;
 729         else if (f->avctx->bits_per_raw_sample == 14)
 730             f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP14;
 731         else
 732         if (f->transparency) f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
 733         else                 f->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_0RGB32;
 734     } else {
 735         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "colorspace not supported\n");
 736         return AVERROR(ENOSYS);
 737     }
 738     if (f->avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
 739         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
 740         return AVERROR(ENOSYS);
 741     }
 742
 743     av_dlog(f->avctx, "%d %d %d\n",
 744             f->chroma_h_shift, f->chroma_v_shift, f->avctx->pix_fmt);
 745     if (f->version < 2) {
 746         context_count = read_quant_tables(c, f->quant_table);
 747         if (context_count < 0) {
 748             av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "read_quant_table error\n");
 749             return AVERROR_INVALIDDATA;
 750         }
 751     } else if (f->version < 3) {
 752         f->slice_count = get_symbol(c, state, 0);
 753     } else {
 754         const uint8_t *p = c->bytestream_end;
 755         for (f->slice_count = 0;
 756              f->slice_count < MAX_SLICES && 3 < p - c->bytestream_start;
 757              f->slice_count++) {
 758             int trailer = 3 + 5*!!f->ec;
 759             int size = AV_RB24(p-trailer);
 760             if (size + trailer > p - c->bytestream_start)
 761                 break;
 762             p -= size + trailer;
 763         }
 764     }
 765     if (f->slice_count > (unsigned)MAX_SLICES || f->slice_count <= 0) {
 766         av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "slice count %d is invalid\n", f->slice_count);
 767         return AVERROR_INVALIDDATA;
 768     }
 769
 770     for (j = 0; j < f->slice_count; j++) {
 771         FFV1Context *fs = f->slice_context[j];
 772         fs->ac            = f->ac;
 773         fs->packed_at_lsb = f->packed_at_lsb;
 774
 775         fs->slice_damaged = 0;
 776
 777         if (f->version == 2) {
 778             fs->slice_x      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->width ;
 779             fs->slice_y      =  get_symbol(c, state, 0)      * f->height;
 780             fs->slice_width  = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->width  + fs->slice_x;
 781             fs->slice_height = (get_symbol(c, state, 0) + 1) * f->height + fs->slice_y;
 782
 783             fs->slice_x     /= f->num_h_slices;
 784             fs->slice_y     /= f->num_v_slices;
 785             fs->slice_width  = fs->slice_width  / f->num_h_slices - fs->slice_x;
 786             fs->slice_height = fs->slice_height / f->num_v_slices - fs->slice_y;
 787             if ((unsigned)fs->slice_width  > f->width ||
 788                 (unsigned)fs->slice_height > f->height)
 789                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 790             if (   (unsigned)fs->slice_x + (uint64_t)fs->slice_width  > f->width
 791                 || (unsigned)fs->slice_y + (uint64_t)fs->slice_height > f->height)
 792                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 793         }
 794
 795         for (i = 0; i < f->plane_count; i++) {
 796             PlaneContext *const p = &fs->plane[i];
 797
 798             if (f->version == 2) {
 799                 int idx = get_symbol(c, state, 0);
 800                 if (idx > (unsigned)f->quant_table_count) {
 801                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR,
 802                            "quant_table_index out of range\n");
 803                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 804                 }
 805                 p->quant_table_index = idx;
 806                 memcpy(p->quant_table, f->quant_tables[idx],
 807                        sizeof(p->quant_table));
 808                 context_count = f->context_count[idx];
 809             } else {
 810                 memcpy(p->quant_table, f->quant_table, sizeof(p->quant_table));
 811             }
 812
 813             if (f->version <= 2) {
 814                 av_assert0(context_count >= 0);
 815                 if (p->context_count < context_count) {
 816                     av_freep(&p->state);
 817                     av_freep(&p->vlc_state);
 818                 }
 819                 p->context_count = context_count;
 820             }
 821         }
 822     }
 823     return 0;
 824 }
 825
 826 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 827 {
 828     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
 829     int ret;
 830
 831     if ((ret = ffv1_common_init(avctx)) < 0)
 832         return ret;
 833
 834     if (avctx->extradata && (ret = read_extra_header(f)) < 0)
 835         return ret;
 836
 837     if ((ret = ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
 838         return ret;
 839
 840     avctx->internal->allocate_progress = 1;
 841
 842     return 0;
 843 }
 844
 845 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 846 {
 847     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
 848     int buf_size        = avpkt->size;
 849     FFV1Context *f      = avctx->priv_data;
 850     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
 851     int i, ret;
 852     uint8_t keystate = 128;
 853     const uint8_t *buf_p;
 854     AVFrame *p;
 855
 856     if (f->last_picture.f)
 857         ff_thread_release_buffer(avctx, &f->last_picture);
 858     FFSWAP(ThreadFrame, f->picture, f->last_picture);
 859
 860     f->cur = p = f->picture.f;
 861
 862     if (f->version < 3 && avctx->field_order > AV_FIELD_PROGRESSIVE) {
 863         /* we have interlaced material flagged in container */
 864         p->interlaced_frame = 1;
 865         if (avctx->field_order == AV_FIELD_TT || avctx->field_order == AV_FIELD_TB)
 866             p->top_field_first = 1;
 867     }
 868
 869     f->avctx = avctx;
 870     ff_init_range_decoder(c, buf, buf_size);
 871     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
 872
 873     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I; //FIXME I vs. P
 874     if (get_rac(c, &keystate)) {
 875         p->key_frame    = 1;
 876         f->key_frame_ok = 0;
 877         if ((ret = read_header(f)) < 0)
 878             return ret;
 879         f->key_frame_ok = 1;
 880     } else {
 881         if (!f->key_frame_ok) {
 882             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 883                    "Cannot decode non-keyframe without valid keyframe\n");
 884             return AVERROR_INVALIDDATA;
 885         }
 886         p->key_frame = 0;
 887     }
 888
 889     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &f->picture, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 890         return ret;
 891
 892     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 893         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "ver:%d keyframe:%d coder:%d ec:%d slices:%d bps:%d\n",
 894                f->version, p->key_frame, f->ac, f->ec, f->slice_count, f->avctx->bits_per_raw_sample);
 895
 896     ff_thread_finish_setup(avctx);
 897
 898     buf_p = buf + buf_size;
 899     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
 900         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
 901         int trailer = 3 + 5*!!f->ec;
 902         int v;
 903
 904         if (i || f->version > 2) v = AV_RB24(buf_p-trailer) + trailer;
 905         else                     v = buf_p - c->bytestream_start;
 906         if (buf_p - c->bytestream_start < v) {
 907             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Slice pointer chain broken\n");
 908             return AVERROR_INVALIDDATA;
 909         }
 910         buf_p -= v;
 911
 912         if (f->ec) {
 913             unsigned crc = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, buf_p, v);
 914             if (crc) {
 915                 int64_t ts = avpkt->pts != AV_NOPTS_VALUE ? avpkt->pts : avpkt->dts;
 916                 av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC mismatch %X!", crc);
 917                 if (ts != AV_NOPTS_VALUE && avctx->pkt_timebase.num) {
 918                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "at %f seconds\n", ts*av_q2d(avctx->pkt_timebase));
 919                 } else if (ts != AV_NOPTS_VALUE) {
 920                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "at %"PRId64"\n", ts);
 921                 } else {
 922                     av_log(f->avctx, AV_LOG_ERROR, "\n");
 923                 }
 924                 fs->slice_damaged = 1;
 925             }
 926         }
 927
 928         if (i) {
 929             ff_init_range_decoder(&fs->c, buf_p, v);
 930         } else
 931             fs->c.bytestream_end = (uint8_t *)(buf_p + v);
 932
 933         fs->avctx = avctx;
 934         fs->cur = p;
 935     }
 936
 937     avctx->execute(avctx,
 938                    decode_slice,
 939                    &f->slice_context[0],
 940                    NULL,
 941                    f->slice_count,
 942                    sizeof(void*));
 943
 944     for (i = f->slice_count - 1; i >= 0; i--) {
 945         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
 946         int j;
 947         if (fs->slice_damaged && f->last_picture.f->data[0]) {
 948             const uint8_t *src[4];
 949             uint8_t *dst[4];
 950             ff_thread_await_progress(&f->last_picture, INT_MAX, 0);
 951             for (j = 0; j < 4; j++) {
 952                 int sh = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_h_shift : 0;
 953                 int sv = (j == 1 || j == 2) ? f->chroma_v_shift : 0;
 954                 dst[j] = p->data[j] + p->linesize[j] *
 955                          (fs->slice_y >> sv) + (fs->slice_x >> sh);
 956                 src[j] = f->last_picture.f->data[j] + f->last_picture.f->linesize[j] *
 957                          (fs->slice_y >> sv) + (fs->slice_x >> sh);
 958             }
 959             av_image_copy(dst, p->linesize, (const uint8_t **)src,
 960                           f->last_picture.f->linesize,
 961                           avctx->pix_fmt,
 962                           fs->slice_width,
 963                           fs->slice_height);
 964         }
 965     }
 966     ff_thread_report_progress(&f->picture, INT_MAX, 0);
 967
 968     f->picture_number++;
 969
 970     if (f->last_picture.f)
 971         ff_thread_release_buffer(avctx, &f->last_picture);
 972     f->cur = NULL;
 973     if ((ret = av_frame_ref(data, f->picture.f)) < 0)
 974         return ret;
 975
 976     *got_frame = 1;
 977
 978     return buf_size;
 979 }
 980
 981 static int init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
 982 {
 983     FFV1Context *f = avctx->priv_data;
 984     int i, ret;
 985
 986     f->picture.f      = NULL;
 987     f->last_picture.f = NULL;
 988     f->sample_buffer  = NULL;
 989     f->slice_count = 0;
 990
 991     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
 992         av_assert0(f->version > 1);
 993         f->initial_states[i] = av_memdup(f->initial_states[i],
 994                                          f->context_count[i] * sizeof(*f->initial_states[i]));
 995     }
 996
 997     f->picture.f      = av_frame_alloc();
 998     f->last_picture.f = av_frame_alloc();
 999
1000     if ((ret = ffv1_init_slice_contexts(f)) < 0)
1001         return ret;
1002
1003     return 0;
1004 }
1005
1006 static void copy_fields(FFV1Context *fsdst, FFV1Context *fssrc, FFV1Context *fsrc)
1007 {
1008     fsdst->version             = fsrc->version;
1009     fsdst->micro_version       = fsrc->micro_version;
1010     fsdst->chroma_planes       = fsrc->chroma_planes;
1011     fsdst->chroma_h_shift      = fsrc->chroma_h_shift;
1012     fsdst->chroma_v_shift      = fsrc->chroma_v_shift;
1013     fsdst->transparency        = fsrc->transparency;
1014     fsdst->plane_count         = fsrc->plane_count;
1015     fsdst->ac                  = fsrc->ac;
1016     fsdst->colorspace          = fsrc->colorspace;
1017
1018     fsdst->ec                  = fsrc->ec;
1019     fsdst->intra               = fsrc->intra;
1020     fsdst->slice_damaged       = fssrc->slice_damaged;
1021     fsdst->key_frame_ok        = fsrc->key_frame_ok;
1022
1023     fsdst->bits_per_raw_sample = fsrc->bits_per_raw_sample;
1024     fsdst->packed_at_lsb       = fsrc->packed_at_lsb;
1025     fsdst->slice_count         = fsrc->slice_count;
1026     if (fsrc->version<3){
1027         fsdst->slice_x             = fssrc->slice_x;
1028         fsdst->slice_y             = fssrc->slice_y;
1029         fsdst->slice_width         = fssrc->slice_width;
1030         fsdst->slice_height        = fssrc->slice_height;
1031     }
1032 }
1033
1034 static int update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src)
1035 {
1036     FFV1Context *fsrc = src->priv_data;
1037     FFV1Context *fdst = dst->priv_data;
1038     int i, ret;
1039
1040     if (dst == src)
1041         return 0;
1042
1043     {
1044         FFV1Context bak = *fdst;
1045         memcpy(fdst, fsrc, sizeof(*fdst));
1046         memcpy(fdst->initial_states, bak.initial_states, sizeof(fdst->initial_states));
1047         memcpy(fdst->slice_context,  bak.slice_context , sizeof(fdst->slice_context));
1048         fdst->picture      = bak.picture;
1049         fdst->last_picture = bak.last_picture;
1050         for (i = 0; i<fdst->num_h_slices * fdst->num_v_slices; i++) {
1051             FFV1Context *fssrc = fsrc->slice_context[i];
1052             FFV1Context *fsdst = fdst->slice_context[i];
1053             copy_fields(fsdst, fssrc, fsrc);
1054         }
1055         av_assert0(!fdst->plane[0].state);
1056         av_assert0(!fdst->sample_buffer);
1057     }
1058
1059     av_assert1(fdst->slice_count == fsrc->slice_count);
1060
1061
1062     ff_thread_release_buffer(dst, &fdst->picture);
1063     if (fsrc->picture.f->data[0]) {
1064         if ((ret = ff_thread_ref_frame(&fdst->picture, &fsrc->picture)) < 0)
1065             return ret;
1066     }
1067
1068     fdst->fsrc = fsrc;
1069
1070     return 0;
1071 }
1072
1073 AVCodec ff_ffv1_decoder = {
1074     .name           = "ffv1",
1075     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFmpeg video codec #1"),
1076     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1077     .id             = AV_CODEC_ID_FFV1,
1078     .priv_data_size = sizeof(FFV1Context),
1079     .init           = decode_init,
1080     .close          = ffv1_close,
1081     .decode         = decode_frame,
1082     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(init_thread_copy),
1083     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(update_thread_context),
1084     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 /*| CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND*/ |
1085                       CODEC_CAP_FRAME_THREADS | CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
1086 };