94fe1a8a14ad26de20842429cbd442163c52ce58
[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/avassert.h"
29 #include "libavutil/display.h"
30 #include "libavutil/imgutils.h"
31 #include "libavutil/opt.h"
32 #include "libavutil/stereo3d.h"
33 #include "libavutil/timer.h"
34 #include "internal.h"
35 #include "bytestream.h"
36 #include "cabac.h"
37 #include "cabac_functions.h"
38 #include "error_resilience.h"
39 #include "avcodec.h"
40 #include "h264.h"
41 #include "h2645_parse.h"
42 #include "h264data.h"
43 #include "h264chroma.h"
44 #include "h264_mvpred.h"
45 #include "golomb.h"
46 #include "mathops.h"
47 #include "me_cmp.h"
48 #include "mpegutils.h"
49 #include "profiles.h"
50 #include "rectangle.h"
51 #include "thread.h"
52
53 #include <assert.h>
54
55 const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4] = { 256, 384, 512, 768 };
56
57 static void h264_er_decode_mb(void *opaque, int ref, int mv_dir, int mv_type,
58                               int (*mv)[2][4][2],
59                               int mb_x, int mb_y, int mb_intra, int mb_skipped)
60 {
61     H264Context *h = opaque;
62     H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[0];
63
64     sl->mb_x = mb_x;
65     sl->mb_y = mb_y;
66     sl->mb_xy = mb_x + mb_y * h->mb_stride;
67     memset(sl->non_zero_count_cache, 0, sizeof(sl->non_zero_count_cache));
68     assert(ref >= 0);
69     /* FIXME: It is possible albeit uncommon that slice references
70      * differ between slices. We take the easy approach and ignore
71      * it for now. If this turns out to have any relevance in
72      * practice then correct remapping should be added. */
73     if (ref >= sl->ref_count[0])
74         ref = 0;
75     fill_rectangle(&h->cur_pic.ref_index[0][4 * sl->mb_xy],
76                    2, 2, 2, ref, 1);
77     fill_rectangle(&sl->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, ref, 1);
78     fill_rectangle(sl->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8,
79                    pack16to32((*mv)[0][0][0], (*mv)[0][0][1]), 4);
80     assert(!FRAME_MBAFF(h));
81     ff_h264_hl_decode_mb(h, &h->slice_ctx[0]);
82 }
83
84 void ff_h264_draw_horiz_band(const H264Context *h, H264SliceContext *sl,
85                              int y, int height)
86 {
87     AVCodecContext *avctx = h->avctx;
88     const AVFrame   *src  = h->cur_pic.f;
89     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
90     int vshift = desc->log2_chroma_h;
91     const int field_pic = h->picture_structure != PICT_FRAME;
92     if (field_pic) {
93         height <<= 1;
94         y      <<= 1;
95     }
96
97     height = FFMIN(height, avctx->height - y);
98
99     if (field_pic && h->first_field && !(avctx->slice_flags & SLICE_FLAG_ALLOW_FIELD))
100         return;
101
102     if (avctx->draw_horiz_band) {
103         int offset[AV_NUM_DATA_POINTERS];
104         int i;
105
106         offset[0] = y * src->linesize[0];
107         offset[1] =
108         offset[2] = (y >> vshift) * src->linesize[1];
109         for (i = 3; i < AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
110             offset[i] = 0;
111
112         emms_c();
113
114         avctx->draw_horiz_band(avctx, src, offset,
115                                y, h->picture_structure, height);
116     }
117 }
118
119 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, H264SliceContext *sl,
120                                   const uint8_t *src,
121                                   int *dst_length, int *consumed, int length)
122 {
123     int i, si, di;
124     uint8_t *dst;
125
126     // src[0]&0x80; // forbidden bit
127     h->nal_ref_idc   = src[0] >> 5;
128     h->nal_unit_type = src[0] & 0x1F;
129
130     src++;
131     length--;
132
133 #define STARTCODE_TEST                                                  \
134     if (i + 2 < length && src[i + 1] == 0 && src[i + 2] <= 3) {         \
135         if (src[i + 2] != 3) {                                          \
136             /* startcode, so we must be past the end */                 \
137             length = i;                                                 \
138         }                                                               \
139         break;                                                          \
140     }
141
142 #if HAVE_FAST_UNALIGNED
143 #define FIND_FIRST_ZERO                                                 \
144     if (i > 0 && !src[i])                                               \
145         i--;                                                            \
146     while (src[i])                                                      \
147         i++
148
149 #if HAVE_FAST_64BIT
150     for (i = 0; i + 1 < length; i += 9) {
151         if (!((~AV_RN64A(src + i) &
152                (AV_RN64A(src + i) - 0x0100010001000101ULL)) &
153               0x8000800080008080ULL))
154             continue;
155         FIND_FIRST_ZERO;
156         STARTCODE_TEST;
157         i -= 7;
158     }
159 #else
160     for (i = 0; i + 1 < length; i += 5) {
161         if (!((~AV_RN32A(src + i) &
162                (AV_RN32A(src + i) - 0x01000101U)) &
163               0x80008080U))
164             continue;
165         FIND_FIRST_ZERO;
166         STARTCODE_TEST;
167         i -= 3;
168     }
169 #endif
170 #else
171     for (i = 0; i + 1 < length; i += 2) {
172         if (src[i])
173             continue;
174         if (i > 0 && src[i - 1] == 0)
175             i--;
176         STARTCODE_TEST;
177     }
178 #endif
179
180     if (i >= length - 1) { // no escaped 0
181         *dst_length = length;
182         *consumed   = length + 1; // +1 for the header
183         return src;
184     }
185
186     av_fast_malloc(&sl->rbsp_buffer, &sl->rbsp_buffer_size,
187                    length + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
188     dst = sl->rbsp_buffer;
189
190     if (!dst)
191         return NULL;
192
193     memcpy(dst, src, i);
194     si = di = i;
195     while (si + 2 < length) {
196         // remove escapes (very rare 1:2^22)
197         if (src[si + 2] > 3) {
198             dst[di++] = src[si++];
199             dst[di++] = src[si++];
200         } else if (src[si] == 0 && src[si + 1] == 0) {
201             if (src[si + 2] == 3) { // escape
202                 dst[di++]  = 0;
203                 dst[di++]  = 0;
204                 si        += 3;
205                 continue;
206             } else // next start code
207                 goto nsc;
208         }
209
210         dst[di++] = src[si++];
211     }
212     while (si < length)
213         dst[di++] = src[si++];
214
215 nsc:
216     memset(dst + di, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
217
218     *dst_length = di;
219     *consumed   = si + 1; // +1 for the header
220     /* FIXME store exact number of bits in the getbitcontext
221      * (it is needed for decoding) */
222     return dst;
223 }
224
225 void ff_h264_free_tables(H264Context *h)
226 {
227     int i;
228
229     av_freep(&h->intra4x4_pred_mode);
230     av_freep(&h->chroma_pred_mode_table);
231     av_freep(&h->cbp_table);
232     av_freep(&h->mvd_table[0]);
233     av_freep(&h->mvd_table[1]);
234     av_freep(&h->direct_table);
235     av_freep(&h->non_zero_count);
236     av_freep(&h->slice_table_base);
237     h->slice_table = NULL;
238     av_freep(&h->list_counts);
239
240     av_freep(&h->mb2b_xy);
241     av_freep(&h->mb2br_xy);
242
243     av_buffer_pool_uninit(&h->qscale_table_pool);
244     av_buffer_pool_uninit(&h->mb_type_pool);
245     av_buffer_pool_uninit(&h->motion_val_pool);
246     av_buffer_pool_uninit(&h->ref_index_pool);
247
248     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++) {
249         H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[i];
250
251         av_freep(&sl->dc_val_base);
252         av_freep(&sl->er.mb_index2xy);
253         av_freep(&sl->er.error_status_table);
254         av_freep(&sl->er.er_temp_buffer);
255
256         av_freep(&sl->bipred_scratchpad);
257         av_freep(&sl->edge_emu_buffer);
258         av_freep(&sl->top_borders[0]);
259         av_freep(&sl->top_borders[1]);
260
261         sl->bipred_scratchpad_allocated = 0;
262         sl->edge_emu_buffer_allocated   = 0;
263         sl->top_borders_allocated[0]    = 0;
264         sl->top_borders_allocated[1]    = 0;
265     }
266 }
267
268 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h)
269 {
270     const int big_mb_num = h->mb_stride * (h->mb_height + 1);
271     const int row_mb_num = h->mb_stride * 2 * h->avctx->thread_count;
272     int x, y;
273
274     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->intra4x4_pred_mode,
275                       row_mb_num * 8 * sizeof(uint8_t), fail)
276     h->slice_ctx[0].intra4x4_pred_mode = h->intra4x4_pred_mode;
277
278     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->non_zero_count,
279                       big_mb_num * 48 * sizeof(uint8_t), fail)
280     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->slice_table_base,
281                       (big_mb_num + h->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base), fail)
282     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->cbp_table,
283                       big_mb_num * sizeof(uint16_t), fail)
284     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->chroma_pred_mode_table,
285                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
286     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mvd_table[0],
287                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
288     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mvd_table[1],
289                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
290     h->slice_ctx[0].mvd_table[0] = h->mvd_table[0];
291     h->slice_ctx[0].mvd_table[1] = h->mvd_table[1];
292
293     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->direct_table,
294                       4 * big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
295     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->list_counts,
296                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
297
298     memset(h->slice_table_base, -1,
299            (big_mb_num + h->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base));
300     h->slice_table = h->slice_table_base + h->mb_stride * 2 + 1;
301
302     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mb2b_xy,
303                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
304     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mb2br_xy,
305                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
306     for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
307         for (x = 0; x < h->mb_width; x++) {
308             const int mb_xy = x + y * h->mb_stride;
309             const int b_xy  = 4 * x + 4 * y * h->b_stride;
310
311             h->mb2b_xy[mb_xy]  = b_xy;
312             h->mb2br_xy[mb_xy] = 8 * (FMO ? mb_xy : (mb_xy % (2 * h->mb_stride)));
313         }
314
315     if (!h->dequant4_coeff[0])
316         h264_init_dequant_tables(h);
317
318     return 0;
319
320 fail:
321     ff_h264_free_tables(h);
322     return AVERROR(ENOMEM);
323 }
324
325 /**
326  * Init context
327  * Allocate buffers which are not shared amongst multiple threads.
328  */
329 int ff_h264_slice_context_init(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
330 {
331     ERContext *er = &sl->er;
332     int mb_array_size = h->mb_height * h->mb_stride;
333     int y_size  = (2 * h->mb_width + 1) * (2 * h->mb_height + 1);
334     int c_size  = h->mb_stride * (h->mb_height + 1);
335     int yc_size = y_size + 2   * c_size;
336     int x, y, i;
337
338     sl->ref_cache[0][scan8[5]  + 1] =
339     sl->ref_cache[0][scan8[7]  + 1] =
340     sl->ref_cache[0][scan8[13] + 1] =
341     sl->ref_cache[1][scan8[5]  + 1] =
342     sl->ref_cache[1][scan8[7]  + 1] =
343     sl->ref_cache[1][scan8[13] + 1] = PART_NOT_AVAILABLE;
344
345     if (CONFIG_ERROR_RESILIENCE) {
346         /* init ER */
347         er->avctx          = h->avctx;
348         er->decode_mb      = h264_er_decode_mb;
349         er->opaque         = h;
350         er->quarter_sample = 1;
351
352         er->mb_num      = h->mb_num;
353         er->mb_width    = h->mb_width;
354         er->mb_height   = h->mb_height;
355         er->mb_stride   = h->mb_stride;
356         er->b8_stride   = h->mb_width * 2 + 1;
357
358         // error resilience code looks cleaner with this
359         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->mb_index2xy,
360                           (h->mb_num + 1) * sizeof(int), fail);
361
362         for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
363             for (x = 0; x < h->mb_width; x++)
364                 er->mb_index2xy[x + y * h->mb_width] = x + y * h->mb_stride;
365
366         er->mb_index2xy[h->mb_height * h->mb_width] = (h->mb_height - 1) *
367                                                       h->mb_stride + h->mb_width;
368
369         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->error_status_table,
370                           mb_array_size * sizeof(uint8_t), fail);
371
372         FF_ALLOC_OR_GOTO(h->avctx, er->er_temp_buffer,
373                          h->mb_height * h->mb_stride, fail);
374
375         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, sl->dc_val_base,
376                           yc_size * sizeof(int16_t), fail);
377         er->dc_val[0] = sl->dc_val_base + h->mb_width * 2 + 2;
378         er->dc_val[1] = sl->dc_val_base + y_size + h->mb_stride + 1;
379         er->dc_val[2] = er->dc_val[1] + c_size;
380         for (i = 0; i < yc_size; i++)
381             sl->dc_val_base[i] = 1024;
382     }
383
384     return 0;
385
386 fail:
387     return AVERROR(ENOMEM); // ff_h264_free_tables will clean up for us
388 }
389
390 static int decode_nal_units(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size,
391                             int parse_extradata);
392
393 /* There are (invalid) samples in the wild with mp4-style extradata, where the
394  * parameter sets are stored unescaped (i.e. as RBSP).
395  * This function catches the parameter set decoding failure and tries again
396  * after escaping it */
397 static int decode_extradata_ps_mp4(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size)
398 {
399     int ret;
400
401     ret = decode_nal_units(h, buf, buf_size, 1);
402     if (ret < 0 && !(h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)) {
403         GetByteContext gbc;
404         PutByteContext pbc;
405         uint8_t *escaped_buf;
406         int escaped_buf_size;
407
408         av_log(h->avctx, AV_LOG_WARNING,
409                "SPS decoding failure, trying again after escaping the NAL\n");
410
411         if (buf_size / 2 >= (INT16_MAX - AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE) / 3)
412             return AVERROR(ERANGE);
413         escaped_buf_size = buf_size * 3 / 2 + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE;
414         escaped_buf = av_mallocz(escaped_buf_size);
415         if (!escaped_buf)
416             return AVERROR(ENOMEM);
417
418         bytestream2_init(&gbc, buf, buf_size);
419         bytestream2_init_writer(&pbc, escaped_buf, escaped_buf_size);
420
421         while (bytestream2_get_bytes_left(&gbc)) {
422             if (bytestream2_get_bytes_left(&gbc) >= 3 &&
423                 bytestream2_peek_be24(&gbc) <= 3) {
424                 bytestream2_put_be24(&pbc, 3);
425                 bytestream2_skip(&gbc, 2);
426             } else
427                 bytestream2_put_byte(&pbc, bytestream2_get_byte(&gbc));
428         }
429
430         escaped_buf_size = bytestream2_tell_p(&pbc);
431         AV_WB16(escaped_buf, escaped_buf_size - 2);
432
433         ret = decode_nal_units(h, escaped_buf, escaped_buf_size, 1);
434         av_freep(&escaped_buf);
435         if (ret < 0)
436             return ret;
437     }
438
439     return 0;
440 }
441
442 int ff_h264_decode_extradata(H264Context *h)
443 {
444     AVCodecContext *avctx = h->avctx;
445     int ret;
446
447     if (avctx->extradata[0] == 1) {
448         int i, cnt, nalsize;
449         unsigned char *p = avctx->extradata;
450
451         h->is_avc = 1;
452
453         if (avctx->extradata_size < 7) {
454             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
455                    "avcC %d too short\n", avctx->extradata_size);
456             return AVERROR_INVALIDDATA;
457         }
458         /* sps and pps in the avcC always have length coded with 2 bytes,
459          * so put a fake nal_length_size = 2 while parsing them */
460         h->nal_length_size = 2;
461         // Decode sps from avcC
462         cnt = *(p + 5) & 0x1f; // Number of sps
463         p  += 6;
464         for (i = 0; i < cnt; i++) {
465             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
466             if (p - avctx->extradata + nalsize > avctx->extradata_size)
467                 return AVERROR_INVALIDDATA;
468             ret = decode_extradata_ps_mp4(h, p, nalsize);
469             if (ret < 0) {
470                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
471                        "Decoding sps %d from avcC failed\n", i);
472                 return ret;
473             }
474             p += nalsize;
475         }
476         // Decode pps from avcC
477         cnt = *(p++); // Number of pps
478         for (i = 0; i < cnt; i++) {
479             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
480             if (p - avctx->extradata + nalsize > avctx->extradata_size)
481                 return AVERROR_INVALIDDATA;
482             ret = decode_extradata_ps_mp4(h, p, nalsize);
483             if (ret < 0) {
484                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
485                        "Decoding pps %d from avcC failed\n", i);
486                 return ret;
487             }
488             p += nalsize;
489         }
490         // Store right nal length size that will be used to parse all other nals
491         h->nal_length_size = (avctx->extradata[4] & 0x03) + 1;
492     } else {
493         h->is_avc = 0;
494         ret = decode_nal_units(h, avctx->extradata, avctx->extradata_size, 1);
495         if (ret < 0)
496             return ret;
497     }
498     return 0;
499 }
500
501 static int h264_init_context(AVCodecContext *avctx, H264Context *h)
502 {
503     int i;
504
505     h->avctx                 = avctx;
506     h->dequant_coeff_pps     = -1;
507
508     h->picture_structure     = PICT_FRAME;
509     h->slice_context_count   = 1;
510     h->workaround_bugs       = avctx->workaround_bugs;
511     h->flags                 = avctx->flags;
512     h->prev_poc_msb          = 1 << 16;
513     h->x264_build            = -1;
514     h->recovery_frame        = -1;
515     h->frame_recovered       = 0;
516
517     h->next_outputed_poc = INT_MIN;
518     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
519         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
520
521     ff_h264_reset_sei(h);
522
523     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
524
525     h->nb_slice_ctx = (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE) ?  H264_MAX_THREADS : 1;
526     h->slice_ctx = av_mallocz_array(h->nb_slice_ctx, sizeof(*h->slice_ctx));
527     if (!h->slice_ctx) {
528         h->nb_slice_ctx = 0;
529         return AVERROR(ENOMEM);
530     }
531
532     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
533         h->DPB[i].f = av_frame_alloc();
534         if (!h->DPB[i].f)
535             return AVERROR(ENOMEM);
536     }
537
538     h->cur_pic.f = av_frame_alloc();
539     if (!h->cur_pic.f)
540         return AVERROR(ENOMEM);
541
542     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++)
543         h->slice_ctx[i].h264 = h;
544
545     return 0;
546 }
547
548 static AVOnce h264_vlc_init = AV_ONCE_INIT;
549
550 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx)
551 {
552     H264Context *h = avctx->priv_data;
553     int ret;
554
555     ret = h264_init_context(avctx, h);
556     if (ret < 0)
557         return ret;
558
559     /* set defaults */
560     if (!avctx->has_b_frames)
561         h->low_delay = 1;
562
563     ret = ff_thread_once(&h264_vlc_init, ff_h264_decode_init_vlc);
564     if (ret != 0) {
565         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pthread_once has failed.");
566         return AVERROR_UNKNOWN;
567     }
568
569     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
570         if (avctx->ticks_per_frame == 1)
571             h->avctx->framerate.num *= 2;
572         avctx->ticks_per_frame = 2;
573     }
574
575     if (avctx->extradata_size > 0 && avctx->extradata) {
576        ret = ff_h264_decode_extradata(h);
577        if (ret < 0) {
578            ff_h264_free_context(h);
579            return ret;
580        }
581     }
582
583     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
584         h->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
585         h->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
586         h->low_delay           = 0;
587     }
588
589     avctx->internal->allocate_progress = 1;
590
591     if (h->enable_er) {
592         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
593                "Error resilience is enabled. It is unsafe and unsupported and may crash. "
594                "Use it at your own risk\n");
595     }
596
597     return 0;
598 }
599
600 static int decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
601 {
602     H264Context *h = avctx->priv_data;
603     int ret;
604
605     if (!avctx->internal->is_copy)
606         return 0;
607
608     memset(h, 0, sizeof(*h));
609
610     ret = h264_init_context(avctx, h);
611     if (ret < 0)
612         return ret;
613
614     h->context_initialized = 0;
615
616     return 0;
617 }
618
619 /**
620  * Run setup operations that must be run after slice header decoding.
621  * This includes finding the next displayed frame.
622  *
623  * @param h h264 master context
624  * @param setup_finished enough NALs have been read that we can call
625  * ff_thread_finish_setup()
626  */
627 static void decode_postinit(H264Context *h, int setup_finished)
628 {
629     H264Picture *out = h->cur_pic_ptr;
630     H264Picture *cur = h->cur_pic_ptr;
631     int i, pics, out_of_order, out_idx;
632     int invalid = 0, cnt = 0;
633
634     h->cur_pic_ptr->f->pict_type = h->pict_type;
635
636     if (h->next_output_pic)
637         return;
638
639     if (cur->field_poc[0] == INT_MAX || cur->field_poc[1] == INT_MAX) {
640         /* FIXME: if we have two PAFF fields in one packet, we can't start
641          * the next thread here. If we have one field per packet, we can.
642          * The check in decode_nal_units() is not good enough to find this
643          * yet, so we assume the worst for now. */
644         // if (setup_finished)
645         //    ff_thread_finish_setup(h->avctx);
646         return;
647     }
648
649     cur->f->interlaced_frame = 0;
650     cur->f->repeat_pict      = 0;
651
652     /* Signal interlacing information externally. */
653     /* Prioritize picture timing SEI information over used
654      * decoding process if it exists. */
655
656     if (h->sps.pic_struct_present_flag) {
657         switch (h->sei_pic_struct) {
658         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME:
659             break;
660         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_FIELD:
661         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_FIELD:
662             cur->f->interlaced_frame = 1;
663             break;
664         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM:
665         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP:
666             if (FIELD_OR_MBAFF_PICTURE(h))
667                 cur->f->interlaced_frame = 1;
668             else
669                 // try to flag soft telecine progressive
670                 cur->f->interlaced_frame = h->prev_interlaced_frame;
671             break;
672         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP:
673         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM:
674             /* Signal the possibility of telecined film externally
675              * (pic_struct 5,6). From these hints, let the applications
676              * decide if they apply deinterlacing. */
677             cur->f->repeat_pict = 1;
678             break;
679         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING:
680             cur->f->repeat_pict = 2;
681             break;
682         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING:
683             cur->f->repeat_pict = 4;
684             break;
685         }
686
687         if ((h->sei_ct_type & 3) &&
688             h->sei_pic_struct <= SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP)
689             cur->f->interlaced_frame = (h->sei_ct_type & (1 << 1)) != 0;
690     } else {
691         /* Derive interlacing flag from used decoding process. */
692         cur->f->interlaced_frame = FIELD_OR_MBAFF_PICTURE(h);
693     }
694     h->prev_interlaced_frame = cur->f->interlaced_frame;
695
696     if (cur->field_poc[0] != cur->field_poc[1]) {
697         /* Derive top_field_first from field pocs. */
698         cur->f->top_field_first = cur->field_poc[0] < cur->field_poc[1];
699     } else {
700         if (cur->f->interlaced_frame || h->sps.pic_struct_present_flag) {
701             /* Use picture timing SEI information. Even if it is a
702              * information of a past frame, better than nothing. */
703             if (h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM ||
704                 h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP)
705                 cur->f->top_field_first = 1;
706             else
707                 cur->f->top_field_first = 0;
708         } else {
709             /* Most likely progressive */
710             cur->f->top_field_first = 0;
711         }
712     }
713
714     if (h->sei_frame_packing_present &&
715         h->frame_packing_arrangement_type >= 0 &&
716         h->frame_packing_arrangement_type <= 6 &&
717         h->content_interpretation_type > 0 &&
718         h->content_interpretation_type < 3) {
719         AVStereo3D *stereo = av_stereo3d_create_side_data(cur->f);
720         if (!stereo)
721             return;
722
723         switch (h->frame_packing_arrangement_type) {
724         case 0:
725             stereo->type = AV_STEREO3D_CHECKERBOARD;
726             break;
727         case 1:
728             stereo->type = AV_STEREO3D_COLUMNS;
729             break;
730         case 2:
731             stereo->type = AV_STEREO3D_LINES;
732             break;
733         case 3:
734             if (h->quincunx_subsampling)
735                 stereo->type = AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE_QUINCUNX;
736             else
737                 stereo->type = AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE;
738             break;
739         case 4:
740             stereo->type = AV_STEREO3D_TOPBOTTOM;
741             break;
742         case 5:
743             stereo->type = AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE;
744             break;
745         case 6:
746             stereo->type = AV_STEREO3D_2D;
747             break;
748         }
749
750         if (h->content_interpretation_type == 2)
751             stereo->flags = AV_STEREO3D_FLAG_INVERT;
752     }
753
754     if (h->sei_display_orientation_present &&
755         (h->sei_anticlockwise_rotation || h->sei_hflip || h->sei_vflip)) {
756         double angle = h->sei_anticlockwise_rotation * 360 / (double) (1 << 16);
757         AVFrameSideData *rotation = av_frame_new_side_data(cur->f,
758                                                            AV_FRAME_DATA_DISPLAYMATRIX,
759                                                            sizeof(int32_t) * 9);
760         if (!rotation)
761             return;
762
763         av_display_rotation_set((int32_t *)rotation->data, angle);
764         av_display_matrix_flip((int32_t *)rotation->data,
765                                h->sei_hflip, h->sei_vflip);
766     }
767
768     if (h->sei_reguserdata_afd_present) {
769         AVFrameSideData *sd = av_frame_new_side_data(cur->f, AV_FRAME_DATA_AFD,
770                                                      sizeof(uint8_t));
771         if (!sd)
772             return;
773
774         *sd->data = h->active_format_description;
775         h->sei_reguserdata_afd_present = 0;
776     }
777
778     if (h->a53_caption) {
779         AVFrameSideData *sd = av_frame_new_side_data(cur->f,
780                                                      AV_FRAME_DATA_A53_CC,
781                                                      h->a53_caption_size);
782         if (!sd)
783             return;
784
785         memcpy(sd->data, h->a53_caption, h->a53_caption_size);
786         av_freep(&h->a53_caption);
787         h->a53_caption_size = 0;
788     }
789
790     // FIXME do something with unavailable reference frames
791
792     /* Sort B-frames into display order */
793     if (h->sps.bitstream_restriction_flag ||
794         h->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL) {
795         h->avctx->has_b_frames = FFMAX(h->avctx->has_b_frames, h->sps.num_reorder_frames);
796     }
797     h->low_delay = !h->avctx->has_b_frames;
798
799     pics = 0;
800     while (h->delayed_pic[pics])
801         pics++;
802
803     assert(pics <= MAX_DELAYED_PIC_COUNT);
804
805     h->delayed_pic[pics++] = cur;
806     if (cur->reference == 0)
807         cur->reference = DELAYED_PIC_REF;
808
809     /* Frame reordering. This code takes pictures from coding order and sorts
810      * them by their incremental POC value into display order. It supports POC
811      * gaps, MMCO reset codes and random resets.
812      * A "display group" can start either with a IDR frame (f.key_frame = 1),
813      * and/or can be closed down with a MMCO reset code. In sequences where
814      * there is no delay, we can't detect that (since the frame was already
815      * output to the user), so we also set h->mmco_reset to detect the MMCO
816      * reset code.
817      * FIXME: if we detect insufficient delays (as per h->avctx->has_b_frames),
818      * we increase the delay between input and output. All frames affected by
819      * the lag (e.g. those that should have been output before another frame
820      * that we already returned to the user) will be dropped. This is a bug
821      * that we will fix later. */
822     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++) {
823         cnt     += out->poc < h->last_pocs[i];
824         invalid += out->poc == INT_MIN;
825     }
826     if (!h->mmco_reset && !cur->f->key_frame &&
827         cnt + invalid == MAX_DELAYED_PIC_COUNT && cnt > 0) {
828         h->mmco_reset = 2;
829         if (pics > 1)
830             h->delayed_pic[pics - 2]->mmco_reset = 2;
831     }
832     if (h->mmco_reset || cur->f->key_frame) {
833         for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
834             h->last_pocs[i] = INT_MIN;
835         cnt     = 0;
836         invalid = MAX_DELAYED_PIC_COUNT;
837     }
838     out     = h->delayed_pic[0];
839     out_idx = 0;
840     for (i = 1; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT &&
841                 h->delayed_pic[i] &&
842                 !h->delayed_pic[i - 1]->mmco_reset &&
843                 !h->delayed_pic[i]->f->key_frame;
844          i++)
845         if (h->delayed_pic[i]->poc < out->poc) {
846             out     = h->delayed_pic[i];
847             out_idx = i;
848         }
849     if (h->avctx->has_b_frames == 0 &&
850         (h->delayed_pic[0]->f->key_frame || h->mmco_reset))
851         h->next_outputed_poc = INT_MIN;
852     out_of_order = !out->f->key_frame && !h->mmco_reset &&
853                    (out->poc < h->next_outputed_poc);
854
855     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
856         h->avctx->has_b_frames >= h->sps.num_reorder_frames) {
857     } else if (out_of_order && pics - 1 == h->avctx->has_b_frames &&
858                h->avctx->has_b_frames < MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
859         if (invalid + cnt < MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
860             h->avctx->has_b_frames = FFMAX(h->avctx->has_b_frames, cnt);
861         }
862         h->low_delay = 0;
863     } else if (h->low_delay &&
864                ((h->next_outputed_poc != INT_MIN &&
865                  out->poc > h->next_outputed_poc + 2) ||
866                 cur->f->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B)) {
867         h->low_delay = 0;
868         h->avctx->has_b_frames++;
869     }
870
871     if (pics > h->avctx->has_b_frames) {
872         out->reference &= ~DELAYED_PIC_REF;
873         // for frame threading, the owner must be the second field's thread or
874         // else the first thread can release the picture and reuse it unsafely
875         for (i = out_idx; h->delayed_pic[i]; i++)
876             h->delayed_pic[i] = h->delayed_pic[i + 1];
877     }
878     memmove(h->last_pocs, &h->last_pocs[1],
879             sizeof(*h->last_pocs) * (MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1));
880     h->last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1] = cur->poc;
881     if (!out_of_order && pics > h->avctx->has_b_frames) {
882         h->next_output_pic = out;
883         if (out->mmco_reset) {
884             if (out_idx > 0) {
885                 h->next_outputed_poc                    = out->poc;
886                 h->delayed_pic[out_idx - 1]->mmco_reset = out->mmco_reset;
887             } else {
888                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
889             }
890         } else {
891             if (out_idx == 0 && pics > 1 && h->delayed_pic[0]->f->key_frame) {
892                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
893             } else {
894                 h->next_outputed_poc = out->poc;
895             }
896         }
897         h->mmco_reset = 0;
898     } else {
899         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no picture\n");
900     }
901
902     if (h->next_output_pic) {
903         if (h->next_output_pic->recovered) {
904             // We have reached an recovery point and all frames after it in
905             // display order are "recovered".
906             h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_SEI;
907         }
908         h->next_output_pic->recovered |= !!(h->frame_recovered & FRAME_RECOVERED_SEI);
909     }
910
911     if (setup_finished && !h->avctx->hwaccel) {
912         ff_thread_finish_setup(h->avctx);
913
914         if (h->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)
915             h->setup_finished = 1;
916     }
917 }
918
919 /**
920  * instantaneous decoder refresh.
921  */
922 static void idr(H264Context *h)
923 {
924     ff_h264_remove_all_refs(h);
925     h->prev_frame_num        =
926     h->prev_frame_num_offset =
927     h->prev_poc_msb          =
928     h->prev_poc_lsb          = 0;
929 }
930
931 /* forget old pics after a seek */
932 void ff_h264_flush_change(H264Context *h)
933 {
934     int i;
935     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
936         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
937     h->next_outputed_poc = INT_MIN;
938     h->prev_interlaced_frame = 1;
939     idr(h);
940     if (h->cur_pic_ptr)
941         h->cur_pic_ptr->reference = 0;
942     h->first_field = 0;
943     ff_h264_reset_sei(h);
944     h->recovery_frame = -1;
945     h->frame_recovered = 0;
946 }
947
948 /* forget old pics after a seek */
949 static void flush_dpb(AVCodecContext *avctx)
950 {
951     H264Context *h = avctx->priv_data;
952     int i;
953
954     memset(h->delayed_pic, 0, sizeof(h->delayed_pic));
955
956     ff_h264_flush_change(h);
957
958     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++)
959         ff_h264_unref_picture(h, &h->DPB[i]);
960     h->cur_pic_ptr = NULL;
961     ff_h264_unref_picture(h, &h->cur_pic);
962
963     h->mb_y = 0;
964
965     ff_h264_free_tables(h);
966     h->context_initialized = 0;
967 }
968
969 int ff_init_poc(H264Context *h, int pic_field_poc[2], int *pic_poc)
970 {
971     const int max_frame_num = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
972     int field_poc[2];
973
974     h->frame_num_offset = h->prev_frame_num_offset;
975     if (h->frame_num < h->prev_frame_num)
976         h->frame_num_offset += max_frame_num;
977
978     if (h->sps.poc_type == 0) {
979         const int max_poc_lsb = 1 << h->sps.log2_max_poc_lsb;
980
981         if (h->poc_lsb < h->prev_poc_lsb &&
982             h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb >= max_poc_lsb / 2)
983             h->poc_msb = h->prev_poc_msb + max_poc_lsb;
984         else if (h->poc_lsb > h->prev_poc_lsb &&
985                  h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb < -max_poc_lsb / 2)
986             h->poc_msb = h->prev_poc_msb - max_poc_lsb;
987         else
988             h->poc_msb = h->prev_poc_msb;
989         field_poc[0] =
990         field_poc[1] = h->poc_msb + h->poc_lsb;
991         if (h->picture_structure == PICT_FRAME)
992             field_poc[1] += h->delta_poc_bottom;
993     } else if (h->sps.poc_type == 1) {
994         int abs_frame_num, expected_delta_per_poc_cycle, expectedpoc;
995         int i;
996
997         if (h->sps.poc_cycle_length != 0)
998             abs_frame_num = h->frame_num_offset + h->frame_num;
999         else
1000             abs_frame_num = 0;
1001
1002         if (h->nal_ref_idc == 0 && abs_frame_num > 0)
1003             abs_frame_num--;
1004
1005         expected_delta_per_poc_cycle = 0;
1006         for (i = 0; i < h->sps.poc_cycle_length; i++)
1007             // FIXME integrate during sps parse
1008             expected_delta_per_poc_cycle += h->sps.offset_for_ref_frame[i];
1009
1010         if (abs_frame_num > 0) {
1011             int poc_cycle_cnt          = (abs_frame_num - 1) / h->sps.poc_cycle_length;
1012             int frame_num_in_poc_cycle = (abs_frame_num - 1) % h->sps.poc_cycle_length;
1013
1014             expectedpoc = poc_cycle_cnt * expected_delta_per_poc_cycle;
1015             for (i = 0; i <= frame_num_in_poc_cycle; i++)
1016                 expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_ref_frame[i];
1017         } else
1018             expectedpoc = 0;
1019
1020         if (h->nal_ref_idc == 0)
1021             expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_non_ref_pic;
1022
1023         field_poc[0] = expectedpoc + h->delta_poc[0];
1024         field_poc[1] = field_poc[0] + h->sps.offset_for_top_to_bottom_field;
1025
1026         if (h->picture_structure == PICT_FRAME)
1027             field_poc[1] += h->delta_poc[1];
1028     } else {
1029         int poc = 2 * (h->frame_num_offset + h->frame_num);
1030
1031         if (!h->nal_ref_idc)
1032             poc--;
1033
1034         field_poc[0] = poc;
1035         field_poc[1] = poc;
1036     }
1037
1038     if (h->picture_structure != PICT_BOTTOM_FIELD)
1039         pic_field_poc[0] = field_poc[0];
1040     if (h->picture_structure != PICT_TOP_FIELD)
1041         pic_field_poc[1] = field_poc[1];
1042     *pic_poc = FFMIN(pic_field_poc[0], pic_field_poc[1]);
1043
1044     return 0;
1045 }
1046
1047 /**
1048  * Compute profile from profile_idc and constraint_set?_flags.
1049  *
1050  * @param sps SPS
1051  *
1052  * @return profile as defined by FF_PROFILE_H264_*
1053  */
1054 int ff_h264_get_profile(SPS *sps)
1055 {
1056     int profile = sps->profile_idc;
1057
1058     switch (sps->profile_idc) {
1059     case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
1060         // constraint_set1_flag set to 1
1061         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 1) ? FF_PROFILE_H264_CONSTRAINED : 0;
1062         break;
1063     case FF_PROFILE_H264_HIGH_10:
1064     case FF_PROFILE_H264_HIGH_422:
1065     case FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE:
1066         // constraint_set3_flag set to 1
1067         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 3) ? FF_PROFILE_H264_INTRA : 0;
1068         break;
1069     }
1070
1071     return profile;
1072 }
1073
1074 int ff_set_ref_count(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
1075 {
1076     int ref_count[2], list_count;
1077     int num_ref_idx_active_override_flag, max_refs;
1078
1079     // set defaults, might be overridden a few lines later
1080     ref_count[0] = h->pps.ref_count[0];
1081     ref_count[1] = h->pps.ref_count[1];
1082
1083     if (sl->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I) {
1084         if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B)
1085             sl->direct_spatial_mv_pred = get_bits1(&sl->gb);
1086         num_ref_idx_active_override_flag = get_bits1(&sl->gb);
1087
1088         if (num_ref_idx_active_override_flag) {
1089             ref_count[0] = get_ue_golomb(&sl->gb) + 1;
1090             if (ref_count[0] < 1)
1091                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1092             if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
1093                 ref_count[1] = get_ue_golomb(&sl->gb) + 1;
1094                 if (ref_count[1] < 1)
1095                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1096             }
1097         }
1098
1099         if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B)
1100             list_count = 2;
1101         else
1102             list_count = 1;
1103     } else {
1104         list_count   = 0;
1105         ref_count[0] = ref_count[1] = 0;
1106     }
1107
1108     max_refs = h->picture_structure == PICT_FRAME ? 16 : 32;
1109
1110     if (ref_count[0] > max_refs || ref_count[1] > max_refs) {
1111         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference overflow\n");
1112         sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
1113         return AVERROR_INVALIDDATA;
1114     }
1115
1116     if (list_count   != sl->list_count   ||
1117         ref_count[0] != sl->ref_count[0] ||
1118         ref_count[1] != sl->ref_count[1]) {
1119         sl->ref_count[0] = ref_count[0];
1120         sl->ref_count[1] = ref_count[1];
1121         sl->list_count   = list_count;
1122         return 1;
1123     }
1124
1125     return 0;
1126 }
1127
1128 static int get_last_needed_nal(H264Context *h)
1129 {
1130     int nals_needed = 0;
1131     int i;
1132
1133     for (i = 0; i < h->pkt.nb_nals; i++) {
1134         H2645NAL *nal = &h->pkt.nals[i];
1135         GetBitContext gb;
1136
1137         /* packets can sometimes contain multiple PPS/SPS,
1138          * e.g. two PAFF field pictures in one packet, or a demuxer
1139          * which splits NALs strangely if so, when frame threading we
1140          * can't start the next thread until we've read all of them */
1141         switch (nal->type) {
1142         case NAL_SPS:
1143         case NAL_PPS:
1144             nals_needed = i;
1145             break;
1146         case NAL_DPA:
1147         case NAL_IDR_SLICE:
1148         case NAL_SLICE:
1149             init_get_bits(&gb, nal->data + 1, (nal->size - 1) * 8);
1150             if (!get_ue_golomb(&gb))
1151                 nals_needed = i;
1152         }
1153     }
1154
1155     return nals_needed;
1156 }
1157
1158 static int decode_nal_units(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size,
1159                             int parse_extradata)
1160 {
1161     AVCodecContext *const avctx = h->avctx;
1162     unsigned context_count = 0;
1163     int nals_needed = 0; ///< number of NALs that need decoding before the next frame thread starts
1164     int i, ret = 0;
1165
1166     h->max_contexts = h->slice_context_count;
1167     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS)) {
1168         h->current_slice = 0;
1169         if (!h->first_field)
1170             h->cur_pic_ptr = NULL;
1171         ff_h264_reset_sei(h);
1172     }
1173
1174     ret = ff_h2645_packet_split(&h->pkt, buf, buf_size, avctx, h->is_avc,
1175                                 h->nal_length_size, avctx->codec_id);
1176     if (ret < 0) {
1177         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1178                "Error splitting the input into NAL units.\n");
1179         return ret;
1180     }
1181
1182     if (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)
1183         nals_needed = get_last_needed_nal(h);
1184
1185     for (i = 0; i < h->pkt.nb_nals; i++) {
1186         H2645NAL *nal = &h->pkt.nals[i];
1187         H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[context_count];
1188         int err;
1189
1190         if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONREF &&
1191             nal->ref_idc == 0 && nal->type != NAL_SEI)
1192             continue;
1193
1194 again:
1195         /* Ignore every NAL unit type except PPS and SPS during extradata
1196          * parsing. Decoding slices is not possible in codec init
1197          * with frame-mt */
1198         if (parse_extradata && HAVE_THREADS &&
1199             (h->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) &&
1200             (nal->type != NAL_PPS && nal->type != NAL_SPS)) {
1201             if (nal->type < NAL_AUD || nal->type > NAL_AUXILIARY_SLICE)
1202                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO,
1203                        "Ignoring NAL unit %d during extradata parsing\n",
1204                        nal->type);
1205             nal->type = NAL_FF_IGNORE;
1206         }
1207
1208         // FIXME these should stop being context-global variables
1209         h->nal_ref_idc   = nal->ref_idc;
1210         h->nal_unit_type = nal->type;
1211
1212         err = 0;
1213         switch (nal->type) {
1214         case NAL_IDR_SLICE:
1215             if (nal->type != NAL_IDR_SLICE) {
1216                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
1217                        "Invalid mix of idr and non-idr slices\n");
1218                 ret = -1;
1219                 goto end;
1220             }
1221             idr(h); // FIXME ensure we don't lose some frames if there is reordering
1222         case NAL_SLICE:
1223             sl->gb = nal->gb;
1224
1225             if ((err = ff_h264_decode_slice_header(h, sl)))
1226                 break;
1227
1228             if (h->sei_recovery_frame_cnt >= 0 && h->recovery_frame < 0) {
1229                 h->recovery_frame = (h->frame_num + h->sei_recovery_frame_cnt) &
1230                                     ((1 << h->sps.log2_max_frame_num) - 1);
1231             }
1232
1233             h->cur_pic_ptr->f->key_frame |=
1234                 (nal->type == NAL_IDR_SLICE) || (h->sei_recovery_frame_cnt >= 0);
1235
1236             if (nal->type == NAL_IDR_SLICE || h->recovery_frame == h->frame_num) {
1237                 h->recovery_frame         = -1;
1238                 h->cur_pic_ptr->recovered = 1;
1239             }
1240             // If we have an IDR, all frames after it in decoded order are
1241             // "recovered".
1242             if (nal->type == NAL_IDR_SLICE)
1243                 h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_IDR;
1244             h->cur_pic_ptr->recovered |= !!(h->frame_recovered & FRAME_RECOVERED_IDR);
1245
1246             if (h->current_slice == 1) {
1247                 if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS))
1248                     decode_postinit(h, i >= nals_needed);
1249
1250                 if (h->avctx->hwaccel &&
1251                     (ret = h->avctx->hwaccel->start_frame(h->avctx, NULL, 0)) < 0)
1252                     return ret;
1253             }
1254
1255             if (sl->redundant_pic_count == 0 &&
1256                 (avctx->skip_frame < AVDISCARD_NONREF || nal->ref_idc) &&
1257                 (avctx->skip_frame < AVDISCARD_BIDIR  ||
1258                  sl->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_B) &&
1259                 (avctx->skip_frame < AVDISCARD_NONKEY ||
1260                  h->cur_pic_ptr->f->key_frame) &&
1261                 avctx->skip_frame < AVDISCARD_ALL) {
1262                 if (avctx->hwaccel) {
1263                     ret = avctx->hwaccel->decode_slice(avctx, nal->raw_data, nal->raw_size);
1264                     if (ret < 0)
1265                         return ret;
1266                 } else
1267                     context_count++;
1268             }
1269             break;
1270         case NAL_DPA:
1271         case NAL_DPB:
1272         case NAL_DPC:
1273             avpriv_request_sample(avctx, "data partitioning");
1274             ret = AVERROR(ENOSYS);
1275             goto end;
1276             break;
1277         case NAL_SEI:
1278             h->gb = nal->gb;
1279             ret = ff_h264_decode_sei(h);
1280             if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
1281                 goto end;
1282             break;
1283         case NAL_SPS:
1284             h->gb = nal->gb;
1285             ret = ff_h264_decode_seq_parameter_set(h);
1286             if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
1287                 goto end;
1288             break;
1289         case NAL_PPS:
1290             h->gb = nal->gb;
1291             ret = ff_h264_decode_picture_parameter_set(h, nal->size_bits);
1292             if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
1293                 goto end;
1294             break;
1295         case NAL_AUD:
1296         case NAL_END_SEQUENCE:
1297         case NAL_END_STREAM:
1298         case NAL_FILLER_DATA:
1299         case NAL_SPS_EXT:
1300         case NAL_AUXILIARY_SLICE:
1301             break;
1302         case NAL_FF_IGNORE:
1303             break;
1304         default:
1305             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Unknown NAL code: %d (%d bits)\n",
1306                    nal->type, nal->size_bits);
1307         }
1308
1309         if (context_count == h->max_contexts) {
1310             ret = ff_h264_execute_decode_slices(h, context_count);
1311             if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
1312                 goto end;
1313             context_count = 0;
1314         }
1315
1316         if (err < 0) {
1317             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "decode_slice_header error\n");
1318             sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = sl->list_count = 0;
1319         } else if (err == 1) {
1320             /* Slice could not be decoded in parallel mode, restart. Note
1321              * that rbsp_buffer is not transferred, but since we no longer
1322              * run in parallel mode this should not be an issue. */
1323             sl               = &h->slice_ctx[0];
1324             goto again;
1325         }
1326     }
1327     if (context_count) {
1328         ret = ff_h264_execute_decode_slices(h, context_count);
1329         if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
1330             goto end;
1331     }
1332
1333     ret = 0;
1334 end:
1335     /* clean up */
1336     if (h->cur_pic_ptr && !h->droppable) {
1337         ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
1338                                   h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
1339     }
1340
1341     return (ret < 0) ? ret : buf_size;
1342 }
1343
1344 /**
1345  * Return the number of bytes consumed for building the current frame.
1346  */
1347 static int get_consumed_bytes(int pos, int buf_size)
1348 {
1349     if (pos == 0)
1350         pos = 1;        // avoid infinite loops (I doubt that is needed but...)
1351     if (pos + 10 > buf_size)
1352         pos = buf_size; // oops ;)
1353
1354     return pos;
1355 }
1356
1357 static int output_frame(H264Context *h, AVFrame *dst, AVFrame *src)
1358 {
1359     int i;
1360     int ret = av_frame_ref(dst, src);
1361     if (ret < 0)
1362         return ret;
1363
1364     if (!h->sps.crop)
1365         return 0;
1366
1367     for (i = 0; i < 3; i++) {
1368         int hshift = (i > 0) ? h->chroma_x_shift : 0;
1369         int vshift = (i > 0) ? h->chroma_y_shift : 0;
1370         int off    = ((h->sps.crop_left >> hshift) << h->pixel_shift) +
1371                      (h->sps.crop_top >> vshift) * dst->linesize[i];
1372         dst->data[i] += off;
1373     }
1374     return 0;
1375 }
1376
1377 static int h264_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1378                              int *got_frame, AVPacket *avpkt)
1379 {
1380     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1381     int buf_size       = avpkt->size;
1382     H264Context *h     = avctx->priv_data;
1383     AVFrame *pict      = data;
1384     int buf_index      = 0;
1385     int ret;
1386
1387     h->flags = avctx->flags;
1388     h->setup_finished = 0;
1389
1390     /* end of stream, output what is still in the buffers */
1391 out:
1392     if (buf_size == 0) {
1393         H264Picture *out;
1394         int i, out_idx;
1395
1396         h->cur_pic_ptr = NULL;
1397
1398         // FIXME factorize this with the output code below
1399         out     = h->delayed_pic[0];
1400         out_idx = 0;
1401         for (i = 1;
1402              h->delayed_pic[i] &&
1403              !h->delayed_pic[i]->f->key_frame &&
1404              !h->delayed_pic[i]->mmco_reset;
1405              i++)
1406             if (h->delayed_pic[i]->poc < out->poc) {
1407                 out     = h->delayed_pic[i];
1408                 out_idx = i;
1409             }
1410
1411         for (i = out_idx; h->delayed_pic[i]; i++)
1412             h->delayed_pic[i] = h->delayed_pic[i + 1];
1413
1414         if (out) {
1415             ret = output_frame(h, pict, out->f);
1416             if (ret < 0)
1417                 return ret;
1418             *got_frame = 1;
1419         }
1420
1421         return buf_index;
1422     }
1423
1424     buf_index = decode_nal_units(h, buf, buf_size, 0);
1425     if (buf_index < 0)
1426         return AVERROR_INVALIDDATA;
1427
1428     if (!h->cur_pic_ptr && h->nal_unit_type == NAL_END_SEQUENCE) {
1429         buf_size = 0;
1430         goto out;
1431     }
1432
1433     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS) && !h->cur_pic_ptr) {
1434         if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONREF)
1435             return 0;
1436         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no frame!\n");
1437         return AVERROR_INVALIDDATA;
1438     }
1439
1440     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS) ||
1441         (h->mb_y >= h->mb_height && h->mb_height)) {
1442         if (avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS)
1443             decode_postinit(h, 1);
1444
1445         ff_h264_field_end(h, &h->slice_ctx[0], 0);
1446
1447         *got_frame = 0;
1448         if (h->next_output_pic && ((avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_OUTPUT_CORRUPT) ||
1449                                    h->next_output_pic->recovered)) {
1450             if (!h->next_output_pic->recovered)
1451                 h->next_output_pic->f->flags |= AV_FRAME_FLAG_CORRUPT;
1452
1453             ret = output_frame(h, pict, h->next_output_pic->f);
1454             if (ret < 0)
1455                 return ret;
1456             *got_frame = 1;
1457         }
1458     }
1459
1460     assert(pict->buf[0] || !*got_frame);
1461
1462     return get_consumed_bytes(buf_index, buf_size);
1463 }
1464
1465 av_cold void ff_h264_free_context(H264Context *h)
1466 {
1467     int i;
1468
1469     ff_h264_free_tables(h);
1470
1471     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
1472         ff_h264_unref_picture(h, &h->DPB[i]);
1473         av_frame_free(&h->DPB[i].f);
1474     }
1475
1476     h->cur_pic_ptr = NULL;
1477
1478     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++)
1479         av_freep(&h->slice_ctx[i].rbsp_buffer);
1480     av_freep(&h->slice_ctx);
1481     h->nb_slice_ctx = 0;
1482
1483     for (i = 0; i < MAX_SPS_COUNT; i++)
1484         av_freep(h->sps_buffers + i);
1485
1486     for (i = 0; i < MAX_PPS_COUNT; i++)
1487         av_freep(h->pps_buffers + i);
1488
1489     ff_h2645_packet_uninit(&h->pkt);
1490 }
1491
1492 static av_cold int h264_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1493 {
1494     H264Context *h = avctx->priv_data;
1495
1496     ff_h264_free_context(h);
1497
1498     ff_h264_unref_picture(h, &h->cur_pic);
1499     av_frame_free(&h->cur_pic.f);
1500
1501     return 0;
1502 }
1503
1504 #define OFFSET(x) offsetof(H264Context, x)
1505 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
1506 static const AVOption h264_options[] = {
1507     { "enable_er", "Enable error resilience on damaged frames (unsafe)", OFFSET(enable_er), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, VD },
1508     { NULL },
1509 };
1510
1511 static const AVClass h264_class = {
1512     .class_name = "h264",
1513     .item_name  = av_default_item_name,
1514     .option     = h264_options,
1515     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1516 };
1517
1518 AVCodec ff_h264_decoder = {
1519     .name                  = "h264",
1520     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
1521     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1522     .id                    = AV_CODEC_ID_H264,
1523     .priv_data_size        = sizeof(H264Context),
1524     .init                  = ff_h264_decode_init,
1525     .close                 = h264_decode_end,
1526     .decode                = h264_decode_frame,
1527     .capabilities          = /*AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |*/ AV_CODEC_CAP_DR1 |
1528                              AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS |
1529                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
1530     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
1531     .flush                 = flush_dpb,
1532     .init_thread_copy      = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(decode_init_thread_copy),
1533     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(ff_h264_update_thread_context),
1534     .profiles              = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_h264_profiles),
1535     .priv_class            = &h264_class,
1536 };