git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/vp3.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003-2004 the ffmpeg project
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file libavcodec/vp3.c
  23  * On2 VP3 Video Decoder
  24  *
  25  * VP3 Video Decoder by Mike Melanson (mike at multimedia.cx)
  26  * For more information about the VP3 coding process, visit:
  27  *   http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=On2_VP3
  28  *
  29  * Theora decoder by Alex Beregszaszi
  30  */
  31
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <stdlib.h>
  34 #include <string.h>
  35 #include <unistd.h>
  36
  37 #include "avcodec.h"
  38 #include "dsputil.h"
  39 #include "get_bits.h"
  40
  41 #include "vp3data.h"
  42 #include "xiph.h"
  43
  44 #define FRAGMENT_PIXELS 8
  45
  46 typedef struct Coeff {
  47     struct Coeff *next;
  48     DCTELEM coeff;
  49     uint8_t index;
  50 } Coeff;
  51
  52 //FIXME split things out into their own arrays
  53 typedef struct Vp3Fragment {
  54     Coeff *next_coeff;
  55     /* address of first pixel taking into account which plane the fragment
  56      * lives on as well as the plane stride */
  57     int first_pixel;
  58     /* this is the macroblock that the fragment belongs to */
  59     uint16_t macroblock;
  60     uint8_t coding_method;
  61     int8_t motion_x;
  62     int8_t motion_y;
  63     uint8_t qpi;
  64 } Vp3Fragment;
  65
  66 #define SB_NOT_CODED        0
  67 #define SB_PARTIALLY_CODED  1
  68 #define SB_FULLY_CODED      2
  69
  70 #define MODE_INTER_NO_MV      0
  71 #define MODE_INTRA            1
  72 #define MODE_INTER_PLUS_MV    2
  73 #define MODE_INTER_LAST_MV    3
  74 #define MODE_INTER_PRIOR_LAST 4
  75 #define MODE_USING_GOLDEN     5
  76 #define MODE_GOLDEN_MV        6
  77 #define MODE_INTER_FOURMV     7
  78 #define CODING_MODE_COUNT     8
  79
  80 /* special internal mode */
  81 #define MODE_COPY             8
  82
  83 /* There are 6 preset schemes, plus a free-form scheme */
  84 static const int ModeAlphabet[6][CODING_MODE_COUNT] =
  85 {
  86     /* scheme 1: Last motion vector dominates */
  87     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
  88          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTER_NO_MV,
  89          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
  90          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
  91
  92     /* scheme 2 */
  93     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
  94          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PLUS_MV,
  95          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
  96          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
  97
  98     /* scheme 3 */
  99     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
 100          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_NO_MV,
 101          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 102          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 103
 104     /* scheme 4 */
 105     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
 106          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PRIOR_LAST,
 107          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 108          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 109
 110     /* scheme 5: No motion vector dominates */
 111     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_LAST_MV,
 112          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_PLUS_MV,
 113          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 114          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 115
 116     /* scheme 6 */
 117     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_USING_GOLDEN,
 118          MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
 119          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTRA,
 120          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 121
 122 };
 123
 124 #define MIN_DEQUANT_VAL 2
 125
 126 typedef struct Vp3DecodeContext {
 127     AVCodecContext *avctx;
 128     int theora, theora_tables;
 129     int version;
 130     int width, height;
 131     AVFrame golden_frame;
 132     AVFrame last_frame;
 133     AVFrame current_frame;
 134     int keyframe;
 135     DSPContext dsp;
 136     int flipped_image;
 137
 138     int qps[3];
 139     int nqps;
 140     int last_qps[3];
 141
 142     int superblock_count;
 143     int y_superblock_width;
 144     int y_superblock_height;
 145     int c_superblock_width;
 146     int c_superblock_height;
 147     int u_superblock_start;
 148     int v_superblock_start;
 149     unsigned char *superblock_coding;
 150
 151     int macroblock_count;
 152     int macroblock_width;
 153     int macroblock_height;
 154
 155     int fragment_count;
 156     int fragment_width;
 157     int fragment_height;
 158
 159     Vp3Fragment *all_fragments;
 160     uint8_t *coeff_counts;
 161     Coeff *coeffs;
 162     Coeff *next_coeff;
 163     int fragment_start[3];
 164
 165     ScanTable scantable;
 166
 167     /* tables */
 168     uint16_t coded_dc_scale_factor[64];
 169     uint32_t coded_ac_scale_factor[64];
 170     uint8_t base_matrix[384][64];
 171     uint8_t qr_count[2][3];
 172     uint8_t qr_size [2][3][64];
 173     uint16_t qr_base[2][3][64];
 174
 175     /* this is a list of indexes into the all_fragments array indicating
 176      * which of the fragments are coded */
 177     int *coded_fragment_list;
 178     int coded_fragment_list_index;
 179     int pixel_addresses_initialized;
 180
 181     VLC dc_vlc[16];
 182     VLC ac_vlc_1[16];
 183     VLC ac_vlc_2[16];
 184     VLC ac_vlc_3[16];
 185     VLC ac_vlc_4[16];
 186
 187     VLC superblock_run_length_vlc;
 188     VLC fragment_run_length_vlc;
 189     VLC mode_code_vlc;
 190     VLC motion_vector_vlc;
 191
 192     /* these arrays need to be on 16-byte boundaries since SSE2 operations
 193      * index into them */
 194     DECLARE_ALIGNED_16(int16_t, qmat[3][2][3][64]);     //<qmat[qpi][is_inter][plane]
 195
 196     /* This table contains superblock_count * 16 entries. Each set of 16
 197      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..15 of the superblock.
 198      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
 199      * index. */
 200     int *superblock_fragments;
 201
 202     /* This table contains superblock_count * 4 entries. Each set of 4
 203      * numbers corresponds to the macroblock indexes 0..3 of the superblock.
 204      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
 205      * index. */
 206     int *superblock_macroblocks;
 207
 208     /* This table contains macroblock_count * 6 entries. Each set of 6
 209      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..5 which comprise
 210      * the macroblock (4 Y fragments and 2 C fragments). */
 211     int *macroblock_fragments;
 212     /* This is an array that indicates how a particular macroblock
 213      * is coded. */
 214     unsigned char *macroblock_coding;
 215
 216     int first_coded_y_fragment;
 217     int first_coded_c_fragment;
 218     int last_coded_y_fragment;
 219     int last_coded_c_fragment;
 220
 221     uint8_t edge_emu_buffer[9*2048]; //FIXME dynamic alloc
 222     int8_t qscale_table[2048]; //FIXME dynamic alloc (width+15)/16
 223
 224     /* Huffman decode */
 225     int hti;
 226     unsigned int hbits;
 227     int entries;
 228     int huff_code_size;
 229     uint16_t huffman_table[80][32][2];
 230
 231     uint8_t filter_limit_values[64];
 232     DECLARE_ALIGNED_8(int, bounding_values_array[256+2]);
 233 } Vp3DecodeContext;
 234
 235 /************************************************************************
 236  * VP3 specific functions
 237  ************************************************************************/
 238
 239 /*
 240  * This function sets up all of the various blocks mappings:
 241  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
 242  * superblocks <-> macroblocks
 243  *
 244  * Returns 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
 245  */
 246 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
 247 {
 248     int i, j;
 249     signed int hilbert_walk_mb[4];
 250
 251     int current_fragment = 0;
 252     int current_width = 0;
 253     int current_height = 0;
 254     int right_edge = 0;
 255     int bottom_edge = 0;
 256     int superblock_row_inc = 0;
 257     int mapping_index = 0;
 258
 259     int current_macroblock;
 260     int c_fragment;
 261
 262     signed char travel_width[16] = {
 263          1,  1,  0, -1,
 264          0,  0,  1,  0,
 265          1,  0,  1,  0,
 266          0, -1,  0,  1
 267     };
 268
 269     signed char travel_height[16] = {
 270          0,  0,  1,  0,
 271          1,  1,  0, -1,
 272          0,  1,  0, -1,
 273         -1,  0, -1,  0
 274     };
 275
 276     signed char travel_width_mb[4] = {
 277          1,  0,  1,  0
 278     };
 279
 280     signed char travel_height_mb[4] = {
 281          0,  1,  0, -1
 282     };
 283
 284     hilbert_walk_mb[0] = 1;
 285     hilbert_walk_mb[1] = s->macroblock_width;
 286     hilbert_walk_mb[2] = 1;
 287     hilbert_walk_mb[3] = -s->macroblock_width;
 288
 289     /* iterate through each superblock (all planes) and map the fragments */
 290     for (i = 0; i < s->superblock_count; i++) {
 291         /* time to re-assign the limits? */
 292         if (i == 0) {
 293
 294             /* start of Y superblocks */
 295             right_edge = s->fragment_width;
 296             bottom_edge = s->fragment_height;
 297             current_width = -1;
 298             current_height = 0;
 299             superblock_row_inc = 3 * s->fragment_width -
 300                 (s->y_superblock_width * 4 - s->fragment_width);
 301
 302             /* the first operation for this variable is to advance by 1 */
 303             current_fragment = -1;
 304
 305         } else if (i == s->u_superblock_start) {
 306
 307             /* start of U superblocks */
 308             right_edge = s->fragment_width / 2;
 309             bottom_edge = s->fragment_height / 2;
 310             current_width = -1;
 311             current_height = 0;
 312             superblock_row_inc = 3 * (s->fragment_width / 2) -
 313                 (s->c_superblock_width * 4 - s->fragment_width / 2);
 314
 315             /* the first operation for this variable is to advance by 1 */
 316             current_fragment = s->fragment_start[1] - 1;
 317
 318         } else if (i == s->v_superblock_start) {
 319
 320             /* start of V superblocks */
 321             right_edge = s->fragment_width / 2;
 322             bottom_edge = s->fragment_height / 2;
 323             current_width = -1;
 324             current_height = 0;
 325             superblock_row_inc = 3 * (s->fragment_width / 2) -
 326                 (s->c_superblock_width * 4 - s->fragment_width / 2);
 327
 328             /* the first operation for this variable is to advance by 1 */
 329             current_fragment = s->fragment_start[2] - 1;
 330
 331         }
 332
 333         if (current_width >= right_edge - 1) {
 334             /* reset width and move to next superblock row */
 335             current_width = -1;
 336             current_height += 4;
 337
 338             /* fragment is now at the start of a new superblock row */
 339             current_fragment += superblock_row_inc;
 340         }
 341
 342         /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
 343         for (j = 0; j < 16; j++) {
 344             current_fragment += travel_width[j] + right_edge * travel_height[j];
 345             current_width += travel_width[j];
 346             current_height += travel_height[j];
 347
 348             /* check if the fragment is in bounds */
 349             if ((current_width < right_edge) &&
 350                 (current_height < bottom_edge)) {
 351                 s->superblock_fragments[mapping_index] = current_fragment;
 352             } else {
 353                 s->superblock_fragments[mapping_index] = -1;
 354             }
 355
 356             mapping_index++;
 357         }
 358     }
 359
 360     /* initialize the superblock <-> macroblock mapping; iterate through
 361      * all of the Y plane superblocks to build this mapping */
 362     right_edge = s->macroblock_width;
 363     bottom_edge = s->macroblock_height;
 364     current_width = -1;
 365     current_height = 0;
 366     superblock_row_inc = s->macroblock_width -
 367         (s->y_superblock_width * 2 - s->macroblock_width);
 368     mapping_index = 0;
 369     current_macroblock = -1;
 370     for (i = 0; i < s->u_superblock_start; i++) {
 371
 372         if (current_width >= right_edge - 1) {
 373             /* reset width and move to next superblock row */
 374             current_width = -1;
 375             current_height += 2;
 376
 377             /* macroblock is now at the start of a new superblock row */
 378             current_macroblock += superblock_row_inc;
 379         }
 380
 381         /* iterate through each potential macroblock in the superblock */
 382         for (j = 0; j < 4; j++) {
 383             current_macroblock += hilbert_walk_mb[j];
 384             current_width += travel_width_mb[j];
 385             current_height += travel_height_mb[j];
 386
 387             /* check if the macroblock is in bounds */
 388             if ((current_width < right_edge) &&
 389                 (current_height < bottom_edge)) {
 390                 s->superblock_macroblocks[mapping_index] = current_macroblock;
 391             } else {
 392                 s->superblock_macroblocks[mapping_index] = -1;
 393             }
 394
 395             mapping_index++;
 396         }
 397     }
 398
 399     /* initialize the macroblock <-> fragment mapping */
 400     current_fragment = 0;
 401     current_macroblock = 0;
 402     mapping_index = 0;
 403     for (i = 0; i < s->fragment_height; i += 2) {
 404
 405         for (j = 0; j < s->fragment_width; j += 2) {
 406
 407             s->all_fragments[current_fragment].macroblock = current_macroblock;
 408             s->macroblock_fragments[mapping_index++] = current_fragment;
 409
 410             if (j + 1 < s->fragment_width) {
 411                 s->all_fragments[current_fragment + 1].macroblock = current_macroblock;
 412                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] = current_fragment + 1;
 413             } else
 414                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] = -1;
 415
 416             if (i + 1 < s->fragment_height) {
 417                 s->all_fragments[current_fragment + s->fragment_width].macroblock =
 418                     current_macroblock;
 419                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] =
 420                     current_fragment + s->fragment_width;
 421             } else
 422                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] = -1;
 423
 424             if ((j + 1 < s->fragment_width) && (i + 1 < s->fragment_height)) {
 425                 s->all_fragments[current_fragment + s->fragment_width + 1].macroblock =
 426                     current_macroblock;
 427                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] =
 428                     current_fragment + s->fragment_width + 1;
 429             } else
 430                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] = -1;
 431
 432             /* C planes */
 433             c_fragment = s->fragment_start[1] +
 434                 (i * s->fragment_width / 4) + (j / 2);
 435             s->all_fragments[c_fragment].macroblock = s->macroblock_count;
 436             s->macroblock_fragments[mapping_index++] = c_fragment;
 437
 438             c_fragment = s->fragment_start[2] +
 439                 (i * s->fragment_width / 4) + (j / 2);
 440             s->all_fragments[c_fragment].macroblock = s->macroblock_count;
 441             s->macroblock_fragments[mapping_index++] = c_fragment;
 442
 443             if (j + 2 <= s->fragment_width)
 444                 current_fragment += 2;
 445             else
 446                 current_fragment++;
 447             current_macroblock++;
 448         }
 449
 450         current_fragment += s->fragment_width;
 451     }
 452
 453     return 0;  /* successful path out */
 454 }
 455
 456 /*
 457  * This function wipes out all of the fragment data.
 458  */
 459 static void init_frame(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 460 {
 461     int i;
 462
 463     /* zero out all of the fragment information */
 464     s->coded_fragment_list_index = 0;
 465     for (i = 0; i < s->fragment_count; i++) {
 466         s->coeff_counts[i] = 0;
 467         s->all_fragments[i].motion_x = 127;
 468         s->all_fragments[i].motion_y = 127;
 469         s->all_fragments[i].next_coeff= NULL;
 470         s->all_fragments[i].qpi = 0;
 471         s->coeffs[i].index=
 472         s->coeffs[i].coeff=0;
 473         s->coeffs[i].next= NULL;
 474     }
 475 }
 476
 477 /*
 478  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
 479  * frame.
 480  */
 481 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
 482 {
 483     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
 484     int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[s->qps[qpi]];
 485     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
 486
 487     for(inter=0; inter<2; inter++){
 488         for(plane=0; plane<3; plane++){
 489             int sum=0;
 490             for(qri=0; qri<s->qr_count[inter][plane]; qri++){
 491                 sum+= s->qr_size[inter][plane][qri];
 492                 if(s->qps[qpi] <= sum)
 493                     break;
 494             }
 495             qistart= sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
 496             bmi= s->qr_base[inter][plane][qri  ];
 497             bmj= s->qr_base[inter][plane][qri+1];
 498             for(i=0; i<64; i++){
 499                 int coeff= (  2*(sum    -s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmi][i]
 500                             - 2*(qistart-s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmj][i]
 501                             + s->qr_size[inter][plane][qri])
 502                            / (2*s->qr_size[inter][plane][qri]);
 503
 504                 int qmin= 8<<(inter + !i);
 505                 int qscale= i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
 506
 507                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->dsp.idct_permutation[i]]= av_clip((qscale * coeff)/100 * 4, qmin, 4096);
 508             }
 509             // all DC coefficients use the same quant so as not to interfere with DC prediction
 510             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
 511         }
 512     }
 513
 514     memset(s->qscale_table, (FFMAX(s->qmat[0][0][0][1], s->qmat[0][0][1][1])+8)/16, 512); //FIXME finetune
 515 }
 516
 517 /*
 518  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
 519  * quality index is different from the previous frame's.
 520  */
 521 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
 522 {
 523     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
 524     int filter_limit;
 525     int x;
 526
 527     filter_limit = s->filter_limit_values[s->qps[0]];
 528
 529     /* set up the bounding values */
 530     memset(s->bounding_values_array, 0, 256 * sizeof(int));
 531     for (x = 0; x < filter_limit; x++) {
 532         bounding_values[-x - filter_limit] = -filter_limit + x;
 533         bounding_values[-x] = -x;
 534         bounding_values[x] = x;
 535         bounding_values[x + filter_limit] = filter_limit - x;
 536     }
 537     bounding_values[129] = bounding_values[130] = filter_limit * 0x02020202;
 538 }
 539
 540 /*
 541  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
 542  * information from the bitstream.
 543  */
 544 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 545 {
 546     int bit = 0;
 547     int current_superblock = 0;
 548     int current_run = 0;
 549     int decode_fully_flags = 0;
 550     int decode_partial_blocks = 0;
 551     int first_c_fragment_seen;
 552
 553     int i, j;
 554     int current_fragment;
 555
 556     if (s->keyframe) {
 557         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
 558
 559     } else {
 560
 561         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
 562         bit = get_bits1(gb);
 563         /* toggle the bit because as soon as the first run length is
 564          * fetched the bit will be toggled again */
 565         bit ^= 1;
 566         while (current_superblock < s->superblock_count) {
 567             if (current_run-- == 0) {
 568                 bit ^= 1;
 569                 current_run = get_vlc2(gb,
 570                     s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2);
 571                 if (current_run == 33)
 572                     current_run += get_bits(gb, 12);
 573
 574                 /* if any of the superblocks are not partially coded, flag
 575                  * a boolean to decode the list of fully-coded superblocks */
 576                 if (bit == 0) {
 577                     decode_fully_flags = 1;
 578                 } else {
 579
 580                     /* make a note of the fact that there are partially coded
 581                      * superblocks */
 582                     decode_partial_blocks = 1;
 583                 }
 584             }
 585             s->superblock_coding[current_superblock++] = bit;
 586         }
 587
 588         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
 589          * not marked as partially coded in the previous step */
 590         if (decode_fully_flags) {
 591
 592             current_superblock = 0;
 593             current_run = 0;
 594             bit = get_bits1(gb);
 595             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
 596              * fetched the bit will be toggled again */
 597             bit ^= 1;
 598             while (current_superblock < s->superblock_count) {
 599
 600                 /* skip any superblocks already marked as partially coded */
 601                 if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
 602
 603                     if (current_run-- == 0) {
 604                         bit ^= 1;
 605                         current_run = get_vlc2(gb,
 606                             s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2);
 607                         if (current_run == 33)
 608                             current_run += get_bits(gb, 12);
 609                     }
 610                     s->superblock_coding[current_superblock] = 2*bit;
 611                 }
 612                 current_superblock++;
 613             }
 614         }
 615
 616         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
 617          * unpacking fragment codings */
 618         if (decode_partial_blocks) {
 619
 620             current_run = 0;
 621             bit = get_bits1(gb);
 622             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
 623              * fetched the bit will be toggled again */
 624             bit ^= 1;
 625         }
 626     }
 627
 628     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
 629      * superblock (all planes) */
 630     s->coded_fragment_list_index = 0;
 631     s->next_coeff= s->coeffs + s->fragment_count;
 632     s->first_coded_y_fragment = s->first_coded_c_fragment = 0;
 633     s->last_coded_y_fragment = s->last_coded_c_fragment = -1;
 634     first_c_fragment_seen = 0;
 635     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
 636     for (i = 0; i < s->superblock_count; i++) {
 637
 638         /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
 639         for (j = 0; j < 16; j++) {
 640
 641             /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
 642             current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
 643             if (current_fragment >= s->fragment_count) {
 644                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_superblocks(): bad fragment number (%d >= %d)\n",
 645                     current_fragment, s->fragment_count);
 646                 return 1;
 647             }
 648             if (current_fragment != -1) {
 649                 if (s->superblock_coding[i] == SB_NOT_CODED) {
 650
 651                     /* copy all the fragments from the prior frame */
 652                     s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 653                         MODE_COPY;
 654
 655                 } else if (s->superblock_coding[i] == SB_PARTIALLY_CODED) {
 656
 657                     /* fragment may or may not be coded; this is the case
 658                      * that cares about the fragment coding runs */
 659                     if (current_run-- == 0) {
 660                         bit ^= 1;
 661                         current_run = get_vlc2(gb,
 662                             s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
 663                     }
 664
 665                     if (bit) {
 666                         /* default mode; actual mode will be decoded in
 667                          * the next phase */
 668                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 669                             MODE_INTER_NO_MV;
 670                         s->all_fragments[current_fragment].next_coeff= s->coeffs + current_fragment;
 671                         s->coded_fragment_list[s->coded_fragment_list_index] =
 672                             current_fragment;
 673                         if ((current_fragment >= s->fragment_start[1]) &&
 674                             (s->last_coded_y_fragment == -1) &&
 675                             (!first_c_fragment_seen)) {
 676                             s->first_coded_c_fragment = s->coded_fragment_list_index;
 677                             s->last_coded_y_fragment = s->first_coded_c_fragment - 1;
 678                             first_c_fragment_seen = 1;
 679                         }
 680                         s->coded_fragment_list_index++;
 681                         s->macroblock_coding[s->all_fragments[current_fragment].macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
 682                     } else {
 683                         /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
 684                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 685                             MODE_COPY;
 686                     }
 687
 688                 } else {
 689
 690                     /* fragments are fully coded in this superblock; actual
 691                      * coding will be determined in next step */
 692                     s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 693                         MODE_INTER_NO_MV;
 694                     s->all_fragments[current_fragment].next_coeff= s->coeffs + current_fragment;
 695                     s->coded_fragment_list[s->coded_fragment_list_index] =
 696                         current_fragment;
 697                     if ((current_fragment >= s->fragment_start[1]) &&
 698                         (s->last_coded_y_fragment == -1) &&
 699                         (!first_c_fragment_seen)) {
 700                         s->first_coded_c_fragment = s->coded_fragment_list_index;
 701                         s->last_coded_y_fragment = s->first_coded_c_fragment - 1;
 702                         first_c_fragment_seen = 1;
 703                     }
 704                     s->coded_fragment_list_index++;
 705                     s->macroblock_coding[s->all_fragments[current_fragment].macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
 706                 }
 707             }
 708         }
 709     }
 710
 711     if (!first_c_fragment_seen)
 712         /* only Y fragments coded in this frame */
 713         s->last_coded_y_fragment = s->coded_fragment_list_index - 1;
 714     else
 715         /* end the list of coded C fragments */
 716         s->last_coded_c_fragment = s->coded_fragment_list_index - 1;
 717
 718     return 0;
 719 }
 720
 721 /*
 722  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
 723  * from the bitstream.
 724  */
 725 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 726 {
 727     int i, j, k;
 728     int scheme;
 729     int current_macroblock;
 730     int current_fragment;
 731     int coding_mode;
 732     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
 733
 734     if (s->keyframe) {
 735         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
 736             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
 737
 738     } else {
 739
 740         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
 741         scheme = get_bits(gb, 3);
 742
 743         /* is it a custom coding scheme? */
 744         if (scheme == 0) {
 745             for (i = 0; i < 8; i++)
 746                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
 747             for (i = 0; i < 8; i++)
 748                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
 749         }
 750
 751         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
 752          * coded fragments */
 753         for (i = 0; i < s->u_superblock_start; i++) {
 754
 755             for (j = 0; j < 4; j++) {
 756                 current_macroblock = s->superblock_macroblocks[i * 4 + j];
 757                 if ((current_macroblock == -1) ||
 758                     (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY))
 759                     continue;
 760                 if (current_macroblock >= s->macroblock_count) {
 761                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_modes(): bad macroblock number (%d >= %d)\n",
 762                         current_macroblock, s->macroblock_count);
 763                     return 1;
 764                 }
 765
 766                 /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
 767                 if (scheme == 7)
 768                     coding_mode = get_bits(gb, 3);
 769                 else if(scheme == 0)
 770                     coding_mode = custom_mode_alphabet
 771                         [get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
 772                 else
 773                     coding_mode = ModeAlphabet[scheme-1]
 774                         [get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
 775
 776                 s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
 777                 for (k = 0; k < 6; k++) {
 778                     current_fragment =
 779                         s->macroblock_fragments[current_macroblock * 6 + k];
 780                     if (current_fragment == -1)
 781                         continue;
 782                     if (current_fragment >= s->fragment_count) {
 783                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_modes(): bad fragment number (%d >= %d)\n",
 784                             current_fragment, s->fragment_count);
 785                         return 1;
 786                     }
 787                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method !=
 788                         MODE_COPY)
 789                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 790                             coding_mode;
 791                 }
 792             }
 793         }
 794     }
 795
 796     return 0;
 797 }
 798
 799 /*
 800  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
 801  * macroblocks from the bitstream.
 802  */
 803 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 804 {
 805     int i, j, k, l;
 806     int coding_mode;
 807     int motion_x[6];
 808     int motion_y[6];
 809     int last_motion_x = 0;
 810     int last_motion_y = 0;
 811     int prior_last_motion_x = 0;
 812     int prior_last_motion_y = 0;
 813     int current_macroblock;
 814     int current_fragment;
 815
 816     if (s->keyframe)
 817         return 0;
 818
 819     memset(motion_x, 0, 6 * sizeof(int));
 820     memset(motion_y, 0, 6 * sizeof(int));
 821
 822     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme */
 823     coding_mode = get_bits1(gb);
 824
 825     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
 826      * coded fragments */
 827     for (i = 0; i < s->u_superblock_start; i++) {
 828
 829         for (j = 0; j < 4; j++) {
 830             current_macroblock = s->superblock_macroblocks[i * 4 + j];
 831             if ((current_macroblock == -1) ||
 832                 (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY))
 833                 continue;
 834             if (current_macroblock >= s->macroblock_count) {
 835                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_vectors(): bad macroblock number (%d >= %d)\n",
 836                     current_macroblock, s->macroblock_count);
 837                 return 1;
 838             }
 839
 840             current_fragment = s->macroblock_fragments[current_macroblock * 6];
 841             if (current_fragment >= s->fragment_count) {
 842                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_vectors(): bad fragment number (%d >= %d\n",
 843                     current_fragment, s->fragment_count);
 844                 return 1;
 845             }
 846             switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
 847
 848             case MODE_INTER_PLUS_MV:
 849             case MODE_GOLDEN_MV:
 850                 /* all 6 fragments use the same motion vector */
 851                 if (coding_mode == 0) {
 852                     motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 853                     motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 854                 } else {
 855                     motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 856                     motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 857                 }
 858
 859                 for (k = 1; k < 6; k++) {
 860                     motion_x[k] = motion_x[0];
 861                     motion_y[k] = motion_y[0];
 862                 }
 863
 864                 /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
 865                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] ==
 866                     MODE_INTER_PLUS_MV) {
 867                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
 868                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
 869                     last_motion_x = motion_x[0];
 870                     last_motion_y = motion_y[0];
 871                 }
 872                 break;
 873
 874             case MODE_INTER_FOURMV:
 875                 /* vector maintenance */
 876                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
 877                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
 878
 879                 /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
 880                  * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
 881                 motion_x[4] = motion_y[4] = 0;
 882                 for (k = 0; k < 4; k++) {
 883                     for (l = 0; l < s->coded_fragment_list_index; l++)
 884                         if (s->coded_fragment_list[l] == s->macroblock_fragments[6*current_macroblock + k])
 885                             break;
 886                     if (l < s->coded_fragment_list_index) {
 887                         if (coding_mode == 0) {
 888                             motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 889                             motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 890                         } else {
 891                             motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 892                             motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 893                         }
 894                         last_motion_x = motion_x[k];
 895                         last_motion_y = motion_y[k];
 896                     } else {
 897                         motion_x[k] = 0;
 898                         motion_y[k] = 0;
 899                     }
 900                     motion_x[4] += motion_x[k];
 901                     motion_y[4] += motion_y[k];
 902                 }
 903
 904                 motion_x[5]=
 905                 motion_x[4]= RSHIFT(motion_x[4], 2);
 906                 motion_y[5]=
 907                 motion_y[4]= RSHIFT(motion_y[4], 2);
 908                 break;
 909
 910             case MODE_INTER_LAST_MV:
 911                 /* all 6 fragments use the last motion vector */
 912                 motion_x[0] = last_motion_x;
 913                 motion_y[0] = last_motion_y;
 914                 for (k = 1; k < 6; k++) {
 915                     motion_x[k] = motion_x[0];
 916                     motion_y[k] = motion_y[0];
 917                 }
 918
 919                 /* no vector maintenance (last vector remains the
 920                  * last vector) */
 921                 break;
 922
 923             case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
 924                 /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
 925                  * last motion vector */
 926                 motion_x[0] = prior_last_motion_x;
 927                 motion_y[0] = prior_last_motion_y;
 928                 for (k = 1; k < 6; k++) {
 929                     motion_x[k] = motion_x[0];
 930                     motion_y[k] = motion_y[0];
 931                 }
 932
 933                 /* vector maintenance */
 934                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
 935                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
 936                 last_motion_x = motion_x[0];
 937                 last_motion_y = motion_y[0];
 938                 break;
 939
 940             default:
 941                 /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
 942                 memset(motion_x, 0, 6 * sizeof(int));
 943                 memset(motion_y, 0, 6 * sizeof(int));
 944
 945                 /* no vector maintenance */
 946                 break;
 947             }
 948
 949             /* assign the motion vectors to the correct fragments */
 950             for (k = 0; k < 6; k++) {
 951                 current_fragment =
 952                     s->macroblock_fragments[current_macroblock * 6 + k];
 953                 if (current_fragment == -1)
 954                     continue;
 955                 if (current_fragment >= s->fragment_count) {
 956                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_vectors(): bad fragment number (%d >= %d)\n",
 957                         current_fragment, s->fragment_count);
 958                     return 1;
 959                 }
 960                 s->all_fragments[current_fragment].motion_x = motion_x[k];
 961                 s->all_fragments[current_fragment].motion_y = motion_y[k];
 962             }
 963         }
 964     }
 965
 966     return 0;
 967 }
 968
 969 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 970 {
 971     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
 972     int num_blocks = s->coded_fragment_list_index;
 973
 974     for (qpi = 0; qpi < s->nqps-1 && num_blocks > 0; qpi++) {
 975         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
 976
 977         bit = get_bits1(gb);
 978
 979         do {
 980             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
 981             if (run_length == 34)
 982                 run_length += get_bits(gb, 12);
 983             blocks_decoded += run_length;
 984
 985             if (!bit)
 986                 num_blocks_at_qpi += run_length;
 987
 988             for (j = 0; j < run_length; i++) {
 989                 if (i > s->coded_fragment_list_index)
 990                     return -1;
 991
 992                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[i]].qpi == qpi) {
 993                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[i]].qpi += bit;
 994                     j++;
 995                 }
 996             }
 997
 998             if (run_length == 4129)
 999                 bit = get_bits1(gb);
1000             else
1001                 bit ^= 1;
1002         } while (blocks_decoded < num_blocks);
1003
1004         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
1005     }
1006
1007     return 0;
1008 }
1009
1010 /*
1011  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
1012  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
1013  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
1014  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
1015  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
1016  *
1017  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
1018  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
1019  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
1020  * be passed into the next call to this same function.
1021  */
1022 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
1023                         VLC *table, int coeff_index,
1024                         int first_fragment, int last_fragment,
1025                         int eob_run)
1026 {
1027     int i;
1028     int token;
1029     int zero_run = 0;
1030     DCTELEM coeff = 0;
1031     Vp3Fragment *fragment;
1032     uint8_t *perm= s->scantable.permutated;
1033     int bits_to_get;
1034
1035     if ((first_fragment >= s->fragment_count) ||
1036         (last_fragment >= s->fragment_count)) {
1037
1038         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_vlcs(): bad fragment number (%d -> %d ?)\n",
1039             first_fragment, last_fragment);
1040         return 0;
1041     }
1042
1043     for (i = first_fragment; i <= last_fragment; i++) {
1044         int fragment_num = s->coded_fragment_list[i];
1045
1046         if (s->coeff_counts[fragment_num] > coeff_index)
1047             continue;
1048         fragment = &s->all_fragments[fragment_num];
1049
1050         if (!eob_run) {
1051             /* decode a VLC into a token */
1052             token = get_vlc2(gb, table->table, 5, 3);
1053             /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
1054             if (token <= 6) {
1055                 eob_run = eob_run_base[token];
1056                 if (eob_run_get_bits[token])
1057                     eob_run += get_bits(gb, eob_run_get_bits[token]);
1058                 coeff = zero_run = 0;
1059             } else {
1060                 bits_to_get = coeff_get_bits[token];
1061                 if (!bits_to_get)
1062                     coeff = coeff_tables[token][0];
1063                 else
1064                     coeff = coeff_tables[token][get_bits(gb, bits_to_get)];
1065
1066                 zero_run = zero_run_base[token];
1067                 if (zero_run_get_bits[token])
1068                     zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
1069             }
1070         }
1071
1072         if (!eob_run) {
1073             s->coeff_counts[fragment_num] += zero_run;
1074             if (s->coeff_counts[fragment_num] < 64){
1075                 fragment->next_coeff->coeff= coeff;
1076                 fragment->next_coeff->index= perm[s->coeff_counts[fragment_num]++]; //FIXME perm here already?
1077                 fragment->next_coeff->next= s->next_coeff;
1078                 s->next_coeff->next=NULL;
1079                 fragment->next_coeff= s->next_coeff++;
1080             }
1081         } else {
1082             s->coeff_counts[fragment_num] |= 128;
1083             eob_run--;
1084         }
1085     }
1086
1087     return eob_run;
1088 }
1089
1090 /*
1091  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
1092  * bitstream.
1093  */
1094 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1095 {
1096     int i;
1097     int dc_y_table;
1098     int dc_c_table;
1099     int ac_y_table;
1100     int ac_c_table;
1101     int residual_eob_run = 0;
1102
1103     /* fetch the DC table indexes */
1104     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
1105     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
1106
1107     /* unpack the Y plane DC coefficients */
1108     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_y_table], 0,
1109         s->first_coded_y_fragment, s->last_coded_y_fragment, residual_eob_run);
1110
1111     /* unpack the C plane DC coefficients */
1112     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1113         s->first_coded_c_fragment, s->last_coded_c_fragment, residual_eob_run);
1114
1115     /* fetch the AC table indexes */
1116     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1117     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1118
1119     /* unpack the group 1 AC coefficients (coeffs 1-5) */
1120     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1121         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_1[ac_y_table], i,
1122             s->first_coded_y_fragment, s->last_coded_y_fragment, residual_eob_run);
1123
1124         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_1[ac_c_table], i,
1125             s->first_coded_c_fragment, s->last_coded_c_fragment, residual_eob_run);
1126     }
1127
1128     /* unpack the group 2 AC coefficients (coeffs 6-14) */
1129     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1130         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_2[ac_y_table], i,
1131             s->first_coded_y_fragment, s->last_coded_y_fragment, residual_eob_run);
1132
1133         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_2[ac_c_table], i,
1134             s->first_coded_c_fragment, s->last_coded_c_fragment, residual_eob_run);
1135     }
1136
1137     /* unpack the group 3 AC coefficients (coeffs 15-27) */
1138     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1139         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_3[ac_y_table], i,
1140             s->first_coded_y_fragment, s->last_coded_y_fragment, residual_eob_run);
1141
1142         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_3[ac_c_table], i,
1143             s->first_coded_c_fragment, s->last_coded_c_fragment, residual_eob_run);
1144     }
1145
1146     /* unpack the group 4 AC coefficients (coeffs 28-63) */
1147     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1148         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_4[ac_y_table], i,
1149             s->first_coded_y_fragment, s->last_coded_y_fragment, residual_eob_run);
1150
1151         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_4[ac_c_table], i,
1152             s->first_coded_c_fragment, s->last_coded_c_fragment, residual_eob_run);
1153     }
1154
1155     return 0;
1156 }
1157
1158 /*
1159  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1160  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1161  * VP3 source code.
1162  */
1163 #define COMPATIBLE_FRAME(x) \
1164   (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1165 #define FRAME_CODED(x) (s->all_fragments[x].coding_method != MODE_COPY)
1166 #define DC_COEFF(u) (s->coeffs[u].index ? 0 : s->coeffs[u].coeff) //FIXME do somethin to simplify this
1167
1168 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1169                                   int first_fragment,
1170                                   int fragment_width,
1171                                   int fragment_height)
1172 {
1173
1174 #define PUL 8
1175 #define PU 4
1176 #define PUR 2
1177 #define PL 1
1178
1179     int x, y;
1180     int i = first_fragment;
1181
1182     int predicted_dc;
1183
1184     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1185     int vl, vul, vu, vur;
1186
1187     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1188     int l, ul, u, ur;
1189
1190     /*
1191      * The 6 fields mean:
1192      *   0: up-left multiplier
1193      *   1: up multiplier
1194      *   2: up-right multiplier
1195      *   3: left multiplier
1196      */
1197     int predictor_transform[16][4] = {
1198         {  0,  0,  0,  0},
1199         {  0,  0,  0,128},        // PL
1200         {  0,  0,128,  0},        // PUR
1201         {  0,  0, 53, 75},        // PUR|PL
1202         {  0,128,  0,  0},        // PU
1203         {  0, 64,  0, 64},        // PU|PL
1204         {  0,128,  0,  0},        // PU|PUR
1205         {  0,  0, 53, 75},        // PU|PUR|PL
1206         {128,  0,  0,  0},        // PUL
1207         {  0,  0,  0,128},        // PUL|PL
1208         { 64,  0, 64,  0},        // PUL|PUR
1209         {  0,  0, 53, 75},        // PUL|PUR|PL
1210         {  0,128,  0,  0},        // PUL|PU
1211        {-104,116,  0,116},        // PUL|PU|PL
1212         { 24, 80, 24,  0},        // PUL|PU|PUR
1213        {-104,116,  0,116}         // PUL|PU|PUR|PL
1214     };
1215
1216     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1217      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1218      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1219      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1220      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1221      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1222     unsigned char compatible_frame[8] = {
1223         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1224         0,    /* MODE_INTRA */
1225         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1226         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1227         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1228         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1229         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1230         1     /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1231     };
1232     int current_frame_type;
1233
1234     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1235     short last_dc[3];
1236
1237     int transform = 0;
1238
1239     vul = vu = vur = vl = 0;
1240     last_dc[0] = last_dc[1] = last_dc[2] = 0;
1241
1242     /* for each fragment row... */
1243     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1244
1245         /* for each fragment in a row... */
1246         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1247
1248             /* reverse prediction if this block was coded */
1249             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1250
1251                 current_frame_type =
1252                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1253
1254                 transform= 0;
1255                 if(x){
1256                     l= i-1;
1257                     vl = DC_COEFF(l);
1258                     if(FRAME_CODED(l) && COMPATIBLE_FRAME(l))
1259                         transform |= PL;
1260                 }
1261                 if(y){
1262                     u= i-fragment_width;
1263                     vu = DC_COEFF(u);
1264                     if(FRAME_CODED(u) && COMPATIBLE_FRAME(u))
1265                         transform |= PU;
1266                     if(x){
1267                         ul= i-fragment_width-1;
1268                         vul = DC_COEFF(ul);
1269                         if(FRAME_CODED(ul) && COMPATIBLE_FRAME(ul))
1270                             transform |= PUL;
1271                     }
1272                     if(x + 1 < fragment_width){
1273                         ur= i-fragment_width+1;
1274                         vur = DC_COEFF(ur);
1275                         if(FRAME_CODED(ur) && COMPATIBLE_FRAME(ur))
1276                             transform |= PUR;
1277                     }
1278                 }
1279
1280                 if (transform == 0) {
1281
1282                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1283                      * DC saved */
1284                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1285                 } else {
1286
1287                     /* apply the appropriate predictor transform */
1288                     predicted_dc =
1289                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1290                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1291                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1292                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1293
1294                     predicted_dc /= 128;
1295
1296                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1297                      * [ul u ur l] predictors */
1298                     if ((transform == 13) || (transform == 15)) {
1299                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1300                             predicted_dc = vu;
1301                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1302                             predicted_dc = vl;
1303                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1304                             predicted_dc = vul;
1305                     }
1306                 }
1307
1308                 /* at long last, apply the predictor */
1309                 if(s->coeffs[i].index){
1310                     *s->next_coeff= s->coeffs[i];
1311                     s->coeffs[i].index=0;
1312                     s->coeffs[i].coeff=0;
1313                     s->coeffs[i].next= s->next_coeff++;
1314                 }
1315                 s->coeffs[i].coeff += predicted_dc;
1316                 /* save the DC */
1317                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1318                 if(DC_COEFF(i) && !(s->coeff_counts[i]&127)){
1319                     s->coeff_counts[i]= 129;
1320 //                    s->all_fragments[i].next_coeff= s->next_coeff;
1321                     s->coeffs[i].next= s->next_coeff;
1322                     (s->next_coeff++)->next=NULL;
1323                 }
1324             }
1325         }
1326     }
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
1331  * The slice number ranges from 0..(macroblock_height - 1).
1332  */
1333 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
1334 {
1335     int x;
1336     int16_t *dequantizer;
1337     DECLARE_ALIGNED_16(DCTELEM, block[64]);
1338     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
1339     int motion_halfpel_index;
1340     uint8_t *motion_source;
1341     int plane;
1342     int current_macroblock_entry = slice * s->macroblock_width * 6;
1343
1344     if (slice >= s->macroblock_height)
1345         return;
1346
1347     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1348         uint8_t *output_plane = s->current_frame.data    [plane];
1349         uint8_t *  last_plane = s->   last_frame.data    [plane];
1350         uint8_t *golden_plane = s-> golden_frame.data    [plane];
1351         int stride            = s->current_frame.linesize[plane];
1352         int plane_width       = s->width  >> !!plane;
1353         int plane_height      = s->height >> !!plane;
1354         int y =        slice *  FRAGMENT_PIXELS << !plane ;
1355         int slice_height = y + (FRAGMENT_PIXELS << !plane);
1356         int i = s->macroblock_fragments[current_macroblock_entry + plane + 3*!!plane];
1357
1358         if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1359
1360
1361         if(FFABS(stride) > 2048)
1362             return; //various tables are fixed size
1363
1364         /* for each fragment row in the slice (both of them)... */
1365         for (; y < slice_height; y += 8) {
1366
1367             /* for each fragment in a row... */
1368             for (x = 0; x < plane_width; x += 8, i++) {
1369
1370                 if ((i < 0) || (i >= s->fragment_count)) {
1371                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:render_slice(): bad fragment number (%d)\n", i);
1372                     return;
1373                 }
1374
1375                 /* transform if this block was coded */
1376                 if ((s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) &&
1377                     !((s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY) && plane)) {
1378
1379                     if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
1380                         (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
1381                         motion_source= golden_plane;
1382                     else
1383                         motion_source= last_plane;
1384
1385                     motion_source += s->all_fragments[i].first_pixel;
1386                     motion_halfpel_index = 0;
1387
1388                     /* sort out the motion vector if this fragment is coded
1389                      * using a motion vector method */
1390                     if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
1391                         (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
1392                         int src_x, src_y;
1393                         motion_x = s->all_fragments[i].motion_x;
1394                         motion_y = s->all_fragments[i].motion_y;
1395                         if(plane){
1396                             motion_x= (motion_x>>1) | (motion_x&1);
1397                             motion_y= (motion_y>>1) | (motion_y&1);
1398                         }
1399
1400                         src_x= (motion_x>>1) + x;
1401                         src_y= (motion_y>>1) + y;
1402                         if ((motion_x == 127) || (motion_y == 127))
1403                             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, " help! got invalid motion vector! (%X, %X)\n", motion_x, motion_y);
1404
1405                         motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
1406                         motion_source += (motion_x >> 1);
1407
1408                         motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
1409                         motion_source += ((motion_y >> 1) * stride);
1410
1411                         if(src_x<0 || src_y<0 || src_x + 9 >= plane_width || src_y + 9 >= plane_height){
1412                             uint8_t *temp= s->edge_emu_buffer;
1413                             if(stride<0) temp -= 9*stride;
1414                             else temp += 9*stride;
1415
1416                             ff_emulated_edge_mc(temp, motion_source, stride, 9, 9, src_x, src_y, plane_width, plane_height);
1417                             motion_source= temp;
1418                         }
1419                     }
1420
1421
1422                     /* first, take care of copying a block from either the
1423                      * previous or the golden frame */
1424                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
1425                         /* Note, it is possible to implement all MC cases with
1426                            put_no_rnd_pixels_l2 which would look more like the
1427                            VP3 source but this would be slower as
1428                            put_no_rnd_pixels_tab is better optimzed */
1429                         if(motion_halfpel_index != 3){
1430                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
1431                                 output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1432                                 motion_source, stride, 8);
1433                         }else{
1434                             int d= (motion_x ^ motion_y)>>31; // d is 0 if motion_x and _y have the same sign, else -1
1435                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_l2[1](
1436                                 output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1437                                 motion_source - d,
1438                                 motion_source + stride + 1 + d,
1439                                 stride, 8);
1440                         }
1441                         dequantizer = s->qmat[s->all_fragments[i].qpi][1][plane];
1442                     }else{
1443                         dequantizer = s->qmat[s->all_fragments[i].qpi][0][plane];
1444                     }
1445
1446                     /* dequantize the DCT coefficients */
1447                     if(s->avctx->idct_algo==FF_IDCT_VP3){
1448                         Coeff *coeff= s->coeffs + i;
1449                         s->dsp.clear_block(block);
1450                         while(coeff->next){
1451                             block[coeff->index]= coeff->coeff * dequantizer[coeff->index];
1452                             coeff= coeff->next;
1453                         }
1454                     }else{
1455                         Coeff *coeff= s->coeffs + i;
1456                         s->dsp.clear_block(block);
1457                         while(coeff->next){
1458                             block[coeff->index]= (coeff->coeff * dequantizer[coeff->index] + 2)>>2;
1459                             coeff= coeff->next;
1460                         }
1461                     }
1462
1463                     /* invert DCT and place (or add) in final output */
1464
1465                     if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
1466                         if(s->avctx->idct_algo!=FF_IDCT_VP3)
1467                             block[0] += 128<<3;
1468                         s->dsp.idct_put(
1469                             output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1470                             stride,
1471                             block);
1472                     } else {
1473                         s->dsp.idct_add(
1474                             output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1475                             stride,
1476                             block);
1477                     }
1478                 } else {
1479
1480                     /* copy directly from the previous frame */
1481                     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](
1482                         output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1483                         last_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1484                         stride, 8);
1485
1486                 }
1487 #if 0
1488                 /* perform the left edge filter if:
1489                  *   - the fragment is not on the left column
1490                  *   - the fragment is coded in this frame
1491                  *   - the fragment is not coded in this frame but the left
1492                  *     fragment is coded in this frame (this is done instead
1493                  *     of a right edge filter when rendering the left fragment
1494                  *     since this fragment is not available yet) */
1495                 if ((x > 0) &&
1496                     ((s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) ||
1497                      ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_COPY) &&
1498                       (s->all_fragments[i - 1].coding_method != MODE_COPY)) )) {
1499                     horizontal_filter(
1500                         output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel + 7*stride,
1501                         -stride, s->bounding_values_array + 127);
1502                 }
1503
1504                 /* perform the top edge filter if:
1505                  *   - the fragment is not on the top row
1506                  *   - the fragment is coded in this frame
1507                  *   - the fragment is not coded in this frame but the above
1508                  *     fragment is coded in this frame (this is done instead
1509                  *     of a bottom edge filter when rendering the above
1510                  *     fragment since this fragment is not available yet) */
1511                 if ((y > 0) &&
1512                     ((s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) ||
1513                      ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_COPY) &&
1514                       (s->all_fragments[i - fragment_width].coding_method != MODE_COPY)) )) {
1515                     vertical_filter(
1516                         output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel - stride,
1517                         -stride, s->bounding_values_array + 127);
1518                 }
1519 #endif
1520             }
1521         }
1522     }
1523
1524      /* this looks like a good place for slice dispatch... */
1525      /* algorithm:
1526       *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
1527       *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
1528       *   else if (slice > 0)
1529       *     dispatch (slice - 1);
1530       */
1531
1532     emms_c();
1533 }
1534
1535 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
1536 {
1537     int plane;
1538     int x, y;
1539     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
1540
1541 #if 0
1542     int bounding_values_array[256];
1543     int filter_limit;
1544
1545     /* find the right loop limit value */
1546     for (x = 63; x >= 0; x--) {
1547         if (vp31_ac_scale_factor[x] >= s->quality_index)
1548             break;
1549     }
1550     filter_limit = vp31_filter_limit_values[s->quality_index];
1551
1552     /* set up the bounding values */
1553     memset(bounding_values_array, 0, 256 * sizeof(int));
1554     for (x = 0; x < filter_limit; x++) {
1555         bounding_values[-x - filter_limit] = -filter_limit + x;
1556         bounding_values[-x] = -x;
1557         bounding_values[x] = x;
1558         bounding_values[x + filter_limit] = filter_limit - x;
1559     }
1560 #endif
1561
1562     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1563         int width           = s->fragment_width  >> !!plane;
1564         int height          = s->fragment_height >> !!plane;
1565         int fragment        = s->fragment_start        [plane];
1566         int stride          = s->current_frame.linesize[plane];
1567         uint8_t *plane_data = s->current_frame.data    [plane];
1568         if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1569
1570         for (y = 0; y < height; y++) {
1571
1572             for (x = 0; x < width; x++) {
1573                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1574                 if ((x > 0) &&
1575                     (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY)) {
1576                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1577                         plane_data + s->all_fragments[fragment].first_pixel,
1578                         stride, bounding_values);
1579                 }
1580
1581                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1582                 if ((y > 0) &&
1583                     (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY)) {
1584                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1585                         plane_data + s->all_fragments[fragment].first_pixel,
1586                         stride, bounding_values);
1587                 }
1588
1589                 /* do not perform right edge filter for right column
1590                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1591                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1592                 if ((x < width - 1) &&
1593                     (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY) &&
1594                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1595                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1596                         plane_data + s->all_fragments[fragment + 1].first_pixel,
1597                         stride, bounding_values);
1598                 }
1599
1600                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1601                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1602                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1603                 if ((y < height - 1) &&
1604                     (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY) &&
1605                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1606                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1607                         plane_data + s->all_fragments[fragment + width].first_pixel,
1608                         stride, bounding_values);
1609                 }
1610
1611                 fragment++;
1612             }
1613         }
1614     }
1615 }
1616
1617 /*
1618  * This function computes the first pixel addresses for each fragment.
1619  * This function needs to be invoked after the first frame is allocated
1620  * so that it has access to the plane strides.
1621  */
1622 static void vp3_calculate_pixel_addresses(Vp3DecodeContext *s)
1623 {
1624 #define Y_INITIAL(chroma_shift)  s->flipped_image ? 1  : s->fragment_height >> chroma_shift
1625 #define Y_FINISHED(chroma_shift) s->flipped_image ? y <= s->fragment_height >> chroma_shift : y > 0
1626
1627     int i, x, y;
1628     const int y_inc = s->flipped_image ? 1 : -1;
1629
1630     /* figure out the first pixel addresses for each of the fragments */
1631     /* Y plane */
1632     i = 0;
1633     for (y = Y_INITIAL(0); Y_FINISHED(0); y += y_inc) {
1634         for (x = 0; x < s->fragment_width; x++) {
1635             s->all_fragments[i++].first_pixel =
1636                 s->golden_frame.linesize[0] * y * FRAGMENT_PIXELS -
1637                     s->golden_frame.linesize[0] +
1638                     x * FRAGMENT_PIXELS;
1639         }
1640     }
1641
1642     /* U plane */
1643     i = s->fragment_start[1];
1644     for (y = Y_INITIAL(1); Y_FINISHED(1); y += y_inc) {
1645         for (x = 0; x < s->fragment_width / 2; x++) {
1646             s->all_fragments[i++].first_pixel =
1647                 s->golden_frame.linesize[1] * y * FRAGMENT_PIXELS -
1648                     s->golden_frame.linesize[1] +
1649                     x * FRAGMENT_PIXELS;
1650         }
1651     }
1652
1653     /* V plane */
1654     i = s->fragment_start[2];
1655     for (y = Y_INITIAL(1); Y_FINISHED(1); y += y_inc) {
1656         for (x = 0; x < s->fragment_width / 2; x++) {
1657             s->all_fragments[i++].first_pixel =
1658                 s->golden_frame.linesize[2] * y * FRAGMENT_PIXELS -
1659                     s->golden_frame.linesize[2] +
1660                     x * FRAGMENT_PIXELS;
1661         }
1662     }
1663 }
1664
1665 /*
1666  * This is the ffmpeg/libavcodec API init function.
1667  */
1668 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1669 {
1670     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1671     int i, inter, plane;
1672     int c_width;
1673     int c_height;
1674     int y_superblock_count;
1675     int c_superblock_count;
1676
1677     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V','P','3','0'))
1678         s->version = 0;
1679     else
1680         s->version = 1;
1681
1682     s->avctx = avctx;
1683     s->width = FFALIGN(avctx->width, 16);
1684     s->height = FFALIGN(avctx->height, 16);
1685     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
1686     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
1687     if(avctx->idct_algo==FF_IDCT_AUTO)
1688         avctx->idct_algo=FF_IDCT_VP3;
1689     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
1690
1691     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
1692
1693     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
1694      * in the first frame decode */
1695     for (i = 0; i < 3; i++)
1696         s->qps[i] = -1;
1697
1698     s->y_superblock_width = (s->width + 31) / 32;
1699     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
1700     y_superblock_count = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
1701
1702     /* work out the dimensions for the C planes */
1703     c_width = s->width / 2;
1704     c_height = s->height / 2;
1705     s->c_superblock_width = (c_width + 31) / 32;
1706     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
1707     c_superblock_count = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
1708
1709     s->superblock_count = y_superblock_count + (c_superblock_count * 2);
1710     s->u_superblock_start = y_superblock_count;
1711     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + c_superblock_count;
1712     s->superblock_coding = av_malloc(s->superblock_count);
1713
1714     s->macroblock_width = (s->width + 15) / 16;
1715     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
1716     s->macroblock_count = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
1717
1718     s->fragment_width = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
1719     s->fragment_height = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
1720
1721     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
1722     s->fragment_count = s->fragment_width * s->fragment_height * 3 / 2;
1723     s->fragment_start[1] = s->fragment_width * s->fragment_height;
1724     s->fragment_start[2] = s->fragment_width * s->fragment_height * 5 / 4;
1725
1726     s->all_fragments = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
1727     s->coeff_counts = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(*s->coeff_counts));
1728     s->coeffs = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(Coeff) * 65);
1729     s->coded_fragment_list = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(int));
1730     s->pixel_addresses_initialized = 0;
1731
1732     if (!s->theora_tables)
1733     {
1734         for (i = 0; i < 64; i++) {
1735             s->coded_dc_scale_factor[i] = vp31_dc_scale_factor[i];
1736             s->coded_ac_scale_factor[i] = vp31_ac_scale_factor[i];
1737             s->base_matrix[0][i] = vp31_intra_y_dequant[i];
1738             s->base_matrix[1][i] = vp31_intra_c_dequant[i];
1739             s->base_matrix[2][i] = vp31_inter_dequant[i];
1740             s->filter_limit_values[i] = vp31_filter_limit_values[i];
1741         }
1742
1743         for(inter=0; inter<2; inter++){
1744             for(plane=0; plane<3; plane++){
1745                 s->qr_count[inter][plane]= 1;
1746                 s->qr_size [inter][plane][0]= 63;
1747                 s->qr_base [inter][plane][0]=
1748                 s->qr_base [inter][plane][1]= 2*inter + (!!plane)*!inter;
1749             }
1750         }
1751
1752         /* init VLC tables */
1753         for (i = 0; i < 16; i++) {
1754
1755             /* DC histograms */
1756             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 5, 32,
1757                 &dc_bias[i][0][1], 4, 2,
1758                 &dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
1759
1760             /* group 1 AC histograms */
1761             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 5, 32,
1762                 &ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
1763                 &ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
1764
1765             /* group 2 AC histograms */
1766             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 5, 32,
1767                 &ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
1768                 &ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
1769
1770             /* group 3 AC histograms */
1771             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 5, 32,
1772                 &ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
1773                 &ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
1774
1775             /* group 4 AC histograms */
1776             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 5, 32,
1777                 &ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
1778                 &ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
1779         }
1780     } else {
1781         for (i = 0; i < 16; i++) {
1782
1783             /* DC histograms */
1784             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 5, 32,
1785                 &s->huffman_table[i][0][1], 4, 2,
1786                 &s->huffman_table[i][0][0], 4, 2, 0);
1787
1788             /* group 1 AC histograms */
1789             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 5, 32,
1790                 &s->huffman_table[i+16][0][1], 4, 2,
1791                 &s->huffman_table[i+16][0][0], 4, 2, 0);
1792
1793             /* group 2 AC histograms */
1794             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 5, 32,
1795                 &s->huffman_table[i+16*2][0][1], 4, 2,
1796                 &s->huffman_table[i+16*2][0][0], 4, 2, 0);
1797
1798             /* group 3 AC histograms */
1799             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 5, 32,
1800                 &s->huffman_table[i+16*3][0][1], 4, 2,
1801                 &s->huffman_table[i+16*3][0][0], 4, 2, 0);
1802
1803             /* group 4 AC histograms */
1804             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 5, 32,
1805                 &s->huffman_table[i+16*4][0][1], 4, 2,
1806                 &s->huffman_table[i+16*4][0][0], 4, 2, 0);
1807         }
1808     }
1809
1810     init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
1811         &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1812         &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1813
1814     init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
1815         &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1816         &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1817
1818     init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
1819         &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
1820         &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1821
1822     init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
1823         &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
1824         &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1825
1826     /* work out the block mapping tables */
1827     s->superblock_fragments = av_malloc(s->superblock_count * 16 * sizeof(int));
1828     s->superblock_macroblocks = av_malloc(s->superblock_count * 4 * sizeof(int));
1829     s->macroblock_fragments = av_malloc(s->macroblock_count * 6 * sizeof(int));
1830     s->macroblock_coding = av_malloc(s->macroblock_count + 1);
1831     init_block_mapping(s);
1832
1833     for (i = 0; i < 3; i++) {
1834         s->current_frame.data[i] = NULL;
1835         s->last_frame.data[i] = NULL;
1836         s->golden_frame.data[i] = NULL;
1837     }
1838
1839     return 0;
1840 }
1841
1842 /*
1843  * This is the ffmpeg/libavcodec API frame decode function.
1844  */
1845 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1846                             void *data, int *data_size,
1847                             AVPacket *avpkt)
1848 {
1849     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1850     int buf_size = avpkt->size;
1851     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1852     GetBitContext gb;
1853     static int counter = 0;
1854     int i;
1855
1856     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1857
1858     if (s->theora && get_bits1(&gb))
1859     {
1860         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
1861         return -1;
1862     }
1863
1864     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
1865     if (!s->theora)
1866         skip_bits(&gb, 1);
1867     for (i = 0; i < 3; i++)
1868         s->last_qps[i] = s->qps[i];
1869
1870     s->nqps=0;
1871     do{
1872         s->qps[s->nqps++]= get_bits(&gb, 6);
1873     } while(s->theora >= 0x030200 && s->nqps<3 && get_bits1(&gb));
1874     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
1875         s->qps[i] = -1;
1876
1877     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
1878         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
1879             s->keyframe?"key":"", counter, s->qps[0]);
1880     counter++;
1881
1882     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
1883         init_loop_filter(s);
1884
1885     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
1886         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
1887         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
1888         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
1889             init_dequantizer(s, i);
1890
1891     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
1892         return buf_size;
1893
1894     if (s->keyframe) {
1895         if (!s->theora)
1896         {
1897             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
1898             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
1899             if (s->version)
1900             {
1901                 s->version = get_bits(&gb, 5);
1902                 if (counter == 1)
1903                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "VP version: %d\n", s->version);
1904             }
1905         }
1906         if (s->version || s->theora)
1907         {
1908                 if (get_bits1(&gb))
1909                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
1910             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
1911         }
1912
1913         if (s->last_frame.data[0] == s->golden_frame.data[0]) {
1914             if (s->golden_frame.data[0])
1915                 avctx->release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1916             s->last_frame= s->golden_frame; /* ensure that we catch any access to this released frame */
1917         } else {
1918             if (s->golden_frame.data[0])
1919                 avctx->release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1920             if (s->last_frame.data[0])
1921                 avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1922         }
1923
1924         s->golden_frame.reference = 3;
1925         if(avctx->get_buffer(avctx, &s->golden_frame) < 0) {
1926             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vp3: get_buffer() failed\n");
1927             return -1;
1928         }
1929
1930         /* golden frame is also the current frame */
1931         s->current_frame= s->golden_frame;
1932
1933         /* time to figure out pixel addresses? */
1934         if (!s->pixel_addresses_initialized)
1935         {
1936             vp3_calculate_pixel_addresses(s);
1937             s->pixel_addresses_initialized = 1;
1938         }
1939     } else {
1940         /* allocate a new current frame */
1941         s->current_frame.reference = 3;
1942         if (!s->pixel_addresses_initialized) {
1943             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vp3: first frame not a keyframe\n");
1944             return -1;
1945         }
1946         if(avctx->get_buffer(avctx, &s->current_frame) < 0) {
1947             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vp3: get_buffer() failed\n");
1948             return -1;
1949         }
1950     }
1951
1952     s->current_frame.qscale_table= s->qscale_table; //FIXME allocate individual tables per AVFrame
1953     s->current_frame.qstride= 0;
1954
1955     init_frame(s, &gb);
1956
1957     if (unpack_superblocks(s, &gb)){
1958         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
1959         return -1;
1960     }
1961     if (unpack_modes(s, &gb)){
1962         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
1963         return -1;
1964     }
1965     if (unpack_vectors(s, &gb)){
1966         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
1967         return -1;
1968     }
1969     if (unpack_block_qpis(s, &gb)){
1970         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
1971         return -1;
1972     }
1973     if (unpack_dct_coeffs(s, &gb)){
1974         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
1975         return -1;
1976     }
1977
1978     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width, s->fragment_height);
1979     if ((avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY) == 0) {
1980         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1981             s->fragment_width / 2, s->fragment_height / 2);
1982         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1983             s->fragment_width / 2, s->fragment_height / 2);
1984     }
1985
1986     for (i = 0; i < s->macroblock_height; i++)
1987         render_slice(s, i);
1988
1989     apply_loop_filter(s);
1990
1991     *data_size=sizeof(AVFrame);
1992     *(AVFrame*)data= s->current_frame;
1993
1994     /* release the last frame, if it is allocated and if it is not the
1995      * golden frame */
1996     if ((s->last_frame.data[0]) &&
1997         (s->last_frame.data[0] != s->golden_frame.data[0]))
1998         avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1999
2000     /* shuffle frames (last = current) */
2001     s->last_frame= s->current_frame;
2002     s->current_frame.data[0]= NULL; /* ensure that we catch any access to this released frame */
2003
2004     return buf_size;
2005 }
2006
2007 /*
2008  * This is the ffmpeg/libavcodec API module cleanup function.
2009  */
2010 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
2011 {
2012     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2013     int i;
2014
2015     av_free(s->superblock_coding);
2016     av_free(s->all_fragments);
2017     av_free(s->coeff_counts);
2018     av_free(s->coeffs);
2019     av_free(s->coded_fragment_list);
2020     av_free(s->superblock_fragments);
2021     av_free(s->superblock_macroblocks);
2022     av_free(s->macroblock_fragments);
2023     av_free(s->macroblock_coding);
2024
2025     for (i = 0; i < 16; i++) {
2026         free_vlc(&s->dc_vlc[i]);
2027         free_vlc(&s->ac_vlc_1[i]);
2028         free_vlc(&s->ac_vlc_2[i]);
2029         free_vlc(&s->ac_vlc_3[i]);
2030         free_vlc(&s->ac_vlc_4[i]);
2031     }
2032
2033     free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
2034     free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
2035     free_vlc(&s->mode_code_vlc);
2036     free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
2037
2038     /* release all frames */
2039     if (s->golden_frame.data[0] && s->golden_frame.data[0] != s->last_frame.data[0])
2040         avctx->release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
2041     if (s->last_frame.data[0])
2042         avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2043     /* no need to release the current_frame since it will always be pointing
2044      * to the same frame as either the golden or last frame */
2045
2046     return 0;
2047 }
2048
2049 static int read_huffman_tree(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2050 {
2051     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2052
2053     if (get_bits1(gb)) {
2054         int token;
2055         if (s->entries >= 32) { /* overflow */
2056             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2057             return -1;
2058         }
2059         token = get_bits(gb, 5);
2060         //av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "hti %d hbits %x token %d entry : %d size %d\n", s->hti, s->hbits, token, s->entries, s->huff_code_size);
2061         s->huffman_table[s->hti][token][0] = s->hbits;
2062         s->huffman_table[s->hti][token][1] = s->huff_code_size;
2063         s->entries++;
2064     }
2065     else {
2066         if (s->huff_code_size >= 32) {/* overflow */
2067             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2068             return -1;
2069         }
2070         s->huff_code_size++;
2071         s->hbits <<= 1;
2072         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2073             return -1;
2074         s->hbits |= 1;
2075         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2076             return -1;
2077         s->hbits >>= 1;
2078         s->huff_code_size--;
2079     }
2080     return 0;
2081 }
2082
2083 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2084 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2085 {
2086     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2087     int visible_width, visible_height;
2088
2089     s->theora = get_bits_long(gb, 24);
2090     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
2091
2092     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3 */
2093     /* but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
2094     if (s->theora < 0x030200)
2095     {
2096         s->flipped_image = 1;
2097         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
2098     }
2099
2100     visible_width  = s->width  = get_bits(gb, 16) << 4;
2101     visible_height = s->height = get_bits(gb, 16) << 4;
2102
2103     if(avcodec_check_dimensions(avctx, s->width, s->height)){
2104         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid dimensions (%dx%d)\n", s->width, s->height);
2105         s->width= s->height= 0;
2106         return -1;
2107     }
2108
2109     if (s->theora >= 0x030400)
2110     {
2111         skip_bits(gb, 32); /* total number of superblocks in a frame */
2112         // fixme, the next field is 36bits long
2113         skip_bits(gb, 32); /* total number of blocks in a frame */
2114         skip_bits(gb, 4); /* total number of blocks in a frame */
2115         skip_bits(gb, 32); /* total number of macroblocks in a frame */
2116     }
2117
2118     if (s->theora >= 0x030200) {
2119         visible_width  = get_bits_long(gb, 24);
2120         visible_height = get_bits_long(gb, 24);
2121
2122         skip_bits(gb, 8); /* offset x */
2123         skip_bits(gb, 8); /* offset y */
2124     }
2125
2126     skip_bits(gb, 32); /* fps numerator */
2127     skip_bits(gb, 32); /* fps denumerator */
2128     skip_bits(gb, 24); /* aspect numerator */
2129     skip_bits(gb, 24); /* aspect denumerator */
2130
2131     if (s->theora < 0x030200)
2132         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2133     skip_bits(gb, 8); /* colorspace */
2134     if (s->theora >= 0x030400)
2135         skip_bits(gb, 2); /* pixel format: 420,res,422,444 */
2136     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
2137
2138     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
2139
2140     if (s->theora >= 0x030200)
2141     {
2142         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2143
2144         if (s->theora < 0x030400)
2145             skip_bits(gb, 5); /* spare bits */
2146     }
2147
2148 //    align_get_bits(gb);
2149
2150     if (   visible_width  <= s->width  && visible_width  > s->width-16
2151         && visible_height <= s->height && visible_height > s->height-16)
2152         avcodec_set_dimensions(avctx, visible_width, visible_height);
2153     else
2154         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
2155
2156     return 0;
2157 }
2158
2159 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2160 {
2161     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2162     int i, n, matrices, inter, plane;
2163
2164     if (s->theora >= 0x030200) {
2165         n = get_bits(gb, 3);
2166         /* loop filter limit values table */
2167         for (i = 0; i < 64; i++)
2168             s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
2169     }
2170
2171     if (s->theora >= 0x030200)
2172         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2173     else
2174         n = 16;
2175     /* quality threshold table */
2176     for (i = 0; i < 64; i++)
2177         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2178
2179     if (s->theora >= 0x030200)
2180         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2181     else
2182         n = 16;
2183     /* dc scale factor table */
2184     for (i = 0; i < 64; i++)
2185         s->coded_dc_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2186
2187     if (s->theora >= 0x030200)
2188         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
2189     else
2190         matrices = 3;
2191
2192     if(matrices > 384){
2193         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
2194         return -1;
2195     }
2196
2197     for(n=0; n<matrices; n++){
2198         for (i = 0; i < 64; i++)
2199             s->base_matrix[n][i]= get_bits(gb, 8);
2200     }
2201
2202     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
2203         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
2204             int newqr= 1;
2205             if (inter || plane > 0)
2206                 newqr = get_bits1(gb);
2207             if (!newqr) {
2208                 int qtj, plj;
2209                 if(inter && get_bits1(gb)){
2210                     qtj = 0;
2211                     plj = plane;
2212                 }else{
2213                     qtj= (3*inter + plane - 1) / 3;
2214                     plj= (plane + 2) % 3;
2215                 }
2216                 s->qr_count[inter][plane]= s->qr_count[qtj][plj];
2217                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj], sizeof(s->qr_size[0][0]));
2218                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj], sizeof(s->qr_base[0][0]));
2219             } else {
2220                 int qri= 0;
2221                 int qi = 0;
2222
2223                 for(;;){
2224                     i= get_bits(gb, av_log2(matrices-1)+1);
2225                     if(i>= matrices){
2226                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid base matrix index\n");
2227                         return -1;
2228                     }
2229                     s->qr_base[inter][plane][qri]= i;
2230                     if(qi >= 63)
2231                         break;
2232                     i = get_bits(gb, av_log2(63-qi)+1) + 1;
2233                     s->qr_size[inter][plane][qri++]= i;
2234                     qi += i;
2235                 }
2236
2237                 if (qi > 63) {
2238                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
2239                     return -1;
2240                 }
2241                 s->qr_count[inter][plane]= qri;
2242             }
2243         }
2244     }
2245
2246     /* Huffman tables */
2247     for (s->hti = 0; s->hti < 80; s->hti++) {
2248         s->entries = 0;
2249         s->huff_code_size = 1;
2250         if (!get_bits1(gb)) {
2251             s->hbits = 0;
2252             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2253                 return -1;
2254             s->hbits = 1;
2255             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2256                 return -1;
2257         }
2258     }
2259
2260     s->theora_tables = 1;
2261
2262     return 0;
2263 }
2264
2265 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2266 {
2267     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2268     GetBitContext gb;
2269     int ptype;
2270     uint8_t *header_start[3];
2271     int header_len[3];
2272     int i;
2273
2274     s->theora = 1;
2275
2276     if (!avctx->extradata_size)
2277     {
2278         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
2279         return -1;
2280     }
2281
2282     if (ff_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
2283                               42, header_start, header_len) < 0) {
2284         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
2285         return -1;
2286     }
2287
2288   for(i=0;i<3;i++) {
2289     init_get_bits(&gb, header_start[i], header_len[i]);
2290
2291     ptype = get_bits(&gb, 8);
2292
2293      if (!(ptype & 0x80))
2294      {
2295         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
2296 //        return -1;
2297      }
2298
2299     // FIXME: Check for this as well.
2300     skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2301
2302     switch(ptype)
2303     {
2304         case 0x80:
2305             theora_decode_header(avctx, &gb);
2306                 break;
2307         case 0x81:
2308 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
2309 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
2310             break;
2311         case 0x82:
2312             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
2313                 return -1;
2314             break;
2315         default:
2316             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype&~0x80);
2317             break;
2318     }
2319     if(ptype != 0x81 && 8*header_len[i] != get_bits_count(&gb))
2320         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "%d bits left in packet %X\n", 8*header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
2321     if (s->theora < 0x030200)
2322         break;
2323   }
2324
2325     vp3_decode_init(avctx);
2326     return 0;
2327 }
2328
2329 AVCodec theora_decoder = {
2330     "theora",
2331     CODEC_TYPE_VIDEO,
2332     CODEC_ID_THEORA,
2333     sizeof(Vp3DecodeContext),
2334     theora_decode_init,
2335     NULL,
2336     vp3_decode_end,
2337     vp3_decode_frame,
2338     CODEC_CAP_DR1,
2339     NULL,
2340     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
2341 };
2342 #endif
2343
2344 AVCodec vp3_decoder = {
2345     "vp3",
2346     CODEC_TYPE_VIDEO,
2347     CODEC_ID_VP3,
2348     sizeof(Vp3DecodeContext),
2349     vp3_decode_init,
2350     NULL,
2351     vp3_decode_end,
2352     vp3_decode_frame,
2353     CODEC_CAP_DR1,
2354     NULL,
2355     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
2356 };