git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/mpeg12.c

   1 /*
   2  * MPEG1 encoder / MPEG2 decoder
   3  * Copyright (c) 2000,2001 Gerard Lantau.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18  */
  19 #include "avcodec.h"
  20 #include "dsputil.h"
  21 #include "mpegvideo.h"
  22
  23 #include "mpeg12data.h"
  24
  25 //#define DEBUG
  26
  27 #ifndef CONFIG_WIN32
  28
  29 #ifdef DEBUG
  30 #define dprintf(fmt,args...) printf(fmt, ## args)
  31 #else
  32 #define dprintf(fmt,args...)
  33 #endif
  34
  35 #else
  36
  37 inline void dprintf(const char* fmt,...) {}
  38
  39 #endif
  40
  41 /* Start codes. */
  42 #define SEQ_END_CODE            0x000001b7
  43 #define SEQ_START_CODE          0x000001b3
  44 #define GOP_START_CODE          0x000001b8
  45 #define PICTURE_START_CODE      0x00000100
  46 #define SLICE_MIN_START_CODE    0x00000101
  47 #define SLICE_MAX_START_CODE    0x000001af
  48 #define EXT_START_CODE          0x000001b5
  49 #define USER_START_CODE         0x000001b2
  50
  51 static void mpeg1_encode_block(MpegEncContext *s,
  52                          DCTELEM *block,
  53                          int component);
  54 static void mpeg1_encode_motion(MpegEncContext *s, int val);
  55 static void mpeg1_skip_picture(MpegEncContext *s, int pict_num);
  56 static int mpeg1_decode_block(MpegEncContext *s,
  57                               DCTELEM *block,
  58                               int n);
  59 static int mpeg2_decode_block_non_intra(MpegEncContext *s,
  60                                         DCTELEM *block,
  61                                         int n);
  62 static int mpeg2_decode_block_intra(MpegEncContext *s,
  63                                     DCTELEM *block,
  64                                     int n);
  65 static int mpeg_decode_motion(MpegEncContext *s, int fcode, int pred);
  66
  67 static void put_header(MpegEncContext *s, int header)
  68 {
  69     align_put_bits(&s->pb);
  70     put_bits(&s->pb, 32, header);
  71 }
  72
  73 /* put sequence header if needed */
  74 static void mpeg1_encode_sequence_header(MpegEncContext *s)
  75 {
  76         unsigned int vbv_buffer_size;
  77         unsigned int fps, v;
  78         int n;
  79         UINT64 time_code;
  80
  81         if ((s->picture_number % s->gop_size) == 0) {
  82             /* mpeg1 header repeated every gop */
  83             put_header(s, SEQ_START_CODE);
  84
  85             /* search closest frame rate */
  86             {
  87                 int i, dmin, d;
  88                 s->frame_rate_index = 0;
  89                 dmin = 0x7fffffff;
  90                 for(i=1;i<9;i++) {
  91                     d = abs(s->frame_rate - frame_rate_tab[i]);
  92                     if (d < dmin) {
  93                         dmin = d;
  94                         s->frame_rate_index = i;
  95                     }
  96                 }
  97             }
  98
  99             put_bits(&s->pb, 12, s->width);
 100             put_bits(&s->pb, 12, s->height);
 101             put_bits(&s->pb, 4, 1); /* 1/1 aspect ratio */
 102             put_bits(&s->pb, 4, s->frame_rate_index);
 103             v = s->bit_rate / 400;
 104             if (v > 0x3ffff)
 105                 v = 0x3ffff;
 106             put_bits(&s->pb, 18, v);
 107             put_bits(&s->pb, 1, 1); /* marker */
 108             /* vbv buffer size: slightly greater than an I frame. We add
 109                some margin just in case */
 110             vbv_buffer_size = (3 * s->I_frame_bits) / (2 * 8);
 111             put_bits(&s->pb, 10, (vbv_buffer_size + 16383) / 16384);
 112             put_bits(&s->pb, 1, 1); /* constrained parameter flag */
 113             put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no custom intra matrix */
 114             put_bits(&s->pb, 1, 0); /* no custom non intra matrix */
 115
 116             put_header(s, GOP_START_CODE);
 117             put_bits(&s->pb, 1, 0); /* do drop frame */
 118             /* time code : we must convert from the real frame rate to a
 119                fake mpeg frame rate in case of low frame rate */
 120             fps = frame_rate_tab[s->frame_rate_index];
 121             time_code = s->fake_picture_number * FRAME_RATE_BASE;
 122             s->gop_picture_number = s->fake_picture_number;
 123             put_bits(&s->pb, 5, (UINT32)((time_code / (fps * 3600)) % 24));
 124             put_bits(&s->pb, 6, (UINT32)((time_code / (fps * 60)) % 60));
 125             put_bits(&s->pb, 1, 1);
 126             put_bits(&s->pb, 6, (UINT32)((time_code / fps) % 60));
 127             put_bits(&s->pb, 6, (UINT32)((time_code % fps) / FRAME_RATE_BASE));
 128             put_bits(&s->pb, 1, 1); /* closed gop */
 129             put_bits(&s->pb, 1, 0); /* broken link */
 130         }
 131
 132         if (s->frame_rate < (24 * FRAME_RATE_BASE) && s->picture_number > 0) {
 133             /* insert empty P pictures to slow down to the desired
 134                frame rate. Each fake pictures takes about 20 bytes */
 135             fps = frame_rate_tab[s->frame_rate_index];
 136             n = ((s->picture_number * fps) / s->frame_rate) - 1;
 137             while (s->fake_picture_number < n) {
 138                 mpeg1_skip_picture(s, s->fake_picture_number -
 139                                    s->gop_picture_number);
 140                 s->fake_picture_number++;
 141             }
 142
 143         }
 144         s->fake_picture_number++;
 145 }
 146
 147
 148 /* insert a fake P picture */
 149 static void mpeg1_skip_picture(MpegEncContext *s, int pict_num)
 150 {
 151     unsigned int mb_incr;
 152
 153     /* mpeg1 picture header */
 154     put_header(s, PICTURE_START_CODE);
 155     /* temporal reference */
 156     put_bits(&s->pb, 10, pict_num & 0x3ff);
 157
 158     put_bits(&s->pb, 3, P_TYPE);
 159     put_bits(&s->pb, 16, 0xffff); /* non constant bit rate */
 160
 161     put_bits(&s->pb, 1, 1); /* integer coordinates */
 162     put_bits(&s->pb, 3, 1); /* forward_f_code */
 163
 164     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* extra bit picture */
 165
 166     /* only one slice */
 167     put_header(s, SLICE_MIN_START_CODE);
 168     put_bits(&s->pb, 5, 1); /* quantizer scale */
 169     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* slice extra information */
 170
 171     mb_incr = 1;
 172     put_bits(&s->pb, mbAddrIncrTable[mb_incr - 1][1],
 173              mbAddrIncrTable[mb_incr - 1][0]);
 174
 175     /* empty macroblock */
 176     put_bits(&s->pb, 3, 1); /* motion only */
 177
 178     /* zero motion x & y */
 179     put_bits(&s->pb, 1, 1);
 180     put_bits(&s->pb, 1, 1);
 181
 182     /* output a number of empty slice */
 183     mb_incr = s->mb_width * s->mb_height - 1;
 184     while (mb_incr > 33) {
 185         put_bits(&s->pb, 11, 0x008);
 186         mb_incr -= 33;
 187     }
 188     put_bits(&s->pb, mbAddrIncrTable[mb_incr - 1][1],
 189              mbAddrIncrTable[mb_incr - 1][0]);
 190
 191     /* empty macroblock */
 192     put_bits(&s->pb, 3, 1); /* motion only */
 193
 194     /* zero motion x & y */
 195     put_bits(&s->pb, 1, 1);
 196     put_bits(&s->pb, 1, 1);
 197 }
 198
 199 void mpeg1_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number)
 200 {
 201     static int done;
 202
 203     if (!done) {
 204         done = 1;
 205         init_rl(&rl_mpeg1);
 206     }
 207     mpeg1_encode_sequence_header(s);
 208
 209     /* mpeg1 picture header */
 210     put_header(s, PICTURE_START_CODE);
 211     /* temporal reference */
 212     put_bits(&s->pb, 10, (s->fake_picture_number -
 213                           s->gop_picture_number) & 0x3ff);
 214
 215     put_bits(&s->pb, 3, s->pict_type);
 216     put_bits(&s->pb, 16, 0xffff); /* non constant bit rate */
 217
 218     if (s->pict_type == P_TYPE) {
 219         put_bits(&s->pb, 1, 0); /* half pel coordinates */
 220         put_bits(&s->pb, 3, s->f_code); /* forward_f_code */
 221     }
 222
 223     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* extra bit picture */
 224
 225     /* only one slice */
 226     put_header(s, SLICE_MIN_START_CODE);
 227     put_bits(&s->pb, 5, s->qscale); /* quantizer scale */
 228     put_bits(&s->pb, 1, 0); /* slice extra information */
 229 }
 230
 231 void mpeg1_encode_mb(MpegEncContext *s,
 232                      DCTELEM block[6][64],
 233                      int motion_x, int motion_y)
 234 {
 235     int mb_incr, i, cbp, mb_x, mb_y;
 236
 237     mb_x = s->mb_x;
 238     mb_y = s->mb_y;
 239
 240     /* compute cbp */
 241     cbp = 0;
 242     for(i=0;i<6;i++) {
 243         if (s->block_last_index[i] >= 0)
 244             cbp |= 1 << (5 - i);
 245     }
 246
 247     /* skip macroblock, except if first or last macroblock of a slice */
 248     if ((cbp | motion_x | motion_y) == 0 &&
 249         (!((mb_x | mb_y) == 0 ||
 250            (mb_x == s->mb_width - 1 && mb_y == s->mb_height - 1)))) {
 251         s->mb_incr++;
 252     } else {
 253         /* output mb incr */
 254         mb_incr = s->mb_incr;
 255
 256         while (mb_incr > 33) {
 257             put_bits(&s->pb, 11, 0x008);
 258             mb_incr -= 33;
 259         }
 260         put_bits(&s->pb, mbAddrIncrTable[mb_incr - 1][1],
 261                  mbAddrIncrTable[mb_incr - 1][0]);
 262
 263         if (s->pict_type == I_TYPE) {
 264             put_bits(&s->pb, 1, 1); /* macroblock_type : macroblock_quant = 0 */
 265         } else {
 266             if (s->mb_intra) {
 267                 put_bits(&s->pb, 5, 0x03);
 268             } else {
 269                 if (cbp != 0) {
 270                     if (motion_x == 0 && motion_y == 0) {
 271                         put_bits(&s->pb, 2, 1); /* macroblock_pattern only */
 272                         put_bits(&s->pb, mbPatTable[cbp - 1][1], mbPatTable[cbp - 1][0]);
 273                     } else {
 274                         put_bits(&s->pb, 1, 1); /* motion + cbp */
 275                         mpeg1_encode_motion(s, motion_x - s->last_mv[0][0][0]);
 276                         mpeg1_encode_motion(s, motion_y - s->last_mv[0][0][1]);
 277                         put_bits(&s->pb, mbPatTable[cbp - 1][1], mbPatTable[cbp - 1][0]);
 278                     }
 279                 } else {
 280                     put_bits(&s->pb, 3, 1); /* motion only */
 281                     mpeg1_encode_motion(s, motion_x - s->last_mv[0][0][0]);
 282                     mpeg1_encode_motion(s, motion_y - s->last_mv[0][0][1]);
 283                 }
 284             }
 285         }
 286         for(i=0;i<6;i++) {
 287             if (cbp & (1 << (5 - i))) {
 288                 mpeg1_encode_block(s, block[i], i);
 289             }
 290         }
 291         s->mb_incr = 1;
 292     }
 293     s->last_mv[0][0][0] = motion_x;
 294     s->last_mv[0][0][1] = motion_y;
 295 }
 296
 297 static void mpeg1_encode_motion(MpegEncContext *s, int val)
 298 {
 299     int code, bit_size, l, m, bits, range, sign;
 300
 301     if (val == 0) {
 302         /* zero vector */
 303         code = 0;
 304         put_bits(&s->pb,
 305                  mbMotionVectorTable[0][1],
 306                  mbMotionVectorTable[0][0]);
 307     } else {
 308         bit_size = s->f_code - 1;
 309         range = 1 << bit_size;
 310         /* modulo encoding */
 311         l = 16 * range;
 312         m = 2 * l;
 313         if (val < -l) {
 314             val += m;
 315         } else if (val >= l) {
 316             val -= m;
 317         }
 318
 319         if (val >= 0) {
 320             val--;
 321             code = (val >> bit_size) + 1;
 322             bits = val & (range - 1);
 323             sign = 0;
 324         } else {
 325             val = -val;
 326             val--;
 327             code = (val >> bit_size) + 1;
 328             bits = val & (range - 1);
 329             sign = 1;
 330         }
 331         put_bits(&s->pb,
 332                  mbMotionVectorTable[code][1],
 333                  mbMotionVectorTable[code][0]);
 334         put_bits(&s->pb, 1, sign);
 335         if (bit_size > 0) {
 336             put_bits(&s->pb, bit_size, bits);
 337         }
 338     }
 339 }
 340
 341 static inline void encode_dc(MpegEncContext *s, int diff, int component)
 342 {
 343     int adiff, index;
 344
 345     adiff = abs(diff);
 346     index = vlc_dc_table[adiff];
 347     if (component == 0) {
 348         put_bits(&s->pb, vlc_dc_lum_bits[index], vlc_dc_lum_code[index]);
 349     } else {
 350         put_bits(&s->pb, vlc_dc_chroma_bits[index], vlc_dc_chroma_code[index]);
 351     }
 352     if (diff > 0) {
 353         put_bits(&s->pb, index, (diff & ((1 << index) - 1)));
 354     } else if (diff < 0) {
 355         put_bits(&s->pb, index, ((diff - 1) & ((1 << index) - 1)));
 356     }
 357 }
 358
 359 static void mpeg1_encode_block(MpegEncContext *s,
 360                                DCTELEM *block,
 361                                int n)
 362 {
 363     int alevel, level, last_non_zero, dc, diff, i, j, run, last_index, sign;
 364     int code, component;
 365     RLTable *rl = &rl_mpeg1;
 366
 367     last_index = s->block_last_index[n];
 368
 369     /* DC coef */
 370     if (s->mb_intra) {
 371         component = (n <= 3 ? 0 : n - 4 + 1);
 372         dc = block[0]; /* overflow is impossible */
 373         diff = dc - s->last_dc[component];
 374         encode_dc(s, diff, component);
 375         s->last_dc[component] = dc;
 376         i = 1;
 377     } else {
 378         /* encode the first coefficient : needs to be done here because
 379            it is handled slightly differently */
 380         level = block[0];
 381         if (abs(level) == 1) {
 382                 code = ((UINT32)level >> 31); /* the sign bit */
 383                 put_bits(&s->pb, 2, code | 0x02);
 384                 i = 1;
 385         } else {
 386             i = 0;
 387             last_non_zero = -1;
 388             goto next_coef;
 389         }
 390     }
 391
 392     /* now quantify & encode AC coefs */
 393     last_non_zero = i - 1;
 394     for(;i<=last_index;i++) {
 395         j = zigzag_direct[i];
 396         level = block[j];
 397     next_coef:
 398 #if 0
 399         if (level != 0)
 400             dprintf("level[%d]=%d\n", i, level);
 401 #endif
 402         /* encode using VLC */
 403         if (level != 0) {
 404             run = i - last_non_zero - 1;
 405             sign = 0;
 406             alevel = level;
 407             if (alevel < 0) {
 408                 sign = 1;
 409                 alevel = -alevel;
 410             }
 411             code = get_rl_index(rl, 0, run, alevel);
 412             put_bits(&s->pb, rl->table_vlc[code][1], rl->table_vlc[code][0]);
 413             if (code != rl->n) {
 414                 put_bits(&s->pb, 1, sign);
 415             } else {
 416                 /* escape: only clip in this case */
 417                 put_bits(&s->pb, 6, run);
 418                 if (alevel < 128) {
 419                     put_bits(&s->pb, 8, level & 0xff);
 420                 } else {
 421                     if (level < 0) {
 422                         put_bits(&s->pb, 16, 0x8001 + level + 255);
 423                     } else {
 424                         put_bits(&s->pb, 16, level & 0xffff);
 425                     }
 426                 }
 427             }
 428             last_non_zero = i;
 429         }
 430     }
 431     /* end of block */
 432     put_bits(&s->pb, 2, 0x2);
 433 }
 434
 435 /******************************************/
 436 /* decoding */
 437
 438 static VLC dc_lum_vlc;
 439 static VLC dc_chroma_vlc;
 440 static VLC mv_vlc;
 441 static VLC mbincr_vlc;
 442 static VLC mb_ptype_vlc;
 443 static VLC mb_btype_vlc;
 444 static VLC mb_pat_vlc;
 445
 446 void mpeg1_init_vlc(MpegEncContext *s)
 447 {
 448     static int done = 0;
 449
 450     if (!done) {
 451
 452         init_vlc(&dc_lum_vlc, 9, 12,
 453                  vlc_dc_lum_bits, 1, 1,
 454                  vlc_dc_lum_code, 2, 2);
 455         init_vlc(&dc_chroma_vlc, 9, 12,
 456                  vlc_dc_chroma_bits, 1, 1,
 457                  vlc_dc_chroma_code, 2, 2);
 458         init_vlc(&mv_vlc, 9, 17,
 459                  &mbMotionVectorTable[0][1], 2, 1,
 460                  &mbMotionVectorTable[0][0], 2, 1);
 461         init_vlc(&mbincr_vlc, 9, 35,
 462                  &mbAddrIncrTable[0][1], 2, 1,
 463                  &mbAddrIncrTable[0][0], 2, 1);
 464         init_vlc(&mb_pat_vlc, 9, 63,
 465                  &mbPatTable[0][1], 2, 1,
 466                  &mbPatTable[0][0], 2, 1);
 467
 468         init_vlc(&mb_ptype_vlc, 6, 32,
 469                  &table_mb_ptype[0][1], 2, 1,
 470                  &table_mb_ptype[0][0], 2, 1);
 471         init_vlc(&mb_btype_vlc, 6, 32,
 472                  &table_mb_btype[0][1], 2, 1,
 473                  &table_mb_btype[0][0], 2, 1);
 474         init_rl(&rl_mpeg1);
 475         init_rl(&rl_mpeg2);
 476         /* cannot use generic init because we must add the EOB code */
 477         init_vlc(&rl_mpeg1.vlc, 9, rl_mpeg1.n + 2,
 478                  &rl_mpeg1.table_vlc[0][1], 4, 2,
 479                  &rl_mpeg1.table_vlc[0][0], 4, 2);
 480         init_vlc(&rl_mpeg2.vlc, 9, rl_mpeg2.n + 2,
 481                  &rl_mpeg2.table_vlc[0][1], 4, 2,
 482                  &rl_mpeg2.table_vlc[0][0], 4, 2);
 483     }
 484 }
 485
 486 static inline int get_dmv(MpegEncContext *s)
 487 {
 488     if(get_bits1(&s->gb))
 489         return 1 - (get_bits1(&s->gb) << 1);
 490     else
 491         return 0;
 492 }
 493
 494 static inline int get_qscale(MpegEncContext *s)
 495 {
 496     int qscale;
 497     if (s->mpeg2) {
 498         if (s->q_scale_type) {
 499             qscale = non_linear_qscale[get_bits(&s->gb, 5)];
 500         } else {
 501             qscale = get_bits(&s->gb, 5) << 1;
 502         }
 503     } else {
 504         /* for mpeg1, we use the generic unquant code */
 505         qscale = get_bits(&s->gb, 5);
 506     }
 507     return qscale;
 508 }
 509
 510 /* motion type (for mpeg2) */
 511 #define MT_FIELD 1
 512 #define MT_FRAME 2
 513 #define MT_16X8  2
 514 #define MT_DMV   3
 515
 516 static int mpeg_decode_mb(MpegEncContext *s,
 517                           DCTELEM block[6][64])
 518 {
 519     int i, j, k, cbp, val, code, mb_type, motion_type;
 520
 521     /* skip mb handling */
 522     if (s->mb_incr == 0) {
 523         /* read again increment */
 524         s->mb_incr = 1;
 525         for(;;) {
 526             code = get_vlc(&s->gb, &mbincr_vlc);
 527             if (code < 0)
 528                 return 1; /* error = end of slice */
 529             if (code >= 33) {
 530                 if (code == 33) {
 531                     s->mb_incr += 33;
 532                 }
 533                 /* otherwise, stuffing, nothing to do */
 534             } else {
 535                 s->mb_incr += code;
 536                 break;
 537             }
 538         }
 539     }
 540     if (++s->mb_x >= s->mb_width) {
 541         s->mb_x = 0;
 542         if (s->mb_y >= (s->mb_height - 1))
 543             return -1;
 544         s->mb_y++;
 545     }
 546     dprintf("decode_mb: x=%d y=%d\n", s->mb_x, s->mb_y);
 547
 548     if (--s->mb_incr != 0) {
 549         /* skip mb */
 550         s->mb_intra = 0;
 551         for(i=0;i<6;i++)
 552             s->block_last_index[i] = -1;
 553         s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
 554         if (s->pict_type == P_TYPE) {
 555             /* if P type, zero motion vector is implied */
 556             s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
 557             s->mv[0][0][0] = s->mv[0][0][1] = 0;
 558             s->last_mv[0][0][0] = s->last_mv[0][0][1] = 0;
 559             s->last_mv[0][1][0] = s->last_mv[0][1][1] = 0;
 560         } else {
 561             /* if B type, reuse previous vectors and directions */
 562             s->mv[0][0][0] = s->last_mv[0][0][0];
 563             s->mv[0][0][1] = s->last_mv[0][0][1];
 564             s->mv[1][0][0] = s->last_mv[1][0][0];
 565             s->mv[1][0][1] = s->last_mv[1][0][1];
 566         }
 567         s->mb_skiped = 1;
 568         return 0;
 569     }
 570
 571     switch(s->pict_type) {
 572     default:
 573     case I_TYPE:
 574         if (get_bits1(&s->gb) == 0) {
 575             if (get_bits1(&s->gb) == 0)
 576                 return -1;
 577             mb_type = MB_QUANT | MB_INTRA;
 578         } else {
 579             mb_type = MB_INTRA;
 580         }
 581         break;
 582     case P_TYPE:
 583         mb_type = get_vlc(&s->gb, &mb_ptype_vlc);
 584         if (mb_type < 0)
 585             return -1;
 586         break;
 587     case B_TYPE:
 588         mb_type = get_vlc(&s->gb, &mb_btype_vlc);
 589         if (mb_type < 0)
 590             return -1;
 591         break;
 592     }
 593     dprintf("mb_type=%x\n", mb_type);
 594     motion_type = 0; /* avoid warning */
 595     if (mb_type & (MB_FOR|MB_BACK)) {
 596         /* get additionnal motion vector type */
 597         if (s->picture_structure == PICT_FRAME && s->frame_pred_frame_dct)
 598             motion_type = MT_FRAME;
 599         else
 600             motion_type = get_bits(&s->gb, 2);
 601     }
 602     /* compute dct type */
 603     if (s->picture_structure == PICT_FRAME &&
 604         !s->frame_pred_frame_dct &&
 605         (mb_type & (MB_PAT | MB_INTRA))) {
 606         s->interlaced_dct = get_bits1(&s->gb);
 607 #ifdef DEBUG
 608         if (s->interlaced_dct)
 609             printf("interlaced_dct\n");
 610 #endif
 611     } else {
 612         s->interlaced_dct = 0; /* frame based */
 613     }
 614
 615     if (mb_type & MB_QUANT) {
 616         s->qscale = get_qscale(s);
 617     }
 618     if (mb_type & MB_INTRA) {
 619         if (s->concealment_motion_vectors) {
 620             /* just parse them */
 621             if (s->picture_structure != PICT_FRAME)
 622                 skip_bits1(&s->gb); /* field select */
 623             mpeg_decode_motion(s, s->mpeg_f_code[0][0], 0);
 624             mpeg_decode_motion(s, s->mpeg_f_code[0][1], 0);
 625         }
 626         s->mb_intra = 1;
 627         cbp = 0x3f;
 628         memset(s->last_mv, 0, sizeof(s->last_mv)); /* reset mv prediction */
 629     } else {
 630         s->mb_intra = 0;
 631         cbp = 0;
 632     }
 633     /* special case of implicit zero motion vector */
 634     if (s->pict_type == P_TYPE && !(mb_type & MB_FOR)) {
 635         s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
 636         s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
 637         s->last_mv[0][0][0] = 0;
 638         s->last_mv[0][0][1] = 0;
 639         s->last_mv[0][1][0] = 0;
 640         s->last_mv[0][1][1] = 0;
 641         s->mv[0][0][0] = 0;
 642         s->mv[0][0][1] = 0;
 643     } else if (mb_type & (MB_FOR | MB_BACK)) {
 644         /* motion vectors */
 645         s->mv_dir = 0;
 646         for(i=0;i<2;i++) {
 647             if (mb_type & (MB_FOR >> i)) {
 648                 s->mv_dir |= (MV_DIR_FORWARD >> i);
 649                 dprintf("motion_type=%d\n", motion_type);
 650                 switch(motion_type) {
 651                 case MT_FRAME: /* or MT_16X8 */
 652                     if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
 653                         /* MT_FRAME */
 654                         s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
 655                         for(k=0;k<2;k++) {
 656                             val = mpeg_decode_motion(s, s->mpeg_f_code[i][k],
 657                                                      s->last_mv[i][0][k]);
 658                             s->last_mv[i][0][k] = val;
 659                             s->last_mv[i][1][k] = val;
 660                             /* full_pel: only for mpeg1 */
 661                             if (s->full_pel[i])
 662                                 val = val << 1;
 663                             s->mv[i][0][k] = val;
 664                             dprintf("mv%d: %d\n", k, val);
 665                         }
 666                     } else {
 667                         /* MT_16X8 */
 668                         s->mv_type = MV_TYPE_16X8;
 669                         for(j=0;j<2;j++) {
 670                             s->field_select[i][j] = get_bits1(&s->gb);
 671                             for(k=0;k<2;k++) {
 672                                 val = mpeg_decode_motion(s, s->mpeg_f_code[i][k],
 673                                                          s->last_mv[i][j][k]);
 674                                 s->last_mv[i][j][k] = val;
 675                                 s->mv[i][j][k] = val;
 676                             }
 677                         }
 678                     }
 679                     break;
 680                 case MT_FIELD:
 681                     if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
 682                         s->mv_type = MV_TYPE_FIELD;
 683                         for(j=0;j<2;j++) {
 684                             s->field_select[i][j] = get_bits1(&s->gb);
 685                             val = mpeg_decode_motion(s, s->mpeg_f_code[i][0],
 686                                                      s->last_mv[i][j][0]);
 687                             s->last_mv[i][j][0] = val;
 688                             s->mv[i][j][0] = val;
 689                             dprintf("fmx=%d\n", val);
 690                             val = mpeg_decode_motion(s, s->mpeg_f_code[i][1],
 691                                                      s->last_mv[i][j][1] >> 1);
 692                             s->last_mv[i][j][1] = val << 1;
 693                             s->mv[i][j][1] = val;
 694                             dprintf("fmy=%d\n", val);
 695                         }
 696                     } else {
 697                         s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
 698                         s->field_select[i][0] = get_bits1(&s->gb);
 699                         for(k=0;k<2;k++) {
 700                             val = mpeg_decode_motion(s, s->mpeg_f_code[i][k],
 701                                                      s->last_mv[i][0][k]);
 702                             s->last_mv[i][0][k] = val;
 703                             s->last_mv[i][1][k] = val;
 704                             s->mv[i][0][k] = val;
 705                         }
 706                     }
 707                     break;
 708                 case MT_DMV:
 709                     {
 710                         int dmx, dmy, mx, my, m;
 711
 712                         mx = mpeg_decode_motion(s, s->mpeg_f_code[i][0],
 713                                                 s->last_mv[i][0][0]);
 714                         s->last_mv[i][0][0] = mx;
 715                         s->last_mv[i][1][0] = mx;
 716                         dmx = get_dmv(s);
 717                         my = mpeg_decode_motion(s, s->mpeg_f_code[i][1],
 718                                                 s->last_mv[i][0][1] >> 1);
 719                         dmy = get_dmv(s);
 720                         s->mv_type = MV_TYPE_DMV;
 721                         /* XXX: totally broken */
 722                         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
 723                             s->last_mv[i][0][1] = my << 1;
 724                             s->last_mv[i][1][1] = my << 1;
 725
 726                             m = s->top_field_first ? 1 : 3;
 727                             /* top -> top pred */
 728                             s->mv[i][0][0] = mx;
 729                             s->mv[i][0][1] = my << 1;
 730                             s->mv[i][1][0] = ((mx * m + (mx > 0)) >> 1) + dmx;
 731                             s->mv[i][1][1] = ((my * m + (my > 0)) >> 1) + dmy - 1;
 732                             m = 4 - m;
 733                             s->mv[i][2][0] = mx;
 734                             s->mv[i][2][1] = my << 1;
 735                             s->mv[i][3][0] = ((mx * m + (mx > 0)) >> 1) + dmx;
 736                             s->mv[i][3][1] = ((my * m + (my > 0)) >> 1) + dmy + 1;
 737                         } else {
 738                             s->last_mv[i][0][1] = my;
 739                             s->last_mv[i][1][1] = my;
 740                             s->mv[i][0][0] = mx;
 741                             s->mv[i][0][1] = my;
 742                             s->mv[i][1][0] = ((mx + (mx > 0)) >> 1) + dmx;
 743                             s->mv[i][1][1] = ((my + (my > 0)) >> 1) + dmy - 1
 744                                 /* + 2 * cur_field */;
 745                         }
 746                     }
 747                     break;
 748                 }
 749             }
 750         }
 751     }
 752
 753     if ((mb_type & MB_INTRA) && s->concealment_motion_vectors) {
 754         skip_bits1(&s->gb); /* marker */
 755     }
 756
 757     if (mb_type & MB_PAT) {
 758         cbp = get_vlc(&s->gb, &mb_pat_vlc);
 759         if (cbp < 0)
 760             return -1;
 761         cbp++;
 762     }
 763     dprintf("cbp=%x\n", cbp);
 764
 765     if (s->mpeg2) {
 766         if (s->mb_intra) {
 767             for(i=0;i<6;i++) {
 768                 if (cbp & (1 << (5 - i))) {
 769                     if (mpeg2_decode_block_intra(s, block[i], i) < 0)
 770                         return -1;
 771                 }
 772             }
 773         } else {
 774             for(i=0;i<6;i++) {
 775                 if (cbp & (1 << (5 - i))) {
 776                     if (mpeg2_decode_block_non_intra(s, block[i], i) < 0)
 777                         return -1;
 778                 }
 779             }
 780         }
 781     } else {
 782         for(i=0;i<6;i++) {
 783             if (cbp & (1 << (5 - i))) {
 784                 if (mpeg1_decode_block(s, block[i], i) < 0)
 785                     return -1;
 786             }
 787         }
 788     }
 789     return 0;
 790 }
 791
 792 /* as h263, but only 17 codes */
 793 static int mpeg_decode_motion(MpegEncContext *s, int fcode, int pred)
 794 {
 795     int code, sign, val, m, l, shift;
 796
 797     code = get_vlc(&s->gb, &mv_vlc);
 798     if (code < 0) {
 799         return 0xffff;
 800     }
 801     if (code == 0) {
 802         return pred;
 803     }
 804     sign = get_bits1(&s->gb);
 805     shift = fcode - 1;
 806     val = (code - 1) << shift;
 807     if (shift > 0)
 808         val |= get_bits(&s->gb, shift);
 809     val++;
 810     if (sign)
 811         val = -val;
 812     val += pred;
 813
 814     /* modulo decoding */
 815     l = (1 << shift) * 16;
 816     m = 2 * l;
 817     if (val < -l) {
 818         val += m;
 819     } else if (val >= l) {
 820         val -= m;
 821     }
 822     return val;
 823 }
 824
 825 static inline int decode_dc(MpegEncContext *s, int component)
 826 {
 827     int code, diff;
 828
 829     if (component == 0) {
 830         code = get_vlc(&s->gb, &dc_lum_vlc);
 831     } else {
 832         code = get_vlc(&s->gb, &dc_chroma_vlc);
 833     }
 834     if (code < 0)
 835         return 0xffff;
 836     if (code == 0) {
 837         diff = 0;
 838     } else {
 839         diff = get_bits(&s->gb, code);
 840         if ((diff & (1 << (code - 1))) == 0)
 841             diff = (-1 << code) | (diff + 1);
 842     }
 843     return diff;
 844 }
 845
 846 static int mpeg1_decode_block(MpegEncContext *s,
 847                                DCTELEM *block,
 848                                int n)
 849 {
 850     int level, dc, diff, i, j, run;
 851     int code, component;
 852     RLTable *rl = &rl_mpeg1;
 853
 854     if (s->mb_intra) {
 855         /* DC coef */
 856         component = (n <= 3 ? 0 : n - 4 + 1);
 857         diff = decode_dc(s, component);
 858         if (diff >= 0xffff)
 859             return -1;
 860         dc = s->last_dc[component];
 861         dc += diff;
 862         s->last_dc[component] = dc;
 863         block[0] = dc;
 864         dprintf("dc=%d diff=%d\n", dc, diff);
 865         i = 1;
 866     } else {
 867         int bit_cnt, v;
 868         UINT32 bit_buf;
 869         UINT8 *buf_ptr;
 870         i = 0;
 871         /* special case for the first coef. no need to add a second vlc table */
 872         SAVE_BITS(&s->gb);
 873         SHOW_BITS(&s->gb, v, 2);
 874         if (v & 2) {
 875             run = 0;
 876             level = 1 - ((v & 1) << 1);
 877             FLUSH_BITS(2);
 878             RESTORE_BITS(&s->gb);
 879             goto add_coef;
 880         }
 881         RESTORE_BITS(&s->gb);
 882     }
 883
 884     /* now quantify & encode AC coefs */
 885     for(;;) {
 886         code = get_vlc(&s->gb, &rl->vlc);
 887         if (code < 0) {
 888             return -1;
 889         }
 890         if (code == 112) {
 891             break;
 892         } else if (code == 111) {
 893             /* escape */
 894             run = get_bits(&s->gb, 6);
 895             level = get_bits(&s->gb, 8);
 896             level = (level << 24) >> 24;
 897             if (level == -128) {
 898                 level = get_bits(&s->gb, 8) - 256;
 899             } else if (level == 0) {
 900                 level = get_bits(&s->gb, 8);
 901             }
 902         } else {
 903             run = rl->table_run[code];
 904             level = rl->table_level[code];
 905             if (get_bits1(&s->gb))
 906                 level = -level;
 907         }
 908         i += run;
 909         if (i >= 64)
 910             return -1;
 911     add_coef:
 912         dprintf("%d: run=%d level=%d\n", n, run, level);
 913         j = zigzag_direct[i];
 914         block[j] = level;
 915         i++;
 916     }
 917     s->block_last_index[n] = i;
 918     return 0;
 919 }
 920
 921 /* Also does unquantization here, since I will never support mpeg2
 922    encoding */
 923 static int mpeg2_decode_block_non_intra(MpegEncContext *s,
 924                                         DCTELEM *block,
 925                                         int n)
 926 {
 927     int level, i, j, run;
 928     int code;
 929     RLTable *rl = &rl_mpeg1;
 930     const UINT8 *scan_table;
 931     const UINT16 *matrix;
 932     int mismatch;
 933
 934     if (s->alternate_scan)
 935         scan_table = ff_alternate_vertical_scan;
 936     else
 937         scan_table = zigzag_direct;
 938     mismatch = 1;
 939
 940     {
 941         int bit_cnt, v;
 942         UINT32 bit_buf;
 943         UINT8 *buf_ptr;
 944         i = 0;
 945         if (n < 4)
 946             matrix = s->non_intra_matrix;
 947         else
 948             matrix = s->chroma_non_intra_matrix;
 949
 950         /* special case for the first coef. no need to add a second vlc table */
 951         SAVE_BITS(&s->gb);
 952         SHOW_BITS(&s->gb, v, 2);
 953         if (v & 2) {
 954             run = 0;
 955             level = 1 - ((v & 1) << 1);
 956             FLUSH_BITS(2);
 957             RESTORE_BITS(&s->gb);
 958             goto add_coef;
 959         }
 960         RESTORE_BITS(&s->gb);
 961     }
 962
 963     /* now quantify & encode AC coefs */
 964     for(;;) {
 965         code = get_vlc(&s->gb, &rl->vlc);
 966         if (code < 0)
 967             return -1;
 968         if (code == 112) {
 969             break;
 970         } else if (code == 111) {
 971             /* escape */
 972             run = get_bits(&s->gb, 6);
 973             level = get_bits(&s->gb, 12);
 974             level = (level << 20) >> 20;
 975         } else {
 976             run = rl->table_run[code];
 977             level = rl->table_level[code];
 978             if (get_bits1(&s->gb))
 979                 level = -level;
 980         }
 981         i += run;
 982         if (i >= 64)
 983             return -1;
 984     add_coef:
 985         j = scan_table[i];
 986         dprintf("%d: run=%d level=%d\n", n, run, level);
 987         /* XXX: optimize */
 988         if (level > 0) {
 989             level = ((level * 2 + 1) * s->qscale * matrix[j]) >> 5;
 990         } else {
 991             level = ((-level * 2 + 1) * s->qscale * matrix[j]) >> 5;
 992             level = -level;
 993         }
 994         /* XXX: is it really necessary to saturate since the encoder
 995            knows whats going on ? */
 996         mismatch ^= level;
 997         block[j] = level;
 998         i++;
 999     }
1000     block[63] ^= (mismatch & 1);
1001     s->block_last_index[n] = i;
1002     return 0;
1003 }
1004
1005 static int mpeg2_decode_block_intra(MpegEncContext *s,
1006                                     DCTELEM *block,
1007                                     int n)
1008 {
1009     int level, dc, diff, i, j, run;
1010     int code, component;
1011     RLTable *rl;
1012     const UINT8 *scan_table;
1013     const UINT16 *matrix;
1014     int mismatch;
1015
1016     if (s->alternate_scan)
1017         scan_table = ff_alternate_vertical_scan;
1018     else
1019         scan_table = zigzag_direct;
1020
1021     /* DC coef */
1022     component = (n <= 3 ? 0 : n - 4 + 1);
1023     diff = decode_dc(s, component);
1024     if (diff >= 0xffff)
1025         return -1;
1026     dc = s->last_dc[component];
1027     dc += diff;
1028     s->last_dc[component] = dc;
1029     block[0] = dc << (3 - s->intra_dc_precision);
1030     dprintf("dc=%d\n", block[0]);
1031     mismatch = block[0] ^ 1;
1032     i = 1;
1033     if (s->intra_vlc_format)
1034         rl = &rl_mpeg2;
1035     else
1036         rl = &rl_mpeg1;
1037     if (n < 4)
1038         matrix = s->intra_matrix;
1039     else
1040         matrix = s->chroma_intra_matrix;
1041
1042     /* now quantify & encode AC coefs */
1043     for(;;) {
1044         code = get_vlc(&s->gb, &rl->vlc);
1045         if (code < 0)
1046             return -1;
1047         if (code == 112) {
1048             break;
1049         } else if (code == 111) {
1050             /* escape */
1051             run = get_bits(&s->gb, 6);
1052             level = get_bits(&s->gb, 12);
1053             level = (level << 20) >> 20;
1054         } else {
1055             run = rl->table_run[code];
1056             level = rl->table_level[code];
1057             if (get_bits1(&s->gb))
1058                 level = -level;
1059         }
1060         i += run;
1061         if (i >= 64)
1062             return -1;
1063         j = scan_table[i];
1064         dprintf("%d: run=%d level=%d\n", n, run, level);
1065         level = (level * s->qscale * matrix[j]) / 16;
1066         /* XXX: is it really necessary to saturate since the encoder
1067            knows whats going on ? */
1068         mismatch ^= level;
1069         block[j] = level;
1070         i++;
1071     }
1072     block[63] ^= (mismatch & 1);
1073     s->block_last_index[n] = i;
1074     return 0;
1075 }
1076
1077 /* compressed picture size */
1078 #define PICTURE_BUFFER_SIZE 100000
1079
1080 typedef struct Mpeg1Context {
1081     MpegEncContext mpeg_enc_ctx;
1082     UINT32 header_state;
1083     int start_code; /* current start code */
1084     UINT8 buffer[PICTURE_BUFFER_SIZE];
1085     UINT8 *buf_ptr;
1086     int buffer_size;
1087     int mpeg_enc_ctx_allocated; /* true if decoding context allocated */
1088 } Mpeg1Context;
1089
1090 static int mpeg_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1091 {
1092     Mpeg1Context *s = avctx->priv_data;
1093
1094     s->header_state = 0xff;
1095     s->mpeg_enc_ctx_allocated = 0;
1096     s->buffer_size = PICTURE_BUFFER_SIZE;
1097     s->start_code = -1;
1098     s->buf_ptr = s->buffer;
1099     s->mpeg_enc_ctx.picture_number = 0;
1100     return 0;
1101 }
1102
1103 /* return the 8 bit start code value and update the search
1104    state. Return -1 if no start code found */
1105 static int find_start_code(UINT8 **pbuf_ptr, UINT8 *buf_end,
1106                            UINT32 *header_state)
1107 {
1108     UINT8 *buf_ptr;
1109     unsigned int state, v;
1110     int val;
1111
1112     state = *header_state;
1113     buf_ptr = *pbuf_ptr;
1114     while (buf_ptr < buf_end) {
1115         v = *buf_ptr++;
1116         if (state == 0x000001) {
1117             state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
1118             val = state;
1119             goto found;
1120         }
1121         state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
1122     }
1123     val = -1;
1124  found:
1125     *pbuf_ptr = buf_ptr;
1126     *header_state = state;
1127     return val;
1128 }
1129
1130 static int mpeg1_decode_picture(AVCodecContext *avctx,
1131                                 UINT8 *buf, int buf_size)
1132 {
1133     Mpeg1Context *s1 = avctx->priv_data;
1134     MpegEncContext *s = &s1->mpeg_enc_ctx;
1135     int ref, f_code;
1136
1137     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size);
1138
1139     ref = get_bits(&s->gb, 10); /* temporal ref */
1140     s->pict_type = get_bits(&s->gb, 3);
1141     dprintf("pict_type=%d number=%d\n", s->pict_type, s->picture_number);
1142     skip_bits(&s->gb, 16);
1143     if (s->pict_type == P_TYPE || s->pict_type == B_TYPE) {
1144         s->full_pel[0] = get_bits1(&s->gb);
1145         f_code = get_bits(&s->gb, 3);
1146         if (f_code == 0)
1147             return -1;
1148         s->mpeg_f_code[0][0] = f_code;
1149         s->mpeg_f_code[0][1] = f_code;
1150     }
1151     if (s->pict_type == B_TYPE) {
1152         s->full_pel[1] = get_bits1(&s->gb);
1153         f_code = get_bits(&s->gb, 3);
1154         if (f_code == 0)
1155             return -1;
1156         s->mpeg_f_code[1][0] = f_code;
1157         s->mpeg_f_code[1][1] = f_code;
1158     }
1159     s->y_dc_scale = 8;
1160     s->c_dc_scale = 8;
1161     s->first_slice = 1;
1162     return 0;
1163 }
1164
1165 static void mpeg_decode_sequence_extension(MpegEncContext *s)
1166 {
1167     int horiz_size_ext, vert_size_ext;
1168     int bit_rate_ext, vbv_buf_ext, low_delay;
1169     int frame_rate_ext_n, frame_rate_ext_d;
1170
1171     skip_bits(&s->gb, 8); /* profil and level */
1172     skip_bits(&s->gb, 1); /* progressive_sequence */
1173     skip_bits(&s->gb, 2); /* chroma_format */
1174     horiz_size_ext = get_bits(&s->gb, 2);
1175     vert_size_ext = get_bits(&s->gb, 2);
1176     s->width |= (horiz_size_ext << 12);
1177     s->height |= (vert_size_ext << 12);
1178     bit_rate_ext = get_bits(&s->gb, 12);  /* XXX: handle it */
1179     s->bit_rate = ((s->bit_rate / 400) | (bit_rate_ext << 12)) * 400;
1180     skip_bits1(&s->gb); /* marker */
1181     vbv_buf_ext = get_bits(&s->gb, 8);
1182     low_delay = get_bits1(&s->gb);
1183     frame_rate_ext_n = get_bits(&s->gb, 2);
1184     frame_rate_ext_d = get_bits(&s->gb, 5);
1185     if (frame_rate_ext_d >= 1)
1186         s->frame_rate = (s->frame_rate * frame_rate_ext_n) / frame_rate_ext_d;
1187     dprintf("sequence extension\n");
1188     s->mpeg2 = 1;
1189 }
1190
1191 static void mpeg_decode_quant_matrix_extension(MpegEncContext *s)
1192 {
1193     int i, v, j;
1194
1195     dprintf("matrix extension\n");
1196
1197     if (get_bits1(&s->gb)) {
1198         for(i=0;i<64;i++) {
1199             v = get_bits(&s->gb, 8);
1200             j = zigzag_direct[i];
1201             s->intra_matrix[j] = v;
1202             s->chroma_intra_matrix[j] = v;
1203         }
1204     }
1205     if (get_bits1(&s->gb)) {
1206         for(i=0;i<64;i++) {
1207             v = get_bits(&s->gb, 8);
1208             j = zigzag_direct[i];
1209             s->non_intra_matrix[j] = v;
1210             s->chroma_non_intra_matrix[j] = v;
1211         }
1212     }
1213     if (get_bits1(&s->gb)) {
1214         for(i=0;i<64;i++) {
1215             v = get_bits(&s->gb, 8);
1216             j = zigzag_direct[i];
1217             s->chroma_intra_matrix[j] = v;
1218         }
1219     }
1220     if (get_bits1(&s->gb)) {
1221         for(i=0;i<64;i++) {
1222             v = get_bits(&s->gb, 8);
1223             j = zigzag_direct[i];
1224             s->chroma_non_intra_matrix[j] = v;
1225         }
1226     }
1227 }
1228
1229 static void mpeg_decode_picture_coding_extension(MpegEncContext *s)
1230 {
1231     s->full_pel[0] = s->full_pel[1] = 0;
1232     s->mpeg_f_code[0][0] = get_bits(&s->gb, 4);
1233     s->mpeg_f_code[0][1] = get_bits(&s->gb, 4);
1234     s->mpeg_f_code[1][0] = get_bits(&s->gb, 4);
1235     s->mpeg_f_code[1][1] = get_bits(&s->gb, 4);
1236     s->intra_dc_precision = get_bits(&s->gb, 2);
1237     s->picture_structure = get_bits(&s->gb, 2);
1238     s->top_field_first = get_bits1(&s->gb);
1239     s->frame_pred_frame_dct = get_bits1(&s->gb);
1240     s->concealment_motion_vectors = get_bits1(&s->gb);
1241     s->q_scale_type = get_bits1(&s->gb);
1242     s->intra_vlc_format = get_bits1(&s->gb);
1243     s->alternate_scan = get_bits1(&s->gb);
1244     s->repeat_first_field = get_bits1(&s->gb);
1245     s->chroma_420_type = get_bits1(&s->gb);
1246     s->progressive_frame = get_bits1(&s->gb);
1247     /* composite display not parsed */
1248     dprintf("intra_dc_precion=%d\n", s->intra_dc_precision);
1249     dprintf("picture_structure=%d\n", s->picture_structure);
1250     dprintf("conceal=%d\n", s->concealment_motion_vectors);
1251     dprintf("intra_vlc_format=%d\n", s->intra_vlc_format);
1252     dprintf("alternate_scan=%d\n", s->alternate_scan);
1253     dprintf("frame_pred_frame_dct=%d\n", s->frame_pred_frame_dct);
1254 }
1255
1256 static void mpeg_decode_extension(AVCodecContext *avctx,
1257                                   UINT8 *buf, int buf_size)
1258 {
1259     Mpeg1Context *s1 = avctx->priv_data;
1260     MpegEncContext *s = &s1->mpeg_enc_ctx;
1261     int ext_type;
1262
1263     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size);
1264
1265     ext_type = get_bits(&s->gb, 4);
1266     switch(ext_type) {
1267     case 0x1:
1268         /* sequence ext */
1269         mpeg_decode_sequence_extension(s);
1270         break;
1271     case 0x3:
1272         /* quant matrix extension */
1273         mpeg_decode_quant_matrix_extension(s);
1274         break;
1275     case 0x8:
1276         /* picture extension */
1277         mpeg_decode_picture_coding_extension(s);
1278         break;
1279     }
1280 }
1281
1282 /* return 1 if end of frame */
1283 static int mpeg_decode_slice(AVCodecContext *avctx,
1284                               AVPicture *pict,
1285                               int start_code,
1286                               UINT8 *buf, int buf_size)
1287 {
1288     Mpeg1Context *s1 = avctx->priv_data;
1289     MpegEncContext *s = &s1->mpeg_enc_ctx;
1290     int ret;
1291
1292     start_code = (start_code - 1) & 0xff;
1293     if (start_code >= s->mb_height)
1294         return -1;
1295     s->last_dc[0] = 1 << (7 + s->intra_dc_precision);
1296     s->last_dc[1] = s->last_dc[0];
1297     s->last_dc[2] = s->last_dc[0];
1298     memset(s->last_mv, 0, sizeof(s->last_mv));
1299     s->mb_x = -1;
1300     s->mb_y = start_code;
1301     s->mb_incr = 0;
1302
1303     /* start frame decoding */
1304     if (s->first_slice) {
1305         s->first_slice = 0;
1306         MPV_frame_start(s);
1307     }
1308
1309     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size);
1310
1311     s->qscale = get_qscale(s);
1312     /* extra slice info */
1313     while (get_bits1(&s->gb) != 0) {
1314         skip_bits(&s->gb, 8);
1315     }
1316
1317     for(;;) {
1318         memset(s->block, 0, sizeof(s->block));
1319         ret = mpeg_decode_mb(s, s->block);
1320         dprintf("ret=%d\n", ret);
1321         if (ret < 0)
1322             return -1;
1323         if (ret == 1)
1324             break;
1325         MPV_decode_mb(s, s->block);
1326     }
1327
1328     /* end of slice reached */
1329     if (s->mb_x == (s->mb_width - 1) &&
1330         s->mb_y == (s->mb_height - 1)) {
1331         /* end of image */
1332         UINT8 **picture;
1333
1334         MPV_frame_end(s);
1335
1336         /* XXX: incorrect reported qscale for mpeg2 */
1337         if (s->pict_type == B_TYPE) {
1338             picture = s->current_picture;
1339             avctx->quality = s->qscale;
1340         } else {
1341             /* latency of 1 frame for I and P frames */
1342             /* XXX: use another variable than picture_number */
1343             if (s->picture_number == 0) {
1344                 picture = NULL;
1345             } else {
1346                 picture = s->last_picture;
1347                 avctx->quality = s->last_qscale;
1348             }
1349             s->last_qscale = s->qscale;
1350             s->picture_number++;
1351         }
1352         if (picture) {
1353             pict->data[0] = picture[0];
1354             pict->data[1] = picture[1];
1355             pict->data[2] = picture[2];
1356             pict->linesize[0] = s->linesize;
1357             pict->linesize[1] = s->linesize / 2;
1358             pict->linesize[2] = s->linesize / 2;
1359             return 1;
1360         } else {
1361             return 0;
1362         }
1363     } else {
1364         return 0;
1365     }
1366 }
1367
1368 static int mpeg1_decode_sequence(AVCodecContext *avctx,
1369                                  UINT8 *buf, int buf_size)
1370 {
1371     Mpeg1Context *s1 = avctx->priv_data;
1372     MpegEncContext *s = &s1->mpeg_enc_ctx;
1373     int width, height, i, v, j;
1374
1375     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size);
1376
1377     width = get_bits(&s->gb, 12);
1378     height = get_bits(&s->gb, 12);
1379     skip_bits(&s->gb, 4);
1380     s->frame_rate_index = get_bits(&s->gb, 4);
1381     if (s->frame_rate_index == 0)
1382         return -1;
1383     s->bit_rate = get_bits(&s->gb, 18) * 400;
1384     if (get_bits1(&s->gb) == 0) /* marker */
1385         return -1;
1386     if (width <= 0 || height <= 0 ||
1387         (width % 2) != 0 || (height % 2) != 0)
1388         return -1;
1389     if (width != s->width ||
1390         height != s->height) {
1391         /* start new mpeg1 context decoding */
1392         s->out_format = FMT_MPEG1;
1393         if (s1->mpeg_enc_ctx_allocated) {
1394             MPV_common_end(s);
1395         }
1396         s->width = width;
1397         s->height = height;
1398         s->has_b_frames = 1;
1399         avctx->width = width;
1400         avctx->height = height;
1401         avctx->frame_rate = frame_rate_tab[s->frame_rate_index];
1402         avctx->bit_rate = s->bit_rate;
1403
1404         if (MPV_common_init(s) < 0)
1405             return -1;
1406         mpeg1_init_vlc(s);
1407         s1->mpeg_enc_ctx_allocated = 1;
1408     }
1409
1410     skip_bits(&s->gb, 10); /* vbv_buffer_size */
1411     skip_bits(&s->gb, 1);
1412
1413     /* get matrix */
1414     if (get_bits1(&s->gb)) {
1415         for(i=0;i<64;i++) {
1416             v = get_bits(&s->gb, 8);
1417             j = zigzag_direct[i];
1418             s->intra_matrix[j] = v;
1419             s->chroma_intra_matrix[j] = v;
1420         }
1421 #ifdef DEBUG
1422         dprintf("intra matrix present\n");
1423         for(i=0;i<64;i++)
1424             dprintf(" %d", s->intra_matrix[zigzag_direct[i]]);
1425         printf("\n");
1426 #endif
1427     } else {
1428         for(i=0;i<64;i++) {
1429             v = default_intra_matrix[i];
1430             s->intra_matrix[i] = v;
1431             s->chroma_intra_matrix[i] = v;
1432         }
1433     }
1434     if (get_bits1(&s->gb)) {
1435         for(i=0;i<64;i++) {
1436             v = get_bits(&s->gb, 8);
1437             j = zigzag_direct[i];
1438             s->non_intra_matrix[j] = v;
1439             s->chroma_non_intra_matrix[j] = v;
1440         }
1441 #ifdef DEBUG
1442         dprintf("non intra matrix present\n");
1443         for(i=0;i<64;i++)
1444             dprintf(" %d", s->non_intra_matrix[zigzag_direct[i]]);
1445         printf("\n");
1446 #endif
1447     } else {
1448         for(i=0;i<64;i++) {
1449             v = default_non_intra_matrix[i];
1450             s->non_intra_matrix[i] = v;
1451             s->chroma_non_intra_matrix[i] = v;
1452         }
1453     }
1454
1455     /* we set mpeg2 parameters so that it emulates mpeg1 */
1456     s->progressive_sequence = 1;
1457     s->progressive_frame = 1;
1458     s->picture_structure = PICT_FRAME;
1459     s->frame_pred_frame_dct = 1;
1460     s->mpeg2 = 0;
1461     return 0;
1462 }
1463
1464 /* handle buffering and image synchronisation */
1465 static int mpeg_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1466                              void *data, int *data_size,
1467                              UINT8 *buf, int buf_size)
1468 {
1469     Mpeg1Context *s = avctx->priv_data;
1470     UINT8 *buf_end, *buf_ptr, *buf_start;
1471     int len, start_code_found, ret, code, start_code, input_size;
1472     AVPicture *picture = data;
1473
1474     dprintf("fill_buffer\n");
1475
1476     *data_size = 0;
1477     /* special case for last picture */
1478     if (buf_size == 0) {
1479         MpegEncContext *s2 = &s->mpeg_enc_ctx;
1480         if (s2->picture_number > 0) {
1481             picture->data[0] = s2->next_picture[0];
1482             picture->data[1] = s2->next_picture[1];
1483             picture->data[2] = s2->next_picture[2];
1484             picture->linesize[0] = s2->linesize;
1485             picture->linesize[1] = s2->linesize / 2;
1486             picture->linesize[2] = s2->linesize / 2;
1487             *data_size = sizeof(AVPicture);
1488         }
1489         return 0;
1490     }
1491
1492     buf_ptr = buf;
1493     buf_end = buf + buf_size;
1494     while (buf_ptr < buf_end) {
1495         buf_start = buf_ptr;
1496         /* find start next code */
1497         code = find_start_code(&buf_ptr, buf_end, &s->header_state);
1498         if (code >= 0) {
1499             start_code_found = 1;
1500         } else {
1501             start_code_found = 0;
1502         }
1503         /* copy to buffer */
1504         len = buf_ptr - buf_start;
1505         if (len + (s->buf_ptr - s->buffer) > s->buffer_size) {
1506             /* data too big : flush */
1507             s->buf_ptr = s->buffer;
1508             if (start_code_found)
1509                 s->start_code = code;
1510         } else {
1511             memcpy(s->buf_ptr, buf_start, len);
1512             s->buf_ptr += len;
1513
1514             if (start_code_found) {
1515                 /* prepare data for next start code */
1516                 input_size = s->buf_ptr - s->buffer;
1517                 start_code = s->start_code;
1518                 s->buf_ptr = s->buffer;
1519                 s->start_code = code;
1520                 switch(start_code) {
1521                 case SEQ_START_CODE:
1522                     mpeg1_decode_sequence(avctx, s->buffer,
1523                                           input_size);
1524                     break;
1525
1526                 case PICTURE_START_CODE:
1527                     /* we have a complete image : we try to decompress it */
1528                     mpeg1_decode_picture(avctx,
1529                                          s->buffer, input_size);
1530                     break;
1531                 case EXT_START_CODE:
1532                     mpeg_decode_extension(avctx,
1533                                           s->buffer, input_size);
1534                     break;
1535                 default:
1536                     if (start_code >= SLICE_MIN_START_CODE &&
1537                         start_code <= SLICE_MAX_START_CODE) {
1538                         ret = mpeg_decode_slice(avctx, picture,
1539                                                 start_code, s->buffer, input_size);
1540                         if (ret == 1) {
1541                             /* got a picture: exit */
1542                             *data_size = sizeof(AVPicture);
1543                             goto the_end;
1544                         }
1545                     }
1546                     break;
1547                 }
1548             }
1549         }
1550     }
1551  the_end:
1552     return buf_ptr - buf;
1553 }
1554
1555 static int mpeg_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1556 {
1557     Mpeg1Context *s = avctx->priv_data;
1558
1559     if (s->mpeg_enc_ctx_allocated)
1560         MPV_common_end(&s->mpeg_enc_ctx);
1561     return 0;
1562 }
1563
1564 AVCodec mpeg_decoder = {
1565     "mpegvideo",
1566     CODEC_TYPE_VIDEO,
1567     CODEC_ID_MPEG1VIDEO,
1568     sizeof(Mpeg1Context),
1569     mpeg_decode_init,
1570     NULL,
1571     mpeg_decode_end,
1572     mpeg_decode_frame,
1573 };