lavc decoders: work with refcounted frames.
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264.c
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... decoder
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 codec.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include "libavutil/imgutils.h"
29 #include "internal.h"
30 #include "cabac.h"
31 #include "cabac_functions.h"
32 #include "dsputil.h"
33 #include "error_resilience.h"
34 #include "avcodec.h"
35 #include "mpegvideo.h"
36 #include "h264.h"
37 #include "h264data.h"
38 #include "h264chroma.h"
39 #include "h264_mvpred.h"
40 #include "golomb.h"
41 #include "mathops.h"
42 #include "rectangle.h"
43 #include "svq3.h"
44 #include "thread.h"
45 #include "vdpau_internal.h"
46 #include "libavutil/avassert.h"
47
48 // #undef NDEBUG
49 #include <assert.h>
50
51 const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4] = { 256, 384, 512, 768 };
52
53 static const uint8_t rem6[QP_MAX_NUM + 1] = {
54     0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2,
55     3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5,
56     0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3,
57 };
58
59 static const uint8_t div6[QP_MAX_NUM + 1] = {
60     0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3,  3,  3,
61     3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6,  6,  6,
62     7, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 10, 10, 10, 10,
63 };
64
65 static const enum AVPixelFormat h264_hwaccel_pixfmt_list_420[] = {
66 #if CONFIG_H264_DXVA2_HWACCEL
67     AV_PIX_FMT_DXVA2_VLD,
68 #endif
69 #if CONFIG_H264_VAAPI_HWACCEL
70     AV_PIX_FMT_VAAPI_VLD,
71 #endif
72 #if CONFIG_H264_VDA_HWACCEL
73     AV_PIX_FMT_VDA_VLD,
74 #endif
75 #if CONFIG_H264_VDPAU_HWACCEL
76     AV_PIX_FMT_VDPAU,
77 #endif
78     AV_PIX_FMT_YUV420P,
79     AV_PIX_FMT_NONE
80 };
81
82 static const enum AVPixelFormat h264_hwaccel_pixfmt_list_jpeg_420[] = {
83 #if CONFIG_H264_DXVA2_HWACCEL
84     AV_PIX_FMT_DXVA2_VLD,
85 #endif
86 #if CONFIG_H264_VAAPI_HWACCEL
87     AV_PIX_FMT_VAAPI_VLD,
88 #endif
89 #if CONFIG_H264_VDA_HWACCEL
90     AV_PIX_FMT_VDA_VLD,
91 #endif
92 #if CONFIG_H264_VDPAU_HWACCEL
93     AV_PIX_FMT_VDPAU,
94 #endif
95     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
96     AV_PIX_FMT_NONE
97 };
98
99 static void h264_er_decode_mb(void *opaque, int ref, int mv_dir, int mv_type,
100                               int (*mv)[2][4][2],
101                               int mb_x, int mb_y, int mb_intra, int mb_skipped)
102 {
103     H264Context    *h = opaque;
104
105     h->mb_x  = mb_x;
106     h->mb_y  = mb_y;
107     h->mb_xy = mb_x + mb_y * h->mb_stride;
108     memset(h->non_zero_count_cache, 0, sizeof(h->non_zero_count_cache));
109     assert(ref >= 0);
110     /* FIXME: It is possible albeit uncommon that slice references
111      * differ between slices. We take the easy approach and ignore
112      * it for now. If this turns out to have any relevance in
113      * practice then correct remapping should be added. */
114     if (ref >= h->ref_count[0])
115         ref = 0;
116     fill_rectangle(&h->cur_pic.ref_index[0][4 * h->mb_xy],
117                    2, 2, 2, ref, 1);
118     fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, ref, 1);
119     fill_rectangle(h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8,
120                    pack16to32((*mv)[0][0][0], (*mv)[0][0][1]), 4);
121     assert(!FRAME_MBAFF);
122     ff_h264_hl_decode_mb(h);
123 }
124
125 void ff_h264_draw_horiz_band(H264Context *h, int y, int height)
126 {
127     AVCodecContext *avctx = h->avctx;
128     Picture *cur  = &h->cur_pic;
129     Picture *last = h->ref_list[0][0].f.data[0] ? &h->ref_list[0][0] : NULL;
130     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
131     int vshift = desc->log2_chroma_h;
132     const int field_pic = h->picture_structure != PICT_FRAME;
133     if (field_pic) {
134         height <<= 1;
135         y <<= 1;
136     }
137
138     height = FFMIN(height, avctx->height - y);
139
140     if (field_pic && h->first_field && !(avctx->slice_flags & SLICE_FLAG_ALLOW_FIELD))
141         return;
142
143     if (avctx->draw_horiz_band) {
144         AVFrame *src;
145         int offset[AV_NUM_DATA_POINTERS];
146         int i;
147
148         if (cur->f.pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || h->low_delay ||
149            (avctx->slice_flags & SLICE_FLAG_CODED_ORDER))
150             src = &cur->f;
151         else if (last)
152             src = &last->f;
153         else
154             return;
155
156         offset[0] = y * src->linesize[0];
157         offset[1] =
158         offset[2] = (y >> vshift) * src->linesize[1];
159         for (i = 3; i < AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
160             offset[i] = 0;
161
162         emms_c();
163
164         avctx->draw_horiz_band(avctx, src, offset,
165                                y, h->picture_structure, height);
166     }
167 }
168
169 static void unref_picture(H264Context *h, Picture *pic)
170 {
171     int off = offsetof(Picture, tf) + sizeof(pic->tf);
172     int i;
173
174     if (!pic->f.data[0])
175         return;
176
177     ff_thread_release_buffer(h->avctx, &pic->tf);
178     av_buffer_unref(&pic->hwaccel_priv_buf);
179
180     av_buffer_unref(&pic->qscale_table_buf);
181     av_buffer_unref(&pic->mb_type_buf);
182     for (i = 0; i < 2; i++) {
183         av_buffer_unref(&pic->motion_val_buf[i]);
184         av_buffer_unref(&pic->ref_index_buf[i]);
185     }
186
187     memset((uint8_t*)pic + off, 0, sizeof(*pic) - off);
188 }
189
190 static void release_unused_pictures(H264Context *h, int remove_current)
191 {
192     int i;
193
194     /* release non reference frames */
195     for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
196         if (h->DPB[i].f.data[0] && !h->DPB[i].reference &&
197             (remove_current || &h->DPB[i] != h->cur_pic_ptr)) {
198             unref_picture(h, &h->DPB[i]);
199         }
200     }
201 }
202
203 static int ref_picture(H264Context *h, Picture *dst, Picture *src)
204 {
205     int ret, i;
206
207     av_assert0(!dst->f.buf[0]);
208     av_assert0(src->f.buf[0]);
209
210     src->tf.f = &src->f;
211     dst->tf.f = &dst->f;
212     ret = ff_thread_ref_frame(&dst->tf, &src->tf);
213     if (ret < 0)
214         goto fail;
215
216
217     dst->qscale_table_buf = av_buffer_ref(src->qscale_table_buf);
218     dst->mb_type_buf      = av_buffer_ref(src->mb_type_buf);
219     if (!dst->qscale_table_buf || !dst->mb_type_buf)
220         goto fail;
221     dst->qscale_table = src->qscale_table;
222     dst->mb_type      = src->mb_type;
223
224     for (i = 0; i < 2; i ++) {
225         dst->motion_val_buf[i] = av_buffer_ref(src->motion_val_buf[i]);
226         dst->ref_index_buf[i]  = av_buffer_ref(src->ref_index_buf[i]);
227         if (!dst->motion_val_buf[i] || !dst->ref_index_buf[i])
228             goto fail;
229         dst->motion_val[i] = src->motion_val[i];
230         dst->ref_index[i]  = src->ref_index[i];
231     }
232
233     if (src->hwaccel_picture_private) {
234         dst->hwaccel_priv_buf = av_buffer_ref(src->hwaccel_priv_buf);
235         if (!dst->hwaccel_priv_buf)
236             goto fail;
237         dst->hwaccel_picture_private = dst->hwaccel_priv_buf->data;
238     }
239
240     for (i = 0; i < 2; i++)
241         dst->field_poc[i] = src->field_poc[i];
242
243     memcpy(dst->ref_poc,   src->ref_poc,   sizeof(src->ref_poc));
244     memcpy(dst->ref_count, src->ref_count, sizeof(src->ref_count));
245
246     dst->poc                     = src->poc;
247     dst->frame_num               = src->frame_num;
248     dst->mmco_reset              = src->mmco_reset;
249     dst->pic_id                  = src->pic_id;
250     dst->long_ref                = src->long_ref;
251     dst->mbaff                   = src->mbaff;
252     dst->field_picture           = src->field_picture;
253     dst->needs_realloc           = src->needs_realloc;
254     dst->reference               = src->reference;
255
256     return 0;
257 fail:
258     unref_picture(h, dst);
259     return ret;
260 }
261
262
263 static int alloc_scratch_buffers(H264Context *h, int linesize)
264 {
265     int alloc_size = FFALIGN(FFABS(linesize) + 32, 32);
266
267     if (h->bipred_scratchpad)
268         return 0;
269
270     h->bipred_scratchpad = av_malloc(16 * 6 * alloc_size);
271     // edge emu needs blocksize + filter length - 1
272     // (= 21x21 for  h264)
273     h->edge_emu_buffer = av_mallocz(alloc_size * 2 * 21);
274     h->me.scratchpad   = av_mallocz(alloc_size * 2 * 16 * 2);
275
276     if (!h->bipred_scratchpad || !h->edge_emu_buffer || !h->me.scratchpad) {
277         av_freep(&h->bipred_scratchpad);
278         av_freep(&h->edge_emu_buffer);
279         av_freep(&h->me.scratchpad);
280         return AVERROR(ENOMEM);
281     }
282
283     h->me.temp = h->me.scratchpad;
284
285     return 0;
286 }
287
288 static int init_table_pools(H264Context *h)
289 {
290     const int big_mb_num    = h->mb_stride * (h->mb_height + 1) + 1;
291     const int mb_array_size = h->mb_stride * h->mb_height;
292     const int b4_stride     = h->mb_width * 4 + 1;
293     const int b4_array_size = b4_stride * h->mb_height * 4;
294
295     h->qscale_table_pool = av_buffer_pool_init(big_mb_num + h->mb_stride,
296                                                av_buffer_allocz);
297     h->mb_type_pool      = av_buffer_pool_init((big_mb_num + h->mb_stride) *
298                                                sizeof(uint32_t), av_buffer_allocz);
299     h->motion_val_pool = av_buffer_pool_init(2 * (b4_array_size + 4) *
300                                              sizeof(int16_t), av_buffer_allocz);
301     h->ref_index_pool  = av_buffer_pool_init(4 * mb_array_size, av_buffer_allocz);
302
303     if (!h->qscale_table_pool || !h->mb_type_pool || !h->motion_val_pool ||
304         !h->ref_index_pool) {
305         av_buffer_pool_uninit(&h->qscale_table_pool);
306         av_buffer_pool_uninit(&h->mb_type_pool);
307         av_buffer_pool_uninit(&h->motion_val_pool);
308         av_buffer_pool_uninit(&h->ref_index_pool);
309         return AVERROR(ENOMEM);
310     }
311
312     return 0;
313 }
314
315 static int alloc_picture(H264Context *h, Picture *pic)
316 {
317     int i, ret = 0;
318
319     av_assert0(!pic->f.data[0]);
320
321     if (h->avctx->hwaccel) {
322         const AVHWAccel *hwaccel = h->avctx->hwaccel;
323         av_assert0(!pic->hwaccel_picture_private);
324         if (hwaccel->priv_data_size) {
325             pic->hwaccel_priv_buf = av_buffer_allocz(hwaccel->priv_data_size);
326             if (!pic->hwaccel_priv_buf)
327                 return AVERROR(ENOMEM);
328             pic->hwaccel_picture_private = pic->hwaccel_priv_buf->data;
329         }
330     }
331     pic->tf.f = &pic->f;
332     ret = ff_thread_get_buffer(h->avctx, &pic->tf, pic->reference ?
333                                                    AV_GET_BUFFER_FLAG_REF : 0);
334     if (ret < 0)
335         goto fail;
336
337     h->linesize   = pic->f.linesize[0];
338     h->uvlinesize = pic->f.linesize[1];
339
340     if (!h->qscale_table_pool) {
341         ret = init_table_pools(h);
342         if (ret < 0)
343             goto fail;
344     }
345
346     pic->qscale_table_buf = av_buffer_pool_get(h->qscale_table_pool);
347     pic->mb_type_buf      = av_buffer_pool_get(h->mb_type_pool);
348     if (!pic->qscale_table_buf || !pic->mb_type_buf)
349         goto fail;
350
351     pic->mb_type      = (uint32_t*)pic->mb_type_buf->data + 2 * h->mb_stride + 1;
352     pic->qscale_table = pic->qscale_table_buf->data + 2 * h->mb_stride + 1;
353
354     for (i = 0; i < 2; i++) {
355         pic->motion_val_buf[i] = av_buffer_pool_get(h->motion_val_pool);
356         pic->ref_index_buf[i]  = av_buffer_pool_get(h->ref_index_pool);
357         if (!pic->motion_val_buf[i] || !pic->ref_index_buf[i])
358             goto fail;
359
360         pic->motion_val[i] = (int16_t (*)[2])pic->motion_val_buf[i]->data + 4;
361         pic->ref_index[i]  = pic->ref_index_buf[i]->data;
362     }
363     pic->f.motion_subsample_log2 = 2;
364
365     return 0;
366 fail:
367     unref_picture(h, pic);
368     return (ret < 0) ? ret : AVERROR(ENOMEM);
369 }
370
371 static inline int pic_is_unused(H264Context *h, Picture *pic)
372 {
373     if (pic->f.data[0] == NULL)
374         return 1;
375     if (pic->needs_realloc && !(pic->reference & DELAYED_PIC_REF))
376         return 1;
377     return 0;
378 }
379
380 static int find_unused_picture(H264Context *h)
381 {
382     int i;
383
384     for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
385         if (pic_is_unused(h, &h->DPB[i]))
386             break;
387     }
388     if (i == MAX_PICTURE_COUNT)
389         return AVERROR_INVALIDDATA;
390
391     if (h->DPB[i].needs_realloc) {
392         h->DPB[i].needs_realloc = 0;
393         unref_picture(h, &h->DPB[i]);
394     }
395
396     return i;
397 }
398
399 /**
400  * Check if the top & left blocks are available if needed and
401  * change the dc mode so it only uses the available blocks.
402  */
403 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h)
404 {
405     static const int8_t top[12] = {
406         -1, 0, LEFT_DC_PRED, -1, -1, -1, -1, -1, 0
407     };
408     static const int8_t left[12] = {
409         0, -1, TOP_DC_PRED, 0, -1, -1, -1, 0, -1, DC_128_PRED
410     };
411     int i;
412
413     if (!(h->top_samples_available & 0x8000)) {
414         for (i = 0; i < 4; i++) {
415             int status = top[h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + i]];
416             if (status < 0) {
417                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
418                        "top block unavailable for requested intra4x4 mode %d at %d %d\n",
419                        status, h->mb_x, h->mb_y);
420                 return -1;
421             } else if (status) {
422                 h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + i] = status;
423             }
424         }
425     }
426
427     if ((h->left_samples_available & 0x8888) != 0x8888) {
428         static const int mask[4] = { 0x8000, 0x2000, 0x80, 0x20 };
429         for (i = 0; i < 4; i++)
430             if (!(h->left_samples_available & mask[i])) {
431                 int status = left[h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + 8 * i]];
432                 if (status < 0) {
433                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
434                            "left block unavailable for requested intra4x4 mode %d at %d %d\n",
435                            status, h->mb_x, h->mb_y);
436                     return -1;
437                 } else if (status) {
438                     h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + 8 * i] = status;
439                 }
440             }
441     }
442
443     return 0;
444 } // FIXME cleanup like ff_h264_check_intra_pred_mode
445
446 /**
447  * Check if the top & left blocks are available if needed and
448  * change the dc mode so it only uses the available blocks.
449  */
450 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode, int is_chroma)
451 {
452     static const int8_t top[7]  = { LEFT_DC_PRED8x8, 1, -1, -1 };
453     static const int8_t left[7] = { TOP_DC_PRED8x8, -1, 2, -1, DC_128_PRED8x8 };
454
455     if (mode > 6U) {
456         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
457                "out of range intra chroma pred mode at %d %d\n",
458                h->mb_x, h->mb_y);
459         return -1;
460     }
461
462     if (!(h->top_samples_available & 0x8000)) {
463         mode = top[mode];
464         if (mode < 0) {
465             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
466                    "top block unavailable for requested intra mode at %d %d\n",
467                    h->mb_x, h->mb_y);
468             return -1;
469         }
470     }
471
472     if ((h->left_samples_available & 0x8080) != 0x8080) {
473         mode = left[mode];
474         if (is_chroma && (h->left_samples_available & 0x8080)) {
475             // mad cow disease mode, aka MBAFF + constrained_intra_pred
476             mode = ALZHEIMER_DC_L0T_PRED8x8 +
477                    (!(h->left_samples_available & 0x8000)) +
478                    2 * (mode == DC_128_PRED8x8);
479         }
480         if (mode < 0) {
481             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
482                    "left block unavailable for requested intra mode at %d %d\n",
483                    h->mb_x, h->mb_y);
484             return -1;
485         }
486     }
487
488     return mode;
489 }
490
491 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src,
492                                   int *dst_length, int *consumed, int length)
493 {
494     int i, si, di;
495     uint8_t *dst;
496     int bufidx;
497
498     // src[0]&0x80; // forbidden bit
499     h->nal_ref_idc   = src[0] >> 5;
500     h->nal_unit_type = src[0] & 0x1F;
501
502     src++;
503     length--;
504
505 #define STARTCODE_TEST                                                  \
506         if (i + 2 < length && src[i + 1] == 0 && src[i + 2] <= 3) {     \
507             if (src[i + 2] != 3) {                                      \
508                 /* startcode, so we must be past the end */             \
509                 length = i;                                             \
510             }                                                           \
511             break;                                                      \
512         }
513 #if HAVE_FAST_UNALIGNED
514 #define FIND_FIRST_ZERO                                                 \
515         if (i > 0 && !src[i])                                           \
516             i--;                                                        \
517         while (src[i])                                                  \
518             i++
519 #if HAVE_FAST_64BIT
520     for (i = 0; i + 1 < length; i += 9) {
521         if (!((~AV_RN64A(src + i) &
522                (AV_RN64A(src + i) - 0x0100010001000101ULL)) &
523               0x8000800080008080ULL))
524             continue;
525         FIND_FIRST_ZERO;
526         STARTCODE_TEST;
527         i -= 7;
528     }
529 #else
530     for (i = 0; i + 1 < length; i += 5) {
531         if (!((~AV_RN32A(src + i) &
532                (AV_RN32A(src + i) - 0x01000101U)) &
533               0x80008080U))
534             continue;
535         FIND_FIRST_ZERO;
536         STARTCODE_TEST;
537         i -= 3;
538     }
539 #endif
540 #else
541     for (i = 0; i + 1 < length; i += 2) {
542         if (src[i])
543             continue;
544         if (i > 0 && src[i - 1] == 0)
545             i--;
546         STARTCODE_TEST;
547     }
548 #endif
549
550     if (i >= length - 1) { // no escaped 0
551         *dst_length = length;
552         *consumed   = length + 1; // +1 for the header
553         return src;
554     }
555
556     // use second escape buffer for inter data
557     bufidx = h->nal_unit_type == NAL_DPC ? 1 : 0;
558     av_fast_malloc(&h->rbsp_buffer[bufidx], &h->rbsp_buffer_size[bufidx],
559                    length + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
560     dst = h->rbsp_buffer[bufidx];
561
562     if (dst == NULL)
563         return NULL;
564
565     memcpy(dst, src, i);
566     si = di = i;
567     while (si + 2 < length) {
568         // remove escapes (very rare 1:2^22)
569         if (src[si + 2] > 3) {
570             dst[di++] = src[si++];
571             dst[di++] = src[si++];
572         } else if (src[si] == 0 && src[si + 1] == 0) {
573             if (src[si + 2] == 3) { // escape
574                 dst[di++]  = 0;
575                 dst[di++]  = 0;
576                 si        += 3;
577                 continue;
578             } else // next start code
579                 goto nsc;
580         }
581
582         dst[di++] = src[si++];
583     }
584     while (si < length)
585         dst[di++] = src[si++];
586 nsc:
587
588     memset(dst + di, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
589
590     *dst_length = di;
591     *consumed   = si + 1; // +1 for the header
592     /* FIXME store exact number of bits in the getbitcontext
593      * (it is needed for decoding) */
594     return dst;
595 }
596
597 /**
598  * Identify the exact end of the bitstream
599  * @return the length of the trailing, or 0 if damaged
600  */
601 static int decode_rbsp_trailing(H264Context *h, const uint8_t *src)
602 {
603     int v = *src;
604     int r;
605
606     tprintf(h->avctx, "rbsp trailing %X\n", v);
607
608     for (r = 1; r < 9; r++) {
609         if (v & 1)
610             return r;
611         v >>= 1;
612     }
613     return 0;
614 }
615
616 static inline int get_lowest_part_list_y(H264Context *h, Picture *pic, int n,
617                                          int height, int y_offset, int list)
618 {
619     int raw_my        = h->mv_cache[list][scan8[n]][1];
620     int filter_height_up   = (raw_my & 3) ? 2 : 0;
621     int filter_height_down = (raw_my & 3) ? 3 : 0;
622     int full_my       = (raw_my >> 2) + y_offset;
623     int top           = full_my - filter_height_up;
624     int bottom        = full_my + filter_height_down + height;
625
626     return FFMAX(abs(top), bottom);
627 }
628
629 static inline void get_lowest_part_y(H264Context *h, int refs[2][48], int n,
630                                      int height, int y_offset, int list0,
631                                      int list1, int *nrefs)
632 {
633     int my;
634
635     y_offset += 16 * (h->mb_y >> MB_FIELD);
636
637     if (list0) {
638         int ref_n    = h->ref_cache[0][scan8[n]];
639         Picture *ref = &h->ref_list[0][ref_n];
640
641         // Error resilience puts the current picture in the ref list.
642         // Don't try to wait on these as it will cause a deadlock.
643         // Fields can wait on each other, though.
644         if (ref->tf.progress->data   != h->cur_pic.tf.progress->data ||
645             (ref->reference & 3) != h->picture_structure) {
646             my = get_lowest_part_list_y(h, ref, n, height, y_offset, 0);
647             if (refs[0][ref_n] < 0)
648                 nrefs[0] += 1;
649             refs[0][ref_n] = FFMAX(refs[0][ref_n], my);
650         }
651     }
652
653     if (list1) {
654         int ref_n    = h->ref_cache[1][scan8[n]];
655         Picture *ref = &h->ref_list[1][ref_n];
656
657         if (ref->tf.progress->data != h->cur_pic.tf.progress->data ||
658             (ref->reference & 3) != h->picture_structure) {
659             my = get_lowest_part_list_y(h, ref, n, height, y_offset, 1);
660             if (refs[1][ref_n] < 0)
661                 nrefs[1] += 1;
662             refs[1][ref_n] = FFMAX(refs[1][ref_n], my);
663         }
664     }
665 }
666
667 /**
668  * Wait until all reference frames are available for MC operations.
669  *
670  * @param h the H264 context
671  */
672 static void await_references(H264Context *h)
673 {
674     const int mb_xy   = h->mb_xy;
675     const int mb_type = h->cur_pic.mb_type[mb_xy];
676     int refs[2][48];
677     int nrefs[2] = { 0 };
678     int ref, list;
679
680     memset(refs, -1, sizeof(refs));
681
682     if (IS_16X16(mb_type)) {
683         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 16, 0,
684                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
685     } else if (IS_16X8(mb_type)) {
686         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 8, 0,
687                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
688         get_lowest_part_y(h, refs, 8, 8, 8,
689                           IS_DIR(mb_type, 1, 0), IS_DIR(mb_type, 1, 1), nrefs);
690     } else if (IS_8X16(mb_type)) {
691         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 16, 0,
692                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
693         get_lowest_part_y(h, refs, 4, 16, 0,
694                           IS_DIR(mb_type, 1, 0), IS_DIR(mb_type, 1, 1), nrefs);
695     } else {
696         int i;
697
698         assert(IS_8X8(mb_type));
699
700         for (i = 0; i < 4; i++) {
701             const int sub_mb_type = h->sub_mb_type[i];
702             const int n           = 4 * i;
703             int y_offset          = (i & 2) << 2;
704
705             if (IS_SUB_8X8(sub_mb_type)) {
706                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 8, y_offset,
707                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
708                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
709                                   nrefs);
710             } else if (IS_SUB_8X4(sub_mb_type)) {
711                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 4, y_offset,
712                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
713                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
714                                   nrefs);
715                 get_lowest_part_y(h, refs, n + 2, 4, y_offset + 4,
716                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
717                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
718                                   nrefs);
719             } else if (IS_SUB_4X8(sub_mb_type)) {
720                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 8, y_offset,
721                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
722                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
723                                   nrefs);
724                 get_lowest_part_y(h, refs, n + 1, 8, y_offset,
725                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
726                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
727                                   nrefs);
728             } else {
729                 int j;
730                 assert(IS_SUB_4X4(sub_mb_type));
731                 for (j = 0; j < 4; j++) {
732                     int sub_y_offset = y_offset + 2 * (j & 2);
733                     get_lowest_part_y(h, refs, n + j, 4, sub_y_offset,
734                                       IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
735                                       IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
736                                       nrefs);
737                 }
738             }
739         }
740     }
741
742     for (list = h->list_count - 1; list >= 0; list--)
743         for (ref = 0; ref < 48 && nrefs[list]; ref++) {
744             int row = refs[list][ref];
745             if (row >= 0) {
746                 Picture *ref_pic      = &h->ref_list[list][ref];
747                 int ref_field         = ref_pic->reference - 1;
748                 int ref_field_picture = ref_pic->field_picture;
749                 int pic_height        = 16 * h->mb_height >> ref_field_picture;
750
751                 row <<= MB_MBAFF;
752                 nrefs[list]--;
753
754                 if (!FIELD_PICTURE && ref_field_picture) { // frame referencing two fields
755                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->tf,
756                                              FFMIN((row >> 1) - !(row & 1),
757                                                    pic_height - 1),
758                                              1);
759                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->tf,
760                                              FFMIN((row >> 1), pic_height - 1),
761                                              0);
762                 } else if (FIELD_PICTURE && !ref_field_picture) { // field referencing one field of a frame
763                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->tf,
764                                              FFMIN(row * 2 + ref_field,
765                                                    pic_height - 1),
766                                              0);
767                 } else if (FIELD_PICTURE) {
768                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->tf,
769                                              FFMIN(row, pic_height - 1),
770                                              ref_field);
771                 } else {
772                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->tf,
773                                              FFMIN(row, pic_height - 1),
774                                              0);
775                 }
776             }
777         }
778 }
779
780 static av_always_inline void mc_dir_part(H264Context *h, Picture *pic,
781                                          int n, int square, int height,
782                                          int delta, int list,
783                                          uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
784                                          uint8_t *dest_cr,
785                                          int src_x_offset, int src_y_offset,
786                                          qpel_mc_func *qpix_op,
787                                          h264_chroma_mc_func chroma_op,
788                                          int pixel_shift, int chroma_idc)
789 {
790     const int mx      = h->mv_cache[list][scan8[n]][0] + src_x_offset * 8;
791     int my            = h->mv_cache[list][scan8[n]][1] + src_y_offset * 8;
792     const int luma_xy = (mx & 3) + ((my & 3) << 2);
793     int offset        = ((mx >> 2) << pixel_shift) + (my >> 2) * h->mb_linesize;
794     uint8_t *src_y    = pic->f.data[0] + offset;
795     uint8_t *src_cb, *src_cr;
796     int extra_width  = 0;
797     int extra_height = 0;
798     int emu = 0;
799     const int full_mx    = mx >> 2;
800     const int full_my    = my >> 2;
801     const int pic_width  = 16 * h->mb_width;
802     const int pic_height = 16 * h->mb_height >> MB_FIELD;
803     int ysh;
804
805     if (mx & 7)
806         extra_width -= 3;
807     if (my & 7)
808         extra_height -= 3;
809
810     if (full_mx                <          0 - extra_width  ||
811         full_my                <          0 - extra_height ||
812         full_mx + 16 /*FIXME*/ > pic_width  + extra_width  ||
813         full_my + 16 /*FIXME*/ > pic_height + extra_height) {
814         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer,
815                                  src_y - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
816                                  h->mb_linesize,
817                                  16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/, full_mx - 2,
818                                  full_my - 2, pic_width, pic_height);
819         src_y = h->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
820         emu   = 1;
821     }
822
823     qpix_op[luma_xy](dest_y, src_y, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
824     if (!square)
825         qpix_op[luma_xy](dest_y + delta, src_y + delta, h->mb_linesize);
826
827     if (CONFIG_GRAY && h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
828         return;
829
830     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
831         src_cb = pic->f.data[1] + offset;
832         if (emu) {
833             h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer,
834                                      src_cb - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
835                                      h->mb_linesize,
836                                      16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/,
837                                      full_mx - 2, full_my - 2,
838                                      pic_width, pic_height);
839             src_cb = h->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
840         }
841         qpix_op[luma_xy](dest_cb, src_cb, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
842         if (!square)
843             qpix_op[luma_xy](dest_cb + delta, src_cb + delta, h->mb_linesize);
844
845         src_cr = pic->f.data[2] + offset;
846         if (emu) {
847             h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer,
848                                      src_cr - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
849                                      h->mb_linesize,
850                                      16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/,
851                                      full_mx - 2, full_my - 2,
852                                      pic_width, pic_height);
853             src_cr = h->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
854         }
855         qpix_op[luma_xy](dest_cr, src_cr, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
856         if (!square)
857             qpix_op[luma_xy](dest_cr + delta, src_cr + delta, h->mb_linesize);
858         return;
859     }
860
861     ysh = 3 - (chroma_idc == 2 /* yuv422 */);
862     if (chroma_idc == 1 /* yuv420 */ && MB_FIELD) {
863         // chroma offset when predicting from a field of opposite parity
864         my  += 2 * ((h->mb_y & 1) - (pic->reference - 1));
865         emu |= (my >> 3) < 0 || (my >> 3) + 8 >= (pic_height >> 1);
866     }
867
868     src_cb = pic->f.data[1] + ((mx >> 3) << pixel_shift) +
869              (my >> ysh) * h->mb_uvlinesize;
870     src_cr = pic->f.data[2] + ((mx >> 3) << pixel_shift) +
871              (my >> ysh) * h->mb_uvlinesize;
872
873     if (emu) {
874         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer, src_cb, h->mb_uvlinesize,
875                                  9, 8 * chroma_idc + 1, (mx >> 3), (my >> ysh),
876                                  pic_width >> 1, pic_height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */));
877         src_cb = h->edge_emu_buffer;
878     }
879     chroma_op(dest_cb, src_cb, h->mb_uvlinesize,
880               height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */),
881               mx & 7, (my << (chroma_idc == 2 /* yuv422 */)) & 7);
882
883     if (emu) {
884         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer, src_cr, h->mb_uvlinesize,
885                                  9, 8 * chroma_idc + 1, (mx >> 3), (my >> ysh),
886                                  pic_width >> 1, pic_height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */));
887         src_cr = h->edge_emu_buffer;
888     }
889     chroma_op(dest_cr, src_cr, h->mb_uvlinesize, height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */),
890               mx & 7, (my << (chroma_idc == 2 /* yuv422 */)) & 7);
891 }
892
893 static av_always_inline void mc_part_std(H264Context *h, int n, int square,
894                                          int height, int delta,
895                                          uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
896                                          uint8_t *dest_cr,
897                                          int x_offset, int y_offset,
898                                          qpel_mc_func *qpix_put,
899                                          h264_chroma_mc_func chroma_put,
900                                          qpel_mc_func *qpix_avg,
901                                          h264_chroma_mc_func chroma_avg,
902                                          int list0, int list1,
903                                          int pixel_shift, int chroma_idc)
904 {
905     qpel_mc_func *qpix_op         = qpix_put;
906     h264_chroma_mc_func chroma_op = chroma_put;
907
908     dest_y += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
909     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
910         dest_cb += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
911         dest_cr += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
912     } else if (chroma_idc == 2 /* yuv422 */) {
913         dest_cb += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
914         dest_cr += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
915     } else { /* yuv420 */
916         dest_cb += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
917         dest_cr += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
918     }
919     x_offset += 8 * h->mb_x;
920     y_offset += 8 * (h->mb_y >> MB_FIELD);
921
922     if (list0) {
923         Picture *ref = &h->ref_list[0][h->ref_cache[0][scan8[n]]];
924         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, 0,
925                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
926                     qpix_op, chroma_op, pixel_shift, chroma_idc);
927
928         qpix_op   = qpix_avg;
929         chroma_op = chroma_avg;
930     }
931
932     if (list1) {
933         Picture *ref = &h->ref_list[1][h->ref_cache[1][scan8[n]]];
934         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, 1,
935                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
936                     qpix_op, chroma_op, pixel_shift, chroma_idc);
937     }
938 }
939
940 static av_always_inline void mc_part_weighted(H264Context *h, int n, int square,
941                                               int height, int delta,
942                                               uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
943                                               uint8_t *dest_cr,
944                                               int x_offset, int y_offset,
945                                               qpel_mc_func *qpix_put,
946                                               h264_chroma_mc_func chroma_put,
947                                               h264_weight_func luma_weight_op,
948                                               h264_weight_func chroma_weight_op,
949                                               h264_biweight_func luma_weight_avg,
950                                               h264_biweight_func chroma_weight_avg,
951                                               int list0, int list1,
952                                               int pixel_shift, int chroma_idc)
953 {
954     int chroma_height;
955
956     dest_y += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
957     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
958         chroma_height     = height;
959         chroma_weight_avg = luma_weight_avg;
960         chroma_weight_op  = luma_weight_op;
961         dest_cb += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
962         dest_cr += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
963     } else if (chroma_idc == 2 /* yuv422 */) {
964         chroma_height = height;
965         dest_cb      += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
966         dest_cr      += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
967     } else { /* yuv420 */
968         chroma_height = height >> 1;
969         dest_cb      += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
970         dest_cr      += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
971     }
972     x_offset += 8 * h->mb_x;
973     y_offset += 8 * (h->mb_y >> MB_FIELD);
974
975     if (list0 && list1) {
976         /* don't optimize for luma-only case, since B-frames usually
977          * use implicit weights => chroma too. */
978         uint8_t *tmp_cb = h->bipred_scratchpad;
979         uint8_t *tmp_cr = h->bipred_scratchpad + (16 << pixel_shift);
980         uint8_t *tmp_y  = h->bipred_scratchpad + 16 * h->mb_uvlinesize;
981         int refn0       = h->ref_cache[0][scan8[n]];
982         int refn1       = h->ref_cache[1][scan8[n]];
983
984         mc_dir_part(h, &h->ref_list[0][refn0], n, square, height, delta, 0,
985                     dest_y, dest_cb, dest_cr,
986                     x_offset, y_offset, qpix_put, chroma_put,
987                     pixel_shift, chroma_idc);
988         mc_dir_part(h, &h->ref_list[1][refn1], n, square, height, delta, 1,
989                     tmp_y, tmp_cb, tmp_cr,
990                     x_offset, y_offset, qpix_put, chroma_put,
991                     pixel_shift, chroma_idc);
992
993         if (h->use_weight == 2) {
994             int weight0 = h->implicit_weight[refn0][refn1][h->mb_y & 1];
995             int weight1 = 64 - weight0;
996             luma_weight_avg(dest_y, tmp_y, h->mb_linesize,
997                             height, 5, weight0, weight1, 0);
998             chroma_weight_avg(dest_cb, tmp_cb, h->mb_uvlinesize,
999                               chroma_height, 5, weight0, weight1, 0);
1000             chroma_weight_avg(dest_cr, tmp_cr, h->mb_uvlinesize,
1001                               chroma_height, 5, weight0, weight1, 0);
1002         } else {
1003             luma_weight_avg(dest_y, tmp_y, h->mb_linesize, height,
1004                             h->luma_log2_weight_denom,
1005                             h->luma_weight[refn0][0][0],
1006                             h->luma_weight[refn1][1][0],
1007                             h->luma_weight[refn0][0][1] +
1008                             h->luma_weight[refn1][1][1]);
1009             chroma_weight_avg(dest_cb, tmp_cb, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
1010                               h->chroma_log2_weight_denom,
1011                               h->chroma_weight[refn0][0][0][0],
1012                               h->chroma_weight[refn1][1][0][0],
1013                               h->chroma_weight[refn0][0][0][1] +
1014                               h->chroma_weight[refn1][1][0][1]);
1015             chroma_weight_avg(dest_cr, tmp_cr, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
1016                               h->chroma_log2_weight_denom,
1017                               h->chroma_weight[refn0][0][1][0],
1018                               h->chroma_weight[refn1][1][1][0],
1019                               h->chroma_weight[refn0][0][1][1] +
1020                               h->chroma_weight[refn1][1][1][1]);
1021         }
1022     } else {
1023         int list     = list1 ? 1 : 0;
1024         int refn     = h->ref_cache[list][scan8[n]];
1025         Picture *ref = &h->ref_list[list][refn];
1026         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, list,
1027                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
1028                     qpix_put, chroma_put, pixel_shift, chroma_idc);
1029
1030         luma_weight_op(dest_y, h->mb_linesize, height,
1031                        h->luma_log2_weight_denom,
1032                        h->luma_weight[refn][list][0],
1033                        h->luma_weight[refn][list][1]);
1034         if (h->use_weight_chroma) {
1035             chroma_weight_op(dest_cb, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
1036                              h->chroma_log2_weight_denom,
1037                              h->chroma_weight[refn][list][0][0],
1038                              h->chroma_weight[refn][list][0][1]);
1039             chroma_weight_op(dest_cr, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
1040                              h->chroma_log2_weight_denom,
1041                              h->chroma_weight[refn][list][1][0],
1042                              h->chroma_weight[refn][list][1][1]);
1043         }
1044     }
1045 }
1046
1047 static av_always_inline void prefetch_motion(H264Context *h, int list,
1048                                              int pixel_shift, int chroma_idc)
1049 {
1050     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
1051      * optimized for 64byte cache lines */
1052     const int refn = h->ref_cache[list][scan8[0]];
1053     if (refn >= 0) {
1054         const int mx  = (h->mv_cache[list][scan8[0]][0] >> 2) + 16 * h->mb_x + 8;
1055         const int my  = (h->mv_cache[list][scan8[0]][1] >> 2) + 16 * h->mb_y;
1056         uint8_t **src = h->ref_list[list][refn].f.data;
1057         int off       = (mx << pixel_shift) +
1058                         (my + (h->mb_x & 3) * 4) * h->mb_linesize +
1059                         (64 << pixel_shift);
1060         h->vdsp.prefetch(src[0] + off, h->linesize, 4);
1061         if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
1062             h->vdsp.prefetch(src[1] + off, h->linesize, 4);
1063             h->vdsp.prefetch(src[2] + off, h->linesize, 4);
1064         } else {
1065             off = ((mx >> 1) << pixel_shift) +
1066                   ((my >> 1) + (h->mb_x & 7)) * h->uvlinesize +
1067                   (64 << pixel_shift);
1068             h->vdsp.prefetch(src[1] + off, src[2] - src[1], 2);
1069         }
1070     }
1071 }
1072
1073 static void free_tables(H264Context *h, int free_rbsp)
1074 {
1075     int i;
1076     H264Context *hx;
1077
1078     av_freep(&h->intra4x4_pred_mode);
1079     av_freep(&h->chroma_pred_mode_table);
1080     av_freep(&h->cbp_table);
1081     av_freep(&h->mvd_table[0]);
1082     av_freep(&h->mvd_table[1]);
1083     av_freep(&h->direct_table);
1084     av_freep(&h->non_zero_count);
1085     av_freep(&h->slice_table_base);
1086     h->slice_table = NULL;
1087     av_freep(&h->list_counts);
1088
1089     av_freep(&h->mb2b_xy);
1090     av_freep(&h->mb2br_xy);
1091
1092     av_buffer_pool_uninit(&h->qscale_table_pool);
1093     av_buffer_pool_uninit(&h->mb_type_pool);
1094     av_buffer_pool_uninit(&h->motion_val_pool);
1095     av_buffer_pool_uninit(&h->ref_index_pool);
1096
1097     if (free_rbsp && h->DPB) {
1098         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++)
1099             unref_picture(h, &h->DPB[i]);
1100         av_freep(&h->DPB);
1101     } else if (h->DPB) {
1102         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++)
1103             h->DPB[i].needs_realloc = 1;
1104     }
1105
1106     h->cur_pic_ptr = NULL;
1107
1108     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++) {
1109         hx = h->thread_context[i];
1110         if (!hx)
1111             continue;
1112         av_freep(&hx->top_borders[1]);
1113         av_freep(&hx->top_borders[0]);
1114         av_freep(&hx->bipred_scratchpad);
1115         av_freep(&hx->edge_emu_buffer);
1116         av_freep(&hx->dc_val_base);
1117         av_freep(&hx->me.scratchpad);
1118         av_freep(&hx->er.mb_index2xy);
1119         av_freep(&hx->er.error_status_table);
1120         av_freep(&hx->er.er_temp_buffer);
1121         av_freep(&hx->er.mbintra_table);
1122         av_freep(&hx->er.mbskip_table);
1123
1124         if (free_rbsp) {
1125             av_freep(&hx->rbsp_buffer[1]);
1126             av_freep(&hx->rbsp_buffer[0]);
1127             hx->rbsp_buffer_size[0] = 0;
1128             hx->rbsp_buffer_size[1] = 0;
1129         }
1130         if (i)
1131             av_freep(&h->thread_context[i]);
1132     }
1133 }
1134
1135 static void init_dequant8_coeff_table(H264Context *h)
1136 {
1137     int i, j, q, x;
1138     const int max_qp = 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
1139
1140     for (i = 0; i < 6; i++) {
1141         h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[i];
1142         for (j = 0; j < i; j++)
1143             if (!memcmp(h->pps.scaling_matrix8[j], h->pps.scaling_matrix8[i],
1144                         64 * sizeof(uint8_t))) {
1145                 h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[j];
1146                 break;
1147             }
1148         if (j < i)
1149             continue;
1150
1151         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
1152             int shift = div6[q];
1153             int idx   = rem6[q];
1154             for (x = 0; x < 64; x++)
1155                 h->dequant8_coeff[i][q][(x >> 3) | ((x & 7) << 3)] =
1156                     ((uint32_t)dequant8_coeff_init[idx][dequant8_coeff_init_scan[((x >> 1) & 12) | (x & 3)]] *
1157                      h->pps.scaling_matrix8[i][x]) << shift;
1158         }
1159     }
1160 }
1161
1162 static void init_dequant4_coeff_table(H264Context *h)
1163 {
1164     int i, j, q, x;
1165     const int max_qp = 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
1166     for (i = 0; i < 6; i++) {
1167         h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[i];
1168         for (j = 0; j < i; j++)
1169             if (!memcmp(h->pps.scaling_matrix4[j], h->pps.scaling_matrix4[i],
1170                         16 * sizeof(uint8_t))) {
1171                 h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[j];
1172                 break;
1173             }
1174         if (j < i)
1175             continue;
1176
1177         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
1178             int shift = div6[q] + 2;
1179             int idx   = rem6[q];
1180             for (x = 0; x < 16; x++)
1181                 h->dequant4_coeff[i][q][(x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)] =
1182                     ((uint32_t)dequant4_coeff_init[idx][(x & 1) + ((x >> 2) & 1)] *
1183                      h->pps.scaling_matrix4[i][x]) << shift;
1184         }
1185     }
1186 }
1187
1188 static void init_dequant_tables(H264Context *h)
1189 {
1190     int i, x;
1191     init_dequant4_coeff_table(h);
1192     if (h->pps.transform_8x8_mode)
1193         init_dequant8_coeff_table(h);
1194     if (h->sps.transform_bypass) {
1195         for (i = 0; i < 6; i++)
1196             for (x = 0; x < 16; x++)
1197                 h->dequant4_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
1198         if (h->pps.transform_8x8_mode)
1199             for (i = 0; i < 6; i++)
1200                 for (x = 0; x < 64; x++)
1201                     h->dequant8_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
1202     }
1203 }
1204
1205 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h)
1206 {
1207     const int big_mb_num    = h->mb_stride * (h->mb_height + 1);
1208     const int row_mb_num    = h->mb_stride * 2 * h->avctx->thread_count;
1209     int x, y, i;
1210
1211     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->intra4x4_pred_mode,
1212                       row_mb_num * 8 * sizeof(uint8_t), fail)
1213     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->non_zero_count,
1214                       big_mb_num * 48 * sizeof(uint8_t), fail)
1215     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->slice_table_base,
1216                       (big_mb_num + h->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base), fail)
1217     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->cbp_table,
1218                       big_mb_num * sizeof(uint16_t), fail)
1219     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->chroma_pred_mode_table,
1220                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
1221     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mvd_table[0],
1222                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
1223     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mvd_table[1],
1224                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
1225     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->direct_table,
1226                       4 * big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
1227     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->list_counts,
1228                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
1229
1230     memset(h->slice_table_base, -1,
1231            (big_mb_num + h->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base));
1232     h->slice_table = h->slice_table_base + h->mb_stride * 2 + 1;
1233
1234     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mb2b_xy,
1235                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
1236     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mb2br_xy,
1237                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
1238     for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
1239         for (x = 0; x < h->mb_width; x++) {
1240             const int mb_xy = x + y * h->mb_stride;
1241             const int b_xy  = 4 * x + 4 * y * h->b_stride;
1242
1243             h->mb2b_xy[mb_xy]  = b_xy;
1244             h->mb2br_xy[mb_xy] = 8 * (FMO ? mb_xy : (mb_xy % (2 * h->mb_stride)));
1245         }
1246
1247     if (!h->dequant4_coeff[0])
1248         init_dequant_tables(h);
1249
1250     if (!h->DPB) {
1251         h->DPB = av_mallocz_array(MAX_PICTURE_COUNT, sizeof(*h->DPB));
1252         if (!h->DPB)
1253             return AVERROR(ENOMEM);
1254         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++)
1255             avcodec_get_frame_defaults(&h->DPB[i].f);
1256         avcodec_get_frame_defaults(&h->cur_pic.f);
1257     }
1258
1259     return 0;
1260
1261 fail:
1262     free_tables(h, 1);
1263     return -1;
1264 }
1265
1266 /**
1267  * Mimic alloc_tables(), but for every context thread.
1268  */
1269 static void clone_tables(H264Context *dst, H264Context *src, int i)
1270 {
1271     dst->intra4x4_pred_mode     = src->intra4x4_pred_mode + i * 8 * 2 * src->mb_stride;
1272     dst->non_zero_count         = src->non_zero_count;
1273     dst->slice_table            = src->slice_table;
1274     dst->cbp_table              = src->cbp_table;
1275     dst->mb2b_xy                = src->mb2b_xy;
1276     dst->mb2br_xy               = src->mb2br_xy;
1277     dst->chroma_pred_mode_table = src->chroma_pred_mode_table;
1278     dst->mvd_table[0]           = src->mvd_table[0] + i * 8 * 2 * src->mb_stride;
1279     dst->mvd_table[1]           = src->mvd_table[1] + i * 8 * 2 * src->mb_stride;
1280     dst->direct_table           = src->direct_table;
1281     dst->list_counts            = src->list_counts;
1282     dst->DPB                    = src->DPB;
1283     dst->cur_pic_ptr            = src->cur_pic_ptr;
1284     dst->cur_pic                = src->cur_pic;
1285     dst->bipred_scratchpad      = NULL;
1286     dst->edge_emu_buffer        = NULL;
1287     dst->me.scratchpad          = NULL;
1288     ff_h264_pred_init(&dst->hpc, src->avctx->codec_id, src->sps.bit_depth_luma,
1289                       src->sps.chroma_format_idc);
1290 }
1291
1292 /**
1293  * Init context
1294  * Allocate buffers which are not shared amongst multiple threads.
1295  */
1296 static int context_init(H264Context *h)
1297 {
1298     ERContext *er = &h->er;
1299     int mb_array_size = h->mb_height * h->mb_stride;
1300     int y_size  = (2 * h->mb_width + 1) * (2 * h->mb_height + 1);
1301     int c_size  = h->mb_stride * (h->mb_height + 1);
1302     int yc_size = y_size + 2   * c_size;
1303     int x, y, i;
1304
1305     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->top_borders[0],
1306                       h->mb_width * 16 * 3 * sizeof(uint8_t) * 2, fail)
1307     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->top_borders[1],
1308                       h->mb_width * 16 * 3 * sizeof(uint8_t) * 2, fail)
1309
1310     h->ref_cache[0][scan8[5]  + 1] =
1311     h->ref_cache[0][scan8[7]  + 1] =
1312     h->ref_cache[0][scan8[13] + 1] =
1313     h->ref_cache[1][scan8[5]  + 1] =
1314     h->ref_cache[1][scan8[7]  + 1] =
1315     h->ref_cache[1][scan8[13] + 1] = PART_NOT_AVAILABLE;
1316
1317     /* init ER */
1318     er->avctx          = h->avctx;
1319     er->dsp            = &h->dsp;
1320     er->decode_mb      = h264_er_decode_mb;
1321     er->opaque         = h;
1322     er->quarter_sample = 1;
1323
1324     er->mb_num      = h->mb_num;
1325     er->mb_width    = h->mb_width;
1326     er->mb_height   = h->mb_height;
1327     er->mb_stride   = h->mb_stride;
1328     er->b8_stride   = h->mb_width * 2 + 1;
1329
1330     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->mb_index2xy, (h->mb_num + 1) * sizeof(int),
1331                       fail); // error ressilience code looks cleaner with this
1332     for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
1333         for (x = 0; x < h->mb_width; x++)
1334             er->mb_index2xy[x + y * h->mb_width] = x + y * h->mb_stride;
1335
1336     er->mb_index2xy[h->mb_height * h->mb_width] = (h->mb_height - 1) *
1337                                                    h->mb_stride + h->mb_width;
1338
1339     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->error_status_table,
1340                       mb_array_size * sizeof(uint8_t), fail);
1341
1342     FF_ALLOC_OR_GOTO(h->avctx, er->mbintra_table, mb_array_size, fail);
1343     memset(er->mbintra_table, 1, mb_array_size);
1344
1345     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->mbskip_table, mb_array_size + 2, fail);
1346
1347     FF_ALLOC_OR_GOTO(h->avctx, er->er_temp_buffer, h->mb_height * h->mb_stride,
1348                      fail);
1349
1350     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->dc_val_base, yc_size * sizeof(int16_t), fail);
1351     er->dc_val[0] = h->dc_val_base + h->mb_width * 2 + 2;
1352     er->dc_val[1] = h->dc_val_base + y_size + h->mb_stride + 1;
1353     er->dc_val[2] = er->dc_val[1] + c_size;
1354     for (i = 0; i < yc_size; i++)
1355         h->dc_val_base[i] = 1024;
1356
1357     return 0;
1358
1359 fail:
1360     return -1; // free_tables will clean up for us
1361 }
1362
1363 static int decode_nal_units(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size,
1364                             int parse_extradata);
1365
1366 static av_cold void common_init(H264Context *h)
1367 {
1368
1369     h->width    = h->avctx->width;
1370     h->height   = h->avctx->height;
1371
1372     h->bit_depth_luma    = 8;
1373     h->chroma_format_idc = 1;
1374
1375     ff_h264dsp_init(&h->h264dsp, 8, 1);
1376     ff_h264chroma_init(&h->h264chroma, h->sps.bit_depth_chroma);
1377     ff_h264qpel_init(&h->h264qpel, 8);
1378     ff_h264_pred_init(&h->hpc, h->avctx->codec_id, 8, 1);
1379
1380     h->dequant_coeff_pps = -1;
1381
1382     /* needed so that IDCT permutation is known early */
1383     ff_dsputil_init(&h->dsp, h->avctx);
1384     ff_videodsp_init(&h->vdsp, 8);
1385
1386     memset(h->pps.scaling_matrix4, 16, 6 * 16 * sizeof(uint8_t));
1387     memset(h->pps.scaling_matrix8, 16, 2 * 64 * sizeof(uint8_t));
1388 }
1389
1390 int ff_h264_decode_extradata(H264Context *h)
1391 {
1392     AVCodecContext *avctx = h->avctx;
1393
1394     if (avctx->extradata[0] == 1) {
1395         int i, cnt, nalsize;
1396         unsigned char *p = avctx->extradata;
1397
1398         h->is_avc = 1;
1399
1400         if (avctx->extradata_size < 7) {
1401             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "avcC too short\n");
1402             return -1;
1403         }
1404         /* sps and pps in the avcC always have length coded with 2 bytes,
1405          * so put a fake nal_length_size = 2 while parsing them */
1406         h->nal_length_size = 2;
1407         // Decode sps from avcC
1408         cnt = *(p + 5) & 0x1f; // Number of sps
1409         p  += 6;
1410         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1411             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
1412             if (p - avctx->extradata + nalsize > avctx->extradata_size)
1413                 return -1;
1414             if (decode_nal_units(h, p, nalsize, 1) < 0) {
1415                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1416                        "Decoding sps %d from avcC failed\n", i);
1417                 return -1;
1418             }
1419             p += nalsize;
1420         }
1421         // Decode pps from avcC
1422         cnt = *(p++); // Number of pps
1423         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1424             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
1425             if (p - avctx->extradata + nalsize > avctx->extradata_size)
1426                 return -1;
1427             if (decode_nal_units(h, p, nalsize, 1) < 0) {
1428                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1429                        "Decoding pps %d from avcC failed\n", i);
1430                 return -1;
1431             }
1432             p += nalsize;
1433         }
1434         // Now store right nal length size, that will be used to parse all other nals
1435         h->nal_length_size = (avctx->extradata[4] & 0x03) + 1;
1436     } else {
1437         h->is_avc = 0;
1438         if (decode_nal_units(h, avctx->extradata, avctx->extradata_size, 1) < 0)
1439             return -1;
1440     }
1441     return 0;
1442 }
1443
1444 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1445 {
1446     H264Context *h = avctx->priv_data;
1447     int i;
1448
1449     h->avctx = avctx;
1450     common_init(h);
1451
1452     h->picture_structure   = PICT_FRAME;
1453     h->slice_context_count = 1;
1454     h->workaround_bugs     = avctx->workaround_bugs;
1455     h->flags               = avctx->flags;
1456
1457     /* set defaults */
1458     // s->decode_mb = ff_h263_decode_mb;
1459     if (!avctx->has_b_frames)
1460         h->low_delay = 1;
1461
1462     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
1463
1464     ff_h264_decode_init_vlc();
1465
1466     h->pixel_shift = 0;
1467     h->sps.bit_depth_luma = avctx->bits_per_raw_sample = 8;
1468
1469     h->thread_context[0] = h;
1470     h->outputed_poc      = h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1471     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
1472         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
1473     h->prev_poc_msb = 1 << 16;
1474     h->x264_build   = -1;
1475     ff_h264_reset_sei(h);
1476     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1477         if (avctx->ticks_per_frame == 1)
1478             h->avctx->time_base.den *= 2;
1479         avctx->ticks_per_frame = 2;
1480     }
1481
1482     if (avctx->extradata_size > 0 && avctx->extradata &&
1483         ff_h264_decode_extradata(h))
1484         return -1;
1485
1486     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1487         h->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
1488         h->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
1489         h->low_delay           = 0;
1490     }
1491
1492     avctx->internal->allocate_progress = 1;
1493
1494     return 0;
1495 }
1496
1497 #define IN_RANGE(a, b, size) (((a) >= (b)) && ((a) < ((b) + (size))))
1498 #undef REBASE_PICTURE
1499 #define REBASE_PICTURE(pic, new_ctx, old_ctx)             \
1500     ((pic && pic >= old_ctx->DPB &&                       \
1501       pic < old_ctx->DPB + MAX_PICTURE_COUNT) ?      \
1502         &new_ctx->DPB[pic - old_ctx->DPB] : NULL)
1503
1504 static void copy_picture_range(Picture **to, Picture **from, int count,
1505                                H264Context *new_base,
1506                                H264Context *old_base)
1507 {
1508     int i;
1509
1510     for (i = 0; i < count; i++) {
1511         assert((IN_RANGE(from[i], old_base, sizeof(*old_base)) ||
1512                 IN_RANGE(from[i], old_base->DPB,
1513                          sizeof(Picture) * MAX_PICTURE_COUNT) ||
1514                 !from[i]));
1515         to[i] = REBASE_PICTURE(from[i], new_base, old_base);
1516     }
1517 }
1518
1519 static void copy_parameter_set(void **to, void **from, int count, int size)
1520 {
1521     int i;
1522
1523     for (i = 0; i < count; i++) {
1524         if (to[i] && !from[i])
1525             av_freep(&to[i]);
1526         else if (from[i] && !to[i])
1527             to[i] = av_malloc(size);
1528
1529         if (from[i])
1530             memcpy(to[i], from[i], size);
1531     }
1532 }
1533
1534 static int decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
1535 {
1536     H264Context *h = avctx->priv_data;
1537
1538     if (!avctx->internal->is_copy)
1539         return 0;
1540     memset(h->sps_buffers, 0, sizeof(h->sps_buffers));
1541     memset(h->pps_buffers, 0, sizeof(h->pps_buffers));
1542
1543     h->context_initialized = 0;
1544
1545     return 0;
1546 }
1547
1548 #define copy_fields(to, from, start_field, end_field)                   \
1549     memcpy(&to->start_field, &from->start_field,                        \
1550            (char *)&to->end_field - (char *)&to->start_field)
1551
1552 static int h264_slice_header_init(H264Context *, int);
1553
1554 static int h264_set_parameter_from_sps(H264Context *h);
1555
1556 static int decode_update_thread_context(AVCodecContext *dst,
1557                                         const AVCodecContext *src)
1558 {
1559     H264Context *h = dst->priv_data, *h1 = src->priv_data;
1560     int inited = h->context_initialized, err = 0;
1561     int context_reinitialized = 0;
1562     int i, ret;
1563
1564     if (dst == src || !h1->context_initialized)
1565         return 0;
1566
1567     if (inited &&
1568         (h->width      != h1->width      ||
1569          h->height     != h1->height     ||
1570          h->mb_width   != h1->mb_width   ||
1571          h->mb_height  != h1->mb_height  ||
1572          h->sps.bit_depth_luma    != h1->sps.bit_depth_luma    ||
1573          h->sps.chroma_format_idc != h1->sps.chroma_format_idc ||
1574          h->sps.colorspace        != h1->sps.colorspace)) {
1575
1576         av_freep(&h->bipred_scratchpad);
1577
1578         h->width     = h1->width;
1579         h->height    = h1->height;
1580         h->mb_height = h1->mb_height;
1581         h->mb_width  = h1->mb_width;
1582         h->mb_num    = h1->mb_num;
1583         h->mb_stride = h1->mb_stride;
1584         h->b_stride  = h1->b_stride;
1585
1586         if ((err = h264_slice_header_init(h, 1)) < 0) {
1587             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "h264_slice_header_init() failed");
1588             return err;
1589         }
1590         context_reinitialized = 1;
1591
1592         /* update linesize on resize. The decoder doesn't
1593          * necessarily call ff_h264_frame_start in the new thread */
1594         h->linesize   = h1->linesize;
1595         h->uvlinesize = h1->uvlinesize;
1596
1597         /* copy block_offset since frame_start may not be called */
1598         memcpy(h->block_offset, h1->block_offset, sizeof(h->block_offset));
1599     }
1600
1601     if (!inited) {
1602         for (i = 0; i < MAX_SPS_COUNT; i++)
1603             av_freep(h->sps_buffers + i);
1604
1605         for (i = 0; i < MAX_PPS_COUNT; i++)
1606             av_freep(h->pps_buffers + i);
1607
1608         memcpy(h, h1, sizeof(*h1));
1609         memset(h->sps_buffers, 0, sizeof(h->sps_buffers));
1610         memset(h->pps_buffers, 0, sizeof(h->pps_buffers));
1611         memset(&h->er, 0, sizeof(h->er));
1612         memset(&h->me, 0, sizeof(h->me));
1613         h->context_initialized = 0;
1614
1615         memset(&h->cur_pic, 0, sizeof(h->cur_pic));
1616         avcodec_get_frame_defaults(&h->cur_pic.f);
1617         h->cur_pic.tf.f = &h->cur_pic.f;
1618
1619         h->avctx = dst;
1620         h->DPB   = NULL;
1621         h->qscale_table_pool = NULL;
1622         h->mb_type_pool = NULL;
1623         h->ref_index_pool = NULL;
1624         h->motion_val_pool = NULL;
1625
1626         if (ff_h264_alloc_tables(h) < 0) {
1627             av_log(dst, AV_LOG_ERROR, "Could not allocate memory for h264\n");
1628             return AVERROR(ENOMEM);
1629         }
1630         context_init(h);
1631
1632         for (i = 0; i < 2; i++) {
1633             h->rbsp_buffer[i]      = NULL;
1634             h->rbsp_buffer_size[i] = 0;
1635         }
1636         h->bipred_scratchpad = NULL;
1637         h->edge_emu_buffer   = NULL;
1638
1639         h->thread_context[0] = h;
1640
1641         h->dsp.clear_blocks(h->mb);
1642         h->dsp.clear_blocks(h->mb + (24 * 16 << h->pixel_shift));
1643         h->context_initialized = 1;
1644     }
1645
1646     h->avctx->coded_height  = h1->avctx->coded_height;
1647     h->avctx->coded_width   = h1->avctx->coded_width;
1648     h->avctx->width         = h1->avctx->width;
1649     h->avctx->height        = h1->avctx->height;
1650     h->coded_picture_number = h1->coded_picture_number;
1651     h->first_field          = h1->first_field;
1652     h->picture_structure    = h1->picture_structure;
1653     h->qscale               = h1->qscale;
1654     h->droppable            = h1->droppable;
1655     h->data_partitioning    = h1->data_partitioning;
1656     h->low_delay            = h1->low_delay;
1657
1658     for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
1659         unref_picture(h, &h->DPB[i]);
1660         if (h1->DPB[i].f.data[0] &&
1661             (ret = ref_picture(h, &h->DPB[i], &h1->DPB[i])) < 0)
1662             return ret;
1663     }
1664
1665     h->cur_pic_ptr     = REBASE_PICTURE(h1->cur_pic_ptr, h, h1);
1666     unref_picture(h, &h->cur_pic);
1667     if ((ret = ref_picture(h, &h->cur_pic, &h1->cur_pic)) < 0)
1668         return ret;
1669
1670     h->workaround_bugs = h1->workaround_bugs;
1671     h->low_delay       = h1->low_delay;
1672     h->droppable       = h1->droppable;
1673
1674     /* frame_start may not be called for the next thread (if it's decoding
1675      * a bottom field) so this has to be allocated here */
1676     err = alloc_scratch_buffers(h, h1->linesize);
1677     if (err < 0)
1678         return err;
1679
1680     // extradata/NAL handling
1681     h->is_avc = h1->is_avc;
1682
1683     // SPS/PPS
1684     copy_parameter_set((void **)h->sps_buffers, (void **)h1->sps_buffers,
1685                        MAX_SPS_COUNT, sizeof(SPS));
1686     h->sps = h1->sps;
1687     copy_parameter_set((void **)h->pps_buffers, (void **)h1->pps_buffers,
1688                        MAX_PPS_COUNT, sizeof(PPS));
1689     h->pps = h1->pps;
1690
1691     // Dequantization matrices
1692     // FIXME these are big - can they be only copied when PPS changes?
1693     copy_fields(h, h1, dequant4_buffer, dequant4_coeff);
1694
1695     for (i = 0; i < 6; i++)
1696         h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[0] +
1697                                (h1->dequant4_coeff[i] - h1->dequant4_buffer[0]);
1698
1699     for (i = 0; i < 6; i++)
1700         h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[0] +
1701                                (h1->dequant8_coeff[i] - h1->dequant8_buffer[0]);
1702
1703     h->dequant_coeff_pps = h1->dequant_coeff_pps;
1704
1705     // POC timing
1706     copy_fields(h, h1, poc_lsb, redundant_pic_count);
1707
1708     // reference lists
1709     copy_fields(h, h1, short_ref, cabac_init_idc);
1710
1711     copy_picture_range(h->short_ref, h1->short_ref, 32, h, h1);
1712     copy_picture_range(h->long_ref, h1->long_ref, 32, h, h1);
1713     copy_picture_range(h->delayed_pic, h1->delayed_pic,
1714                        MAX_DELAYED_PIC_COUNT + 2, h, h1);
1715
1716     h->last_slice_type = h1->last_slice_type;
1717
1718     if (context_reinitialized)
1719         h264_set_parameter_from_sps(h);
1720
1721     if (!h->cur_pic_ptr)
1722         return 0;
1723
1724     if (!h->droppable) {
1725         err = ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index);
1726         h->prev_poc_msb = h->poc_msb;
1727         h->prev_poc_lsb = h->poc_lsb;
1728     }
1729     h->prev_frame_num_offset = h->frame_num_offset;
1730     h->prev_frame_num        = h->frame_num;
1731     h->outputed_poc          = h->next_outputed_poc;
1732
1733     return err;
1734 }
1735
1736 int ff_h264_frame_start(H264Context *h)
1737 {
1738     Picture *pic;
1739     int i, ret;
1740     const int pixel_shift = h->pixel_shift;
1741
1742     release_unused_pictures(h, 1);
1743     h->cur_pic_ptr = NULL;
1744
1745     i = find_unused_picture(h);
1746     if (i < 0) {
1747         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "no frame buffer available\n");
1748         return i;
1749     }
1750     pic = &h->DPB[i];
1751
1752     pic->reference            = h->droppable ? 0 : h->picture_structure;
1753     pic->f.coded_picture_number = h->coded_picture_number++;
1754     pic->field_picture          = h->picture_structure != PICT_FRAME;
1755     /*
1756      * Zero key_frame here; IDR markings per slice in frame or fields are ORed
1757      * in later.
1758      * See decode_nal_units().
1759      */
1760     pic->f.key_frame = 0;
1761     pic->mmco_reset  = 0;
1762
1763     if ((ret = alloc_picture(h, pic)) < 0)
1764         return ret;
1765
1766     h->cur_pic_ptr = pic;
1767     unref_picture(h, &h->cur_pic);
1768     if ((ret = ref_picture(h, &h->cur_pic, h->cur_pic_ptr)) < 0)
1769         return ret;
1770
1771     ff_er_frame_start(&h->er);
1772
1773     assert(h->linesize && h->uvlinesize);
1774
1775     for (i = 0; i < 16; i++) {
1776         h->block_offset[i]           = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 4 * h->linesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1777         h->block_offset[48 + i]      = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 8 * h->linesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1778     }
1779     for (i = 0; i < 16; i++) {
1780         h->block_offset[16 + i]      =
1781         h->block_offset[32 + i]      = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 4 * h->uvlinesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1782         h->block_offset[48 + 16 + i] =
1783         h->block_offset[48 + 32 + i] = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 8 * h->uvlinesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1784     }
1785
1786     /* can't be in alloc_tables because linesize isn't known there.
1787      * FIXME: redo bipred weight to not require extra buffer? */
1788     for (i = 0; i < h->slice_context_count; i++)
1789         if (h->thread_context[i]) {
1790             ret = alloc_scratch_buffers(h->thread_context[i], h->linesize);
1791             if (ret < 0)
1792                 return ret;
1793         }
1794
1795     /* Some macroblocks can be accessed before they're available in case
1796      * of lost slices, MBAFF or threading. */
1797     memset(h->slice_table, -1,
1798            (h->mb_height * h->mb_stride - 1) * sizeof(*h->slice_table));
1799
1800     // s->decode = (s->flags & CODEC_FLAG_PSNR) || !s->encoding ||
1801     //             s->current_picture.f.reference /* || h->contains_intra */ || 1;
1802
1803     /* We mark the current picture as non-reference after allocating it, so
1804      * that if we break out due to an error it can be released automatically
1805      * in the next ff_MPV_frame_start().
1806      * SVQ3 as well as most other codecs have only last/next/current and thus
1807      * get released even with set reference, besides SVQ3 and others do not
1808      * mark frames as reference later "naturally". */
1809     if (h->avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_SVQ3)
1810         h->cur_pic_ptr->reference = 0;
1811
1812     h->cur_pic_ptr->field_poc[0] = h->cur_pic_ptr->field_poc[1] = INT_MAX;
1813
1814     h->next_output_pic = NULL;
1815
1816     assert(h->cur_pic_ptr->long_ref == 0);
1817
1818     return 0;
1819 }
1820
1821 /**
1822  * Run setup operations that must be run after slice header decoding.
1823  * This includes finding the next displayed frame.
1824  *
1825  * @param h h264 master context
1826  * @param setup_finished enough NALs have been read that we can call
1827  * ff_thread_finish_setup()
1828  */
1829 static void decode_postinit(H264Context *h, int setup_finished)
1830 {
1831     Picture *out = h->cur_pic_ptr;
1832     Picture *cur = h->cur_pic_ptr;
1833     int i, pics, out_of_order, out_idx;
1834     int invalid = 0, cnt = 0;
1835
1836     h->cur_pic_ptr->f.pict_type   = h->pict_type;
1837
1838     if (h->next_output_pic)
1839         return;
1840
1841     if (cur->field_poc[0] == INT_MAX || cur->field_poc[1] == INT_MAX) {
1842         /* FIXME: if we have two PAFF fields in one packet, we can't start
1843          * the next thread here. If we have one field per packet, we can.
1844          * The check in decode_nal_units() is not good enough to find this
1845          * yet, so we assume the worst for now. */
1846         // if (setup_finished)
1847         //    ff_thread_finish_setup(h->avctx);
1848         return;
1849     }
1850
1851     cur->f.interlaced_frame = 0;
1852     cur->f.repeat_pict      = 0;
1853
1854     /* Signal interlacing information externally. */
1855     /* Prioritize picture timing SEI information over used
1856      * decoding process if it exists. */
1857
1858     if (h->sps.pic_struct_present_flag) {
1859         switch (h->sei_pic_struct) {
1860         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME:
1861             break;
1862         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_FIELD:
1863         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_FIELD:
1864             cur->f.interlaced_frame = 1;
1865             break;
1866         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM:
1867         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP:
1868             if (FIELD_OR_MBAFF_PICTURE)
1869                 cur->f.interlaced_frame = 1;
1870             else
1871                 // try to flag soft telecine progressive
1872                 cur->f.interlaced_frame = h->prev_interlaced_frame;
1873             break;
1874         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP:
1875         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM:
1876             /* Signal the possibility of telecined film externally
1877              * (pic_struct 5,6). From these hints, let the applications
1878              * decide if they apply deinterlacing. */
1879             cur->f.repeat_pict = 1;
1880             break;
1881         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING:
1882             cur->f.repeat_pict = 2;
1883             break;
1884         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING:
1885             cur->f.repeat_pict = 4;
1886             break;
1887         }
1888
1889         if ((h->sei_ct_type & 3) &&
1890             h->sei_pic_struct <= SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP)
1891             cur->f.interlaced_frame = (h->sei_ct_type & (1 << 1)) != 0;
1892     } else {
1893         /* Derive interlacing flag from used decoding process. */
1894         cur->f.interlaced_frame = FIELD_OR_MBAFF_PICTURE;
1895     }
1896     h->prev_interlaced_frame = cur->f.interlaced_frame;
1897
1898     if (cur->field_poc[0] != cur->field_poc[1]) {
1899         /* Derive top_field_first from field pocs. */
1900         cur->f.top_field_first = cur->field_poc[0] < cur->field_poc[1];
1901     } else {
1902         if (cur->f.interlaced_frame || h->sps.pic_struct_present_flag) {
1903             /* Use picture timing SEI information. Even if it is a
1904              * information of a past frame, better than nothing. */
1905             if (h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM ||
1906                 h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP)
1907                 cur->f.top_field_first = 1;
1908             else
1909                 cur->f.top_field_first = 0;
1910         } else {
1911             /* Most likely progressive */
1912             cur->f.top_field_first = 0;
1913         }
1914     }
1915
1916     // FIXME do something with unavailable reference frames
1917
1918     /* Sort B-frames into display order */
1919
1920     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1921         h->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
1922         h->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
1923         h->low_delay           = 0;
1924     }
1925
1926     if (h->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT &&
1927         !h->sps.bitstream_restriction_flag) {
1928         h->avctx->has_b_frames = MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1;
1929         h->low_delay           = 0;
1930     }
1931
1932     pics = 0;
1933     while (h->delayed_pic[pics])
1934         pics++;
1935
1936     assert(pics <= MAX_DELAYED_PIC_COUNT);
1937
1938     h->delayed_pic[pics++] = cur;
1939     if (cur->reference == 0)
1940         cur->reference = DELAYED_PIC_REF;
1941
1942     /* Frame reordering. This code takes pictures from coding order and sorts
1943      * them by their incremental POC value into display order. It supports POC
1944      * gaps, MMCO reset codes and random resets.
1945      * A "display group" can start either with a IDR frame (f.key_frame = 1),
1946      * and/or can be closed down with a MMCO reset code. In sequences where
1947      * there is no delay, we can't detect that (since the frame was already
1948      * output to the user), so we also set h->mmco_reset to detect the MMCO
1949      * reset code.
1950      * FIXME: if we detect insufficient delays (as per h->avctx->has_b_frames),
1951      * we increase the delay between input and output. All frames affected by
1952      * the lag (e.g. those that should have been output before another frame
1953      * that we already returned to the user) will be dropped. This is a bug
1954      * that we will fix later. */
1955     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++) {
1956         cnt     += out->poc < h->last_pocs[i];
1957         invalid += out->poc == INT_MIN;
1958     }
1959     if (!h->mmco_reset && !cur->f.key_frame &&
1960         cnt + invalid == MAX_DELAYED_PIC_COUNT && cnt > 0) {
1961         h->mmco_reset = 2;
1962         if (pics > 1)
1963             h->delayed_pic[pics - 2]->mmco_reset = 2;
1964     }
1965     if (h->mmco_reset || cur->f.key_frame) {
1966         for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
1967             h->last_pocs[i] = INT_MIN;
1968         cnt     = 0;
1969         invalid = MAX_DELAYED_PIC_COUNT;
1970     }
1971     out     = h->delayed_pic[0];
1972     out_idx = 0;
1973     for (i = 1; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT &&
1974                 h->delayed_pic[i] &&
1975                 !h->delayed_pic[i - 1]->mmco_reset &&
1976                 !h->delayed_pic[i]->f.key_frame;
1977          i++)
1978         if (h->delayed_pic[i]->poc < out->poc) {
1979             out     = h->delayed_pic[i];
1980             out_idx = i;
1981         }
1982     if (h->avctx->has_b_frames == 0 &&
1983         (h->delayed_pic[0]->f.key_frame || h->mmco_reset))
1984         h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1985     out_of_order = !out->f.key_frame && !h->mmco_reset &&
1986                    (out->poc < h->next_outputed_poc);
1987
1988     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1989         h->avctx->has_b_frames >= h->sps.num_reorder_frames) {
1990     } else if (out_of_order && pics - 1 == h->avctx->has_b_frames &&
1991                h->avctx->has_b_frames < MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
1992         if (invalid + cnt < MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
1993             h->avctx->has_b_frames = FFMAX(h->avctx->has_b_frames, cnt);
1994         }
1995         h->low_delay = 0;
1996     } else if (h->low_delay &&
1997                ((h->next_outputed_poc != INT_MIN &&
1998                  out->poc > h->next_outputed_poc + 2) ||
1999                 cur->f.pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B)) {
2000         h->low_delay = 0;
2001         h->avctx->has_b_frames++;
2002     }
2003
2004     if (pics > h->avctx->has_b_frames) {
2005         out->reference &= ~DELAYED_PIC_REF;
2006         // for frame threading, the owner must be the second field's thread or
2007         // else the first thread can release the picture and reuse it unsafely
2008         for (i = out_idx; h->delayed_pic[i]; i++)
2009             h->delayed_pic[i] = h->delayed_pic[i + 1];
2010     }
2011     memmove(h->last_pocs, &h->last_pocs[1],
2012             sizeof(*h->last_pocs) * (MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1));
2013     h->last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1] = cur->poc;
2014     if (!out_of_order && pics > h->avctx->has_b_frames) {
2015         h->next_output_pic = out;
2016         if (out->mmco_reset) {
2017             if (out_idx > 0) {
2018                 h->next_outputed_poc                    = out->poc;
2019                 h->delayed_pic[out_idx - 1]->mmco_reset = out->mmco_reset;
2020             } else {
2021                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
2022             }
2023         } else {
2024             if (out_idx == 0 && pics > 1 && h->delayed_pic[0]->f.key_frame) {
2025                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
2026             } else {
2027                 h->next_outputed_poc = out->poc;
2028             }
2029         }
2030         h->mmco_reset = 0;
2031     } else {
2032         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no picture\n");
2033     }
2034
2035     if (setup_finished)
2036         ff_thread_finish_setup(h->avctx);
2037 }
2038
2039 static av_always_inline void backup_mb_border(H264Context *h, uint8_t *src_y,
2040                                               uint8_t *src_cb, uint8_t *src_cr,
2041                                               int linesize, int uvlinesize,
2042                                               int simple)
2043 {
2044     uint8_t *top_border;
2045     int top_idx = 1;
2046     const int pixel_shift = h->pixel_shift;
2047     int chroma444 = CHROMA444;
2048     int chroma422 = CHROMA422;
2049
2050     src_y  -= linesize;
2051     src_cb -= uvlinesize;
2052     src_cr -= uvlinesize;
2053
2054     if (!simple && FRAME_MBAFF) {
2055         if (h->mb_y & 1) {
2056             if (!MB_MBAFF) {
2057                 top_border = h->top_borders[0][h->mb_x];
2058                 AV_COPY128(top_border, src_y + 15 * linesize);
2059                 if (pixel_shift)
2060                     AV_COPY128(top_border + 16, src_y + 15 * linesize + 16);
2061                 if (simple || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
2062                     if (chroma444) {
2063                         if (pixel_shift) {
2064                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 15 * uvlinesize);
2065                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cb + 15 * uvlinesize + 16);
2066                             AV_COPY128(top_border + 64, src_cr + 15 * uvlinesize);
2067                             AV_COPY128(top_border + 80, src_cr + 15 * uvlinesize + 16);
2068                         } else {
2069                             AV_COPY128(top_border + 16, src_cb + 15 * uvlinesize);
2070                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cr + 15 * uvlinesize);
2071                         }
2072                     } else if (chroma422) {
2073                         if (pixel_shift) {
2074                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 15 * uvlinesize);
2075                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 15 * uvlinesize);
2076                         } else {
2077                             AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 15 * uvlinesize);
2078                             AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 15 * uvlinesize);
2079                         }
2080                     } else {
2081                         if (pixel_shift) {
2082                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 7 * uvlinesize);
2083                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 7 * uvlinesize);
2084                         } else {
2085                             AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 7 * uvlinesize);
2086                             AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 7 * uvlinesize);
2087                         }
2088                     }
2089                 }
2090             }
2091         } else if (MB_MBAFF) {
2092             top_idx = 0;
2093         } else
2094             return;
2095     }
2096
2097     top_border = h->top_borders[top_idx][h->mb_x];
2098     /* There are two lines saved, the line above the top macroblock
2099      * of a pair, and the line above the bottom macroblock. */
2100     AV_COPY128(top_border, src_y + 16 * linesize);
2101     if (pixel_shift)
2102         AV_COPY128(top_border + 16, src_y + 16 * linesize + 16);
2103
2104     if (simple || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
2105         if (chroma444) {
2106             if (pixel_shift) {
2107                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 16 * linesize);
2108                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cb + 16 * linesize + 16);
2109                 AV_COPY128(top_border + 64, src_cr + 16 * linesize);
2110                 AV_COPY128(top_border + 80, src_cr + 16 * linesize + 16);
2111             } else {
2112                 AV_COPY128(top_border + 16, src_cb + 16 * linesize);
2113                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cr + 16 * linesize);
2114             }
2115         } else if (chroma422) {
2116             if (pixel_shift) {
2117                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 16 * uvlinesize);
2118                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 16 * uvlinesize);
2119             } else {
2120                 AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 16 * uvlinesize);
2121                 AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 16 * uvlinesize);
2122             }
2123         } else {
2124             if (pixel_shift) {
2125                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 8 * uvlinesize);
2126                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 8 * uvlinesize);
2127             } else {
2128                 AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 8 * uvlinesize);
2129                 AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 8 * uvlinesize);
2130             }
2131         }
2132     }
2133 }
2134
2135 static av_always_inline void xchg_mb_border(H264Context *h, uint8_t *src_y,
2136                                             uint8_t *src_cb, uint8_t *src_cr,
2137                                             int linesize, int uvlinesize,
2138                                             int xchg, int chroma444,
2139                                             int simple, int pixel_shift)
2140 {
2141     int deblock_topleft;
2142     int deblock_top;
2143     int top_idx = 1;
2144     uint8_t *top_border_m1;
2145     uint8_t *top_border;
2146
2147     if (!simple && FRAME_MBAFF) {
2148         if (h->mb_y & 1) {
2149             if (!MB_MBAFF)
2150                 return;
2151         } else {
2152             top_idx = MB_MBAFF ? 0 : 1;
2153         }
2154     }
2155
2156     if (h->deblocking_filter == 2) {
2157         deblock_topleft = h->slice_table[h->mb_xy - 1 - h->mb_stride] == h->slice_num;
2158         deblock_top     = h->top_type;
2159     } else {
2160         deblock_topleft = (h->mb_x > 0);
2161         deblock_top     = (h->mb_y > !!MB_FIELD);
2162     }
2163
2164     src_y  -= linesize   + 1 + pixel_shift;
2165     src_cb -= uvlinesize + 1 + pixel_shift;
2166     src_cr -= uvlinesize + 1 + pixel_shift;
2167
2168     top_border_m1 = h->top_borders[top_idx][h->mb_x - 1];
2169     top_border    = h->top_borders[top_idx][h->mb_x];
2170
2171 #define XCHG(a, b, xchg)                        \
2172     if (pixel_shift) {                          \
2173         if (xchg) {                             \
2174             AV_SWAP64(b + 0, a + 0);            \
2175             AV_SWAP64(b + 8, a + 8);            \
2176         } else {                                \
2177             AV_COPY128(b, a);                   \
2178         }                                       \
2179     } else if (xchg)                            \
2180         AV_SWAP64(b, a);                        \
2181     else                                        \
2182         AV_COPY64(b, a);
2183
2184     if (deblock_top) {
2185         if (deblock_topleft) {
2186             XCHG(top_border_m1 + (8 << pixel_shift),
2187                  src_y - (7 << pixel_shift), 1);
2188         }
2189         XCHG(top_border + (0 << pixel_shift), src_y + (1 << pixel_shift), xchg);
2190         XCHG(top_border + (8 << pixel_shift), src_y + (9 << pixel_shift), 1);
2191         if (h->mb_x + 1 < h->mb_width) {
2192             XCHG(h->top_borders[top_idx][h->mb_x + 1],
2193                  src_y + (17 << pixel_shift), 1);
2194         }
2195     }
2196     if (simple || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
2197         if (chroma444) {
2198             if (deblock_topleft) {
2199                 XCHG(top_border_m1 + (24 << pixel_shift), src_cb - (7 << pixel_shift), 1);
2200                 XCHG(top_border_m1 + (40 << pixel_shift), src_cr - (7 << pixel_shift), 1);
2201             }
2202             XCHG(top_border + (16 << pixel_shift), src_cb + (1 << pixel_shift), xchg);
2203             XCHG(top_border + (24 << pixel_shift), src_cb + (9 << pixel_shift), 1);
2204             XCHG(top_border + (32 << pixel_shift), src_cr + (1 << pixel_shift), xchg);
2205             XCHG(top_border + (40 << pixel_shift), src_cr + (9 << pixel_shift), 1);
2206             if (h->mb_x + 1 < h->mb_width) {
2207                 XCHG(h->top_borders[top_idx][h->mb_x + 1] + (16 << pixel_shift), src_cb + (17 << pixel_shift), 1);
2208                 XCHG(h->top_borders[top_idx][h->mb_x + 1] + (32 << pixel_shift), src_cr + (17 << pixel_shift), 1);
2209             }
2210         } else {
2211             if (deblock_top) {
2212                 if (deblock_topleft) {
2213                     XCHG(top_border_m1 + (16 << pixel_shift), src_cb - (7 << pixel_shift), 1);
2214                     XCHG(top_border_m1 + (24 << pixel_shift), src_cr - (7 << pixel_shift), 1);
2215                 }
2216                 XCHG(top_border + (16 << pixel_shift), src_cb + 1 + pixel_shift, 1);
2217                 XCHG(top_border + (24 << pixel_shift), src_cr + 1 + pixel_shift, 1);
2218             }
2219         }
2220     }
2221 }
2222
2223 static av_always_inline int dctcoef_get(int16_t *mb, int high_bit_depth,
2224                                         int index)
2225 {
2226     if (high_bit_depth) {
2227         return AV_RN32A(((int32_t *)mb) + index);
2228     } else
2229         return AV_RN16A(mb + index);
2230 }
2231
2232 static av_always_inline void dctcoef_set(int16_t *mb, int high_bit_depth,
2233                                          int index, int value)
2234 {
2235     if (high_bit_depth) {
2236         AV_WN32A(((int32_t *)mb) + index, value);
2237     } else
2238         AV_WN16A(mb + index, value);
2239 }
2240
2241 static av_always_inline void hl_decode_mb_predict_luma(H264Context *h,
2242                                                        int mb_type, int is_h264,
2243                                                        int simple,
2244                                                        int transform_bypass,
2245                                                        int pixel_shift,
2246                                                        int *block_offset,
2247                                                        int linesize,
2248                                                        uint8_t *dest_y, int p)
2249 {
2250     void (*idct_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
2251     void (*idct_dc_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
2252     int i;
2253     int qscale = p == 0 ? h->qscale : h->chroma_qp[p - 1];
2254     block_offset += 16 * p;
2255     if (IS_INTRA4x4(mb_type)) {
2256         if (IS_8x8DCT(mb_type)) {
2257             if (transform_bypass) {
2258                 idct_dc_add  =
2259                 idct_add     = h->h264dsp.h264_add_pixels8;
2260             } else {
2261                 idct_dc_add = h->h264dsp.h264_idct8_dc_add;
2262                 idct_add    = h->h264dsp.h264_idct8_add;
2263             }
2264             for (i = 0; i < 16; i += 4) {
2265                 uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
2266                 const int dir      = h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[i]];
2267                 if (transform_bypass && h->sps.profile_idc == 244 && dir <= 1) {
2268                     h->hpc.pred8x8l_add[dir](ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2269                 } else {
2270                     const int nnz = h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]];
2271                     h->hpc.pred8x8l[dir](ptr, (h->topleft_samples_available << i) & 0x8000,
2272                                          (h->topright_samples_available << i) & 0x4000, linesize);
2273                     if (nnz) {
2274                         if (nnz == 1 && dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
2275                             idct_dc_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2276                         else
2277                             idct_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2278                     }
2279                 }
2280             }
2281         } else {
2282             if (transform_bypass) {
2283                 idct_dc_add  =
2284                 idct_add     = h->h264dsp.h264_add_pixels4;
2285             } else {
2286                 idct_dc_add = h->h264dsp.h264_idct_dc_add;
2287                 idct_add    = h->h264dsp.h264_idct_add;
2288             }
2289             for (i = 0; i < 16; i++) {
2290                 uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
2291                 const int dir      = h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[i]];
2292
2293                 if (transform_bypass && h->sps.profile_idc == 244 && dir <= 1) {
2294                     h->hpc.pred4x4_add[dir](ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2295                 } else {
2296                     uint8_t *topright;
2297                     int nnz, tr;
2298                     uint64_t tr_high;
2299                     if (dir == DIAG_DOWN_LEFT_PRED || dir == VERT_LEFT_PRED) {
2300                         const int topright_avail = (h->topright_samples_available << i) & 0x8000;
2301                         assert(h->mb_y || linesize <= block_offset[i]);
2302                         if (!topright_avail) {
2303                             if (pixel_shift) {
2304                                 tr_high  = ((uint16_t *)ptr)[3 - linesize / 2] * 0x0001000100010001ULL;
2305                                 topright = (uint8_t *)&tr_high;
2306                             } else {
2307                                 tr       = ptr[3 - linesize] * 0x01010101u;
2308                                 topright = (uint8_t *)&tr;
2309                             }
2310                         } else
2311                             topright = ptr + (4 << pixel_shift) - linesize;
2312                     } else
2313                         topright = NULL;
2314
2315                     h->hpc.pred4x4[dir](ptr, topright, linesize);
2316                     nnz = h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]];
2317                     if (nnz) {
2318                         if (is_h264) {
2319                             if (nnz == 1 && dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
2320                                 idct_dc_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2321                             else
2322                                 idct_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2323                         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER)
2324                             ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16 + p * 256, linesize, qscale, 0);
2325                     }
2326                 }
2327             }
2328         }
2329     } else {
2330         h->hpc.pred16x16[h->intra16x16_pred_mode](dest_y, linesize);
2331         if (is_h264) {
2332             if (h->non_zero_count_cache[scan8[LUMA_DC_BLOCK_INDEX + p]]) {
2333                 if (!transform_bypass)
2334                     h->h264dsp.h264_luma_dc_dequant_idct(h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2335                                                          h->mb_luma_dc[p],
2336                                                          h->dequant4_coeff[p][qscale][0]);
2337                 else {
2338                     static const uint8_t dc_mapping[16] = {
2339                          0 * 16,  1 * 16,  4 * 16,  5 * 16,
2340                          2 * 16,  3 * 16,  6 * 16,  7 * 16,
2341                          8 * 16,  9 * 16, 12 * 16, 13 * 16,
2342                         10 * 16, 11 * 16, 14 * 16, 15 * 16 };
2343                     for (i = 0; i < 16; i++)
2344                         dctcoef_set(h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2345                                     pixel_shift, dc_mapping[i],
2346                                     dctcoef_get(h->mb_luma_dc[p],
2347                                                 pixel_shift, i));
2348                 }
2349             }
2350         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER)
2351             ff_svq3_luma_dc_dequant_idct_c(h->mb + p * 256,
2352                                            h->mb_luma_dc[p], qscale);
2353     }
2354 }
2355
2356 static av_always_inline void hl_decode_mb_idct_luma(H264Context *h, int mb_type,
2357                                                     int is_h264, int simple,
2358                                                     int transform_bypass,
2359                                                     int pixel_shift,
2360                                                     int *block_offset,
2361                                                     int linesize,
2362                                                     uint8_t *dest_y, int p)
2363 {
2364     void (*idct_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
2365     int i;
2366     block_offset += 16 * p;
2367     if (!IS_INTRA4x4(mb_type)) {
2368         if (is_h264) {
2369             if (IS_INTRA16x16(mb_type)) {
2370                 if (transform_bypass) {
2371                     if (h->sps.profile_idc == 244 &&
2372                         (h->intra16x16_pred_mode == VERT_PRED8x8 ||
2373                          h->intra16x16_pred_mode == HOR_PRED8x8)) {
2374                         h->hpc.pred16x16_add[h->intra16x16_pred_mode](dest_y, block_offset,
2375                                                                       h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2376                                                                       linesize);
2377                     } else {
2378                         for (i = 0; i < 16; i++)
2379                             if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]] ||
2380                                 dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
2381                                 h->h264dsp.h264_add_pixels4(dest_y + block_offset[i],
2382                                                             h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift),
2383                                                             linesize);
2384                     }
2385                 } else {
2386                     h->h264dsp.h264_idct_add16intra(dest_y, block_offset,
2387                                                     h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2388                                                     linesize,
2389                                                     h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
2390                 }
2391             } else if (h->cbp & 15) {
2392                 if (transform_bypass) {
2393                     const int di = IS_8x8DCT(mb_type) ? 4 : 1;
2394                     idct_add = IS_8x8DCT(mb_type) ? h->h264dsp.h264_add_pixels8
2395                                                   : h->h264dsp.h264_add_pixels4;
2396                     for (i = 0; i < 16; i += di)
2397                         if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]])
2398                             idct_add(dest_y + block_offset[i],
2399                                      h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift),
2400                                      linesize);
2401                 } else {
2402                     if (IS_8x8DCT(mb_type))
2403                         h->h264dsp.h264_idct8_add4(dest_y, block_offset,
2404                                                    h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2405                                                    linesize,
2406                                                    h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
2407                     else
2408                         h->h264dsp.h264_idct_add16(dest_y, block_offset,
2409                                                    h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2410                                                    linesize,
2411                                                    h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
2412                 }
2413             }
2414         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER) {
2415             for (i = 0; i < 16; i++)
2416                 if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]] || h->mb[i * 16 + p * 256]) {
2417                     // FIXME benchmark weird rule, & below
2418                     uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
2419                     ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16 + p * 256, linesize,
2420                                        h->qscale, IS_INTRA(mb_type) ? 1 : 0);
2421                 }
2422         }
2423     }
2424 }
2425
2426 #define BITS   8
2427 #define SIMPLE 1
2428 #include "h264_mb_template.c"
2429
2430 #undef  BITS
2431 #define BITS   16
2432 #include "h264_mb_template.c"
2433
2434 #undef  SIMPLE
2435 #define SIMPLE 0
2436 #include "h264_mb_template.c"
2437
2438 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h)
2439 {
2440     const int mb_xy   = h->mb_xy;
2441     const int mb_type = h->cur_pic.mb_type[mb_xy];
2442     int is_complex    = CONFIG_SMALL || h->is_complex || IS_INTRA_PCM(mb_type) || h->qscale == 0;
2443
2444     if (CHROMA444) {
2445         if (is_complex || h->pixel_shift)
2446             hl_decode_mb_444_complex(h);
2447         else
2448             hl_decode_mb_444_simple_8(h);
2449     } else if (is_complex) {
2450         hl_decode_mb_complex(h);
2451     } else if (h->pixel_shift) {
2452         hl_decode_mb_simple_16(h);
2453     } else
2454         hl_decode_mb_simple_8(h);
2455 }
2456
2457 static int pred_weight_table(H264Context *h)
2458 {
2459     int list, i;
2460     int luma_def, chroma_def;
2461
2462     h->use_weight             = 0;
2463     h->use_weight_chroma      = 0;
2464     h->luma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(&h->gb);
2465     if (h->sps.chroma_format_idc)
2466         h->chroma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(&h->gb);
2467     luma_def   = 1 << h->luma_log2_weight_denom;
2468     chroma_def = 1 << h->chroma_log2_weight_denom;
2469
2470     for (list = 0; list < 2; list++) {
2471         h->luma_weight_flag[list]   = 0;
2472         h->chroma_weight_flag[list] = 0;
2473         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++) {
2474             int luma_weight_flag, chroma_weight_flag;
2475
2476             luma_weight_flag = get_bits1(&h->gb);
2477             if (luma_weight_flag) {
2478                 h->luma_weight[i][list][0] = get_se_golomb(&h->gb);
2479                 h->luma_weight[i][list][1] = get_se_golomb(&h->gb);
2480                 if (h->luma_weight[i][list][0] != luma_def ||
2481                     h->luma_weight[i][list][1] != 0) {
2482                     h->use_weight             = 1;
2483                     h->luma_weight_flag[list] = 1;
2484                 }
2485             } else {
2486                 h->luma_weight[i][list][0] = luma_def;
2487                 h->luma_weight[i][list][1] = 0;
2488             }
2489
2490             if (h->sps.chroma_format_idc) {
2491                 chroma_weight_flag = get_bits1(&h->gb);
2492                 if (chroma_weight_flag) {
2493                     int j;
2494                     for (j = 0; j < 2; j++) {
2495                         h->chroma_weight[i][list][j][0] = get_se_golomb(&h->gb);
2496                         h->chroma_weight[i][list][j][1] = get_se_golomb(&h->gb);
2497                         if (h->chroma_weight[i][list][j][0] != chroma_def ||
2498                             h->chroma_weight[i][list][j][1] != 0) {
2499                             h->use_weight_chroma = 1;
2500                             h->chroma_weight_flag[list] = 1;
2501                         }
2502                     }
2503                 } else {
2504                     int j;
2505                     for (j = 0; j < 2; j++) {
2506                         h->chroma_weight[i][list][j][0] = chroma_def;
2507                         h->chroma_weight[i][list][j][1] = 0;
2508                     }
2509                 }
2510             }
2511         }
2512         if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_B)
2513             break;
2514     }
2515     h->use_weight = h->use_weight || h->use_weight_chroma;
2516     return 0;
2517 }
2518
2519 /**
2520  * Initialize implicit_weight table.
2521  * @param field  0/1 initialize the weight for interlaced MBAFF
2522  *                -1 initializes the rest
2523  */
2524 static void implicit_weight_table(H264Context *h, int field)
2525 {
2526     int ref0, ref1, i, cur_poc, ref_start, ref_count0, ref_count1;
2527
2528     for (i = 0; i < 2; i++) {
2529         h->luma_weight_flag[i]   = 0;
2530         h->chroma_weight_flag[i] = 0;
2531     }
2532
2533     if (field < 0) {
2534         if (h->picture_structure == PICT_FRAME) {
2535             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
2536         } else {
2537             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure - 1];
2538         }
2539         if (h->ref_count[0] == 1 && h->ref_count[1] == 1 && !FRAME_MBAFF &&
2540             h->ref_list[0][0].poc + h->ref_list[1][0].poc == 2 * cur_poc) {
2541             h->use_weight = 0;
2542             h->use_weight_chroma = 0;
2543             return;
2544         }
2545         ref_start  = 0;
2546         ref_count0 = h->ref_count[0];
2547         ref_count1 = h->ref_count[1];
2548     } else {
2549         cur_poc    = h->cur_pic_ptr->field_poc[field];
2550         ref_start  = 16;
2551         ref_count0 = 16 + 2 * h->ref_count[0];
2552         ref_count1 = 16 + 2 * h->ref_count[1];
2553     }
2554
2555     h->use_weight               = 2;
2556     h->use_weight_chroma        = 2;
2557     h->luma_log2_weight_denom   = 5;
2558     h->chroma_log2_weight_denom = 5;
2559
2560     for (ref0 = ref_start; ref0 < ref_count0; ref0++) {
2561         int poc0 = h->ref_list[0][ref0].poc;
2562         for (ref1 = ref_start; ref1 < ref_count1; ref1++) {
2563             int w = 32;
2564             if (!h->ref_list[0][ref0].long_ref && !h->ref_list[1][ref1].long_ref) {
2565                 int poc1 = h->ref_list[1][ref1].poc;
2566                 int td   = av_clip(poc1 - poc0, -128, 127);
2567                 if (td) {
2568                     int tb = av_clip(cur_poc - poc0, -128, 127);
2569                     int tx = (16384 + (FFABS(td) >> 1)) / td;
2570                     int dist_scale_factor = (tb * tx + 32) >> 8;
2571                     if (dist_scale_factor >= -64 && dist_scale_factor <= 128)
2572                         w = 64 - dist_scale_factor;
2573                 }
2574             }
2575             if (field < 0) {
2576                 h->implicit_weight[ref0][ref1][0] =
2577                 h->implicit_weight[ref0][ref1][1] = w;
2578             } else {
2579                 h->implicit_weight[ref0][ref1][field] = w;
2580             }
2581         }
2582     }
2583 }
2584
2585 /**
2586  * instantaneous decoder refresh.
2587  */
2588 static void idr(H264Context *h)
2589 {
2590     ff_h264_remove_all_refs(h);
2591     h->prev_frame_num        = 0;
2592     h->prev_frame_num_offset = 0;
2593     h->prev_poc_msb          =
2594     h->prev_poc_lsb          = 0;
2595 }
2596
2597 /* forget old pics after a seek */
2598 static void flush_change(H264Context *h)
2599 {
2600     int i;
2601     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
2602         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
2603     h->outputed_poc = h->next_outputed_poc = INT_MIN;
2604     h->prev_interlaced_frame = 1;
2605     idr(h);
2606     if (h->cur_pic_ptr)
2607         h->cur_pic_ptr->reference = 0;
2608     h->first_field = 0;
2609     memset(h->ref_list[0], 0, sizeof(h->ref_list[0]));
2610     memset(h->ref_list[1], 0, sizeof(h->ref_list[1]));
2611     memset(h->default_ref_list[0], 0, sizeof(h->default_ref_list[0]));
2612     memset(h->default_ref_list[1], 0, sizeof(h->default_ref_list[1]));
2613     ff_h264_reset_sei(h);
2614 }
2615
2616 /* forget old pics after a seek */
2617 static void flush_dpb(AVCodecContext *avctx)
2618 {
2619     H264Context *h = avctx->priv_data;
2620     int i;
2621
2622     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++) {
2623         if (h->delayed_pic[i])
2624             h->delayed_pic[i]->reference = 0;
2625         h->delayed_pic[i] = NULL;
2626     }
2627
2628     flush_change(h);
2629
2630     for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++)
2631         unref_picture(h, &h->DPB[i]);
2632     h->cur_pic_ptr = NULL;
2633     unref_picture(h, &h->cur_pic);
2634
2635     h->mb_x = h->mb_y = 0;
2636
2637     h->parse_context.state             = -1;
2638     h->parse_context.frame_start_found = 0;
2639     h->parse_context.overread          = 0;
2640     h->parse_context.overread_index    = 0;
2641     h->parse_context.index             = 0;
2642     h->parse_context.last_index        = 0;
2643 }
2644
2645 static int init_poc(H264Context *h)
2646 {
2647     const int max_frame_num = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2648     int field_poc[2];
2649     Picture *cur = h->cur_pic_ptr;
2650
2651     h->frame_num_offset = h->prev_frame_num_offset;
2652     if (h->frame_num < h->prev_frame_num)
2653         h->frame_num_offset += max_frame_num;
2654
2655     if (h->sps.poc_type == 0) {
2656         const int max_poc_lsb = 1 << h->sps.log2_max_poc_lsb;
2657
2658         if (h->poc_lsb < h->prev_poc_lsb && h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb >= max_poc_lsb / 2)
2659             h->poc_msb = h->prev_poc_msb + max_poc_lsb;
2660         else if (h->poc_lsb > h->prev_poc_lsb && h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb < -max_poc_lsb / 2)
2661             h->poc_msb = h->prev_poc_msb - max_poc_lsb;
2662         else
2663             h->poc_msb = h->prev_poc_msb;
2664         field_poc[0] =
2665         field_poc[1] = h->poc_msb + h->poc_lsb;
2666         if (h->picture_structure == PICT_FRAME)
2667             field_poc[1] += h->delta_poc_bottom;
2668     } else if (h->sps.poc_type == 1) {
2669         int abs_frame_num, expected_delta_per_poc_cycle, expectedpoc;
2670         int i;
2671
2672         if (h->sps.poc_cycle_length != 0)
2673             abs_frame_num = h->frame_num_offset + h->frame_num;
2674         else
2675             abs_frame_num = 0;
2676
2677         if (h->nal_ref_idc == 0 && abs_frame_num > 0)
2678             abs_frame_num--;
2679
2680         expected_delta_per_poc_cycle = 0;
2681         for (i = 0; i < h->sps.poc_cycle_length; i++)
2682             // FIXME integrate during sps parse
2683             expected_delta_per_poc_cycle += h->sps.offset_for_ref_frame[i];
2684
2685         if (abs_frame_num > 0) {
2686             int poc_cycle_cnt          = (abs_frame_num - 1) / h->sps.poc_cycle_length;
2687             int frame_num_in_poc_cycle = (abs_frame_num - 1) % h->sps.poc_cycle_length;
2688
2689             expectedpoc = poc_cycle_cnt * expected_delta_per_poc_cycle;
2690             for (i = 0; i <= frame_num_in_poc_cycle; i++)
2691                 expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_ref_frame[i];
2692         } else
2693             expectedpoc = 0;
2694
2695         if (h->nal_ref_idc == 0)
2696             expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_non_ref_pic;
2697
2698         field_poc[0] = expectedpoc + h->delta_poc[0];
2699         field_poc[1] = field_poc[0] + h->sps.offset_for_top_to_bottom_field;
2700
2701         if (h->picture_structure == PICT_FRAME)
2702             field_poc[1] += h->delta_poc[1];
2703     } else {
2704         int poc = 2 * (h->frame_num_offset + h->frame_num);
2705
2706         if (!h->nal_ref_idc)
2707             poc--;
2708
2709         field_poc[0] = poc;
2710         field_poc[1] = poc;
2711     }
2712
2713     if (h->picture_structure != PICT_BOTTOM_FIELD)
2714         h->cur_pic_ptr->field_poc[0] = field_poc[0];
2715     if (h->picture_structure != PICT_TOP_FIELD)
2716         h->cur_pic_ptr->field_poc[1] = field_poc[1];
2717     cur->poc = FFMIN(cur->field_poc[0], cur->field_poc[1]);
2718
2719     return 0;
2720 }
2721
2722 /**
2723  * initialize scan tables
2724  */
2725 static void init_scan_tables(H264Context *h)
2726 {
2727     int i;
2728     for (i = 0; i < 16; i++) {
2729 #define T(x) (x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)
2730         h->zigzag_scan[i] = T(zigzag_scan[i]);
2731         h->field_scan[i]  = T(field_scan[i]);
2732 #undef T
2733     }
2734     for (i = 0; i < 64; i++) {
2735 #define T(x) (x >> 3) | ((x & 7) << 3)
2736         h->zigzag_scan8x8[i]       = T(ff_zigzag_direct[i]);
2737         h->zigzag_scan8x8_cavlc[i] = T(zigzag_scan8x8_cavlc[i]);
2738         h->field_scan8x8[i]        = T(field_scan8x8[i]);
2739         h->field_scan8x8_cavlc[i]  = T(field_scan8x8_cavlc[i]);
2740 #undef T
2741     }
2742     if (h->sps.transform_bypass) { // FIXME same ugly
2743         h->zigzag_scan_q0          = zigzag_scan;
2744         h->zigzag_scan8x8_q0       = ff_zigzag_direct;
2745         h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0 = zigzag_scan8x8_cavlc;
2746         h->field_scan_q0           = field_scan;
2747         h->field_scan8x8_q0        = field_scan8x8;
2748         h->field_scan8x8_cavlc_q0  = field_scan8x8_cavlc;
2749     } else {
2750         h->zigzag_scan_q0          = h->zigzag_scan;
2751         h->zigzag_scan8x8_q0       = h->zigzag_scan8x8;
2752         h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0 = h->zigzag_scan8x8_cavlc;
2753         h->field_scan_q0           = h->field_scan;
2754         h->field_scan8x8_q0        = h->field_scan8x8;
2755         h->field_scan8x8_cavlc_q0  = h->field_scan8x8_cavlc;
2756     }
2757 }
2758
2759 static int field_end(H264Context *h, int in_setup)
2760 {
2761     AVCodecContext *const avctx = h->avctx;
2762     int err = 0;
2763     h->mb_y = 0;
2764
2765     if (!in_setup && !h->droppable)
2766         ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
2767                                   h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2768
2769     if (CONFIG_H264_VDPAU_DECODER &&
2770         h->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU)
2771         ff_vdpau_h264_set_reference_frames(h);
2772
2773     if (in_setup || !(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2774         if (!h->droppable) {
2775             err = ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index);
2776             h->prev_poc_msb = h->poc_msb;
2777             h->prev_poc_lsb = h->poc_lsb;
2778         }
2779         h->prev_frame_num_offset = h->frame_num_offset;
2780         h->prev_frame_num        = h->frame_num;
2781         h->outputed_poc          = h->next_outputed_poc;
2782     }
2783
2784     if (avctx->hwaccel) {
2785         if (avctx->hwaccel->end_frame(avctx) < 0)
2786             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2787                    "hardware accelerator failed to decode picture\n");
2788     }
2789
2790     if (CONFIG_H264_VDPAU_DECODER &&
2791         h->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU)
2792         ff_vdpau_h264_picture_complete(h);
2793
2794     /*
2795      * FIXME: Error handling code does not seem to support interlaced
2796      * when slices span multiple rows
2797      * The ff_er_add_slice calls don't work right for bottom
2798      * fields; they cause massive erroneous error concealing
2799      * Error marking covers both fields (top and bottom).
2800      * This causes a mismatched s->error_count
2801      * and a bad error table. Further, the error count goes to
2802      * INT_MAX when called for bottom field, because mb_y is
2803      * past end by one (callers fault) and resync_mb_y != 0
2804      * causes problems for the first MB line, too.
2805      */
2806     if (!FIELD_PICTURE) {
2807         h->er.cur_pic  = h->cur_pic_ptr;
2808         h->er.last_pic = h->ref_count[0] ? &h->ref_list[0][0] : NULL;
2809         h->er.next_pic = h->ref_count[1] ? &h->ref_list[1][0] : NULL;
2810         ff_er_frame_end(&h->er);
2811     }
2812     emms_c();
2813
2814     h->current_slice = 0;
2815
2816     return err;
2817 }
2818
2819 /**
2820  * Replicate H264 "master" context to thread contexts.
2821  */
2822 static int clone_slice(H264Context *dst, H264Context *src)
2823 {
2824     memcpy(dst->block_offset, src->block_offset, sizeof(dst->block_offset));
2825     dst->cur_pic_ptr = src->cur_pic_ptr;
2826     dst->cur_pic     = src->cur_pic;
2827     dst->linesize    = src->linesize;
2828     dst->uvlinesize  = src->uvlinesize;
2829     dst->first_field = src->first_field;
2830
2831     dst->prev_poc_msb          = src->prev_poc_msb;
2832     dst->prev_poc_lsb          = src->prev_poc_lsb;
2833     dst->prev_frame_num_offset = src->prev_frame_num_offset;
2834     dst->prev_frame_num        = src->prev_frame_num;
2835     dst->short_ref_count       = src->short_ref_count;
2836
2837     memcpy(dst->short_ref,        src->short_ref,        sizeof(dst->short_ref));
2838     memcpy(dst->long_ref,         src->long_ref,         sizeof(dst->long_ref));
2839     memcpy(dst->default_ref_list, src->default_ref_list, sizeof(dst->default_ref_list));
2840
2841     memcpy(dst->dequant4_coeff,   src->dequant4_coeff,   sizeof(src->dequant4_coeff));
2842     memcpy(dst->dequant8_coeff,   src->dequant8_coeff,   sizeof(src->dequant8_coeff));
2843
2844     return 0;
2845 }
2846
2847 /**
2848  * Compute profile from profile_idc and constraint_set?_flags.
2849  *
2850  * @param sps SPS
2851  *
2852  * @return profile as defined by FF_PROFILE_H264_*
2853  */
2854 int ff_h264_get_profile(SPS *sps)
2855 {
2856     int profile = sps->profile_idc;
2857
2858     switch (sps->profile_idc) {
2859     case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
2860         // constraint_set1_flag set to 1
2861         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 1) ? FF_PROFILE_H264_CONSTRAINED : 0;
2862         break;
2863     case FF_PROFILE_H264_HIGH_10:
2864     case FF_PROFILE_H264_HIGH_422:
2865     case FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE:
2866         // constraint_set3_flag set to 1
2867         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 3) ? FF_PROFILE_H264_INTRA : 0;
2868         break;
2869     }
2870
2871     return profile;
2872 }
2873
2874 static int h264_set_parameter_from_sps(H264Context *h)
2875 {
2876     if (h->flags & CODEC_FLAG_LOW_DELAY ||
2877         (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
2878          !h->sps.num_reorder_frames)) {
2879         if (h->avctx->has_b_frames > 1 || h->delayed_pic[0])
2880             av_log(h->avctx, AV_LOG_WARNING, "Delayed frames seen. "
2881                    "Reenabling low delay requires a codec flush.\n");
2882         else
2883             h->low_delay = 1;
2884     }
2885
2886     if (h->avctx->has_b_frames < 2)
2887         h->avctx->has_b_frames = !h->low_delay;
2888
2889     if (h->sps.bit_depth_luma != h->sps.bit_depth_chroma) {
2890         av_log_missing_feature(h->avctx,
2891             "Different bit depth between chroma and luma", 1);
2892         return AVERROR_PATCHWELCOME;
2893     }
2894
2895     if (h->avctx->bits_per_raw_sample != h->sps.bit_depth_luma ||
2896         h->cur_chroma_format_idc      != h->sps.chroma_format_idc) {
2897         if (h->avctx->codec &&
2898             h->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU &&
2899             (h->sps.bit_depth_luma != 8 || h->sps.chroma_format_idc > 1)) {
2900             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
2901                    "VDPAU decoding does not support video colorspace.\n");
2902             return AVERROR_INVALIDDATA;
2903         }
2904         if (h->sps.bit_depth_luma >= 8 && h->sps.bit_depth_luma <= 10) {
2905             h->avctx->bits_per_raw_sample = h->sps.bit_depth_luma;
2906             h->cur_chroma_format_idc      = h->sps.chroma_format_idc;
2907             h->pixel_shift                = h->sps.bit_depth_luma > 8;
2908
2909             ff_h264dsp_init(&h->h264dsp, h->sps.bit_depth_luma,
2910                             h->sps.chroma_format_idc);
2911             ff_h264chroma_init(&h->h264chroma, h->sps.bit_depth_chroma);
2912             ff_h264qpel_init(&h->h264qpel, h->sps.bit_depth_luma);
2913             ff_h264_pred_init(&h->hpc, h->avctx->codec_id, h->sps.bit_depth_luma,
2914                               h->sps.chroma_format_idc);
2915             h->dsp.dct_bits = h->sps.bit_depth_luma > 8 ? 32 : 16;
2916             ff_dsputil_init(&h->dsp, h->avctx);
2917             ff_videodsp_init(&h->vdsp, h->sps.bit_depth_luma);
2918         } else {
2919             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported bit depth: %d\n",
2920                    h->sps.bit_depth_luma);
2921             return AVERROR_INVALIDDATA;
2922         }
2923     }
2924     return 0;
2925 }
2926
2927 static enum PixelFormat get_pixel_format(H264Context *h)
2928 {
2929     switch (h->sps.bit_depth_luma) {
2930     case 9:
2931         if (CHROMA444) {
2932             if (h->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2933                 return AV_PIX_FMT_GBRP9;
2934             } else
2935                 return AV_PIX_FMT_YUV444P9;
2936         } else if (CHROMA422)
2937             return AV_PIX_FMT_YUV422P9;
2938         else
2939             return AV_PIX_FMT_YUV420P9;
2940         break;
2941     case 10:
2942         if (CHROMA444) {
2943             if (h->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2944                 return AV_PIX_FMT_GBRP10;
2945             } else
2946                 return AV_PIX_FMT_YUV444P10;
2947         } else if (CHROMA422)
2948             return AV_PIX_FMT_YUV422P10;
2949         else
2950             return AV_PIX_FMT_YUV420P10;
2951         break;
2952     case 8:
2953         if (CHROMA444) {
2954             if (h->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2955                 return AV_PIX_FMT_GBRP;
2956             } else
2957                 return h->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ? AV_PIX_FMT_YUVJ444P
2958                                                                  : AV_PIX_FMT_YUV444P;
2959         } else if (CHROMA422) {
2960             return h->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ? AV_PIX_FMT_YUVJ422P
2961                                                              : AV_PIX_FMT_YUV422P;
2962         } else {
2963             return h->avctx->get_format(h->avctx, h->avctx->codec->pix_fmts ?
2964                                         h->avctx->codec->pix_fmts :
2965                                         h->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ?
2966                                         h264_hwaccel_pixfmt_list_jpeg_420 :
2967                                         h264_hwaccel_pixfmt_list_420);
2968         }
2969         break;
2970     default:
2971         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
2972                "Unsupported bit depth: %d\n", h->sps.bit_depth_luma);
2973         return AVERROR_INVALIDDATA;
2974     }
2975 }
2976
2977 static int h264_slice_header_init(H264Context *h, int reinit)
2978 {
2979     int nb_slices = (HAVE_THREADS &&
2980                      h->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE) ?
2981                     h->avctx->thread_count : 1;
2982     int i;
2983
2984     avcodec_set_dimensions(h->avctx, h->width, h->height);
2985     h->avctx->sample_aspect_ratio = h->sps.sar;
2986     av_assert0(h->avctx->sample_aspect_ratio.den);
2987     av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(h->avctx->pix_fmt,
2988                                      &h->chroma_x_shift, &h->chroma_y_shift);
2989
2990     if (h->sps.timing_info_present_flag) {
2991         int64_t den = h->sps.time_scale;
2992         if (h->x264_build < 44U)
2993             den *= 2;
2994         av_reduce(&h->avctx->time_base.num, &h->avctx->time_base.den,
2995                   h->sps.num_units_in_tick, den, 1 << 30);
2996     }
2997
2998     h->avctx->hwaccel = ff_find_hwaccel(h->avctx->codec->id, h->avctx->pix_fmt);
2999
3000     if (reinit)
3001         free_tables(h, 0);
3002     h->first_field = 0;
3003     h->prev_interlaced_frame = 1;
3004
3005     init_scan_tables(h);
3006     if (ff_h264_alloc_tables(h) < 0) {
3007         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3008                "Could not allocate memory for h264\n");
3009         return AVERROR(ENOMEM);
3010     }
3011
3012     if (nb_slices > MAX_THREADS || (nb_slices > h->mb_height && h->mb_height)) {
3013         int max_slices;
3014         if (h->mb_height)
3015             max_slices = FFMIN(MAX_THREADS, h->mb_height);
3016         else
3017             max_slices = MAX_THREADS;
3018         av_log(h->avctx, AV_LOG_WARNING, "too many threads/slices (%d),"
3019                " reducing to %d\n", nb_slices, max_slices);
3020         nb_slices = max_slices;
3021     }
3022     h->slice_context_count = nb_slices;
3023
3024     if (!HAVE_THREADS || !(h->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE)) {
3025         if (context_init(h) < 0) {
3026             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "context_init() failed.\n");
3027             return -1;
3028         }
3029     } else {
3030         for (i = 1; i < h->slice_context_count; i++) {
3031             H264Context *c;
3032             c = h->thread_context[i] = av_mallocz(sizeof(H264Context));
3033             c->avctx       = h->avctx;
3034             c->dsp         = h->dsp;
3035             c->vdsp        = h->vdsp;
3036             c->h264dsp     = h->h264dsp;
3037             c->h264qpel    = h->h264qpel;
3038             c->h264chroma  = h->h264chroma;
3039             c->sps         = h->sps;
3040             c->pps         = h->pps;
3041             c->pixel_shift = h->pixel_shift;
3042             c->width       = h->width;
3043             c->height      = h->height;
3044             c->linesize    = h->linesize;
3045             c->uvlinesize  = h->uvlinesize;
3046             c->chroma_x_shift = h->chroma_x_shift;
3047             c->chroma_y_shift = h->chroma_y_shift;
3048             c->qscale      = h->qscale;
3049             c->droppable   = h->droppable;
3050             c->data_partitioning = h->data_partitioning;
3051             c->low_delay   = h->low_delay;
3052             c->mb_width    = h->mb_width;
3053             c->mb_height   = h->mb_height;
3054             c->mb_stride   = h->mb_stride;
3055             c->mb_num      = h->mb_num;
3056             c->flags       = h->flags;
3057             c->workaround_bugs = h->workaround_bugs;
3058             c->pict_type   = h->pict_type;
3059
3060             init_scan_tables(c);
3061             clone_tables(c, h, i);
3062             c->context_initialized = 1;
3063         }
3064
3065         for (i = 0; i < h->slice_context_count; i++)
3066             if (context_init(h->thread_context[i]) < 0) {
3067                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "context_init() failed.\n");
3068                 return -1;
3069             }
3070     }
3071
3072     h->context_initialized = 1;
3073
3074     return 0;
3075 }
3076
3077 /**
3078  * Decode a slice header.
3079  * This will also call ff_MPV_common_init() and frame_start() as needed.
3080  *
3081  * @param h h264context
3082  * @param h0 h264 master context (differs from 'h' when doing sliced based
3083  *           parallel decoding)
3084  *
3085  * @return 0 if okay, <0 if an error occurred, 1 if decoding must not be multithreaded
3086  */
3087 static int decode_slice_header(H264Context *h, H264Context *h0)
3088 {
3089     unsigned int first_mb_in_slice;
3090     unsigned int pps_id;
3091     int num_ref_idx_active_override_flag, max_refs, ret;
3092     unsigned int slice_type, tmp, i, j;
3093     int default_ref_list_done = 0;
3094     int last_pic_structure, last_pic_droppable;
3095     int needs_reinit = 0;
3096
3097     h->me.qpel_put = h->h264qpel.put_h264_qpel_pixels_tab;
3098     h->me.qpel_avg = h->h264qpel.avg_h264_qpel_pixels_tab;
3099
3100     first_mb_in_slice = get_ue_golomb(&h->gb);
3101
3102     if (first_mb_in_slice == 0) { // FIXME better field boundary detection
3103         if (h0->current_slice && FIELD_PICTURE) {
3104             field_end(h, 1);
3105         }
3106
3107         h0->current_slice = 0;
3108         if (!h0->first_field) {
3109             if (h->cur_pic_ptr && !h->droppable) {
3110                 ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
3111                                           h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
3112             }
3113             h->cur_pic_ptr = NULL;
3114         }
3115     }
3116
3117     slice_type = get_ue_golomb_31(&h->gb);
3118     if (slice_type > 9) {
3119         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3120                "slice type too large (%d) at %d %d\n",
3121                h->slice_type, h->mb_x, h->mb_y);
3122         return -1;
3123     }
3124     if (slice_type > 4) {
3125         slice_type -= 5;
3126         h->slice_type_fixed = 1;
3127     } else
3128         h->slice_type_fixed = 0;
3129
3130     slice_type = golomb_to_pict_type[slice_type];
3131     if (slice_type == AV_PICTURE_TYPE_I ||
3132         (h0->current_slice != 0 && slice_type == h0->last_slice_type)) {
3133         default_ref_list_done = 1;
3134     }
3135     h->slice_type     = slice_type;
3136     h->slice_type_nos = slice_type & 3;
3137
3138     // to make a few old functions happy, it's wrong though
3139     h->pict_type = h->slice_type;
3140
3141     pps_id = get_ue_golomb(&h->gb);
3142     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
3143         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_id out of range\n");
3144         return -1;
3145     }
3146     if (!h0->pps_buffers[pps_id]) {
3147         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3148                "non-existing PPS %u referenced\n",
3149                pps_id);
3150         return -1;
3151     }
3152     h->pps = *h0->pps_buffers[pps_id];
3153
3154     if (!h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]) {
3155         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3156                "non-existing SPS %u referenced\n",
3157                h->pps.sps_id);
3158         return -1;
3159     }
3160
3161     if (h->pps.sps_id != h->current_sps_id ||
3162         h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]->new) {
3163         h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]->new = 0;
3164
3165         h->current_sps_id = h->pps.sps_id;
3166         h->sps            = *h0->sps_buffers[h->pps.sps_id];
3167
3168         if (h->bit_depth_luma    != h->sps.bit_depth_luma ||
3169             h->chroma_format_idc != h->sps.chroma_format_idc) {
3170             h->bit_depth_luma    = h->sps.bit_depth_luma;
3171             h->chroma_format_idc = h->sps.chroma_format_idc;
3172             needs_reinit         = 1;
3173         }
3174         if ((ret = h264_set_parameter_from_sps(h)) < 0)
3175             return ret;
3176     }
3177
3178     h->avctx->profile = ff_h264_get_profile(&h->sps);
3179     h->avctx->level   = h->sps.level_idc;
3180     h->avctx->refs    = h->sps.ref_frame_count;
3181
3182     if (h->mb_width  != h->sps.mb_width ||
3183         h->mb_height != h->sps.mb_height * (2 - h->sps.frame_mbs_only_flag))
3184         needs_reinit = 1;
3185
3186     h->mb_width  = h->sps.mb_width;
3187     h->mb_height = h->sps.mb_height * (2 - h->sps.frame_mbs_only_flag);
3188     h->mb_num    = h->mb_width * h->mb_height;
3189     h->mb_stride = h->mb_width + 1;
3190
3191     h->b_stride = h->mb_width * 4;
3192
3193     h->chroma_y_shift = h->sps.chroma_format_idc <= 1; // 400 uses yuv420p
3194
3195     h->width = 16 * h->mb_width - (2 >> CHROMA444) * FFMIN(h->sps.crop_right, (8 << CHROMA444) - 1);
3196     if (h->sps.frame_mbs_only_flag)
3197         h->height = 16 * h->mb_height - (1 << h->chroma_y_shift) * FFMIN(h->sps.crop_bottom, (16 >> h->chroma_y_shift) - 1);
3198     else
3199         h->height = 16 * h->mb_height - (2 << h->chroma_y_shift) * FFMIN(h->sps.crop_bottom, (16 >> h->chroma_y_shift) - 1);
3200
3201     if (FFALIGN(h->avctx->width,  16) == h->width &&
3202         FFALIGN(h->avctx->height, 16) == h->height) {
3203         h->width  = h->avctx->width;
3204         h->height = h->avctx->height;
3205     }
3206
3207     if (h->sps.video_signal_type_present_flag) {
3208         h->avctx->color_range = h->sps.full_range ? AVCOL_RANGE_JPEG
3209                                                   : AVCOL_RANGE_MPEG;
3210         if (h->sps.colour_description_present_flag) {
3211             if (h->avctx->colorspace != h->sps.colorspace)
3212                 needs_reinit = 1;
3213             h->avctx->color_primaries = h->sps.color_primaries;
3214             h->avctx->color_trc       = h->sps.color_trc;
3215             h->avctx->colorspace      = h->sps.colorspace;
3216         }
3217     }
3218
3219     if (h->context_initialized &&
3220         (h->width  != h->avctx->width   ||
3221          h->height != h->avctx->height  ||
3222          needs_reinit)) {
3223
3224         if (h != h0) {
3225             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "changing width/height on "
3226                    "slice %d\n", h0->current_slice + 1);
3227             return AVERROR_INVALIDDATA;
3228         }
3229
3230         flush_change(h);
3231
3232         if ((ret = get_pixel_format(h)) < 0)
3233             return ret;
3234         h->avctx->pix_fmt = ret;
3235
3236         av_log(h->avctx, AV_LOG_INFO, "Reinit context to %dx%d, "
3237                "pix_fmt: %d\n", h->width, h->height, h->avctx->pix_fmt);
3238
3239         if ((ret = h264_slice_header_init(h, 1)) < 0) {
3240             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3241                    "h264_slice_header_init() failed\n");
3242             return ret;
3243         }
3244     }
3245     if (!h->context_initialized) {
3246         if (h != h0) {
3247             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3248                    "Cannot (re-)initialize context during parallel decoding.\n");
3249             return -1;
3250         }
3251
3252         if ((ret = get_pixel_format(h)) < 0)
3253             return ret;
3254         h->avctx->pix_fmt = ret;
3255
3256         if ((ret = h264_slice_header_init(h, 0)) < 0) {
3257             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3258                    "h264_slice_header_init() failed\n");
3259             return ret;
3260         }
3261     }
3262
3263     if (h == h0 && h->dequant_coeff_pps != pps_id) {
3264         h->dequant_coeff_pps = pps_id;
3265         init_dequant_tables(h);
3266     }
3267
3268     h->frame_num = get_bits(&h->gb, h->sps.log2_max_frame_num);
3269
3270     h->mb_mbaff        = 0;
3271     h->mb_aff_frame    = 0;
3272     last_pic_structure = h0->picture_structure;
3273     last_pic_droppable = h0->droppable;
3274     h->droppable       = h->nal_ref_idc == 0;
3275     if (h->sps.frame_mbs_only_flag) {
3276         h->picture_structure = PICT_FRAME;
3277     } else {
3278         if (get_bits1(&h->gb)) { // field_pic_flag
3279             h->picture_structure = PICT_TOP_FIELD + get_bits1(&h->gb); // bottom_field_flag
3280         } else {
3281             h->picture_structure = PICT_FRAME;
3282             h->mb_aff_frame      = h->sps.mb_aff;
3283         }
3284     }
3285     h->mb_field_decoding_flag = h->picture_structure != PICT_FRAME;
3286
3287     if (h0->current_slice != 0) {
3288         if (last_pic_structure != h->picture_structure ||
3289             last_pic_droppable != h->droppable) {
3290             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3291                    "Changing field mode (%d -> %d) between slices is not allowed\n",
3292                    last_pic_structure, h->picture_structure);
3293             h->picture_structure = last_pic_structure;
3294             h->droppable         = last_pic_droppable;
3295             return AVERROR_INVALIDDATA;
3296         } else if (!h0->cur_pic_ptr) {
3297             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3298                    "unset cur_pic_ptr on %d. slice\n",
3299                    h0->current_slice + 1);
3300             return AVERROR_INVALIDDATA;
3301         }
3302     } else {
3303         /* Shorten frame num gaps so we don't have to allocate reference
3304          * frames just to throw them away */
3305         if (h->frame_num != h->prev_frame_num) {
3306             int unwrap_prev_frame_num = h->prev_frame_num;
3307             int max_frame_num         = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
3308
3309             if (unwrap_prev_frame_num > h->frame_num)
3310                 unwrap_prev_frame_num -= max_frame_num;
3311
3312             if ((h->frame_num - unwrap_prev_frame_num) > h->sps.ref_frame_count) {
3313                 unwrap_prev_frame_num = (h->frame_num - h->sps.ref_frame_count) - 1;
3314                 if (unwrap_prev_frame_num < 0)
3315                     unwrap_prev_frame_num += max_frame_num;
3316
3317                 h->prev_frame_num = unwrap_prev_frame_num;
3318             }
3319         }
3320
3321         /* See if we have a decoded first field looking for a pair...
3322          * Here, we're using that to see if we should mark previously
3323          * decode frames as "finished".
3324          * We have to do that before the "dummy" in-between frame allocation,
3325          * since that can modify s->current_picture_ptr. */
3326         if (h0->first_field) {
3327             assert(h0->cur_pic_ptr);
3328             assert(h0->cur_pic_ptr->f.data[0]);
3329             assert(h0->cur_pic_ptr->reference != DELAYED_PIC_REF);
3330
3331             /* figure out if we have a complementary field pair */
3332             if (!FIELD_PICTURE || h->picture_structure == last_pic_structure) {
3333                 /* Previous field is unmatched. Don't display it, but let it
3334                  * remain for reference if marked as such. */
3335                 if (!last_pic_droppable && last_pic_structure != PICT_FRAME) {
3336                     ff_thread_report_progress(&h0->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
3337                                               last_pic_structure == PICT_TOP_FIELD);
3338                 }
3339             } else {
3340                 if (h0->cur_pic_ptr->frame_num != h->frame_num) {
3341                     /* This and previous field were reference, but had
3342                      * different frame_nums. Consider this field first in
3343                      * pair. Throw away previous field except for reference
3344                      * purposes. */
3345                     if (!last_pic_droppable && last_pic_structure != PICT_FRAME) {
3346                         ff_thread_report_progress(&h0->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
3347                                                   last_pic_structure == PICT_TOP_FIELD);
3348                     }
3349                 } else {
3350                     /* Second field in complementary pair */
3351                     if (!((last_pic_structure   == PICT_TOP_FIELD &&
3352                            h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD) ||
3353                           (last_pic_structure   == PICT_BOTTOM_FIELD &&
3354                            h->picture_structure == PICT_TOP_FIELD))) {
3355                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3356                                "Invalid field mode combination %d/%d\n",
3357                                last_pic_structure, h->picture_structure);
3358                         h->picture_structure = last_pic_structure;
3359                         h->droppable         = last_pic_droppable;
3360                         return AVERROR_INVALIDDATA;
3361                     } else if (last_pic_droppable != h->droppable) {
3362                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3363                                "Cannot combine reference and non-reference fields in the same frame\n");
3364                         av_log_ask_for_sample(h->avctx, NULL);
3365                         h->picture_structure = last_pic_structure;
3366                         h->droppable         = last_pic_droppable;
3367                         return AVERROR_PATCHWELCOME;
3368                     }
3369                 }
3370             }
3371         }
3372
3373         while (h->frame_num != h->prev_frame_num &&
3374                h->frame_num != (h->prev_frame_num + 1) % (1 << h->sps.log2_max_frame_num)) {
3375             Picture *prev = h->short_ref_count ? h->short_ref[0] : NULL;
3376             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Frame num gap %d %d\n",
3377                    h->frame_num, h->prev_frame_num);
3378             if (ff_h264_frame_start(h) < 0)
3379                 return -1;
3380             h->prev_frame_num++;
3381             h->prev_frame_num %= 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
3382             h->cur_pic_ptr->frame_num = h->prev_frame_num;
3383             ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX, 0);
3384             ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX, 1);
3385             if ((ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, 1)) < 0 &&
3386                 h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
3387                 return ret;
3388             if (ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index) < 0 &&
3389                 (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
3390                 return AVERROR_INVALIDDATA;
3391             /* Error concealment: if a ref is missing, copy the previous ref in its place.
3392              * FIXME: avoiding a memcpy would be nice, but ref handling makes many assumptions
3393              * about there being no actual duplicates.
3394              * FIXME: this doesn't copy padding for out-of-frame motion vectors.  Given we're
3395              * concealing a lost frame, this probably isn't noticeable by comparison, but it should
3396              * be fixed. */
3397             if (h->short_ref_count) {
3398                 if (prev) {
3399                     av_image_copy(h->short_ref[0]->f.data, h->short_ref[0]->f.linesize,
3400                                   (const uint8_t **)prev->f.data, prev->f.linesize,
3401                                   h->avctx->pix_fmt, h->mb_width * 16, h->mb_height * 16);
3402                     h->short_ref[0]->poc = prev->poc + 2;
3403                 }
3404                 h->short_ref[0]->frame_num = h->prev_frame_num;
3405             }
3406         }
3407
3408         /* See if we have a decoded first field looking for a pair...
3409          * We're using that to see whether to continue decoding in that
3410          * frame, or to allocate a new one. */
3411         if (h0->first_field) {
3412             assert(h0->cur_pic_ptr);
3413             assert(h0->cur_pic_ptr->f.data[0]);
3414             assert(h0->cur_pic_ptr->reference != DELAYED_PIC_REF);
3415
3416             /* figure out if we have a complementary field pair */
3417             if (!FIELD_PICTURE || h->picture_structure == last_pic_structure) {
3418                 /* Previous field is unmatched. Don't display it, but let it
3419                  * remain for reference if marked as such. */
3420                 h0->cur_pic_ptr = NULL;
3421                 h0->first_field = FIELD_PICTURE;
3422 &nbs