indeo: Do not reference mismatched tiles
[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 Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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     /* TM2 streams */
67     int *tokens[TM2_NUM_STREAMS];
68     int tok_lens[TM2_NUM_STREAMS];
69     int tok_ptrs[TM2_NUM_STREAMS];
70     int deltas[TM2_NUM_STREAMS][TM2_DELTAS];
71     /* for blocks decoding */
72     int D[4];
73     int CD[4];
74     int *last;
75     int *clast;
76
77     /* data for current and previous frame */
78     int *Y1_base, *U1_base, *V1_base, *Y2_base, *U2_base, *V2_base;
79     int *Y1, *U1, *V1, *Y2, *U2, *V2;
80     int y_stride, uv_stride;
81     int cur;
82 } TM2Context;
83
84 /**
85 * Huffman codes for each of streams
86 */
87 typedef struct TM2Codes {
88     VLC vlc; ///< table for Libav bitstream reader
89     int bits;
90     int *recode; ///< table for converting from code indexes to values
91     int length;
92 } TM2Codes;
93
94 /**
95 * structure for gathering Huffman codes information
96 */
97 typedef struct TM2Huff {
98     int val_bits; ///< length of literal
99     int max_bits; ///< maximum length of code
100     int min_bits; ///< minimum length of code
101     int nodes; ///< total number of nodes in tree
102     int num; ///< current number filled
103     int max_num; ///< total number of codes
104     int *nums; ///< literals
105     uint32_t *bits; ///< codes
106     int *lens; ///< codelengths
107 } TM2Huff;
108
109 static int tm2_read_tree(TM2Context *ctx, uint32_t prefix, int length, TM2Huff *huff)
110 {
111     int ret;
112     if (length > huff->max_bits) {
113         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Tree exceeded its given depth (%i)\n",
114                huff->max_bits);
115         return AVERROR_INVALIDDATA;
116     }
117
118     if (!get_bits1(&ctx->gb)) { /* literal */
119         if (length == 0) {
120             length = 1;
121         }
122         if (huff->num >= huff->max_num) {
123             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Too many literals\n");
124             return AVERROR_INVALIDDATA;
125         }
126         huff->nums[huff->num] = get_bits_long(&ctx->gb, huff->val_bits);
127         huff->bits[huff->num] = prefix;
128         huff->lens[huff->num] = length;
129         huff->num++;
130         return 0;
131     } else { /* non-terminal node */
132         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, prefix << 1, length + 1, huff)) < 0)
133             return ret;
134         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, (prefix << 1) | 1, length + 1, huff)) < 0)
135             return ret;
136     }
137     return 0;
138 }
139
140 static int tm2_build_huff_table(TM2Context *ctx, TM2Codes *code)
141 {
142     TM2Huff huff;
143     int res = 0;
144
145     huff.val_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
146     huff.max_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
147     huff.min_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
148     huff.nodes    = get_bits_long(&ctx->gb, 17);
149     huff.num      = 0;
150
151     /* check for correct codes parameters */
152     if ((huff.val_bits < 1) || (huff.val_bits > 32) ||
153         (huff.max_bits < 0) || (huff.max_bits > 25)) {
154         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect tree parameters - literal "
155                "length: %i, max code length: %i\n", huff.val_bits, huff.max_bits);
156         return AVERROR_INVALIDDATA;
157     }
158     if ((huff.nodes <= 0) || (huff.nodes > 0x10000)) {
159         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of Huffman tree "
160                "nodes: %i\n", huff.nodes);
161         return AVERROR_INVALIDDATA;
162     }
163     /* one-node tree */
164     if (huff.max_bits == 0)
165         huff.max_bits = 1;
166
167     /* allocate space for codes - it is exactly ceil(nodes / 2) entries */
168     huff.max_num = (huff.nodes + 1) >> 1;
169     huff.nums    = av_mallocz(huff.max_num * sizeof(int));
170     huff.bits    = av_mallocz(huff.max_num * sizeof(uint32_t));
171     huff.lens    = av_mallocz(huff.max_num * sizeof(int));
172
173     res = tm2_read_tree(ctx, 0, 0, &huff);
174
175     if (huff.num != huff.max_num) {
176         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Got less codes than expected: %i of %i\n",
177                huff.num, huff.max_num);
178         res = AVERROR_INVALIDDATA;
179     }
180
181     /* convert codes to vlc_table */
182     if (res >= 0) {
183         int i;
184
185         res = init_vlc(&code->vlc, huff.max_bits, huff.max_num,
186                        huff.lens, sizeof(int), sizeof(int),
187                        huff.bits, sizeof(uint32_t), sizeof(uint32_t), 0);
188         if (res < 0)
189             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot build VLC table\n");
190         else {
191             code->bits = huff.max_bits;
192             code->length = huff.max_num;
193             code->recode = av_malloc(code->length * sizeof(int));
194             for (i = 0; i < code->length; i++)
195                 code->recode[i] = huff.nums[i];
196         }
197     }
198     /* free allocated memory */
199     av_free(huff.nums);
200     av_free(huff.bits);
201     av_free(huff.lens);
202
203     return res;
204 }
205
206 static void tm2_free_codes(TM2Codes *code)
207 {
208     av_free(code->recode);
209     if (code->vlc.table)
210         ff_free_vlc(&code->vlc);
211 }
212
213 static inline int tm2_get_token(GetBitContext *gb, TM2Codes *code)
214 {
215     int val;
216     val = get_vlc2(gb, code->vlc.table, code->bits, 1);
217     return code->recode[val];
218 }
219
220 #define TM2_OLD_HEADER_MAGIC 0x00000100
221 #define TM2_NEW_HEADER_MAGIC 0x00000101
222
223 static inline int tm2_read_header(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf)
224 {
225     uint32_t magic = AV_RL32(buf);
226
227     switch (magic) {
228     case TM2_OLD_HEADER_MAGIC:
229         avpriv_request_sample(ctx->avctx, "Old TM2 header");
230         return 0;
231     case TM2_NEW_HEADER_MAGIC:
232         return 0;
233     default:
234         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Not a TM2 header: 0x%08X\n", magic);
235         return AVERROR_INVALIDDATA;
236     }
237 }
238
239 static int tm2_read_deltas(TM2Context *ctx, int stream_id)
240 {
241     int d, mb;
242     int i, v;
243
244     d  = get_bits(&ctx->gb, 9);
245     mb = get_bits(&ctx->gb, 5);
246
247     if ((d < 1) || (d > TM2_DELTAS) || (mb < 1) || (mb > 32)) {
248         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect delta table: %i deltas x %i bits\n", d, mb);
249         return AVERROR_INVALIDDATA;
250     }
251
252     for (i = 0; i < d; i++) {
253         v = get_bits_long(&ctx->gb, mb);
254         if (v & (1 << (mb - 1)))
255             ctx->deltas[stream_id][i] = v - (1 << mb);
256         else
257             ctx->deltas[stream_id][i] = v;
258     }
259     for (; i < TM2_DELTAS; i++)
260         ctx->deltas[stream_id][i] = 0;
261
262     return 0;
263 }
264
265 static int tm2_read_stream(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf, int stream_id, int buf_size)
266 {
267     int i, ret;
268     int skip = 0;
269     int len, toks, pos;
270     TM2Codes codes;
271     GetByteContext gb;
272
273     /* get stream length in dwords */
274     bytestream2_init(&gb, buf, buf_size);
275     len  = bytestream2_get_be32(&gb);
276     skip = len * 4 + 4;
277
278     if (len == 0)
279         return 4;
280
281     if (len >= INT_MAX/4-1 || len < 0 || len > buf_size) {
282         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error, invalid stream size.\n");
283         return AVERROR_INVALIDDATA;
284     }
285
286     toks = bytestream2_get_be32(&gb);
287     if (toks & 1) {
288         len = bytestream2_get_be32(&gb);
289         if (len == TM2_ESCAPE) {
290             len = bytestream2_get_be32(&gb);
291         }
292         if (len > 0) {
293             pos = bytestream2_tell(&gb);
294             if (skip <= pos)
295                 return AVERROR_INVALIDDATA;
296             init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
297             if ((ret = tm2_read_deltas(ctx, stream_id)) < 0)
298                 return ret;
299             bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
300         }
301     }
302     /* skip unused fields */
303     len = bytestream2_get_be32(&gb);
304     if (len == TM2_ESCAPE) { /* some unknown length - could be escaped too */
305         bytestream2_skip(&gb, 8); /* unused by decoder */
306     } else {
307         bytestream2_skip(&gb, 4); /* unused by decoder */
308     }
309
310     pos = bytestream2_tell(&gb);
311     if (skip <= pos)
312         return AVERROR_INVALIDDATA;
313     init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
314     if ((ret = tm2_build_huff_table(ctx, &codes)) < 0)
315         return ret;
316     bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
317
318     toks >>= 1;
319     /* check if we have sane number of tokens */
320     if ((toks < 0) || (toks > 0xFFFFFF)) {
321         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
322         tm2_free_codes(&codes);
323         return AVERROR_INVALIDDATA;
324     }
325     ctx->tokens[stream_id]   = av_realloc(ctx->tokens[stream_id], toks * sizeof(int));
326     ctx->tok_lens[stream_id] = toks;
327     len = bytestream2_get_be32(&gb);
328     if (len > 0) {
329         pos = bytestream2_tell(&gb);
330         if (skip <= pos)
331             return AVERROR_INVALIDDATA;
332         init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
333         for (i = 0; i < toks; i++) {
334             if (get_bits_left(&ctx->gb) <= 0) {
335                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
336                 return AVERROR_INVALIDDATA;
337             }
338             ctx->tokens[stream_id][i] = tm2_get_token(&ctx->gb, &codes);
339             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS) {
340                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
341                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
342                 return AVERROR_INVALIDDATA;
343             }
344         }
345     } else {
346         for (i = 0; i < toks; i++) {
347             ctx->tokens[stream_id][i] = codes.recode[0];
348             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS) {
349                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
350                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
351                 return AVERROR_INVALIDDATA;
352             }
353         }
354     }
355     tm2_free_codes(&codes);
356
357     return skip;
358 }
359
360 static inline int GET_TOK(TM2Context *ctx,int type)
361 {
362     if (ctx->tok_ptrs[type] >= ctx->tok_lens[type]) {
363         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]);
364         return 0;
365     }
366     if (type <= TM2_MOT)
367         return ctx->deltas[type][ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++]];
368     return ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++];
369 }
370
371 /* blocks decoding routines */
372
373 /* common Y, U, V pointers initialisation */
374 #define TM2_INIT_POINTERS() \
375     int *last, *clast; \
376     int *Y, *U, *V;\
377     int Ystride, Ustride, Vstride;\
378 \
379     Ystride = ctx->y_stride;\
380     Vstride = ctx->uv_stride;\
381     Ustride = ctx->uv_stride;\
382     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1) + by * 4 * Ystride + bx * 4;\
383     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1) + by * 2 * Vstride + bx * 2;\
384     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1) + by * 2 * Ustride + bx * 2;\
385     last = ctx->last + bx * 4;\
386     clast = ctx->clast + bx * 4;
387
388 #define TM2_INIT_POINTERS_2() \
389     int *Yo, *Uo, *Vo;\
390     int oYstride, oUstride, oVstride;\
391 \
392     TM2_INIT_POINTERS();\
393     oYstride = Ystride;\
394     oVstride = Vstride;\
395     oUstride = Ustride;\
396     Yo = (ctx->cur?ctx->Y1:ctx->Y2) + by * 4 * oYstride + bx * 4;\
397     Vo = (ctx->cur?ctx->V1:ctx->V2) + by * 2 * oVstride + bx * 2;\
398     Uo = (ctx->cur?ctx->U1:ctx->U2) + by * 2 * oUstride + bx * 2;
399
400 /* recalculate last and delta values for next blocks */
401 #define TM2_RECALC_BLOCK(CHR, stride, last, CD) {\
402     CD[0] = CHR[1] - last[1];\
403     CD[1] = (int)CHR[stride + 1] - (int)CHR[1];\
404     last[0] = (int)CHR[stride + 0];\
405     last[1] = (int)CHR[stride + 1];}
406
407 /* common operations - add deltas to 4x4 block of luma or 2x2 blocks of chroma */
408 static inline void tm2_apply_deltas(TM2Context *ctx, int* Y, int stride, int *deltas, int *last)
409 {
410     int ct, d;
411     int i, j;
412
413     for (j = 0; j < 4; j++){
414         ct = ctx->D[j];
415         for (i = 0; i < 4; i++){
416             d        = deltas[i + j * 4];
417             ct      += d;
418             last[i] += ct;
419             Y[i]     = av_clip_uint8(last[i]);
420         }
421         Y        += stride;
422         ctx->D[j] = ct;
423     }
424 }
425
426 static inline void tm2_high_chroma(int *data, int stride, int *last, int *CD, int *deltas)
427 {
428     int i, j;
429     for (j = 0; j < 2; j++) {
430         for (i = 0; i < 2; i++)  {
431             CD[j]   += deltas[i + j * 2];
432             last[i] += CD[j];
433             data[i]  = last[i];
434         }
435         data += stride;
436     }
437 }
438
439 static inline void tm2_low_chroma(int *data, int stride, int *clast, int *CD, int *deltas, int bx)
440 {
441     int t;
442     int l;
443     int prev;
444
445     if (bx > 0)
446         prev = clast[-3];
447     else
448         prev = 0;
449     t        = (CD[0] + CD[1]) >> 1;
450     l        = (prev - CD[0] - CD[1] + clast[1]) >> 1;
451     CD[1]    = CD[0] + CD[1] - t;
452     CD[0]    = t;
453     clast[0] = l;
454
455     tm2_high_chroma(data, stride, clast, CD, deltas);
456 }
457
458 static inline void tm2_hi_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
459 {
460     int i;
461     int deltas[16];
462     TM2_INIT_POINTERS();
463
464     /* hi-res chroma */
465     for (i = 0; i < 4; i++) {
466         deltas[i]     = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
467         deltas[i + 4] = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
468     }
469     tm2_high_chroma(U, Ustride, clast,     ctx->CD,     deltas);
470     tm2_high_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas + 4);
471
472     /* hi-res luma */
473     for (i = 0; i < 16; i++)
474         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
475
476     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
477 }
478
479 static inline void tm2_med_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
480 {
481     int i;
482     int deltas[16];
483     TM2_INIT_POINTERS();
484
485     /* low-res chroma */
486     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
487     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
488     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
489
490     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
491     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
492     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
493
494     /* hi-res luma */
495     for (i = 0; i < 16; i++)
496         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
497
498     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
499 }
500
501 static inline void tm2_low_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
502 {
503     int i;
504     int t1, t2;
505     int deltas[16];
506     TM2_INIT_POINTERS();
507
508     /* low-res chroma */
509     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
510     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
511     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
512
513     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
514     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
515     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
516
517     /* low-res luma */
518     for (i = 0; i < 16; i++)
519         deltas[i] = 0;
520
521     deltas[ 0] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
522     deltas[ 2] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
523     deltas[ 8] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
524     deltas[10] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
525
526     if (bx > 0)
527         last[0] = (last[-1] - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3] + last[1]) >> 1;
528     else
529         last[0] = (last[1]  - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3])>> 1;
530     last[2] = (last[1] + last[3]) >> 1;
531
532     t1 = ctx->D[0] + ctx->D[1];
533     ctx->D[0] = t1 >> 1;
534     ctx->D[1] = t1 - (t1 >> 1);
535     t2 = ctx->D[2] + ctx->D[3];
536     ctx->D[2] = t2 >> 1;
537     ctx->D[3] = t2 - (t2 >> 1);
538
539     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
540 }
541
542 static inline void tm2_null_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
543 {
544     int i;
545     int ct;
546     int left, right, diff;
547     int deltas[16];
548     TM2_INIT_POINTERS();
549
550     /* null chroma */
551     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
552     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
553
554     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
555     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
556
557     /* null luma */
558     for (i = 0; i < 16; i++)
559         deltas[i] = 0;
560
561     ct = ctx->D[0] + ctx->D[1] + ctx->D[2] + ctx->D[3];
562
563     if (bx > 0)
564         left = last[-1] - ct;
565     else
566         left = 0;
567
568     right   = last[3];
569     diff    = right - left;
570     last[0] = left + (diff >> 2);
571     last[1] = left + (diff >> 1);
572     last[2] = right - (diff >> 2);
573     last[3] = right;
574     {
575         int tp = left;
576
577         ctx->D[0] = (tp + (ct >> 2)) - left;
578         left     += ctx->D[0];
579         ctx->D[1] = (tp + (ct >> 1)) - left;
580         left     += ctx->D[1];
581         ctx->D[2] = ((tp + ct) - (ct >> 2)) - left;
582         left     += ctx->D[2];
583         ctx->D[3] = (tp + ct) - left;
584     }
585     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
586 }
587
588 static inline void tm2_still_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
589 {
590     int i, j;
591     TM2_INIT_POINTERS_2();
592
593     /* update chroma */
594     for (j = 0; j < 2; j++) {
595         for (i = 0; i < 2; i++){
596             U[i] = Uo[i];
597             V[i] = Vo[i];
598         }
599         U  += Ustride; V += Vstride;
600         Uo += oUstride; Vo += oVstride;
601     }
602     U -= Ustride * 2;
603     V -= Vstride * 2;
604     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
605     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
606
607     /* update deltas */
608     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
609     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
610     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
611     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
612
613     for (j = 0; j < 4; j++) {
614         for (i = 0; i < 4; i++) {
615             Y[i]    = Yo[i];
616             last[i] = Yo[i];
617         }
618         Y  += Ystride;
619         Yo += oYstride;
620     }
621 }
622
623 static inline void tm2_update_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
624 {
625     int i, j;
626     int d;
627     TM2_INIT_POINTERS_2();
628
629     /* update chroma */
630     for (j = 0; j < 2; j++) {
631         for (i = 0; i < 2; i++) {
632             U[i] = Uo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
633             V[i] = Vo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
634         }
635         U  += Ustride;
636         V  += Vstride;
637         Uo += oUstride;
638         Vo += oVstride;
639     }
640     U -= Ustride * 2;
641     V -= Vstride * 2;
642     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
643     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
644
645     /* update deltas */
646     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
647     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
648     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
649     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
650
651     for (j = 0; j < 4; j++) {
652         d = last[3];
653         for (i = 0; i < 4; i++) {
654             Y[i]    = Yo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
655             last[i] = Y[i];
656         }
657         ctx->D[j] = last[3] - d;
658         Y  += Ystride;
659         Yo += oYstride;
660     }
661 }
662
663 static inline void tm2_motion_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
664 {
665     int i, j;
666     int mx, my;
667     TM2_INIT_POINTERS_2();
668
669     mx = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
670     my = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
671     mx = av_clip(mx, -(bx * 4 + 4), ctx->avctx->width  - bx * 4);
672     my = av_clip(my, -(by * 4 + 4), ctx->avctx->height - by * 4);
673
674     Yo += my * oYstride + mx;
675     Uo += (my >> 1) * oUstride + (mx >> 1);
676     Vo += (my >> 1) * oVstride + (mx >> 1);
677
678     /* copy chroma */
679     for (j = 0; j < 2; j++) {
680         for (i = 0; i < 2; i++) {
681             U[i] = Uo[i];
682             V[i] = Vo[i];
683         }
684         U  += Ustride;
685         V  += Vstride;
686         Uo += oUstride;
687         Vo += oVstride;
688     }
689     U -= Ustride * 2;
690     V -= Vstride * 2;
691     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
692     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
693
694     /* copy luma */
695     for (j = 0; j < 4; j++) {
696         for (i = 0; i < 4; i++) {
697             Y[i] = Yo[i];
698         }
699         Y  += Ystride;
700         Yo += oYstride;
701     }
702     /* calculate deltas */
703     Y -= Ystride * 4;
704     ctx->D[0] = Y[3] - last[3];
705     ctx->D[1] = Y[3 + Ystride] - Y[3];
706     ctx->D[2] = Y[3 + Ystride * 2] - Y[3 + Ystride];
707     ctx->D[3] = Y[3 + Ystride * 3] - Y[3 + Ystride * 2];
708     for (i = 0; i < 4; i++)
709         last[i] = Y[i + Ystride * 3];
710 }
711
712 static int tm2_decode_blocks(TM2Context *ctx, AVFrame *p)
713 {
714     int i, j;
715     int w = ctx->avctx->width, h = ctx->avctx->height, bw = w >> 2, bh = h >> 2, cw = w >> 1;
716     int type;
717     int keyframe = 1;
718     int *Y, *U, *V;
719     uint8_t *dst;
720
721     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
722         ctx->tok_ptrs[i] = 0;
723
724     if (ctx->tok_lens[TM2_TYPE]<bw*bh) {
725         av_log(ctx->avctx,AV_LOG_ERROR,"Got %i tokens for %i blocks\n",ctx->tok_lens[TM2_TYPE],bw*bh);
726         return AVERROR_INVALIDDATA;
727     }
728
729     memset(ctx->last, 0, 4 * bw * sizeof(int));
730     memset(ctx->clast, 0, 4 * bw * sizeof(int));
731
732     for (j = 0; j < bh; j++) {
733         memset(ctx->D, 0, 4 * sizeof(int));
734         memset(ctx->CD, 0, 4 * sizeof(int));
735         for (i = 0; i < bw; i++) {
736             type = GET_TOK(ctx, TM2_TYPE);
737             switch(type) {
738             case TM2_HI_RES:
739                 tm2_hi_res_block(ctx, p, i, j);
740                 break;
741             case TM2_MED_RES:
742                 tm2_med_res_block(ctx, p, i, j);
743                 break;
744             case TM2_LOW_RES:
745                 tm2_low_res_block(ctx, p, i, j);
746                 break;
747             case TM2_NULL_RES:
748                 tm2_null_res_block(ctx, p, i, j);
749                 break;
750             case TM2_UPDATE:
751                 tm2_update_block(ctx, p, i, j);
752                 keyframe = 0;
753                 break;
754             case TM2_STILL:
755                 tm2_still_block(ctx, p, i, j);
756                 keyframe = 0;
757                 break;
758             case TM2_MOTION:
759                 tm2_motion_block(ctx, p, i, j);
760                 keyframe = 0;
761                 break;
762             default:
763                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Skipping unknown block type %i\n", type);
764             }
765         }
766     }
767
768     /* copy data from our buffer to AVFrame */
769     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1);
770     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1);
771     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1);
772     dst = p->data[0];
773     for (j = 0; j < h; j++) {
774         for (i = 0; i < w; i++) {
775             int y = Y[i], u = U[i >> 1], v = V[i >> 1];
776             dst[3*i+0] = av_clip_uint8(y + v);
777             dst[3*i+1] = av_clip_uint8(y);
778             dst[3*i+2] = av_clip_uint8(y + u);
779         }
780
781         /* horizontal edge extension */
782         Y[-4]    = Y[-3]    = Y[-2]    = Y[-1] = Y[0];
783         Y[w + 3] = Y[w + 2] = Y[w + 1] = Y[w]  = Y[w - 1];
784
785         /* vertical edge extension */
786         if (j == 0) {
787             memcpy(Y - 4 - 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
788             memcpy(Y - 4 - 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
789             memcpy(Y - 4 - 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
790             memcpy(Y - 4 - 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
791         } else if (j == h - 1) {
792             memcpy(Y - 4 + 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
793             memcpy(Y - 4 + 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
794             memcpy(Y - 4 + 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
795             memcpy(Y - 4 + 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
796         }
797
798         Y += ctx->y_stride;
799         if (j & 1) {
800             /* horizontal edge extension */
801             U[-2]     = U[-1] = U[0];
802             V[-2]     = V[-1] = V[0];
803             U[cw + 1] = U[cw] = U[cw - 1];
804             V[cw + 1] = V[cw] = V[cw - 1];
805
806             /* vertical edge extension */
807             if (j == 1) {
808                 memcpy(U - 2 - 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
809                 memcpy(V - 2 - 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
810                 memcpy(U - 2 - 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
811                 memcpy(V - 2 - 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
812             } else if (j == h - 1) {
813                 memcpy(U - 2 + 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
814                 memcpy(V - 2 + 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
815                 memcpy(U - 2 + 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
816                 memcpy(V - 2 + 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
817             }
818
819             U += ctx->uv_stride;
820             V += ctx->uv_stride;
821         }
822         dst += p->linesize[0];
823     }
824
825     return keyframe;
826 }
827
828 static const int tm2_stream_order[TM2_NUM_STREAMS] = {
829     TM2_C_HI, TM2_C_LO, TM2_L_HI, TM2_L_LO, TM2_UPD, TM2_MOT, TM2_TYPE
830 };
831
832 #define TM2_HEADER_SIZE 40
833
834 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
835                         void *data, int *got_frame,
836                         AVPacket *avpkt)
837 {
838     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
839     const uint8_t *buf   = avpkt->data;
840     int buf_size         = avpkt->size & ~3;
841     AVFrame * const p    = &l->pic;
842     int offset           = TM2_HEADER_SIZE;
843     int i, t, ret;
844     uint8_t *swbuf;
845
846     swbuf = av_malloc(buf_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
847     if (!swbuf) {
848         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate temporary buffer\n");
849         return AVERROR(ENOMEM);
850     }
851
852     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, p)) < 0) {
853         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
854         av_free(swbuf);
855         return ret;
856     }
857
858     l->dsp.bswap_buf((uint32_t*)swbuf, (const uint32_t*)buf, buf_size >> 2);
859
860     if ((ret = tm2_read_header(l, swbuf)) < 0) {
861         av_free(swbuf);
862         return ret;
863     }
864
865     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
866         if (offset >= buf_size) {
867             av_free(swbuf);
868             return AVERROR_INVALIDDATA;
869         }
870         t = tm2_read_stream(l, swbuf + offset, tm2_stream_order[i],
871                             buf_size - offset);
872         if (t < 0) {
873             av_free(swbuf);
874             return t;
875         }
876         offset += t;
877     }
878     p->key_frame = tm2_decode_blocks(l, p);
879     if (p->key_frame)
880         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
881     else
882         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
883
884     l->cur = !l->cur;
885     *got_frame      = 1;
886     ret = av_frame_ref(data, &l->pic);
887     av_free(swbuf);
888
889     return (ret < 0) ? ret : buf_size;
890 }
891
892 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
893 {
894     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
895     int i, w = avctx->width, h = avctx->height;
896
897     if ((avctx->width & 3) || (avctx->height & 3)) {
898         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Width and height must be multiple of 4\n");
899         return AVERROR(EINVAL);
900     }
901
902     l->avctx       = avctx;
903     avcodec_get_frame_defaults(&l->pic);
904     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
905
906     ff_dsputil_init(&l->dsp, avctx);
907
908     l->last  = av_malloc(4 * sizeof(*l->last)  * (w >> 2));
909     l->clast = av_malloc(4 * sizeof(*l->clast) * (w >> 2));
910
911     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
912         l->tokens[i] = NULL;
913         l->tok_lens[i] = 0;
914     }
915
916     w += 8;
917     h += 8;
918     l->Y1_base = av_malloc(sizeof(*l->Y1_base) * w * h);
919     l->Y2_base = av_malloc(sizeof(*l->Y2_base) * w * h);
920     l->y_stride = w;
921     w = (w + 1) >> 1;
922     h = (h + 1) >> 1;
923     l->U1_base = av_malloc(sizeof(*l->U1_base) * w * h);
924     l->V1_base = av_malloc(sizeof(*l->V1_base) * w * h);
925     l->U2_base = av_malloc(sizeof(*l->U2_base) * w * h);
926     l->V2_base = av_malloc(sizeof(*l->V1_base) * w * h);
927     l->uv_stride = w;
928     l->cur = 0;
929     if (!l->Y1_base || !l->Y2_base || !l->U1_base ||
930         !l->V1_base || !l->U2_base || !l->V2_base ||
931         !l->last    || !l->clast) {
932         av_freep(l->Y1_base);
933         av_freep(l->Y2_base);
934         av_freep(l->U1_base);
935         av_freep(l->U2_base);
936         av_freep(l->V1_base);
937         av_freep(l->V2_base);
938         av_freep(l->last);
939         av_freep(l->clast);
940         return AVERROR(ENOMEM);
941     }
942     l->Y1 = l->Y1_base + l->y_stride  * 4 + 4;
943     l->Y2 = l->Y2_base + l->y_stride  * 4 + 4;
944     l->U1 = l->U1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
945     l->U2 = l->U2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
946     l->V1 = l->V1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
947     l->V2 = l->V2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
948
949     return 0;
950 }
951
952 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
953 {
954     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
955     AVFrame *pic = &l->pic;
956     int i;
957
958     av_free(l->last);
959     av_free(l->clast);
960     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
961         av_free(l->tokens[i]);
962     if (l->Y1) {
963         av_free(l->Y1_base);
964         av_free(l->U1_base);
965         av_free(l->V1_base);
966         av_free(l->Y2_base);
967         av_free(l->U2_base);
968         av_free(l->V2_base);
969     }
970
971     av_frame_unref(pic);
972
973     return 0;
974 }
975
976 AVCodec ff_truemotion2_decoder = {
977     .name           = "truemotion2",
978     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
979     .id             = AV_CODEC_ID_TRUEMOTION2,
980     .priv_data_size = sizeof(TM2Context),
981     .init           = decode_init,
982     .close          = decode_end,
983     .decode         = decode_frame,
984     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
985     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Duck TrueMotion 2.0"),
986 };