Merge commit 'de41b555cdea2dcacbe98ee9edc83a8c15c73c4c'
[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     BswapDSPContext bdsp;
67
68     uint8_t *buffer;
69     int buffer_size;
70
71     /* TM2 streams */
72     int *tokens[TM2_NUM_STREAMS];
73     int tok_lens[TM2_NUM_STREAMS];
74     int tok_ptrs[TM2_NUM_STREAMS];
75     int deltas[TM2_NUM_STREAMS][TM2_DELTAS];
76     /* for blocks decoding */
77     int D[4];
78     int CD[4];
79     int *last;
80     int *clast;
81
82     /* data for current and previous frame */
83     int *Y1_base, *U1_base, *V1_base, *Y2_base, *U2_base, *V2_base;
84     int *Y1, *U1, *V1, *Y2, *U2, *V2;
85     int y_stride, uv_stride;
86     int cur;
87 } TM2Context;
88
89 /**
90 * Huffman codes for each of streams
91 */
92 typedef struct TM2Codes {
93     VLC vlc; ///< table for FFmpeg bitstream reader
94     int bits;
95     int *recode; ///< table for converting from code indexes to values
96     int length;
97 } TM2Codes;
98
99 /**
100 * structure for gathering Huffman codes information
101 */
102 typedef struct TM2Huff {
103     int val_bits; ///< length of literal
104     int max_bits; ///< maximum length of code
105     int min_bits; ///< minimum length of code
106     int nodes; ///< total number of nodes in tree
107     int num; ///< current number filled
108     int max_num; ///< total number of codes
109     int *nums; ///< literals
110     uint32_t *bits; ///< codes
111     int *lens; ///< codelengths
112 } TM2Huff;
113
114 static int tm2_read_tree(TM2Context *ctx, uint32_t prefix, int length, TM2Huff *huff)
115 {
116     int ret;
117     if (length > huff->max_bits) {
118         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Tree exceeded its given depth (%i)\n",
119                huff->max_bits);
120         return AVERROR_INVALIDDATA;
121     }
122
123     if (!get_bits1(&ctx->gb)) { /* literal */
124         if (length == 0) {
125             length = 1;
126         }
127         if (huff->num >= huff->max_num) {
128             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Too many literals\n");
129             return AVERROR_INVALIDDATA;
130         }
131         huff->nums[huff->num] = get_bits_long(&ctx->gb, huff->val_bits);
132         huff->bits[huff->num] = prefix;
133         huff->lens[huff->num] = length;
134         huff->num++;
135         return 0;
136     } else { /* non-terminal node */
137         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, prefix << 1, length + 1, huff)) < 0)
138             return ret;
139         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, (prefix << 1) | 1, length + 1, huff)) < 0)
140             return ret;
141     }
142     return 0;
143 }
144
145 static int tm2_build_huff_table(TM2Context *ctx, TM2Codes *code)
146 {
147     TM2Huff huff;
148     int res = 0;
149
150     huff.val_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
151     huff.max_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
152     huff.min_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
153     huff.nodes    = get_bits_long(&ctx->gb, 17);
154     huff.num      = 0;
155
156     /* check for correct codes parameters */
157     if ((huff.val_bits < 1) || (huff.val_bits > 32) ||
158         (huff.max_bits < 0) || (huff.max_bits > 25)) {
159         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect tree parameters - literal "
160                "length: %i, max code length: %i\n", huff.val_bits, huff.max_bits);
161         return AVERROR_INVALIDDATA;
162     }
163     if ((huff.nodes <= 0) || (huff.nodes > 0x10000)) {
164         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of Huffman tree "
165                "nodes: %i\n", huff.nodes);
166         return AVERROR_INVALIDDATA;
167     }
168     /* one-node tree */
169     if (huff.max_bits == 0)
170         huff.max_bits = 1;
171
172     /* allocate space for codes - it is exactly ceil(nodes / 2) entries */
173     huff.max_num = (huff.nodes + 1) >> 1;
174     huff.nums    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(int));
175     huff.bits    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(uint32_t));
176     huff.lens    = av_calloc(huff.max_num, sizeof(int));
177
178     if (!huff.nums || !huff.bits || !huff.lens) {
179         res = AVERROR(ENOMEM);
180         goto out;
181     }
182
183     res = tm2_read_tree(ctx, 0, 0, &huff);
184
185     if (huff.num != huff.max_num) {
186         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Got less codes than expected: %i of %i\n",
187                huff.num, huff.max_num);
188         res = AVERROR_INVALIDDATA;
189     }
190
191     /* convert codes to vlc_table */
192     if (res >= 0) {
193         int i;
194
195         res = init_vlc(&code->vlc, huff.max_bits, huff.max_num,
196                        huff.lens, sizeof(int), sizeof(int),
197                        huff.bits, sizeof(uint32_t), sizeof(uint32_t), 0);
198         if (res < 0)
199             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot build VLC table\n");
200         else {
201             code->bits = huff.max_bits;
202             code->length = huff.max_num;
203             code->recode = av_malloc_array(code->length, sizeof(int));
204             if (!code->recode) {
205                 res = AVERROR(ENOMEM);
206                 goto out;
207             }
208             for (i = 0; i < code->length; i++)
209                 code->recode[i] = huff.nums[i];
210         }
211     }
212
213 out:
214     /* free allocated memory */
215     av_free(huff.nums);
216     av_free(huff.bits);
217     av_free(huff.lens);
218
219     return res;
220 }
221
222 static void tm2_free_codes(TM2Codes *code)
223 {
224     av_free(code->recode);
225     if (code->vlc.table)
226         ff_free_vlc(&code->vlc);
227 }
228
229 static inline int tm2_get_token(GetBitContext *gb, TM2Codes *code)
230 {
231     int val;
232     val = get_vlc2(gb, code->vlc.table, code->bits, 1);
233     if(val<0)
234         return -1;
235     return code->recode[val];
236 }
237
238 #define TM2_OLD_HEADER_MAGIC 0x00000100
239 #define TM2_NEW_HEADER_MAGIC 0x00000101
240
241 static inline int tm2_read_header(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf)
242 {
243     uint32_t magic = AV_RL32(buf);
244
245     switch (magic) {
246     case TM2_OLD_HEADER_MAGIC:
247         avpriv_request_sample(ctx->avctx, "Old TM2 header");
248         return 0;
249     case TM2_NEW_HEADER_MAGIC:
250         return 0;
251     default:
252         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Not a TM2 header: 0x%08"PRIX32"\n",
253                magic);
254         return AVERROR_INVALIDDATA;
255     }
256 }
257
258 static int tm2_read_deltas(TM2Context *ctx, int stream_id)
259 {
260     int d, mb;
261     int i, v;
262
263     d  = get_bits(&ctx->gb, 9);
264     mb = get_bits(&ctx->gb, 5);
265
266     av_assert2(mb < 32);
267     if ((d < 1) || (d > TM2_DELTAS) || (mb < 1)) {
268         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect delta table: %i deltas x %i bits\n", d, mb);
269         return AVERROR_INVALIDDATA;
270     }
271
272     for (i = 0; i < d; i++) {
273         v = get_bits_long(&ctx->gb, mb);
274         if (v & (1 << (mb - 1)))
275             ctx->deltas[stream_id][i] = v - (1 << mb);
276         else
277             ctx->deltas[stream_id][i] = v;
278     }
279     for (; i < TM2_DELTAS; i++)
280         ctx->deltas[stream_id][i] = 0;
281
282     return 0;
283 }
284
285 static int tm2_read_stream(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf, int stream_id, int buf_size)
286 {
287     int i, ret;
288     int skip = 0;
289     int len, toks, pos;
290     TM2Codes codes;
291     GetByteContext gb;
292
293     if (buf_size < 4) {
294         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough space for len left\n");
295         return AVERROR_INVALIDDATA;
296     }
297
298     /* get stream length in dwords */
299     bytestream2_init(&gb, buf, buf_size);
300     len  = bytestream2_get_be32(&gb);
301     skip = len * 4 + 4;
302
303     if (len == 0)
304         return 4;
305
306     if (len >= INT_MAX / 4 - 1 || len < 0 || skip > buf_size) {
307         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error, invalid stream size.\n");
308         return AVERROR_INVALIDDATA;
309     }
310
311     toks = bytestream2_get_be32(&gb);
312     if (toks & 1) {
313         len = bytestream2_get_be32(&gb);
314         if (len == TM2_ESCAPE) {
315             len = bytestream2_get_be32(&gb);
316         }
317         if (len > 0) {
318             pos = bytestream2_tell(&gb);
319             if (skip <= pos)
320                 return AVERROR_INVALIDDATA;
321             init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
322             if ((ret = tm2_read_deltas(ctx, stream_id)) < 0)
323                 return ret;
324             bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
325         }
326     }
327     /* skip unused fields */
328     len = bytestream2_get_be32(&gb);
329     if (len == TM2_ESCAPE) { /* some unknown length - could be escaped too */
330         bytestream2_skip(&gb, 8); /* unused by decoder */
331     } else {
332         bytestream2_skip(&gb, 4); /* unused by decoder */
333     }
334
335     pos = bytestream2_tell(&gb);
336     if (skip <= pos)
337         return AVERROR_INVALIDDATA;
338     init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
339     if ((ret = tm2_build_huff_table(ctx, &codes)) < 0)
340         return ret;
341     bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
342
343     toks >>= 1;
344     /* check if we have sane number of tokens */
345     if ((toks < 0) || (toks > 0xFFFFFF)) {
346         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
347         tm2_free_codes(&codes);
348         return AVERROR_INVALIDDATA;
349     }
350     ret = av_reallocp_array(&ctx->tokens[stream_id], toks, sizeof(int));
351     if (ret < 0) {
352         ctx->tok_lens[stream_id] = 0;
353         return ret;
354     }
355     ctx->tok_lens[stream_id] = toks;
356     len = bytestream2_get_be32(&gb);
357     if (len > 0) {
358         pos = bytestream2_tell(&gb);
359         if (skip <= pos)
360             return AVERROR_INVALIDDATA;
361         init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
362         for (i = 0; i < toks; i++) {
363             if (get_bits_left(&ctx->gb) <= 0) {
364                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
365                 return AVERROR_INVALIDDATA;
366             }
367             ctx->tokens[stream_id][i] = tm2_get_token(&ctx->gb, &codes);
368             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS || ctx->tokens[stream_id][i]<0) {
369                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
370                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
371                 return AVERROR_INVALIDDATA;
372             }
373         }
374     } else {
375         for (i = 0; i < toks; i++) {
376             ctx->tokens[stream_id][i] = codes.recode[0];
377             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS) {
378                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
379                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
380                 return AVERROR_INVALIDDATA;
381             }
382         }
383     }
384     tm2_free_codes(&codes);
385
386     return skip;
387 }
388
389 static inline int GET_TOK(TM2Context *ctx,int type)
390 {
391     if (ctx->tok_ptrs[type] >= ctx->tok_lens[type]) {
392         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]);
393         return 0;
394     }
395     if (type <= TM2_MOT) {
396         if (ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]] >= TM2_DELTAS) {
397             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "token %d is too large\n", ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]]);
398             return 0;
399         }
400         return ctx->deltas[type][ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++]];
401     }
402     return ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++];
403 }
404
405 /* blocks decoding routines */
406
407 /* common Y, U, V pointers initialisation */
408 #define TM2_INIT_POINTERS() \
409     int *last, *clast; \
410     int *Y, *U, *V;\
411     int Ystride, Ustride, Vstride;\
412 \
413     Ystride = ctx->y_stride;\
414     Vstride = ctx->uv_stride;\
415     Ustride = ctx->uv_stride;\
416     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1) + by * 4 * Ystride + bx * 4;\
417     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1) + by * 2 * Vstride + bx * 2;\
418     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1) + by * 2 * Ustride + bx * 2;\
419     last = ctx->last + bx * 4;\
420     clast = ctx->clast + bx * 4;
421
422 #define TM2_INIT_POINTERS_2() \
423     int *Yo, *Uo, *Vo;\
424     int oYstride, oUstride, oVstride;\
425 \
426     TM2_INIT_POINTERS();\
427     oYstride = Ystride;\
428     oVstride = Vstride;\
429     oUstride = Ustride;\
430     Yo = (ctx->cur?ctx->Y1:ctx->Y2) + by * 4 * oYstride + bx * 4;\
431     Vo = (ctx->cur?ctx->V1:ctx->V2) + by * 2 * oVstride + bx * 2;\
432     Uo = (ctx->cur?ctx->U1:ctx->U2) + by * 2 * oUstride + bx * 2;
433
434 /* recalculate last and delta values for next blocks */
435 #define TM2_RECALC_BLOCK(CHR, stride, last, CD) {\
436     CD[0] = CHR[1] - last[1];\
437     CD[1] = (int)CHR[stride + 1] - (int)CHR[1];\
438     last[0] = (int)CHR[stride + 0];\
439     last[1] = (int)CHR[stride + 1];}
440
441 /* common operations - add deltas to 4x4 block of luma or 2x2 blocks of chroma */
442 static inline void tm2_apply_deltas(TM2Context *ctx, int* Y, int stride, int *deltas, int *last)
443 {
444     int ct, d;
445     int i, j;
446
447     for (j = 0; j < 4; j++){
448         ct = ctx->D[j];
449         for (i = 0; i < 4; i++){
450             d        = deltas[i + j * 4];
451             ct      += d;
452             last[i] += ct;
453             Y[i]     = av_clip_uint8(last[i]);
454         }
455         Y        += stride;
456         ctx->D[j] = ct;
457     }
458 }
459
460 static inline void tm2_high_chroma(int *data, int stride, int *last, int *CD, int *deltas)
461 {
462     int i, j;
463     for (j = 0; j < 2; j++) {
464         for (i = 0; i < 2; i++)  {
465             CD[j]   += deltas[i + j * 2];
466             last[i] += CD[j];
467             data[i]  = last[i];
468         }
469         data += stride;
470     }
471 }
472
473 static inline void tm2_low_chroma(int *data, int stride, int *clast, int *CD, int *deltas, int bx)
474 {
475     int t;
476     int l;
477     int prev;
478
479     if (bx > 0)
480         prev = clast[-3];
481     else
482         prev = 0;
483     t        = (CD[0] + CD[1]) >> 1;
484     l        = (prev - CD[0] - CD[1] + clast[1]) >> 1;
485     CD[1]    = CD[0] + CD[1] - t;
486     CD[0]    = t;
487     clast[0] = l;
488
489     tm2_high_chroma(data, stride, clast, CD, deltas);
490 }
491
492 static inline void tm2_hi_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
493 {
494     int i;
495     int deltas[16];
496     TM2_INIT_POINTERS();
497
498     /* hi-res chroma */
499     for (i = 0; i < 4; i++) {
500         deltas[i]     = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
501         deltas[i + 4] = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
502     }
503     tm2_high_chroma(U, Ustride, clast,     ctx->CD,     deltas);
504     tm2_high_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas + 4);
505
506     /* hi-res luma */
507     for (i = 0; i < 16; i++)
508         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
509
510     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
511 }
512
513 static inline void tm2_med_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
514 {
515     int i;
516     int deltas[16];
517     TM2_INIT_POINTERS();
518
519     /* low-res chroma */
520     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
521     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
522     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
523
524     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
525     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
526     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
527
528     /* hi-res luma */
529     for (i = 0; i < 16; i++)
530         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
531
532     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
533 }
534
535 static inline void tm2_low_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
536 {
537     int i;
538     int t1, t2;
539     int deltas[16];
540     TM2_INIT_POINTERS();
541
542     /* low-res chroma */
543     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
544     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
545     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
546
547     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
548     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
549     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
550
551     /* low-res luma */
552     for (i = 0; i < 16; i++)
553         deltas[i] = 0;
554
555     deltas[ 0] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
556     deltas[ 2] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
557     deltas[ 8] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
558     deltas[10] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
559
560     if (bx > 0)
561         last[0] = (last[-1] - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3] + last[1]) >> 1;
562     else
563         last[0] = (last[1]  - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3])>> 1;
564     last[2] = (last[1] + last[3]) >> 1;
565
566     t1 = ctx->D[0] + ctx->D[1];
567     ctx->D[0] = t1 >> 1;
568     ctx->D[1] = t1 - (t1 >> 1);
569     t2 = ctx->D[2] + ctx->D[3];
570     ctx->D[2] = t2 >> 1;
571     ctx->D[3] = t2 - (t2 >> 1);
572
573     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
574 }
575
576 static inline void tm2_null_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
577 {
578     int i;
579     int ct;
580     int left, right, diff;
581     int deltas[16];
582     TM2_INIT_POINTERS();
583
584     /* null chroma */
585     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
586     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
587
588     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
589     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
590
591     /* null luma */
592     for (i = 0; i < 16; i++)
593         deltas[i] = 0;
594
595     ct = ctx->D[0] + ctx->D[1] + ctx->D[2] + ctx->D[3];
596
597     if (bx > 0)
598         left = last[-1] - ct;
599     else
600         left = 0;
601
602     right   = last[3];
603     diff    = right - left;
604     last[0] = left + (diff >> 2);
605     last[1] = left + (diff >> 1);
606     last[2] = right - (diff >> 2);
607     last[3] = right;
608     {
609         int tp = left;
610
611         ctx->D[0] = (tp + (ct >> 2)) - left;
612         left     += ctx->D[0];
613         ctx->D[1] = (tp + (ct >> 1)) - left;
614         left     += ctx->D[1];
615         ctx->D[2] = ((tp + ct) - (ct >> 2)) - left;
616         left     += ctx->D[2];
617         ctx->D[3] = (tp + ct) - left;
618     }
619     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
620 }
621
622 static inline void tm2_still_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
623 {
624     int i, j;
625     TM2_INIT_POINTERS_2();
626
627     /* update chroma */
628     for (j = 0; j < 2; j++) {
629         for (i = 0; i < 2; i++){
630             U[i] = Uo[i];
631             V[i] = Vo[i];
632         }
633         U  += Ustride; V += Vstride;
634         Uo += oUstride; Vo += oVstride;
635     }
636     U -= Ustride * 2;
637     V -= Vstride * 2;
638     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
639     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
640
641     /* update deltas */
642     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
643     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
644     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
645     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
646
647     for (j = 0; j < 4; j++) {
648         for (i = 0; i < 4; i++) {
649             Y[i]    = Yo[i];
650             last[i] = Yo[i];
651         }
652         Y  += Ystride;
653         Yo += oYstride;
654     }
655 }
656
657 static inline void tm2_update_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
658 {
659     int i, j;
660     int d;
661     TM2_INIT_POINTERS_2();
662
663     /* update chroma */
664     for (j = 0; j < 2; j++) {
665         for (i = 0; i < 2; i++) {
666             U[i] = Uo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
667             V[i] = Vo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
668         }
669         U  += Ustride;
670         V  += Vstride;
671         Uo += oUstride;
672         Vo += oVstride;
673     }
674     U -= Ustride * 2;
675     V -= Vstride * 2;
676     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
677     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
678
679     /* update deltas */
680     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
681     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
682     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
683     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
684
685     for (j = 0; j < 4; j++) {
686         d = last[3];
687         for (i = 0; i < 4; i++) {
688             Y[i]    = Yo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
689             last[i] = Y[i];
690         }
691         ctx->D[j] = last[3] - d;
692         Y  += Ystride;
693         Yo += oYstride;
694     }
695 }
696
697 static inline void tm2_motion_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
698 {
699     int i, j;
700     int mx, my;
701     TM2_INIT_POINTERS_2();
702
703     mx = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
704     my = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
705     mx = av_clip(mx, -(bx * 4 + 4), ctx->avctx->width  - bx * 4);
706     my = av_clip(my, -(by * 4 + 4), ctx->avctx->height - by * 4);
707
708     if (4*bx+mx<0 || 4*by+my<0 || 4*bx+mx+4 > ctx->avctx->width || 4*by+my+4 > ctx->avctx->height) {
709         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "MV out of picture\n");
710         return;
711     }
712
713     Yo += my * oYstride + mx;
714     Uo += (my >> 1) * oUstride + (mx >> 1);
715     Vo += (my >> 1) * oVstride + (mx >> 1);
716
717     /* copy chroma */
718     for (j = 0; j < 2; j++) {
719         for (i = 0; i < 2; i++) {
720             U[i] = Uo[i];
721             V[i] = Vo[i];
722         }
723         U  += Ustride;
724         V  += Vstride;
725         Uo += oUstride;
726         Vo += oVstride;
727     }
728     U -= Ustride * 2;
729     V -= Vstride * 2;
730     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
731     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
732
733     /* copy luma */
734     for (j = 0; j < 4; j++) {
735         for (i = 0; i < 4; i++) {
736             Y[i] = Yo[i];
737         }
738         Y  += Ystride;
739         Yo += oYstride;
740     }
741     /* calculate deltas */
742     Y -= Ystride * 4;
743     ctx->D[0] = Y[3] - last[3];
744     ctx->D[1] = Y[3 + Ystride] - Y[3];
745     ctx->D[2] = Y[3 + Ystride * 2] - Y[3 + Ystride];
746     ctx->D[3] = Y[3 + Ystride * 3] - Y[3 + Ystride * 2];
747     for (i = 0; i < 4; i++)
748         last[i] = Y[i + Ystride * 3];
749 }
750
751 static int tm2_decode_blocks(TM2Context *ctx, AVFrame *p)
752 {
753     int i, j;
754     int w = ctx->avctx->width, h = ctx->avctx->height, bw = w >> 2, bh = h >> 2, cw = w >> 1;
755     int type;
756     int keyframe = 1;
757     int *Y, *U, *V;
758     uint8_t *dst;
759
760     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
761         ctx->tok_ptrs[i] = 0;
762
763     if (ctx->tok_lens[TM2_TYPE]<bw*bh) {
764         av_log(ctx->avctx,AV_LOG_ERROR,"Got %i tokens for %i blocks\n",ctx->tok_lens[TM2_TYPE],bw*bh);
765         return AVERROR_INVALIDDATA;
766     }
767
768     memset(ctx->last, 0, 4 * bw * sizeof(int));
769     memset(ctx->clast, 0, 4 * bw * sizeof(int));
770
771     for (j = 0; j < bh; j++) {
772         memset(ctx->D, 0, 4 * sizeof(int));
773         memset(ctx->CD, 0, 4 * sizeof(int));
774         for (i = 0; i < bw; i++) {
775             type = GET_TOK(ctx, TM2_TYPE);
776             switch(type) {
777             case TM2_HI_RES:
778                 tm2_hi_res_block(ctx, p, i, j);
779                 break;
780             case TM2_MED_RES:
781                 tm2_med_res_block(ctx, p, i, j);
782                 break;
783             case TM2_LOW_RES:
784                 tm2_low_res_block(ctx, p, i, j);
785                 break;
786             case TM2_NULL_RES:
787                 tm2_null_res_block(ctx, p, i, j);
788                 break;
789             case TM2_UPDATE:
790                 tm2_update_block(ctx, p, i, j);
791                 keyframe = 0;
792                 break;
793             case TM2_STILL:
794                 tm2_still_block(ctx, p, i, j);
795                 keyframe = 0;
796                 break;
797             case TM2_MOTION:
798                 tm2_motion_block(ctx, p, i, j);
799                 keyframe = 0;
800                 break;
801             default:
802                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Skipping unknown block type %i\n", type);
803             }
804         }
805     }
806
807     /* copy data from our buffer to AVFrame */
808     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1);
809     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1);
810     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1);
811     dst = p->data[0];
812     for (j = 0; j < h; j++) {
813         for (i = 0; i < w; i++) {
814             int y = Y[i], u = U[i >> 1], v = V[i >> 1];
815             dst[3*i+0] = av_clip_uint8(y + v);
816             dst[3*i+1] = av_clip_uint8(y);
817             dst[3*i+2] = av_clip_uint8(y + u);
818         }
819
820         /* horizontal edge extension */
821         Y[-4]    = Y[-3]    = Y[-2]    = Y[-1] = Y[0];
822         Y[w + 3] = Y[w + 2] = Y[w + 1] = Y[w]  = Y[w - 1];
823
824         /* vertical edge extension */
825         if (j == 0) {
826             memcpy(Y - 4 - 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
827             memcpy(Y - 4 - 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
828             memcpy(Y - 4 - 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
829             memcpy(Y - 4 - 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
830         } else if (j == h - 1) {
831             memcpy(Y - 4 + 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
832             memcpy(Y - 4 + 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
833             memcpy(Y - 4 + 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
834             memcpy(Y - 4 + 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
835         }
836
837         Y += ctx->y_stride;
838         if (j & 1) {
839             /* horizontal edge extension */
840             U[-2]     = U[-1] = U[0];
841             V[-2]     = V[-1] = V[0];
842             U[cw + 1] = U[cw] = U[cw - 1];
843             V[cw + 1] = V[cw] = V[cw - 1];
844
845             /* vertical edge extension */
846             if (j == 1) {
847                 memcpy(U - 2 - 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
848                 memcpy(V - 2 - 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
849                 memcpy(U - 2 - 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
850                 memcpy(V - 2 - 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
851             } else if (j == h - 1) {
852                 memcpy(U - 2 + 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
853                 memcpy(V - 2 + 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
854                 memcpy(U - 2 + 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
855                 memcpy(V - 2 + 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
856             }
857
858             U += ctx->uv_stride;
859             V += ctx->uv_stride;
860         }
861         dst += p->linesize[0];
862     }
863
864     return keyframe;
865 }
866
867 static const int tm2_stream_order[TM2_NUM_STREAMS] = {
868     TM2_C_HI, TM2_C_LO, TM2_L_HI, TM2_L_LO, TM2_UPD, TM2_MOT, TM2_TYPE
869 };
870
871 #define TM2_HEADER_SIZE 40
872
873 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
874                         void *data, int *got_frame,
875                         AVPacket *avpkt)
876 {
877     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
878     const uint8_t *buf   = avpkt->data;
879     int buf_size         = avpkt->size & ~3;
880     AVFrame * const p    = l->pic;
881     int offset           = TM2_HEADER_SIZE;
882     int i, t, ret;
883
884     av_fast_padded_malloc(&l->buffer, &l->buffer_size, buf_size);
885     if (!l->buffer) {
886         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate temporary buffer\n");
887         return AVERROR(ENOMEM);
888     }
889
890     if ((ret = ff_reget_buffer(avctx, p)) < 0)
891         return ret;
892
893     l->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) l->buffer, (const uint32_t *) buf,
894                       buf_size >> 2);
895
896     if ((ret = tm2_read_header(l, l->buffer)) < 0) {
897         return ret;
898     }
899
900     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
901         if (offset >= buf_size) {
902             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no space for tm2_read_stream\n");
903             return AVERROR_INVALIDDATA;
904         }
905
906         t = tm2_read_stream(l, l->buffer + offset, tm2_stream_order[i],
907                             buf_size - offset);
908         if (t < 0) {
909             int j = tm2_stream_order[i];
910             memset(l->tokens[j], 0, sizeof(**l->tokens) * l->tok_lens[j]);
911             return t;
912         }
913         offset += t;
914     }
915     p->key_frame = tm2_decode_blocks(l, p);
916     if (p->key_frame)
917         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
918     else
919         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
920
921     l->cur = !l->cur;
922     *got_frame      = 1;
923     ret = av_frame_ref(data, l->pic);
924
925     return (ret < 0) ? ret : buf_size;
926 }
927
928 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
929 {
930     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
931     int i, w = avctx->width, h = avctx->height;
932
933     if ((avctx->width & 3) || (avctx->height & 3)) {
934         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Width and height must be multiple of 4\n");
935         return AVERROR(EINVAL);
936     }
937
938     l->avctx       = avctx;
939     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
940
941     l->pic = av_frame_alloc();
942     if (!l->pic)
943         return AVERROR(ENOMEM);
944
945     ff_bswapdsp_init(&l->bdsp);
946
947     l->last  = av_malloc_array(w >> 2, 4 * sizeof(*l->last) );
948     l->clast = av_malloc_array(w >> 2, 4 * sizeof(*l->clast));
949
950     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
951         l->tokens[i] = NULL;
952         l->tok_lens[i] = 0;
953     }
954
955     w += 8;
956     h += 8;
957     l->Y1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->Y1_base));
958     l->Y2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->Y2_base));
959     l->y_stride = w;
960     w = (w + 1) >> 1;
961     h = (h + 1) >> 1;
962     l->U1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->U1_base));
963     l->V1_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->V1_base));
964     l->U2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->U2_base));
965     l->V2_base = av_calloc(w * h, sizeof(*l->V1_base));
966     l->uv_stride = w;
967     l->cur = 0;
968     if (!l->Y1_base || !l->Y2_base || !l->U1_base ||
969         !l->V1_base || !l->U2_base || !l->V2_base ||
970         !l->last    || !l->clast) {
971         av_freep(&l->Y1_base);
972         av_freep(&l->Y2_base);
973         av_freep(&l->U1_base);
974         av_freep(&l->U2_base);
975         av_freep(&l->V1_base);
976         av_freep(&l->V2_base);
977         av_freep(&l->last);
978         av_freep(&l->clast);
979         av_frame_free(&l->pic);
980         return AVERROR(ENOMEM);
981     }
982     l->Y1 = l->Y1_base + l->y_stride  * 4 + 4;
983     l->Y2 = l->Y2_base + l->y_stride  * 4 + 4;
984     l->U1 = l->U1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
985     l->U2 = l->U2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
986     l->V1 = l->V1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
987     l->V2 = l->V2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
988
989     return 0;
990 }
991
992 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
993 {
994     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
995     int i;
996
997     av_free(l->last);
998     av_free(l->clast);
999     for (i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
1000         av_freep(&l->tokens[i]);
1001     if (l->Y1) {
1002         av_freep(&l->Y1_base);
1003         av_freep(&l->U1_base);
1004         av_freep(&l->V1_base);
1005         av_freep(&l->Y2_base);
1006         av_freep(&l->U2_base);
1007         av_freep(&l->V2_base);
1008     }
1009     av_freep(&l->buffer);
1010     l->buffer_size = 0;
1011
1012     av_frame_free(&l->pic);
1013
1014     return 0;
1015 }
1016
1017 AVCodec ff_truemotion2_decoder = {
1018     .name           = "truemotion2",
1019     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Duck TrueMotion 2.0"),
1020     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1021     .id             = AV_CODEC_ID_TRUEMOTION2,
1022     .priv_data_size = sizeof(TM2Context),
1023     .init           = decode_init,
1024     .close          = decode_end,
1025     .decode         = decode_frame,
1026     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1027 };