libavformat/mxfenc: add missing dnxhr mxfcontainer essence ULs
[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     int error;
67     BswapDSPContext bdsp;
68
69     uint8_t *buffer;
70     int buffer_size;
71
72     /* TM2 streams */
73     int *tokens[TM2_NUM_STREAMS];
74     int tok_lens[TM2_NUM_STREAMS];
75     int tok_ptrs[TM2_NUM_STREAMS];
76     int deltas[TM2_NUM_STREAMS][TM2_DELTAS];
77     /* for blocks decoding */
78     int D[4];
79     int CD[4];
80     int *last;
81     int *clast;
82
83     /* data for current and previous frame */
84     int *Y1_base, *U1_base, *V1_base, *Y2_base, *U2_base, *V2_base;
85     int *Y1, *U1, *V1, *Y2, *U2, *V2;
86     int y_stride, uv_stride;
87     int cur;
88 } TM2Context;
89
90 /**
91 * Huffman codes for each of streams
92 */
93 typedef struct TM2Codes {
94     VLC vlc; ///< table for FFmpeg bitstream reader
95     int bits;
96     int *recode; ///< table for converting from code indexes to values
97     int length;
98 } TM2Codes;
99
100 /**
101 * structure for gathering Huffman codes information
102 */
103 typedef struct TM2Huff {
104     int val_bits; ///< length of literal
105     int max_bits; ///< maximum length of code
106     int min_bits; ///< minimum length of code
107     int nodes; ///< total number of nodes in tree
108     int num; ///< current number filled
109     int max_num; ///< total number of codes
110     int *nums; ///< literals
111     uint32_t *bits; ///< codes
112     int *lens; ///< codelengths
113 } TM2Huff;
114
115 static int tm2_read_tree(TM2Context *ctx, uint32_t prefix, int length, TM2Huff *huff)
116 {
117     int ret;
118     if (length > huff->max_bits) {
119         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Tree exceeded its given depth (%i)\n",
120                huff->max_bits);
121         return AVERROR_INVALIDDATA;
122     }
123
124     if (!get_bits1(&ctx->gb)) { /* literal */
125         if (length == 0) {
126             length = 1;
127         }
128         if (huff->num >= huff->max_num) {
129             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Too many literals\n");
130             return AVERROR_INVALIDDATA;
131         }
132         huff->nums[huff->num] = get_bits_long(&ctx->gb, huff->val_bits);
133         huff->bits[huff->num] = prefix;
134         huff->lens[huff->num] = length;
135         huff->num++;
136         return 0;
137     } else { /* non-terminal node */
138         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, prefix << 1, length + 1, huff)) < 0)
139             return ret;
140         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, (prefix << 1) | 1, length + 1, huff)) < 0)
141             return ret;
142     }
143     return 0;
144 }
145
146 static int tm2_build_huff_table(TM2Context *ctx, TM2Codes *code)
147 {
148     TM2Huff huff;
149     int res = 0;
150
151     huff.val_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
152     huff.max_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
153     huff.min_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
154     huff.nodes    = get_bits_long(&ctx->gb, 17);
155     huff.num      = 0;
156
157     /* check for correct codes parameters */
158     if ((huff.val_bits < 1) || (huff.val_bits > 32) ||
159         (huff.max_bits < 0) || (huff.max_bits > 25)) {
160         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect tree parameters - literal "
161                "length: %i, max code length: %i\n", huff.val_bits, huff.max_bits);
162         return AVERROR_INVALIDDATA;
163     }
164     if ((huff.nodes <= 0) || (huff.nodes > 0x10000)) {
165         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of Huffman tree "
166                "nodes: %i\n", huff.nodes);
167         return AVERROR_INVALIDDATA;
168     }
169     /* one-node tree */
170     if (huff.max_bits == 0)
171         huff.max_bits = 1;
172
173     /* allocate space for codes - it is exactly ceil(nodes / 2) entries */
174     huff.max_num = (huff.nodes + 1) >> 1;
175     huff.nums    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(int));
176     huff.bits    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(uint32_t));
177     huff.lens    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(int));
178
179     if (!huff.nums || !huff.bits || !huff.lens) {
180         res = AVERROR(ENOMEM);
181         goto out;
182     }
183
184     res = tm2_read_tree(ctx, 0, 0, &huff);
185
186     if (huff.num != huff.max_num) {
187         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Got less codes than expected: %i of %i\n",
188                huff.num, huff.max_num);
189         res = AVERROR_INVALIDDATA;
190     }
191
192     /* convert codes to vlc_table */
193     if (res >= 0) {
194         int i;
195
196         res = init_vlc(&code->vlc, huff.max_bits, huff.max_num,
197                        huff.lens, sizeof(int), sizeof(int),
198                        huff.bits, sizeof(uint32_t), sizeof(uint32_t), 0);
199         if (res < 0)
200             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot build VLC table\n");
201         else {
202             code->bits = huff.max_bits;
203             code->length = huff.max_num;
204             code->recode = av_malloc_array(code->length, sizeof(int));
205             if (!code->recode) {
206                 res = AVERROR(ENOMEM);
207                 goto out;
208             }
209             for (i = 0; i < code->length; i++)
210                 code->recode[i] = huff.nums[i];
211         }
212     }
213
214 out:
215     /* free allocated memory */
216     av_free(huff.nums);
217     av_free(huff.bits);
218     av_free(huff.lens);
219
220     return res;
221 }
222
223 static void tm2_free_codes(TM2Codes *code)
224 {
225     av_free(code->recode);
226     if (code->vlc.table)
227         ff_free_vlc(&code->vlc);
228 }
229
230 static inline int tm2_get_token(GetBitContext *gb, TM2Codes *code)
231 {
232     int val;
233     val = get_vlc2(gb, code->vlc.table, code->bits, 1);
234     if(val<0)
235         return -1;
236     return code->recode[val];
237 }
238
239 #define TM2_OLD_HEADER_MAGIC 0x00000100
240 #define TM2_NEW_HEADER_MAGIC 0x00000101
241
242 static inline int tm2_read_header(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf)
243 {
244     uint32_t magic = AV_RL32(buf);
245
246     switch (magic) {
247     case TM2_OLD_HEADER_MAGIC:
248         avpriv_request_sample(ctx->avctx, "Old TM2 header");
249         return 0;
250     case TM2_NEW_HEADER_MAGIC:
251         return 0;
252     default:
253         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Not a TM2 header: 0x%08"PRIX32"\n",
254                magic);
255         return AVERROR_INVALIDDATA;
256     }
257 }
258
259 static int tm2_read_deltas(TM2Context *ctx, int stream_id)
260 {
261     int d, mb;
262     int i, v;
263
264     d  = get_bits(&ctx->gb, 9);
265     mb = get_bits(&ctx->gb, 5);
266
267     av_assert2(mb < 32);
268     if ((d < 1) || (d > TM2_DELTAS) || (mb < 1)) {
269         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect delta table: %i deltas x %i bits\n", d, mb);
270         return AVERROR_INVALIDDATA;
271     }
272
273     for (i = 0; i < d; i++) {
274         v = get_bits_long(&ctx->gb, mb);
275         if (v & (1 << (mb - 1)))
276             ctx->deltas[stream_id][i] = v - (1U << mb);
277         else
278             ctx->deltas[stream_id][i] = v;
279     }
280     for (; i < TM2_DELTAS; i++)
281         ctx->deltas[stream_id][i] = 0;
282
283     return 0;
284 }
285
286 static int tm2_read_stream(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf, int stream_id, int buf_size)
287 {
288     int i, ret;
289     int skip = 0;
290     int len, toks, pos;
291     TM2Codes codes;
292     GetByteContext gb;
293
294     if (buf_size < 4) {
295         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough space for len left\n");
296         return AVERROR_INVALIDDATA;
297     }
298
299     /* get stream length in dwords */
300     bytestream2_init(&gb, buf, buf_size);
301     len  = bytestream2_get_be32(&gb);
302
303     if (len == 0)
304         return 4;
305
306     if (len >= INT_MAX / 4 - 1 || len < 0 || len * 4 + 4 > buf_size) {
307         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error, invalid stream size.\n");
308         return AVERROR_INVALIDDATA;
309     }
310     skip = len * 4 + 4;
311
312     toks = bytestream2_get_be32(&gb);
313     if (toks & 1) {
314         len = bytestream2_get_be32(&gb);
315         if (len == TM2_ESCAPE) {
316             len = bytestream2_get_be32(&gb);
317         }
318         if (len > 0) {
319             pos = bytestream2_tell(&gb);
320             if (skip <= pos)
321                 return AVERROR_INVALIDDATA;
322             init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
323             if ((ret = tm2_read_deltas(ctx, stream_id)) < 0)
324                 return ret;
325             bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
326         }
327     }
328     /* skip unused fields */
329     len = bytestream2_get_be32(&gb);
330     if (len == TM2_ESCAPE) { /* some unknown length - could be escaped too */
331         bytestream2_skip(&gb, 8); /* unused by decoder */
332     } else {
333         bytestream2_skip(&gb, 4); /* unused by decoder */
334     }
335
336     pos = bytestream2_tell(&gb);
337     if (skip <= pos)
338         return AVERROR_INVALIDDATA;
339     init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
340     if ((ret = tm2_build_huff_table(ctx, &codes)) < 0)
341         return ret;
342     bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
343
344     toks >>= 1;
345     /* check if we have sane number of tokens */
346     if ((toks < 0) || (toks > 0xFFFFFF)) {
347         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
348         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
349         goto end;
350     }
351     ret = av_reallocp_array(&ctx->tokens[stream_id], toks, sizeof(int));
352     if (ret < 0) {
353         ctx->tok_lens[stream_id] = 0;
354         goto end;
355     }
356     ctx->tok_lens[stream_id] = toks;
357     len = bytestream2_get_be32(&gb);
358     if (len > 0) {
359         pos = bytestream2_tell(&gb);
360         if (skip <= pos) {
361             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
362             goto end;
363         }
364         init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
365         for (i = 0; i < toks; i++) {
366             if (get_bits_left(&ctx->gb) <= 0) {
367                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
368                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
369                 goto end;
370             }
371             ctx->tokens[stream_id][i] = tm2_get_token(&ctx->gb, &codes);
372             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS || ctx->tokens[stream_id][i]<0) {
373                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
374                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
375                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
376                 goto end;
377             }
378         }
379     } else {
380         if (len < 0) {
381             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
382             goto end;
383         }
384         for (i = 0; i < toks; i++) {
385             ctx->tokens[stream_id][i] = codes.recode[0];
386             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS) {
387                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
388                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
389                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
390                 goto end;
391             }
392         }
393     }
394
395     ret = skip;
396
397 end:
398     tm2_free_codes(&codes);
399     return ret;
400 }
401
402 static inline int GET_TOK(TM2Context *ctx,int type)
403 {
404     if (ctx->tok_ptrs[type] >= ctx->tok_lens[type]) {
405         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]);
406         ctx->error = 1;
407         return 0;
408     }
409     if (type <= TM2_MOT) {
410         if (ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]] >= TM2_DELTAS) {
411             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "token %d is too large\n", ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]]);
412             return 0;
413         }
414         return ctx->deltas[type][ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++]];
415     }
416     return ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++];
417 }
418
419 /* blocks decoding routines */
420
421 /* common Y, U, V pointers initialisation */
422 #define TM2_INIT_POINTERS() \
423     int *last, *clast; \
424     int *Y, *U, *V;\
425     int Ystride, Ustride, Vstride;\
426 \
427     Ystride = ctx->y_stride;\
428     Vstride = ctx->uv_stride;\
429     Ustride = ctx->uv_stride;\
430     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1) + by * 4 * Ystride + bx * 4;\
431     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1) + by * 2 * Vstride + bx * 2;\
432     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1) + by * 2 * Ustride + bx * 2;\
433     last = ctx->last + bx * 4;\
434     clast = ctx->clast + bx * 4;
435
436 #define TM2_INIT_POINTERS_2() \
437     int *Yo, *Uo, *Vo;\
438     int oYstride, oUstride, oVstride;\
439 \
440     TM2_INIT_POINTERS();\
441     oYstride = Ystride;\
442     oVstride = Vstride;\
443     oUstride = Ustride;\
444     Yo = (ctx->cur?ctx->Y1:ctx->Y2) + by * 4 * oYstride + bx * 4;\
445     Vo = (ctx->cur?ctx->V1:ctx->V2) + by * 2 * oVstride + bx * 2;\
446     Uo = (ctx->cur?ctx->U1:ctx->U2) + by * 2 * oUstride + bx * 2;
447
448 /* recalculate last and delta values for next blocks */
449 #define TM2_RECALC_BLOCK(CHR, stride, last, CD) {\
450     CD[0] = (unsigned)CHR[         1] - (unsigned)last[1];\
451     CD[1] = (unsigned)CHR[stride + 1] - (unsigned) CHR[1];\
452     last[0] = (int)CHR[stride + 0];\
453     last[1] = (int)CHR[stride + 1];}
454
455 /* common operations - add deltas to 4x4 block of luma or 2x2 blocks of chroma */
456 static inline void tm2_apply_deltas(TM2Context *ctx, int* Y, int stride, int *deltas, int *last)
457 {
458     unsigned ct, d;
459     int i, j;
460
461     for (j = 0; j < 4; j++){
462         ct = ctx->D[j];
463         for (i = 0; i < 4; i++){
464             d        = deltas[i + j * 4];
465             ct      += d;
466             last[i] += ct;
467             Y[i]     = av_clip_uint8(last[i]);
468         }
469         Y        += stride;
470         ctx->D[j] = ct;
471     }
472 }
473
474 static inline void tm2_high_chroma(int *data, int stride, int *last, unsigned *CD, int *deltas)
475 {
476     int i, j;
477     for (j = 0; j < 2; j++) {
478         for (i = 0; i < 2; i++)  {
479             CD[j]   += deltas[i + j * 2];
480             last[i] += CD[j];
481             data[i]  = last[i];
482         }
483         data += stride;
484     }
485 }
486
487 static inline void tm2_low_chroma(int *data, int stride, int *clast, int *CD, int *deltas, int bx)
488 {
489     int t;
490     int l;
491     int prev;
492
493     if (bx > 0)
494         prev = clast[-3];
495     else
496         prev = 0;
497     t        = (CD[0] + CD[1]) >> 1;
498     l        = (prev - CD[0] - CD[1] + clast[1]) >> 1;
499     CD[1]    = CD[0] + CD[1] - t;
500     CD[0]    = t;
501     clast[0] = l;
502
503     tm2_high_chroma(data, stride, clast, CD, deltas);
504 }
505
506 static inline void tm2_hi_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
507 {
508     int i;
509     int deltas[16];
510     TM2_INIT_POINTERS();
511
512     /* hi-res chroma */
513     for (i = 0; i < 4; i++) {
514         deltas[i]     = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
515         deltas[i + 4] = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
516     }
517     tm2_high_chroma(U, Ustride, clast,     ctx->CD,     deltas);
518     tm2_high_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas + 4);
519
520     /* hi-res luma */
521     for (i = 0; i < 16; i++)
522         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
523
524     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
525 }
526
527 static inline void tm2_med_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
528 {
529     int i;
530     int deltas[16];
531     TM2_INIT_POINTERS();
532
533     /* low-res chroma */
534     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
535     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
536     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
537
538     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
539     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
540     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
541
542     /* hi-res luma */
543     for (i = 0; i < 16; i++)
544         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
545
546     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
547 }
548
549 static inline void tm2_low_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
550 {
551     int i;
552     int t1, t2;
553     int deltas[16];
554     TM2_INIT_POINTERS();
555
556     /* low-res chroma */
557     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
558     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
559     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
560
561     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
562     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
563     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
564
565     /* low-res luma */
566     for (i = 0; i < 16; i++)
567         deltas[i] = 0;
568
569     deltas[ 0] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
570     deltas[ 2] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
571     deltas[ 8] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
572     deltas[10] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
573
574     if (bx > 0)
575         last[0] = (last[-1] - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3] + last[1]) >> 1;
576     else
577         last[0] = (last[1]  - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3])>> 1;
578     last[2] = (last[1] + last[3]) >> 1;
579
580     t1 = ctx->D[0] + ctx->D[1];
581     ctx->D[0] = t1 >> 1;
582     ctx->D[1] = t1 - (t1 >> 1);
583     t2 = ctx->D[2] + ctx->D[3];
584     ctx->D[2] = t2 >> 1;
585     ctx->D[3] = t2 - (t2 >> 1);
586
587     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
588 }
589
590 static inline void tm2_null_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
591 {
592     int i;
593     int ct;
594     int left, right, diff;
595     int deltas[16];
596     TM2_INIT_POINTERS();
597
598     /* null chroma */
599     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
600     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
601
602     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
603     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
604
605     /* null luma */
606     for (i = 0; i < 16; i++)
607         deltas[i] = 0;
608
609     ct = ctx->D[0] + ctx->D[1] + ctx->D[2] + ctx->D[3];
610
611     if (bx > 0)
612         left = last[-1] - ct;
613     else
614         left = 0;
615
616     right   = last[3];
617     diff    = right - left;
618     last[0] = left + (diff >> 2);
619     last[1] = left + (diff >> 1);
620     last[2] = right - (diff >> 2);
621     last[3] = right;
622     {
623         int tp = left;
624
625         ctx->D[0] = (tp + (ct >> 2)) - left;
626         left     += ctx->D[0];
627         ctx->D[1] = (tp + (ct >> 1)) - left;
628         left     += ctx->D[1];
629         ctx->D[2] = ((tp + ct) - (ct >> 2)) - left;
630         left     += ctx->D[2];
631         ctx->D[3] = (tp + ct) - left;
632     }
633     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
634 }
635
636 static inline void tm2_still_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
637 {
638     int i, j;
639     TM2_INIT_POINTERS_2();
640
641     /* update chroma */
642     for (j = 0; j < 2; j++) {
643         for (i = 0; i < 2; i++){
644             U[i] = Uo[i];
645             V[i] = Vo[i];
646         }
647         U  += Ustride; V += Vstride;
648         Uo += oUstride; Vo += oVstride;
649     }
650     U -= Ustride * 2;
651     V -= Vstride * 2;
652     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
653     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
654
655     /* update deltas */
656     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
657     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
658     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
659     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
660
661     for (j = 0; j < 4; j++) {
662         for (i = 0; i < 4; i++) {
663             Y[i]    = Yo[i];
664             last[i] = Yo[i];
665         }
666         Y  += Ystride;
667         Yo += oYstride;
668     }
669 }
670
671 static inline void tm2_update_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
672 {
673     int i, j;
674     int d;
675     TM2_INIT_POINTERS_2();
676
677     /* update chroma */
678     for (j = 0; j < 2; j++) {
679         for (i = 0; i < 2; i++) {
680             U[i] = Uo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
681             V[i] = Vo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
682         }
683         U  += Ustride;
684         V  += Vstride;
685         Uo += oUstride;
686         Vo += oVstride;
687     }
688     U -= Ustride * 2;
689     V -= Vstride * 2;
690     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
691     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
692
693     /* update deltas */
694     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
695     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
696     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
697     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
698
699     for (j = 0; j < 4; j++) {
700         d = last[3];
701         for (i = 0; i < 4; i++) {
702             Y[i]    = Yo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
703             last[i] = Y[i];
704         }
705         ctx->D[j] = last[3] - d;
706         Y  += Ystride;
707         Yo += oYstride;
708     }
709 }
710
711 static inline void tm2_motion_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
712 {
713     int i, j;
714     int mx, my;
715     TM2_INIT_POINTERS_2();
716
717     mx = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
718     my = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
719     mx = av_clip(mx, -(bx * 4 + 4), ctx->avctx->width  - bx * 4);
720     my = av_clip(my, -(by * 4 + 4), ctx->avctx->height - by * 4);
721
722     if (4*bx+mx<0 || 4*by+my<0 || 4*bx+mx+4 > ctx->avctx->width || 4*by+my+4 > ctx->avctx->height) {
723         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "MV out of picture\n");
724         return;
725     }
726
727     Yo += my * oYstride + mx;
728     Uo += (my >> 1) * oUstride + (mx >> 1);
729     Vo += (my >> 1) * oVstride + (mx >> 1);
730
731     /* copy chroma */
732     for (j = 0; j < 2; j++) {
733         for (i = 0; i < 2; i++) {
734             U[i] = Uo[i];
735             V[i] = Vo[i];
736         }
737         U  += Ustride;
738         V  += Vstride;
739         Uo += oUstride;
740         Vo += oVstride;
741     }
742     U -= Ustride * 2;
743     V -= Vstride * 2;
744     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
745     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
746
747     /* copy luma */
748     for (j = 0; j < 4; j++) {
749         for (i = 0; i < 4; i++) {
750             Y[i] = Yo[i];
751         }
752         Y  += Ystride;
753         Yo += oYstride;
754     }
755     /* calculate deltas */
756     Y -= Ystride * 4;
757     ctx->D[0] = Y[3] - last[3];
758     ctx->D[1] = Y[3 + Ystride] - Y[3];
759     ctx->D[2] = Y[3 + Ystride * 2] - Y[3 + Ystride];
760     ctx->D[3] = Y[3 + Ystride * 3] - Y[3 + Ystride * 2];
761     for (i = 0; i < 4; i++)
762         last[i] = Y[i + Ystride * 3];
763 }
764
765 static int tm2_decode_blocks(TM2Context *ctx, AVFrame *p)
766 {
767     int i, j;
768     int w = ctx->avctx->width, h = ctx->avctx->height, bw = w >> 2, bh = h >> 2, cw = w >> 1;
769     int type;
770     int keyframe = 1;
771     int *Y, *U, *V;
772     uint8_t *dst;
773
774     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
775         ctx->tok_ptrs[i] = 0;
776
777     if (ctx->tok_lens[TM2_TYPE]<bw*bh) {
778         av_log(ctx->avctx,AV_LOG_ERROR,"Got %i tokens for %i blocks\n",ctx->tok_lens[TM2_TYPE],bw*bh);
779         return AVERROR_INVALIDDATA;
780     }
781
782     memset(ctx->last, 0, 4 * bw * sizeof(int));
783     memset(ctx->clast, 0, 4 * bw * sizeof(int));
784
785     for (j = 0; j < bh; j++) {
786         memset(ctx->D, 0, 4 * sizeof(int));
787         memset(ctx->CD, 0, 4 * sizeof(int));
788         for (i = 0; i < bw; i++) {
789             type = GET_TOK(ctx, TM2_TYPE);
790             switch(type) {
791             case TM2_HI_RES:
792                 tm2_hi_res_block(ctx, p, i, j);
793                 break;
794             case TM2_MED_RES:
795                 tm2_med_res_block(ctx, p, i, j);
796                 break;
797             case TM2_LOW_RES:
798                 tm2_low_res_block(ctx, p, i, j);
799                 break;
800             case TM2_NULL_RES:
801                 tm2_null_res_block(ctx, p, i, j);
802                 break;
803             case TM2_UPDATE:
804                 tm2_update_block(ctx, p, i, j);
805                 keyframe = 0;
806                 break;
807             case TM2_STILL:
808                 tm2_still_block(ctx, p, i, j);
809                 keyframe = 0;
810                 break;
811             case TM2_MOTION:
812                 tm2_motion_block(ctx, p, i, j);
813                 keyframe = 0;
814                 break;
815             default:
816                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Skipping unknown block type %i\n", type);
817             }
818             if (ctx->error)
819                 return AVERROR_INVALIDDATA;
820         }
821     }
822
823     /* copy data from our buffer to AVFrame */
824     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1);
825     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1);
826     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1);
827     dst = p->data[0];
828     for (j = 0; j < h; j++) {
829         for (i = 0; i < w; i++) {
830             int y = Y[i], u = U[i >> 1], v = V[i >> 1];
831             dst[3*i+0] = av_clip_uint8(y + v);
832             dst[3*i+1] = av_clip_uint8(y);
833             dst[3*i+2] = av_clip_uint8(y + u);
834         }
835
836         /* horizontal edge extension */
837         Y[-4]    = Y[-3]    = Y[-2]    = Y[-1] = Y[0];
838         Y[w + 3] = Y[w + 2] = Y[w + 1] = Y[w]  = Y[w - 1];
839
840         /* vertical edge extension */
841         if (j == 0) {
842             memcpy(Y - 4 - 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
843             memcpy(Y - 4 - 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
844             memcpy(Y - 4 - 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
845             memcpy(Y - 4 - 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
846         } else if (j == h - 1) {
847             memcpy(Y - 4 + 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
848             memcpy(Y - 4 + 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
849             memcpy(Y - 4 + 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
850             memcpy(Y - 4 + 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
851         }
852
853         Y += ctx->y_stride;
854         if (j & 1) {
855             /* horizontal edge extension */
856             U[-2]     = U[-1] = U[0];
857             V[-2]     = V[-1] = V[0];
858             U[cw + 1] = U[cw] = U[cw - 1];
859             V[cw + 1] = V[cw] = V[cw - 1];
860
861             /* vertical edge extension */
862             if (j == 1) {
863                 memcpy(U - 2 - 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
864                 memcpy(V - 2 - 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
865                 memcpy(U - 2 - 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
866                 memcpy(V - 2 - 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
867             } else if (j == h - 1) {
868                 memcpy(U - 2 + 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
869                 memcpy(V - 2 + 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
870                 memcpy(U - 2 + 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
871                 memcpy(V - 2 + 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
872             }
873
874             U += ctx->uv_stride;
875             V += ctx->uv_stride;
876         }
877         dst += p->linesize[0];
878     }
879
880     return keyframe;
881 }
882
883 static const int tm2_stream_order[TM2_NUM_STREAMS] = {
884     TM2_C_HI, TM2_C_LO, TM2_L_HI, TM2_L_LO, TM2_UPD, TM2_MOT, TM2_TYPE
885 };
886
887 #define TM2_HEADER_SIZE 40
888
889 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
890                         void *data, int *got_frame,
891                         AVPacket *avpkt)
892 {
893     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
894     const uint8_t *buf   = avpkt->data;
895     int buf_size         = avpkt->size & ~3;
896     AVFrame * const p    = l->pic;
897     int offset           = TM2_HEADER_SIZE;
898     int i, t, ret;
899
900     l->error = 0;
901
902     av_fast_padded_malloc(&l->buffer, &l->buffer_size, buf_size);
903     if (!l->buffer) {
904         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate temporary buffer\n");
905         return AVERROR(ENOMEM);
906     }
907
908     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, p)) < 0)
909         return ret;
910
911     l->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) l->buffer, (const uint32_t *) buf,
912                       buf_size >> 2);
913
914     if ((ret = tm2_read_header(l, l->buffer)) < 0) {
915         return ret;
916     }
917
918     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
919         if (offset >= buf_size) {
920             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no space for tm2_read_stream\n");
921             return AVERROR_INVALIDDATA;
922         }
923
924         t = tm2_read_stream(l, l->buffer + offset, tm2_stream_order[i],
925                             buf_size - offset);
926         if (t < 0) {
927             int j = tm2_stream_order[i];
928             if (l->tok_lens[j])
929                 memset(l->tokens[j], 0, sizeof(**l->tokens) * l->tok_lens[j]);
930             return t;
931         }
932         offset += t;
933     }
934     p->key_frame = tm2_decode_blocks(l, p);
935     if (p->key_frame)
936         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
937     else
938         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
939
940     l->cur = !l->cur;
941     *got_frame      = 1;
942     ret = av_frame_ref(data, l->pic);
943
944     return (ret < 0) ? ret : buf_size;
945 }
946
947 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
948 {
949     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
950     int i, w = avctx->width, h = avctx->height;
951
952     if ((avctx->width & 3) || (avctx->height & 3)) {
953         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Width and height must be multiple of 4\n");
954         return AVERROR(EINVAL);
955     }
956
957     l->avctx       = avctx;
958     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
959
960     l->pic = av_frame_alloc();
961     if (!l->pic)
962         return AVERROR(ENOMEM);
963
964     ff_bswapdsp_init(&l->bdsp);
965
966     l->last  = av_malloc_array(w >> 2, 4 * sizeof(*l->last) );
967     l->clast = av_malloc_array(w >> 2, 4 * sizeof(*l->clast));
968
969     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
970         l->tokens[i] = NULL;
971         l->tok_lens[i] = 0;
972     }
973
974     w += 8;
975     h += 8;
976     l->Y1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->Y1_base));
977     l->Y2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->Y2_base));
978     l->y_stride = w;
979     w = (w + 1) >> 1;
980     h = (h + 1) >> 1;
981     l->U1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->U1_base));
982     l->V1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->V1_base));
983     l->U2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->U2_base));
984     l->V2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->V1_base));
985     l->uv_stride = w;
986     l->cur = 0;
987     if (!l->Y1_base || !l->Y2_base || !l->U1_base ||
988         !l->V1_base || !l->U2_base || !l->V2_base ||
989         !l->last    || !l->clast) {
990         av_freep(&l->Y1_base);
991         av_freep(&l->Y2_base);
992         av_freep(&l->U1_base);
993         av_freep(&l->U2_base);
994         av_freep(&l->V1_base);
995         av_freep(&l->V2_base);
996         av_freep(&l->last);
997         av_freep(&l->clast);
998         av_frame_free(&l->pic);
999         return AVERROR(ENOMEM);
1000     }
1001     l->Y1 = l->Y1_base + l->y_stride  * 4 + 4;
1002     l->Y2 = l->Y2_base + l->y_stride  * 4 + 4;
1003     l->U1 = l->U1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
1004     l->U2 = l->U2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
1005     l->V1 = l->V1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
1006     l->V2 = l->V2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
1007
1008     return 0;
1009 }
1010
1011 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
1012 {
1013     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
1014     int i;
1015
1016     av_free(l->last);
1017     av_free(l->clast);
1018     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
1019         av_freep(&l->tokens[i]);
1020     if (l->Y1) {
1021         av_freep(&l->Y1_base);
1022         av_freep(&l->U1_base);
1023         av_freep(&l->V1_base);
1024         av_freep(&l->Y2_base);
1025         av_freep(&l->U2_base);
1026         av_freep(&l->V2_base);
1027     }
1028     av_freep(&l->buffer);
1029     l->buffer_size = 0;
1030
1031     av_frame_free(&l->pic);
1032
1033     return 0;
1034 }
1035
1036 AVCodec ff_truemotion2_decoder = {
1037     .name           = "truemotion2",
1038     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Duck TrueMotion 2.0"),
1039     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1040     .id             = AV_CODEC_ID_TRUEMOTION2,
1041     .priv_data_size = sizeof(TM2Context),
1042     .init           = decode_init,
1043     .close          = decode_end,
1044     .decode         = decode_frame,
1045     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1046 };