granicus.if.org Git - libvpx/blob - vp9/decoder/vp9_decodframe.c

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2010 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11 #include <assert.h>
  12
  13 #include "./vp9_rtcd.h"
  14 #include "vpx_mem/vpx_mem.h"
  15 #include "vpx_scale/vpx_scale.h"
  16
  17 #include "vp9/common/vp9_alloccommon.h"
  18 #include "vp9/common/vp9_common.h"
  19 #include "vp9/common/vp9_entropy.h"
  20 #include "vp9/common/vp9_entropymode.h"
  21 #include "vp9/common/vp9_extend.h"
  22 #include "vp9/common/vp9_pred_common.h"
  23 #include "vp9/common/vp9_quant_common.h"
  24 #include "vp9/common/vp9_reconintra.h"
  25 #include "vp9/common/vp9_reconinter.h"
  26 #include "vp9/common/vp9_seg_common.h"
  27 #include "vp9/common/vp9_tile_common.h"
  28
  29 #include "vp9/decoder/vp9_dboolhuff.h"
  30 #include "vp9/decoder/vp9_decodframe.h"
  31 #include "vp9/decoder/vp9_detokenize.h"
  32 #include "vp9/decoder/vp9_decodemv.h"
  33 #include "vp9/decoder/vp9_dsubexp.h"
  34 #include "vp9/decoder/vp9_idct_blk.h"
  35 #include "vp9/decoder/vp9_onyxd_int.h"
  36 #include "vp9/decoder/vp9_read_bit_buffer.h"
  37 #include "vp9/decoder/vp9_thread.h"
  38 #include "vp9/decoder/vp9_treereader.h"
  39
  40 static int read_be32(const uint8_t *p) {
  41   return (p[0] << 24) | (p[1] << 16) | (p[2] << 8) | p[3];
  42 }
  43
  44 // len == 0 is not allowed
  45 static int read_is_valid(const uint8_t *start, size_t len, const uint8_t *end) {
  46   return start + len > start && start + len <= end;
  47 }
  48
  49 static int decode_unsigned_max(struct vp9_read_bit_buffer *rb, int max) {
  50   const int data = vp9_rb_read_literal(rb, get_unsigned_bits(max));
  51   return data > max ? max : data;
  52 }
  53
  54 static TX_MODE read_tx_mode(vp9_reader *r) {
  55   TX_MODE tx_mode = vp9_read_literal(r, 2);
  56   if (tx_mode == ALLOW_32X32)
  57     tx_mode += vp9_read_bit(r);
  58   return tx_mode;
  59 }
  60
  61 static void read_tx_probs(struct tx_probs *tx_probs, vp9_reader *r) {
  62   int i, j;
  63
  64   for (i = 0; i < TX_SIZE_CONTEXTS; ++i)
  65     for (j = 0; j < TX_SIZES - 3; ++j)
  66       if (vp9_read(r, VP9_MODE_UPDATE_PROB))
  67         vp9_diff_update_prob(r, &tx_probs->p8x8[i][j]);
  68
  69   for (i = 0; i < TX_SIZE_CONTEXTS; ++i)
  70     for (j = 0; j < TX_SIZES - 2; ++j)
  71       if (vp9_read(r, VP9_MODE_UPDATE_PROB))
  72         vp9_diff_update_prob(r, &tx_probs->p16x16[i][j]);
  73
  74   for (i = 0; i < TX_SIZE_CONTEXTS; ++i)
  75     for (j = 0; j < TX_SIZES - 1; ++j)
  76       if (vp9_read(r, VP9_MODE_UPDATE_PROB))
  77         vp9_diff_update_prob(r, &tx_probs->p32x32[i][j]);
  78 }
  79
  80 static void init_dequantizer(VP9_COMMON *cm, MACROBLOCKD *xd) {
  81   int i;
  82   const int segment_id = xd->mode_info_context->mbmi.segment_id;
  83   xd->q_index = vp9_get_qindex(xd, segment_id, cm->base_qindex);
  84
  85   xd->plane[0].dequant = cm->y_dequant[xd->q_index];
  86   for (i = 1; i < MAX_MB_PLANE; i++)
  87     xd->plane[i].dequant = cm->uv_dequant[xd->q_index];
  88 }
  89
  90 static void decode_block(int plane, int block, BLOCK_SIZE_TYPE bsize,
  91                          int ss_txfrm_size, void *arg) {
  92   MACROBLOCKD* const xd = arg;
  93   struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[plane];
  94   int16_t* const qcoeff = BLOCK_OFFSET(pd->qcoeff, block);
  95   const int stride = pd->dst.stride;
  96   const int eob = pd->eobs[block];
  97   const int raster_block = txfrm_block_to_raster_block(xd, bsize, plane,
  98                                                        block, ss_txfrm_size);
  99   uint8_t* const dst = raster_block_offset_uint8(xd, bsize, plane,
 100                                                  raster_block,
 101                                                  pd->dst.buf, stride);
 102   const TX_SIZE tx_size = (TX_SIZE)(ss_txfrm_size >> 1);
 103
 104   switch (tx_size) {
 105     case TX_4X4: {
 106       const TX_TYPE tx_type = get_tx_type_4x4(pd->plane_type, xd, raster_block);
 107       if (tx_type == DCT_DCT)
 108         xd->itxm_add(qcoeff, dst, stride, eob);
 109       else
 110         vp9_iht_add_c(tx_type, qcoeff, dst, stride, eob);
 111       break;
 112     }
 113     case TX_8X8:
 114       vp9_iht_add_8x8_c(get_tx_type_8x8(pd->plane_type, xd), qcoeff, dst,
 115                         stride, eob);
 116       break;
 117     case TX_16X16:
 118       vp9_iht_add_16x16_c(get_tx_type_16x16(pd->plane_type, xd), qcoeff, dst,
 119                           stride, eob);
 120       break;
 121     case TX_32X32:
 122       vp9_idct_add_32x32(qcoeff, dst, stride, eob);
 123       break;
 124     default:
 125       assert(!"Invalid transform size");
 126   }
 127 }
 128
 129 static void decode_block_intra(int plane, int block, BLOCK_SIZE_TYPE bsize,
 130                                int ss_txfrm_size, void *arg) {
 131   MACROBLOCKD* const xd = arg;
 132   struct macroblockd_plane *pd = &xd->plane[plane];
 133   MODE_INFO *const mi = xd->mode_info_context;
 134
 135   const int raster_block = txfrm_block_to_raster_block(xd, bsize, plane,
 136                                                        block, ss_txfrm_size);
 137   uint8_t* const dst = raster_block_offset_uint8(xd, bsize, plane,
 138                                                  raster_block,
 139                                                  pd->dst.buf, pd->dst.stride);
 140   const TX_SIZE tx_size = (TX_SIZE)(ss_txfrm_size >> 1);
 141   int b_mode;
 142   int plane_b_size;
 143   const int tx_ib = raster_block >> tx_size;
 144   const int mode = plane == 0 ? mi->mbmi.mode
 145                               : mi->mbmi.uv_mode;
 146
 147   if (plane == 0 && mi->mbmi.sb_type < BLOCK_8X8) {
 148     assert(bsize == BLOCK_8X8);
 149     b_mode = mi->bmi[raster_block].as_mode;
 150   } else {
 151     b_mode = mode;
 152   }
 153
 154   if (xd->mb_to_right_edge < 0 || xd->mb_to_bottom_edge < 0)
 155     extend_for_intra(xd, plane, block, bsize, ss_txfrm_size);
 156
 157   plane_b_size = b_width_log2(bsize) - pd->subsampling_x;
 158   vp9_predict_intra_block(xd, tx_ib, plane_b_size, tx_size, b_mode,
 159                           dst, pd->dst.stride,
 160                           dst, pd->dst.stride);
 161
 162   // Early exit if there are no coefficients
 163   if (mi->mbmi.skip_coeff)
 164     return;
 165
 166   decode_block(plane, block, bsize, ss_txfrm_size, arg);
 167 }
 168
 169 static int decode_tokens(VP9D_COMP *pbi, BLOCK_SIZE_TYPE bsize, vp9_reader *r) {
 170   MACROBLOCKD *const xd = &pbi->mb;
 171
 172   if (xd->mode_info_context->mbmi.skip_coeff) {
 173       reset_skip_context(xd, bsize);
 174     return -1;
 175   } else {
 176     if (xd->seg.enabled)
 177       init_dequantizer(&pbi->common, xd);
 178
 179     // TODO(dkovalev) if (!vp9_reader_has_error(r))
 180     return vp9_decode_tokens(pbi, r, bsize);
 181   }
 182 }
 183
 184 static void set_offsets(VP9D_COMP *pbi, BLOCK_SIZE_TYPE bsize,
 185                         int mi_row, int mi_col) {
 186   VP9_COMMON *const cm = &pbi->common;
 187   MACROBLOCKD *const xd = &pbi->mb;
 188   const int bh = 1 << mi_height_log2(bsize);
 189   const int bw = 1 << mi_width_log2(bsize);
 190   const int mi_idx = mi_row * cm->mode_info_stride + mi_col;
 191
 192   xd->mode_info_context = cm->mi + mi_idx;
 193   xd->mode_info_context->mbmi.sb_type = bsize;
 194   // Special case: if prev_mi is NULL, the previous mode info context
 195   // cannot be used.
 196   xd->prev_mode_info_context = cm->prev_mi ? cm->prev_mi + mi_idx : NULL;
 197
 198
 199   set_skip_context(cm, xd, mi_row, mi_col);
 200   set_partition_seg_context(cm, xd, mi_row, mi_col);
 201
 202   // Distance of Mb to the various image edges. These are specified to 8th pel
 203   // as they are always compared to values that are in 1/8th pel units
 204   set_mi_row_col(cm, xd, mi_row, bh, mi_col, bw);
 205
 206   setup_dst_planes(xd, &cm->yv12_fb[cm->new_fb_idx], mi_row, mi_col);
 207 }
 208
 209 static void set_ref(VP9D_COMP *pbi, int i, int mi_row, int mi_col) {
 210   VP9_COMMON *const cm = &pbi->common;
 211   MACROBLOCKD *const xd = &pbi->mb;
 212   MB_MODE_INFO *const mbmi = &xd->mode_info_context->mbmi;
 213   const int ref = mbmi->ref_frame[i] - 1;
 214
 215   const YV12_BUFFER_CONFIG *cfg = &cm->yv12_fb[cm->active_ref_idx[ref]];
 216   xd->scale_factor[i] = cm->active_ref_scale[ref];
 217   setup_pre_planes(xd, i, cfg, mi_row, mi_col, &xd->scale_factor[i]);
 218   xd->corrupted |= cfg->corrupted;
 219 }
 220
 221 static void decode_modes_b(VP9D_COMP *pbi, int mi_row, int mi_col,
 222                            vp9_reader *r, BLOCK_SIZE_TYPE bsize) {
 223   VP9_COMMON *const cm = &pbi->common;
 224   MACROBLOCKD *const xd = &pbi->mb;
 225   const int less8x8 = bsize < BLOCK_8X8;
 226   MB_MODE_INFO *mbmi;
 227
 228   if (less8x8)
 229     if (xd->ab_index > 0)
 230       return;
 231
 232   set_offsets(pbi, bsize, mi_row, mi_col);
 233   vp9_read_mode_info(pbi, mi_row, mi_col, r);
 234
 235   if (less8x8)
 236     bsize = BLOCK_8X8;
 237
 238   // Has to be called after set_offsets
 239   mbmi = &xd->mode_info_context->mbmi;
 240
 241   if (!is_inter_block(mbmi)) {
 242     // Intra reconstruction
 243     decode_tokens(pbi, bsize, r);
 244     foreach_transformed_block(xd, bsize, decode_block_intra, xd);
 245   } else {
 246     // Inter reconstruction
 247     int eobtotal;
 248
 249     set_ref(pbi, 0, mi_row, mi_col);
 250     if (mbmi->ref_frame[1] > INTRA_FRAME)
 251       set_ref(pbi, 1, mi_row, mi_col);
 252
 253     vp9_setup_interp_filters(xd, mbmi->interp_filter, cm);
 254     vp9_build_inter_predictors_sb(xd, mi_row, mi_col, bsize);
 255     eobtotal = decode_tokens(pbi, bsize, r);
 256     if (less8x8) {
 257       if (eobtotal >= 0)
 258         foreach_transformed_block(xd, bsize, decode_block, xd);
 259     } else {
 260       assert(mbmi->sb_type == bsize);
 261       if (eobtotal == 0)
 262         // skip loopfilter
 263         vp9_set_pred_flag_mbskip(cm, bsize, mi_row, mi_col, 1);
 264       else if (eobtotal > 0)
 265         foreach_transformed_block(xd, bsize, decode_block, xd);
 266     }
 267   }
 268   xd->corrupted |= vp9_reader_has_error(r);
 269 }
 270
 271 static void decode_modes_sb(VP9D_COMP *pbi, int mi_row, int mi_col,
 272                             vp9_reader* r, BLOCK_SIZE_TYPE bsize) {
 273   VP9_COMMON *const pc = &pbi->common;
 274   MACROBLOCKD *const xd = &pbi->mb;
 275   int bs = (1 << mi_width_log2(bsize)) / 2, n;
 276   PARTITION_TYPE partition = PARTITION_NONE;
 277   BLOCK_SIZE_TYPE subsize;
 278
 279   if (mi_row >= pc->mi_rows || mi_col >= pc->mi_cols)
 280     return;
 281
 282   if (bsize < BLOCK_8X8) {
 283     if (xd->ab_index != 0)
 284       return;
 285   } else {
 286     int pl;
 287     const int idx = check_bsize_coverage(pc, mi_row, mi_col, bsize);
 288     set_partition_seg_context(pc, xd, mi_row, mi_col);
 289     pl = partition_plane_context(xd, bsize);
 290
 291     if (idx == 0)
 292       partition = treed_read(r, vp9_partition_tree,
 293                              pc->fc.partition_prob[pc->frame_type][pl]);
 294     else if (idx > 0 &&
 295         !vp9_read(r, pc->fc.partition_prob[pc->frame_type][pl][idx]))
 296       partition = (idx == 1) ? PARTITION_HORZ : PARTITION_VERT;
 297     else
 298       partition = PARTITION_SPLIT;
 299
 300     pc->counts.partition[pl][partition]++;
 301   }
 302
 303   subsize = get_subsize(bsize, partition);
 304   *(get_sb_index(xd, subsize)) = 0;
 305
 306   switch (partition) {
 307     case PARTITION_NONE:
 308       decode_modes_b(pbi, mi_row, mi_col, r, subsize);
 309       break;
 310     case PARTITION_HORZ:
 311       decode_modes_b(pbi, mi_row, mi_col, r, subsize);
 312       *(get_sb_index(xd, subsize)) = 1;
 313       if (mi_row + bs < pc->mi_rows)
 314         decode_modes_b(pbi, mi_row + bs, mi_col, r, subsize);
 315       break;
 316     case PARTITION_VERT:
 317       decode_modes_b(pbi, mi_row, mi_col, r, subsize);
 318       *(get_sb_index(xd, subsize)) = 1;
 319       if (mi_col + bs < pc->mi_cols)
 320         decode_modes_b(pbi, mi_row, mi_col + bs, r, subsize);
 321       break;
 322     case PARTITION_SPLIT:
 323       for (n = 0; n < 4; n++) {
 324         int j = n >> 1, i = n & 0x01;
 325         *(get_sb_index(xd, subsize)) = n;
 326         decode_modes_sb(pbi, mi_row + j * bs, mi_col + i * bs, r, subsize);
 327       }
 328       break;
 329     default:
 330       assert(!"Invalid partition type");
 331   }
 332
 333   // update partition context
 334   if (bsize >= BLOCK_8X8 &&
 335       (bsize == BLOCK_8X8 || partition != PARTITION_SPLIT)) {
 336     set_partition_seg_context(pc, xd, mi_row, mi_col);
 337     update_partition_context(xd, subsize, bsize);
 338   }
 339 }
 340
 341 static void setup_token_decoder(VP9D_COMP *pbi,
 342                                 const uint8_t *data, size_t read_size,
 343                                 vp9_reader *r) {
 344   VP9_COMMON *pc = &pbi->common;
 345   const uint8_t *data_end = pbi->source + pbi->source_sz;
 346
 347   // Validate the calculated partition length. If the buffer
 348   // described by the partition can't be fully read, then restrict
 349   // it to the portion that can be (for EC mode) or throw an error.
 350   if (!read_is_valid(data, read_size, data_end))
 351     vpx_internal_error(&pc->error, VPX_CODEC_CORRUPT_FRAME,
 352                        "Truncated packet or corrupt tile length");
 353
 354   if (vp9_reader_init(r, data, read_size))
 355     vpx_internal_error(&pc->error, VPX_CODEC_MEM_ERROR,
 356                        "Failed to allocate bool decoder %d", 1);
 357 }
 358
 359 static void read_coef_probs_common(vp9_coeff_probs_model *coef_probs,
 360                                    vp9_reader *r) {
 361   int i, j, k, l, m;
 362
 363   if (vp9_read_bit(r))
 364     for (i = 0; i < BLOCK_TYPES; i++)
 365       for (j = 0; j < REF_TYPES; j++)
 366         for (k = 0; k < COEF_BANDS; k++)
 367           for (l = 0; l < PREV_COEF_CONTEXTS; l++)
 368             if (k > 0 || l < 3)
 369               for (m = 0; m < UNCONSTRAINED_NODES; m++)
 370                 if (vp9_read(r, VP9_COEF_UPDATE_PROB))
 371                   vp9_diff_update_prob(r, &coef_probs[i][j][k][l][m]);
 372 }
 373
 374 static void read_coef_probs(FRAME_CONTEXT *fc, TX_MODE tx_mode,
 375                             vp9_reader *r) {
 376   read_coef_probs_common(fc->coef_probs[TX_4X4], r);
 377
 378   if (tx_mode > ONLY_4X4)
 379     read_coef_probs_common(fc->coef_probs[TX_8X8], r);
 380
 381   if (tx_mode > ALLOW_8X8)
 382     read_coef_probs_common(fc->coef_probs[TX_16X16], r);
 383
 384   if (tx_mode > ALLOW_16X16)
 385     read_coef_probs_common(fc->coef_probs[TX_32X32], r);
 386 }
 387
 388 static void setup_segmentation(struct segmentation *seg,
 389                                struct vp9_read_bit_buffer *rb) {
 390   int i, j;
 391
 392   seg->update_map = 0;
 393   seg->update_data = 0;
 394
 395   seg->enabled = vp9_rb_read_bit(rb);
 396   if (!seg->enabled)
 397     return;
 398
 399   // Segmentation map update
 400   seg->update_map = vp9_rb_read_bit(rb);
 401   if (seg->update_map) {
 402     for (i = 0; i < SEG_TREE_PROBS; i++)
 403       seg->tree_probs[i] = vp9_rb_read_bit(rb) ? vp9_rb_read_literal(rb, 8)
 404                                                : MAX_PROB;
 405
 406     seg->temporal_update = vp9_rb_read_bit(rb);
 407     if (seg->temporal_update) {
 408       for (i = 0; i < PREDICTION_PROBS; i++)
 409         seg->pred_probs[i] = vp9_rb_read_bit(rb) ? vp9_rb_read_literal(rb, 8)
 410                                                  : MAX_PROB;
 411     } else {
 412       for (i = 0; i < PREDICTION_PROBS; i++)
 413         seg->pred_probs[i] = MAX_PROB;
 414     }
 415   }
 416
 417   // Segmentation data update
 418   seg->update_data = vp9_rb_read_bit(rb);
 419   if (seg->update_data) {
 420     seg->abs_delta = vp9_rb_read_bit(rb);
 421
 422     vp9_clearall_segfeatures(seg);
 423
 424     for (i = 0; i < MAX_SEGMENTS; i++) {
 425       for (j = 0; j < SEG_LVL_MAX; j++) {
 426         int data = 0;
 427         const int feature_enabled = vp9_rb_read_bit(rb);
 428         if (feature_enabled) {
 429           vp9_enable_segfeature(seg, i, j);
 430           data = decode_unsigned_max(rb, vp9_seg_feature_data_max(j));
 431           if (vp9_is_segfeature_signed(j))
 432             data = vp9_rb_read_bit(rb) ? -data : data;
 433         }
 434         vp9_set_segdata(seg, i, j, data);
 435       }
 436     }
 437   }
 438 }
 439
 440 static void setup_loopfilter(struct loopfilter *lf,
 441                              struct vp9_read_bit_buffer *rb) {
 442
 443   lf->filter_level = vp9_rb_read_literal(rb, 6);
 444   lf->sharpness_level = vp9_rb_read_literal(rb, 3);
 445
 446   // Read in loop filter deltas applied at the MB level based on mode or ref
 447   // frame.
 448   lf->mode_ref_delta_update = 0;
 449
 450   lf->mode_ref_delta_enabled = vp9_rb_read_bit(rb);
 451   if (lf->mode_ref_delta_enabled) {
 452     lf->mode_ref_delta_update = vp9_rb_read_bit(rb);
 453     if (lf->mode_ref_delta_update) {
 454       int i;
 455
 456       for (i = 0; i < MAX_REF_LF_DELTAS; i++)
 457         if (vp9_rb_read_bit(rb))
 458           lf->ref_deltas[i] = vp9_rb_read_signed_literal(rb, 6);
 459
 460       for (i = 0; i < MAX_MODE_LF_DELTAS; i++)
 461         if (vp9_rb_read_bit(rb))
 462           lf->mode_deltas[i] = vp9_rb_read_signed_literal(rb, 6);
 463     }
 464   }
 465 }
 466
 467 static int read_delta_q(struct vp9_read_bit_buffer *rb, int *delta_q) {
 468   const int old = *delta_q;
 469   if (vp9_rb_read_bit(rb))
 470     *delta_q = vp9_rb_read_signed_literal(rb, 4);
 471   return old != *delta_q;
 472 }
 473
 474 static void setup_quantization(VP9D_COMP *pbi, struct vp9_read_bit_buffer *rb) {
 475   MACROBLOCKD *const xd = &pbi->mb;
 476   VP9_COMMON *const cm = &pbi->common;
 477   int update = 0;
 478
 479   cm->base_qindex = vp9_rb_read_literal(rb, QINDEX_BITS);
 480   update |= read_delta_q(rb, &cm->y_dc_delta_q);
 481   update |= read_delta_q(rb, &cm->uv_dc_delta_q);
 482   update |= read_delta_q(rb, &cm->uv_ac_delta_q);
 483   if (update)
 484     vp9_init_dequantizer(cm);
 485
 486   xd->lossless = cm->base_qindex == 0 &&
 487                  cm->y_dc_delta_q == 0 &&
 488                  cm->uv_dc_delta_q == 0 &&
 489                  cm->uv_ac_delta_q == 0;
 490
 491   xd->itxm_add = xd->lossless ? vp9_idct_add_lossless_c
 492                               : vp9_idct_add;
 493 }
 494
 495 static INTERPOLATIONFILTERTYPE read_interp_filter_type(
 496     struct vp9_read_bit_buffer *rb) {
 497   const INTERPOLATIONFILTERTYPE literal_to_type[] = { EIGHTTAP_SMOOTH,
 498                                                       EIGHTTAP,
 499                                                       EIGHTTAP_SHARP };
 500   return vp9_rb_read_bit(rb) ? SWITCHABLE
 501                              : literal_to_type[vp9_rb_read_literal(rb, 2)];
 502 }
 503
 504 static void read_frame_size(struct vp9_read_bit_buffer *rb,
 505                             int *width, int *height) {
 506   const int w = vp9_rb_read_literal(rb, 16) + 1;
 507   const int h = vp9_rb_read_literal(rb, 16) + 1;
 508   *width = w;
 509   *height = h;
 510 }
 511
 512 static void setup_display_size(VP9_COMMON *cm, struct vp9_read_bit_buffer *rb) {
 513   cm->display_width = cm->width;
 514   cm->display_height = cm->height;
 515   if (vp9_rb_read_bit(rb))
 516     read_frame_size(rb, &cm->display_width, &cm->display_height);
 517 }
 518
 519 static void apply_frame_size(VP9D_COMP *pbi, int width, int height) {
 520   VP9_COMMON *cm = &pbi->common;
 521
 522   if (cm->width != width || cm->height != height) {
 523     if (!pbi->initial_width || !pbi->initial_height) {
 524       if (vp9_alloc_frame_buffers(cm, width, height))
 525         vpx_internal_error(&cm->error, VPX_CODEC_MEM_ERROR,
 526                            "Failed to allocate frame buffers");
 527       pbi->initial_width = width;
 528       pbi->initial_height = height;
 529     } else {
 530       if (width > pbi->initial_width)
 531         vpx_internal_error(&cm->error, VPX_CODEC_CORRUPT_FRAME,
 532                            "Frame width too large");
 533
 534       if (height > pbi->initial_height)
 535         vpx_internal_error(&cm->error, VPX_CODEC_CORRUPT_FRAME,
 536                            "Frame height too large");
 537     }
 538
 539     cm->width = width;
 540     cm->height = height;
 541
 542     vp9_update_frame_size(cm);
 543   }
 544
 545   vp9_realloc_frame_buffer(&cm->yv12_fb[cm->new_fb_idx], cm->width, cm->height,
 546                            cm->subsampling_x, cm->subsampling_y,
 547                            VP9BORDERINPIXELS);
 548 }
 549
 550 static void setup_frame_size(VP9D_COMP *pbi,
 551                              struct vp9_read_bit_buffer *rb) {
 552   int width, height;
 553   read_frame_size(rb, &width, &height);
 554   setup_display_size(&pbi->common, rb);
 555   apply_frame_size(pbi, width, height);
 556 }
 557
 558 static void setup_frame_size_with_refs(VP9D_COMP *pbi,
 559                                        struct vp9_read_bit_buffer *rb) {
 560   VP9_COMMON *const cm = &pbi->common;
 561
 562   int width, height;
 563   int found = 0, i;
 564   for (i = 0; i < ALLOWED_REFS_PER_FRAME; ++i) {
 565     if (vp9_rb_read_bit(rb)) {
 566       YV12_BUFFER_CONFIG *cfg = &cm->yv12_fb[cm->active_ref_idx[i]];
 567       width = cfg->y_crop_width;
 568       height = cfg->y_crop_height;
 569       found = 1;
 570       break;
 571     }
 572   }
 573
 574   if (!found)
 575     read_frame_size(rb, &width, &height);
 576
 577   if (!width || !height)
 578     vpx_internal_error(&cm->error, VPX_CODEC_CORRUPT_FRAME,
 579                        "Referenced frame with invalid size");
 580
 581   setup_display_size(cm, rb);
 582   apply_frame_size(pbi, width, height);
 583 }
 584
 585 static void decode_tile(VP9D_COMP *pbi, vp9_reader *r) {
 586   const int num_threads = pbi->oxcf.max_threads;
 587   VP9_COMMON *const pc = &pbi->common;
 588   int mi_row, mi_col;
 589   YV12_BUFFER_CONFIG *const fb = &pc->yv12_fb[pc->new_fb_idx];
 590
 591   if (pbi->do_loopfilter_inline) {
 592     if (num_threads > 1) {
 593       LFWorkerData *const lf_data = (LFWorkerData*)pbi->lf_worker.data1;
 594       lf_data->frame_buffer = fb;
 595       lf_data->cm = pc;
 596       lf_data->xd = pbi->mb;
 597       lf_data->y_only = 0;
 598     }
 599     vp9_loop_filter_frame_init(pc, &pbi->mb, pc->lf.filter_level);
 600   }
 601
 602   for (mi_row = pc->cur_tile_mi_row_start; mi_row < pc->cur_tile_mi_row_end;
 603        mi_row += MI_BLOCK_SIZE) {
 604     // For a SB there are 2 left contexts, each pertaining to a MB row within
 605     vp9_zero(pc->left_context);
 606     vp9_zero(pc->left_seg_context);
 607     for (mi_col = pc->cur_tile_mi_col_start; mi_col < pc->cur_tile_mi_col_end;
 608          mi_col += MI_BLOCK_SIZE) {
 609       decode_modes_sb(pbi, mi_row, mi_col, r, BLOCK_64X64);
 610     }
 611
 612     if (pbi->do_loopfilter_inline) {
 613       // delay the loopfilter by 1 macroblock row.
 614       const int lf_start = mi_row - MI_BLOCK_SIZE;
 615       if (lf_start < 0) continue;
 616
 617       if (num_threads > 1) {
 618         LFWorkerData *const lf_data = (LFWorkerData*)pbi->lf_worker.data1;
 619
 620         vp9_worker_sync(&pbi->lf_worker);
 621         lf_data->start = lf_start;
 622         lf_data->stop = mi_row;
 623         pbi->lf_worker.hook = vp9_loop_filter_worker;
 624         vp9_worker_launch(&pbi->lf_worker);
 625       } else {
 626         vp9_loop_filter_rows(fb, pc, &pbi->mb, lf_start, mi_row, 0);
 627       }
 628     }
 629   }
 630
 631   if (pbi->do_loopfilter_inline) {
 632     if (num_threads > 1) {
 633       // TODO(jzern): since the loop filter is delayed one mb row, this will be
 634       // forced to wait for the last row scheduled in the for loop.
 635       vp9_worker_sync(&pbi->lf_worker);
 636     }
 637     vp9_loop_filter_rows(fb, pc, &pbi->mb,
 638                          mi_row - MI_BLOCK_SIZE, pc->mi_rows, 0);
 639   }
 640 }
 641
 642 static void setup_tile_info(VP9_COMMON *cm, struct vp9_read_bit_buffer *rb) {
 643   int min_log2_tile_cols, max_log2_tile_cols, max_ones;
 644   vp9_get_tile_n_bits(cm->mi_cols, &min_log2_tile_cols, &max_log2_tile_cols);
 645
 646   // columns
 647   max_ones = max_log2_tile_cols - min_log2_tile_cols;
 648   cm->log2_tile_cols = min_log2_tile_cols;
 649   while (max_ones-- && vp9_rb_read_bit(rb))
 650     cm->log2_tile_cols++;
 651
 652   // rows
 653   cm->log2_tile_rows = vp9_rb_read_bit(rb);
 654   if (cm->log2_tile_rows)
 655     cm->log2_tile_rows += vp9_rb_read_bit(rb);
 656 }
 657
 658 static const uint8_t *decode_tiles(VP9D_COMP *pbi, const uint8_t *data) {
 659   vp9_reader residual_bc;
 660
 661   VP9_COMMON *const pc = &pbi->common;
 662
 663   const uint8_t *const data_end = pbi->source + pbi->source_sz;
 664   const int aligned_mi_cols = mi_cols_aligned_to_sb(pc->mi_cols);
 665   const int tile_cols = 1 << pc->log2_tile_cols;
 666   const int tile_rows = 1 << pc->log2_tile_rows;
 667   int tile_row, tile_col;
 668
 669   // Note: this memset assumes above_context[0], [1] and [2]
 670   // are allocated as part of the same buffer.
 671   vpx_memset(pc->above_context[0], 0,
 672              sizeof(ENTROPY_CONTEXT) * MAX_MB_PLANE * (2 * aligned_mi_cols));
 673
 674   vpx_memset(pc->above_seg_context, 0,
 675              sizeof(PARTITION_CONTEXT) * aligned_mi_cols);
 676
 677   if (pbi->oxcf.inv_tile_order) {
 678     const uint8_t *data_ptr2[4][1 << 6];
 679     vp9_reader bc_bak = {0};
 680
 681     // pre-initialize the offsets, we're going to read in inverse order
 682     data_ptr2[0][0] = data;
 683     for (tile_row = 0; tile_row < tile_rows; tile_row++) {
 684       if (tile_row) {
 685         const int size = read_be32(data_ptr2[tile_row - 1][tile_cols - 1]);
 686         data_ptr2[tile_row - 1][tile_cols - 1] += 4;
 687         data_ptr2[tile_row][0] = data_ptr2[tile_row - 1][tile_cols - 1] + size;
 688       }
 689
 690       for (tile_col = 1; tile_col < tile_cols; tile_col++) {
 691         const int size = read_be32(data_ptr2[tile_row][tile_col - 1]);
 692         data_ptr2[tile_row][tile_col - 1] += 4;
 693         data_ptr2[tile_row][tile_col] =
 694             data_ptr2[tile_row][tile_col - 1] + size;
 695       }
 696     }
 697
 698     for (tile_row = 0; tile_row < tile_rows; tile_row++) {
 699       vp9_get_tile_row_offsets(pc, tile_row);
 700       for (tile_col = tile_cols - 1; tile_col >= 0; tile_col--) {
 701         vp9_get_tile_col_offsets(pc, tile_col);
 702         setup_token_decoder(pbi, data_ptr2[tile_row][tile_col],
 703                             data_end - data_ptr2[tile_row][tile_col],
 704                             &residual_bc);
 705         decode_tile(pbi, &residual_bc);
 706         if (tile_row == tile_rows - 1 && tile_col == tile_cols - 1)
 707           bc_bak = residual_bc;
 708       }
 709     }
 710     residual_bc = bc_bak;
 711   } else {
 712     int has_more;
 713
 714     for (tile_row = 0; tile_row < tile_rows; tile_row++) {
 715       vp9_get_tile_row_offsets(pc, tile_row);
 716       for (tile_col = 0; tile_col < tile_cols; tile_col++) {
 717         size_t size;
 718
 719         vp9_get_tile_col_offsets(pc, tile_col);
 720
 721         has_more = tile_col < tile_cols - 1 || tile_row < tile_rows - 1;
 722         if (has_more) {
 723           if (!read_is_valid(data, 4, data_end))
 724             vpx_internal_error(&pc->error, VPX_CODEC_CORRUPT_FRAME,
 725                          "Truncated packet or corrupt tile length");
 726
 727           size = read_be32(data);
 728           data += 4;
 729         } else {
 730           size = data_end - data;
 731         }
 732
 733         setup_token_decoder(pbi, data, size, &residual_bc);
 734         decode_tile(pbi, &residual_bc);
 735         data += size;
 736       }
 737     }
 738   }
 739
 740   return vp9_reader_find_end(&residual_bc);
 741 }
 742
 743 static void check_sync_code(VP9_COMMON *cm, struct vp9_read_bit_buffer *rb) {
 744   if (vp9_rb_read_literal(rb, 8) != SYNC_CODE_0 ||
 745       vp9_rb_read_literal(rb, 8) != SYNC_CODE_1 ||
 746       vp9_rb_read_literal(rb, 8) != SYNC_CODE_2) {
 747     vpx_internal_error(&cm->error, VPX_CODEC_UNSUP_BITSTREAM,
 748                        "Invalid frame sync code");
 749   }
 750 }
 751
 752 static void error_handler(void *data, size_t bit_offset) {
 753   VP9_COMMON *const cm = (VP9_COMMON *)data;
 754   vpx_internal_error(&cm->error, VPX_CODEC_CORRUPT_FRAME, "Truncated packet");
 755 }
 756
 757 static void setup_inter_inter(VP9_COMMON *cm) {
 758   int i;
 759
 760   cm->allow_comp_inter_inter = 0;
 761   for (i = 1; i < ALLOWED_REFS_PER_FRAME; ++i)
 762     cm->allow_comp_inter_inter |=
 763         cm->ref_frame_sign_bias[i + 1] != cm->ref_frame_sign_bias[1];
 764
 765   if (cm->allow_comp_inter_inter) {
 766     // which one is always-on in comp inter-inter?
 767     if (cm->ref_frame_sign_bias[LAST_FRAME] ==
 768         cm->ref_frame_sign_bias[GOLDEN_FRAME]) {
 769       cm->comp_fixed_ref = ALTREF_FRAME;
 770       cm->comp_var_ref[0] = LAST_FRAME;
 771       cm->comp_var_ref[1] = GOLDEN_FRAME;
 772     } else if (cm->ref_frame_sign_bias[LAST_FRAME] ==
 773                cm->ref_frame_sign_bias[ALTREF_FRAME]) {
 774       cm->comp_fixed_ref = GOLDEN_FRAME;
 775       cm->comp_var_ref[0] = LAST_FRAME;
 776       cm->comp_var_ref[1] = ALTREF_FRAME;
 777     } else {
 778       cm->comp_fixed_ref = LAST_FRAME;
 779       cm->comp_var_ref[0] = GOLDEN_FRAME;
 780       cm->comp_var_ref[1] = ALTREF_FRAME;
 781     }
 782   }
 783 }
 784
 785 #define RESERVED \
 786   if (vp9_rb_read_bit(rb)) \
 787       vpx_internal_error(&cm->error, VPX_CODEC_UNSUP_BITSTREAM, \
 788                          "Reserved bit must be unset")
 789
 790 static size_t read_uncompressed_header(VP9D_COMP *pbi,
 791                                        struct vp9_read_bit_buffer *rb) {
 792   VP9_COMMON *const cm = &pbi->common;
 793   MACROBLOCKD *const xd = &pbi->mb;
 794   int i;
 795
 796   cm->last_frame_type = cm->frame_type;
 797
 798   if (vp9_rb_read_literal(rb, 2) != 0x2)
 799       vpx_internal_error(&cm->error, VPX_CODEC_UNSUP_BITSTREAM,
 800                          "Invalid frame marker");
 801
 802   cm->version = vp9_rb_read_bit(rb);
 803   RESERVED;
 804
 805   if (vp9_rb_read_bit(rb)) {
 806     // show an existing frame directly
 807     int frame_to_show = cm->ref_frame_map[vp9_rb_read_literal(rb, 3)];
 808     ref_cnt_fb(cm->fb_idx_ref_cnt, &cm->new_fb_idx, frame_to_show);
 809     pbi->refresh_frame_flags = 0;
 810     cm->lf.filter_level = 0;
 811     return 0;
 812   }
 813
 814   cm->frame_type = (FRAME_TYPE) vp9_rb_read_bit(rb);
 815   cm->show_frame = vp9_rb_read_bit(rb);
 816   cm->error_resilient_mode = vp9_rb_read_bit(rb);
 817
 818   if (cm->frame_type == KEY_FRAME) {
 819     int csp;
 820
 821     check_sync_code(cm, rb);
 822
 823     csp = vp9_rb_read_literal(rb, 3);  // colorspace
 824     if (csp != 7) {  // != sRGB
 825       vp9_rb_read_bit(rb);  // [16,235] (including xvycc) vs [0,255] range
 826       if (cm->version == 1) {
 827         cm->subsampling_x = vp9_rb_read_bit(rb);
 828         cm->subsampling_y = vp9_rb_read_bit(rb);
 829         vp9_rb_read_bit(rb);  // has extra plane
 830       } else {
 831         cm->subsampling_y = cm->subsampling_x = 1;
 832       }
 833     } else {
 834       if (cm->version == 1) {
 835         cm->subsampling_y = cm->subsampling_x = 0;
 836         vp9_rb_read_bit(rb);  // has extra plane
 837       } else {
 838         vpx_internal_error(&cm->error, VPX_CODEC_UNSUP_BITSTREAM,
 839                            "RGB not supported in profile 0");
 840       }
 841     }
 842
 843     pbi->refresh_frame_flags = (1 << NUM_REF_FRAMES) - 1;
 844
 845     for (i = 0; i < ALLOWED_REFS_PER_FRAME; ++i)
 846       cm->active_ref_idx[i] = cm->new_fb_idx;
 847
 848     setup_frame_size(pbi, rb);
 849   } else {
 850     cm->intra_only = cm->show_frame ? 0 : vp9_rb_read_bit(rb);
 851
 852     cm->reset_frame_context = cm->error_resilient_mode ?
 853         0 : vp9_rb_read_literal(rb, 2);
 854
 855     if (cm->intra_only) {
 856       check_sync_code(cm, rb);
 857
 858       pbi->refresh_frame_flags = vp9_rb_read_literal(rb, NUM_REF_FRAMES);
 859       setup_frame_size(pbi, rb);
 860     } else {
 861       pbi->refresh_frame_flags = vp9_rb_read_literal(rb, NUM_REF_FRAMES);
 862
 863       for (i = 0; i < ALLOWED_REFS_PER_FRAME; ++i) {
 864         const int ref = vp9_rb_read_literal(rb, NUM_REF_FRAMES_LOG2);
 865         cm->active_ref_idx[i] = cm->ref_frame_map[ref];
 866         cm->ref_frame_sign_bias[LAST_FRAME + i] = vp9_rb_read_bit(rb);
 867       }
 868
 869       setup_frame_size_with_refs(pbi, rb);
 870
 871       xd->allow_high_precision_mv = vp9_rb_read_bit(rb);
 872       cm->mcomp_filter_type = read_interp_filter_type(rb);
 873
 874       for (i = 0; i < ALLOWED_REFS_PER_FRAME; ++i)
 875         vp9_setup_scale_factors(cm, i);
 876
 877       setup_inter_inter(cm);
 878     }
 879   }
 880
 881   if (!cm->error_resilient_mode) {
 882     cm->refresh_frame_context = vp9_rb_read_bit(rb);
 883     cm->frame_parallel_decoding_mode = vp9_rb_read_bit(rb);
 884   } else {
 885     cm->refresh_frame_context = 0;
 886     cm->frame_parallel_decoding_mode = 1;
 887   }
 888
 889   cm->frame_context_idx = vp9_rb_read_literal(rb, NUM_FRAME_CONTEXTS_LOG2);
 890
 891   if (cm->frame_type == KEY_FRAME || cm->error_resilient_mode || cm->intra_only)
 892     vp9_setup_past_independence(cm, xd);
 893
 894   setup_loopfilter(&cm->lf, rb);
 895   setup_quantization(pbi, rb);
 896   setup_segmentation(&xd->seg, rb);
 897
 898   setup_tile_info(cm, rb);
 899
 900   return vp9_rb_read_literal(rb, 16);
 901 }
 902
 903 static int read_compressed_header(VP9D_COMP *pbi, const uint8_t *data,
 904                                   size_t partition_size) {
 905   VP9_COMMON *const cm = &pbi->common;
 906   MACROBLOCKD *const xd = &pbi->mb;
 907   vp9_reader r;
 908
 909   if (vp9_reader_init(&r, data, partition_size))
 910     vpx_internal_error(&cm->error, VPX_CODEC_MEM_ERROR,
 911                        "Failed to allocate bool decoder 0");
 912
 913   cm->tx_mode = xd->lossless ? ONLY_4X4 : read_tx_mode(&r);
 914   if (cm->tx_mode == TX_MODE_SELECT)
 915     read_tx_probs(&cm->fc.tx_probs, &r);
 916   read_coef_probs(&cm->fc, cm->tx_mode, &r);
 917
 918   vp9_prepare_read_mode_info(pbi, &r);
 919
 920   return vp9_reader_has_error(&r);
 921 }
 922
 923 void vp9_init_dequantizer(VP9_COMMON *cm) {
 924   int q;
 925
 926   for (q = 0; q < QINDEX_RANGE; q++) {
 927     cm->y_dequant[q][0] = vp9_dc_quant(q, cm->y_dc_delta_q);
 928     cm->y_dequant[q][1] = vp9_ac_quant(q, 0);
 929
 930     cm->uv_dequant[q][0] = vp9_dc_quant(q, cm->uv_dc_delta_q);
 931     cm->uv_dequant[q][1] = vp9_ac_quant(q, cm->uv_ac_delta_q);
 932   }
 933 }
 934
 935 int vp9_decode_frame(VP9D_COMP *pbi, const uint8_t **p_data_end) {
 936   int i;
 937   VP9_COMMON *const pc = &pbi->common;
 938   MACROBLOCKD *const xd = &pbi->mb;
 939
 940   const uint8_t *data = pbi->source;
 941   const uint8_t *data_end = pbi->source + pbi->source_sz;
 942
 943   struct vp9_read_bit_buffer rb = { data, data_end, 0,
 944                                     pc, error_handler };
 945   const size_t first_partition_size = read_uncompressed_header(pbi, &rb);
 946   const int keyframe = pc->frame_type == KEY_FRAME;
 947   YV12_BUFFER_CONFIG *new_fb = &pc->yv12_fb[pc->new_fb_idx];
 948
 949   if (!first_partition_size) {
 950     // showing a frame directly
 951     *p_data_end = data + 1;
 952     return 0;
 953   }
 954   data += vp9_rb_bytes_read(&rb);
 955   xd->corrupted = 0;
 956   new_fb->corrupted = 0;
 957   pbi->do_loopfilter_inline =
 958       (pc->log2_tile_rows | pc->log2_tile_cols) == 0 && pc->lf.filter_level;
 959
 960   if (!pbi->decoded_key_frame && !keyframe)
 961     return -1;
 962
 963   if (!read_is_valid(data, first_partition_size, data_end))
 964     vpx_internal_error(&pc->error, VPX_CODEC_CORRUPT_FRAME,
 965                        "Truncated packet or corrupt header length");
 966
 967   xd->mode_info_context = pc->mi;
 968   xd->prev_mode_info_context = pc->prev_mi;
 969   xd->mode_info_stride = pc->mode_info_stride;
 970
 971   init_dequantizer(pc, &pbi->mb);
 972
 973   if (!keyframe)
 974     vp9_setup_interp_filters(xd, pc->mcomp_filter_type, pc);
 975
 976   pc->fc = pc->frame_contexts[pc->frame_context_idx];
 977
 978   vp9_zero(pc->counts);
 979
 980   // Initialize xd pointers. Any reference should do for xd->pre, so use 0.
 981   setup_pre_planes(xd, 0, &pc->yv12_fb[pc->active_ref_idx[0]], 0, 0, NULL);
 982   setup_dst_planes(xd, new_fb, 0, 0);
 983
 984   new_fb->corrupted |= read_compressed_header(pbi, data, first_partition_size);
 985
 986   // Create the segmentation map structure and set to 0
 987   if (!pc->last_frame_seg_map)
 988     CHECK_MEM_ERROR(pc, pc->last_frame_seg_map,
 989                     vpx_calloc((pc->mi_rows * pc->mi_cols), 1));
 990
 991   setup_block_dptrs(xd, pc->subsampling_x, pc->subsampling_y);
 992
 993   // clear out the coeff buffer
 994   for (i = 0; i < MAX_MB_PLANE; ++i)
 995     vp9_zero(xd->plane[i].qcoeff);
 996
 997   set_prev_mi(pc);
 998
 999   *p_data_end = decode_tiles(pbi, data + first_partition_size);
1000
1001   pc->last_width = pc->width;
1002   pc->last_height = pc->height;
1003
1004   new_fb->corrupted |= xd->corrupted;
1005
1006   if (!pbi->decoded_key_frame) {
1007     if (keyframe && !new_fb->corrupted)
1008       pbi->decoded_key_frame = 1;
1009     else
1010       vpx_internal_error(&pc->error, VPX_CODEC_CORRUPT_FRAME,
1011                          "A stream must start with a complete key frame");
1012   }
1013
1014   if (!pc->error_resilient_mode && !pc->frame_parallel_decoding_mode) {
1015     vp9_adapt_coef_probs(pc);
1016
1017     if (!keyframe && !pc->intra_only) {
1018       vp9_adapt_mode_probs(pc);
1019       vp9_adapt_mv_probs(pc, xd->allow_high_precision_mv);
1020     }
1021   }
1022
1023   if (pc->refresh_frame_context)
1024     pc->frame_contexts[pc->frame_context_idx] = pc->fc;
1025
1026   return 0;
1027 }