git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/indeo3.c

   1 /*
   2  * Indeo Video v3 compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2009 - 2011 Maxim Poliakovski
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * This is a decoder for Intel Indeo Video v3.
  25  * It is based on vector quantization, run-length coding and motion compensation.
  26  * Known container formats: .avi and .mov
  27  * Known FOURCCs: 'IV31', 'IV32'
  28  *
  29  * @see http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=Indeo_3
  30  */
  31
  32 #include "libavutil/imgutils.h"
  33 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  34 #include "avcodec.h"
  35 #include "dsputil.h"
  36 #include "bytestream.h"
  37 #include "get_bits.h"
  38
  39 #include "indeo3data.h"
  40
  41 /* RLE opcodes. */
  42 enum {
  43     RLE_ESC_F9    = 249, ///< same as RLE_ESC_FA + do the same with next block
  44     RLE_ESC_FA    = 250, ///< INTRA: skip block, INTER: copy data from reference
  45     RLE_ESC_FB    = 251, ///< apply null delta to N blocks / skip N blocks
  46     RLE_ESC_FC    = 252, ///< same as RLE_ESC_FD + do the same with next block
  47     RLE_ESC_FD    = 253, ///< apply null delta to all remaining lines of this block
  48     RLE_ESC_FE    = 254, ///< apply null delta to all lines up to the 3rd line
  49     RLE_ESC_FF    = 255  ///< apply null delta to all lines up to the 2nd line
  50 };
  51
  52
  53 /* Some constants for parsing frame bitstream flags. */
  54 #define BS_8BIT_PEL     (1 << 1) ///< 8bit pixel bitdepth indicator
  55 #define BS_KEYFRAME     (1 << 2) ///< intra frame indicator
  56 #define BS_MV_Y_HALF    (1 << 4) ///< vertical mv halfpel resolution indicator
  57 #define BS_MV_X_HALF    (1 << 5) ///< horizontal mv halfpel resolution indicator
  58 #define BS_NONREF       (1 << 8) ///< nonref (discardable) frame indicator
  59 #define BS_BUFFER        9       ///< indicates which of two frame buffers should be used
  60
  61
  62 typedef struct Plane {
  63     uint8_t         *buffers[2];
  64     uint8_t         *pixels[2]; ///< pointer to the actual pixel data of the buffers above
  65     uint32_t        width;
  66     uint32_t        height;
  67     uint32_t        pitch;
  68 } Plane;
  69
  70 #define CELL_STACK_MAX  20
  71
  72 typedef struct Cell {
  73     int16_t         xpos;       ///< cell coordinates in 4x4 blocks
  74     int16_t         ypos;
  75     int16_t         width;      ///< cell width  in 4x4 blocks
  76     int16_t         height;     ///< cell height in 4x4 blocks
  77     uint8_t         tree;       ///< tree id: 0- MC tree, 1 - VQ tree
  78     const int8_t    *mv_ptr;    ///< ptr to the motion vector if any
  79 } Cell;
  80
  81 typedef struct Indeo3DecodeContext {
  82     AVCodecContext *avctx;
  83     AVFrame         frame;
  84     DSPContext      dsp;
  85
  86     GetBitContext   gb;
  87     int             need_resync;
  88     int             skip_bits;
  89     const uint8_t   *next_cell_data;
  90     const uint8_t   *last_byte;
  91     const int8_t    *mc_vectors;
  92
  93     int16_t         width, height;
  94     uint32_t        frame_num;      ///< current frame number (zero-based)
  95     uint32_t        data_size;      ///< size of the frame data in bytes
  96     uint16_t        frame_flags;    ///< frame properties
  97     uint8_t         cb_offset;      ///< needed for selecting VQ tables
  98     uint8_t         buf_sel;        ///< active frame buffer: 0 - primary, 1 -secondary
  99     const uint8_t   *y_data_ptr;
 100     const uint8_t   *v_data_ptr;
 101     const uint8_t   *u_data_ptr;
 102     int32_t         y_data_size;
 103     int32_t         v_data_size;
 104     int32_t         u_data_size;
 105     const uint8_t   *alt_quant;     ///< secondary VQ table set for the modes 1 and 4
 106     Plane           planes[3];
 107 } Indeo3DecodeContext;
 108
 109
 110 static uint8_t requant_tab[8][128];
 111
 112 /*
 113  *  Build the static requantization table.
 114  *  This table is used to remap pixel values according to a specific
 115  *  quant index and thus avoid overflows while adding deltas.
 116  */
 117 static av_cold void build_requant_tab(void)
 118 {
 119     static int8_t offsets[8] = { 1, 1, 2, -3, -3, 3, 4, 4 };
 120     static int8_t deltas [8] = { 0, 1, 0,  4,  4, 1, 0, 1 };
 121
 122     int i, j, step;
 123
 124     for (i = 0; i < 8; i++) {
 125         step = i + 2;
 126         for (j = 0; j < 128; j++)
 127                 requant_tab[i][j] = (j + offsets[i]) / step * step + deltas[i];
 128     }
 129
 130     /* some last elements calculated above will have values >= 128 */
 131     /* pixel values shall never exceed 127 so set them to non-overflowing values */
 132     /* according with the quantization step of the respective section */
 133     requant_tab[0][127] = 126;
 134     requant_tab[1][119] = 118;
 135     requant_tab[1][120] = 118;
 136     requant_tab[2][126] = 124;
 137     requant_tab[2][127] = 124;
 138     requant_tab[6][124] = 120;
 139     requant_tab[6][125] = 120;
 140     requant_tab[6][126] = 120;
 141     requant_tab[6][127] = 120;
 142
 143     /* Patch for compatibility with the Intel's binary decoders */
 144     requant_tab[1][7] = 10;
 145     requant_tab[4][8] = 10;
 146 }
 147
 148
 149 static av_cold int allocate_frame_buffers(Indeo3DecodeContext *ctx,
 150                                           AVCodecContext *avctx)
 151 {
 152     int p, luma_width, luma_height, chroma_width, chroma_height;
 153     int luma_pitch, chroma_pitch, luma_size, chroma_size;
 154
 155     luma_width  = ctx->width;
 156     luma_height = ctx->height;
 157
 158     if (luma_width  < 16 || luma_width  > 640 ||
 159         luma_height < 16 || luma_height > 480 ||
 160         luma_width  &  3 || luma_height &   3) {
 161         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid picture dimensions: %d x %d!\n",
 162                luma_width, luma_height);
 163         return AVERROR_INVALIDDATA;
 164     }
 165
 166     chroma_width  = FFALIGN(luma_width  >> 2, 4);
 167     chroma_height = FFALIGN(luma_height >> 2, 4);
 168
 169     luma_pitch   = FFALIGN(luma_width,   16);
 170     chroma_pitch = FFALIGN(chroma_width, 16);
 171
 172     /* Calculate size of the luminance plane.  */
 173     /* Add one line more for INTRA prediction. */
 174     luma_size = luma_pitch * (luma_height + 1);
 175
 176     /* Calculate size of a chrominance planes. */
 177     /* Add one line more for INTRA prediction. */
 178     chroma_size = chroma_pitch * (chroma_height + 1);
 179
 180     /* allocate frame buffers */
 181     for (p = 0; p < 3; p++) {
 182         ctx->planes[p].pitch  = !p ? luma_pitch  : chroma_pitch;
 183         ctx->planes[p].width  = !p ? luma_width  : chroma_width;
 184         ctx->planes[p].height = !p ? luma_height : chroma_height;
 185
 186         ctx->planes[p].buffers[0] = av_malloc(!p ? luma_size : chroma_size);
 187         ctx->planes[p].buffers[1] = av_malloc(!p ? luma_size : chroma_size);
 188
 189         /* fill the INTRA prediction lines with the middle pixel value = 64 */
 190         memset(ctx->planes[p].buffers[0], 0x40, ctx->planes[p].pitch);
 191         memset(ctx->planes[p].buffers[1], 0x40, ctx->planes[p].pitch);
 192
 193         /* set buffer pointers = buf_ptr + pitch and thus skip the INTRA prediction line */
 194         ctx->planes[p].pixels[0] = ctx->planes[p].buffers[0] + ctx->planes[p].pitch;
 195         ctx->planes[p].pixels[1] = ctx->planes[p].buffers[1] + ctx->planes[p].pitch;
 196     }
 197
 198     return 0;
 199 }
 200
 201
 202 static av_cold void free_frame_buffers(Indeo3DecodeContext *ctx)
 203 {
 204     int p;
 205
 206     for (p = 0; p < 3; p++) {
 207         av_freep(&ctx->planes[p].buffers[0]);
 208         av_freep(&ctx->planes[p].buffers[1]);
 209     }
 210 }
 211
 212
 213 /**
 214  *  Copy pixels of the cell(x + mv_x, y + mv_y) from the previous frame into
 215  *  the cell(x, y) in the current frame.
 216  *
 217  *  @param ctx      pointer to the decoder context
 218  *  @param plane    pointer to the plane descriptor
 219  *  @param cell     pointer to the cell  descriptor
 220  */
 221 static void copy_cell(Indeo3DecodeContext *ctx, Plane *plane, Cell *cell)
 222 {
 223     int     h, w, mv_x, mv_y, offset, offset_dst;
 224     uint8_t *src, *dst;
 225
 226     /* setup output and reference pointers */
 227     offset_dst  = (cell->ypos << 2) * plane->pitch + (cell->xpos << 2);
 228     dst         = plane->pixels[ctx->buf_sel] + offset_dst;
 229     if(cell->mv_ptr){
 230     mv_y        = cell->mv_ptr[0];
 231     mv_x        = cell->mv_ptr[1];
 232     }else
 233         mv_x= mv_y= 0;
 234     offset      = offset_dst + mv_y * plane->pitch + mv_x;
 235     src         = plane->pixels[ctx->buf_sel ^ 1] + offset;
 236
 237     h = cell->height << 2;
 238
 239     for (w = cell->width; w > 0;) {
 240         /* copy using 16xH blocks */
 241         if (!((cell->xpos << 2) & 15) && w >= 4) {
 242             for (; w >= 4; src += 16, dst += 16, w -= 4)
 243                 ctx->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[0][0](dst, src, plane->pitch, h);
 244         }
 245
 246         /* copy using 8xH blocks */
 247         if (!((cell->xpos << 2) & 7) && w >= 2) {
 248             ctx->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][0](dst, src, plane->pitch, h);
 249             w -= 2;
 250             src += 8;
 251             dst += 8;
 252         }
 253
 254         if (w >= 1) {
 255             copy_block4(dst, src, plane->pitch, plane->pitch, h);
 256             w--;
 257             src += 4;
 258             dst += 4;
 259         }
 260     }
 261 }
 262
 263
 264 /* Average 4/8 pixels at once without rounding using SWAR */
 265 #define AVG_32(dst, src, ref) \
 266     AV_WN32A(dst, ((AV_RN32A(src) + AV_RN32A(ref)) >> 1) & 0x7F7F7F7FUL)
 267
 268 #define AVG_64(dst, src, ref) \
 269     AV_WN64A(dst, ((AV_RN64A(src) + AV_RN64A(ref)) >> 1) & 0x7F7F7F7F7F7F7F7FULL)
 270
 271
 272 /*
 273  *  Replicate each even pixel as follows:
 274  *  ABCDEFGH -> AACCEEGG
 275  */
 276 static inline uint64_t replicate64(uint64_t a) {
 277 #if HAVE_BIGENDIAN
 278     a &= 0xFF00FF00FF00FF00ULL;
 279     a |= a >> 8;
 280 #else
 281     a &= 0x00FF00FF00FF00FFULL;
 282     a |= a << 8;
 283 #endif
 284     return a;
 285 }
 286
 287 static inline uint32_t replicate32(uint32_t a) {
 288 #if HAVE_BIGENDIAN
 289     a &= 0xFF00FF00UL;
 290     a |= a >> 8;
 291 #else
 292     a &= 0x00FF00FFUL;
 293     a |= a << 8;
 294 #endif
 295     return a;
 296 }
 297
 298
 299 /* Fill n lines with 64bit pixel value pix */
 300 static inline void fill_64(uint8_t *dst, const uint64_t pix, int32_t n,
 301                            int32_t row_offset)
 302 {
 303     for (; n > 0; dst += row_offset, n--)
 304         AV_WN64A(dst, pix);
 305 }
 306
 307
 308 /* Error codes for cell decoding. */
 309 enum {
 310     IV3_NOERR       = 0,
 311     IV3_BAD_RLE     = 1,
 312     IV3_BAD_DATA    = 2,
 313     IV3_BAD_COUNTER = 3,
 314     IV3_UNSUPPORTED = 4,
 315     IV3_OUT_OF_DATA = 5
 316 };
 317
 318
 319 #define BUFFER_PRECHECK \
 320 if (*data_ptr >= last_ptr) \
 321     return IV3_OUT_OF_DATA; \
 322
 323 #define RLE_BLOCK_COPY \
 324     if (cell->mv_ptr || !skip_flag) \
 325         copy_block4(dst, ref, row_offset, row_offset, 4 << v_zoom)
 326
 327 #define RLE_BLOCK_COPY_8 \
 328     pix64 = AV_RN64A(ref);\
 329     if (is_first_row) {/* special prediction case: top line of a cell */\
 330         pix64 = replicate64(pix64);\
 331         fill_64(dst + row_offset, pix64, 7, row_offset);\
 332         AVG_64(dst, ref, dst + row_offset);\
 333     } else \
 334         fill_64(dst, pix64, 8, row_offset)
 335
 336 #define RLE_LINES_COPY \
 337     copy_block4(dst, ref, row_offset, row_offset, num_lines << v_zoom)
 338
 339 #define RLE_LINES_COPY_M10 \
 340     pix64 = AV_RN64A(ref);\
 341     if (is_top_of_cell) {\
 342         pix64 = replicate64(pix64);\
 343         fill_64(dst + row_offset, pix64, (num_lines << 1) - 1, row_offset);\
 344         AVG_64(dst, ref, dst + row_offset);\
 345     } else \
 346         fill_64(dst, pix64, num_lines << 1, row_offset)
 347
 348 #define APPLY_DELTA_4 \
 349     AV_WN16A(dst + line_offset    , AV_RN16A(ref    ) + delta_tab->deltas[dyad1]);\
 350     AV_WN16A(dst + line_offset + 2, AV_RN16A(ref + 2) + delta_tab->deltas[dyad2]);\
 351     if (mode >= 3) {\
 352         if (is_top_of_cell && !cell->ypos) {\
 353             AV_COPY32(dst, dst + row_offset);\
 354         } else {\
 355             AVG_32(dst, ref, dst + row_offset);\
 356         }\
 357     }
 358
 359 #define APPLY_DELTA_8 \
 360     /* apply two 32-bit VQ deltas to next even line */\
 361     if (is_top_of_cell) { \
 362         AV_WN32A(dst + row_offset    , \
 363                  replicate32(AV_RN32A(ref    )) + delta_tab->deltas_m10[dyad1]);\
 364         AV_WN32A(dst + row_offset + 4, \
 365                  replicate32(AV_RN32A(ref + 4)) + delta_tab->deltas_m10[dyad2]);\
 366     } else { \
 367         AV_WN32A(dst + row_offset    , \
 368                  AV_RN32A(ref    ) + delta_tab->deltas_m10[dyad1]);\
 369         AV_WN32A(dst + row_offset + 4, \
 370                  AV_RN32A(ref + 4) + delta_tab->deltas_m10[dyad2]);\
 371     } \
 372     /* odd lines are not coded but rather interpolated/replicated */\
 373     /* first line of the cell on the top of image? - replicate */\
 374     /* otherwise - interpolate */\
 375     if (is_top_of_cell && !cell->ypos) {\
 376         AV_COPY64(dst, dst + row_offset);\
 377     } else \
 378         AVG_64(dst, ref, dst + row_offset);
 379
 380
 381 #define APPLY_DELTA_1011_INTER \
 382     if (mode == 10) { \
 383         AV_WN32A(dst                 , \
 384                  AV_RN32A(dst                 ) + delta_tab->deltas_m10[dyad1]);\
 385         AV_WN32A(dst + 4             , \
 386                  AV_RN32A(dst + 4             ) + delta_tab->deltas_m10[dyad2]);\
 387         AV_WN32A(dst + row_offset    , \
 388                  AV_RN32A(dst + row_offset    ) + delta_tab->deltas_m10[dyad1]);\
 389         AV_WN32A(dst + row_offset + 4, \
 390                  AV_RN32A(dst + row_offset + 4) + delta_tab->deltas_m10[dyad2]);\
 391     } else { \
 392         AV_WN16A(dst                 , \
 393                  AV_RN16A(dst                 ) + delta_tab->deltas[dyad1]);\
 394         AV_WN16A(dst + 2             , \
 395                  AV_RN16A(dst + 2             ) + delta_tab->deltas[dyad2]);\
 396         AV_WN16A(dst + row_offset    , \
 397                  AV_RN16A(dst + row_offset    ) + delta_tab->deltas[dyad1]);\
 398         AV_WN16A(dst + row_offset + 2, \
 399                  AV_RN16A(dst + row_offset + 2) + delta_tab->deltas[dyad2]);\
 400     }
 401
 402
 403 static int decode_cell_data(Cell *cell, uint8_t *block, uint8_t *ref_block,
 404                             int pitch, int h_zoom, int v_zoom, int mode,
 405                             const vqEntry *delta[2], int swap_quads[2],
 406                             const uint8_t **data_ptr, const uint8_t *last_ptr)
 407 {
 408     int           x, y, line, num_lines;
 409     int           rle_blocks = 0;
 410     uint8_t       code, *dst, *ref;
 411     const vqEntry *delta_tab;
 412     unsigned int  dyad1, dyad2;
 413     uint64_t      pix64;
 414     int           skip_flag = 0, is_top_of_cell, is_first_row = 1;
 415     int           row_offset, blk_row_offset, line_offset;
 416
 417     row_offset     =  pitch;
 418     blk_row_offset = (row_offset << (2 + v_zoom)) - (cell->width << 2);
 419     line_offset    = v_zoom ? row_offset : 0;
 420
 421     for (y = 0; y < cell->height; is_first_row = 0, y += 1 + v_zoom) {
 422         for (x = 0; x < cell->width; x += 1 + h_zoom) {
 423             ref = ref_block;
 424             dst = block;
 425
 426             if (rle_blocks > 0) {
 427                 if (mode <= 4) {
 428                     RLE_BLOCK_COPY;
 429                 } else if (mode == 10 && !cell->mv_ptr) {
 430                     RLE_BLOCK_COPY_8;
 431                 }
 432                 rle_blocks--;
 433             } else {
 434                 for (line = 0; line < 4;) {
 435                     num_lines = 1;
 436                     is_top_of_cell = is_first_row && !line;
 437
 438                     /* select primary VQ table for odd, secondary for even lines */
 439                     if (mode <= 4)
 440                         delta_tab = delta[line & 1];
 441                     else
 442                         delta_tab = delta[1];
 443                     BUFFER_PRECHECK;
 444                     code = bytestream_get_byte(data_ptr);
 445                     if (code < 248) {
 446                         if (code < delta_tab->num_dyads) {
 447                             BUFFER_PRECHECK;
 448                             dyad1 = bytestream_get_byte(data_ptr);
 449                             dyad2 = code;
 450                             if (dyad1 >= delta_tab->num_dyads || dyad1 >= 248)
 451                                 return IV3_BAD_DATA;
 452                         } else {
 453                             /* process QUADS */
 454                             code -= delta_tab->num_dyads;
 455                             dyad1 = code / delta_tab->quad_exp;
 456                             dyad2 = code % delta_tab->quad_exp;
 457                             if (swap_quads[line & 1])
 458                                 FFSWAP(unsigned int, dyad1, dyad2);
 459                         }
 460                         if (mode <= 4) {
 461                             APPLY_DELTA_4;
 462                         } else if (mode == 10 && !cell->mv_ptr) {
 463                             APPLY_DELTA_8;
 464                         } else {
 465                             APPLY_DELTA_1011_INTER;
 466                         }
 467                     } else {
 468                         /* process RLE codes */
 469                         switch (code) {
 470                         case RLE_ESC_FC:
 471                             skip_flag  = 0;
 472                             rle_blocks = 1;
 473                             code       = 253;
 474                             /* FALLTHROUGH */
 475                         case RLE_ESC_FF:
 476                         case RLE_ESC_FE:
 477                         case RLE_ESC_FD:
 478                             num_lines = 257 - code - line;
 479                             if (num_lines <= 0)
 480                                 return IV3_BAD_RLE;
 481                             if (mode <= 4) {
 482                                 RLE_LINES_COPY;
 483                             } else if (mode == 10 && !cell->mv_ptr) {
 484                                 RLE_LINES_COPY_M10;
 485                             }
 486                             break;
 487                         case RLE_ESC_FB:
 488                             BUFFER_PRECHECK;
 489                             code = bytestream_get_byte(data_ptr);
 490                             rle_blocks = (code & 0x1F) - 1; /* set block counter */
 491                             if (code >= 64 || rle_blocks < 0)
 492                                 return IV3_BAD_COUNTER;
 493                             skip_flag = code & 0x20;
 494                             num_lines = 4 - line; /* enforce next block processing */
 495                             if (mode >= 10 || (cell->mv_ptr || !skip_flag)) {
 496                                 if (mode <= 4) {
 497                                     RLE_LINES_COPY;
 498                                 } else if (mode == 10 && !cell->mv_ptr) {
 499                                     RLE_LINES_COPY_M10;
 500                                 }
 501                             }
 502                             break;
 503                         case RLE_ESC_F9:
 504                             skip_flag  = 1;
 505                             rle_blocks = 1;
 506                             /* FALLTHROUGH */
 507                         case RLE_ESC_FA:
 508                             if (line)
 509                                 return IV3_BAD_RLE;
 510                             num_lines = 4; /* enforce next block processing */
 511                             if (cell->mv_ptr) {
 512                                 if (mode <= 4) {
 513                                     RLE_LINES_COPY;
 514                                 } else if (mode == 10 && !cell->mv_ptr) {
 515                                     RLE_LINES_COPY_M10;
 516                                 }
 517                             }
 518                             break;
 519                         default:
 520                             return IV3_UNSUPPORTED;
 521                         }
 522                     }
 523
 524                     line += num_lines;
 525                     ref  += row_offset * (num_lines << v_zoom);
 526                     dst  += row_offset * (num_lines << v_zoom);
 527                 }
 528             }
 529
 530             /* move to next horizontal block */
 531             block     += 4 << h_zoom;
 532             ref_block += 4 << h_zoom;
 533         }
 534
 535         /* move to next line of blocks */
 536         ref_block += blk_row_offset;
 537         block     += blk_row_offset;
 538     }
 539     return IV3_NOERR;
 540 }
 541
 542
 543 /**
 544  *  Decode a vector-quantized cell.
 545  *  It consists of several routines, each of which handles one or more "modes"
 546  *  with which a cell can be encoded.
 547  *
 548  *  @param ctx      pointer to the decoder context
 549  *  @param avctx    ptr to the AVCodecContext
 550  *  @param plane    pointer to the plane descriptor
 551  *  @param cell     pointer to the cell  descriptor
 552  *  @param data_ptr pointer to the compressed data
 553  *  @param last_ptr pointer to the last byte to catch reads past end of buffer
 554  *  @return         number of consumed bytes or negative number in case of error
 555  */
 556 static int decode_cell(Indeo3DecodeContext *ctx, AVCodecContext *avctx,
 557                        Plane *plane, Cell *cell, const uint8_t *data_ptr,
 558                        const uint8_t *last_ptr)
 559 {
 560     int           x, mv_x, mv_y, mode, vq_index, prim_indx, second_indx;
 561     int           zoom_fac;
 562     int           offset, error = 0, swap_quads[2];
 563     uint8_t       code, *block, *ref_block = 0;
 564     const vqEntry *delta[2];
 565     const uint8_t *data_start = data_ptr;
 566
 567     /* get coding mode and VQ table index from the VQ descriptor byte */
 568     code     = *data_ptr++;
 569     mode     = code >> 4;
 570     vq_index = code & 0xF;
 571
 572     /* setup output and reference pointers */
 573     offset = (cell->ypos << 2) * plane->pitch + (cell->xpos << 2);
 574     block  =  plane->pixels[ctx->buf_sel] + offset;
 575     if (!cell->mv_ptr) {
 576         /* use previous line as reference for INTRA cells */
 577         ref_block = block - plane->pitch;
 578     } else if (mode >= 10) {
 579         /* for mode 10 and 11 INTER first copy the predicted cell into the current one */
 580         /* so we don't need to do data copying for each RLE code later */
 581         copy_cell(ctx, plane, cell);
 582     } else {
 583         /* set the pointer to the reference pixels for modes 0-4 INTER */
 584         mv_y      = cell->mv_ptr[0];
 585         mv_x      = cell->mv_ptr[1];
 586         offset   += mv_y * plane->pitch + mv_x;
 587         ref_block = plane->pixels[ctx->buf_sel ^ 1] + offset;
 588     }
 589
 590     /* select VQ tables as follows: */
 591     /* modes 0 and 3 use only the primary table for all lines in a block */
 592     /* while modes 1 and 4 switch between primary and secondary tables on alternate lines */
 593     if (mode == 1 || mode == 4) {
 594         code        = ctx->alt_quant[vq_index];
 595         prim_indx   = (code >> 4)  + ctx->cb_offset;
 596         second_indx = (code & 0xF) + ctx->cb_offset;
 597     } else {
 598         vq_index += ctx->cb_offset;
 599         prim_indx = second_indx = vq_index;
 600     }
 601
 602     if (prim_indx >= 24 || second_indx >= 24) {
 603         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid VQ table indexes! Primary: %d, secondary: %d!\n",
 604                prim_indx, second_indx);
 605         return AVERROR_INVALIDDATA;
 606     }
 607
 608     delta[0] = &vq_tab[second_indx];
 609     delta[1] = &vq_tab[prim_indx];
 610     swap_quads[0] = second_indx >= 16;
 611     swap_quads[1] = prim_indx   >= 16;
 612
 613     /* requantize the prediction if VQ index of this cell differs from VQ index */
 614     /* of the predicted cell in order to avoid overflows. */
 615     if (vq_index >= 8 && ref_block) {
 616         for (x = 0; x < cell->width << 2; x++)
 617             ref_block[x] = requant_tab[vq_index & 7][ref_block[x]];
 618     }
 619
 620     error = IV3_NOERR;
 621
 622     switch (mode) {
 623     case 0: /*------------------ MODES 0 & 1 (4x4 block processing) --------------------*/
 624     case 1:
 625     case 3: /*------------------ MODES 3 & 4 (4x8 block processing) --------------------*/
 626     case 4:
 627         if (mode >= 3 && cell->mv_ptr) {
 628             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Attempt to apply Mode 3/4 to an INTER cell!\n");
 629             return AVERROR_INVALIDDATA;
 630         }
 631
 632         zoom_fac = mode >= 3;
 633         error = decode_cell_data(cell, block, ref_block, plane->pitch, 0, zoom_fac,
 634                                  mode, delta, swap_quads, &data_ptr, last_ptr);
 635         break;
 636     case 10: /*-------------------- MODE 10 (8x8 block processing) ---------------------*/
 637     case 11: /*----------------- MODE 11 (4x8 INTER block processing) ------------------*/
 638         if (mode == 10 && !cell->mv_ptr) { /* MODE 10 INTRA processing */
 639             error = decode_cell_data(cell, block, ref_block, plane->pitch, 1, 1,
 640                                      mode, delta, swap_quads, &data_ptr, last_ptr);
 641         } else { /* mode 10 and 11 INTER processing */
 642             if (mode == 11 && !cell->mv_ptr) {
 643                av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Attempt to use Mode 11 for an INTRA cell!\n");
 644                return AVERROR_INVALIDDATA;
 645             }
 646
 647             zoom_fac = mode == 10;
 648             error = decode_cell_data(cell, block, ref_block, plane->pitch,
 649                                      zoom_fac, 1, mode, delta, swap_quads,
 650                                      &data_ptr, last_ptr);
 651         }
 652         break;
 653     default:
 654         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported coding mode: %d\n", mode);
 655         return AVERROR_INVALIDDATA;
 656     }//switch mode
 657
 658     switch (error) {
 659     case IV3_BAD_RLE:
 660         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Mode %d: RLE code %X is not allowed at the current line\n",
 661                mode, data_ptr[-1]);
 662         return AVERROR_INVALIDDATA;
 663     case IV3_BAD_DATA:
 664         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Mode %d: invalid VQ data\n", mode);
 665         return AVERROR_INVALIDDATA;
 666     case IV3_BAD_COUNTER:
 667         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Mode %d: RLE-FB invalid counter: %d\n", mode, code);
 668         return AVERROR_INVALIDDATA;
 669     case IV3_UNSUPPORTED:
 670         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Mode %d: unsupported RLE code: %X\n", mode, data_ptr[-1]);
 671         return AVERROR_INVALIDDATA;
 672     case IV3_OUT_OF_DATA:
 673         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Mode %d: attempt to read past end of buffer\n", mode);
 674         return AVERROR_INVALIDDATA;
 675     }
 676
 677     return data_ptr - data_start; /* report number of bytes consumed from the input buffer */
 678 }
 679
 680
 681 /* Binary tree codes. */
 682 enum {
 683     H_SPLIT    = 0,
 684     V_SPLIT    = 1,
 685     INTRA_NULL = 2,
 686     INTER_DATA = 3
 687 };
 688
 689
 690 #define SPLIT_CELL(size, new_size) (new_size) = ((size) > 2) ? ((((size) + 2) >> 2) << 1) : 1
 691
 692 #define UPDATE_BITPOS(n) \
 693     ctx->skip_bits  += (n); \
 694     ctx->need_resync = 1
 695
 696 #define RESYNC_BITSTREAM \
 697     if (ctx->need_resync && !(get_bits_count(&ctx->gb) & 7)) { \
 698         skip_bits_long(&ctx->gb, ctx->skip_bits);              \
 699         ctx->skip_bits   = 0;                                  \
 700         ctx->need_resync = 0;                                  \
 701     }
 702
 703 #define CHECK_CELL \
 704     if (curr_cell.xpos + curr_cell.width > (plane->width >> 2) ||               \
 705         curr_cell.ypos + curr_cell.height > (plane->height >> 2)) {             \
 706         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid cell: x=%d, y=%d, w=%d, h=%d\n",   \
 707                curr_cell.xpos, curr_cell.ypos, curr_cell.width, curr_cell.height); \
 708         return AVERROR_INVALIDDATA;                                                              \
 709     }
 710
 711
 712 static int parse_bintree(Indeo3DecodeContext *ctx, AVCodecContext *avctx,
 713                          Plane *plane, int code, Cell *ref_cell,
 714                          const int depth, const int strip_width)
 715 {
 716     Cell    curr_cell;
 717     int     bytes_used;
 718
 719     if (depth <= 0) {
 720         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stack overflow (corrupted binary tree)!\n");
 721         return AVERROR_INVALIDDATA; // unwind recursion
 722     }
 723
 724     curr_cell = *ref_cell; // clone parent cell
 725     if (code == H_SPLIT) {
 726         SPLIT_CELL(ref_cell->height, curr_cell.height);
 727         ref_cell->ypos   += curr_cell.height;
 728         ref_cell->height -= curr_cell.height;
 729     } else if (code == V_SPLIT) {
 730         if (curr_cell.width > strip_width) {
 731             /* split strip */
 732             curr_cell.width = (curr_cell.width <= (strip_width << 1) ? 1 : 2) * strip_width;
 733         } else
 734             SPLIT_CELL(ref_cell->width, curr_cell.width);
 735         ref_cell->xpos  += curr_cell.width;
 736         ref_cell->width -= curr_cell.width;
 737     }
 738
 739     while (get_bits_left(&ctx->gb) >= 2) { /* loop until return */
 740         RESYNC_BITSTREAM;
 741         switch (code = get_bits(&ctx->gb, 2)) {
 742         case H_SPLIT:
 743         case V_SPLIT:
 744             if (parse_bintree(ctx, avctx, plane, code, &curr_cell, depth - 1, strip_width))
 745                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 746             break;
 747         case INTRA_NULL:
 748             if (!curr_cell.tree) { /* MC tree INTRA code */
 749                 curr_cell.mv_ptr = 0; /* mark the current strip as INTRA */
 750                 curr_cell.tree   = 1; /* enter the VQ tree */
 751             } else { /* VQ tree NULL code */
 752                 RESYNC_BITSTREAM;
 753                 code = get_bits(&ctx->gb, 2);
 754                 if (code >= 2) {
 755                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid VQ_NULL code: %d\n", code);
 756                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 757                 }
 758                 if (code == 1)
 759                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "SkipCell procedure not implemented yet!\n");
 760
 761                 CHECK_CELL
 762                 if (!curr_cell.mv_ptr)
 763                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 764                 copy_cell(ctx, plane, &curr_cell);
 765                 return 0;
 766             }
 767             break;
 768         case INTER_DATA:
 769             if (!curr_cell.tree) { /* MC tree INTER code */
 770                 /* get motion vector index and setup the pointer to the mv set */
 771                 if (!ctx->need_resync)
 772                     ctx->next_cell_data = &ctx->gb.buffer[(get_bits_count(&ctx->gb) + 7) >> 3];
 773                 if(ctx->mc_vectors)
 774                     curr_cell.mv_ptr = &ctx->mc_vectors[*(ctx->next_cell_data++) << 1];
 775                 curr_cell.tree   = 1; /* enter the VQ tree */
 776                 UPDATE_BITPOS(8);
 777             } else { /* VQ tree DATA code */
 778                 if (!ctx->need_resync)
 779                     ctx->next_cell_data = &ctx->gb.buffer[(get_bits_count(&ctx->gb) + 7) >> 3];
 780
 781                 CHECK_CELL
 782                 bytes_used = decode_cell(ctx, avctx, plane, &curr_cell,
 783                                          ctx->next_cell_data, ctx->last_byte);
 784                 if (bytes_used < 0)
 785                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 786
 787                 UPDATE_BITPOS(bytes_used << 3);
 788                 ctx->next_cell_data += bytes_used;
 789                 return 0;
 790             }
 791             break;
 792         }
 793     }//while
 794
 795     return AVERROR_INVALIDDATA;
 796 }
 797
 798
 799 static int decode_plane(Indeo3DecodeContext *ctx, AVCodecContext *avctx,
 800                         Plane *plane, const uint8_t *data, int32_t data_size,
 801                         int32_t strip_width)
 802 {
 803     Cell            curr_cell;
 804     uint32_t        num_vectors;
 805
 806     /* each plane data starts with mc_vector_count field, */
 807     /* an optional array of motion vectors followed by the vq data */
 808     num_vectors = bytestream_get_le32(&data);
 809     if(num_vectors >= data_size/2)
 810         return AVERROR_INVALIDDATA;
 811     ctx->mc_vectors  = num_vectors ? data : 0;
 812     data     += num_vectors * 2;
 813     data_size-= num_vectors * 2;
 814
 815     /* init the bitreader */
 816     init_get_bits(&ctx->gb, data, data_size << 3);
 817     ctx->skip_bits   = 0;
 818     ctx->need_resync = 0;
 819
 820     ctx->last_byte = data + data_size - 1;
 821
 822     /* initialize the 1st cell and set its dimensions to whole plane */
 823     curr_cell.xpos   = curr_cell.ypos = 0;
 824     curr_cell.width  = plane->width  >> 2;
 825     curr_cell.height = plane->height >> 2;
 826     curr_cell.tree   = 0; // we are in the MC tree now
 827     curr_cell.mv_ptr = 0; // no motion vector = INTRA cell
 828
 829     return parse_bintree(ctx, avctx, plane, INTRA_NULL, &curr_cell, CELL_STACK_MAX, strip_width);
 830 }
 831
 832
 833 #define OS_HDR_ID   MKBETAG('F', 'R', 'M', 'H')
 834
 835 static int decode_frame_headers(Indeo3DecodeContext *ctx, AVCodecContext *avctx,
 836                                 const uint8_t *buf, int buf_size)
 837 {
 838     const uint8_t   *buf_ptr = buf, *bs_hdr;
 839     uint32_t        frame_num, word2, check_sum, data_size;
 840     uint32_t        y_offset, u_offset, v_offset, starts[3], ends[3];
 841     uint16_t        height, width;
 842     int             i, j;
 843
 844     /* parse and check the OS header */
 845     frame_num = bytestream_get_le32(&buf_ptr);
 846     word2     = bytestream_get_le32(&buf_ptr);
 847     check_sum = bytestream_get_le32(&buf_ptr);
 848     data_size = bytestream_get_le32(&buf_ptr);
 849
 850     if ((frame_num ^ word2 ^ data_size ^ OS_HDR_ID) != check_sum) {
 851         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "OS header checksum mismatch!\n");
 852         return AVERROR_INVALIDDATA;
 853     }
 854
 855     /* parse the bitstream header */
 856     bs_hdr = buf_ptr;
 857
 858     if (bytestream_get_le16(&buf_ptr) != 32) {
 859         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported codec version!\n");
 860         return AVERROR_INVALIDDATA;
 861     }
 862
 863     ctx->frame_num   =  frame_num;
 864     ctx->frame_flags =  bytestream_get_le16(&buf_ptr);
 865     ctx->data_size   = (bytestream_get_le32(&buf_ptr) + 7) >> 3;
 866     ctx->cb_offset   = *buf_ptr++;
 867
 868     if (ctx->data_size == 16)
 869         return 4;
 870     if (ctx->data_size > buf_size)
 871         ctx->data_size = buf_size;
 872
 873     buf_ptr += 3; // skip reserved byte and checksum
 874
 875     /* check frame dimensions */
 876     height = bytestream_get_le16(&buf_ptr);
 877     width  = bytestream_get_le16(&buf_ptr);
 878     if (av_image_check_size(width, height, 0, avctx))
 879         return AVERROR_INVALIDDATA;
 880
 881     if (width != ctx->width || height != ctx->height) {
 882         av_dlog(avctx, "Frame dimensions changed!\n");
 883
 884         ctx->width  = width;
 885         ctx->height = height;
 886
 887         free_frame_buffers(ctx);
 888         if(allocate_frame_buffers(ctx, avctx) < 0)
 889             return AVERROR_INVALIDDATA;
 890         avcodec_set_dimensions(avctx, width, height);
 891     }
 892
 893     y_offset = bytestream_get_le32(&buf_ptr);
 894     v_offset = bytestream_get_le32(&buf_ptr);
 895     u_offset = bytestream_get_le32(&buf_ptr);
 896
 897     /* unfortunately there is no common order of planes in the buffer */
 898     /* so we use that sorting algo for determining planes data sizes  */
 899     starts[0] = y_offset;
 900     starts[1] = v_offset;
 901     starts[2] = u_offset;
 902
 903     for (j = 0; j < 3; j++) {
 904         ends[j] = ctx->data_size;
 905         for (i = 2; i >= 0; i--)
 906             if (starts[i] < ends[j] && starts[i] > starts[j])
 907                 ends[j] = starts[i];
 908     }
 909
 910     ctx->y_data_size = ends[0] - starts[0];
 911     ctx->v_data_size = ends[1] - starts[1];
 912     ctx->u_data_size = ends[2] - starts[2];
 913     if (FFMAX3(y_offset, v_offset, u_offset) >= ctx->data_size - 16 ||
 914         FFMIN3(ctx->y_data_size, ctx->v_data_size, ctx->u_data_size) <= 0) {
 915         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "One of the y/u/v offsets is invalid\n");
 916         return AVERROR_INVALIDDATA;
 917     }
 918
 919     ctx->y_data_ptr = bs_hdr + y_offset;
 920     ctx->v_data_ptr = bs_hdr + v_offset;
 921     ctx->u_data_ptr = bs_hdr + u_offset;
 922     ctx->alt_quant  = buf_ptr + sizeof(uint32_t);
 923
 924     if (ctx->data_size == 16) {
 925         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Sync frame encountered!\n");
 926         return 16;
 927     }
 928
 929     if (ctx->frame_flags & BS_8BIT_PEL) {
 930         av_log_ask_for_sample(avctx, "8-bit pixel format\n");
 931         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 932     }
 933
 934     if (ctx->frame_flags & BS_MV_X_HALF || ctx->frame_flags & BS_MV_Y_HALF) {
 935         av_log_ask_for_sample(avctx, "halfpel motion vectors\n");
 936         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 937     }
 938
 939     return 0;
 940 }
 941
 942
 943 /**
 944  *  Convert and output the current plane.
 945  *  All pixel values will be upsampled by shifting right by one bit.
 946  *
 947  *  @param[in]  plane        pointer to the descriptor of the plane being processed
 948  *  @param[in]  buf_sel      indicates which frame buffer the input data stored in
 949  *  @param[out] dst          pointer to the buffer receiving converted pixels
 950  *  @param[in]  dst_pitch    pitch for moving to the next y line
 951  */
 952 static void output_plane(const Plane *plane, int buf_sel, uint8_t *dst, int dst_pitch)
 953 {
 954     int             x,y;
 955     const uint8_t   *src  = plane->pixels[buf_sel];
 956     uint32_t        pitch = plane->pitch;
 957
 958     for (y = 0; y < plane->height; y++) {
 959         /* convert four pixels at once using SWAR */
 960         for (x = 0; x < plane->width >> 2; x++) {
 961             AV_WN32A(dst, (AV_RN32A(src) & 0x7F7F7F7F) << 1);
 962             src += 4;
 963             dst += 4;
 964         }
 965
 966         for (x <<= 2; x < plane->width; x++)
 967             *dst++ = *src++ << 1;
 968
 969         src += pitch     - plane->width;
 970         dst += dst_pitch - plane->width;
 971     }
 972 }
 973
 974
 975 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 976 {
 977     Indeo3DecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 978
 979     ctx->avctx     = avctx;
 980     ctx->width     = avctx->width;
 981     ctx->height    = avctx->height;
 982     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV410P;
 983     avcodec_get_frame_defaults(&ctx->frame);
 984
 985     build_requant_tab();
 986
 987     dsputil_init(&ctx->dsp, avctx);
 988
 989     return allocate_frame_buffers(ctx, avctx);
 990 }
 991
 992
 993 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size,
 994                         AVPacket *avpkt)
 995 {
 996     Indeo3DecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 997     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 998     int buf_size       = avpkt->size;
 999     int res;
1000
1001     res = decode_frame_headers(ctx, avctx, buf, buf_size);
1002     if (res < 0)
1003         return res;
1004
1005     /* skip sync(null) frames */
1006     if (res) {
1007         // we have processed 16 bytes but no data was decoded
1008         *data_size = 0;
1009         return buf_size;
1010     }
1011
1012     /* skip droppable INTER frames if requested */
1013     if (ctx->frame_flags & BS_NONREF &&
1014        (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONREF))
1015         return 0;
1016
1017     /* skip INTER frames if requested */
1018     if (!(ctx->frame_flags & BS_KEYFRAME) && avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY)
1019         return 0;
1020
1021     /* use BS_BUFFER flag for buffer switching */
1022     ctx->buf_sel = (ctx->frame_flags >> BS_BUFFER) & 1;
1023
1024     /* decode luma plane */
1025     if ((res = decode_plane(ctx, avctx, ctx->planes, ctx->y_data_ptr, ctx->y_data_size, 40)))
1026         return res;
1027
1028     /* decode chroma planes */
1029     if ((res = decode_plane(ctx, avctx, &ctx->planes[1], ctx->u_data_ptr, ctx->u_data_size, 10)))
1030         return res;
1031
1032     if ((res = decode_plane(ctx, avctx, &ctx->planes[2], ctx->v_data_ptr, ctx->v_data_size, 10)))
1033         return res;
1034
1035     if (ctx->frame.data[0])
1036         avctx->release_buffer(avctx, &ctx->frame);
1037
1038     ctx->frame.reference = 0;
1039     if ((res = avctx->get_buffer(avctx, &ctx->frame)) < 0) {
1040         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1041         return res;
1042     }
1043
1044     output_plane(&ctx->planes[0], ctx->buf_sel, ctx->frame.data[0], ctx->frame.linesize[0]);
1045     output_plane(&ctx->planes[1], ctx->buf_sel, ctx->frame.data[1], ctx->frame.linesize[1]);
1046     output_plane(&ctx->planes[2], ctx->buf_sel, ctx->frame.data[2], ctx->frame.linesize[2]);
1047
1048     *data_size      = sizeof(AVFrame);
1049     *(AVFrame*)data = ctx->frame;
1050
1051     return buf_size;
1052 }
1053
1054
1055 static av_cold int decode_close(AVCodecContext *avctx)
1056 {
1057     Indeo3DecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1058
1059     free_frame_buffers(avctx->priv_data);
1060
1061     if (ctx->frame.data[0])
1062         avctx->release_buffer(avctx, &ctx->frame);
1063
1064     return 0;
1065 }
1066
1067 AVCodec ff_indeo3_decoder = {
1068     .name           = "indeo3",
1069     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1070     .id             = CODEC_ID_INDEO3,
1071     .priv_data_size = sizeof(Indeo3DecodeContext),
1072     .init           = decode_init,
1073     .close          = decode_close,
1074     .decode         = decode_frame,
1075     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Intel Indeo 3"),
1076 };