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

   1 /*
   2  * NewTek SpeedHQ codec
   3  * Copyright 2017 Steinar H. Gunderson
   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  * NewTek SpeedHQ decoder.
  25  */
  26
  27 #define BITSTREAM_READER_LE
  28
  29 #include "config.h"
  30 #include "libavutil/attributes.h"
  31 #include "libavutil/mem_internal.h"
  32
  33 #include "avcodec.h"
  34 #include "get_bits.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "libavutil/thread.h"
  37 #include "mathops.h"
  38 #include "mpeg12.h"
  39 #include "mpeg12data.h"
  40 #include "mpeg12vlc.h"
  41
  42 #define MAX_INDEX (64 - 1)
  43
  44 /*
  45  * 5 bits makes for very small tables, with no more than two lookups needed
  46  * for the longest (10-bit) codes.
  47  */
  48 #define ALPHA_VLC_BITS 5
  49
  50 typedef struct SHQContext {
  51     AVCodecContext *avctx;
  52     BlockDSPContext bdsp;
  53     IDCTDSPContext idsp;
  54     ScanTable intra_scantable;
  55     int quant_matrix[64];
  56     enum { SHQ_SUBSAMPLING_420, SHQ_SUBSAMPLING_422, SHQ_SUBSAMPLING_444 }
  57         subsampling;
  58     enum { SHQ_NO_ALPHA, SHQ_RLE_ALPHA, SHQ_DCT_ALPHA } alpha_type;
  59 } SHQContext;
  60
  61
  62 /* AC codes: Very similar but not identical to MPEG-2. */
  63 static const uint16_t speedhq_vlc[123][2] = {
  64     {0x0001,  2}, {0x0003,  3}, {0x000E,  4}, {0x0007,  5},
  65     {0x0017,  5}, {0x0028,  6}, {0x0008,  6}, {0x006F,  7},
  66     {0x001F,  7}, {0x00C4,  8}, {0x0044,  8}, {0x005F,  8},
  67     {0x00DF,  8}, {0x007F,  8}, {0x00FF,  8}, {0x3E00, 14},
  68     {0x1E00, 14}, {0x2E00, 14}, {0x0E00, 14}, {0x3600, 14},
  69     {0x1600, 14}, {0x2600, 14}, {0x0600, 14}, {0x3A00, 14},
  70     {0x1A00, 14}, {0x2A00, 14}, {0x0A00, 14}, {0x3200, 14},
  71     {0x1200, 14}, {0x2200, 14}, {0x0200, 14}, {0x0C00, 15},
  72     {0x7400, 15}, {0x3400, 15}, {0x5400, 15}, {0x1400, 15},
  73     {0x6400, 15}, {0x2400, 15}, {0x4400, 15}, {0x0400, 15},
  74     {0x0002,  3}, {0x000C,  5}, {0x004F,  7}, {0x00E4,  8},
  75     {0x0004,  8}, {0x0D00, 13}, {0x1500, 13}, {0x7C00, 15},
  76     {0x3C00, 15}, {0x5C00, 15}, {0x1C00, 15}, {0x6C00, 15},
  77     {0x2C00, 15}, {0x4C00, 15}, {0xC800, 16}, {0x4800, 16},
  78     {0x8800, 16}, {0x0800, 16}, {0x0300, 13}, {0x1D00, 13},
  79     {0x0014,  5}, {0x0070,  7}, {0x003F,  8}, {0x00C0, 10},
  80     {0x0500, 13}, {0x0180, 12}, {0x0280, 12}, {0x0C80, 12},
  81     {0x0080, 12}, {0x0B00, 13}, {0x1300, 13}, {0x001C,  5},
  82     {0x0064,  8}, {0x0380, 12}, {0x1900, 13}, {0x0D80, 12},
  83     {0x0018,  6}, {0x00BF,  8}, {0x0480, 12}, {0x0B80, 12},
  84     {0x0038,  6}, {0x0040,  9}, {0x0900, 13}, {0x0030,  7},
  85     {0x0780, 12}, {0x2800, 16}, {0x0010,  7}, {0x0A80, 12},
  86     {0x0050,  7}, {0x0880, 12}, {0x000F,  7}, {0x1100, 13},
  87     {0x002F,  7}, {0x0100, 13}, {0x0084,  8}, {0x5800, 16},
  88     {0x00A4,  8}, {0x9800, 16}, {0x0024,  8}, {0x1800, 16},
  89     {0x0140,  9}, {0xE800, 16}, {0x01C0,  9}, {0x6800, 16},
  90     {0x02C0, 10}, {0xA800, 16}, {0x0F80, 12}, {0x0580, 12},
  91     {0x0980, 12}, {0x0E80, 12}, {0x0680, 12}, {0x1F00, 13},
  92     {0x0F00, 13}, {0x1700, 13}, {0x0700, 13}, {0x1B00, 13},
  93     {0xF800, 16}, {0x7800, 16}, {0xB800, 16}, {0x3800, 16},
  94     {0xD800, 16},
  95     {0x0020,  6}, /* escape */
  96     {0x0006,  4}  /* EOB */
  97 };
  98
  99 static const uint8_t speedhq_level[121] = {
 100      1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,
 101      9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
 102     17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,
 103     25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32,
 104     33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40,
 105      1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,
 106      9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
 107     17, 18, 19, 20,  1,  2,  3,  4,
 108      5,  6,  7,  8,  9, 10, 11,  1,
 109      2,  3,  4,  5,  1,  2,  3,  4,
 110      1,  2,  3,  1,  2,  3,  1,  2,
 111      1,  2,  1,  2,  1,  2,  1,  2,
 112      1,  2,  1,  2,  1,  2,  1,  2,
 113      1,  2,  1,  1,  1,  1,  1,  1,
 114      1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,
 115      1,
 116 };
 117
 118 static const uint8_t speedhq_run[121] = {
 119      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
 120      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
 121      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
 122      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
 123      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
 124      1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,
 125      1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,
 126      1,  1,  1,  1,  2,  2,  2,  2,
 127      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  3,
 128      3,  3,  3,  3,  4,  4,  4,  4,
 129      5,  5,  5,  6,  6,  6,  7,  7,
 130      8,  8,  9,  9, 10, 10, 11, 11,
 131     12, 12, 13, 13, 14, 14, 15, 15,
 132     16, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22,
 133     23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30,
 134     31,
 135 };
 136
 137 RLTable ff_rl_speedhq = {
 138     121,
 139     121,
 140     speedhq_vlc,
 141     speedhq_run,
 142     speedhq_level,
 143 };
 144
 145 #if CONFIG_SPEEDHQ_DECODER
 146 /* NOTE: The first element is always 16, unscaled. */
 147 static const uint8_t unscaled_quant_matrix[64] = {
 148     16, 16, 19, 22, 26, 27, 29, 34,
 149     16, 16, 22, 24, 27, 29, 34, 37,
 150     19, 22, 26, 27, 29, 34, 34, 38,
 151     22, 22, 26, 27, 29, 34, 37, 40,
 152     22, 26, 27, 29, 32, 35, 40, 48,
 153     26, 27, 29, 32, 35, 40, 48, 58,
 154     26, 27, 29, 34, 38, 46, 56, 69,
 155     27, 29, 35, 38, 46, 56, 69, 83
 156 };
 157
 158 static uint8_t speedhq_static_rl_table_store[2][2*MAX_RUN + MAX_LEVEL + 3];
 159
 160 static VLC dc_lum_vlc_le;
 161 static VLC dc_chroma_vlc_le;
 162 static VLC dc_alpha_run_vlc_le;
 163 static VLC dc_alpha_level_vlc_le;
 164
 165 static inline int decode_dc_le(GetBitContext *gb, int component)
 166 {
 167     int code, diff;
 168
 169     if (component == 0 || component == 3) {
 170         code = get_vlc2(gb, dc_lum_vlc_le.table, DC_VLC_BITS, 2);
 171     } else {
 172         code = get_vlc2(gb, dc_chroma_vlc_le.table, DC_VLC_BITS, 2);
 173     }
 174     if (!code) {
 175         diff = 0;
 176     } else {
 177         diff = get_xbits_le(gb, code);
 178     }
 179     return diff;
 180 }
 181
 182 static inline int decode_alpha_block(const SHQContext *s, GetBitContext *gb, uint8_t last_alpha[16], uint8_t *dest, int linesize)
 183 {
 184     uint8_t block[128];
 185     int i = 0, x, y;
 186
 187     memset(block, 0, sizeof(block));
 188
 189     {
 190         OPEN_READER(re, gb);
 191
 192         for ( ;; ) {
 193             int run, level;
 194
 195             UPDATE_CACHE_LE(re, gb);
 196             GET_VLC(run, re, gb, dc_alpha_run_vlc_le.table, ALPHA_VLC_BITS, 2);
 197
 198             if (run < 0) break;
 199             i += run;
 200             if (i >= 128)
 201                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 202
 203             UPDATE_CACHE_LE(re, gb);
 204             GET_VLC(level, re, gb, dc_alpha_level_vlc_le.table, ALPHA_VLC_BITS, 2);
 205             block[i++] = level;
 206         }
 207
 208         CLOSE_READER(re, gb);
 209     }
 210
 211     for (y = 0; y < 8; y++) {
 212         for (x = 0; x < 16; x++) {
 213             last_alpha[x] -= block[y * 16 + x];
 214         }
 215         memcpy(dest, last_alpha, 16);
 216         dest += linesize;
 217     }
 218
 219     return 0;
 220 }
 221
 222 static inline int decode_dct_block(const SHQContext *s, GetBitContext *gb, int last_dc[4], int component, uint8_t *dest, int linesize)
 223 {
 224     const int *quant_matrix = s->quant_matrix;
 225     const uint8_t *scantable = s->intra_scantable.permutated;
 226     LOCAL_ALIGNED_32(int16_t, block, [64]);
 227     int dc_offset;
 228
 229     s->bdsp.clear_block(block);
 230
 231     dc_offset = decode_dc_le(gb, component);
 232     last_dc[component] -= dc_offset;  /* Note: Opposite of most codecs. */
 233     block[scantable[0]] = last_dc[component];  /* quant_matrix[0] is always 16. */
 234
 235     /* Read AC coefficients. */
 236     {
 237         int i = 0;
 238         OPEN_READER(re, gb);
 239         for ( ;; ) {
 240             int level, run;
 241             UPDATE_CACHE_LE(re, gb);
 242             GET_RL_VLC(level, run, re, gb, ff_rl_speedhq.rl_vlc[0],
 243                        TEX_VLC_BITS, 2, 0);
 244             if (level == 127) {
 245                 break;
 246             } else if (level) {
 247                 i += run;
 248                 if (i > MAX_INDEX)
 249                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 250                 /* If next bit is 1, level = -level */
 251                 level = (level ^ SHOW_SBITS(re, gb, 1)) -
 252                         SHOW_SBITS(re, gb, 1);
 253                 LAST_SKIP_BITS(re, gb, 1);
 254             } else {
 255                 /* Escape. */
 256 #if MIN_CACHE_BITS < 6 + 6 + 12
 257 #error MIN_CACHE_BITS is too small for the escape code, add UPDATE_CACHE
 258 #endif
 259                 run = SHOW_UBITS(re, gb, 6) + 1;
 260                 SKIP_BITS(re, gb, 6);
 261                 level = SHOW_UBITS(re, gb, 12) - 2048;
 262                 LAST_SKIP_BITS(re, gb, 12);
 263
 264                 i += run;
 265                 if (i > MAX_INDEX)
 266                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 267             }
 268
 269             block[scantable[i]] = (level * quant_matrix[i]) >> 4;
 270         }
 271         CLOSE_READER(re, gb);
 272     }
 273
 274     s->idsp.idct_put(dest, linesize, block);
 275
 276     return 0;
 277 }
 278
 279 static int decode_speedhq_border(const SHQContext *s, GetBitContext *gb, AVFrame *frame, int field_number, int line_stride)
 280 {
 281     int linesize_y  = frame->linesize[0] * line_stride;
 282     int linesize_cb = frame->linesize[1] * line_stride;
 283     int linesize_cr = frame->linesize[2] * line_stride;
 284     int linesize_a;
 285     int ret;
 286
 287     if (s->alpha_type != SHQ_NO_ALPHA)
 288         linesize_a = frame->linesize[3] * line_stride;
 289
 290     for (int y = 0; y < frame->height; y += 16 * line_stride) {
 291         int last_dc[4] = { 1024, 1024, 1024, 1024 };
 292         uint8_t *dest_y, *dest_cb, *dest_cr, *dest_a;
 293         uint8_t last_alpha[16];
 294         int x = frame->width - 8;
 295
 296         dest_y = frame->data[0] + frame->linesize[0] * (y + field_number) + x;
 297         if (s->subsampling == SHQ_SUBSAMPLING_420) {
 298             dest_cb = frame->data[1] + frame->linesize[1] * (y/2 + field_number) + x / 2;
 299             dest_cr = frame->data[2] + frame->linesize[2] * (y/2 + field_number) + x / 2;
 300         } else if (s->subsampling == SHQ_SUBSAMPLING_422) {
 301             dest_cb = frame->data[1] + frame->linesize[1] * (y + field_number) + x / 2;
 302             dest_cr = frame->data[2] + frame->linesize[2] * (y + field_number) + x / 2;
 303         }
 304         if (s->alpha_type != SHQ_NO_ALPHA) {
 305             memset(last_alpha, 255, sizeof(last_alpha));
 306             dest_a = frame->data[3] + frame->linesize[3] * (y + field_number) + x;
 307         }
 308
 309         if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 0, dest_y, linesize_y)) < 0)
 310             return ret;
 311         if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 0, dest_y + 8, linesize_y)) < 0)
 312             return ret;
 313         if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 0, dest_y + 8 * linesize_y, linesize_y)) < 0)
 314             return ret;
 315         if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 0, dest_y + 8 * linesize_y + 8, linesize_y)) < 0)
 316             return ret;
 317         if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 1, dest_cb, linesize_cb)) < 0)
 318             return ret;
 319         if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 2, dest_cr, linesize_cr)) < 0)
 320             return ret;
 321
 322         if (s->subsampling != SHQ_SUBSAMPLING_420) {
 323             if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 1, dest_cb + 8 * linesize_cb, linesize_cb)) < 0)
 324                 return ret;
 325             if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 2, dest_cr + 8 * linesize_cr, linesize_cr)) < 0)
 326                 return ret;
 327         }
 328
 329         if (s->alpha_type == SHQ_RLE_ALPHA) {
 330             /* Alpha coded using 16x8 RLE blocks. */
 331             if ((ret = decode_alpha_block(s, gb, last_alpha, dest_a, linesize_a)) < 0)
 332                 return ret;
 333             if ((ret = decode_alpha_block(s, gb, last_alpha, dest_a + 8 * linesize_a, linesize_a)) < 0)
 334                 return ret;
 335         } else if (s->alpha_type == SHQ_DCT_ALPHA) {
 336             /* Alpha encoded exactly like luma. */
 337             if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 3, dest_a, linesize_a)) < 0)
 338                 return ret;
 339             if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 3, dest_a + 8, linesize_a)) < 0)
 340                 return ret;
 341             if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 3, dest_a + 8 * linesize_a, linesize_a)) < 0)
 342                 return ret;
 343             if ((ret = decode_dct_block(s, gb, last_dc, 3, dest_a + 8 * linesize_a + 8, linesize_a)) < 0)
 344                 return ret;
 345         }
 346     }
 347
 348     return 0;
 349 }
 350
 351 static int decode_speedhq_field(const SHQContext *s, const uint8_t *buf, int buf_size, AVFrame *frame, int field_number, int start, int end, int line_stride)
 352 {
 353     int ret, slice_number, slice_offsets[5];
 354     int linesize_y  = frame->linesize[0] * line_stride;
 355     int linesize_cb = frame->linesize[1] * line_stride;
 356     int linesize_cr = frame->linesize[2] * line_stride;
 357     int linesize_a;
 358     GetBitContext gb;
 359
 360     if (s->alpha_type != SHQ_NO_ALPHA)
 361         linesize_a = frame->linesize[3] * line_stride;
 362
 363     if (end < start || end - start < 3 || end > buf_size)
 364         return AVERROR_INVALIDDATA;
 365
 366     slice_offsets[0] = start;
 367     slice_offsets[4] = end;
 368     for (slice_number = 1; slice_number < 4; slice_number++) {
 369         uint32_t last_offset, slice_len;
 370
 371         last_offset = slice_offsets[slice_number - 1];
 372         slice_len = AV_RL24(buf + last_offset);
 373         slice_offsets[slice_number] = last_offset + slice_len;
 374
 375         if (slice_len < 3 || slice_offsets[slice_number] > end - 3)
 376             return AVERROR_INVALIDDATA;
 377     }
 378
 379     for (slice_number = 0; slice_number < 4; slice_number++) {
 380         uint32_t slice_begin, slice_end;
 381         int x, y;
 382
 383         slice_begin = slice_offsets[slice_number];
 384         slice_end = slice_offsets[slice_number + 1];
 385
 386         if ((ret = init_get_bits8(&gb, buf + slice_begin + 3, slice_end - slice_begin - 3)) < 0)
 387             return ret;
 388
 389         for (y = slice_number * 16 * line_stride; y < frame->height; y += line_stride * 64) {
 390             uint8_t *dest_y, *dest_cb, *dest_cr, *dest_a;
 391             int last_dc[4] = { 1024, 1024, 1024, 1024 };
 392             uint8_t last_alpha[16];
 393
 394             memset(last_alpha, 255, sizeof(last_alpha));
 395
 396             dest_y = frame->data[0] + frame->linesize[0] * (y + field_number);
 397             if (s->subsampling == SHQ_SUBSAMPLING_420) {
 398                 dest_cb = frame->data[1] + frame->linesize[1] * (y/2 + field_number);
 399                 dest_cr = frame->data[2] + frame->linesize[2] * (y/2 + field_number);
 400             } else {
 401                 dest_cb = frame->data[1] + frame->linesize[1] * (y + field_number);
 402                 dest_cr = frame->data[2] + frame->linesize[2] * (y + field_number);
 403             }
 404             if (s->alpha_type != SHQ_NO_ALPHA) {
 405                 dest_a = frame->data[3] + frame->linesize[3] * (y + field_number);
 406             }
 407
 408             for (x = 0; x < frame->width - 8 * (s->subsampling != SHQ_SUBSAMPLING_444); x += 16) {
 409                 /* Decode the four luma blocks. */
 410                 if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 0, dest_y, linesize_y)) < 0)
 411                     return ret;
 412                 if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 0, dest_y + 8, linesize_y)) < 0)
 413                     return ret;
 414                 if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 0, dest_y + 8 * linesize_y, linesize_y)) < 0)
 415                     return ret;
 416                 if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 0, dest_y + 8 * linesize_y + 8, linesize_y)) < 0)
 417                     return ret;
 418
 419                 /*
 420                  * Decode the first chroma block. For 4:2:0, this is the only one;
 421                  * for 4:2:2, it's the top block; for 4:4:4, it's the top-left block.
 422                  */
 423                 if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 1, dest_cb, linesize_cb)) < 0)
 424                     return ret;
 425                 if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 2, dest_cr, linesize_cr)) < 0)
 426                     return ret;
 427
 428                 if (s->subsampling != SHQ_SUBSAMPLING_420) {
 429                     /* For 4:2:2, this is the bottom block; for 4:4:4, it's the bottom-left block. */
 430                     if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 1, dest_cb + 8 * linesize_cb, linesize_cb)) < 0)
 431                         return ret;
 432                     if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 2, dest_cr + 8 * linesize_cr, linesize_cr)) < 0)
 433                         return ret;
 434
 435                     if (s->subsampling == SHQ_SUBSAMPLING_444) {
 436                         /* Top-right and bottom-right blocks. */
 437                         if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 1, dest_cb + 8, linesize_cb)) < 0)
 438                             return ret;
 439                         if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 2, dest_cr + 8, linesize_cr)) < 0)
 440                             return ret;
 441                         if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 1, dest_cb + 8 * linesize_cb + 8, linesize_cb)) < 0)
 442                             return ret;
 443                         if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 2, dest_cr + 8 * linesize_cr + 8, linesize_cr)) < 0)
 444                             return ret;
 445
 446                         dest_cb += 8;
 447                         dest_cr += 8;
 448                     }
 449                 }
 450                 dest_y += 16;
 451                 dest_cb += 8;
 452                 dest_cr += 8;
 453
 454                 if (s->alpha_type == SHQ_RLE_ALPHA) {
 455                     /* Alpha coded using 16x8 RLE blocks. */
 456                     if ((ret = decode_alpha_block(s, &gb, last_alpha, dest_a, linesize_a)) < 0)
 457                         return ret;
 458                     if ((ret = decode_alpha_block(s, &gb, last_alpha, dest_a + 8 * linesize_a, linesize_a)) < 0)
 459                         return ret;
 460                     dest_a += 16;
 461                 } else if (s->alpha_type == SHQ_DCT_ALPHA) {
 462                     /* Alpha encoded exactly like luma. */
 463                     if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 3, dest_a, linesize_a)) < 0)
 464                         return ret;
 465                     if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 3, dest_a + 8, linesize_a)) < 0)
 466                         return ret;
 467                     if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 3, dest_a + 8 * linesize_a, linesize_a)) < 0)
 468                         return ret;
 469                     if ((ret = decode_dct_block(s, &gb, last_dc, 3, dest_a + 8 * linesize_a + 8, linesize_a)) < 0)
 470                         return ret;
 471                     dest_a += 16;
 472                 }
 473             }
 474         }
 475     }
 476
 477     if (s->subsampling != SHQ_SUBSAMPLING_444 && (frame->width & 15))
 478         return decode_speedhq_border(s, &gb, frame, field_number, line_stride);
 479
 480     return 0;
 481 }
 482
 483 static void compute_quant_matrix(int *output, int qscale)
 484 {
 485     int i;
 486     for (i = 0; i < 64; i++) output[i] = unscaled_quant_matrix[ff_zigzag_direct[i]] * qscale;
 487 }
 488
 489 static int speedhq_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 490                                 void *data, int *got_frame,
 491                                 AVPacket *avpkt)
 492 {
 493     SHQContext * const s = avctx->priv_data;
 494     const uint8_t *buf   = avpkt->data;
 495     int buf_size         = avpkt->size;
 496     AVFrame *frame       = data;
 497     uint8_t quality;
 498     uint32_t second_field_offset;
 499     int ret;
 500
 501     if (buf_size < 4 || avctx->width < 8)
 502         return AVERROR_INVALIDDATA;
 503
 504     quality = buf[0];
 505     if (quality >= 100) {
 506         return AVERROR_INVALIDDATA;
 507     }
 508
 509     compute_quant_matrix(s->quant_matrix, 100 - quality);
 510
 511     second_field_offset = AV_RL24(buf + 1);
 512     if (second_field_offset >= buf_size - 3) {
 513         return AVERROR_INVALIDDATA;
 514     }
 515
 516     avctx->coded_width = FFALIGN(avctx->width, 16);
 517     avctx->coded_height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 518
 519     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
 520         return ret;
 521     }
 522     frame->key_frame = 1;
 523
 524     if (second_field_offset == 4 || second_field_offset == (buf_size-4)) {
 525         /*
 526          * Overlapping first and second fields is used to signal
 527          * encoding only a single field. In this case, "height"
 528          * is ambiguous; it could mean either the height of the
 529          * frame as a whole, or of the field. The former would make
 530          * more sense for compatibility with legacy decoders,
 531          * but this matches the convention used in NDI, which is
 532          * the primary user of this trick.
 533          */
 534         if ((ret = decode_speedhq_field(s, buf, buf_size, frame, 0, 4, buf_size, 1)) < 0)
 535             return ret;
 536     } else {
 537         if ((ret = decode_speedhq_field(s, buf, buf_size, frame, 0, 4, second_field_offset, 2)) < 0)
 538             return ret;
 539         if ((ret = decode_speedhq_field(s, buf, buf_size, frame, 1, second_field_offset, buf_size, 2)) < 0)
 540             return ret;
 541     }
 542
 543     *got_frame = 1;
 544     return buf_size;
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Alpha VLC. Run and level are independently coded, and would be
 549  * outside the default limits for MAX_RUN/MAX_LEVEL, so we don't
 550  * bother with combining them into one table.
 551  */
 552 static av_cold void compute_alpha_vlcs(void)
 553 {
 554     uint16_t run_code[134], level_code[266];
 555     uint8_t run_bits[134], level_bits[266];
 556     int16_t run_symbols[134], level_symbols[266];
 557     int entry, i, sign;
 558
 559     /* Initialize VLC for alpha run. */
 560     entry = 0;
 561
 562     /* 0 -> 0. */
 563     run_code[entry] = 0;
 564     run_bits[entry] = 1;
 565     run_symbols[entry] = 0;
 566     ++entry;
 567
 568     /* 10xx -> xx plus 1. */
 569     for (i = 0; i < 4; ++i) {
 570         run_code[entry] = (i << 2) | 1;
 571         run_bits[entry] = 4;
 572         run_symbols[entry] = i + 1;
 573         ++entry;
 574     }
 575
 576     /* 111xxxxxxx -> xxxxxxx. */
 577     for (i = 0; i < 128; ++i) {
 578         run_code[entry] = (i << 3) | 7;
 579         run_bits[entry] = 10;
 580         run_symbols[entry] = i;
 581         ++entry;
 582     }
 583
 584     /* 110 -> EOB. */
 585     run_code[entry] = 3;
 586     run_bits[entry] = 3;
 587     run_symbols[entry] = -1;
 588     ++entry;
 589
 590     av_assert0(entry == FF_ARRAY_ELEMS(run_code));
 591
 592     INIT_LE_VLC_SPARSE_STATIC(&dc_alpha_run_vlc_le, ALPHA_VLC_BITS,
 593                               FF_ARRAY_ELEMS(run_code),
 594                               run_bits, 1, 1,
 595                               run_code, 2, 2,
 596                               run_symbols, 2, 2, 160);
 597
 598     /* Initialize VLC for alpha level. */
 599     entry = 0;
 600
 601     for (sign = 0; sign <= 1; ++sign) {
 602         /* 1s -> -1 or +1 (depending on sign bit). */
 603         level_code[entry] = (sign << 1) | 1;
 604         level_bits[entry] = 2;
 605         level_symbols[entry] = sign ? -1 : 1;
 606         ++entry;
 607
 608         /* 01sxx -> xx plus 2 (2..5 or -2..-5, depending on sign bit). */
 609         for (i = 0; i < 4; ++i) {
 610             level_code[entry] = (i << 3) | (sign << 2) | 2;
 611             level_bits[entry] = 5;
 612             level_symbols[entry] = sign ? -(i + 2) : (i + 2);
 613             ++entry;
 614         }
 615     }
 616
 617     /*
 618      * 00xxxxxxxx -> xxxxxxxx, in two's complement. There are many codes
 619      * here that would better be encoded in other ways (e.g. 0 would be
 620      * encoded by increasing run, and +/- 1 would be encoded with a
 621      * shorter code), but it doesn't hurt to allow everything.
 622      */
 623     for (i = 0; i < 256; ++i) {
 624         level_code[entry] = i << 2;
 625         level_bits[entry] = 10;
 626         level_symbols[entry] = i;
 627         ++entry;
 628     }
 629
 630     av_assert0(entry == FF_ARRAY_ELEMS(level_code));
 631
 632     INIT_LE_VLC_SPARSE_STATIC(&dc_alpha_level_vlc_le, ALPHA_VLC_BITS,
 633                               FF_ARRAY_ELEMS(level_code),
 634                               level_bits, 1, 1,
 635                               level_code, 2, 2,
 636                               level_symbols, 2, 2, 288);
 637 }
 638
 639 static av_cold void speedhq_static_init(void)
 640 {
 641     /* Exactly the same as MPEG-2, except for a little-endian reader. */
 642     INIT_CUSTOM_VLC_STATIC(&dc_lum_vlc_le, DC_VLC_BITS, 12,
 643                            ff_mpeg12_vlc_dc_lum_bits, 1, 1,
 644                            ff_mpeg12_vlc_dc_lum_code, 2, 2,
 645                            INIT_VLC_OUTPUT_LE, 512);
 646     INIT_CUSTOM_VLC_STATIC(&dc_chroma_vlc_le, DC_VLC_BITS, 12,
 647                            ff_mpeg12_vlc_dc_chroma_bits, 1, 1,
 648                            ff_mpeg12_vlc_dc_chroma_code, 2, 2,
 649                            INIT_VLC_OUTPUT_LE, 514);
 650
 651     ff_rl_init(&ff_rl_speedhq, speedhq_static_rl_table_store);
 652     INIT_2D_VLC_RL(ff_rl_speedhq, 674, INIT_VLC_LE);
 653
 654     compute_alpha_vlcs();
 655 }
 656
 657 static av_cold int speedhq_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 658 {
 659     int ret;
 660     static AVOnce init_once = AV_ONCE_INIT;
 661     SHQContext * const s = avctx->priv_data;
 662
 663     s->avctx = avctx;
 664
 665     ret = ff_thread_once(&init_once, speedhq_static_init);
 666     if (ret)
 667         return AVERROR_UNKNOWN;
 668
 669     ff_blockdsp_init(&s->bdsp, avctx);
 670     ff_idctdsp_init(&s->idsp, avctx);
 671     ff_init_scantable(s->idsp.idct_permutation, &s->intra_scantable, ff_zigzag_direct);
 672
 673     switch (avctx->codec_tag) {
 674     case MKTAG('S', 'H', 'Q', '0'):
 675         s->subsampling = SHQ_SUBSAMPLING_420;
 676         s->alpha_type = SHQ_NO_ALPHA;
 677         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 678         break;
 679     case MKTAG('S', 'H', 'Q', '1'):
 680         s->subsampling = SHQ_SUBSAMPLING_420;
 681         s->alpha_type = SHQ_RLE_ALPHA;
 682         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA420P;
 683         break;
 684     case MKTAG('S', 'H', 'Q', '2'):
 685         s->subsampling = SHQ_SUBSAMPLING_422;
 686         s->alpha_type = SHQ_NO_ALPHA;
 687         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 688         break;
 689     case MKTAG('S', 'H', 'Q', '3'):
 690         s->subsampling = SHQ_SUBSAMPLING_422;
 691         s->alpha_type = SHQ_RLE_ALPHA;
 692         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P;
 693         break;
 694     case MKTAG('S', 'H', 'Q', '4'):
 695         s->subsampling = SHQ_SUBSAMPLING_444;
 696         s->alpha_type = SHQ_NO_ALPHA;
 697         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P;
 698         break;
 699     case MKTAG('S', 'H', 'Q', '5'):
 700         s->subsampling = SHQ_SUBSAMPLING_444;
 701         s->alpha_type = SHQ_RLE_ALPHA;
 702         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P;
 703         break;
 704     case MKTAG('S', 'H', 'Q', '7'):
 705         s->subsampling = SHQ_SUBSAMPLING_422;
 706         s->alpha_type = SHQ_DCT_ALPHA;
 707         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA422P;
 708         break;
 709     case MKTAG('S', 'H', 'Q', '9'):
 710         s->subsampling = SHQ_SUBSAMPLING_444;
 711         s->alpha_type = SHQ_DCT_ALPHA;
 712         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVA444P;
 713         break;
 714     default:
 715         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown NewTek SpeedHQ FOURCC provided (%08X)\n",
 716                avctx->codec_tag);
 717         return AVERROR_INVALIDDATA;
 718     }
 719
 720     /* This matches what NDI's RGB -> Y'CbCr 4:2:2 converter uses. */
 721     avctx->colorspace = AVCOL_SPC_BT470BG;
 722     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
 723
 724     return 0;
 725 }
 726
 727 AVCodec ff_speedhq_decoder = {
 728     .name           = "speedhq",
 729     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NewTek SpeedHQ"),
 730     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 731     .id             = AV_CODEC_ID_SPEEDHQ,
 732     .priv_data_size = sizeof(SHQContext),
 733     .init           = speedhq_decode_init,
 734     .decode         = speedhq_decode_frame,
 735     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 736 };
 737 #endif /* CONFIG_SPEEDHQ_DECODER */