vp9: add mxext versions of the single-block (w=4,npx=8) h/v loopfilters.
[ffmpeg.git] / libavcodec / truemotion2.c
1 /*
2  * Duck/ON2 TrueMotion 2 Decoder
3  * Copyright (c) 2005 Konstantin Shishkov
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * Duck TrueMotion2 decoder.
25  */
26
27 #include <inttypes.h>
28
29 #include "avcodec.h"
30 #include "bswapdsp.h"
31 #include "bytestream.h"
32 #include "get_bits.h"
33 #include "internal.h"
34
35 #define TM2_ESCAPE 0x80000000
36 #define TM2_DELTAS 64
37
38 /* Huffman-coded streams of different types of blocks */
39 enum TM2_STREAMS {
40     TM2_C_HI = 0,
41     TM2_C_LO,
42     TM2_L_HI,
43     TM2_L_LO,
44     TM2_UPD,
45     TM2_MOT,
46     TM2_TYPE,
47     TM2_NUM_STREAMS
48 };
49
50 /* Block types */
51 enum TM2_BLOCKS {
52     TM2_HI_RES = 0,
53     TM2_MED_RES,
54     TM2_LOW_RES,
55     TM2_NULL_RES,
56     TM2_UPDATE,
57     TM2_STILL,
58     TM2_MOTION
59 };
60
61 typedef struct TM2Context {
62     AVCodecContext *avctx;
63     AVFrame *pic;
64
65     GetBitContext gb;
66     BswapDSPContext bdsp;
67
68     uint8_t *buffer;
69     int buffer_size;
70
71     /* TM2 streams */
72     int *tokens[TM2_NUM_STREAMS];
73     int tok_lens[TM2_NUM_STREAMS];
74     int tok_ptrs[TM2_NUM_STREAMS];
75     int deltas[TM2_NUM_STREAMS][TM2_DELTAS];
76     /* for blocks decoding */
77     int D[4];
78     int CD[4];
79     int *last;
80     int *clast;
81
82     /* data for current and previous frame */
83     int *Y1_base, *U1_base, *V1_base, *Y2_base, *U2_base, *V2_base;
84     int *Y1, *U1, *V1, *Y2, *U2, *V2;
85     int y_stride, uv_stride;
86     int cur;
87 } TM2Context;
88
89 /**
90 * Huffman codes for each of streams
91 */
92 typedef struct TM2Codes {
93     VLC vlc; ///< table for FFmpeg bitstream reader
94     int bits;
95     int *recode; ///< table for converting from code indexes to values
96     int length;
97 } TM2Codes;
98
99 /**
100 * structure for gathering Huffman codes information
101 */
102 typedef struct TM2Huff {
103     int val_bits; ///< length of literal
104     int max_bits; ///< maximum length of code
105     int min_bits; ///< minimum length of code
106     int nodes; ///< total number of nodes in tree
107     int num; ///< current number filled
108     int max_num; ///< total number of codes
109     int *nums; ///< literals
110     uint32_t *bits; ///< codes
111     int *lens; ///< codelengths
112 } TM2Huff;
113
114 static int tm2_read_tree(TM2Context *ctx, uint32_t prefix, int length, TM2Huff *huff)
115 {
116     int ret;
117     if (length > huff->max_bits) {
118         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Tree exceeded its given depth (%i)\n",
119                huff->max_bits);
120         return AVERROR_INVALIDDATA;
121     }
122
123     if (!get_bits1(&ctx->gb)) { /* literal */
124         if (length == 0) {
125             length = 1;
126         }
127         if (huff->num >= huff->max_num) {
128             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Too many literals\n");
129             return AVERROR_INVALIDDATA;
130         }
131         huff->nums[huff->num] = get_bits_long(&ctx->gb, huff->val_bits);
132         huff->bits[huff->num] = prefix;
133         huff->lens[huff->num] = length;
134         huff->num++;
135         return 0;
136     } else { /* non-terminal node */
137         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, prefix << 1, length + 1, huff)) < 0)
138             return ret;
139         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, (prefix << 1) | 1, length + 1, huff)) < 0)
140             return ret;
141     }
142     return 0;
143 }
144
145 static int tm2_build_huff_table(TM2Context *ctx, TM2Codes *code)
146 {
147     TM2Huff huff;
148     int res = 0;
149
150     huff.val_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
151     huff.max_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
152     huff.min_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
153     huff.nodes    = get_bits_long(&ctx->gb, 17);
154     huff.num      = 0;
155
156     /* check for correct codes parameters */
157     if ((huff.val_bits < 1) || (huff.val_bits > 32) ||
158         (huff.max_bits < 0) || (huff.max_bits > 25)) {
159         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect tree parameters - literal "
160                "length: %i, max code length: %i\n", huff.val_bits, huff.max_bits);
161         return AVERROR_INVALIDDATA;
162     }
163     if ((huff.nodes <= 0) || (huff.nodes > 0x10000)) {
164         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of Huffman tree "
165                "nodes: %i\n", huff.nodes);
166         return AVERROR_INVALIDDATA;
167     }
168     /* one-node tree */
169     if (huff.max_bits == 0)
170         huff.max_bits = 1;
171
172     /* allocate space for codes - it is exactly ceil(nodes / 2) entries */
173     huff.max_num = (huff.nodes + 1) >> 1;
174     huff.nums    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(int));
175     huff.bits    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(uint32_t));
176     huff.lens    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(int));
177
178     if (!huff.nums || !huff.bits || !huff.lens) {
179         res = AVERROR(ENOMEM);
180         goto out;
181     }
182
183     res = tm2_read_tree(ctx, 0, 0, &huff);
184
185     if (huff.num != huff.max_num) {
186         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Got less codes than expected: %i of %i\n",
187                huff.num, huff.max_num);
188         res = AVERROR_INVALIDDATA;
189     }
190
191     /* convert codes to vlc_table */
192     if (res >= 0) {
193         int i;
194
195         res = init_vlc(&code->vlc, huff.max_bits, huff.max_num,
196                        huff.lens, sizeof(int), sizeof(int),
197                        huff.bits, sizeof(uint32_t), sizeof(uint32_t), 0);
198         if (res < 0)
199             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot build VLC table\n");
200         else {
201             code->bits = huff.max_bits;
202             code->length = huff.max_num;
203             code->recode = av_malloc_array(code->length, sizeof(int));
204             if (!code->recode) {
205                 res = AVERROR(ENOMEM);
206                 goto out;
207             }
208             for (i = 0; i < code->length; i++)
209                 code->recode[i] = huff.nums[i];
210         }
211     }
212
213 out:
214     /* free allocated memory */
215     av_free(huff.nums);
216     av_free(huff.bits);
217     av_free(huff.lens);
218
219     return res;
220 }
221
222 static void tm2_free_codes(TM2Codes *code)
223 {
224     av_free(code->recode);
225     if (code->vlc.table)
226         ff_free_vlc(&code->vlc);
227 }
228
229 static inline int tm2_get_token(GetBitContext *gb, TM2Codes *code)
230 {
231     int val;
232     val = get_vlc2(gb, code->vlc.table, code->bits, 1);
233     if(val<0)
234         return -1;
235     return code->recode[val];
236 }
237
238 #define TM2_OLD_HEADER_MAGIC 0x00000100
239 #define TM2_NEW_HEADER_MAGIC 0x00000101
240
241 static inline int tm2_read_header(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf)
242 {
243     uint32_t magic = AV_RL32(buf);
244
245     switch (magic) {
246     case TM2_OLD_HEADER_MAGIC:
247         avpriv_request_sample(ctx->avctx, "Old TM2 header");
248         return 0;
249     case TM2_NEW_HEADER_MAGIC:
250         return 0;
251     default:
252         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Not a TM2 header: 0x%08"PRIX32"\n",
253                magic);
254         return AVERROR_INVALIDDATA;
255     }
256 }
257
258 static int tm2_read_deltas(TM2Context *ctx, int stream_id)
259 {
260     int d, mb;
261     int i, v;
262
263     d  = get_bits(&ctx->gb, 9);
264     mb = get_bits(&ctx->gb, 5);
265
266     av_assert2(mb < 32);
267     if ((d < 1) || (d > TM2_DELTAS) || (mb < 1)) {
268         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect delta table: %i deltas x %i bits\n", d, mb);
269         return AVERROR_INVALIDDATA;
270     }
271
272     for (i = 0; i < d; i++) {
273         v = get_bits_long(&ctx->gb, mb);
274         if (v & (1 << (mb - 1)))
275             ctx->deltas[stream_id][i] = v - (1 << mb);
276         else
277             ctx->deltas[stream_id][i] = v;
278     }
279     for (; i < TM2_DELTAS; i++)
280         ctx->deltas[stream_id][i] = 0;
281
282     return 0;
283 }
284
285 static int tm2_read_stream(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf, int stream_id, int buf_size)
286 {
287     int i, ret;
288     int skip = 0;
289     int len, toks, pos;
290     TM2Codes codes;
291     GetByteContext gb;
292
293     if (buf_size < 4) {
294         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough space for len left\n");
295         return AVERROR_INVALIDDATA;
296     }
297
298     /* get stream length in dwords */
299     bytestream2_init(&gb, buf, buf_size);
300     len  = bytestream2_get_be32(&gb);
301     skip = len * 4 + 4;
302
303     if (len == 0)
304         return 4;
305
306     if (len >= INT_MAX / 4 - 1 || len < 0 || skip > buf_size) {
307         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error, invalid stream size.\n");
308         return AVERROR_INVALIDDATA;
309     }
310
311     toks = bytestream2_get_be32(&gb);
312     if (toks & 1) {
313         len = bytestream2_get_be32(&gb);
314         if (len == TM2_ESCAPE) {
315             len = bytestream2_get_be32(&gb);
316         }
317         if (len > 0) {
318             pos = bytestream2_tell(&gb);
319             if (skip <= pos)
320                 return AVERROR_INVALIDDATA;
321             init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
322             if ((ret = tm2_read_deltas(ctx, stream_id)) < 0)
323                 return ret;
324             bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
325         }
326     }
327     /* skip unused fields */
328     len = bytestream2_get_be32(&gb);
329     if (len == TM2_ESCAPE) { /* some unknown length - could be escaped too */
330         bytestream2_skip(&gb, 8); /* unused by decoder */
331     } else {
332         bytestream2_skip(&gb, 4); /* unused by decoder */
333     }
334
335     pos = bytestream2_tell(&gb);
336     if (skip <= pos)
337         return AVERROR_INVALIDDATA;
338     init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
339     if ((ret = tm2_build_huff_table(ctx, &codes)) < 0)
340         return ret;
341     bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
342
343     toks >>= 1;
344     /* check if we have sane number of tokens */
345     if ((toks < 0) || (toks > 0xFFFFFF)) {
346         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
347         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
348         goto end;
349     }
350     ret = av_reallocp_array(&ctx->tokens[stream_id], toks, sizeof(int));
351     if (ret < 0) {
352         ctx->tok_lens[stream_id] = 0;
353         goto end;
354     }
355     ctx->tok_lens[stream_id] = toks;
356     len = bytestream2_get_be32(&gb);
357     if (len > 0) {
358         pos = bytestream2_tell(&gb);
359         if (skip <= pos) {
360             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
361             goto end;
362         }
363         init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
364         for (i = 0; i < toks; i++) {
365             if (get_bits_left(&ctx->gb) <= 0) {
366                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
367                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
368                 goto end;
369             }
370             ctx->tokens[stream_id][i] = tm2_get_token(&ctx->gb, &codes);
371             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS || ctx->tokens[stream_id][i]<0) {
372                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
373                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
374                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
375                 goto end;
376             }
377         }
378     } else {
379         for (i = 0; i < toks; i++) {
380             ctx->tokens[stream_id][i] = codes.recode[0];
381             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS) {
382                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
383                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
384                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
385                 goto end;
386             }
387         }
388     }
389
390     ret = skip;
391
392 end:
393     tm2_free_codes(&codes);
394     return ret;
395 }
396
397 static inline int GET_TOK(TM2Context *ctx,int type)
398 {
399     if (ctx->tok_ptrs[type] >= ctx->tok_lens[type]) {
400         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Read token from stream %i out of bounds (%i>=%i)\n", type, ctx->tok_ptrs[type], ctx->tok_lens[type]);
401         return 0;
402     }
403     if (type <= TM2_MOT) {
404         if (ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]] >= TM2_DELTAS) {
405             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "token %d is too large\n", ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]]);
406             return 0;
407         }
408         return ctx->deltas[type][ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++]];
409     }
410     return ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++];
411 }
412
413 /* blocks decoding routines */
414
415 /* common Y, U, V pointers initialisation */
416 #define TM2_INIT_POINTERS() \
417     int *last, *clast; \
418     int *Y, *U, *V;\
419     int Ystride, Ustride, Vstride;\
420 \
421     Ystride = ctx->y_stride;\
422     Vstride = ctx->uv_stride;\
423     Ustride = ctx->uv_stride;\
424     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1) + by * 4 * Ystride + bx * 4;\
425     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1) + by * 2 * Vstride + bx * 2;\
426     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1) + by * 2 * Ustride + bx * 2;\
427     last = ctx->last + bx * 4;\
428     clast = ctx->clast + bx * 4;
429
430 #define TM2_INIT_POINTERS_2() \
431     int *Yo, *Uo, *Vo;\
432     int oYstride, oUstride, oVstride;\
433 \
434     TM2_INIT_POINTERS();\
435     oYstride = Ystride;\
436     oVstride = Vstride;\
437     oUstride = Ustride;\
438     Yo = (ctx->cur?ctx->Y1:ctx->Y2) + by * 4 * oYstride + bx * 4;\
439     Vo = (ctx->cur?ctx->V1:ctx->V2) + by * 2 * oVstride + bx * 2;\
440     Uo = (ctx->cur?ctx->U1:ctx->U2) + by * 2 * oUstride + bx * 2;
441
442 /* recalculate last and delta values for next blocks */
443 #define TM2_RECALC_BLOCK(CHR, stride, last, CD) {\
444     CD[0] = CHR[1] - last[1];\
445     CD[1] = (int)CHR[stride + 1] - (int)CHR[1];\
446     last[0] = (int)CHR[stride + 0];\
447     last[1] = (int)CHR[stride + 1];}
448
449 /* common operations - add deltas to 4x4 block of luma or 2x2 blocks of chroma */
450 static inline void tm2_apply_deltas(TM2Context *ctx, int* Y, int stride, int *deltas, int *last)
451 {
452     int ct, d;
453     int i, j;
454
455     for (j = 0; j < 4; j++){
456         ct = ctx->D[j];
457         for (i = 0; i < 4; i++){
458             d        = deltas[i + j * 4];
459             ct      += d;
460             last[i] += ct;
461             Y[i]     = av_clip_uint8(last[i]);
462         }
463         Y        += stride;
464         ctx->D[j] = ct;
465     }
466 }
467
468 static inline void tm2_high_chroma(int *data, int stride, int *last, int *CD, int *deltas)
469 {
470     int i, j;
471     for (j = 0; j < 2; j++) {
472         for (i = 0; i < 2; i++)  {
473             CD[j]   += deltas[i + j * 2];
474             last[i] += CD[j];
475             data[i]  = last[i];
476         }
477         data += stride;
478     }
479 }
480
481 static inline void tm2_low_chroma(int *data, int stride, int *clast, int *CD, int *deltas, int bx)
482 {
483     int t;
484     int l;
485     int prev;
486
487     if (bx > 0)
488         prev = clast[-3];
489     else
490         prev = 0;
491     t        = (CD[0] + CD[1]) >> 1;
492     l        = (prev - CD[0] - CD[1] + clast[1]) >> 1;
493     CD[1]    = CD[0] + CD[1] - t;
494     CD[0]    = t;
495     clast[0] = l;
496
497     tm2_high_chroma(data, stride, clast, CD, deltas);
498 }
499
500 static inline void tm2_hi_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
501 {
502     int i;
503     int deltas[16];
504     TM2_INIT_POINTERS();
505
506     /* hi-res chroma */
507     for (i = 0; i < 4; i++) {
508         deltas[i]     = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
509         deltas[i + 4] = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
510     }
511     tm2_high_chroma(U, Ustride, clast,     ctx->CD,     deltas);
512     tm2_high_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas + 4);
513
514     /* hi-res luma */
515     for (i = 0; i < 16; i++)
516         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
517
518     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
519 }
520
521 static inline void tm2_med_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
522 {
523     int i;
524     int deltas[16];
525     TM2_INIT_POINTERS();
526
527     /* low-res chroma */
528     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
529     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
530     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
531
532     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
533     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
534     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
535
536     /* hi-res luma */
537     for (i = 0; i < 16; i++)
538         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
539
540     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
541 }
542
543 static inline void tm2_low_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
544 {
545     int i;
546     int t1, t2;
547     int deltas[16];
548     TM2_INIT_POINTERS();
549
550     /* low-res chroma */
551     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
552     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
553     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
554
555     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
556     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
557     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
558
559     /* low-res luma */
560     for (i = 0; i < 16; i++)
561         deltas[i] = 0;
562
563     deltas[ 0] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
564     deltas[ 2] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
565     deltas[ 8] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
566     deltas[10] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
567
568     if (bx > 0)
569         last[0] = (last[-1] - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3] + last[1]) >> 1;
570     else
571         last[0] = (last[1]  - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3])>> 1;
572     last[2] = (last[1] + last[3]) >> 1;
573
574     t1 = ctx->D[0] + ctx->D[1];
575     ctx->D[0] = t1 >> 1;
576     ctx->D[1] = t1 - (t1 >> 1);
577     t2 = ctx->D[2] + ctx->D[3];
578     ctx->D[2] = t2 >> 1;
579     ctx->D[3] = t2 - (t2 >> 1);
580
581     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
582 }
583
584 static inline void tm2_null_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
585 {
586     int i;
587     int ct;
588     int left, right, diff;
589     int deltas[16];
590     TM2_INIT_POINTERS();
591
592     /* null chroma */
593     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
594     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
595
596     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
597     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
598
599     /* null luma */
600     for (i = 0; i < 16; i++)
601         deltas[i] = 0;
602
603     ct = ctx->D[0] + ctx->D[1] + ctx->D[2] + ctx->D[3];
604
605     if (bx > 0)
606         left = last[-1] - ct;
607     else
608         left = 0;
609
610     right   = last[3];
611     diff    = right - left;
612     last[0] = left + (diff >> 2);
613     last[1] = left + (diff >> 1);
614     last[2] = right - (diff >> 2);
615     last[3] = right;
616     {
617         int tp = left;
618
619         ctx->D[0] = (tp + (ct >> 2)) - left;
620         left     += ctx->D[0];
621         ctx->D[1] = (tp + (ct >> 1)) - left;
622         left     += ctx->D[1];
623         ctx->D[2] = ((tp + ct) - (ct >> 2)) - left;
624         left     += ctx->D[2];
625         ctx->D[3] = (tp + ct) - left;
626     }
627     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
628 }
629
630 static inline void tm2_still_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
631 {
632     int i, j;
633     TM2_INIT_POINTERS_2();
634
635     /* update chroma */
636     for (j = 0; j < 2; j++) {
637         for (i = 0; i < 2; i++){
638             U[i] = Uo[i];
639             V[i] = Vo[i];
640         }
641         U  += Ustride; V += Vstride;
642         Uo += oUstride; Vo += oVstride;
643     }
644     U -= Ustride * 2;
645     V -= Vstride * 2;
646     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
647     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
648
649     /* update deltas */
650     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
651     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
652     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
653     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
654
655     for (j = 0; j < 4; j++) {
656         for (i = 0; i < 4; i++) {
657             Y[i]    = Yo[i];
658             last[i] = Yo[i];
659         }
660         Y  += Ystride;
661         Yo += oYstride;
662     }
663 }
664
665 static inline void tm2_update_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
666 {
667     int i, j;
668     int d;
669     TM2_INIT_POINTERS_2();
670
671     /* update chroma */
672     for (j = 0; j < 2; j++) {
673         for (i = 0; i < 2; i++) {
674             U[i] = Uo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
675             V[i] = Vo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
676         }
677         U  += Ustride;
678         V  += Vstride;
679         Uo += oUstride;
680         Vo += oVstride;
681     }
682     U -= Ustride * 2;
683     V -= Vstride * 2;
684     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
685     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
686
687     /* update deltas */
688     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
689     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
690     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
691     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
692
693     for (j = 0; j < 4; j++) {
694         d = last[3];
695         for (i = 0; i < 4; i++) {
696             Y[i]    = Yo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
697             last[i] = Y[i];
698         }
699         ctx->D[j] = last[3] - d;
700         Y  += Ystride;
701         Yo += oYstride;
702     }
703 }
704
705 static inline void tm2_motion_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
706 {
707     int i, j;
708     int mx, my;
709     TM2_INIT_POINTERS_2();
710
711     mx = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
712     my = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
713     mx = av_clip(mx, -(bx * 4 + 4), ctx->avctx->width  - bx * 4);
714     my = av_clip(my, -(by * 4 + 4), ctx->avctx->height - by * 4);
715
716     if (4*bx+mx<0 || 4*by+my<0 || 4*bx+mx+4 > ctx->avctx->width || 4*by+my+4 > ctx->avctx->height) {
717         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "MV out of picture\n");
718         return;
719     }
720
721     Yo += my * oYstride + mx;
722     Uo += (my >> 1) * oUstride + (mx >> 1);
723     Vo += (my >> 1) * oVstride + (mx >> 1);
724
725     /* copy chroma */
726     for (j = 0; j < 2; j++) {
727         for (i = 0; i < 2; i++) {
728             U[i] = Uo[i];
729             V[i] = Vo[i];
730         }
731         U  += Ustride;
732         V  += Vstride;
733         Uo += oUstride;
734         Vo += oVstride;
735     }
736     U -= Ustride * 2;
737     V -= Vstride * 2;
738     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
739     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
740
741     /* copy luma */
742     for (j = 0; j < 4; j++) {
743         for (i = 0; i < 4; i++) {
744             Y[i] = Yo[i];
745         }
746         Y  += Ystride;
747         Yo += oYstride;
748     }
749     /* calculate deltas */
750     Y -= Ystride * 4;
751     ctx->D[0] = Y[3] - last[3];
752     ctx->D[1] = Y[3 + Ystride] - Y[3];
753     ctx->D[2] = Y[3 + Ystride * 2] - Y[3 + Ystride];
754     ctx->D[3] = Y[3 + Ystride * 3] - Y[3 + Ystride * 2];
755     for (i = 0; i < 4; i++)
756         last[i] = Y[i + Ystride * 3];
757 }
758
759 static int tm2_decode_blocks(TM2Context *ctx, AVFrame *p)
760 {
761     int i, j;
762     int w = ctx->avctx->width, h = ctx->avctx->height, bw = w >> 2, bh = h >> 2, cw = w >> 1;
763     int type;
764     int keyframe = 1;
765     int *Y, *U, *V;
766     uint8_t *dst;
767
768     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
769         ctx->tok_ptrs[i] = 0;
770
771     if (ctx->tok_lens[TM2_TYPE]<bw*bh) {
772         av_log(ctx->avctx,AV_LOG_ERROR,"Got %i tokens for %i blocks\n",ctx->tok_lens[TM2_TYPE],bw*bh);
773         return AVERROR_INVALIDDATA;
774     }
775
776     memset(ctx->last, 0, 4 * bw * sizeof(int));
777     memset(ctx->clast, 0, 4 * bw * sizeof(int));
778
779     for (j = 0; j < bh; j++) {
780         memset(ctx->D, 0, 4 * sizeof(int));
781         memset(ctx->CD, 0, 4 * sizeof(int));
782         for (i = 0; i < bw; i++) {
783             type = GET_TOK(ctx, TM2_TYPE);
784             switch(type) {
785             case TM2_HI_RES:
786                 tm2_hi_res_block(ctx, p, i, j);
787                 break;
788             case TM2_MED_RES:
789                 tm2_med_res_block(ctx, p, i, j);
790                 break;
791             case TM2_LOW_RES:
792                 tm2_low_res_block(ctx, p, i, j);
793                 break;
794             case TM2_NULL_RES:
795                 tm2_null_res_block(ctx, p, i, j);
796                 break;
797             case TM2_UPDATE:
798                 tm2_update_block(ctx, p, i, j);
799                 keyframe = 0;
800                 break;
801             case TM2_STILL:
802                 tm2_still_block(ctx, p, i, j);
803                 keyframe = 0;
804                 break;
805             case TM2_MOTION:
806                 tm2_motion_block(ctx, p, i, j);
807                 keyframe = 0;
808                 break;
809             default:
810                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Skipping unknown block type %i\n", type);
811             }
812         }
813     }
814
815     /* copy data from our buffer to AVFrame */
816     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1);
817     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1);
818     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1);
819     dst = p->data[0];
820     for (j = 0; j < h; j++) {
821         for (i = 0; i < w; i++) {
822             int y = Y[i], u = U[i >> 1], v = V[i >> 1];
823             dst[3*i+0] = av_clip_uint8(y + v);
824             dst[3*i+1] = av_clip_uint8(y);
825             dst[3*i+2] = av_clip_uint8(y + u);
826         }
827
828         /* horizontal edge extension */
829         Y[-4]    = Y[-3]    = Y[-2]    = Y[-1] = Y[0];
830         Y[w + 3] = Y[w + 2] = Y[w + 1] = Y[w]  = Y[w - 1];
831
832         /* vertical edge extension */
833         if (j == 0) {
834             memcpy(Y - 4 - 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
835             memcpy(Y - 4 - 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
836             memcpy(Y - 4 - 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
837             memcpy(Y - 4 - 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
838         } else if (j == h - 1) {
839             memcpy(Y - 4 + 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
840             memcpy(Y - 4 + 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
841             memcpy(Y - 4 + 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
842             memcpy(Y - 4 + 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
843         }
844
845         Y += ctx->y_stride;
846         if (j & 1) {
847             /* horizontal edge extension */
848             U[-2]     = U[-1] = U[0];
849             V[-2]     = V[-1] = V[0];
850             U[cw + 1] = U[cw] = U[cw - 1];
851             V[cw + 1] = V[cw] = V[cw - 1];
852
853             /* vertical edge extension */
854             if (j == 1) {
855                 memcpy(U - 2 - 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
856                 memcpy(V - 2 - 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
857                 memcpy(U - 2 - 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
858                 memcpy(V - 2 - 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
859             } else if (j == h - 1) {
860                 memcpy(U - 2 + 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
861                 memcpy(V - 2 + 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
862                 memcpy(U - 2 + 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
863                 memcpy(V - 2 + 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
864             }
865
866             U += ctx->uv_stride;
867             V += ctx->uv_stride;
868         }
869         dst += p->linesize[0];
870     }
871
872     return keyframe;
873 }
874
875 static const int tm2_stream_order[TM2_NUM_STREAMS] = {
876     TM2_C_HI, TM2_C_LO, TM2_L_HI, TM2_L_LO, TM2_UPD, TM2_MOT, TM2_TYPE
877 };
878
879 #define TM2_HEADER_SIZE 40
880
881 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
882                         void *data, int *got_frame,
883                         AVPacket *avpkt)
884 {
885     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
886     const uint8_t *buf   = avpkt->data;
887     int buf_size         = avpkt->size & ~3;
888     AVFrame * const p    = l->pic;
889     int offset           = TM2_HEADER_SIZE;
890     int i, t, ret;
891
892     av_fast_padded_malloc(&l->buffer, &l->buffer_size, buf_size);
893     if (!l->buffer) {
894         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate temporary buffer\n");
895         return AVERROR(ENOMEM);
896     }
897
898     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, p)) < 0)
899         return ret;
900
901     l->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) l->buffer, (const uint32_t *) buf,
902                       buf_size >> 2);
903
904     if ((ret = tm2_read_header(l, l->buffer)) < 0) {
905         return ret;
906     }
907
908     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
909         if (offset >= buf_size) {
910             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no space for tm2_read_stream\n");
911             return AVERROR_INVALIDDATA;
912         }
913
914         t = tm2_read_stream(l, l->buffer + offset, tm2_stream_order[i],
915                             buf_size - offset);
916         if (t < 0) {
917             int j = tm2_stream_order[i];
918             memset(l->tokens[j], 0, sizeof(**l->tokens) * l->tok_lens[j]);
919             return t;
920         }
921         offset += t;
922     }
923     p->key_frame = tm2_decode_blocks(l, p);
924     if (p->key_frame)
925         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
926     else
927         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
928
929     l->cur = !l->cur;
930     *got_frame      = 1;
931     ret = av_frame_ref(data, l->pic);
932
933     return (ret < 0) ? ret : buf_size;
934 }
935
936 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
937 {
938     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
939     int i, w = avctx->width, h = avctx->height;
940
941     if ((avctx->width & 3) || (avctx->height & 3)) {
942         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Width and height must be multiple of 4\n");
943         return AVERROR(EINVAL);
944     }
945
946     l->avctx       = avctx;
947     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
948
949     l->pic = av_frame_alloc();
950     if (!l->pic)
951         return AVERROR(ENOMEM);
952
953     ff_bswapdsp_init(&l->bdsp);
954
955     l->last  = av_malloc_array(w >> 2, 4 * sizeof(*l->last) );
956     l->clast = av_malloc_array(w >> 2, 4 * sizeof(*l->clast));
957
958     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
959         l->tokens[i] = NULL;
960         l->tok_lens[i] = 0;
961     }
962
963     w += 8;
964     h += 8;
965     l->Y1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->Y1_base));
966     l->Y2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->Y2_base));
967     l->y_stride = w;
968     w = (w + 1) >> 1;
969     h = (h + 1) >> 1;
970     l->U1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->U1_base));
971     l->V1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->V1_base));
972     l->U2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->U2_base));
973     l->V2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->V1_base));
974     l->uv_stride = w;
975     l->cur = 0;
976     if (!l->Y1_base || !l->Y2_base || !l->U1_base ||
977         !l->V1_base || !l->U2_base || !l->V2_base ||
978         !l->last    || !l->clast) {
979         av_freep(&l->Y1_base);
980         av_freep(&l->Y2_base);
981         av_freep(&l->U1_base);
982         av_freep(&l->U2_base);
983         av_freep(&l->V1_base);
984         av_freep(&l->V2_base);
985         av_freep(&l->last);
986         av_freep(&l->clast);
987         av_frame_free(&l->pic);
988         return AVERROR(ENOMEM);
989     }
990     l->Y1 = l->Y1_base + l->y_stride  * 4 + 4;
991     l->Y2 = l->Y2_base + l->y_stride  * 4 + 4;
992     l->U1 = l->U1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
993     l->U2 = l->U2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
994     l->V1 = l->V1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
995     l->V2 = l->V2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
996
997     return 0;
998 }
999
1000 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
1001 {
1002     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
1003     int i;
1004
1005     av_free(l->last);
1006     av_free(l->clast);
1007     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
1008         av_freep(&l->tokens[i]);
1009     if (l->Y1) {
1010         av_freep(&l->Y1_base);
1011         av_freep(&l->U1_base);
1012         av_freep(&l->V1_base);
1013         av_freep(&l->Y2_base);
1014         av_freep(&l->U2_base);
1015         av_freep(&l->V2_base);
1016     }
1017     av_freep(&l->buffer);
1018     l->buffer_size = 0;
1019
1020     av_frame_free(&l->pic);
1021
1022     return 0;
1023 }
1024
1025 AVCodec ff_truemotion2_decoder = {
1026     .name           = "truemotion2",
1027     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Duck TrueMotion 2.0"),
1028     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1029     .id             = AV_CODEC_ID_TRUEMOTION2,
1030     .priv_data_size = sizeof(TM2Context),
1031     .init           = decode_init,
1032     .close          = decode_end,
1033     .decode         = decode_frame,
1034     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1035 };