Merge commit 'df9036830b15997a3e9c3f2c632ed98d64f9deef'
[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 /* Huffman-coded streams of different types of blocks */
35 enum TM2_STREAMS{ TM2_C_HI = 0, TM2_C_LO, TM2_L_HI, TM2_L_LO,
36      TM2_UPD, TM2_MOT, TM2_TYPE, TM2_NUM_STREAMS};
37 /* Block types */
38 enum TM2_BLOCKS{ TM2_HI_RES = 0, TM2_MED_RES, TM2_LOW_RES, TM2_NULL_RES,
39                  TM2_UPDATE, TM2_STILL, TM2_MOTION};
40
41 typedef struct TM2Context{
42     AVCodecContext *avctx;
43     AVFrame pic;
44
45     GetBitContext gb;
46     DSPContext dsp;
47
48     uint8_t *buffer;
49     int buffer_size;
50
51     /* TM2 streams */
52     int *tokens[TM2_NUM_STREAMS];
53     int tok_lens[TM2_NUM_STREAMS];
54     int tok_ptrs[TM2_NUM_STREAMS];
55     int deltas[TM2_NUM_STREAMS][TM2_DELTAS];
56     /* for blocks decoding */
57     int D[4];
58     int CD[4];
59     int *last;
60     int *clast;
61
62     /* data for current and previous frame */
63     int *Y1_base, *U1_base, *V1_base, *Y2_base, *U2_base, *V2_base;
64     int *Y1, *U1, *V1, *Y2, *U2, *V2;
65     int y_stride, uv_stride;
66     int cur;
67 } TM2Context;
68
69 /**
70 * Huffman codes for each of streams
71 */
72 typedef struct TM2Codes{
73     VLC vlc; ///< table for FFmpeg bitstream reader
74     int bits;
75     int *recode; ///< table for converting from code indexes to values
76     int length;
77 } TM2Codes;
78
79 /**
80 * structure for gathering Huffman codes information
81 */
82 typedef struct TM2Huff{
83     int val_bits; ///< length of literal
84     int max_bits; ///< maximum length of code
85     int min_bits; ///< minimum length of code
86     int nodes; ///< total number of nodes in tree
87     int num; ///< current number filled
88     int max_num; ///< total number of codes
89     int *nums; ///< literals
90     uint32_t *bits; ///< codes
91     int *lens; ///< codelengths
92 } TM2Huff;
93
94 static int tm2_read_tree(TM2Context *ctx, uint32_t prefix, int length, TM2Huff *huff)
95 {
96     int ret;
97     if(length > huff->max_bits) {
98         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Tree exceeded its given depth (%i)\n", huff->max_bits);
99         return AVERROR_INVALIDDATA;
100     }
101
102     if(!get_bits1(&ctx->gb)) { /* literal */
103         if (length == 0) {
104             length = 1;
105         }
106         if(huff->num >= huff->max_num) {
107             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Too many literals\n");
108             return AVERROR_INVALIDDATA;
109         }
110         huff->nums[huff->num] = get_bits_long(&ctx->gb, huff->val_bits);
111         huff->bits[huff->num] = prefix;
112         huff->lens[huff->num] = length;
113         huff->num++;
114         return 0;
115     } else { /* non-terminal node */
116         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, prefix << 1, length + 1, huff)) < 0)
117             return ret;
118         if ((ret = tm2_read_tree(ctx, (prefix << 1) | 1, length + 1, huff)) < 0)
119             return ret;
120     }
121     return 0;
122 }
123
124 static int tm2_build_huff_table(TM2Context *ctx, TM2Codes *code)
125 {
126     TM2Huff huff;
127     int res = 0;
128
129     huff.val_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
130     huff.max_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
131     huff.min_bits = get_bits(&ctx->gb, 5);
132     huff.nodes = get_bits_long(&ctx->gb, 17);
133     huff.num = 0;
134
135     /* check for correct codes parameters */
136     if((huff.val_bits < 1) || (huff.val_bits > 32) ||
137        (huff.max_bits < 0) || (huff.max_bits > 25)) {
138         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect tree parameters - literal length: %i, max code length: %i\n",
139                huff.val_bits, huff.max_bits);
140         return AVERROR_INVALIDDATA;
141     }
142     if((huff.nodes <= 0) || (huff.nodes > 0x10000)) {
143         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of Huffman tree nodes: %i\n", huff.nodes);
144         return AVERROR_INVALIDDATA;
145     }
146     /* one-node tree */
147     if(huff.max_bits == 0)
148         huff.max_bits = 1;
149
150     /* allocate space for codes - it is exactly ceil(nodes / 2) entries */
151     huff.max_num = (huff.nodes + 1) >> 1;
152     huff.nums = av_mallocz(huff.max_num * sizeof(int));
153     huff.bits = av_mallocz(huff.max_num * sizeof(uint32_t));
154     huff.lens = av_mallocz(huff.max_num * sizeof(int));
155
156     res = tm2_read_tree(ctx, 0, 0, &huff);
157
158     if (huff.num != huff.max_num) {
159         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Got less codes than expected: %i of %i\n",
160                huff.num, huff.max_num);
161         res = AVERROR_INVALIDDATA;
162     }
163
164     /* convert codes to vlc_table */
165     if(res >= 0) {
166         int i;
167
168         res = init_vlc(&code->vlc, huff.max_bits, huff.max_num,
169                     huff.lens, sizeof(int), sizeof(int),
170                     huff.bits, sizeof(uint32_t), sizeof(uint32_t), 0);
171         if(res < 0)
172             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot build VLC table\n");
173         else {
174             code->bits = huff.max_bits;
175             code->length = huff.max_num;
176             code->recode = av_malloc(code->length * sizeof(int));
177             for(i = 0; i < code->length; i++)
178                 code->recode[i] = huff.nums[i];
179         }
180     }
181     /* free allocated memory */
182     av_free(huff.nums);
183     av_free(huff.bits);
184     av_free(huff.lens);
185
186     return res;
187 }
188
189 static void tm2_free_codes(TM2Codes *code)
190 {
191     av_free(code->recode);
192     if(code->vlc.table)
193         ff_free_vlc(&code->vlc);
194 }
195
196 static inline int tm2_get_token(GetBitContext *gb, TM2Codes *code)
197 {
198     int val;
199     val = get_vlc2(gb, code->vlc.table, code->bits, 1);
200     if(val<0)
201         return -1;
202     return code->recode[val];
203 }
204
205 #define TM2_OLD_HEADER_MAGIC 0x00000100
206 #define TM2_NEW_HEADER_MAGIC 0x00000101
207
208 static inline int tm2_read_header(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf)
209 {
210     uint32_t magic = AV_RL32(buf);
211
212     switch (magic) {
213     case TM2_OLD_HEADER_MAGIC:
214         av_log_missing_feature(ctx->avctx, "TM2 old header", 1);
215         return 0;
216     case TM2_NEW_HEADER_MAGIC:
217         return 0;
218     default:
219         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Not a TM2 header: 0x%08X\n", magic);
220         return AVERROR_INVALIDDATA;
221     }
222 }
223
224 static int tm2_read_deltas(TM2Context *ctx, int stream_id) {
225     int d, mb;
226     int i, v;
227
228     d = get_bits(&ctx->gb, 9);
229     mb = get_bits(&ctx->gb, 5);
230
231     if((d < 1) || (d > TM2_DELTAS) || (mb < 1) || (mb > 32)) {
232         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect delta table: %i deltas x %i bits\n", d, mb);
233         return AVERROR_INVALIDDATA;
234     }
235
236     for(i = 0; i < d; i++) {
237         v = get_bits_long(&ctx->gb, mb);
238         if(v & (1 << (mb - 1)))
239             ctx->deltas[stream_id][i] = v - (1 << mb);
240         else
241             ctx->deltas[stream_id][i] = v;
242     }
243     for(; i < TM2_DELTAS; i++)
244         ctx->deltas[stream_id][i] = 0;
245
246     return 0;
247 }
248
249 static int tm2_read_stream(TM2Context *ctx, const uint8_t *buf, int stream_id, int buf_size)
250 {
251     int i, ret;
252     int skip = 0;
253     int len, toks, pos;
254     TM2Codes codes;
255     GetByteContext gb;
256
257     if (buf_size < 4) {
258         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough space for len left\n");
259         return AVERROR_INVALIDDATA;
260     }
261
262     /* get stream length in dwords */
263     bytestream2_init(&gb, buf, buf_size);
264     len  = bytestream2_get_be32(&gb);
265     skip = len * 4 + 4;
266
267     if(len == 0)
268         return 4;
269
270     if (len >= INT_MAX/4-1 || len < 0 || skip > buf_size) {
271         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid stream size\n");
272         return AVERROR_INVALIDDATA;
273     }
274
275     toks = bytestream2_get_be32(&gb);
276     if(toks & 1) {
277         len = bytestream2_get_be32(&gb);
278         if(len == TM2_ESCAPE) {
279             len = bytestream2_get_be32(&gb);
280         }
281         if(len > 0) {
282             pos = bytestream2_tell(&gb);
283             if (skip <= pos)
284                 return AVERROR_INVALIDDATA;
285             init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
286             if ((ret = tm2_read_deltas(ctx, stream_id)) < 0)
287                 return ret;
288             bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
289         }
290     }
291     /* skip unused fields */
292     len = bytestream2_get_be32(&gb);
293     if(len == TM2_ESCAPE) { /* some unknown length - could be escaped too */
294         bytestream2_skip(&gb, 8); /* unused by decoder */
295     } else {
296         bytestream2_skip(&gb, 4); /* unused by decoder */
297     }
298
299     pos = bytestream2_tell(&gb);
300     if (skip <= pos)
301         return AVERROR_INVALIDDATA;
302     init_get_bits(&ctx->gb, buf + pos, (skip - pos) * 8);
303     if ((ret = tm2_build_huff_table(ctx, &codes)) < 0)
304         return ret;
305     bytestream2_skip(&gb, ((get_bits_count(&ctx->gb) + 31) >> 5) << 2);
306
307     toks >>= 1;
308     /* check if we have sane number of tokens */
309     if((toks < 0) || (toks > 0xFFFFFF)){
310         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
311         tm2_free_codes(&codes);
312         return AVERROR_INVALIDDATA;
313     }
314     ctx->tokens[stream_id] = av_realloc(ctx->tokens[stream_id], toks * sizeof(int));
315     ctx->tok_lens[stream_id] = toks;
316     len = bytestream2_get_be32(&gb);
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         for(i = 0; i < toks; i++) {
323             if (get_bits_left(&ctx->gb) <= 0) {
324                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect number of tokens: %i\n", toks);
325                 return AVERROR_INVALIDDATA;
326             }
327             ctx->tokens[stream_id][i] = tm2_get_token(&ctx->gb, &codes);
328             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS || ctx->tokens[stream_id][i]<0) {
329                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
330                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
331                 return AVERROR_INVALIDDATA;
332             }
333         }
334     } else {
335         for(i = 0; i < toks; i++) {
336             ctx->tokens[stream_id][i] = codes.recode[0];
337             if (stream_id <= TM2_MOT && ctx->tokens[stream_id][i] >= TM2_DELTAS) {
338                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid delta token index %d for type %d, n=%d\n",
339                        ctx->tokens[stream_id][i], stream_id, i);
340                 return AVERROR_INVALIDDATA;
341             }
342         }
343     }
344     tm2_free_codes(&codes);
345
346     return skip;
347 }
348
349 static inline int GET_TOK(TM2Context *ctx,int type) {
350     if(ctx->tok_ptrs[type] >= ctx->tok_lens[type]) {
351         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]);
352         return 0;
353     }
354     if(type <= TM2_MOT) {
355         if (ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]] >= TM2_DELTAS) {
356             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "token %d is too large\n", ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]]);
357             return 0;
358         }
359         return ctx->deltas[type][ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++]];
360     }
361     return ctx->tokens[type][ctx->tok_ptrs[type]++];
362 }
363
364 /* blocks decoding routines */
365
366 /* common Y, U, V pointers initialisation */
367 #define TM2_INIT_POINTERS() \
368     int *last, *clast; \
369     int *Y, *U, *V;\
370     int Ystride, Ustride, Vstride;\
371 \
372     Ystride = ctx->y_stride;\
373     Vstride = ctx->uv_stride;\
374     Ustride = ctx->uv_stride;\
375     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1) + by * 4 * Ystride + bx * 4;\
376     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1) + by * 2 * Vstride + bx * 2;\
377     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1) + by * 2 * Ustride + bx * 2;\
378     last = ctx->last + bx * 4;\
379     clast = ctx->clast + bx * 4;
380
381 #define TM2_INIT_POINTERS_2() \
382     int *Yo, *Uo, *Vo;\
383     int oYstride, oUstride, oVstride;\
384 \
385     TM2_INIT_POINTERS();\
386     oYstride = Ystride;\
387     oVstride = Vstride;\
388     oUstride = Ustride;\
389     Yo = (ctx->cur?ctx->Y1:ctx->Y2) + by * 4 * oYstride + bx * 4;\
390     Vo = (ctx->cur?ctx->V1:ctx->V2) + by * 2 * oVstride + bx * 2;\
391     Uo = (ctx->cur?ctx->U1:ctx->U2) + by * 2 * oUstride + bx * 2;
392
393 /* recalculate last and delta values for next blocks */
394 #define TM2_RECALC_BLOCK(CHR, stride, last, CD) {\
395     CD[0] = CHR[1] - last[1];\
396     CD[1] = (int)CHR[stride + 1] - (int)CHR[1];\
397     last[0] = (int)CHR[stride + 0];\
398     last[1] = (int)CHR[stride + 1];}
399
400 /* common operations - add deltas to 4x4 block of luma or 2x2 blocks of chroma */
401 static inline void tm2_apply_deltas(TM2Context *ctx, int* Y, int stride, int *deltas, int *last)
402 {
403     int ct, d;
404     int i, j;
405
406     for(j = 0; j < 4; j++){
407         ct = ctx->D[j];
408         for(i = 0; i < 4; i++){
409             d = deltas[i + j * 4];
410             ct += d;
411             last[i] += ct;
412             Y[i] = av_clip_uint8(last[i]);
413         }
414         Y += stride;
415         ctx->D[j] = ct;
416     }
417 }
418
419 static inline void tm2_high_chroma(int *data, int stride, int *last, int *CD, int *deltas)
420 {
421     int i, j;
422     for(j = 0; j < 2; j++){
423         for(i = 0; i < 2; i++){
424             CD[j] += deltas[i + j * 2];
425             last[i] += CD[j];
426             data[i] = last[i];
427         }
428         data += stride;
429     }
430 }
431
432 static inline void tm2_low_chroma(int *data, int stride, int *clast, int *CD, int *deltas, int bx)
433 {
434     int t;
435     int l;
436     int prev;
437
438     if(bx > 0)
439         prev = clast[-3];
440     else
441         prev = 0;
442     t = (CD[0] + CD[1]) >> 1;
443     l = (prev - CD[0] - CD[1] + clast[1]) >> 1;
444     CD[1] = CD[0] + CD[1] - t;
445     CD[0] = t;
446     clast[0] = l;
447
448     tm2_high_chroma(data, stride, clast, CD, deltas);
449 }
450
451 static inline void tm2_hi_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
452 {
453     int i;
454     int deltas[16];
455     TM2_INIT_POINTERS();
456
457     /* hi-res chroma */
458     for(i = 0; i < 4; i++) {
459         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
460         deltas[i + 4] = GET_TOK(ctx, TM2_C_HI);
461     }
462     tm2_high_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas);
463     tm2_high_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas + 4);
464
465     /* hi-res luma */
466     for(i = 0; i < 16; i++)
467         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
468
469     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
470 }
471
472 static inline void tm2_med_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
473 {
474     int i;
475     int deltas[16];
476     TM2_INIT_POINTERS();
477
478     /* low-res chroma */
479     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
480     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
481     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
482
483     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
484     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
485     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
486
487     /* hi-res luma */
488     for(i = 0; i < 16; i++)
489         deltas[i] = GET_TOK(ctx, TM2_L_HI);
490
491     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
492 }
493
494 static inline void tm2_low_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
495 {
496     int i;
497     int t1, t2;
498     int deltas[16];
499     TM2_INIT_POINTERS();
500
501     /* low-res chroma */
502     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
503     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
504     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
505
506     deltas[0] = GET_TOK(ctx, TM2_C_LO);
507     deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
508     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
509
510     /* low-res luma */
511     for(i = 0; i < 16; i++)
512         deltas[i] = 0;
513
514     deltas[ 0] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
515     deltas[ 2] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
516     deltas[ 8] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
517     deltas[10] = GET_TOK(ctx, TM2_L_LO);
518
519     if(bx > 0)
520         last[0] = (last[-1] - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3] + last[1]) >> 1;
521     else
522         last[0] = (last[1]  - ctx->D[0] - ctx->D[1] - ctx->D[2] - ctx->D[3])>> 1;
523     last[2] = (last[1] + last[3]) >> 1;
524
525     t1 = ctx->D[0] + ctx->D[1];
526     ctx->D[0] = t1 >> 1;
527     ctx->D[1] = t1 - (t1 >> 1);
528     t2 = ctx->D[2] + ctx->D[3];
529     ctx->D[2] = t2 >> 1;
530     ctx->D[3] = t2 - (t2 >> 1);
531
532     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
533 }
534
535 static inline void tm2_null_res_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
536 {
537     int i;
538     int ct;
539     int left, right, diff;
540     int deltas[16];
541     TM2_INIT_POINTERS();
542
543     /* null chroma */
544     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
545     tm2_low_chroma(U, Ustride, clast, ctx->CD, deltas, bx);
546
547     deltas[0] = deltas[1] = deltas[2] = deltas[3] = 0;
548     tm2_low_chroma(V, Vstride, clast + 2, ctx->CD + 2, deltas, bx);
549
550     /* null luma */
551     for(i = 0; i < 16; i++)
552         deltas[i] = 0;
553
554     ct = ctx->D[0] + ctx->D[1] + ctx->D[2] + ctx->D[3];
555
556     if(bx > 0)
557         left = last[-1] - ct;
558     else
559         left = 0;
560
561     right = last[3];
562     diff = right - left;
563     last[0] = left + (diff >> 2);
564     last[1] = left + (diff >> 1);
565     last[2] = right - (diff >> 2);
566     last[3] = right;
567     {
568         int tp = left;
569
570         ctx->D[0] = (tp + (ct >> 2)) - left;
571         left += ctx->D[0];
572         ctx->D[1] = (tp + (ct >> 1)) - left;
573         left += ctx->D[1];
574         ctx->D[2] = ((tp + ct) - (ct >> 2)) - left;
575         left += ctx->D[2];
576         ctx->D[3] = (tp + ct) - left;
577     }
578     tm2_apply_deltas(ctx, Y, Ystride, deltas, last);
579 }
580
581 static inline void tm2_still_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
582 {
583     int i, j;
584     TM2_INIT_POINTERS_2();
585
586     /* update chroma */
587     for(j = 0; j < 2; j++){
588         for(i = 0; i < 2; i++){
589             U[i] = Uo[i];
590             V[i] = Vo[i];
591         }
592         U += Ustride; V += Vstride;
593         Uo += oUstride; Vo += oVstride;
594     }
595     U -= Ustride * 2;
596     V -= Vstride * 2;
597     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
598     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
599
600     /* update deltas */
601     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
602     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
603     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
604     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
605
606     for(j = 0; j < 4; j++){
607         for(i = 0; i < 4; i++){
608             Y[i] = Yo[i];
609             last[i] = Yo[i];
610         }
611         Y += Ystride;
612         Yo += oYstride;
613     }
614 }
615
616 static inline void tm2_update_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
617 {
618     int i, j;
619     int d;
620     TM2_INIT_POINTERS_2();
621
622     /* update chroma */
623     for(j = 0; j < 2; j++){
624         for(i = 0; i < 2; i++){
625             U[i] = Uo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
626             V[i] = Vo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
627         }
628         U += Ustride; V += Vstride;
629         Uo += oUstride; Vo += oVstride;
630     }
631     U -= Ustride * 2;
632     V -= Vstride * 2;
633     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
634     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
635
636     /* update deltas */
637     ctx->D[0] = Yo[3] - last[3];
638     ctx->D[1] = Yo[3 + oYstride] - Yo[3];
639     ctx->D[2] = Yo[3 + oYstride * 2] - Yo[3 + oYstride];
640     ctx->D[3] = Yo[3 + oYstride * 3] - Yo[3 + oYstride * 2];
641
642     for(j = 0; j < 4; j++){
643         d = last[3];
644         for(i = 0; i < 4; i++){
645             Y[i] = Yo[i] + GET_TOK(ctx, TM2_UPD);
646             last[i] = Y[i];
647         }
648         ctx->D[j] = last[3] - d;
649         Y += Ystride;
650         Yo += oYstride;
651     }
652 }
653
654 static inline void tm2_motion_block(TM2Context *ctx, AVFrame *pic, int bx, int by)
655 {
656     int i, j;
657     int mx, my;
658     TM2_INIT_POINTERS_2();
659
660     mx = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
661     my = GET_TOK(ctx, TM2_MOT);
662     mx = av_clip(mx, -(bx * 4 + 4), ctx->avctx->width  - bx * 4);
663     my = av_clip(my, -(by * 4 + 4), ctx->avctx->height - by * 4);
664
665     if (4*bx+mx<0 || 4*by+my<0 || 4*bx+mx+4 > ctx->avctx->width || 4*by+my+4 > ctx->avctx->height) {
666         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "MV out of picture\n");
667         return;
668     }
669
670     Yo += my * oYstride + mx;
671     Uo += (my >> 1) * oUstride + (mx >> 1);
672     Vo += (my >> 1) * oVstride + (mx >> 1);
673
674     /* copy chroma */
675     for(j = 0; j < 2; j++){
676         for(i = 0; i < 2; i++){
677             U[i] = Uo[i];
678             V[i] = Vo[i];
679         }
680         U += Ustride; V += Vstride;
681         Uo += oUstride; Vo += oVstride;
682     }
683     U -= Ustride * 2;
684     V -= Vstride * 2;
685     TM2_RECALC_BLOCK(U, Ustride, clast, ctx->CD);
686     TM2_RECALC_BLOCK(V, Vstride, (clast + 2), (ctx->CD + 2));
687
688     /* copy luma */
689     for(j = 0; j < 4; j++){
690         for(i = 0; i < 4; i++){
691             Y[i] = Yo[i];
692         }
693         Y += Ystride;
694         Yo += oYstride;
695     }
696     /* calculate deltas */
697     Y -= Ystride * 4;
698     ctx->D[0] = Y[3] - last[3];
699     ctx->D[1] = Y[3 + Ystride] - Y[3];
700     ctx->D[2] = Y[3 + Ystride * 2] - Y[3 + Ystride];
701     ctx->D[3] = Y[3 + Ystride * 3] - Y[3 + Ystride * 2];
702     for(i = 0; i < 4; i++)
703         last[i] = Y[i + Ystride * 3];
704 }
705
706 static int tm2_decode_blocks(TM2Context *ctx, AVFrame *p)
707 {
708     int i, j;
709     int w = ctx->avctx->width, h = ctx->avctx->height, bw = w >> 2, bh = h >> 2, cw = w >> 1;
710     int type;
711     int keyframe = 1;
712     int *Y, *U, *V;
713     uint8_t *dst;
714
715     for(i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
716         ctx->tok_ptrs[i] = 0;
717
718     if (ctx->tok_lens[TM2_TYPE]<bw*bh){
719         av_log(ctx->avctx,AV_LOG_ERROR,"Got %i tokens for %i blocks\n",ctx->tok_lens[TM2_TYPE],bw*bh);
720         return AVERROR_INVALIDDATA;
721     }
722
723     memset(ctx->last, 0, 4 * bw * sizeof(int));
724     memset(ctx->clast, 0, 4 * bw * sizeof(int));
725
726     for(j = 0; j < bh; j++) {
727         memset(ctx->D, 0, 4 * sizeof(int));
728         memset(ctx->CD, 0, 4 * sizeof(int));
729         for(i = 0; i < bw; i++) {
730             type = GET_TOK(ctx, TM2_TYPE);
731             switch(type) {
732             case TM2_HI_RES:
733                 tm2_hi_res_block(ctx, p, i, j);
734                 break;
735             case TM2_MED_RES:
736                 tm2_med_res_block(ctx, p, i, j);
737                 break;
738             case TM2_LOW_RES:
739                 tm2_low_res_block(ctx, p, i, j);
740                 break;
741             case TM2_NULL_RES:
742                 tm2_null_res_block(ctx, p, i, j);
743                 break;
744             case TM2_UPDATE:
745                 tm2_update_block(ctx, p, i, j);
746                 keyframe = 0;
747                 break;
748             case TM2_STILL:
749                 tm2_still_block(ctx, p, i, j);
750                 keyframe = 0;
751                 break;
752             case TM2_MOTION:
753                 tm2_motion_block(ctx, p, i, j);
754                 keyframe = 0;
755                 break;
756             default:
757                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Skipping unknown block type %i\n", type);
758             }
759         }
760     }
761
762     /* copy data from our buffer to AVFrame */
763     Y = (ctx->cur?ctx->Y2:ctx->Y1);
764     U = (ctx->cur?ctx->U2:ctx->U1);
765     V = (ctx->cur?ctx->V2:ctx->V1);
766     dst = p->data[0];
767     for(j = 0; j < h; j++){
768         for(i = 0; i < w; i++){
769             int y = Y[i], u = U[i >> 1], v = V[i >> 1];
770             dst[3*i+0] = av_clip_uint8(y + v);
771             dst[3*i+1] = av_clip_uint8(y);
772             dst[3*i+2] = av_clip_uint8(y + u);
773         }
774
775         /* horizontal edge extension */
776         Y[-4]    = Y[-3]    = Y[-2]    = Y[-1] = Y[0];
777         Y[w + 3] = Y[w + 2] = Y[w + 1] = Y[w]  = Y[w - 1];
778
779         /* vertical edge extension */
780         if (j == 0) {
781             memcpy(Y - 4 - 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
782             memcpy(Y - 4 - 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
783             memcpy(Y - 4 - 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
784             memcpy(Y - 4 - 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
785         } else if (j == h - 1) {
786             memcpy(Y - 4 + 1 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
787             memcpy(Y - 4 + 2 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
788             memcpy(Y - 4 + 3 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
789             memcpy(Y - 4 + 4 * ctx->y_stride, Y - 4, ctx->y_stride);
790         }
791
792         Y += ctx->y_stride;
793         if (j & 1) {
794             /* horizontal edge extension */
795             U[-2]     = U[-1] = U[0];
796             V[-2]     = V[-1] = V[0];
797             U[cw + 1] = U[cw] = U[cw - 1];
798             V[cw + 1] = V[cw] = V[cw - 1];
799
800             /* vertical edge extension */
801             if (j == 1) {
802                 memcpy(U - 2 - 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
803                 memcpy(V - 2 - 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
804                 memcpy(U - 2 - 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
805                 memcpy(V - 2 - 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
806             } else if (j == h - 1) {
807                 memcpy(U - 2 + 1 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
808                 memcpy(V - 2 + 1 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
809                 memcpy(U - 2 + 2 * ctx->uv_stride, U - 2, ctx->uv_stride);
810                 memcpy(V - 2 + 2 * ctx->uv_stride, V - 2, ctx->uv_stride);
811             }
812
813             U += ctx->uv_stride;
814             V += ctx->uv_stride;
815         }
816         dst += p->linesize[0];
817     }
818
819     return keyframe;
820 }
821
822 static const int tm2_stream_order[TM2_NUM_STREAMS] = {
823     TM2_C_HI, TM2_C_LO, TM2_L_HI, TM2_L_LO, TM2_UPD, TM2_MOT, TM2_TYPE
824 };
825
826 #define TM2_HEADER_SIZE 40
827
828 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
829                         void *data, int *got_frame,
830                         AVPacket *avpkt)
831 {
832     const uint8_t *buf = avpkt->data;
833     int buf_size = avpkt->size & ~3;
834     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
835     AVFrame * const p = &l->pic;
836     int i, offset = TM2_HEADER_SIZE, t, ret;
837
838     av_fast_padded_malloc(&l->buffer, &l->buffer_size, buf_size);
839     if(!l->buffer){
840         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot allocate temporary buffer\n");
841         return AVERROR(ENOMEM);
842     }
843     p->reference = 3;
844     p->buffer_hints = FF_BUFFER_HINTS_VALID | FF_BUFFER_HINTS_PRESERVE | FF_BUFFER_HINTS_REUSABLE;
845     if ((ret = avctx->reget_buffer(avctx, p)) < 0) {
846         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
847         return ret;
848     }
849
850     l->dsp.bswap_buf((uint32_t*)l->buffer, (const uint32_t*)buf, buf_size >> 2);
851
852     if ((ret = tm2_read_header(l, l->buffer)) < 0) {
853         return ret;
854     }
855
856     for(i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++){
857         if (offset >= buf_size) {
858             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no space for tm2_read_stream\n");
859             return AVERROR_INVALIDDATA;
860         }
861
862         t = tm2_read_stream(l, l->buffer + offset, tm2_stream_order[i],
863                             buf_size - offset);
864         if(t < 0){
865             return t;
866         }
867         offset += t;
868     }
869     p->key_frame = tm2_decode_blocks(l, p);
870     if(p->key_frame)
871         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
872     else
873         p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
874
875     l->cur = !l->cur;
876     *got_frame      = 1;
877     *(AVFrame*)data = l->pic;
878
879     return buf_size;
880 }
881
882 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx){
883     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
884     int i, w = avctx->width, h = avctx->height;
885
886     if((avctx->width & 3) || (avctx->height & 3)){
887         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Width and height must be multiple of 4\n");
888         return AVERROR(EINVAL);
889     }
890
891     l->avctx = avctx;
892     l->pic.data[0]=NULL;
893     avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
894     avcodec_get_frame_defaults(&l->pic);
895
896     ff_dsputil_init(&l->dsp, avctx);
897
898     l->last  = av_malloc(4 * sizeof(*l->last)  * (w >> 2));
899     l->clast = av_malloc(4 * sizeof(*l->clast) * (w >> 2));
900
901     for(i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++) {
902         l->tokens[i] = NULL;
903         l->tok_lens[i] = 0;
904     }
905
906     w += 8;
907     h += 8;
908     l->Y1_base = av_malloc(sizeof(*l->Y1_base) * w * h);
909     l->Y2_base = av_malloc(sizeof(*l->Y2_base) * w * h);
910     l->y_stride = w;
911     w = (w + 1) >> 1;
912     h = (h + 1) >> 1;
913     l->U1_base = av_malloc(sizeof(*l->U1_base) * w * h);
914     l->V1_base = av_malloc(sizeof(*l->V1_base) * w * h);
915     l->U2_base = av_malloc(sizeof(*l->U2_base) * w * h);
916     l->V2_base = av_malloc(sizeof(*l->V1_base) * w * h);
917     l->uv_stride = w;
918     l->cur = 0;
919     if (!l->Y1_base || !l->Y2_base || !l->U1_base ||
920         !l->V1_base || !l->U2_base || !l->V2_base ||
921         !l->last    || !l->clast) {
922         av_freep(l->Y1_base);
923         av_freep(l->Y2_base);
924         av_freep(l->U1_base);
925         av_freep(l->U2_base);
926         av_freep(l->V1_base);
927         av_freep(l->V2_base);
928         av_freep(l->last);
929         av_freep(l->clast);
930         return AVERROR(ENOMEM);
931     }
932     l->Y1 = l->Y1_base + l->y_stride  * 4 + 4;
933     l->Y2 = l->Y2_base + l->y_stride  * 4 + 4;
934     l->U1 = l->U1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
935     l->U2 = l->U2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
936     l->V1 = l->V1_base + l->uv_stride * 2 + 2;
937     l->V2 = l->V2_base + l->uv_stride * 2 + 2;
938
939     return 0;
940 }
941
942 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx){
943     TM2Context * const l = avctx->priv_data;
944     AVFrame *pic = &l->pic;
945     int i;
946
947     av_free(l->last);
948     av_free(l->clast);
949     for(i = 0; i < TM2_NUM_STREAMS; i++)
950         av_free(l->tokens[i]);
951     if(l->Y1){
952         av_free(l->Y1_base);
953         av_free(l->U1_base);
954         av_free(l->V1_base);
955         av_free(l->Y2_base);
956         av_free(l->U2_base);
957         av_free(l->V2_base);
958     }
959     av_freep(&l->buffer);
960     l->buffer_size = 0;
961
962     if (pic->data[0])
963         avctx->release_buffer(avctx, pic);
964
965     return 0;
966 }
967
968 AVCodec ff_truemotion2_decoder = {
969     .name           = "truemotion2",
970     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
971     .id             = AV_CODEC_ID_TRUEMOTION2,
972     .priv_data_size = sizeof(TM2Context),
973     .init           = decode_init,
974     .close          = decode_end,
975     .decode         = decode_frame,
976     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
977     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Duck TrueMotion 2.0"),
978 };