9d96039f0fa3ef5944c159deaf1e37def826fb47
[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 "avcodec.h"
28 #include "bytestream.h"
29 #include "get_bits.h"
30 #include "dsputil.h"
31 #include "internal.h"
32
33 #define TM2_ESCAPE 0x80000000
34 #define TM2_DELTAS 64
35
36 /* Huffman-coded streams of different types of blocks */
37 enum TM2_STREAMS {
38     TM2_C_HI = 0,
39     TM2_C_LO,
40     TM2_L_HI,
41     TM2_L_LO,
42     TM2_UPD,
43     TM2_MOT,
44     TM2_TYPE,
45     TM2_NUM_STREAMS
46 };
47
48 /* Block types */
49 enum TM2_BLOCKS {
50     TM2_HI_RES = 0,
51     TM2_MED_RES,
52     TM2_LOW_RES,
53     TM2_NULL_RES,
54     TM2_UPDATE,
55     TM2_STILL,
56     TM2_MOTION
57 };
58
59 typedef struct TM2Context {
60     AVCodecContext *avctx;
61     AVFrame *pic;
62
63     GetBitContext gb;
64     DSPContext dsp;
65
66     uint8_t *buffer;
67     int buffer_size;
68
69     /* TM2 streams */
70     int *tokens[TM2_NUM_STREAMS];
71     int tok_lens[TM2_NUM_STREAMS];
72     int tok_ptrs[TM2_NUM_STREAMS];
73     int deltas[TM2_NUM_STREAMS][TM2_DELTAS];
74     /* for blocks decoding */
75     int D[4];
76     int CD[4];
77     int *last;
78     int *clast;
79
80     /* data for current and previous frame */
81     int *Y1_base, *U1_base, *V1_base, *Y2_base, *U2_base, *V2_base;
82     int *Y1, *U1, *V1, *Y2, *U2, *V2;
83     int y_stride, uv_stride;
84     int cur;
85 } TM2Context;
86
87 /**
88 * Huffman codes for each of streams
89 */
90 typedef struct TM2Codes {
91     VLC vlc; ///< table for FFmpeg bitstream reader
92     int bits;
93     int *recode; ///< table for converting from code indexes to values
94     int length;
95 } TM2Codes;
96
97 /**
98 * structure for gathering Huffman codes information
99 */
100 typedef struct TM2Huff {
101     int val_bits; ///< length of literal
102     int max_bits; ///< maximum length of code
103     int min_bits; ///< minimum length of code
104     int nodes; ///< total number of nodes in tree
105     int num; ///< current number filled
106     int max_num; ///< total number of codes
107     int *nums; ///< literals
108     uint32_t *bits; ///< codes
109     int *lens; ///< codelengths
110 } TM2Huff;
111
112 static int tm2_read_tree(TM2Context *ctx, uint32_t prefix, int length, TM2Huff *huff)
113 {
114     int ret;
115     if (length > huff->max_bits) {
116         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Tree exceeded its given depth (%i)\n",
117                huff->max_bits);
118         return AVERROR_INVALIDDATA;
119     }
120
121     if (!get_bits1(&ctx->gb)) { /* literal */
122         if (length == 0) {
123             length = 1;
124         }
125         if (huff->num >= huff->max_num) {
126             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Too many literals\n");
127             return AVERROR_INVALIDDATA;
128         }
129         huff->nums[huff->num] = get_bits_long(&ctx->gb, huff->val_bits);
130         huff->bits[huff->num] = prefix;
131         huff->lens[huff->num] = length;
132         huff->num++;
133         return 0;
134     } else { /* non-terminal node */
135         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, prefix << 1, length + 1, huff)) < 0)
136             return ret;
137         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, (prefix << 1) | 1, length + 1, huff)) < 0)
138             return ret;
139     }
140     return 0;
141 }
142
143 static int tm2_build_huff_table(TM2Context *ctx, TM2Codes *code)
144 {
145     TM2Huff huff;
146     int res = 0;
147
148     huff.val_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
149     huff.max_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
150     huff.min_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
151     huff.nodes    = get_bits_long(&ctx->gb, 17);
152     huff.num      = 0;
153
154     /* check for correct codes parameters */
155     if ((huff.val_bits < 1) || (huff.val_bits > 32) ||
156         (huff.max_bits < 0) || (huff.max_bits > 25)) {
157         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect tree parameters - literal "
158                "length: %i, max code length: %i\n", huff.val_bits, huff.max_bits);
159         return AVERROR_INVALIDDATA;
160     }
161     if ((huff.nodes <= 0) || (huff.nodes > 0x10000)) {
162         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of Huffman tree "
163                "nodes: %i\n", huff.nodes);
164         return AVERROR_INVALIDDATA;
165     }
166     /* one-node tree */
167     if (huff.max_bits == 0)
168         huff.max_bits = 1;
169
170     /* allocate space for codes - it is exactly ceil(nodes / 2) entries */
171     huff.max_num = (huff.nodes + 1) >> 1;
172     huff.nums    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(int));
173     huff.bits    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(uint32_t));
174     huff.lens    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(int));
175
176     if (!huff.nums || !huff.bits || !huff.lens) {
177         res = AVERROR(ENOMEM);
178         goto fail;
179     }
180
181     res = tm2_read_tree(ctx, 0, 0, &huff);
182
183     if (huff.num != huff.max_num) {
184         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Got less codes than expected: %i of %i\n",
185                huff.num, huff.max_num);
186         res = AVERROR_INVALIDDATA;
187     }
188
189     /* convert codes to vlc_table */
190     if (res >= 0) {
191         int i;
192
193         res = init_vlc(&code->vlc, huff.max_bits, huff.max_num,
194                        huff.lens, sizeof(int), sizeof(int),
195                        huff.bits, sizeof(uint32_t), sizeof(uint32_t), 0);
196         if (res < 0)
197             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot build VLC table\n");
198         else {
199             code->bits = huff.max_bits;
200             code->length = huff.max_num;
201             code->recode = av_malloc_array(code->length, sizeof(int));
202             if (!code->recode) {
203                 res = AVERROR(ENOMEM);
204                 goto fail;
205             }
206             for (i = 0; i < code->length; i++)
207                 code->recode[i] = huff.nums[i];
208         }
209     }
210 fail:
211     /* free allocated memory */
212     av_free(huff.nums);
213     av_free(huff.bits);
214     av_free(huff.lens);
215
216     return res;
217 }
218
219 static void tm2_free_codes(TM2Codes *code)
220 {
221     av_free(code->recode);
222     if (code->vlc.table)
223         ff_free_vlc(&code->vlc);
224 }
225
226 static inline int tm2_get_token(GetBitContext *gb, TM2Codes *code)
227 {
228     int val;
229     val = get_vlc2(gb, code->vlc.table, code->bits, 1);
230     if(val<0)
231         return -1;
232     return code->recode[val];
233 }
234
235 #define TM2_OLD_HEADER_MAGIC 0x00000100
236 #define TM2_NEW_HEADER_MAGIC 0x00000101
237
238 static inline int tm2_read_header(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf)
239 {
240     uint32_t magic = AV_RL32(buf);
241
242     switch (magic) {
243     case TM2_OLD_HEADER_MAGIC:
244         avpriv_request_sample(ctx->avctx, "Old TM2 header");
245         return 0;
246     case TM2_NEW_HEADER_MAGIC:
247         return 0;
248     default:
249         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Not a TM2 header: 0x%08X\n", magic);
250         return AVERROR_INVALIDDATA;
251     }
252 }
253
254 static int tm2_read_deltas(TM2Context *ctx, int stream_id)
255 {
256     int d, mb;
257     int i, v;
258
259     d  = get_bits(&ctx->gb, 9);
260     mb = get_bits(&ctx->gb, 5);
261
262     if ((d < 1) || (d > TM2_DELTAS) || (mb < 1) || (mb > 32)) {
263         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect delta table: %i deltas x %i bits\n", d, mb);
264         return AVERROR_INVALIDDATA;
265     }
266
267     for (i = 0; i < d; i++) {
268         v = get_bits_long(&ctx->gb, mb);
269         if (v & (1 << (mb - 1)))
270             ctx->deltas[stream_id][i] = v - (1 << mb);
271         else
272             ctx->deltas[stream_id][i] = v;
273     }
274     for (; i < TM2_DELTAS; i++)
275         ctx->deltas[stream_id][i] = 0;
276
277     return 0;
278 }
279
280 static int tm2_read_stream(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf, int stream_id, int buf_size)
281 {
282     int i, ret;
283     int skip = 0;
284     int len, toks, pos;
285     TM2Codes codes;
286     GetByteContext gb;
287
288     if (buf_size < 4) {
289         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough space for len left\n");
290         return AVERROR_INVALIDDATA;
291     }
292
293     /* get stream length in dwords */
294     bytestream2_init(&gb, buf, buf_size);
295     len  = bytestream2_get_be32(&gb);
296     skip = len * 4 + 4;
297
298     if (len == 0)
299         return 4;
300
301     if (len >= INT_MAX/4-1 || len < 0 || skip > buf_size) {
302         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid stream size\n");
303         return AVERROR_INVALIDDATA;
304     }
305
306     toks = bytestream2_get_be32(&gb);
307     if (toks & 1) {
308         len = bytestream2_get_be32(&gb);
309         if (len == TM2_ESCAPE) {
310             len = bytestream2_get_be32(&gb);
311         }
312         if (len > 0) {
313             pos = bytestream2_tell(&gb);
314             if (skip <= pos)
315                 return AVERROR_INVALIDDATA;
316             init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
317             if ((ret = tm2_read_deltas(ctx, stream_id)) < 0)
318                 return ret;
319             bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
320         }
321     }
322     /* skip unused fields */
323     len = bytestream2_get_be32(&gb);
324     if (len == TM2_ESCAPE) { /* some unknown length - could be escaped too */
325         bytestream2_skip(&gb, 8); /* unused by decoder */
326     } else {
327         bytestream2_skip(&gb, 4); /* unused by decoder */
328     }
329
330     pos = bytestream2_tell(&gb);
331     if (skip <= pos)
332         return AVERROR_INVALIDDATA;
333     init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
334     if ((ret = tm2_build_huff_table(ctx, &codes)) < 0)
335         return ret;
336     bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
337
338     toks >>= 1;
339     /* check if we have sane number of tokens */
340     if ((toks < 0) || (toks > 0xFFFFFF)) {
341         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
342         tm2_free_codes(&codes);
343         return AVERROR_INVALIDDATA;
344     }
345     ctx->tokens[stream_id]   = av_realloc(ctx->tokens[stream_id], toks * sizeof(int));
346     ctx->tok_lens[stream_id] = toks;
347     len = bytestream2_get_be32(&gb);
348     if (len > 0) {
349         pos = bytestream2_tell(&gb);
350         if (skip <= pos)
351             return AVERROR_INVALIDDATA;
352         init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
353         for (i = 0; i < toks; i++) {
354             if (get_bits_left(&ctx->gb) <= 0) {
355                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
356                 return AVERROR_INVALIDDATA;
357             }
358             ctx->tokens[stream_id][i] = tm2_get_token(&ctx->gb, &codes);
359             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS || ctx->tokens[stream_id][i]<0) {
360                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
361                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
362                 return AVERROR_INVALIDDATA;
363             }
364         }
365     } else {
366         for (i = 0; i < toks; i++) {
367             ctx->tokens[stream_id][i] = codes.recode[0];
368             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS) {
369                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
370                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
371                 return AVERROR_INVALIDDATA;
372             }
373         }
374     }
375     tm2_free_codes(&codes);
376
377     return skip;
378 }
379
380 static inline int GET_TOK(TM2Context *ctx,int type)
381 {
382     if (ctx->tok_ptrs[type] >= ctx->tok_lens[type]) {
383         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]);
384         return 0;
385     }
386     if (type <= TM2_MOT) {
387         if (ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]] >= TM2_DELTAS) {
388             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "token %d is too large\n", ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]]);
389             return 0;
390         }
391         return ctx->deltas[type][ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++]];
392     }
393     return ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++];
394 }
395
396 /* blocks decoding routines */
397
398 /* common Y, U, V pointers initialisation */
399 #define TM2_INIT_POINTERS() \
400     int *last, *clast; \
401     int *Y, *U, *V;\
402     int Ystride, Ustride, Vstride;\
403 \
404     Ystride = ctx->y_stride;\
405     Vstride = ctx->uv_stride;\
406     Ustride = ctx->uv_stride;\
407     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1) + by * 4 * Ystride + bx * 4;\
408     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1) + by * 2 * Vstride + bx * 2;\
409     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1) + by * 2 * Ustride + bx * 2;\
410     last = ctx->last + bx * 4;\
411     clast = ctx->clast + bx * 4;
412
413 #define TM2_INIT_POINTERS_2() \
414     int *Yo, *Uo, *Vo;\
415     int oYstride, oUstride, oVstride;\
416 \
417     TM2_INIT_POINTERS();\
418     oYstride = Ystride;\
419     oVstride = Vstride;\
420     oUstride = Ustride;\
421     Yo = (ctx->cur?ctx->Y1:ctx->Y2) + by * 4 * oYstride + bx * 4;\
422     Vo = (ctx->cur?ctx->V1:ctx->V2) + by * 2 * oVstride + bx * 2;\
423     Uo = (ctx->cur?ctx->U1:ctx->U2) + by * 2 * oUstride + bx * 2;
424
425 /* recalculate last and delta values for next blocks */
426 #define TM2_RECALC_BLOCK(CHR, stride, last, CD) {\
427     CD[0] = CHR[1] - last[1];\
428     CD[1] = (int)CHR[stride + 1] - (int)CHR[1];\
429     last[0] = (int)CHR[stride + 0];\
430     last[1] = (int)CHR[stride + 1];}
431
432 /* common operations - add deltas to 4x4 block of luma or 2x2 blocks of chroma */
433 static inline void tm2_apply_deltas(TM2Context *ctx, int* Y, int stride, int *deltas, int *last)
434 {
435     int ct, d;
436     int i, j;
437
438     for (j = 0; j < 4; j++){
439         ct = ctx->D[j];
440         for (i = 0; i < 4; i++){
441             d        = deltas[i + j * 4];
442             ct      += d;
443             last[i] += ct;
444             Y[i]     = av_clip_uint8(last[i]);
445         }
446         Y        += stride;
447         ctx->D[j] = ct;
448     }
449 }
450
451 static inline void tm2_high_chroma(int *data, int stride, int *last, int *CD, int *deltas)
452 {
453     int i, j;
454     for (j = 0; j < 2; j++) {
455         for (i = 0; i < 2; i++)  {
456             CD[j]   += deltas[i + j * 2];
457             last[i] += CD[j];
458             data[i]  = last[i];
459         }
460         data += stride;
461     }
462 }
463
464 static inline void tm2_low_chroma(int *data, int stride, int *clast, int *CD, int *deltas, int bx)
465 {
466     int t;
467     int l;
468     int prev;
469
470     if (bx > 0)
471         prev = clast[-3];
472     else
473         prev = 0;
474     t        = (CD[0] + CD[1]) >> 1;
475     l        = (prev - CD[0] - CD[1] + clast[1]) >> 1;
476     CD[1]    = CD[0] + CD[1] - t;
477     CD[0]    = t;
478     clast[0] = l;
479
480     tm2_high_chroma(data, stride, clast, CD, deltas);
481 }
482
483 static inline void tm2_hi_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
484 {
485     int i;
486     int deltas[16];
487     TM2_INIT_POINTERS();
488
489     /* hi-res chroma */
490     for (i = 0; i < 4; i++) {
491         deltas[i]     = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
492         deltas[i + 4] = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
493     }
494     tm2_high_chroma(U, Ustride, clast,     ctx->CD,     deltas);
495     tm2_high_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas + 4);
496
497     /* hi-res luma */
498     for (i = 0; i < 16; i++)
499         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
500
501     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
502 }
503
504 static inline void tm2_med_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
505 {
506     int i;
507     int deltas[16];
508     TM2_INIT_POINTERS();
509
510     /* low-res chroma */
511     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
512     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
513     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
514
515     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
516     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
517     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
518
519     /* hi-res luma */
520     for (i = 0; i < 16; i++)
521         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
522
523     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
524 }
525
526 static inline void tm2_low_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
527 {
528     int i;
529     int t1, t2;
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     /* low-res luma */
543     for (i = 0; i < 16; i++)
544         deltas[i] = 0;
545
546     deltas[ 0] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
547     deltas[ 2] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
548     deltas[ 8] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
549     deltas[10] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
550
551     if (bx > 0)
552         last[0] = (last[-1] - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3] + last[1]) >> 1;
553     else
554         last[0] = (last[1]  - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3])>> 1;
555     last[2] = (last[1] + last[3]) >> 1;
556
557     t1 = ctx->D[0] + ctx->D[1];
558     ctx->D[0] = t1 >> 1;
559     ctx->D[1] = t1 - (t1 >> 1);
560     t2 = ctx->D[2] + ctx->D[3];
561     ctx->D[2] = t2 >> 1;
562     ctx->D[3] = t2 - (t2 >> 1);
563
564     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
565 }
566
567 static inline void tm2_null_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
568 {
569     int i;
570     int ct;
571     int left, right, diff;
572     int deltas[16];
573     TM2_INIT_POINTERS();
574
575     /* null chroma */
576     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
577     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
578
579     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
580     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
581
582     /* null luma */
583     for (i = 0; i < 16; i++)
584         deltas[i] = 0;
585
586     ct = ctx->D[0] + ctx->D[1] + ctx->D[2] + ctx->D[3];
587
588     if (bx > 0)
589         left = last[-1] - ct;
590     else
591         left = 0;
592
593     right   = last[3];
594     diff    = right - left;
595     last[0] = left + (diff >> 2);
596     last[1] = left + (diff >> 1);
597     last[2] = right - (diff >> 2);
598     last[3] = right;
599     {
600         int tp = left;
601
602         ctx->D[0] = (tp + (ct >> 2)) - left;
603         left     += ctx->D[0];
604         ctx->D[1] = (tp + (ct >> 1)) - left;
605         left     += ctx->D[1];
606         ctx->D[2] = ((tp + ct) - (ct >> 2)) - left;
607         left     += ctx->D[2];
608         ctx->D[3] = (tp + ct) - left;
609     }
610     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
611 }
612
613 static inline void tm2_still_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
614 {
615     int i, j;
616     TM2_INIT_POINTERS_2();
617
618     /* update chroma */
619     for (j = 0; j < 2; j++) {
620         for (i = 0; i < 2; i++){
621             U[i] = Uo[i];
622             V[i] = Vo[i];
623         }
624         U  += Ustride; V += Vstride;
625         Uo += oUstride; Vo += oVstride;
626     }
627     U -= Ustride * 2;
628     V -= Vstride * 2;
629     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
630     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
631
632     /* update deltas */
633     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
634     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
635     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
636     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
637
638     for (j = 0; j < 4; j++) {
639         for (i = 0; i < 4; i++) {
640             Y[i]    = Yo[i];
641             last[i] = Yo[i];
642         }
643         Y  += Ystride;
644         Yo += oYstride;
645     }
646 }
647
648 static inline void tm2_update_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
649 {
650     int i, j;
651     int d;
652     TM2_INIT_POINTERS_2();
653
654     /* update chroma */
655     for (j = 0; j < 2; j++) {
656         for (i = 0; i < 2; i++) {
657             U[i] = Uo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
658             V[i] = Vo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
659         }
660         U  += Ustride;
661         V  += Vstride;
662         Uo += oUstride;
663         Vo += oVstride;
664     }
665     U -= Ustride * 2;
666     V -= Vstride * 2;
667     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
668     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
669
670     /* update deltas */
671     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
672     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
673     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
674     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
675
676     for (j = 0; j < 4; j++) {
677         d = last[3];
678         for (i = 0; i < 4; i++) {
679             Y[i]    = Yo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
680             last[i] = Y[i];
681         }
682         ctx->D[j] = last[3] - d;
683         Y  += Ystride;
684         Yo += oYstride;
685     }
686 }
687
688 static inline void tm2_motion_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
689 {
690     int i, j;
691     int mx, my;
692     TM2_INIT_POINTERS_2();
693
694     mx = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
695     my = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
696     mx = av_clip(mx, -(bx * 4 + 4), ctx->avctx->width  - bx * 4);
697     my = av_clip(my, -(by * 4 + 4), ctx->avctx->height - by * 4);
698
699     if (4*bx+mx<0 || 4*by+my<0 || 4*bx+mx+4 > ctx->avctx->width || 4*by+my+4 > ctx->avctx->height) {
700         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "MV out of picture\n");
701         return;
702     }
703
704     Yo += my * oYstride + mx;
705     Uo += (my >> 1) * oUstride + (mx >> 1);
706     Vo += (my >> 1) * oVstride + (mx >> 1);
707
708     /* copy chroma */
709     for (j = 0; j < 2; j++) {
710         for (i = 0; i < 2; i++) {
711             U[i] = Uo[i];
712             V[i] = Vo[i];
713         }
714         U  += Ustride;
715         V  += Vstride;
716         Uo += oUstride;
717         Vo += oVstride;
718     }
719     U -= Ustride * 2;
720     V -= Vstride * 2;
721     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
722     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
723
724     /* copy luma */
725     for (j = 0; j < 4; j++) {
726         for (i = 0; i < 4; i++) {
727             Y[i] = Yo[i];
728         }
729         Y  += Ystride;
730         Yo += oYstride;
731     }
732     /* calculate deltas */
733     Y -= Ystride * 4;
734     ctx->D[0] = Y[3] - last[3];
735     ctx->D[1] = Y[3 + Ystride] - Y[3];
736     ctx->D[2] = Y[3 + Ystride * 2] - Y[3 + Ystride];
737     ctx->D[3] = Y[3 + Ystride * 3] - Y[3 + Ystride * 2];
738     for (i = 0; i < 4; i++)
739         last[i] = Y[i + Ystride * 3];
740 }
741
742 static int tm2_decode_blocks(TM2Context *ctx, AVFrame *p)
743 {
744     int i, j;
745     int w = ctx->avctx->width, h = ctx->avctx->height, bw = w >> 2, bh = h >> 2, cw = w >> 1;
746     int type;
747     int keyframe = 1;
748     int *Y, *U, *V;
749     uint8_t *dst;
750
751     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
752         ctx->tok_ptrs[i] = 0;
753
754     if (ctx->tok_lens[TM2_TYPE]<bw*bh) {
755         av_log(ctx->avctx,AV_LOG_ERROR,"Got %i tokens for %i blocks\n",ctx->tok_lens[TM2_TYPE],bw*bh);
756         return AVERROR_INVALIDDATA;
757     }
758
759     memset(ctx->last, 0, 4 * bw * sizeof(int));
760     memset(ctx->clast, 0, 4 * bw * sizeof(int));
761
762     for (j = 0; j < bh; j++) {
763         memset(ctx->D, 0, 4 * sizeof(int));
764         memset(ctx->CD, 0, 4 * sizeof(int));
765         for (i = 0; i < bw; i++) {
766             type = GET_TOK(ctx, TM2_TYPE);
767             switch(type) {
768             case TM2_HI_RES:
769                 tm2_hi_res_block(ctx, p, i, j);
770                 break;
771             case TM2_MED_RES:
772                 tm2_med_res_block(ctx, p, i, j);
773                 break;
774             case TM2_LOW_RES:
775                 tm2_low_res_block(ctx, p, i, j);
776                 break;
777             case TM2_NULL_RES:
778                 tm2_null_res_block(ctx, p, i, j);
779                 break;
780             case TM2_UPDATE:
781                 tm2_update_block(ctx, p, i, j);
782                 keyframe = 0;
783                 break;
784             case TM2_STILL:
785                 tm2_still_block(ctx, p, i, j);
786                 keyframe = 0;
787                 break;
788             case TM2_MOTION:
789                 tm2_motion_block(ctx, p, i, j);
790                 keyframe = 0;
791                 break;
792             default:
793                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Skipping unknown block type %i\n", type);
794             }
795         }
796     }
797
798     /* copy data from our buffer to AVFrame */
799     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1);
800     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1);
801     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1);
802     dst = p->data[0];
803     for (j = 0; j < h; j++) {
804         for (i = 0; i < w; i++) {
805             int y = Y[i], u = U[i >> 1], v = V[i >> 1];
806             dst[3*i+0] = av_clip_uint8(y + v);
807             dst[3*i+1] = av_clip_uint8(y);
808             dst[3*i+2] = av_clip_uint8(y + u);
809         }
810
811         /* horizontal edge extension */
812         Y[-4]    = Y[-3]    = Y[-2]    = Y[-1] = Y[0];
813         Y[w + 3] = Y[w + 2] = Y[w + 1] = Y[w]  = Y[w - 1];
814
815         /* vertical edge extension */
816         if (j == 0) {
817             memcpy(Y - 4 - 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
818             memcpy(Y - 4 - 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
819             memcpy(Y - 4 - 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
820             memcpy(Y - 4 - 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
821         } else if (j == h - 1) {
822             memcpy(Y - 4 + 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
823             memcpy(Y - 4 + 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
824             memcpy(Y - 4 + 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
825             memcpy(Y - 4 + 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
826         }
827
828         Y += ctx->y_stride;
829         if (j & 1) {
830             /* horizontal edge extension */
831             U[-2]     = U[-1] = U[0];
832             V[-2]     = V[-1] = V[0];
833             U[cw + 1] = U[cw] = U[cw - 1];
834             V[cw + 1] = V[cw] = V[cw - 1];
835
836             /* vertical edge extension */
837             if (j == 1) {
838                 memcpy(U - 2 - 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
839                 memcpy(V - 2 - 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
840                 memcpy(U - 2 - 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
841                 memcpy(V - 2 - 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
842             } else if (j == h - 1) {
843                 memcpy(U - 2 + 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
844                 memcpy(V - 2 + 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
845                 memcpy(U - 2 + 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
846                 memcpy(V - 2 + 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
847             }
848
849             U += ctx->uv_stride;
850             V += ctx->uv_stride;
851         }
852         dst += p->linesize[0];
853     }
854
855     return keyframe;
856 }
857
858 static const int tm2_stream_order[TM2_NUM_STREAMS] = {
859     TM2_C_HI, TM2_C_LO, TM2_L_HI, TM2_L_LO, TM2_UPD, TM2_MOT, TM2_TYPE
860 };
861
862 #define TM2_HEADER_SIZE 40
863
864 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
865                         void *data, int *got_frame,
866                         AVPacket *avpkt)
867 {
868     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
869     const uint8_t *buf   = avpkt->data;
870     int buf_size         = avpkt->size & ~3;
871     AVFrame * const p    = l->pic;
872     int offset           = TM2_HEADER_SIZE;
873     int i, t, ret;
874
875     av_fast_padded_malloc(&l->buffer, &l->buffer_size, buf_size);
876     if (!l->buffer) {
877         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate temporary buffer\n");
878         return AVERROR(ENOMEM);
879     }
880
881     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, p)) < 0)
882         return ret;
883
884     l->dsp.bswap_buf((uint32_t*)l->buffer, (const uint32_t*)buf, buf_size >> 2);
885
886     if ((ret = tm2_read_header(l, l->buffer)) < 0) {
887         return ret;
888     }
889
890     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
891         if (offset >= buf_size) {
892             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no space for tm2_read_stream\n");
893             return AVERROR_INVALIDDATA;
894         }
895
896         t = tm2_read_stream(l, l->buffer + offset, tm2_stream_order[i],
897                             buf_size - offset);
898         if (t < 0) {
899             int j = tm2_stream_order[i];
900             memset(l->tokens[j], 0, sizeof(**l->tokens) * l->tok_lens[j]);
901             return t;
902         }
903         offset += t;
904     }
905     p->key_frame = tm2_decode_blocks(l, p);
906     if (p->key_frame)
907         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
908     else
909         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
910
911     l->cur = !l->cur;
912     *got_frame      = 1;
913     ret = av_frame_ref(data, l->pic);
914
915     return (ret < 0) ? ret : buf_size;
916 }
917
918 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
919 {
920     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
921     int i, w = avctx->width, h = avctx->height;
922
923     if ((avctx->width & 3) || (avctx->height & 3)) {
924         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Width and height must be multiple of 4\n");
925         return AVERROR(EINVAL);
926     }
927
928     l->avctx       = avctx;
929     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
930     l->pic = av_frame_alloc();
931     if (!l->pic)
932         return AVERROR(ENOMEM);
933
934     ff_dsputil_init(&l->dsp, avctx);
935
936     l->last  = av_malloc_array(w >> 2, 4 * sizeof(*l->last) );
937     l->clast = av_malloc_array(w >> 2, 4 * sizeof(*l->clast));
938
939     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
940         l->tokens[i] = NULL;
941         l->tok_lens[i] = 0;
942     }
943
944     w += 8;
945     h += 8;
946     l->Y1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->Y1_base));
947     l->Y2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->Y2_base));
948     l->y_stride = w;
949     w = (w + 1) >> 1;
950     h = (h + 1) >> 1;
951     l->U1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->U1_base));
952     l->V1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->V1_base));
953     l->U2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->U2_base));
954     l->V2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->V1_base));
955     l->uv_stride = w;
956     l->cur = 0;
957     if (!l->Y1_base || !l->Y2_base || !l->U1_base ||
958         !l->V1_base || !l->U2_base || !l->V2_base ||
959         !l->last    || !l->clast) {
960         av_freep(&l->Y1_base);
961         av_freep(&l->Y2_base);
962         av_freep(&l->U1_base);
963         av_freep(&l->U2_base);
964         av_freep(&l->V1_base);
965         av_freep(&l->V2_base);
966         av_freep(&l->last);
967         av_freep(&l->clast);
968         av_frame_free(&l->pic);
969         return AVERROR(ENOMEM);
970     }
971     l->Y1 = l->Y1_base + l->y_stride  * 4 + 4;
972     l->Y2 = l->Y2_base + l->y_stride  * 4 + 4;
973     l->U1 = l->U1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
974     l->U2 = l->U2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
975     l->V1 = l->V1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
976     l->V2 = l->V2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
977
978     return 0;
979 }
980
981 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
982 {
983     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
984     int i;
985
986     av_free(l->last);
987     av_free(l->clast);
988     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
989         av_free(l->tokens[i]);
990     if (l->Y1) {
991         av_free(l->Y1_base);
992         av_free(l->U1_base);
993         av_free(l->V1_base);
994         av_free(l->Y2_base);
995         av_free(l->U2_base);
996         av_free(l->V2_base);
997     }
998     av_freep(&l->buffer);
999     l->buffer_size = 0;
1000
1001     av_frame_free(&l->pic);
1002
1003     return 0;
1004 }
1005
1006 AVCodec ff_truemotion2_decoder = {
1007     .name           = "truemotion2",
1008     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1009     .id             = AV_CODEC_ID_TRUEMOTION2,
1010     .priv_data_size = sizeof(TM2Context),
1011     .init           = decode_init,
1012     .close          = decode_end,
1013     .decode         = decode_frame,
1014     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1015     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Duck TrueMotion 2.0"),
1016 };