avcodec/dvbsubdec: Compute scoretab without iterating over pixels multiple times...
[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         for (i = 0; i < toks; i++) {
381             ctx->tokens[stream_id][i] = codes.recode[0];
382             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS) {
383                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
384                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
385                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
386                 goto end;
387             }
388         }
389     }
390
391     ret = skip;
392
393 end:
394     tm2_free_codes(&codes);
395     return ret;
396 }
397
398 static inline int GET_TOK(TM2Context *ctx,int type)
399 {
400     if (ctx->tok_ptrs[type] >= ctx->tok_lens[type]) {
401         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]);
402         ctx->error = 1;
403         return 0;
404     }
405     if (type <= TM2_MOT) {
406         if (ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]] >= TM2_DELTAS) {
407             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "token %d is too large\n", ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]]);
408             return 0;
409         }
410         return ctx->deltas[type][ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++]];
411     }
412     return ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++];
413 }
414
415 /* blocks decoding routines */
416
417 /* common Y, U, V pointers initialisation */
418 #define TM2_INIT_POINTERS() \
419     int *last, *clast; \
420     int *Y, *U, *V;\
421     int Ystride, Ustride, Vstride;\
422 \
423     Ystride = ctx->y_stride;\
424     Vstride = ctx->uv_stride;\
425     Ustride = ctx->uv_stride;\
426     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1) + by * 4 * Ystride + bx * 4;\
427     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1) + by * 2 * Vstride + bx * 2;\
428     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1) + by * 2 * Ustride + bx * 2;\
429     last = ctx->last + bx * 4;\
430     clast = ctx->clast + bx * 4;
431
432 #define TM2_INIT_POINTERS_2() \
433     int *Yo, *Uo, *Vo;\
434     int oYstride, oUstride, oVstride;\
435 \
436     TM2_INIT_POINTERS();\
437     oYstride = Ystride;\
438     oVstride = Vstride;\
439     oUstride = Ustride;\
440     Yo = (ctx->cur?ctx->Y1:ctx->Y2) + by * 4 * oYstride + bx * 4;\
441     Vo = (ctx->cur?ctx->V1:ctx->V2) + by * 2 * oVstride + bx * 2;\
442     Uo = (ctx->cur?ctx->U1:ctx->U2) + by * 2 * oUstride + bx * 2;
443
444 /* recalculate last and delta values for next blocks */
445 #define TM2_RECALC_BLOCK(CHR, stride, last, CD) {\
446     CD[0] = (unsigned)CHR[         1] - (unsigned)last[1];\
447     CD[1] = (unsigned)CHR[stride + 1] - (unsigned) CHR[1];\
448     last[0] = (int)CHR[stride + 0];\
449     last[1] = (int)CHR[stride + 1];}
450
451 /* common operations - add deltas to 4x4 block of luma or 2x2 blocks of chroma */
452 static inline void tm2_apply_deltas(TM2Context *ctx, int* Y, int stride, int *deltas, int *last)
453 {
454     unsigned ct, d;
455     int i, j;
456
457     for (j = 0; j < 4; j++){
458         ct = ctx->D[j];
459         for (i = 0; i < 4; i++){
460             d        = deltas[i + j * 4];
461             ct      += d;
462             last[i] += ct;
463             Y[i]     = av_clip_uint8(last[i]);
464         }
465         Y        += stride;
466         ctx->D[j] = ct;
467     }
468 }
469
470 static inline void tm2_high_chroma(int *data, int stride, int *last, unsigned *CD, int *deltas)
471 {
472     int i, j;
473     for (j = 0; j < 2; j++) {
474         for (i = 0; i < 2; i++)  {
475             CD[j]   += deltas[i + j * 2];
476             last[i] += CD[j];
477             data[i]  = last[i];
478         }
479         data += stride;
480     }
481 }
482
483 static inline void tm2_low_chroma(int *data, int stride, int *clast, int *CD, int *deltas, int bx)
484 {
485     int t;
486     int l;
487     int prev;
488
489     if (bx > 0)
490         prev = clast[-3];
491     else
492         prev = 0;
493     t        = (CD[0] + CD[1]) >> 1;
494     l        = (prev - CD[0] - CD[1] + clast[1]) >> 1;
495     CD[1]    = CD[0] + CD[1] - t;
496     CD[0]    = t;
497     clast[0] = l;
498
499     tm2_high_chroma(data, stride, clast, CD, deltas);
500 }
501
502 static inline void tm2_hi_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
503 {
504     int i;
505     int deltas[16];
506     TM2_INIT_POINTERS();
507
508     /* hi-res chroma */
509     for (i = 0; i < 4; i++) {
510         deltas[i]     = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
511         deltas[i + 4] = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
512     }
513     tm2_high_chroma(U, Ustride, clast,     ctx->CD,     deltas);
514     tm2_high_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas + 4);
515
516     /* hi-res luma */
517     for (i = 0; i < 16; i++)
518         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
519
520     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
521 }
522
523 static inline void tm2_med_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
524 {
525     int i;
526     int deltas[16];
527     TM2_INIT_POINTERS();
528
529     /* low-res chroma */
530     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
531     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
532     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
533
534     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
535     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
536     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
537
538     /* hi-res luma */
539     for (i = 0; i < 16; i++)
540         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
541
542     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
543 }
544
545 static inline void tm2_low_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
546 {
547     int i;
548     int t1, t2;
549     int deltas[16];
550     TM2_INIT_POINTERS();
551
552     /* low-res chroma */
553     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
554     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
555     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
556
557     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
558     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
559     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
560
561     /* low-res luma */
562     for (i = 0; i < 16; i++)
563         deltas[i] = 0;
564
565     deltas[ 0] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
566     deltas[ 2] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
567     deltas[ 8] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
568     deltas[10] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
569
570     if (bx > 0)
571         last[0] = (last[-1] - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3] + last[1]) >> 1;
572     else
573         last[0] = (last[1]  - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3])>> 1;
574     last[2] = (last[1] + last[3]) >> 1;
575
576     t1 = ctx->D[0] + ctx->D[1];
577     ctx->D[0] = t1 >> 1;
578     ctx->D[1] = t1 - (t1 >> 1);
579     t2 = ctx->D[2] + ctx->D[3];
580     ctx->D[2] = t2 >> 1;
581     ctx->D[3] = t2 - (t2 >> 1);
582
583     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
584 }
585
586 static inline void tm2_null_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
587 {
588     int i;
589     int ct;
590     int left, right, diff;
591     int deltas[16];
592     TM2_INIT_POINTERS();
593
594     /* null chroma */
595     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
596     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
597
598     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
599     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
600
601     /* null luma */
602     for (i = 0; i < 16; i++)
603         deltas[i] = 0;
604
605     ct = ctx->D[0] + ctx->D[1] + ctx->D[2] + ctx->D[3];
606
607     if (bx > 0)
608         left = last[-1] - ct;
609     else
610         left = 0;
611
612     right   = last[3];
613     diff    = right - left;
614     last[0] = left + (diff >> 2);
615     last[1] = left + (diff >> 1);
616     last[2] = right - (diff >> 2);
617     last[3] = right;
618     {
619         int tp = left;
620
621         ctx->D[0] = (tp + (ct >> 2)) - left;
622         left     += ctx->D[0];
623         ctx->D[1] = (tp + (ct >> 1)) - left;
624         left     += ctx->D[1];
625         ctx->D[2] = ((tp + ct) - (ct >> 2)) - left;
626         left     += ctx->D[2];
627         ctx->D[3] = (tp + ct) - left;
628     }
629     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
630 }
631
632 static inline void tm2_still_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
633 {
634     int i, j;
635     TM2_INIT_POINTERS_2();
636
637     /* update chroma */
638     for (j = 0; j < 2; j++) {
639         for (i = 0; i < 2; i++){
640             U[i] = Uo[i];
641             V[i] = Vo[i];
642         }
643         U  += Ustride; V += Vstride;
644         Uo += oUstride; Vo += oVstride;
645     }
646     U -= Ustride * 2;
647     V -= Vstride * 2;
648     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
649     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
650
651     /* update deltas */
652     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
653     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
654     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
655     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
656
657     for (j = 0; j < 4; j++) {
658         for (i = 0; i < 4; i++) {
659             Y[i]    = Yo[i];
660             last[i] = Yo[i];
661         }
662         Y  += Ystride;
663         Yo += oYstride;
664     }
665 }
666
667 static inline void tm2_update_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
668 {
669     int i, j;
670     int d;
671     TM2_INIT_POINTERS_2();
672
673     /* update chroma */
674     for (j = 0; j < 2; j++) {
675         for (i = 0; i < 2; i++) {
676             U[i] = Uo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
677             V[i] = Vo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
678         }
679         U  += Ustride;
680         V  += Vstride;
681         Uo += oUstride;
682         Vo += oVstride;
683     }
684     U -= Ustride * 2;
685     V -= Vstride * 2;
686     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
687     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
688
689     /* update deltas */
690     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
691     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
692     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
693     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
694
695     for (j = 0; j < 4; j++) {
696         d = last[3];
697         for (i = 0; i < 4; i++) {
698             Y[i]    = Yo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
699             last[i] = Y[i];
700         }
701         ctx->D[j] = last[3] - d;
702         Y  += Ystride;
703         Yo += oYstride;
704     }
705 }
706
707 static inline void tm2_motion_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
708 {
709     int i, j;
710     int mx, my;
711     TM2_INIT_POINTERS_2();
712
713     mx = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
714     my = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
715     mx = av_clip(mx, -(bx * 4 + 4), ctx->avctx->width  - bx * 4);
716     my = av_clip(my, -(by * 4 + 4), ctx->avctx->height - by * 4);
717
718     if (4*bx+mx<0 || 4*by+my<0 || 4*bx+mx+4 > ctx->avctx->width || 4*by+my+4 > ctx->avctx->height) {
719         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "MV out of picture\n");
720         return;
721     }
722
723     Yo += my * oYstride + mx;
724     Uo += (my >> 1) * oUstride + (mx >> 1);
725     Vo += (my >> 1) * oVstride + (mx >> 1);
726
727     /* copy chroma */
728     for (j = 0; j < 2; j++) {
729         for (i = 0; i < 2; i++) {
730             U[i] = Uo[i];
731             V[i] = Vo[i];
732         }
733         U  += Ustride;
734         V  += Vstride;
735         Uo += oUstride;
736         Vo += oVstride;
737     }
738     U -= Ustride * 2;
739     V -= Vstride * 2;
740     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
741     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
742
743     /* copy luma */
744     for (j = 0; j < 4; j++) {
745         for (i = 0; i < 4; i++) {
746             Y[i] = Yo[i];
747         }
748         Y  += Ystride;
749         Yo += oYstride;
750     }
751     /* calculate deltas */
752     Y -= Ystride * 4;
753     ctx->D[0] = Y[3] - last[3];
754     ctx->D[1] = Y[3 + Ystride] - Y[3];
755     ctx->D[2] = Y[3 + Ystride * 2] - Y[3 + Ystride];
756     ctx->D[3] = Y[3 + Ystride * 3] - Y[3 + Ystride * 2];
757     for (i = 0; i < 4; i++)
758         last[i] = Y[i + Ystride * 3];
759 }
760
761 static int tm2_decode_blocks(TM2Context *ctx, AVFrame *p)
762 {
763     int i, j;
764     int w = ctx->avctx->width, h = ctx->avctx->height, bw = w >> 2, bh = h >> 2, cw = w >> 1;
765     int type;
766     int keyframe = 1;
767     int *Y, *U, *V;
768     uint8_t *dst;
769
770     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
771         ctx->tok_ptrs[i] = 0;
772
773     if (ctx->tok_lens[TM2_TYPE]<bw*bh) {
774         av_log(ctx->avctx,AV_LOG_ERROR,"Got %i tokens for %i blocks\n",ctx->tok_lens[TM2_TYPE],bw*bh);
775         return AVERROR_INVALIDDATA;
776     }
777
778     memset(ctx->last, 0, 4 * bw * sizeof(int));
779     memset(ctx->clast, 0, 4 * bw * sizeof(int));
780
781     for (j = 0; j < bh; j++) {
782         memset(ctx->D, 0, 4 * sizeof(int));
783         memset(ctx->CD, 0, 4 * sizeof(int));
784         for (i = 0; i < bw; i++) {
785             type = GET_TOK(ctx, TM2_TYPE);
786             switch(type) {
787             case TM2_HI_RES:
788                 tm2_hi_res_block(ctx, p, i, j);
789                 break;
790             case TM2_MED_RES:
791                 tm2_med_res_block(ctx, p, i, j);
792                 break;
793             case TM2_LOW_RES:
794                 tm2_low_res_block(ctx, p, i, j);
795                 break;
796             case TM2_NULL_RES:
797                 tm2_null_res_block(ctx, p, i, j);
798                 break;
799             case TM2_UPDATE:
800                 tm2_update_block(ctx, p, i, j);
801                 keyframe = 0;
802                 break;
803             case TM2_STILL:
804                 tm2_still_block(ctx, p, i, j);
805                 keyframe = 0;
806                 break;
807             case TM2_MOTION:
808                 tm2_motion_block(ctx, p, i, j);
809                 keyframe = 0;
810                 break;
811             default:
812                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Skipping unknown block type %i\n", type);
813             }
814             if (ctx->error)
815                 return AVERROR_INVALIDDATA;
816         }
817     }
818
819     /* copy data from our buffer to AVFrame */
820     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1);
821     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1);
822     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1);
823     dst = p->data[0];
824     for (j = 0; j < h; j++) {
825         for (i = 0; i < w; i++) {
826             int y = Y[i], u = U[i >> 1], v = V[i >> 1];
827             dst[3*i+0] = av_clip_uint8(y + v);
828             dst[3*i+1] = av_clip_uint8(y);
829             dst[3*i+2] = av_clip_uint8(y + u);
830         }
831
832         /* horizontal edge extension */
833         Y[-4]    = Y[-3]    = Y[-2]    = Y[-1] = Y[0];
834         Y[w + 3] = Y[w + 2] = Y[w + 1] = Y[w]  = Y[w - 1];
835
836         /* vertical edge extension */
837         if (j == 0) {
838             memcpy(Y - 4 - 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
839             memcpy(Y - 4 - 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
840             memcpy(Y - 4 - 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
841             memcpy(Y - 4 - 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
842         } else if (j == h - 1) {
843             memcpy(Y - 4 + 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
844             memcpy(Y - 4 + 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
845             memcpy(Y - 4 + 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
846             memcpy(Y - 4 + 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
847         }
848
849         Y += ctx->y_stride;
850         if (j & 1) {
851             /* horizontal edge extension */
852             U[-2]     = U[-1] = U[0];
853             V[-2]     = V[-1] = V[0];
854             U[cw + 1] = U[cw] = U[cw - 1];
855             V[cw + 1] = V[cw] = V[cw - 1];
856
857             /* vertical edge extension */
858             if (j == 1) {
859                 memcpy(U - 2 - 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
860                 memcpy(V - 2 - 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
861                 memcpy(U - 2 - 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
862                 memcpy(V - 2 - 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
863             } else if (j == h - 1) {
864                 memcpy(U - 2 + 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
865                 memcpy(V - 2 + 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
866                 memcpy(U - 2 + 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
867                 memcpy(V - 2 + 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
868             }
869
870             U += ctx->uv_stride;
871             V += ctx->uv_stride;
872         }
873         dst += p->linesize[0];
874     }
875
876     return keyframe;
877 }
878
879 static const int tm2_stream_order[TM2_NUM_STREAMS] = {
880     TM2_C_HI, TM2_C_LO, TM2_L_HI, TM2_L_LO, TM2_UPD, TM2_MOT, TM2_TYPE
881 };
882
883 #define TM2_HEADER_SIZE 40
884
885 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
886                         void *data, int *got_frame,
887                         AVPacket *avpkt)
888 {
889     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
890     const uint8_t *buf   = avpkt->data;
891     int buf_size         = avpkt->size & ~3;
892     AVFrame * const p    = l->pic;
893     int offset           = TM2_HEADER_SIZE;
894     int i, t, ret;
895
896     l->error = 0;
897
898     av_fast_padded_malloc(&l->buffer, &l->buffer_size, buf_size);
899     if (!l->buffer) {
900         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate temporary buffer\n");
901         return AVERROR(ENOMEM);
902     }
903
904     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, p)) < 0)
905         return ret;
906
907     l->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) l->buffer, (const uint32_t *) buf,
908                       buf_size >> 2);
909
910     if ((ret = tm2_read_header(l, l->buffer)) < 0) {
911         return ret;
912     }
913
914     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
915         if (offset >= buf_size) {
916             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no space for tm2_read_stream\n");
917             return AVERROR_INVALIDDATA;
918         }
919
920         t = tm2_read_stream(l, l->buffer + offset, tm2_stream_order[i],
921                             buf_size - offset);
922         if (t < 0) {
923             int j = tm2_stream_order[i];
924             if (l->tok_lens[j])
925                 memset(l->tokens[j], 0, sizeof(**l->tokens) * l->tok_lens[j]);
926             return t;
927         }
928         offset += t;
929     }
930     p->key_frame = tm2_decode_blocks(l, p);
931     if (p->key_frame)
932         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
933     else
934         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
935
936     l->cur = !l->cur;
937     *got_frame      = 1;
938     ret = av_frame_ref(data, l->pic);
939
940     return (ret < 0) ? ret : buf_size;
941 }
942
943 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
944 {
945     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
946     int i, w = avctx->width, h = avctx->height;
947
948     if ((avctx->width & 3) || (avctx->height & 3)) {
949         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Width and height must be multiple of 4\n");
950         return AVERROR(EINVAL);
951     }
952
953     l->avctx       = avctx;
954     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
955
956     l->pic = av_frame_alloc();
957     if (!l->pic)
958         return AVERROR(ENOMEM);
959
960     ff_bswapdsp_init(&l->bdsp);
961
962     l->last  = av_malloc_array(w >> 2, 4 * sizeof(*l->last) );
963     l->clast = av_malloc_array(w >> 2, 4 * sizeof(*l->clast));
964
965     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
966         l->tokens[i] = NULL;
967         l->tok_lens[i] = 0;
968     }
969
970     w += 8;
971     h += 8;
972     l->Y1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->Y1_base));
973     l->Y2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->Y2_base));
974     l->y_stride = w;
975     w = (w + 1) >> 1;
976     h = (h + 1) >> 1;
977     l->U1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->U1_base));
978     l->V1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->V1_base));
979     l->U2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->U2_base));
980     l->V2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->V1_base));
981     l->uv_stride = w;
982     l->cur = 0;
983     if (!l->Y1_base || !l->Y2_base || !l->U1_base ||
984         !l->V1_base || !l->U2_base || !l->V2_base ||
985         !l->last    || !l->clast) {
986         av_freep(&l->Y1_base);
987         av_freep(&l->Y2_base);
988         av_freep(&l->U1_base);
989         av_freep(&l->U2_base);
990         av_freep(&l->V1_base);
991         av_freep(&l->V2_base);
992         av_freep(&l->last);
993         av_freep(&l->clast);
994         av_frame_free(&l->pic);
995         return AVERROR(ENOMEM);
996     }
997     l->Y1 = l->Y1_base + l->y_stride  * 4 + 4;
998     l->Y2 = l->Y2_base + l->y_stride  * 4 + 4;
999     l->U1 = l->U1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
1000     l->U2 = l->U2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
1001     l->V1 = l->V1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
1002     l->V2 = l->V2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
1003
1004     return 0;
1005 }
1006
1007 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
1008 {
1009     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
1010     int i;
1011
1012     av_free(l->last);
1013     av_free(l->clast);
1014     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
1015         av_freep(&l->tokens[i]);
1016     if (l->Y1) {
1017         av_freep(&l->Y1_base);
1018         av_freep(&l->U1_base);
1019         av_freep(&l->V1_base);
1020         av_freep(&l->Y2_base);
1021         av_freep(&l->U2_base);
1022         av_freep(&l->V2_base);
1023     }
1024     av_freep(&l->buffer);
1025     l->buffer_size = 0;
1026
1027     av_frame_free(&l->pic);
1028
1029     return 0;
1030 }
1031
1032 AVCodec ff_truemotion2_decoder = {
1033     .name           = "truemotion2",
1034     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Duck TrueMotion 2.0"),
1035     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1036     .id             = AV_CODEC_ID_TRUEMOTION2,
1037     .priv_data_size = sizeof(TM2Context),
1038     .init           = decode_init,
1039     .close          = decode_end,
1040     .decode         = decode_frame,
1041     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1042 };