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
  36 #include "avcodec.h"
  37 #include "dsputil.h"
  38 #include "get_bits.h"
  39
  40 #include "vp3data.h"
  41 #include "xiph.h"
  42
  43 #define FRAGMENT_PIXELS 8
  44
  45 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx);
  46
  47 typedef struct Coeff {
  48     struct Coeff *next;
  49     DCTELEM coeff;
  50     uint8_t index;
  51 } Coeff;
  52
  53 //FIXME split things out into their own arrays
  54 typedef struct Vp3Fragment {
  55     Coeff *next_coeff;
  56     /* address of first pixel taking into account which plane the fragment
  57      * lives on as well as the plane stride */
  58     int first_pixel;
  59     /* this is the macroblock that the fragment belongs to */
  60     uint16_t macroblock;
  61     uint8_t coding_method;
  62     int8_t motion_x;
  63     int8_t motion_y;
  64     uint8_t qpi;
  65 } Vp3Fragment;
  66
  67 #define SB_NOT_CODED        0
  68 #define SB_PARTIALLY_CODED  1
  69 #define SB_FULLY_CODED      2
  70
  71 #define MODE_INTER_NO_MV      0
  72 #define MODE_INTRA            1
  73 #define MODE_INTER_PLUS_MV    2
  74 #define MODE_INTER_LAST_MV    3
  75 #define MODE_INTER_PRIOR_LAST 4
  76 #define MODE_USING_GOLDEN     5
  77 #define MODE_GOLDEN_MV        6
  78 #define MODE_INTER_FOURMV     7
  79 #define CODING_MODE_COUNT     8
  80
  81 /* special internal mode */
  82 #define MODE_COPY             8
  83
  84 /* There are 6 preset schemes, plus a free-form scheme */
  85 static const int ModeAlphabet[6][CODING_MODE_COUNT] =
  86 {
  87     /* scheme 1: Last motion vector dominates */
  88     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
  89          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTER_NO_MV,
  90          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
  91          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
  92
  93     /* scheme 2 */
  94     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
  95          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PLUS_MV,
  96          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
  97          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
  98
  99     /* scheme 3 */
 100     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
 101          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_NO_MV,
 102          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 103          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 104
 105     /* scheme 4 */
 106     {    MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PLUS_MV,
 107          MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_PRIOR_LAST,
 108          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 109          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 110
 111     /* scheme 5: No motion vector dominates */
 112     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_INTER_LAST_MV,
 113          MODE_INTER_PRIOR_LAST, MODE_INTER_PLUS_MV,
 114          MODE_INTRA,            MODE_USING_GOLDEN,
 115          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 116
 117     /* scheme 6 */
 118     {    MODE_INTER_NO_MV,      MODE_USING_GOLDEN,
 119          MODE_INTER_LAST_MV,    MODE_INTER_PRIOR_LAST,
 120          MODE_INTER_PLUS_MV,    MODE_INTRA,
 121          MODE_GOLDEN_MV,        MODE_INTER_FOURMV },
 122
 123 };
 124
 125 #define MIN_DEQUANT_VAL 2
 126
 127 typedef struct Vp3DecodeContext {
 128     AVCodecContext *avctx;
 129     int theora, theora_tables;
 130     int version;
 131     int width, height;
 132     AVFrame golden_frame;
 133     AVFrame last_frame;
 134     AVFrame current_frame;
 135     int keyframe;
 136     DSPContext dsp;
 137     int flipped_image;
 138
 139     int qps[3];
 140     int nqps;
 141     int last_qps[3];
 142
 143     int superblock_count;
 144     int y_superblock_width;
 145     int y_superblock_height;
 146     int c_superblock_width;
 147     int c_superblock_height;
 148     int u_superblock_start;
 149     int v_superblock_start;
 150     unsigned char *superblock_coding;
 151
 152     int macroblock_count;
 153     int macroblock_width;
 154     int macroblock_height;
 155
 156     int fragment_count;
 157     int fragment_width;
 158     int fragment_height;
 159
 160     Vp3Fragment *all_fragments;
 161     uint8_t *coeff_counts;
 162     Coeff *coeffs;
 163     Coeff *next_coeff;
 164     int fragment_start[3];
 165
 166     ScanTable scantable;
 167
 168     /* tables */
 169     uint16_t coded_dc_scale_factor[64];
 170     uint32_t coded_ac_scale_factor[64];
 171     uint8_t base_matrix[384][64];
 172     uint8_t qr_count[2][3];
 173     uint8_t qr_size [2][3][64];
 174     uint16_t qr_base[2][3][64];
 175
 176     /* this is a list of indexes into the all_fragments array indicating
 177      * which of the fragments are coded */
 178     int *coded_fragment_list;
 179     int coded_fragment_list_index;
 180     int pixel_addresses_initialized;
 181
 182     VLC dc_vlc[16];
 183     VLC ac_vlc_1[16];
 184     VLC ac_vlc_2[16];
 185     VLC ac_vlc_3[16];
 186     VLC ac_vlc_4[16];
 187
 188     VLC superblock_run_length_vlc;
 189     VLC fragment_run_length_vlc;
 190     VLC mode_code_vlc;
 191     VLC motion_vector_vlc;
 192
 193     /* these arrays need to be on 16-byte boundaries since SSE2 operations
 194      * index into them */
 195     DECLARE_ALIGNED_16(int16_t, qmat[3][2][3][64]);     //<qmat[qpi][is_inter][plane]
 196
 197     /* This table contains superblock_count * 16 entries. Each set of 16
 198      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..15 of the superblock.
 199      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
 200      * index. */
 201     int *superblock_fragments;
 202
 203     /* This table contains superblock_count * 4 entries. Each set of 4
 204      * numbers corresponds to the macroblock indexes 0..3 of the superblock.
 205      * An entry will be -1 to indicate that no entry corresponds to that
 206      * index. */
 207     int *superblock_macroblocks;
 208
 209     /* This table contains macroblock_count * 6 entries. Each set of 6
 210      * numbers corresponds to the fragment indexes 0..5 which comprise
 211      * the macroblock (4 Y fragments and 2 C fragments). */
 212     int *macroblock_fragments;
 213     /* This is an array that indicates how a particular macroblock
 214      * is coded. */
 215     unsigned char *macroblock_coding;
 216
 217     int first_coded_y_fragment;
 218     int first_coded_c_fragment;
 219     int last_coded_y_fragment;
 220     int last_coded_c_fragment;
 221
 222     uint8_t edge_emu_buffer[9*2048]; //FIXME dynamic alloc
 223     int8_t qscale_table[2048]; //FIXME dynamic alloc (width+15)/16
 224
 225     /* Huffman decode */
 226     int hti;
 227     unsigned int hbits;
 228     int entries;
 229     int huff_code_size;
 230     uint16_t huffman_table[80][32][2];
 231
 232     uint8_t filter_limit_values[64];
 233     DECLARE_ALIGNED_8(int, bounding_values_array[256+2]);
 234 } Vp3DecodeContext;
 235
 236 /************************************************************************
 237  * VP3 specific functions
 238  ************************************************************************/
 239
 240 /*
 241  * This function sets up all of the various blocks mappings:
 242  * superblocks <-> fragments, macroblocks <-> fragments,
 243  * superblocks <-> macroblocks
 244  *
 245  * Returns 0 is successful; returns 1 if *anything* went wrong.
 246  */
 247 static int init_block_mapping(Vp3DecodeContext *s)
 248 {
 249     int i, j;
 250     signed int hilbert_walk_mb[4];
 251
 252     int current_fragment = 0;
 253     int current_width = 0;
 254     int current_height = 0;
 255     int right_edge = 0;
 256     int bottom_edge = 0;
 257     int superblock_row_inc = 0;
 258     int mapping_index = 0;
 259
 260     int current_macroblock;
 261     int c_fragment;
 262
 263     static const signed char travel_width[16] = {
 264          1,  1,  0, -1,
 265          0,  0,  1,  0,
 266          1,  0,  1,  0,
 267          0, -1,  0,  1
 268     };
 269
 270     static const signed char travel_height[16] = {
 271          0,  0,  1,  0,
 272          1,  1,  0, -1,
 273          0,  1,  0, -1,
 274         -1,  0, -1,  0
 275     };
 276
 277     static const signed char travel_width_mb[4] = {
 278          1,  0,  1,  0
 279     };
 280
 281     static const signed char travel_height_mb[4] = {
 282          0,  1,  0, -1
 283     };
 284
 285     hilbert_walk_mb[0] = 1;
 286     hilbert_walk_mb[1] = s->macroblock_width;
 287     hilbert_walk_mb[2] = 1;
 288     hilbert_walk_mb[3] = -s->macroblock_width;
 289
 290     /* iterate through each superblock (all planes) and map the fragments */
 291     for (i = 0; i < s->superblock_count; i++) {
 292         /* time to re-assign the limits? */
 293         if (i == 0) {
 294
 295             /* start of Y superblocks */
 296             right_edge = s->fragment_width;
 297             bottom_edge = s->fragment_height;
 298             current_width = -1;
 299             current_height = 0;
 300             superblock_row_inc = 3 * s->fragment_width -
 301                 (s->y_superblock_width * 4 - s->fragment_width);
 302
 303             /* the first operation for this variable is to advance by 1 */
 304             current_fragment = -1;
 305
 306         } else if (i == s->u_superblock_start) {
 307
 308             /* start of U superblocks */
 309             right_edge = s->fragment_width / 2;
 310             bottom_edge = s->fragment_height / 2;
 311             current_width = -1;
 312             current_height = 0;
 313             superblock_row_inc = 3 * (s->fragment_width / 2) -
 314                 (s->c_superblock_width * 4 - s->fragment_width / 2);
 315
 316             /* the first operation for this variable is to advance by 1 */
 317             current_fragment = s->fragment_start[1] - 1;
 318
 319         } else if (i == s->v_superblock_start) {
 320
 321             /* start of V superblocks */
 322             right_edge = s->fragment_width / 2;
 323             bottom_edge = s->fragment_height / 2;
 324             current_width = -1;
 325             current_height = 0;
 326             superblock_row_inc = 3 * (s->fragment_width / 2) -
 327                 (s->c_superblock_width * 4 - s->fragment_width / 2);
 328
 329             /* the first operation for this variable is to advance by 1 */
 330             current_fragment = s->fragment_start[2] - 1;
 331
 332         }
 333
 334         if (current_width >= right_edge - 1) {
 335             /* reset width and move to next superblock row */
 336             current_width = -1;
 337             current_height += 4;
 338
 339             /* fragment is now at the start of a new superblock row */
 340             current_fragment += superblock_row_inc;
 341         }
 342
 343         /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
 344         for (j = 0; j < 16; j++) {
 345             current_fragment += travel_width[j] + right_edge * travel_height[j];
 346             current_width += travel_width[j];
 347             current_height += travel_height[j];
 348
 349             /* check if the fragment is in bounds */
 350             if ((current_width < right_edge) &&
 351                 (current_height < bottom_edge)) {
 352                 s->superblock_fragments[mapping_index] = current_fragment;
 353             } else {
 354                 s->superblock_fragments[mapping_index] = -1;
 355             }
 356
 357             mapping_index++;
 358         }
 359     }
 360
 361     /* initialize the superblock <-> macroblock mapping; iterate through
 362      * all of the Y plane superblocks to build this mapping */
 363     right_edge = s->macroblock_width;
 364     bottom_edge = s->macroblock_height;
 365     current_width = -1;
 366     current_height = 0;
 367     superblock_row_inc = s->macroblock_width -
 368         (s->y_superblock_width * 2 - s->macroblock_width);
 369     mapping_index = 0;
 370     current_macroblock = -1;
 371     for (i = 0; i < s->u_superblock_start; i++) {
 372
 373         if (current_width >= right_edge - 1) {
 374             /* reset width and move to next superblock row */
 375             current_width = -1;
 376             current_height += 2;
 377
 378             /* macroblock is now at the start of a new superblock row */
 379             current_macroblock += superblock_row_inc;
 380         }
 381
 382         /* iterate through each potential macroblock in the superblock */
 383         for (j = 0; j < 4; j++) {
 384             current_macroblock += hilbert_walk_mb[j];
 385             current_width += travel_width_mb[j];
 386             current_height += travel_height_mb[j];
 387
 388             /* check if the macroblock is in bounds */
 389             if ((current_width < right_edge) &&
 390                 (current_height < bottom_edge)) {
 391                 s->superblock_macroblocks[mapping_index] = current_macroblock;
 392             } else {
 393                 s->superblock_macroblocks[mapping_index] = -1;
 394             }
 395
 396             mapping_index++;
 397         }
 398     }
 399
 400     /* initialize the macroblock <-> fragment mapping */
 401     current_fragment = 0;
 402     current_macroblock = 0;
 403     mapping_index = 0;
 404     for (i = 0; i < s->fragment_height; i += 2) {
 405
 406         for (j = 0; j < s->fragment_width; j += 2) {
 407
 408             s->all_fragments[current_fragment].macroblock = current_macroblock;
 409             s->macroblock_fragments[mapping_index++] = current_fragment;
 410
 411             if (j + 1 < s->fragment_width) {
 412                 s->all_fragments[current_fragment + 1].macroblock = current_macroblock;
 413                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] = current_fragment + 1;
 414             } else
 415                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] = -1;
 416
 417             if (i + 1 < s->fragment_height) {
 418                 s->all_fragments[current_fragment + s->fragment_width].macroblock =
 419                     current_macroblock;
 420                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] =
 421                     current_fragment + s->fragment_width;
 422             } else
 423                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] = -1;
 424
 425             if ((j + 1 < s->fragment_width) && (i + 1 < s->fragment_height)) {
 426                 s->all_fragments[current_fragment + s->fragment_width + 1].macroblock =
 427                     current_macroblock;
 428                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] =
 429                     current_fragment + s->fragment_width + 1;
 430             } else
 431                 s->macroblock_fragments[mapping_index++] = -1;
 432
 433             /* C planes */
 434             c_fragment = s->fragment_start[1] +
 435                 (i * s->fragment_width / 4) + (j / 2);
 436             s->all_fragments[c_fragment].macroblock = s->macroblock_count;
 437             s->macroblock_fragments[mapping_index++] = c_fragment;
 438
 439             c_fragment = s->fragment_start[2] +
 440                 (i * s->fragment_width / 4) + (j / 2);
 441             s->all_fragments[c_fragment].macroblock = s->macroblock_count;
 442             s->macroblock_fragments[mapping_index++] = c_fragment;
 443
 444             if (j + 2 <= s->fragment_width)
 445                 current_fragment += 2;
 446             else
 447                 current_fragment++;
 448             current_macroblock++;
 449         }
 450
 451         current_fragment += s->fragment_width;
 452     }
 453
 454     return 0;  /* successful path out */
 455 }
 456
 457 /*
 458  * This function wipes out all of the fragment data.
 459  */
 460 static void init_frame(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 461 {
 462     int i;
 463
 464     /* zero out all of the fragment information */
 465     s->coded_fragment_list_index = 0;
 466     for (i = 0; i < s->fragment_count; i++) {
 467         s->coeff_counts[i] = 0;
 468         s->all_fragments[i].motion_x = 127;
 469         s->all_fragments[i].motion_y = 127;
 470         s->all_fragments[i].next_coeff= NULL;
 471         s->all_fragments[i].qpi = 0;
 472         s->coeffs[i].index=
 473         s->coeffs[i].coeff=0;
 474         s->coeffs[i].next= NULL;
 475     }
 476 }
 477
 478 /*
 479  * This function sets up the dequantization tables used for a particular
 480  * frame.
 481  */
 482 static void init_dequantizer(Vp3DecodeContext *s, int qpi)
 483 {
 484     int ac_scale_factor = s->coded_ac_scale_factor[s->qps[qpi]];
 485     int dc_scale_factor = s->coded_dc_scale_factor[s->qps[qpi]];
 486     int i, plane, inter, qri, bmi, bmj, qistart;
 487
 488     for(inter=0; inter<2; inter++){
 489         for(plane=0; plane<3; plane++){
 490             int sum=0;
 491             for(qri=0; qri<s->qr_count[inter][plane]; qri++){
 492                 sum+= s->qr_size[inter][plane][qri];
 493                 if(s->qps[qpi] <= sum)
 494                     break;
 495             }
 496             qistart= sum - s->qr_size[inter][plane][qri];
 497             bmi= s->qr_base[inter][plane][qri  ];
 498             bmj= s->qr_base[inter][plane][qri+1];
 499             for(i=0; i<64; i++){
 500                 int coeff= (  2*(sum    -s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmi][i]
 501                             - 2*(qistart-s->qps[qpi])*s->base_matrix[bmj][i]
 502                             + s->qr_size[inter][plane][qri])
 503                            / (2*s->qr_size[inter][plane][qri]);
 504
 505                 int qmin= 8<<(inter + !i);
 506                 int qscale= i ? ac_scale_factor : dc_scale_factor;
 507
 508                 s->qmat[qpi][inter][plane][s->dsp.idct_permutation[i]]= av_clip((qscale * coeff)/100 * 4, qmin, 4096);
 509             }
 510             // all DC coefficients use the same quant so as not to interfere with DC prediction
 511             s->qmat[qpi][inter][plane][0] = s->qmat[0][inter][plane][0];
 512         }
 513     }
 514
 515     memset(s->qscale_table, (FFMAX(s->qmat[0][0][0][1], s->qmat[0][0][1][1])+8)/16, 512); //FIXME finetune
 516 }
 517
 518 /*
 519  * This function initializes the loop filter boundary limits if the frame's
 520  * quality index is different from the previous frame's.
 521  *
 522  * The filter_limit_values may not be larger than 127.
 523  */
 524 static void init_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
 525 {
 526     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
 527     int filter_limit;
 528     int x;
 529     int value;
 530
 531     filter_limit = s->filter_limit_values[s->qps[0]];
 532
 533     /* set up the bounding values */
 534     memset(s->bounding_values_array, 0, 256 * sizeof(int));
 535     for (x = 0; x < filter_limit; x++) {
 536         bounding_values[-x] = -x;
 537         bounding_values[x] = x;
 538     }
 539     for (x = value = filter_limit; x < 128 && value; x++, value--) {
 540         bounding_values[ x] =  value;
 541         bounding_values[-x] = -value;
 542     }
 543     if (value)
 544         bounding_values[128] = value;
 545     bounding_values[129] = bounding_values[130] = filter_limit * 0x02020202;
 546 }
 547
 548 /*
 549  * This function unpacks all of the superblock/macroblock/fragment coding
 550  * information from the bitstream.
 551  */
 552 static int unpack_superblocks(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 553 {
 554     int bit = 0;
 555     int current_superblock = 0;
 556     int current_run = 0;
 557     int decode_fully_flags = 0;
 558     int decode_partial_blocks = 0;
 559     int first_c_fragment_seen;
 560
 561     int i, j;
 562     int current_fragment;
 563
 564     if (s->keyframe) {
 565         memset(s->superblock_coding, SB_FULLY_CODED, s->superblock_count);
 566
 567     } else {
 568
 569         /* unpack the list of partially-coded superblocks */
 570         bit = get_bits1(gb);
 571         /* toggle the bit because as soon as the first run length is
 572          * fetched the bit will be toggled again */
 573         bit ^= 1;
 574         while (current_superblock < s->superblock_count) {
 575             if (current_run-- == 0) {
 576                 bit ^= 1;
 577                 current_run = get_vlc2(gb,
 578                     s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2);
 579                 if (current_run == 33)
 580                     current_run += get_bits(gb, 12);
 581
 582                 /* if any of the superblocks are not partially coded, flag
 583                  * a boolean to decode the list of fully-coded superblocks */
 584                 if (bit == 0) {
 585                     decode_fully_flags = 1;
 586                 } else {
 587
 588                     /* make a note of the fact that there are partially coded
 589                      * superblocks */
 590                     decode_partial_blocks = 1;
 591                 }
 592             }
 593             s->superblock_coding[current_superblock++] = bit;
 594         }
 595
 596         /* unpack the list of fully coded superblocks if any of the blocks were
 597          * not marked as partially coded in the previous step */
 598         if (decode_fully_flags) {
 599
 600             current_superblock = 0;
 601             current_run = 0;
 602             bit = get_bits1(gb);
 603             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
 604              * fetched the bit will be toggled again */
 605             bit ^= 1;
 606             while (current_superblock < s->superblock_count) {
 607
 608                 /* skip any superblocks already marked as partially coded */
 609                 if (s->superblock_coding[current_superblock] == SB_NOT_CODED) {
 610
 611                     if (current_run-- == 0) {
 612                         bit ^= 1;
 613                         current_run = get_vlc2(gb,
 614                             s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2);
 615                         if (current_run == 33)
 616                             current_run += get_bits(gb, 12);
 617                     }
 618                     s->superblock_coding[current_superblock] = 2*bit;
 619                 }
 620                 current_superblock++;
 621             }
 622         }
 623
 624         /* if there were partial blocks, initialize bitstream for
 625          * unpacking fragment codings */
 626         if (decode_partial_blocks) {
 627
 628             current_run = 0;
 629             bit = get_bits1(gb);
 630             /* toggle the bit because as soon as the first run length is
 631              * fetched the bit will be toggled again */
 632             bit ^= 1;
 633         }
 634     }
 635
 636     /* figure out which fragments are coded; iterate through each
 637      * superblock (all planes) */
 638     s->coded_fragment_list_index = 0;
 639     s->next_coeff= s->coeffs + s->fragment_count;
 640     s->first_coded_y_fragment = s->first_coded_c_fragment = 0;
 641     s->last_coded_y_fragment = s->last_coded_c_fragment = -1;
 642     first_c_fragment_seen = 0;
 643     memset(s->macroblock_coding, MODE_COPY, s->macroblock_count);
 644     for (i = 0; i < s->superblock_count; i++) {
 645
 646         /* iterate through all 16 fragments in a superblock */
 647         for (j = 0; j < 16; j++) {
 648
 649             /* if the fragment is in bounds, check its coding status */
 650             current_fragment = s->superblock_fragments[i * 16 + j];
 651             if (current_fragment >= s->fragment_count) {
 652                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_superblocks(): bad fragment number (%d >= %d)\n",
 653                     current_fragment, s->fragment_count);
 654                 return 1;
 655             }
 656             if (current_fragment != -1) {
 657                 if (s->superblock_coding[i] == SB_NOT_CODED) {
 658
 659                     /* copy all the fragments from the prior frame */
 660                     s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 661                         MODE_COPY;
 662
 663                 } else if (s->superblock_coding[i] == SB_PARTIALLY_CODED) {
 664
 665                     /* fragment may or may not be coded; this is the case
 666                      * that cares about the fragment coding runs */
 667                     if (current_run-- == 0) {
 668                         bit ^= 1;
 669                         current_run = get_vlc2(gb,
 670                             s->fragment_run_length_vlc.table, 5, 2);
 671                     }
 672
 673                     if (bit) {
 674                         /* default mode; actual mode will be decoded in
 675                          * the next phase */
 676                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 677                             MODE_INTER_NO_MV;
 678                         s->all_fragments[current_fragment].next_coeff= s->coeffs + current_fragment;
 679                         s->coded_fragment_list[s->coded_fragment_list_index] =
 680                             current_fragment;
 681                         if ((current_fragment >= s->fragment_start[1]) &&
 682                             (s->last_coded_y_fragment == -1) &&
 683                             (!first_c_fragment_seen)) {
 684                             s->first_coded_c_fragment = s->coded_fragment_list_index;
 685                             s->last_coded_y_fragment = s->first_coded_c_fragment - 1;
 686                             first_c_fragment_seen = 1;
 687                         }
 688                         s->coded_fragment_list_index++;
 689                         s->macroblock_coding[s->all_fragments[current_fragment].macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
 690                     } else {
 691                         /* not coded; copy this fragment from the prior frame */
 692                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 693                             MODE_COPY;
 694                     }
 695
 696                 } else {
 697
 698                     /* fragments are fully coded in this superblock; actual
 699                      * coding will be determined in next step */
 700                     s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 701                         MODE_INTER_NO_MV;
 702                     s->all_fragments[current_fragment].next_coeff= s->coeffs + current_fragment;
 703                     s->coded_fragment_list[s->coded_fragment_list_index] =
 704                         current_fragment;
 705                     if ((current_fragment >= s->fragment_start[1]) &&
 706                         (s->last_coded_y_fragment == -1) &&
 707                         (!first_c_fragment_seen)) {
 708                         s->first_coded_c_fragment = s->coded_fragment_list_index;
 709                         s->last_coded_y_fragment = s->first_coded_c_fragment - 1;
 710                         first_c_fragment_seen = 1;
 711                     }
 712                     s->coded_fragment_list_index++;
 713                     s->macroblock_coding[s->all_fragments[current_fragment].macroblock] = MODE_INTER_NO_MV;
 714                 }
 715             }
 716         }
 717     }
 718
 719     if (!first_c_fragment_seen)
 720         /* only Y fragments coded in this frame */
 721         s->last_coded_y_fragment = s->coded_fragment_list_index - 1;
 722     else
 723         /* end the list of coded C fragments */
 724         s->last_coded_c_fragment = s->coded_fragment_list_index - 1;
 725
 726     return 0;
 727 }
 728
 729 /*
 730  * This function unpacks all the coding mode data for individual macroblocks
 731  * from the bitstream.
 732  */
 733 static int unpack_modes(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 734 {
 735     int i, j, k;
 736     int scheme;
 737     int current_macroblock;
 738     int current_fragment;
 739     int coding_mode;
 740     int custom_mode_alphabet[CODING_MODE_COUNT];
 741
 742     if (s->keyframe) {
 743         for (i = 0; i < s->fragment_count; i++)
 744             s->all_fragments[i].coding_method = MODE_INTRA;
 745
 746     } else {
 747
 748         /* fetch the mode coding scheme for this frame */
 749         scheme = get_bits(gb, 3);
 750
 751         /* is it a custom coding scheme? */
 752         if (scheme == 0) {
 753             for (i = 0; i < 8; i++)
 754                 custom_mode_alphabet[i] = MODE_INTER_NO_MV;
 755             for (i = 0; i < 8; i++)
 756                 custom_mode_alphabet[get_bits(gb, 3)] = i;
 757         }
 758
 759         /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
 760          * coded fragments */
 761         for (i = 0; i < s->u_superblock_start; i++) {
 762
 763             for (j = 0; j < 4; j++) {
 764                 current_macroblock = s->superblock_macroblocks[i * 4 + j];
 765                 if ((current_macroblock == -1) ||
 766                     (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY))
 767                     continue;
 768                 if (current_macroblock >= s->macroblock_count) {
 769                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_modes(): bad macroblock number (%d >= %d)\n",
 770                         current_macroblock, s->macroblock_count);
 771                     return 1;
 772                 }
 773
 774                 /* mode 7 means get 3 bits for each coding mode */
 775                 if (scheme == 7)
 776                     coding_mode = get_bits(gb, 3);
 777                 else if(scheme == 0)
 778                     coding_mode = custom_mode_alphabet
 779                         [get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
 780                 else
 781                     coding_mode = ModeAlphabet[scheme-1]
 782                         [get_vlc2(gb, s->mode_code_vlc.table, 3, 3)];
 783
 784                 s->macroblock_coding[current_macroblock] = coding_mode;
 785                 for (k = 0; k < 6; k++) {
 786                     current_fragment =
 787                         s->macroblock_fragments[current_macroblock * 6 + k];
 788                     if (current_fragment == -1)
 789                         continue;
 790                     if (current_fragment >= s->fragment_count) {
 791                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_modes(): bad fragment number (%d >= %d)\n",
 792                             current_fragment, s->fragment_count);
 793                         return 1;
 794                     }
 795                     if (s->all_fragments[current_fragment].coding_method !=
 796                         MODE_COPY)
 797                         s->all_fragments[current_fragment].coding_method =
 798                             coding_mode;
 799                 }
 800             }
 801         }
 802     }
 803
 804     return 0;
 805 }
 806
 807 /*
 808  * This function unpacks all the motion vectors for the individual
 809  * macroblocks from the bitstream.
 810  */
 811 static int unpack_vectors(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 812 {
 813     int i, j, k, l;
 814     int coding_mode;
 815     int motion_x[6];
 816     int motion_y[6];
 817     int last_motion_x = 0;
 818     int last_motion_y = 0;
 819     int prior_last_motion_x = 0;
 820     int prior_last_motion_y = 0;
 821     int current_macroblock;
 822     int current_fragment;
 823
 824     if (s->keyframe)
 825         return 0;
 826
 827     memset(motion_x, 0, 6 * sizeof(int));
 828     memset(motion_y, 0, 6 * sizeof(int));
 829
 830     /* coding mode 0 is the VLC scheme; 1 is the fixed code scheme */
 831     coding_mode = get_bits1(gb);
 832
 833     /* iterate through all of the macroblocks that contain 1 or more
 834      * coded fragments */
 835     for (i = 0; i < s->u_superblock_start; i++) {
 836
 837         for (j = 0; j < 4; j++) {
 838             current_macroblock = s->superblock_macroblocks[i * 4 + j];
 839             if ((current_macroblock == -1) ||
 840                 (s->macroblock_coding[current_macroblock] == MODE_COPY))
 841                 continue;
 842             if (current_macroblock >= s->macroblock_count) {
 843                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_vectors(): bad macroblock number (%d >= %d)\n",
 844                     current_macroblock, s->macroblock_count);
 845                 return 1;
 846             }
 847
 848             current_fragment = s->macroblock_fragments[current_macroblock * 6];
 849             if (current_fragment >= s->fragment_count) {
 850                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_vectors(): bad fragment number (%d >= %d\n",
 851                     current_fragment, s->fragment_count);
 852                 return 1;
 853             }
 854             switch (s->macroblock_coding[current_macroblock]) {
 855
 856             case MODE_INTER_PLUS_MV:
 857             case MODE_GOLDEN_MV:
 858                 /* all 6 fragments use the same motion vector */
 859                 if (coding_mode == 0) {
 860                     motion_x[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 861                     motion_y[0] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 862                 } else {
 863                     motion_x[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 864                     motion_y[0] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 865                 }
 866
 867                 for (k = 1; k < 6; k++) {
 868                     motion_x[k] = motion_x[0];
 869                     motion_y[k] = motion_y[0];
 870                 }
 871
 872                 /* vector maintenance, only on MODE_INTER_PLUS_MV */
 873                 if (s->macroblock_coding[current_macroblock] ==
 874                     MODE_INTER_PLUS_MV) {
 875                     prior_last_motion_x = last_motion_x;
 876                     prior_last_motion_y = last_motion_y;
 877                     last_motion_x = motion_x[0];
 878                     last_motion_y = motion_y[0];
 879                 }
 880                 break;
 881
 882             case MODE_INTER_FOURMV:
 883                 /* vector maintenance */
 884                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
 885                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
 886
 887                 /* fetch 4 vectors from the bitstream, one for each
 888                  * Y fragment, then average for the C fragment vectors */
 889                 motion_x[4] = motion_y[4] = 0;
 890                 for (k = 0; k < 4; k++) {
 891                     for (l = 0; l < s->coded_fragment_list_index; l++)
 892                         if (s->coded_fragment_list[l] == s->macroblock_fragments[6*current_macroblock + k])
 893                             break;
 894                     if (l < s->coded_fragment_list_index) {
 895                         if (coding_mode == 0) {
 896                             motion_x[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 897                             motion_y[k] = motion_vector_table[get_vlc2(gb, s->motion_vector_vlc.table, 6, 2)];
 898                         } else {
 899                             motion_x[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 900                             motion_y[k] = fixed_motion_vector_table[get_bits(gb, 6)];
 901                         }
 902                         last_motion_x = motion_x[k];
 903                         last_motion_y = motion_y[k];
 904                     } else {
 905                         motion_x[k] = 0;
 906                         motion_y[k] = 0;
 907                     }
 908                     motion_x[4] += motion_x[k];
 909                     motion_y[4] += motion_y[k];
 910                 }
 911
 912                 motion_x[5]=
 913                 motion_x[4]= RSHIFT(motion_x[4], 2);
 914                 motion_y[5]=
 915                 motion_y[4]= RSHIFT(motion_y[4], 2);
 916                 break;
 917
 918             case MODE_INTER_LAST_MV:
 919                 /* all 6 fragments use the last motion vector */
 920                 motion_x[0] = last_motion_x;
 921                 motion_y[0] = last_motion_y;
 922                 for (k = 1; k < 6; k++) {
 923                     motion_x[k] = motion_x[0];
 924                     motion_y[k] = motion_y[0];
 925                 }
 926
 927                 /* no vector maintenance (last vector remains the
 928                  * last vector) */
 929                 break;
 930
 931             case MODE_INTER_PRIOR_LAST:
 932                 /* all 6 fragments use the motion vector prior to the
 933                  * last motion vector */
 934                 motion_x[0] = prior_last_motion_x;
 935                 motion_y[0] = prior_last_motion_y;
 936                 for (k = 1; k < 6; k++) {
 937                     motion_x[k] = motion_x[0];
 938                     motion_y[k] = motion_y[0];
 939                 }
 940
 941                 /* vector maintenance */
 942                 prior_last_motion_x = last_motion_x;
 943                 prior_last_motion_y = last_motion_y;
 944                 last_motion_x = motion_x[0];
 945                 last_motion_y = motion_y[0];
 946                 break;
 947
 948             default:
 949                 /* covers intra, inter without MV, golden without MV */
 950                 memset(motion_x, 0, 6 * sizeof(int));
 951                 memset(motion_y, 0, 6 * sizeof(int));
 952
 953                 /* no vector maintenance */
 954                 break;
 955             }
 956
 957             /* assign the motion vectors to the correct fragments */
 958             for (k = 0; k < 6; k++) {
 959                 current_fragment =
 960                     s->macroblock_fragments[current_macroblock * 6 + k];
 961                 if (current_fragment == -1)
 962                     continue;
 963                 if (current_fragment >= s->fragment_count) {
 964                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_vectors(): bad fragment number (%d >= %d)\n",
 965                         current_fragment, s->fragment_count);
 966                     return 1;
 967                 }
 968                 s->all_fragments[current_fragment].motion_x = motion_x[k];
 969                 s->all_fragments[current_fragment].motion_y = motion_y[k];
 970             }
 971         }
 972     }
 973
 974     return 0;
 975 }
 976
 977 static int unpack_block_qpis(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
 978 {
 979     int qpi, i, j, bit, run_length, blocks_decoded, num_blocks_at_qpi;
 980     int num_blocks = s->coded_fragment_list_index;
 981
 982     for (qpi = 0; qpi < s->nqps-1 && num_blocks > 0; qpi++) {
 983         i = blocks_decoded = num_blocks_at_qpi = 0;
 984
 985         bit = get_bits1(gb);
 986
 987         do {
 988             run_length = get_vlc2(gb, s->superblock_run_length_vlc.table, 6, 2) + 1;
 989             if (run_length == 34)
 990                 run_length += get_bits(gb, 12);
 991             blocks_decoded += run_length;
 992
 993             if (!bit)
 994                 num_blocks_at_qpi += run_length;
 995
 996             for (j = 0; j < run_length; i++) {
 997                 if (i >= s->coded_fragment_list_index)
 998                     return -1;
 999
1000                 if (s->all_fragments[s->coded_fragment_list[i]].qpi == qpi) {
1001                     s->all_fragments[s->coded_fragment_list[i]].qpi += bit;
1002                     j++;
1003                 }
1004             }
1005
1006             if (run_length == 4129)
1007                 bit = get_bits1(gb);
1008             else
1009                 bit ^= 1;
1010         } while (blocks_decoded < num_blocks);
1011
1012         num_blocks -= num_blocks_at_qpi;
1013     }
1014
1015     return 0;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * This function is called by unpack_dct_coeffs() to extract the VLCs from
1020  * the bitstream. The VLCs encode tokens which are used to unpack DCT
1021  * data. This function unpacks all the VLCs for either the Y plane or both
1022  * C planes, and is called for DC coefficients or different AC coefficient
1023  * levels (since different coefficient types require different VLC tables.
1024  *
1025  * This function returns a residual eob run. E.g, if a particular token gave
1026  * instructions to EOB the next 5 fragments and there were only 2 fragments
1027  * left in the current fragment range, 3 would be returned so that it could
1028  * be passed into the next call to this same function.
1029  */
1030 static int unpack_vlcs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb,
1031                         VLC *table, int coeff_index,
1032                         int first_fragment, int last_fragment,
1033                         int eob_run)
1034 {
1035     int i;
1036     int token;
1037     int zero_run = 0;
1038     DCTELEM coeff = 0;
1039     Vp3Fragment *fragment;
1040     int bits_to_get;
1041
1042     /* local references to structure members to avoid repeated deferences */
1043     uint8_t *perm= s->scantable.permutated;
1044     int *coded_fragment_list = s->coded_fragment_list;
1045     Vp3Fragment *all_fragments = s->all_fragments;
1046     uint8_t *coeff_counts = s->coeff_counts;
1047     VLC_TYPE (*vlc_table)[2] = table->table;
1048
1049     if ((first_fragment >= s->fragment_count) ||
1050         (last_fragment >= s->fragment_count)) {
1051
1052         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:unpack_vlcs(): bad fragment number (%d -> %d ?)\n",
1053             first_fragment, last_fragment);
1054         return 0;
1055     }
1056
1057     for (i = first_fragment; i <= last_fragment; i++) {
1058         int fragment_num = coded_fragment_list[i];
1059
1060         if (coeff_counts[fragment_num] > coeff_index)
1061             continue;
1062         fragment = &all_fragments[fragment_num];
1063
1064         if (!eob_run) {
1065             /* decode a VLC into a token */
1066             token = get_vlc2(gb, vlc_table, 5, 3);
1067             /* use the token to get a zero run, a coefficient, and an eob run */
1068             if (token <= 6) {
1069                 eob_run = eob_run_base[token];
1070                 if (eob_run_get_bits[token])
1071                     eob_run += get_bits(gb, eob_run_get_bits[token]);
1072                 coeff = zero_run = 0;
1073             } else {
1074                 bits_to_get = coeff_get_bits[token];
1075                 if (bits_to_get)
1076                     bits_to_get = get_bits(gb, bits_to_get);
1077                 coeff = coeff_tables[token][bits_to_get];
1078
1079                 zero_run = zero_run_base[token];
1080                 if (zero_run_get_bits[token])
1081                     zero_run += get_bits(gb, zero_run_get_bits[token]);
1082             }
1083         }
1084
1085         if (!eob_run) {
1086             coeff_counts[fragment_num] += zero_run;
1087             if (coeff_counts[fragment_num] < 64){
1088                 fragment->next_coeff->coeff= coeff;
1089                 fragment->next_coeff->index= perm[coeff_counts[fragment_num]++]; //FIXME perm here already?
1090                 fragment->next_coeff->next= s->next_coeff;
1091                 s->next_coeff->next=NULL;
1092                 fragment->next_coeff= s->next_coeff++;
1093             }
1094         } else {
1095             coeff_counts[fragment_num] |= 128;
1096             eob_run--;
1097         }
1098     }
1099
1100     return eob_run;
1101 }
1102
1103 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1104                                   int first_fragment,
1105                                   int fragment_width,
1106                                   int fragment_height);
1107 /*
1108  * This function unpacks all of the DCT coefficient data from the
1109  * bitstream.
1110  */
1111 static int unpack_dct_coeffs(Vp3DecodeContext *s, GetBitContext *gb)
1112 {
1113     int i;
1114     int dc_y_table;
1115     int dc_c_table;
1116     int ac_y_table;
1117     int ac_c_table;
1118     int residual_eob_run = 0;
1119
1120     /* fetch the DC table indexes */
1121     dc_y_table = get_bits(gb, 4);
1122     dc_c_table = get_bits(gb, 4);
1123
1124     /* unpack the Y plane DC coefficients */
1125     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_y_table], 0,
1126         s->first_coded_y_fragment, s->last_coded_y_fragment, residual_eob_run);
1127
1128     /* reverse prediction of the Y-plane DC coefficients */
1129     reverse_dc_prediction(s, 0, s->fragment_width, s->fragment_height);
1130
1131     /* unpack the C plane DC coefficients */
1132     residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->dc_vlc[dc_c_table], 0,
1133         s->first_coded_c_fragment, s->last_coded_c_fragment, residual_eob_run);
1134
1135     /* reverse prediction of the C-plane DC coefficients */
1136     if (!(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY))
1137     {
1138         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[1],
1139             s->fragment_width / 2, s->fragment_height / 2);
1140         reverse_dc_prediction(s, s->fragment_start[2],
1141             s->fragment_width / 2, s->fragment_height / 2);
1142     }
1143
1144     /* fetch the AC table indexes */
1145     ac_y_table = get_bits(gb, 4);
1146     ac_c_table = get_bits(gb, 4);
1147
1148     /* unpack the group 1 AC coefficients (coeffs 1-5) */
1149     for (i = 1; i <= 5; i++) {
1150         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_1[ac_y_table], i,
1151             s->first_coded_y_fragment, s->last_coded_y_fragment, residual_eob_run);
1152
1153         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_1[ac_c_table], i,
1154             s->first_coded_c_fragment, s->last_coded_c_fragment, residual_eob_run);
1155     }
1156
1157     /* unpack the group 2 AC coefficients (coeffs 6-14) */
1158     for (i = 6; i <= 14; i++) {
1159         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_2[ac_y_table], i,
1160             s->first_coded_y_fragment, s->last_coded_y_fragment, residual_eob_run);
1161
1162         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_2[ac_c_table], i,
1163             s->first_coded_c_fragment, s->last_coded_c_fragment, residual_eob_run);
1164     }
1165
1166     /* unpack the group 3 AC coefficients (coeffs 15-27) */
1167     for (i = 15; i <= 27; i++) {
1168         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_3[ac_y_table], i,
1169             s->first_coded_y_fragment, s->last_coded_y_fragment, residual_eob_run);
1170
1171         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_3[ac_c_table], i,
1172             s->first_coded_c_fragment, s->last_coded_c_fragment, residual_eob_run);
1173     }
1174
1175     /* unpack the group 4 AC coefficients (coeffs 28-63) */
1176     for (i = 28; i <= 63; i++) {
1177         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_4[ac_y_table], i,
1178             s->first_coded_y_fragment, s->last_coded_y_fragment, residual_eob_run);
1179
1180         residual_eob_run = unpack_vlcs(s, gb, &s->ac_vlc_4[ac_c_table], i,
1181             s->first_coded_c_fragment, s->last_coded_c_fragment, residual_eob_run);
1182     }
1183
1184     return 0;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * This function reverses the DC prediction for each coded fragment in
1189  * the frame. Much of this function is adapted directly from the original
1190  * VP3 source code.
1191  */
1192 #define COMPATIBLE_FRAME(x) \
1193   (compatible_frame[s->all_fragments[x].coding_method] == current_frame_type)
1194 #define FRAME_CODED(x) (s->all_fragments[x].coding_method != MODE_COPY)
1195 #define DC_COEFF(u) (s->coeffs[u].index ? 0 : s->coeffs[u].coeff) //FIXME do somethin to simplify this
1196
1197 static void reverse_dc_prediction(Vp3DecodeContext *s,
1198                                   int first_fragment,
1199                                   int fragment_width,
1200                                   int fragment_height)
1201 {
1202
1203 #define PUL 8
1204 #define PU 4
1205 #define PUR 2
1206 #define PL 1
1207
1208     int x, y;
1209     int i = first_fragment;
1210
1211     int predicted_dc;
1212
1213     /* DC values for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1214     int vl, vul, vu, vur;
1215
1216     /* indexes for the left, up-left, up, and up-right fragments */
1217     int l, ul, u, ur;
1218
1219     /*
1220      * The 6 fields mean:
1221      *   0: up-left multiplier
1222      *   1: up multiplier
1223      *   2: up-right multiplier
1224      *   3: left multiplier
1225      */
1226     static const int predictor_transform[16][4] = {
1227         {  0,  0,  0,  0},
1228         {  0,  0,  0,128},        // PL
1229         {  0,  0,128,  0},        // PUR
1230         {  0,  0, 53, 75},        // PUR|PL
1231         {  0,128,  0,  0},        // PU
1232         {  0, 64,  0, 64},        // PU|PL
1233         {  0,128,  0,  0},        // PU|PUR
1234         {  0,  0, 53, 75},        // PU|PUR|PL
1235         {128,  0,  0,  0},        // PUL
1236         {  0,  0,  0,128},        // PUL|PL
1237         { 64,  0, 64,  0},        // PUL|PUR
1238         {  0,  0, 53, 75},        // PUL|PUR|PL
1239         {  0,128,  0,  0},        // PUL|PU
1240        {-104,116,  0,116},        // PUL|PU|PL
1241         { 24, 80, 24,  0},        // PUL|PU|PUR
1242        {-104,116,  0,116}         // PUL|PU|PUR|PL
1243     };
1244
1245     /* This table shows which types of blocks can use other blocks for
1246      * prediction. For example, INTRA is the only mode in this table to
1247      * have a frame number of 0. That means INTRA blocks can only predict
1248      * from other INTRA blocks. There are 2 golden frame coding types;
1249      * blocks encoding in these modes can only predict from other blocks
1250      * that were encoded with these 1 of these 2 modes. */
1251     static const unsigned char compatible_frame[8] = {
1252         1,    /* MODE_INTER_NO_MV */
1253         0,    /* MODE_INTRA */
1254         1,    /* MODE_INTER_PLUS_MV */
1255         1,    /* MODE_INTER_LAST_MV */
1256         1,    /* MODE_INTER_PRIOR_MV */
1257         2,    /* MODE_USING_GOLDEN */
1258         2,    /* MODE_GOLDEN_MV */
1259         1     /* MODE_INTER_FOUR_MV */
1260     };
1261     int current_frame_type;
1262
1263     /* there is a last DC predictor for each of the 3 frame types */
1264     short last_dc[3];
1265
1266     int transform = 0;
1267
1268     vul = vu = vur = vl = 0;
1269     last_dc[0] = last_dc[1] = last_dc[2] = 0;
1270
1271     /* for each fragment row... */
1272     for (y = 0; y < fragment_height; y++) {
1273
1274         /* for each fragment in a row... */
1275         for (x = 0; x < fragment_width; x++, i++) {
1276
1277             /* reverse prediction if this block was coded */
1278             if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) {
1279
1280                 current_frame_type =
1281                     compatible_frame[s->all_fragments[i].coding_method];
1282
1283                 transform= 0;
1284                 if(x){
1285                     l= i-1;
1286                     vl = DC_COEFF(l);
1287                     if(FRAME_CODED(l) && COMPATIBLE_FRAME(l))
1288                         transform |= PL;
1289                 }
1290                 if(y){
1291                     u= i-fragment_width;
1292                     vu = DC_COEFF(u);
1293                     if(FRAME_CODED(u) && COMPATIBLE_FRAME(u))
1294                         transform |= PU;
1295                     if(x){
1296                         ul= i-fragment_width-1;
1297                         vul = DC_COEFF(ul);
1298                         if(FRAME_CODED(ul) && COMPATIBLE_FRAME(ul))
1299                             transform |= PUL;
1300                     }
1301                     if(x + 1 < fragment_width){
1302                         ur= i-fragment_width+1;
1303                         vur = DC_COEFF(ur);
1304                         if(FRAME_CODED(ur) && COMPATIBLE_FRAME(ur))
1305                             transform |= PUR;
1306                     }
1307                 }
1308
1309                 if (transform == 0) {
1310
1311                     /* if there were no fragments to predict from, use last
1312                      * DC saved */
1313                     predicted_dc = last_dc[current_frame_type];
1314                 } else {
1315
1316                     /* apply the appropriate predictor transform */
1317                     predicted_dc =
1318                         (predictor_transform[transform][0] * vul) +
1319                         (predictor_transform[transform][1] * vu) +
1320                         (predictor_transform[transform][2] * vur) +
1321                         (predictor_transform[transform][3] * vl);
1322
1323                     predicted_dc /= 128;
1324
1325                     /* check for outranging on the [ul u l] and
1326                      * [ul u ur l] predictors */
1327                     if ((transform == 13) || (transform == 15)) {
1328                         if (FFABS(predicted_dc - vu) > 128)
1329                             predicted_dc = vu;
1330                         else if (FFABS(predicted_dc - vl) > 128)
1331                             predicted_dc = vl;
1332                         else if (FFABS(predicted_dc - vul) > 128)
1333                             predicted_dc = vul;
1334                     }
1335                 }
1336
1337                 /* at long last, apply the predictor */
1338                 if(s->coeffs[i].index){
1339                     *s->next_coeff= s->coeffs[i];
1340                     s->coeffs[i].index=0;
1341                     s->coeffs[i].coeff=0;
1342                     s->coeffs[i].next= s->next_coeff++;
1343                 }
1344                 s->coeffs[i].coeff += predicted_dc;
1345                 /* save the DC */
1346                 last_dc[current_frame_type] = DC_COEFF(i);
1347                 if(DC_COEFF(i) && !(s->coeff_counts[i]&127)){
1348                     s->coeff_counts[i]= 129;
1349 //                    s->all_fragments[i].next_coeff= s->next_coeff;
1350                     s->coeffs[i].next= s->next_coeff;
1351                     (s->next_coeff++)->next=NULL;
1352                 }
1353             }
1354         }
1355     }
1356 }
1357
1358 /*
1359  * Perform the final rendering for a particular slice of data.
1360  * The slice number ranges from 0..(macroblock_height - 1).
1361  */
1362 static void render_slice(Vp3DecodeContext *s, int slice)
1363 {
1364     int x;
1365     int16_t *dequantizer;
1366     DECLARE_ALIGNED_16(DCTELEM, block[64]);
1367     int motion_x = 0xdeadbeef, motion_y = 0xdeadbeef;
1368     int motion_halfpel_index;
1369     uint8_t *motion_source;
1370     int plane;
1371     int current_macroblock_entry = slice * s->macroblock_width * 6;
1372
1373     if (slice >= s->macroblock_height)
1374         return;
1375
1376     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1377         uint8_t *output_plane = s->current_frame.data    [plane];
1378         uint8_t *  last_plane = s->   last_frame.data    [plane];
1379         uint8_t *golden_plane = s-> golden_frame.data    [plane];
1380         int stride            = s->current_frame.linesize[plane];
1381         int plane_width       = s->width  >> !!plane;
1382         int plane_height      = s->height >> !!plane;
1383         int y =        slice *  FRAGMENT_PIXELS << !plane ;
1384         int slice_height = y + (FRAGMENT_PIXELS << !plane);
1385         int i = s->macroblock_fragments[current_macroblock_entry + plane + 3*!!plane];
1386
1387         if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1388
1389
1390         if(FFABS(stride) > 2048)
1391             return; //various tables are fixed size
1392
1393         /* for each fragment row in the slice (both of them)... */
1394         for (; y < slice_height; y += 8) {
1395
1396             /* for each fragment in a row... */
1397             for (x = 0; x < plane_width; x += 8, i++) {
1398
1399                 if ((i < 0) || (i >= s->fragment_count)) {
1400                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "  vp3:render_slice(): bad fragment number (%d)\n", i);
1401                     return;
1402                 }
1403
1404                 /* transform if this block was coded */
1405                 if ((s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) &&
1406                     !((s->avctx->flags & CODEC_FLAG_GRAY) && plane)) {
1407
1408                     if ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_USING_GOLDEN) ||
1409                         (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_GOLDEN_MV))
1410                         motion_source= golden_plane;
1411                     else
1412                         motion_source= last_plane;
1413
1414                     motion_source += s->all_fragments[i].first_pixel;
1415                     motion_halfpel_index = 0;
1416
1417                     /* sort out the motion vector if this fragment is coded
1418                      * using a motion vector method */
1419                     if ((s->all_fragments[i].coding_method > MODE_INTRA) &&
1420                         (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_USING_GOLDEN)) {
1421                         int src_x, src_y;
1422                         motion_x = s->all_fragments[i].motion_x;
1423                         motion_y = s->all_fragments[i].motion_y;
1424                         if(plane){
1425                             motion_x= (motion_x>>1) | (motion_x&1);
1426                             motion_y= (motion_y>>1) | (motion_y&1);
1427                         }
1428
1429                         src_x= (motion_x>>1) + x;
1430                         src_y= (motion_y>>1) + y;
1431                         if ((motion_x == 127) || (motion_y == 127))
1432                             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, " help! got invalid motion vector! (%X, %X)\n", motion_x, motion_y);
1433
1434                         motion_halfpel_index = motion_x & 0x01;
1435                         motion_source += (motion_x >> 1);
1436
1437                         motion_halfpel_index |= (motion_y & 0x01) << 1;
1438                         motion_source += ((motion_y >> 1) * stride);
1439
1440                         if(src_x<0 || src_y<0 || src_x + 9 >= plane_width || src_y + 9 >= plane_height){
1441                             uint8_t *temp= s->edge_emu_buffer;
1442                             if(stride<0) temp -= 9*stride;
1443                             else temp += 9*stride;
1444
1445                             ff_emulated_edge_mc(temp, motion_source, stride, 9, 9, src_x, src_y, plane_width, plane_height);
1446                             motion_source= temp;
1447                         }
1448                     }
1449
1450
1451                     /* first, take care of copying a block from either the
1452                      * previous or the golden frame */
1453                     if (s->all_fragments[i].coding_method != MODE_INTRA) {
1454                         /* Note, it is possible to implement all MC cases with
1455                            put_no_rnd_pixels_l2 which would look more like the
1456                            VP3 source but this would be slower as
1457                            put_no_rnd_pixels_tab is better optimzed */
1458                         if(motion_halfpel_index != 3){
1459                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_tab[1][motion_halfpel_index](
1460                                 output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1461                                 motion_source, stride, 8);
1462                         }else{
1463                             int d= (motion_x ^ motion_y)>>31; // d is 0 if motion_x and _y have the same sign, else -1
1464                             s->dsp.put_no_rnd_pixels_l2[1](
1465                                 output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1466                                 motion_source - d,
1467                                 motion_source + stride + 1 + d,
1468                                 stride, 8);
1469                         }
1470                         dequantizer = s->qmat[s->all_fragments[i].qpi][1][plane];
1471                     }else{
1472                         dequantizer = s->qmat[s->all_fragments[i].qpi][0][plane];
1473                     }
1474
1475                     /* dequantize the DCT coefficients */
1476                     if(s->avctx->idct_algo==FF_IDCT_VP3){
1477                         Coeff *coeff= s->coeffs + i;
1478                         s->dsp.clear_block(block);
1479                         while(coeff->next){
1480                             block[coeff->index]= coeff->coeff * dequantizer[coeff->index];
1481                             coeff= coeff->next;
1482                         }
1483                     }else{
1484                         Coeff *coeff= s->coeffs + i;
1485                         s->dsp.clear_block(block);
1486                         while(coeff->next){
1487                             block[coeff->index]= (coeff->coeff * dequantizer[coeff->index] + 2)>>2;
1488                             coeff= coeff->next;
1489                         }
1490                     }
1491
1492                     /* invert DCT and place (or add) in final output */
1493
1494                     if (s->all_fragments[i].coding_method == MODE_INTRA) {
1495                         if(s->avctx->idct_algo!=FF_IDCT_VP3)
1496                             block[0] += 128<<3;
1497                         s->dsp.idct_put(
1498                             output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1499                             stride,
1500                             block);
1501                     } else {
1502                         s->dsp.idct_add(
1503                             output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1504                             stride,
1505                             block);
1506                     }
1507                 } else {
1508
1509                     /* copy directly from the previous frame */
1510                     s->dsp.put_pixels_tab[1][0](
1511                         output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1512                         last_plane + s->all_fragments[i].first_pixel,
1513                         stride, 8);
1514
1515                 }
1516 #if 0
1517                 /* perform the left edge filter if:
1518                  *   - the fragment is not on the left column
1519                  *   - the fragment is coded in this frame
1520                  *   - the fragment is not coded in this frame but the left
1521                  *     fragment is coded in this frame (this is done instead
1522                  *     of a right edge filter when rendering the left fragment
1523                  *     since this fragment is not available yet) */
1524                 if ((x > 0) &&
1525                     ((s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) ||
1526                      ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_COPY) &&
1527                       (s->all_fragments[i - 1].coding_method != MODE_COPY)) )) {
1528                     horizontal_filter(
1529                         output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel + 7*stride,
1530                         -stride, s->bounding_values_array + 127);
1531                 }
1532
1533                 /* perform the top edge filter if:
1534                  *   - the fragment is not on the top row
1535                  *   - the fragment is coded in this frame
1536                  *   - the fragment is not coded in this frame but the above
1537                  *     fragment is coded in this frame (this is done instead
1538                  *     of a bottom edge filter when rendering the above
1539                  *     fragment since this fragment is not available yet) */
1540                 if ((y > 0) &&
1541                     ((s->all_fragments[i].coding_method != MODE_COPY) ||
1542                      ((s->all_fragments[i].coding_method == MODE_COPY) &&
1543                       (s->all_fragments[i - fragment_width].coding_method != MODE_COPY)) )) {
1544                     vertical_filter(
1545                         output_plane + s->all_fragments[i].first_pixel - stride,
1546                         -stride, s->bounding_values_array + 127);
1547                 }
1548 #endif
1549             }
1550         }
1551     }
1552
1553      /* this looks like a good place for slice dispatch... */
1554      /* algorithm:
1555       *   if (slice == s->macroblock_height - 1)
1556       *     dispatch (both last slice & 2nd-to-last slice);
1557       *   else if (slice > 0)
1558       *     dispatch (slice - 1);
1559       */
1560
1561     emms_c();
1562 }
1563
1564 static void apply_loop_filter(Vp3DecodeContext *s)
1565 {
1566     int plane;
1567     int x, y;
1568     int *bounding_values= s->bounding_values_array+127;
1569
1570 #if 0
1571     int bounding_values_array[256];
1572     int filter_limit;
1573
1574     /* find the right loop limit value */
1575     for (x = 63; x >= 0; x--) {
1576         if (vp31_ac_scale_factor[x] >= s->quality_index)
1577             break;
1578     }
1579     filter_limit = vp31_filter_limit_values[s->quality_index];
1580
1581     /* set up the bounding values */
1582     memset(bounding_values_array, 0, 256 * sizeof(int));
1583     for (x = 0; x < filter_limit; x++) {
1584         bounding_values[-x - filter_limit] = -filter_limit + x;
1585         bounding_values[-x] = -x;
1586         bounding_values[x] = x;
1587         bounding_values[x + filter_limit] = filter_limit - x;
1588     }
1589 #endif
1590
1591     for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
1592         int width           = s->fragment_width  >> !!plane;
1593         int height          = s->fragment_height >> !!plane;
1594         int fragment        = s->fragment_start        [plane];
1595         int stride          = s->current_frame.linesize[plane];
1596         uint8_t *plane_data = s->current_frame.data    [plane];
1597         if (!s->flipped_image) stride = -stride;
1598
1599         for (y = 0; y < height; y++) {
1600
1601             for (x = 0; x < width; x++) {
1602                 /* do not perform left edge filter for left columns frags */
1603                 if ((x > 0) &&
1604                     (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY)) {
1605                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1606                         plane_data + s->all_fragments[fragment].first_pixel,
1607                         stride, bounding_values);
1608                 }
1609
1610                 /* do not perform top edge filter for top row fragments */
1611                 if ((y > 0) &&
1612                     (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY)) {
1613                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1614                         plane_data + s->all_fragments[fragment].first_pixel,
1615                         stride, bounding_values);
1616                 }
1617
1618                 /* do not perform right edge filter for right column
1619                  * fragments or if right fragment neighbor is also coded
1620                  * in this frame (it will be filtered in next iteration) */
1621                 if ((x < width - 1) &&
1622                     (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY) &&
1623                     (s->all_fragments[fragment + 1].coding_method == MODE_COPY)) {
1624                     s->dsp.vp3_h_loop_filter(
1625                         plane_data + s->all_fragments[fragment + 1].first_pixel,
1626                         stride, bounding_values);
1627                 }
1628
1629                 /* do not perform bottom edge filter for bottom row
1630                  * fragments or if bottom fragment neighbor is also coded
1631                  * in this frame (it will be filtered in the next row) */
1632                 if ((y < height - 1) &&
1633                     (s->all_fragments[fragment].coding_method != MODE_COPY) &&
1634                     (s->all_fragments[fragment + width].coding_method == MODE_COPY)) {
1635                     s->dsp.vp3_v_loop_filter(
1636                         plane_data + s->all_fragments[fragment + width].first_pixel,
1637                         stride, bounding_values);
1638                 }
1639
1640                 fragment++;
1641             }
1642         }
1643     }
1644 }
1645
1646 /*
1647  * This function computes the first pixel addresses for each fragment.
1648  * This function needs to be invoked after the first frame is allocated
1649  * so that it has access to the plane strides.
1650  */
1651 static void vp3_calculate_pixel_addresses(Vp3DecodeContext *s)
1652 {
1653 #define Y_INITIAL(chroma_shift)  s->flipped_image ? 1  : s->fragment_height >> chroma_shift
1654 #define Y_FINISHED(chroma_shift) s->flipped_image ? y <= s->fragment_height >> chroma_shift : y > 0
1655
1656     int i, x, y;
1657     const int y_inc = s->flipped_image ? 1 : -1;
1658
1659     /* figure out the first pixel addresses for each of the fragments */
1660     /* Y plane */
1661     i = 0;
1662     for (y = Y_INITIAL(0); Y_FINISHED(0); y += y_inc) {
1663         for (x = 0; x < s->fragment_width; x++) {
1664             s->all_fragments[i++].first_pixel =
1665                 s->golden_frame.linesize[0] * y * FRAGMENT_PIXELS -
1666                     s->golden_frame.linesize[0] +
1667                     x * FRAGMENT_PIXELS;
1668         }
1669     }
1670
1671     /* U plane */
1672     i = s->fragment_start[1];
1673     for (y = Y_INITIAL(1); Y_FINISHED(1); y += y_inc) {
1674         for (x = 0; x < s->fragment_width / 2; x++) {
1675             s->all_fragments[i++].first_pixel =
1676                 s->golden_frame.linesize[1] * y * FRAGMENT_PIXELS -
1677                     s->golden_frame.linesize[1] +
1678                     x * FRAGMENT_PIXELS;
1679         }
1680     }
1681
1682     /* V plane */
1683     i = s->fragment_start[2];
1684     for (y = Y_INITIAL(1); Y_FINISHED(1); y += y_inc) {
1685         for (x = 0; x < s->fragment_width / 2; x++) {
1686             s->all_fragments[i++].first_pixel =
1687                 s->golden_frame.linesize[2] * y * FRAGMENT_PIXELS -
1688                     s->golden_frame.linesize[2] +
1689                     x * FRAGMENT_PIXELS;
1690         }
1691     }
1692 }
1693
1694 /*
1695  * This is the ffmpeg/libavcodec API init function.
1696  */
1697 static av_cold int vp3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1698 {
1699     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1700     int i, inter, plane;
1701     int c_width;
1702     int c_height;
1703     int y_superblock_count;
1704     int c_superblock_count;
1705
1706     if (avctx->codec_tag == MKTAG('V','P','3','0'))
1707         s->version = 0;
1708     else
1709         s->version = 1;
1710
1711     s->avctx = avctx;
1712     s->width = FFALIGN(avctx->width, 16);
1713     s->height = FFALIGN(avctx->height, 16);
1714     avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
1715     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
1716     if(avctx->idct_algo==FF_IDCT_AUTO)
1717         avctx->idct_algo=FF_IDCT_VP3;
1718     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
1719
1720     ff_init_scantable(s->dsp.idct_permutation, &s->scantable, ff_zigzag_direct);
1721
1722     /* initialize to an impossible value which will force a recalculation
1723      * in the first frame decode */
1724     for (i = 0; i < 3; i++)
1725         s->qps[i] = -1;
1726
1727     s->y_superblock_width = (s->width + 31) / 32;
1728     s->y_superblock_height = (s->height + 31) / 32;
1729     y_superblock_count = s->y_superblock_width * s->y_superblock_height;
1730
1731     /* work out the dimensions for the C planes */
1732     c_width = s->width / 2;
1733     c_height = s->height / 2;
1734     s->c_superblock_width = (c_width + 31) / 32;
1735     s->c_superblock_height = (c_height + 31) / 32;
1736     c_superblock_count = s->c_superblock_width * s->c_superblock_height;
1737
1738     s->superblock_count = y_superblock_count + (c_superblock_count * 2);
1739     s->u_superblock_start = y_superblock_count;
1740     s->v_superblock_start = s->u_superblock_start + c_superblock_count;
1741     s->superblock_coding = av_malloc(s->superblock_count);
1742
1743     s->macroblock_width = (s->width + 15) / 16;
1744     s->macroblock_height = (s->height + 15) / 16;
1745     s->macroblock_count = s->macroblock_width * s->macroblock_height;
1746
1747     s->fragment_width = s->width / FRAGMENT_PIXELS;
1748     s->fragment_height = s->height / FRAGMENT_PIXELS;
1749
1750     /* fragment count covers all 8x8 blocks for all 3 planes */
1751     s->fragment_count = s->fragment_width * s->fragment_height * 3 / 2;
1752     s->fragment_start[1] = s->fragment_width * s->fragment_height;
1753     s->fragment_start[2] = s->fragment_width * s->fragment_height * 5 / 4;
1754
1755     s->all_fragments = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(Vp3Fragment));
1756     s->coeff_counts = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(*s->coeff_counts));
1757     s->coeffs = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(Coeff) * 65);
1758     s->coded_fragment_list = av_malloc(s->fragment_count * sizeof(int));
1759     s->pixel_addresses_initialized = 0;
1760     if (!s->superblock_coding || !s->all_fragments || !s->coeff_counts ||
1761         !s->coeffs || !s->coded_fragment_list) {
1762         vp3_decode_end(avctx);
1763         return -1;
1764     }
1765
1766     if (!s->theora_tables)
1767     {
1768         for (i = 0; i < 64; i++) {
1769             s->coded_dc_scale_factor[i] = vp31_dc_scale_factor[i];
1770             s->coded_ac_scale_factor[i] = vp31_ac_scale_factor[i];
1771             s->base_matrix[0][i] = vp31_intra_y_dequant[i];
1772             s->base_matrix[1][i] = vp31_intra_c_dequant[i];
1773             s->base_matrix[2][i] = vp31_inter_dequant[i];
1774             s->filter_limit_values[i] = vp31_filter_limit_values[i];
1775         }
1776
1777         for(inter=0; inter<2; inter++){
1778             for(plane=0; plane<3; plane++){
1779                 s->qr_count[inter][plane]= 1;
1780                 s->qr_size [inter][plane][0]= 63;
1781                 s->qr_base [inter][plane][0]=
1782                 s->qr_base [inter][plane][1]= 2*inter + (!!plane)*!inter;
1783             }
1784         }
1785
1786         /* init VLC tables */
1787         for (i = 0; i < 16; i++) {
1788
1789             /* DC histograms */
1790             init_vlc(&s->dc_vlc[i], 5, 32,
1791                 &dc_bias[i][0][1], 4, 2,
1792                 &dc_bias[i][0][0], 4, 2, 0);
1793
1794             /* group 1 AC histograms */
1795             init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 5, 32,
1796                 &ac_bias_0[i][0][1], 4, 2,
1797                 &ac_bias_0[i][0][0], 4, 2, 0);
1798
1799             /* group 2 AC histograms */
1800             init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 5, 32,
1801                 &ac_bias_1[i][0][1], 4, 2,
1802                 &ac_bias_1[i][0][0], 4, 2, 0);
1803
1804             /* group 3 AC histograms */
1805             init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 5, 32,
1806                 &ac_bias_2[i][0][1], 4, 2,
1807                 &ac_bias_2[i][0][0], 4, 2, 0);
1808
1809             /* group 4 AC histograms */
1810             init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 5, 32,
1811                 &ac_bias_3[i][0][1], 4, 2,
1812                 &ac_bias_3[i][0][0], 4, 2, 0);
1813         }
1814     } else {
1815         for (i = 0; i < 16; i++) {
1816
1817             /* DC histograms */
1818             if (init_vlc(&s->dc_vlc[i], 5, 32,
1819                 &s->huffman_table[i][0][1], 4, 2,
1820                 &s->huffman_table[i][0][0], 4, 2, 0) < 0)
1821                 goto vlc_fail;
1822
1823             /* group 1 AC histograms */
1824             if (init_vlc(&s->ac_vlc_1[i], 5, 32,
1825                 &s->huffman_table[i+16][0][1], 4, 2,
1826                 &s->huffman_table[i+16][0][0], 4, 2, 0) < 0)
1827                 goto vlc_fail;
1828
1829             /* group 2 AC histograms */
1830             if (init_vlc(&s->ac_vlc_2[i], 5, 32,
1831                 &s->huffman_table[i+16*2][0][1], 4, 2,
1832                 &s->huffman_table[i+16*2][0][0], 4, 2, 0) < 0)
1833                 goto vlc_fail;
1834
1835             /* group 3 AC histograms */
1836             if (init_vlc(&s->ac_vlc_3[i], 5, 32,
1837                 &s->huffman_table[i+16*3][0][1], 4, 2,
1838                 &s->huffman_table[i+16*3][0][0], 4, 2, 0) < 0)
1839                 goto vlc_fail;
1840
1841             /* group 4 AC histograms */
1842             if (init_vlc(&s->ac_vlc_4[i], 5, 32,
1843                 &s->huffman_table[i+16*4][0][1], 4, 2,
1844                 &s->huffman_table[i+16*4][0][0], 4, 2, 0) < 0)
1845                 goto vlc_fail;
1846         }
1847     }
1848
1849     init_vlc(&s->superblock_run_length_vlc, 6, 34,
1850         &superblock_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1851         &superblock_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1852
1853     init_vlc(&s->fragment_run_length_vlc, 5, 30,
1854         &fragment_run_length_vlc_table[0][1], 4, 2,
1855         &fragment_run_length_vlc_table[0][0], 4, 2, 0);
1856
1857     init_vlc(&s->mode_code_vlc, 3, 8,
1858         &mode_code_vlc_table[0][1], 2, 1,
1859         &mode_code_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1860
1861     init_vlc(&s->motion_vector_vlc, 6, 63,
1862         &motion_vector_vlc_table[0][1], 2, 1,
1863         &motion_vector_vlc_table[0][0], 2, 1, 0);
1864
1865     /* work out the block mapping tables */
1866     s->superblock_fragments = av_malloc(s->superblock_count * 16 * sizeof(int));
1867     s->superblock_macroblocks = av_malloc(s->superblock_count * 4 * sizeof(int));
1868     s->macroblock_fragments = av_malloc(s->macroblock_count * 6 * sizeof(int));
1869     s->macroblock_coding = av_malloc(s->macroblock_count + 1);
1870     if (!s->superblock_fragments || !s->superblock_macroblocks ||
1871         !s->macroblock_fragments || !s->macroblock_coding) {
1872         vp3_decode_end(avctx);
1873         return -1;
1874     }
1875     init_block_mapping(s);
1876
1877     for (i = 0; i < 3; i++) {
1878         s->current_frame.data[i] = NULL;
1879         s->last_frame.data[i] = NULL;
1880         s->golden_frame.data[i] = NULL;
1881     }
1882
1883     return 0;
1884
1885 vlc_fail:
1886     av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid huffman table\n");
1887     return -1;
1888 }
1889
1890 /*
1891  * This is the ffmpeg/libavcodec API frame decode function.
1892  */
1893 static int vp3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1894                             void *data, int *data_size,
1895                             AVPacket *avpkt)
1896 {
1897     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1898     int buf_size = avpkt->size;
1899     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1900     GetBitContext gb;
1901     static int counter = 0;
1902     int i;
1903
1904     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1905
1906     if (s->theora && get_bits1(&gb))
1907     {
1908         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Header packet passed to frame decoder, skipping\n");
1909         return -1;
1910     }
1911
1912     s->keyframe = !get_bits1(&gb);
1913     if (!s->theora)
1914         skip_bits(&gb, 1);
1915     for (i = 0; i < 3; i++)
1916         s->last_qps[i] = s->qps[i];
1917
1918     s->nqps=0;
1919     do{
1920         s->qps[s->nqps++]= get_bits(&gb, 6);
1921     } while(s->theora >= 0x030200 && s->nqps<3 && get_bits1(&gb));
1922     for (i = s->nqps; i < 3; i++)
1923         s->qps[i] = -1;
1924
1925     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
1926         av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, " VP3 %sframe #%d: Q index = %d\n",
1927             s->keyframe?"key":"", counter, s->qps[0]);
1928     counter++;
1929
1930     if (s->qps[0] != s->last_qps[0])
1931         init_loop_filter(s);
1932
1933     for (i = 0; i < s->nqps; i++)
1934         // reinit all dequantizers if the first one changed, because
1935         // the DC of the first quantizer must be used for all matrices
1936         if (s->qps[i] != s->last_qps[i] || s->qps[0] != s->last_qps[0])
1937             init_dequantizer(s, i);
1938
1939     if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONKEY && !s->keyframe)
1940         return buf_size;
1941
1942     if (s->keyframe) {
1943         if (!s->theora)
1944         {
1945             skip_bits(&gb, 4); /* width code */
1946             skip_bits(&gb, 4); /* height code */
1947             if (s->version)
1948             {
1949                 s->version = get_bits(&gb, 5);
1950                 if (counter == 1)
1951                     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "VP version: %d\n", s->version);
1952             }
1953         }
1954         if (s->version || s->theora)
1955         {
1956                 if (get_bits1(&gb))
1957                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Warning, unsupported keyframe coding type?!\n");
1958             skip_bits(&gb, 2); /* reserved? */
1959         }
1960
1961         if (s->last_frame.data[0] == s->golden_frame.data[0]) {
1962             if (s->golden_frame.data[0])
1963                 avctx->release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1964             s->last_frame= s->golden_frame; /* ensure that we catch any access to this released frame */
1965         } else {
1966             if (s->golden_frame.data[0])
1967                 avctx->release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
1968             if (s->last_frame.data[0])
1969                 avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
1970         }
1971
1972         s->golden_frame.reference = 3;
1973         if(avctx->get_buffer(avctx, &s->golden_frame) < 0) {
1974             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vp3: get_buffer() failed\n");
1975             return -1;
1976         }
1977
1978         /* golden frame is also the current frame */
1979         s->current_frame= s->golden_frame;
1980
1981         /* time to figure out pixel addresses? */
1982         if (!s->pixel_addresses_initialized)
1983         {
1984             vp3_calculate_pixel_addresses(s);
1985             s->pixel_addresses_initialized = 1;
1986         }
1987     } else {
1988         /* allocate a new current frame */
1989         s->current_frame.reference = 3;
1990         if (!s->pixel_addresses_initialized) {
1991             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vp3: first frame not a keyframe\n");
1992             return -1;
1993         }
1994         if(avctx->get_buffer(avctx, &s->current_frame) < 0) {
1995             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vp3: get_buffer() failed\n");
1996             return -1;
1997         }
1998     }
1999
2000     s->current_frame.qscale_table= s->qscale_table; //FIXME allocate individual tables per AVFrame
2001     s->current_frame.qstride= 0;
2002
2003     init_frame(s, &gb);
2004
2005     if (unpack_superblocks(s, &gb)){
2006         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_superblocks\n");
2007         return -1;
2008     }
2009     if (unpack_modes(s, &gb)){
2010         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_modes\n");
2011         return -1;
2012     }
2013     if (unpack_vectors(s, &gb)){
2014         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_vectors\n");
2015         return -1;
2016     }
2017     if (unpack_block_qpis(s, &gb)){
2018         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_block_qpis\n");
2019         return -1;
2020     }
2021     if (unpack_dct_coeffs(s, &gb)){
2022         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in unpack_dct_coeffs\n");
2023         return -1;
2024     }
2025
2026     for (i = 0; i < s->macroblock_height; i++)
2027         render_slice(s, i);
2028
2029     apply_loop_filter(s);
2030
2031     *data_size=sizeof(AVFrame);
2032     *(AVFrame*)data= s->current_frame;
2033
2034     /* release the last frame, if it is allocated and if it is not the
2035      * golden frame */
2036     if ((s->last_frame.data[0]) &&
2037         (s->last_frame.data[0] != s->golden_frame.data[0]))
2038         avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2039
2040     /* shuffle frames (last = current) */
2041     s->last_frame= s->current_frame;
2042     s->current_frame.data[0]= NULL; /* ensure that we catch any access to this released frame */
2043
2044     return buf_size;
2045 }
2046
2047 /*
2048  * This is the ffmpeg/libavcodec API module cleanup function.
2049  */
2050 static av_cold int vp3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
2051 {
2052     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2053     int i;
2054
2055     av_free(s->superblock_coding);
2056     av_free(s->all_fragments);
2057     av_free(s->coeff_counts);
2058     av_free(s->coeffs);
2059     av_free(s->coded_fragment_list);
2060     av_free(s->superblock_fragments);
2061     av_free(s->superblock_macroblocks);
2062     av_free(s->macroblock_fragments);
2063     av_free(s->macroblock_coding);
2064
2065     for (i = 0; i < 16; i++) {
2066         free_vlc(&s->dc_vlc[i]);
2067         free_vlc(&s->ac_vlc_1[i]);
2068         free_vlc(&s->ac_vlc_2[i]);
2069         free_vlc(&s->ac_vlc_3[i]);
2070         free_vlc(&s->ac_vlc_4[i]);
2071     }
2072
2073     free_vlc(&s->superblock_run_length_vlc);
2074     free_vlc(&s->fragment_run_length_vlc);
2075     free_vlc(&s->mode_code_vlc);
2076     free_vlc(&s->motion_vector_vlc);
2077
2078     /* release all frames */
2079     if (s->golden_frame.data[0] && s->golden_frame.data[0] != s->last_frame.data[0])
2080         avctx->release_buffer(avctx, &s->golden_frame);
2081     if (s->last_frame.data[0])
2082         avctx->release_buffer(avctx, &s->last_frame);
2083     /* no need to release the current_frame since it will always be pointing
2084      * to the same frame as either the golden or last frame */
2085
2086     return 0;
2087 }
2088
2089 static int read_huffman_tree(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2090 {
2091     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2092
2093     if (get_bits1(gb)) {
2094         int token;
2095         if (s->entries >= 32) { /* overflow */
2096             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2097             return -1;
2098         }
2099         token = get_bits(gb, 5);
2100         //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);
2101         s->huffman_table[s->hti][token][0] = s->hbits;
2102         s->huffman_table[s->hti][token][1] = s->huff_code_size;
2103         s->entries++;
2104     }
2105     else {
2106         if (s->huff_code_size >= 32) {/* overflow */
2107             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "huffman tree overflow\n");
2108             return -1;
2109         }
2110         s->huff_code_size++;
2111         s->hbits <<= 1;
2112         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2113             return -1;
2114         s->hbits |= 1;
2115         if (read_huffman_tree(avctx, gb))
2116             return -1;
2117         s->hbits >>= 1;
2118         s->huff_code_size--;
2119     }
2120     return 0;
2121 }
2122
2123 #if CONFIG_THEORA_DECODER
2124 static int theora_decode_header(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2125 {
2126     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2127     int visible_width, visible_height;
2128
2129     s->theora = get_bits_long(gb, 24);
2130     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Theora bitstream version %X\n", s->theora);
2131
2132     /* 3.2.0 aka alpha3 has the same frame orientation as original vp3 */
2133     /* but previous versions have the image flipped relative to vp3 */
2134     if (s->theora < 0x030200)
2135     {
2136         s->flipped_image = 1;
2137         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Old (<alpha3) Theora bitstream, flipped image\n");
2138     }
2139
2140     visible_width  = s->width  = get_bits(gb, 16) << 4;
2141     visible_height = s->height = get_bits(gb, 16) << 4;
2142
2143     if(avcodec_check_dimensions(avctx, s->width, s->height)){
2144         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid dimensions (%dx%d)\n", s->width, s->height);
2145         s->width= s->height= 0;
2146         return -1;
2147     }
2148
2149     if (s->theora >= 0x030400)
2150     {
2151         skip_bits(gb, 32); /* total number of superblocks in a frame */
2152         // fixme, the next field is 36bits long
2153         skip_bits(gb, 32); /* total number of blocks in a frame */
2154         skip_bits(gb, 4); /* total number of blocks in a frame */
2155         skip_bits(gb, 32); /* total number of macroblocks in a frame */
2156     }
2157
2158     if (s->theora >= 0x030200) {
2159         visible_width  = get_bits_long(gb, 24);
2160         visible_height = get_bits_long(gb, 24);
2161
2162         skip_bits(gb, 8); /* offset x */
2163         skip_bits(gb, 8); /* offset y */
2164     }
2165
2166     skip_bits(gb, 32); /* fps numerator */
2167     skip_bits(gb, 32); /* fps denumerator */
2168     skip_bits(gb, 24); /* aspect numerator */
2169     skip_bits(gb, 24); /* aspect denumerator */
2170
2171     if (s->theora < 0x030200)
2172         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2173     skip_bits(gb, 8); /* colorspace */
2174     if (s->theora >= 0x030400)
2175         skip_bits(gb, 2); /* pixel format: 420,res,422,444 */
2176     skip_bits(gb, 24); /* bitrate */
2177
2178     skip_bits(gb, 6); /* quality hint */
2179
2180     if (s->theora >= 0x030200)
2181     {
2182         skip_bits(gb, 5); /* keyframe frequency force */
2183
2184         if (s->theora < 0x030400)
2185             skip_bits(gb, 5); /* spare bits */
2186     }
2187
2188 //    align_get_bits(gb);
2189
2190     if (   visible_width  <= s->width  && visible_width  > s->width-16
2191         && visible_height <= s->height && visible_height > s->height-16)
2192         avcodec_set_dimensions(avctx, visible_width, visible_height);
2193     else
2194         avcodec_set_dimensions(avctx, s->width, s->height);
2195
2196     return 0;
2197 }
2198
2199 static int theora_decode_tables(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb)
2200 {
2201     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2202     int i, n, matrices, inter, plane;
2203
2204     if (s->theora >= 0x030200) {
2205         n = get_bits(gb, 3);
2206         /* loop filter limit values table */
2207         for (i = 0; i < 64; i++) {
2208             s->filter_limit_values[i] = get_bits(gb, n);
2209             if (s->filter_limit_values[i] > 127) {
2210                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "filter limit value too large (%i > 127), clamping\n", s->filter_limit_values[i]);
2211                 s->filter_limit_values[i] = 127;
2212             }
2213         }
2214     }
2215
2216     if (s->theora >= 0x030200)
2217         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2218     else
2219         n = 16;
2220     /* quality threshold table */
2221     for (i = 0; i < 64; i++)
2222         s->coded_ac_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2223
2224     if (s->theora >= 0x030200)
2225         n = get_bits(gb, 4) + 1;
2226     else
2227         n = 16;
2228     /* dc scale factor table */
2229     for (i = 0; i < 64; i++)
2230         s->coded_dc_scale_factor[i] = get_bits(gb, n);
2231
2232     if (s->theora >= 0x030200)
2233         matrices = get_bits(gb, 9) + 1;
2234     else
2235         matrices = 3;
2236
2237     if(matrices > 384){
2238         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of base matrixes\n");
2239         return -1;
2240     }
2241
2242     for(n=0; n<matrices; n++){
2243         for (i = 0; i < 64; i++)
2244             s->base_matrix[n][i]= get_bits(gb, 8);
2245     }
2246
2247     for (inter = 0; inter <= 1; inter++) {
2248         for (plane = 0; plane <= 2; plane++) {
2249             int newqr= 1;
2250             if (inter || plane > 0)
2251                 newqr = get_bits1(gb);
2252             if (!newqr) {
2253                 int qtj, plj;
2254                 if(inter && get_bits1(gb)){
2255                     qtj = 0;
2256                     plj = plane;
2257                 }else{
2258                     qtj= (3*inter + plane - 1) / 3;
2259                     plj= (plane + 2) % 3;
2260                 }
2261                 s->qr_count[inter][plane]= s->qr_count[qtj][plj];
2262                 memcpy(s->qr_size[inter][plane], s->qr_size[qtj][plj], sizeof(s->qr_size[0][0]));
2263                 memcpy(s->qr_base[inter][plane], s->qr_base[qtj][plj], sizeof(s->qr_base[0][0]));
2264             } else {
2265                 int qri= 0;
2266                 int qi = 0;
2267
2268                 for(;;){
2269                     i= get_bits(gb, av_log2(matrices-1)+1);
2270                     if(i>= matrices){
2271                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid base matrix index\n");
2272                         return -1;
2273                     }
2274                     s->qr_base[inter][plane][qri]= i;
2275                     if(qi >= 63)
2276                         break;
2277                     i = get_bits(gb, av_log2(63-qi)+1) + 1;
2278                     s->qr_size[inter][plane][qri++]= i;
2279                     qi += i;
2280                 }
2281
2282                 if (qi > 63) {
2283                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid qi %d > 63\n", qi);
2284                     return -1;
2285                 }
2286                 s->qr_count[inter][plane]= qri;
2287             }
2288         }
2289     }
2290
2291     /* Huffman tables */
2292     for (s->hti = 0; s->hti < 80; s->hti++) {
2293         s->entries = 0;
2294         s->huff_code_size = 1;
2295         if (!get_bits1(gb)) {
2296             s->hbits = 0;
2297             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2298                 return -1;
2299             s->hbits = 1;
2300             if(read_huffman_tree(avctx, gb))
2301                 return -1;
2302         }
2303     }
2304
2305     s->theora_tables = 1;
2306
2307     return 0;
2308 }
2309
2310 static av_cold int theora_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2311 {
2312     Vp3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2313     GetBitContext gb;
2314     int ptype;
2315     uint8_t *header_start[3];
2316     int header_len[3];
2317     int i;
2318
2319     s->theora = 1;
2320
2321     if (!avctx->extradata_size)
2322     {
2323         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing extradata!\n");
2324         return -1;
2325     }
2326
2327     if (ff_split_xiph_headers(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
2328                               42, header_start, header_len) < 0) {
2329         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt extradata\n");
2330         return -1;
2331     }
2332
2333   for(i=0;i<3;i++) {
2334     init_get_bits(&gb, header_start[i], header_len[i] * 8);
2335
2336     ptype = get_bits(&gb, 8);
2337
2338      if (!(ptype & 0x80))
2339      {
2340         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata!\n");
2341 //        return -1;
2342      }
2343
2344     // FIXME: Check for this as well.
2345     skip_bits_long(&gb, 6*8); /* "theora" */
2346
2347     switch(ptype)
2348     {
2349         case 0x80:
2350             theora_decode_header(avctx, &gb);
2351                 break;
2352         case 0x81:
2353 // FIXME: is this needed? it breaks sometimes
2354 //            theora_decode_comments(avctx, gb);
2355             break;
2356         case 0x82:
2357             if (theora_decode_tables(avctx, &gb))
2358                 return -1;
2359             break;
2360         default:
2361             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown Theora config packet: %d\n", ptype&~0x80);
2362             break;
2363     }
2364     if(ptype != 0x81 && 8*header_len[i] != get_bits_count(&gb))
2365         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "%d bits left in packet %X\n", 8*header_len[i] - get_bits_count(&gb), ptype);
2366     if (s->theora < 0x030200)
2367         break;
2368   }
2369
2370     return vp3_decode_init(avctx);
2371 }
2372
2373 AVCodec theora_decoder = {
2374     "theora",
2375     CODEC_TYPE_VIDEO,
2376     CODEC_ID_THEORA,
2377     sizeof(Vp3DecodeContext),
2378     theora_decode_init,
2379     NULL,
2380     vp3_decode_end,
2381     vp3_decode_frame,
2382     CODEC_CAP_DR1,
2383     NULL,
2384     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Theora"),
2385 };
2386 #endif
2387
2388 AVCodec vp3_decoder = {
2389     "vp3",
2390     CODEC_TYPE_VIDEO,
2391     CODEC_ID_VP3,
2392     sizeof(Vp3DecodeContext),
2393     vp3_decode_init,
2394     NULL,
2395     vp3_decode_end,
2396     vp3_decode_frame,
2397     CODEC_CAP_DR1,
2398     NULL,
2399     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("On2 VP3"),
2400 };