doc/filters: itemize unsharp examples
[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
32 #define TM2_ESCAPE 0x80000000
33 #define TM2_DELTAS 64
34
35 /* Huffman-coded streams of different types of blocks */
36 enum TM2_STREAMS {
37     TM2_C_HI = 0,
38     TM2_C_LO,
39     TM2_L_HI,
40     TM2_L_LO,
41     TM2_UPD,
42     TM2_MOT,
43     TM2_TYPE,
44     TM2_NUM_STREAMS
45 };
46
47 /* Block types */
48 enum TM2_BLOCKS {
49     TM2_HI_RES = 0,
50     TM2_MED_RES,
51     TM2_LOW_RES,
52     TM2_NULL_RES,
53     TM2_UPDATE,
54     TM2_STILL,
55     TM2_MOTION
56 };
57
58 typedef struct TM2Context {
59     AVCodecContext *avctx;
60     AVFrame pic;
61
62     GetBitContext gb;
63     DSPContext dsp;
64
65     uint8_t *buffer;
66     int buffer_size;
67
68     /* TM2 streams */
69     int *tokens[TM2_NUM_STREAMS];
70     int tok_lens[TM2_NUM_STREAMS];
71     int tok_ptrs[TM2_NUM_STREAMS];
72     int deltas[TM2_NUM_STREAMS][TM2_DELTAS];
73     /* for blocks decoding */
74     int D[4];
75     int CD[4];
76     int *last;
77     int *clast;
78
79     /* data for current and previous frame */
80     int *Y1_base, *U1_base, *V1_base, *Y2_base, *U2_base, *V2_base;
81     int *Y1, *U1, *V1, *Y2, *U2, *V2;
82     int y_stride, uv_stride;
83     int cur;
84 } TM2Context;
85
86 /**
87 * Huffman codes for each of streams
88 */
89 typedef struct TM2Codes {
90     VLC vlc; ///< table for FFmpeg bitstream reader
91     int bits;
92     int *recode; ///< table for converting from code indexes to values
93     int length;
94 } TM2Codes;
95
96 /**
97 * structure for gathering Huffman codes information
98 */
99 typedef struct TM2Huff {
100     int val_bits; ///< length of literal
101     int max_bits; ///< maximum length of code
102     int min_bits; ///< minimum length of code
103     int nodes; ///< total number of nodes in tree
104     int num; ///< current number filled
105     int max_num; ///< total number of codes
106     int *nums; ///< literals
107     uint32_t *bits; ///< codes
108     int *lens; ///< codelengths
109 } TM2Huff;
110
111 static int tm2_read_tree(TM2Context *ctx, uint32_t prefix, int length, TM2Huff *huff)
112 {
113     int ret;
114     if (length > huff->max_bits) {
115         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Tree exceeded its given depth (%i)\n",
116                huff->max_bits);
117         return AVERROR_INVALIDDATA;
118     }
119
120     if (!get_bits1(&ctx->gb)) { /* literal */
121         if (length == 0) {
122             length = 1;
123         }
124         if (huff->num >= huff->max_num) {
125             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Too many literals\n");
126             return AVERROR_INVALIDDATA;
127         }
128         huff->nums[huff->num] = get_bits_long(&ctx->gb, huff->val_bits);
129         huff->bits[huff->num] = prefix;
130         huff->lens[huff->num] = length;
131         huff->num++;
132         return 0;
133     } else { /* non-terminal node */
134         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, prefix << 1, length + 1, huff)) < 0)
135             return ret;
136         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, (prefix << 1) | 1, length + 1, huff)) < 0)
137             return ret;
138     }
139     return 0;
140 }
141
142 static int tm2_build_huff_table(TM2Context *ctx, TM2Codes *code)
143 {
144     TM2Huff huff;
145     int res = 0;
146
147     huff.val_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
148     huff.max_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
149     huff.min_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
150     huff.nodes    = get_bits_long(&ctx->gb, 17);
151     huff.num      = 0;
152
153     /* check for correct codes parameters */
154     if ((huff.val_bits < 1) || (huff.val_bits > 32) ||
155         (huff.max_bits < 0) || (huff.max_bits > 25)) {
156         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect tree parameters - literal "
157                "length: %i, max code length: %i\n", huff.val_bits, huff.max_bits);
158         return AVERROR_INVALIDDATA;
159     }
160     if ((huff.nodes <= 0) || (huff.nodes > 0x10000)) {
161         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of Huffman tree "
162                "nodes: %i\n", huff.nodes);
163         return AVERROR_INVALIDDATA;
164     }
165     /* one-node tree */
166     if (huff.max_bits == 0)
167         huff.max_bits = 1;
168
169     /* allocate space for codes - it is exactly ceil(nodes / 2) entries */
170     huff.max_num = (huff.nodes + 1) >> 1;
171     huff.nums    = av_mallocz(huff.max_num * sizeof(int));
172     huff.bits    = av_mallocz(huff.max_num * sizeof(uint32_t));
173     huff.lens    = av_mallocz(huff.max_num * sizeof(int));
174
175     res = tm2_read_tree(ctx, 0, 0, &huff);
176
177     if (huff.num != huff.max_num) {
178         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Got less codes than expected: %i of %i\n",
179                huff.num, huff.max_num);
180         res = AVERROR_INVALIDDATA;
181     }
182
183     /* convert codes to vlc_table */
184     if (res >= 0) {
185         int i;
186
187         res = init_vlc(&code->vlc, huff.max_bits, huff.max_num,
188                        huff.lens, sizeof(int), sizeof(int),
189                        huff.bits, sizeof(uint32_t), sizeof(uint32_t), 0);
190         if (res < 0)
191             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot build VLC table\n");
192         else {
193             code->bits = huff.max_bits;
194             code->length = huff.max_num;
195             code->recode = av_malloc(code->length * sizeof(int));
196             for (i = 0; i < code->length; i++)
197                 code->recode[i] = huff.nums[i];
198         }
199     }
200     /* free allocated memory */
201     av_free(huff.nums);
202     av_free(huff.bits);
203     av_free(huff.lens);
204
205     return res;
206 }
207
208 static void tm2_free_codes(TM2Codes *code)
209 {
210     av_free(code->recode);
211     if (code->vlc.table)
212         ff_free_vlc(&code->vlc);
213 }
214
215 static inline int tm2_get_token(GetBitContext *gb, TM2Codes *code)
216 {
217     int val;
218     val = get_vlc2(gb, code->vlc.table, code->bits, 1);
219     if(val<0)
220         return -1;
221     return code->recode[val];
222 }
223
224 #define TM2_OLD_HEADER_MAGIC 0x00000100
225 #define TM2_NEW_HEADER_MAGIC 0x00000101
226
227 static inline int tm2_read_header(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf)
228 {
229     uint32_t magic = AV_RL32(buf);
230
231     switch (magic) {
232     case TM2_OLD_HEADER_MAGIC:
233         av_log_missing_feature(ctx->avctx, "TM2 old header", 1);
234         return 0;
235     case TM2_NEW_HEADER_MAGIC:
236         return 0;
237     default:
238         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Not a TM2 header: 0x%08X\n", magic);
239         return AVERROR_INVALIDDATA;
240     }
241 }
242
243 static int tm2_read_deltas(TM2Context *ctx, int stream_id)
244 {
245     int d, mb;
246     int i, v;
247
248     d  = get_bits(&ctx->gb, 9);
249     mb = get_bits(&ctx->gb, 5);
250
251     if ((d < 1) || (d > TM2_DELTAS) || (mb < 1) || (mb > 32)) {
252         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect delta table: %i deltas x %i bits\n", d, mb);
253         return AVERROR_INVALIDDATA;
254     }
255
256     for (i = 0; i < d; i++) {
257         v = get_bits_long(&ctx->gb, mb);
258         if (v & (1 << (mb - 1)))
259             ctx->deltas[stream_id][i] = v - (1 << mb);
260         else
261             ctx->deltas[stream_id][i] = v;
262     }
263     for (; i < TM2_DELTAS; i++)
264         ctx->deltas[stream_id][i] = 0;
265
266     return 0;
267 }
268
269 static int tm2_read_stream(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf, int stream_id, int buf_size)
270 {
271     int i, ret;
272     int skip = 0;
273     int len, toks, pos;
274     TM2Codes codes;
275     GetByteContext gb;
276
277     if (buf_size < 4) {
278         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough space for len left\n");
279         return AVERROR_INVALIDDATA;
280     }
281
282     /* get stream length in dwords */
283     bytestream2_init(&gb, buf, buf_size);
284     len  = bytestream2_get_be32(&gb);
285     skip = len * 4 + 4;
286
287     if (len == 0)
288         return 4;
289
290     if (len >= INT_MAX/4-1 || len < 0 || skip > buf_size) {
291         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid stream size\n");
292         return AVERROR_INVALIDDATA;
293     }
294
295     toks = bytestream2_get_be32(&gb);
296     if (toks & 1) {
297         len = bytestream2_get_be32(&gb);
298         if (len == TM2_ESCAPE) {
299             len = bytestream2_get_be32(&gb);
300         }
301         if (len > 0) {
302             pos = bytestream2_tell(&gb);
303             if (skip <= pos)
304                 return AVERROR_INVALIDDATA;
305             init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
306             if ((ret = tm2_read_deltas(ctx, stream_id)) < 0)
307                 return ret;
308             bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
309         }
310     }
311     /* skip unused fields */
312     len = bytestream2_get_be32(&gb);
313     if (len == TM2_ESCAPE) { /* some unknown length - could be escaped too */
314         bytestream2_skip(&gb, 8); /* unused by decoder */
315     } else {
316         bytestream2_skip(&gb, 4); /* unused by decoder */
317     }
318
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_build_huff_table(ctx, &codes)) < 0)
324         return ret;
325     bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
326
327     toks >>= 1;
328     /* check if we have sane number of tokens */
329     if ((toks < 0) || (toks > 0xFFFFFF)) {
330         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
331         tm2_free_codes(&codes);
332         return AVERROR_INVALIDDATA;
333     }
334     ctx->tokens[stream_id]   = av_realloc(ctx->tokens[stream_id], toks * sizeof(int));
335     ctx->tok_lens[stream_id] = toks;
336     len = bytestream2_get_be32(&gb);
337     if (len > 0) {
338         pos = bytestream2_tell(&gb);
339         if (skip <= pos)
340             return AVERROR_INVALIDDATA;
341         init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
342         for (i = 0; i < toks; i++) {
343             if (get_bits_left(&ctx->gb) <= 0) {
344                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
345                 return AVERROR_INVALIDDATA;
346             }
347             ctx->tokens[stream_id][i] = tm2_get_token(&ctx->gb, &codes);
348             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS || ctx->tokens[stream_id][i]<0) {
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     } else {
355         for (i = 0; i < toks; i++) {
356             ctx->tokens[stream_id][i] = codes.recode[0];
357             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS) {
358                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
359                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
360                 return AVERROR_INVALIDDATA;
361             }
362         }
363     }
364     tm2_free_codes(&codes);
365
366     return skip;
367 }
368
369 static inline int GET_TOK(TM2Context *ctx,int type)
370 {
371     if (ctx->tok_ptrs[type] >= ctx->tok_lens[type]) {
372         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]);
373         return 0;
374     }
375     if (type <= TM2_MOT) {
376         if (ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]] >= TM2_DELTAS) {
377             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "token %d is too large\n", ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]]);
378             return 0;
379         }
380         return ctx->deltas[type][ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++]];
381     }
382     return ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++];
383 }
384
385 /* blocks decoding routines */
386
387 /* common Y, U, V pointers initialisation */
388 #define TM2_INIT_POINTERS() \
389     int *last, *clast; \
390     int *Y, *U, *V;\
391     int Ystride, Ustride, Vstride;\
392 \
393     Ystride = ctx->y_stride;\
394     Vstride = ctx->uv_stride;\
395     Ustride = ctx->uv_stride;\
396     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1) + by * 4 * Ystride + bx * 4;\
397     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1) + by * 2 * Vstride + bx * 2;\
398     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1) + by * 2 * Ustride + bx * 2;\
399     last = ctx->last + bx * 4;\
400     clast = ctx->clast + bx * 4;
401
402 #define TM2_INIT_POINTERS_2() \
403     int *Yo, *Uo, *Vo;\
404     int oYstride, oUstride, oVstride;\
405 \
406     TM2_INIT_POINTERS();\
407     oYstride = Ystride;\
408     oVstride = Vstride;\
409     oUstride = Ustride;\
410     Yo = (ctx->cur?ctx->Y1:ctx->Y2) + by * 4 * oYstride + bx * 4;\
411     Vo = (ctx->cur?ctx->V1:ctx->V2) + by * 2 * oVstride + bx * 2;\
412     Uo = (ctx->cur?ctx->U1:ctx->U2) + by * 2 * oUstride + bx * 2;
413
414 /* recalculate last and delta values for next blocks */
415 #define TM2_RECALC_BLOCK(CHR, stride, last, CD) {\
416     CD[0] = CHR[1] - last[1];\
417     CD[1] = (int)CHR[stride + 1] - (int)CHR[1];\
418     last[0] = (int)CHR[stride + 0];\
419     last[1] = (int)CHR[stride + 1];}
420
421 /* common operations - add deltas to 4x4 block of luma or 2x2 blocks of chroma */
422 static inline void tm2_apply_deltas(TM2Context *ctx, int* Y, int stride, int *deltas, int *last)
423 {
424     int ct, d;
425     int i, j;
426
427     for (j = 0; j < 4; j++){
428         ct = ctx->D[j];
429         for (i = 0; i < 4; i++){
430             d        = deltas[i + j * 4];
431             ct      += d;
432             last[i] += ct;
433             Y[i]     = av_clip_uint8(last[i]);
434         }
435         Y        += stride;
436         ctx->D[j] = ct;
437     }
438 }
439
440 static inline void tm2_high_chroma(int *data, int stride, int *last, int *CD, int *deltas)
441 {
442     int i, j;
443     for (j = 0; j < 2; j++) {
444         for (i = 0; i < 2; i++)  {
445             CD[j]   += deltas[i + j * 2];
446             last[i] += CD[j];
447             data[i]  = last[i];
448         }
449         data += stride;
450     }
451 }
452
453 static inline void tm2_low_chroma(int *data, int stride, int *clast, int *CD, int *deltas, int bx)
454 {
455     int t;
456     int l;
457     int prev;
458
459     if (bx > 0)
460         prev = clast[-3];
461     else
462         prev = 0;
463     t        = (CD[0] + CD[1]) >> 1;
464     l        = (prev - CD[0] - CD[1] + clast[1]) >> 1;
465     CD[1]    = CD[0] + CD[1] - t;
466     CD[0]    = t;
467     clast[0] = l;
468
469     tm2_high_chroma(data, stride, clast, CD, deltas);
470 }
471
472 static inline void tm2_hi_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
473 {
474     int i;
475     int deltas[16];
476     TM2_INIT_POINTERS();
477
478     /* hi-res chroma */
479     for (i = 0; i < 4; i++) {
480         deltas[i]     = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
481         deltas[i + 4] = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
482     }
483     tm2_high_chroma(U, Ustride, clast,     ctx->CD,     deltas);
484     tm2_high_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas + 4);
485
486     /* hi-res luma */
487     for (i = 0; i < 16; i++)
488         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
489
490     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
491 }
492
493 static inline void tm2_med_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
494 {
495     int i;
496     int deltas[16];
497     TM2_INIT_POINTERS();
498
499     /* low-res chroma */
500     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
501     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
502     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
503
504     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
505     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
506     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
507
508     /* hi-res luma */
509     for (i = 0; i < 16; i++)
510         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
511
512     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
513 }
514
515 static inline void tm2_low_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
516 {
517     int i;
518     int t1, t2;
519     int deltas[16];
520     TM2_INIT_POINTERS();
521
522     /* low-res chroma */
523     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
524     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
525     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
526
527     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
528     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
529     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
530
531     /* low-res luma */
532     for (i = 0; i < 16; i++)
533         deltas[i] = 0;
534
535     deltas[ 0] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
536     deltas[ 2] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
537     deltas[ 8] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
538     deltas[10] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
539
540     if (bx > 0)
541         last[0] = (last[-1] - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3] + last[1]) >> 1;
542     else
543         last[0] = (last[1]  - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3])>> 1;
544     last[2] = (last[1] + last[3]) >> 1;
545
546     t1 = ctx->D[0] + ctx->D[1];
547     ctx->D[0] = t1 >> 1;
548     ctx->D[1] = t1 - (t1 >> 1);
549     t2 = ctx->D[2] + ctx->D[3];
550     ctx->D[2] = t2 >> 1;
551     ctx->D[3] = t2 - (t2 >> 1);
552
553     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
554 }
555
556 static inline void tm2_null_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
557 {
558     int i;
559     int ct;
560     int left, right, diff;
561     int deltas[16];
562     TM2_INIT_POINTERS();
563
564     /* null chroma */
565     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
566     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
567
568     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
569     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
570
571     /* null luma */
572     for (i = 0; i < 16; i++)
573         deltas[i] = 0;
574
575     ct = ctx->D[0] + ctx->D[1] + ctx->D[2] + ctx->D[3];
576
577     if (bx > 0)
578         left = last[-1] - ct;
579     else
580         left = 0;
581
582     right   = last[3];
583     diff    = right - left;
584     last[0] = left + (diff >> 2);
585     last[1] = left + (diff >> 1);
586     last[2] = right - (diff >> 2);
587     last[3] = right;
588     {
589         int tp = left;
590
591         ctx->D[0] = (tp + (ct >> 2)) - left;
592         left     += ctx->D[0];
593         ctx->D[1] = (tp + (ct >> 1)) - left;
594         left     += ctx->D[1];
595         ctx->D[2] = ((tp + ct) - (ct >> 2)) - left;
596         left     += ctx->D[2];
597         ctx->D[3] = (tp + ct) - left;
598     }
599     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
600 }
601
602 static inline void tm2_still_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
603 {
604     int i, j;
605     TM2_INIT_POINTERS_2();
606
607     /* update chroma */
608     for (j = 0; j < 2; j++) {
609         for (i = 0; i < 2; i++){
610             U[i] = Uo[i];
611             V[i] = Vo[i];
612         }
613         U  += Ustride; V += Vstride;
614         Uo += oUstride; Vo += oVstride;
615     }
616     U -= Ustride * 2;
617     V -= Vstride * 2;
618     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
619     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
620
621     /* update deltas */
622     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
623     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
624     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
625     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
626
627     for (j = 0; j < 4; j++) {
628         for (i = 0; i < 4; i++) {
629             Y[i]    = Yo[i];
630             last[i] = Yo[i];
631         }
632         Y  += Ystride;
633         Yo += oYstride;
634     }
635 }
636
637 static inline void tm2_update_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
638 {
639     int i, j;
640     int d;
641     TM2_INIT_POINTERS_2();
642
643     /* update chroma */
644     for (j = 0; j < 2; j++) {
645         for (i = 0; i < 2; i++) {
646             U[i] = Uo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
647             V[i] = Vo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
648         }
649         U  += Ustride;
650         V  += Vstride;
651         Uo += oUstride;
652         Vo += oVstride;
653     }
654     U -= Ustride * 2;
655     V -= Vstride * 2;
656     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
657     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
658
659     /* update deltas */
660     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
661     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
662     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
663     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
664
665     for (j = 0; j < 4; j++) {
666         d = last[3];
667         for (i = 0; i < 4; i++) {
668             Y[i]    = Yo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
669             last[i] = Y[i];
670         }
671         ctx->D[j] = last[3] - d;
672         Y  += Ystride;
673         Yo += oYstride;
674     }
675 }
676
677 static inline void tm2_motion_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
678 {
679     int i, j;
680     int mx, my;
681     TM2_INIT_POINTERS_2();
682
683     mx = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
684     my = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
685     mx = av_clip(mx, -(bx * 4 + 4), ctx->avctx->width  - bx * 4);
686     my = av_clip(my, -(by * 4 + 4), ctx->avctx->height - by * 4);
687
688     if (4*bx+mx<0 || 4*by+my<0 || 4*bx+mx+4 > ctx->avctx->width || 4*by+my+4 > ctx->avctx->height) {
689         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "MV out of picture\n");
690         return;
691     }
692
693     Yo += my * oYstride + mx;
694     Uo += (my >> 1) * oUstride + (mx >> 1);
695     Vo += (my >> 1) * oVstride + (mx >> 1);
696
697     /* copy chroma */
698     for (j = 0; j < 2; j++) {
699         for (i = 0; i < 2; i++) {
700             U[i] = Uo[i];
701             V[i] = Vo[i];
702         }
703         U  += Ustride;
704         V  += Vstride;
705         Uo += oUstride;
706         Vo += oVstride;
707     }
708     U -= Ustride * 2;
709     V -= Vstride * 2;
710     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
711     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
712
713     /* copy luma */
714     for (j = 0; j < 4; j++) {
715         for (i = 0; i < 4; i++) {
716             Y[i] = Yo[i];
717         }
718         Y  += Ystride;
719         Yo += oYstride;
720     }
721     /* calculate deltas */
722     Y -= Ystride * 4;
723     ctx->D[0] = Y[3] - last[3];
724     ctx->D[1] = Y[3 + Ystride] - Y[3];
725     ctx->D[2] = Y[3 + Ystride * 2] - Y[3 + Ystride];
726     ctx->D[3] = Y[3 + Ystride * 3] - Y[3 + Ystride * 2];
727     for (i = 0; i < 4; i++)
728         last[i] = Y[i + Ystride * 3];
729 }
730
731 static int tm2_decode_blocks(TM2Context *ctx, AVFrame *p)
732 {
733     int i, j;
734     int w = ctx->avctx->width, h = ctx->avctx->height, bw = w >> 2, bh = h >> 2, cw = w >> 1;
735     int type;
736     int keyframe = 1;
737     int *Y, *U, *V;
738     uint8_t *dst;
739
740     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
741         ctx->tok_ptrs[i] = 0;
742
743     if (ctx->tok_lens[TM2_TYPE]<bw*bh) {
744         av_log(ctx->avctx,AV_LOG_ERROR,"Got %i tokens for %i blocks\n",ctx->tok_lens[TM2_TYPE],bw*bh);
745         return AVERROR_INVALIDDATA;
746     }
747
748     memset(ctx->last, 0, 4 * bw * sizeof(int));
749     memset(ctx->clast, 0, 4 * bw * sizeof(int));
750
751     for (j = 0; j < bh; j++) {
752         memset(ctx->D, 0, 4 * sizeof(int));
753         memset(ctx->CD, 0, 4 * sizeof(int));
754         for (i = 0; i < bw; i++) {
755             type = GET_TOK(ctx, TM2_TYPE);
756             switch(type) {
757             case TM2_HI_RES:
758                 tm2_hi_res_block(ctx, p, i, j);
759                 break;
760             case TM2_MED_RES:
761                 tm2_med_res_block(ctx, p, i, j);
762                 break;
763             case TM2_LOW_RES:
764                 tm2_low_res_block(ctx, p, i, j);
765                 break;
766             case TM2_NULL_RES:
767                 tm2_null_res_block(ctx, p, i, j);
768                 break;
769             case TM2_UPDATE:
770                 tm2_update_block(ctx, p, i, j);
771                 keyframe = 0;
772                 break;
773             case TM2_STILL:
774                 tm2_still_block(ctx, p, i, j);
775                 keyframe = 0;
776                 break;
777             case TM2_MOTION:
778                 tm2_motion_block(ctx, p, i, j);
779                 keyframe = 0;
780                 break;
781             default:
782                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Skipping unknown block type %i\n", type);
783             }
784         }
785     }
786
787     /* copy data from our buffer to AVFrame */
788     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1);
789     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1);
790     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1);
791     dst = p->data[0];
792     for (j = 0; j < h; j++) {
793         for (i = 0; i < w; i++) {
794             int y = Y[i], u = U[i >> 1], v = V[i >> 1];
795             dst[3*i+0] = av_clip_uint8(y + v);
796             dst[3*i+1] = av_clip_uint8(y);
797             dst[3*i+2] = av_clip_uint8(y + u);
798         }
799
800         /* horizontal edge extension */
801         Y[-4]    = Y[-3]    = Y[-2]    = Y[-1] = Y[0];
802         Y[w + 3] = Y[w + 2] = Y[w + 1] = Y[w]  = Y[w - 1];
803
804         /* vertical edge extension */
805         if (j == 0) {
806             memcpy(Y - 4 - 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
807             memcpy(Y - 4 - 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
808             memcpy(Y - 4 - 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
809             memcpy(Y - 4 - 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
810         } else if (j == h - 1) {
811             memcpy(Y - 4 + 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
812             memcpy(Y - 4 + 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
813             memcpy(Y - 4 + 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
814             memcpy(Y - 4 + 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
815         }
816
817         Y += ctx->y_stride;
818         if (j & 1) {
819             /* horizontal edge extension */
820             U[-2]     = U[-1] = U[0];
821             V[-2]     = V[-1] = V[0];
822             U[cw + 1] = U[cw] = U[cw - 1];
823             V[cw + 1] = V[cw] = V[cw - 1];
824
825             /* vertical edge extension */
826             if (j == 1) {
827                 memcpy(U - 2 - 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
828                 memcpy(V - 2 - 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
829                 memcpy(U - 2 - 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
830                 memcpy(V - 2 - 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
831             } else if (j == h - 1) {
832                 memcpy(U - 2 + 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
833                 memcpy(V - 2 + 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
834                 memcpy(U - 2 + 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
835                 memcpy(V - 2 + 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
836             }
837
838             U += ctx->uv_stride;
839             V += ctx->uv_stride;
840         }
841         dst += p->linesize[0];
842     }
843
844     return keyframe;
845 }
846
847 static const int tm2_stream_order[TM2_NUM_STREAMS] = {
848     TM2_C_HI, TM2_C_LO, TM2_L_HI, TM2_L_LO, TM2_UPD, TM2_MOT, TM2_TYPE
849 };
850
851 #define TM2_HEADER_SIZE 40
852
853 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
854                         void *data, int *got_frame,
855                         AVPacket *avpkt)
856 {
857     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
858     const uint8_t *buf   = avpkt->data;
859     int buf_size         = avpkt->size & ~3;
860     AVFrame * const p    = &l->pic;
861     int offset           = TM2_HEADER_SIZE;
862     int i, t, ret;
863
864     av_fast_padded_malloc(&l->buffer, &l->buffer_size, buf_size);
865     if (!l->buffer) {
866         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate temporary buffer\n");
867         return AVERROR(ENOMEM);
868     }
869     p->reference = 3;
870     p->buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID | FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
871     if ((ret = avctx->reget_buffer(avctx, p)) < 0) {
872         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
873         return ret;
874     }
875
876     l->dsp.bswap_buf((uint32_t*)l->buffer, (const uint32_t*)buf, buf_size >> 2);
877
878     if ((ret = tm2_read_header(l, l->buffer)) < 0) {
879         return ret;
880     }
881
882     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
883         if (offset >= buf_size) {
884             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no space for tm2_read_stream\n");
885             return AVERROR_INVALIDDATA;
886         }
887
888         t = tm2_read_stream(l, l->buffer + offset, tm2_stream_order[i],
889                             buf_size - offset);
890         if (t < 0) {
891             int j = tm2_stream_order[i];
892             memset(l->tokens[j], 0, sizeof(**l->tokens) * l->tok_lens[j]);
893             return t;
894         }
895         offset += t;
896     }
897     p->key_frame = tm2_decode_blocks(l, p);
898     if (p->key_frame)
899         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
900     else
901         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
902
903     l->cur = !l->cur;
904     *got_frame      = 1;
905     *(AVFrame*)data = l->pic;
906
907     return buf_size;
908 }
909
910 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
911 {
912     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
913     int i, w = avctx->width, h = avctx->height;
914
915     if ((avctx->width & 3) || (avctx->height & 3)) {
916         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Width and height must be multiple of 4\n");
917         return AVERROR(EINVAL);
918     }
919
920     l->avctx       = avctx;
921     l->pic.data[0] = NULL;
922     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
923     avcodec_get_frame_defaults(&l->pic);
924
925     ff_dsputil_init(&l->dsp, avctx);
926
927     l->last  = av_malloc(4 * sizeof(*l->last)  * (w >> 2));
928     l->clast = av_malloc(4 * sizeof(*l->clast) * (w >> 2));
929
930     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
931         l->tokens[i] = NULL;
932         l->tok_lens[i] = 0;
933     }
934
935     w += 8;
936     h += 8;
937     l->Y1_base = av_mallocz(sizeof(*l->Y1_base) * w * h);
938     l->Y2_base = av_mallocz(sizeof(*l->Y2_base) * w * h);
939     l->y_stride = w;
940     w = (w + 1) >> 1;
941     h = (h + 1) >> 1;
942     l->U1_base = av_mallocz(sizeof(*l->U1_base) * w * h);
943     l->V1_base = av_mallocz(sizeof(*l->V1_base) * w * h);
944     l->U2_base = av_mallocz(sizeof(*l->U2_base) * w * h);
945     l->V2_base = av_mallocz(sizeof(*l->V1_base) * w * h);
946     l->uv_stride = w;
947     l->cur = 0;
948     if (!l->Y1_base || !l->Y2_base || !l->U1_base ||
949         !l->V1_base || !l->U2_base || !l->V2_base ||
950         !l->last    || !l->clast) {
951         av_freep(l->Y1_base);
952         av_freep(l->Y2_base);
953         av_freep(l->U1_base);
954         av_freep(l->U2_base);
955         av_freep(l->V1_base);
956         av_freep(l->V2_base);
957         av_freep(l->last);
958         av_freep(l->clast);
959         return AVERROR(ENOMEM);
960     }
961     l->Y1 = l->Y1_base + l->y_stride  * 4 + 4;
962     l->Y2 = l->Y2_base + l->y_stride  * 4 + 4;
963     l->U1 = l->U1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
964     l->U2 = l->U2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
965     l->V1 = l->V1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
966     l->V2 = l->V2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
967
968     return 0;
969 }
970
971 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
972 {
973     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
974     AVFrame *pic = &l->pic;
975     int i;
976
977     av_free(l->last);
978     av_free(l->clast);
979     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
980         av_free(l->tokens[i]);
981     if (l->Y1) {
982         av_free(l->Y1_base);
983         av_free(l->U1_base);
984         av_free(l->V1_base);
985         av_free(l->Y2_base);
986         av_free(l->U2_base);
987         av_free(l->V2_base);
988     }
989     av_freep(&l->buffer);
990     l->buffer_size = 0;
991
992     if (pic->data[0])
993         avctx->release_buffer(avctx, pic);
994
995     return 0;
996 }
997
998 AVCodec ff_truemotion2_decoder = {
999     .name           = "truemotion2",
1000     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1001     .id             = AV_CODEC_ID_TRUEMOTION2,
1002     .priv_data_size = sizeof(TM2Context),
1003     .init           = decode_init,
1004     .close          = decode_end,
1005     .decode         = decode_frame,
1006     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1007     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Duck TrueMotion 2.0"),
1008 };