cosmetics: Fix dropable --> droppable typo
[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 "avcodec.h"
34 #include "mpegvideo.h"
35 #include "h264.h"
36 #include "h264data.h"
37 #include "h264_mvpred.h"
38 #include "golomb.h"
39 #include "mathops.h"
40 #include "rectangle.h"
41 #include "thread.h"
42 #include "vdpau_internal.h"
43 #include "libavutil/avassert.h"
44
45 // #undef NDEBUG
46 #include <assert.h>
47
48 const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4] = { 256, 384, 512, 768 };
49
50 static const uint8_t rem6[QP_MAX_NUM + 1] = {
51     0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2,
52     3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5,
53     0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3,
54 };
55
56 static const uint8_t div6[QP_MAX_NUM + 1] = {
57     0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3,  3,  3,
58     3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6,  6,  6,
59     7, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 10, 10, 10, 10,
60 };
61
62 static const enum AVPixelFormat hwaccel_pixfmt_list_h264_jpeg_420[] = {
63     AV_PIX_FMT_DXVA2_VLD,
64     AV_PIX_FMT_VAAPI_VLD,
65     AV_PIX_FMT_VDA_VLD,
66     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
67     AV_PIX_FMT_NONE
68 };
69
70 /**
71  * Check if the top & left blocks are available if needed and
72  * change the dc mode so it only uses the available blocks.
73  */
74 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h)
75 {
76     MpegEncContext *const s     = &h->s;
77     static const int8_t top[12] = {
78         -1, 0, LEFT_DC_PRED, -1, -1, -1, -1, -1, 0
79     };
80     static const int8_t left[12] = {
81         0, -1, TOP_DC_PRED, 0, -1, -1, -1, 0, -1, DC_128_PRED
82     };
83     int i;
84
85     if (!(h->top_samples_available & 0x8000)) {
86         for (i = 0; i < 4; i++) {
87             int status = top[h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + i]];
88             if (status < 0) {
89                 av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
90                        "top block unavailable for requested intra4x4 mode %d at %d %d\n",
91                        status, s->mb_x, s->mb_y);
92                 return -1;
93             } else if (status) {
94                 h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + i] = status;
95             }
96         }
97     }
98
99     if ((h->left_samples_available & 0x8888) != 0x8888) {
100         static const int mask[4] = { 0x8000, 0x2000, 0x80, 0x20 };
101         for (i = 0; i < 4; i++)
102             if (!(h->left_samples_available & mask[i])) {
103                 int status = left[h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + 8 * i]];
104                 if (status < 0) {
105                     av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
106                            "left block unavailable for requested intra4x4 mode %d at %d %d\n",
107                            status, s->mb_x, s->mb_y);
108                     return -1;
109                 } else if (status) {
110                     h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + 8 * i] = status;
111                 }
112             }
113     }
114
115     return 0;
116 } // FIXME cleanup like ff_h264_check_intra_pred_mode
117
118 /**
119  * Check if the top & left blocks are available if needed and
120  * change the dc mode so it only uses the available blocks.
121  */
122 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode, int is_chroma)
123 {
124     MpegEncContext *const s     = &h->s;
125     static const int8_t top[7]  = { LEFT_DC_PRED8x8, 1, -1, -1 };
126     static const int8_t left[7] = { TOP_DC_PRED8x8, -1, 2, -1, DC_128_PRED8x8 };
127
128     if (mode > 6U) {
129         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
130                "out of range intra chroma pred mode at %d %d\n",
131                s->mb_x, s->mb_y);
132         return -1;
133     }
134
135     if (!(h->top_samples_available & 0x8000)) {
136         mode = top[mode];
137         if (mode < 0) {
138             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
139                    "top block unavailable for requested intra mode at %d %d\n",
140                    s->mb_x, s->mb_y);
141             return -1;
142         }
143     }
144
145     if ((h->left_samples_available & 0x8080) != 0x8080) {
146         mode = left[mode];
147         if (is_chroma && (h->left_samples_available & 0x8080)) {
148             // mad cow disease mode, aka MBAFF + constrained_intra_pred
149             mode = ALZHEIMER_DC_L0T_PRED8x8 +
150                    (!(h->left_samples_available & 0x8000)) +
151                    2 * (mode == DC_128_PRED8x8);
152         }
153         if (mode < 0) {
154             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
155                    "left block unavailable for requested intra mode at %d %d\n",
156                    s->mb_x, s->mb_y);
157             return -1;
158         }
159     }
160
161     return mode;
162 }
163
164 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src,
165                                   int *dst_length, int *consumed, int length)
166 {
167     int i, si, di;
168     uint8_t *dst;
169     int bufidx;
170
171     // src[0]&0x80; // forbidden bit
172     h->nal_ref_idc   = src[0] >> 5;
173     h->nal_unit_type = src[0] & 0x1F;
174
175     src++;
176     length--;
177
178 #define STARTCODE_TEST                                                  \
179         if (i + 2 < length && src[i + 1] == 0 && src[i + 2] <= 3) {     \
180             if (src[i + 2] != 3) {                                      \
181                 /* startcode, so we must be past the end */             \
182                 length = i;                                             \
183             }                                                           \
184             break;                                                      \
185         }
186 #if HAVE_FAST_UNALIGNED
187 #define FIND_FIRST_ZERO                                                 \
188         if (i > 0 && !src[i])                                           \
189             i--;                                                        \
190         while (src[i])                                                  \
191             i++
192 #if HAVE_FAST_64BIT
193     for (i = 0; i + 1 < length; i += 9) {
194         if (!((~AV_RN64A(src + i) &
195                (AV_RN64A(src + i) - 0x0100010001000101ULL)) &
196               0x8000800080008080ULL))
197             continue;
198         FIND_FIRST_ZERO;
199         STARTCODE_TEST;
200         i -= 7;
201     }
202 #else
203     for (i = 0; i + 1 < length; i += 5) {
204         if (!((~AV_RN32A(src + i) &
205                (AV_RN32A(src + i) - 0x01000101U)) &
206               0x80008080U))
207             continue;
208         FIND_FIRST_ZERO;
209         STARTCODE_TEST;
210         i -= 3;
211     }
212 #endif
213 #else
214     for (i = 0; i + 1 < length; i += 2) {
215         if (src[i])
216             continue;
217         if (i > 0 && src[i - 1] == 0)
218             i--;
219         STARTCODE_TEST;
220     }
221 #endif
222
223     if (i >= length - 1) { // no escaped 0
224         *dst_length = length;
225         *consumed   = length + 1; // +1 for the header
226         return src;
227     }
228
229     // use second escape buffer for inter data
230     bufidx = h->nal_unit_type == NAL_DPC ? 1 : 0;
231     av_fast_malloc(&h->rbsp_buffer[bufidx], &h->rbsp_buffer_size[bufidx],
232                    length + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
233     dst = h->rbsp_buffer[bufidx];
234
235     if (dst == NULL)
236         return NULL;
237
238     memcpy(dst, src, i);
239     si = di = i;
240     while (si + 2 < length) {
241         // remove escapes (very rare 1:2^22)
242         if (src[si + 2] > 3) {
243             dst[di++] = src[si++];
244             dst[di++] = src[si++];
245         } else if (src[si] == 0 && src[si + 1] == 0) {
246             if (src[si + 2] == 3) { // escape
247                 dst[di++]  = 0;
248                 dst[di++]  = 0;
249                 si        += 3;
250                 continue;
251             } else // next start code
252                 goto nsc;
253         }
254
255         dst[di++] = src[si++];
256     }
257     while (si < length)
258         dst[di++] = src[si++];
259 nsc:
260
261     memset(dst + di, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
262
263     *dst_length = di;
264     *consumed   = si + 1; // +1 for the header
265     /* FIXME store exact number of bits in the getbitcontext
266      * (it is needed for decoding) */
267     return dst;
268 }
269
270 /**
271  * Identify the exact end of the bitstream
272  * @return the length of the trailing, or 0 if damaged
273  */
274 static int decode_rbsp_trailing(H264Context *h, const uint8_t *src)
275 {
276     int v = *src;
277     int r;
278
279     tprintf(h->s.avctx, "rbsp trailing %X\n", v);
280
281     for (r = 1; r < 9; r++) {
282         if (v & 1)
283             return r;
284         v >>= 1;
285     }
286     return 0;
287 }
288
289 static inline int get_lowest_part_list_y(H264Context *h, Picture *pic, int n,
290                                          int height, int y_offset, int list)
291 {
292     int raw_my        = h->mv_cache[list][scan8[n]][1];
293     int filter_height = (raw_my & 3) ? 2 : 0;
294     int full_my       = (raw_my >> 2) + y_offset;
295     int top           = full_my - filter_height;
296     int bottom        = full_my + filter_height + height;
297
298     return FFMAX(abs(top), bottom);
299 }
300
301 static inline void get_lowest_part_y(H264Context *h, int refs[2][48], int n,
302                                      int height, int y_offset, int list0,
303                                      int list1, int *nrefs)
304 {
305     MpegEncContext *const s = &h->s;
306     int my;
307
308     y_offset += 16 * (s->mb_y >> MB_FIELD);
309
310     if (list0) {
311         int ref_n    = h->ref_cache[0][scan8[n]];
312         Picture *ref = &h->ref_list[0][ref_n];
313
314         // Error resilience puts the current picture in the ref list.
315         // Don't try to wait on these as it will cause a deadlock.
316         // Fields can wait on each other, though.
317         if (ref->f.thread_opaque   != s->current_picture.f.thread_opaque ||
318             (ref->f.reference & 3) != s->picture_structure) {
319             my = get_lowest_part_list_y(h, ref, n, height, y_offset, 0);
320             if (refs[0][ref_n] < 0)
321                 nrefs[0] += 1;
322             refs[0][ref_n] = FFMAX(refs[0][ref_n], my);
323         }
324     }
325
326     if (list1) {
327         int ref_n    = h->ref_cache[1][scan8[n]];
328         Picture *ref = &h->ref_list[1][ref_n];
329
330         if (ref->f.thread_opaque   != s->current_picture.f.thread_opaque ||
331             (ref->f.reference & 3) != s->picture_structure) {
332             my = get_lowest_part_list_y(h, ref, n, height, y_offset, 1);
333             if (refs[1][ref_n] < 0)
334                 nrefs[1] += 1;
335             refs[1][ref_n] = FFMAX(refs[1][ref_n], my);
336         }
337     }
338 }
339
340 /**
341  * Wait until all reference frames are available for MC operations.
342  *
343  * @param h the H264 context
344  */
345 static void await_references(H264Context *h)
346 {
347     MpegEncContext *const s = &h->s;
348     const int mb_xy   = h->mb_xy;
349     const int mb_type = s->current_picture.f.mb_type[mb_xy];
350     int refs[2][48];
351     int nrefs[2] = { 0 };
352     int ref, list;
353
354     memset(refs, -1, sizeof(refs));
355
356     if (IS_16X16(mb_type)) {
357         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 16, 0,
358                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
359     } else if (IS_16X8(mb_type)) {
360         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 8, 0,
361                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
362         get_lowest_part_y(h, refs, 8, 8, 8,
363                           IS_DIR(mb_type, 1, 0), IS_DIR(mb_type, 1, 1), nrefs);
364     } else if (IS_8X16(mb_type)) {
365         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 16, 0,
366                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
367         get_lowest_part_y(h, refs, 4, 16, 0,
368                           IS_DIR(mb_type, 1, 0), IS_DIR(mb_type, 1, 1), nrefs);
369     } else {
370         int i;
371
372         assert(IS_8X8(mb_type));
373
374         for (i = 0; i < 4; i++) {
375             const int sub_mb_type = h->sub_mb_type[i];
376             const int n           = 4 * i;
377             int y_offset          = (i & 2) << 2;
378
379             if (IS_SUB_8X8(sub_mb_type)) {
380                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 8, y_offset,
381                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
382                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
383                                   nrefs);
384             } else if (IS_SUB_8X4(sub_mb_type)) {
385                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 4, y_offset,
386                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
387                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
388                                   nrefs);
389                 get_lowest_part_y(h, refs, n + 2, 4, y_offset + 4,
390                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
391                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
392                                   nrefs);
393             } else if (IS_SUB_4X8(sub_mb_type)) {
394                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 8, y_offset,
395                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
396                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
397                                   nrefs);
398                 get_lowest_part_y(h, refs, n + 1, 8, y_offset,
399                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
400                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
401                                   nrefs);
402             } else {
403                 int j;
404                 assert(IS_SUB_4X4(sub_mb_type));
405                 for (j = 0; j < 4; j++) {
406                     int sub_y_offset = y_offset + 2 * (j & 2);
407                     get_lowest_part_y(h, refs, n + j, 4, sub_y_offset,
408                                       IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
409                                       IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
410                                       nrefs);
411                 }
412             }
413         }
414     }
415
416     for (list = h->list_count - 1; list >= 0; list--)
417         for (ref = 0; ref < 48 && nrefs[list]; ref++) {
418             int row = refs[list][ref];
419             if (row >= 0) {
420                 Picture *ref_pic      = &h->ref_list[list][ref];
421                 int ref_field         = ref_pic->f.reference - 1;
422                 int ref_field_picture = ref_pic->field_picture;
423                 int pic_height        = 16 * s->mb_height >> ref_field_picture;
424
425                 row <<= MB_MBAFF;
426                 nrefs[list]--;
427
428                 if (!FIELD_PICTURE && ref_field_picture) { // frame referencing two fields
429                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
430                                              FFMIN((row >> 1) - !(row & 1),
431                                                    pic_height - 1),
432                                              1);
433                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
434                                              FFMIN((row >> 1), pic_height - 1),
435                                              0);
436                 } else if (FIELD_PICTURE && !ref_field_picture) { // field referencing one field of a frame
437                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
438                                              FFMIN(row * 2 + ref_field,
439                                                    pic_height - 1),
440                                              0);
441                 } else if (FIELD_PICTURE) {
442                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
443                                              FFMIN(row, pic_height - 1),
444                                              ref_field);
445                 } else {
446                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
447                                              FFMIN(row, pic_height - 1),
448                                              0);
449                 }
450             }
451         }
452 }
453
454 static av_always_inline void mc_dir_part(H264Context *h, Picture *pic,
455                                          int n, int square, int height,
456                                          int delta, int list,
457                                          uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
458                                          uint8_t *dest_cr,
459                                          int src_x_offset, int src_y_offset,
460                                          qpel_mc_func *qpix_op,
461                                          h264_chroma_mc_func chroma_op,
462                                          int pixel_shift, int chroma_idc)
463 {
464     MpegEncContext *const s = &h->s;
465     const int mx      = h->mv_cache[list][scan8[n]][0] + src_x_offset * 8;
466     int my            = h->mv_cache[list][scan8[n]][1] + src_y_offset * 8;
467     const int luma_xy = (mx & 3) + ((my & 3) << 2);
468     int offset        = ((mx >> 2) << pixel_shift) + (my >> 2) * h->mb_linesize;
469     uint8_t *src_y    = pic->f.data[0] + offset;
470     uint8_t *src_cb, *src_cr;
471     int extra_width  = h->emu_edge_width;
472     int extra_height = h->emu_edge_height;
473     int emu = 0;
474     const int full_mx    = mx >> 2;
475     const int full_my    = my >> 2;
476     const int pic_width  = 16 * s->mb_width;
477     const int pic_height = 16 * s->mb_height >> MB_FIELD;
478     int ysh;
479
480     if (mx & 7)
481         extra_width -= 3;
482     if (my & 7)
483         extra_height -= 3;
484
485     if (full_mx                <          0 - extra_width  ||
486         full_my                <          0 - extra_height ||
487         full_mx + 16 /*FIXME*/ > pic_width  + extra_width  ||
488         full_my + 16 /*FIXME*/ > pic_height + extra_height) {
489         s->dsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
490                                 src_y - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
491                                 h->mb_linesize,
492                                 16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/, full_mx - 2,
493                                 full_my - 2, pic_width, pic_height);
494         src_y = s->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
495         emu   = 1;
496     }
497
498     qpix_op[luma_xy](dest_y, src_y, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
499     if (!square)
500         qpix_op[luma_xy](dest_y + delta, src_y + delta, h->mb_linesize);
501
502     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
503         return;
504
505     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
506         src_cb = pic->f.data[1] + offset;
507         if (emu) {
508             s->dsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
509                                     src_cb - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
510                                     h->mb_linesize,
511                                     16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/,
512                                     full_mx - 2, full_my - 2,
513                                     pic_width, pic_height);
514             src_cb = s->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
515         }
516         qpix_op[luma_xy](dest_cb, src_cb, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
517         if (!square)
518             qpix_op[luma_xy](dest_cb + delta, src_cb + delta, h->mb_linesize);
519
520         src_cr = pic->f.data[2] + offset;
521         if (emu) {
522             s->dsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
523                                     src_cr - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
524                                     h->mb_linesize,
525                                     16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/,
526                                     full_mx - 2, full_my - 2,
527                                     pic_width, pic_height);
528             src_cr = s->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
529         }
530         qpix_op[luma_xy](dest_cr, src_cr, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
531         if (!square)
532             qpix_op[luma_xy](dest_cr + delta, src_cr + delta, h->mb_linesize);
533         return;
534     }
535
536     ysh = 3 - (chroma_idc == 2 /* yuv422 */);
537     if (chroma_idc == 1 /* yuv420 */ && MB_FIELD) {
538         // chroma offset when predicting from a field of opposite parity
539         my  += 2 * ((s->mb_y & 1) - (pic->f.reference - 1));
540         emu |= (my >> 3) < 0 || (my >> 3) + 8 >= (pic_height >> 1);
541     }
542
543     src_cb = pic->f.data[1] + ((mx >> 3) << pixel_shift) +
544              (my >> ysh) * h->mb_uvlinesize;
545     src_cr = pic->f.data[2] + ((mx >> 3) << pixel_shift) +
546              (my >> ysh) * h->mb_uvlinesize;
547
548     if (emu) {
549         s->dsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src_cb, h->mb_uvlinesize,
550                                 9, 8 * chroma_idc + 1, (mx >> 3), (my >> ysh),
551                                 pic_width >> 1, pic_height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */));
552         src_cb = s->edge_emu_buffer;
553     }
554     chroma_op(dest_cb, src_cb, h->mb_uvlinesize,
555               height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */),
556               mx & 7, (my << (chroma_idc == 2 /* yuv422 */)) & 7);
557
558     if (emu) {
559         s->dsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src_cr, h->mb_uvlinesize,
560                                 9, 8 * chroma_idc + 1, (mx >> 3), (my >> ysh),
561                                 pic_width >> 1, pic_height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */));
562         src_cr = s->edge_emu_buffer;
563     }
564     chroma_op(dest_cr, src_cr, h->mb_uvlinesize, height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */),
565               mx & 7, (my << (chroma_idc == 2 /* yuv422 */)) & 7);
566 }
567
568 static av_always_inline void mc_part_std(H264Context *h, int n, int square,
569                                          int height, int delta,
570                                          uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
571                                          uint8_t *dest_cr,
572                                          int x_offset, int y_offset,
573                                          qpel_mc_func *qpix_put,
574                                          h264_chroma_mc_func chroma_put,
575                                          qpel_mc_func *qpix_avg,
576                                          h264_chroma_mc_func chroma_avg,
577                                          int list0, int list1,
578                                          int pixel_shift, int chroma_idc)
579 {
580     MpegEncContext *const s       = &h->s;
581     qpel_mc_func *qpix_op         = qpix_put;
582     h264_chroma_mc_func chroma_op = chroma_put;
583
584     dest_y += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
585     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
586         dest_cb += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
587         dest_cr += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
588     } else if (chroma_idc == 2 /* yuv422 */) {
589         dest_cb += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
590         dest_cr += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
591     } else { /* yuv420 */
592         dest_cb += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
593         dest_cr += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
594     }
595     x_offset += 8 * s->mb_x;
596     y_offset += 8 * (s->mb_y >> MB_FIELD);
597
598     if (list0) {
599         Picture *ref = &h->ref_list[0][h->ref_cache[0][scan8[n]]];
600         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, 0,
601                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
602                     qpix_op, chroma_op, pixel_shift, chroma_idc);
603
604         qpix_op   = qpix_avg;
605         chroma_op = chroma_avg;
606     }
607
608     if (list1) {
609         Picture *ref = &h->ref_list[1][h->ref_cache[1][scan8[n]]];
610         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, 1,
611                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
612                     qpix_op, chroma_op, pixel_shift, chroma_idc);
613     }
614 }
615
616 static av_always_inline void mc_part_weighted(H264Context *h, int n, int square,
617                                               int height, int delta,
618                                               uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
619                                               uint8_t *dest_cr,
620                                               int x_offset, int y_offset,
621                                               qpel_mc_func *qpix_put,
622                                               h264_chroma_mc_func chroma_put,
623                                               h264_weight_func luma_weight_op,
624                                               h264_weight_func chroma_weight_op,
625                                               h264_biweight_func luma_weight_avg,
626                                               h264_biweight_func chroma_weight_avg,
627                                               int list0, int list1,
628                                               int pixel_shift, int chroma_idc)
629 {
630     MpegEncContext *const s = &h->s;
631     int chroma_height;
632
633     dest_y += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
634     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
635         chroma_height     = height;
636         chroma_weight_avg = luma_weight_avg;
637         chroma_weight_op  = luma_weight_op;
638         dest_cb += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
639         dest_cr += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
640     } else if (chroma_idc == 2 /* yuv422 */) {
641         chroma_height = height;
642         dest_cb      += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
643         dest_cr      += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
644     } else { /* yuv420 */
645         chroma_height = height >> 1;
646         dest_cb      += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
647         dest_cr      += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
648     }
649     x_offset += 8 * s->mb_x;
650     y_offset += 8 * (s->mb_y >> MB_FIELD);
651
652     if (list0 && list1) {
653         /* don't optimize for luma-only case, since B-frames usually
654          * use implicit weights => chroma too. */
655         uint8_t *tmp_cb = h->bipred_scratchpad;
656         uint8_t *tmp_cr = h->bipred_scratchpad + (16 << pixel_shift);
657         uint8_t *tmp_y  = h->bipred_scratchpad + 16 * h->mb_uvlinesize;
658         int refn0       = h->ref_cache[0][scan8[n]];
659         int refn1       = h->ref_cache[1][scan8[n]];
660
661         mc_dir_part(h, &h->ref_list[0][refn0], n, square, height, delta, 0,
662                     dest_y, dest_cb, dest_cr,
663                     x_offset, y_offset, qpix_put, chroma_put,
664                     pixel_shift, chroma_idc);
665         mc_dir_part(h, &h->ref_list[1][refn1], n, square, height, delta, 1,
666                     tmp_y, tmp_cb, tmp_cr,
667                     x_offset, y_offset, qpix_put, chroma_put,
668                     pixel_shift, chroma_idc);
669
670         if (h->use_weight == 2) {
671             int weight0 = h->implicit_weight[refn0][refn1][s->mb_y & 1];
672             int weight1 = 64 - weight0;
673             luma_weight_avg(dest_y, tmp_y, h->mb_linesize,
674                             height, 5, weight0, weight1, 0);
675             chroma_weight_avg(dest_cb, tmp_cb, h->mb_uvlinesize,
676                               chroma_height, 5, weight0, weight1, 0);
677             chroma_weight_avg(dest_cr, tmp_cr, h->mb_uvlinesize,
678                               chroma_height, 5, weight0, weight1, 0);
679         } else {
680             luma_weight_avg(dest_y, tmp_y, h->mb_linesize, height,
681                             h->luma_log2_weight_denom,
682                             h->luma_weight[refn0][0][0],
683                             h->luma_weight[refn1][1][0],
684                             h->luma_weight[refn0][0][1] +
685                             h->luma_weight[refn1][1][1]);
686             chroma_weight_avg(dest_cb, tmp_cb, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
687                               h->chroma_log2_weight_denom,
688                               h->chroma_weight[refn0][0][0][0],
689                               h->chroma_weight[refn1][1][0][0],
690                               h->chroma_weight[refn0][0][0][1] +
691                               h->chroma_weight[refn1][1][0][1]);
692             chroma_weight_avg(dest_cr, tmp_cr, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
693                               h->chroma_log2_weight_denom,
694                               h->chroma_weight[refn0][0][1][0],
695                               h->chroma_weight[refn1][1][1][0],
696                               h->chroma_weight[refn0][0][1][1] +
697                               h->chroma_weight[refn1][1][1][1]);
698         }
699     } else {
700         int list     = list1 ? 1 : 0;
701         int refn     = h->ref_cache[list][scan8[n]];
702         Picture *ref = &h->ref_list[list][refn];
703         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, list,
704                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
705                     qpix_put, chroma_put, pixel_shift, chroma_idc);
706
707         luma_weight_op(dest_y, h->mb_linesize, height,
708                        h->luma_log2_weight_denom,
709                        h->luma_weight[refn][list][0],
710                        h->luma_weight[refn][list][1]);
711         if (h->use_weight_chroma) {
712             chroma_weight_op(dest_cb, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
713                              h->chroma_log2_weight_denom,
714                              h->chroma_weight[refn][list][0][0],
715                              h->chroma_weight[refn][list][0][1]);
716             chroma_weight_op(dest_cr, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
717                              h->chroma_log2_weight_denom,
718                              h->chroma_weight[refn][list][1][0],
719                              h->chroma_weight[refn][list][1][1]);
720         }
721     }
722 }
723
724 static av_always_inline void prefetch_motion(H264Context *h, int list,
725                                              int pixel_shift, int chroma_idc)
726 {
727     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
728      * optimized for 64byte cache lines */
729     MpegEncContext *const s = &h->s;
730     const int refn = h->ref_cache[list][scan8[0]];
731     if (refn >= 0) {
732         const int mx  = (h->mv_cache[list][scan8[0]][0] >> 2) + 16 * s->mb_x + 8;
733         const int my  = (h->mv_cache[list][scan8[0]][1] >> 2) + 16 * s->mb_y;
734         uint8_t **src = h->ref_list[list][refn].f.data;
735         int off       = (mx << pixel_shift) +
736                         (my + (s->mb_x & 3) * 4) * h->mb_linesize +
737                         (64 << pixel_shift);
738         s->dsp.prefetch(src[0] + off, s->linesize, 4);
739         if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
740             s->dsp.prefetch(src[1] + off, s->linesize, 4);
741             s->dsp.prefetch(src[2] + off, s->linesize, 4);
742         } else {
743             off = ((mx >> 1) << pixel_shift) +
744                   ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize +
745                   (64 << pixel_shift);
746             s->dsp.prefetch(src[1] + off, src[2] - src[1], 2);
747         }
748     }
749 }
750
751 static void free_tables(H264Context *h, int free_rbsp)
752 {
753     int i;
754     H264Context *hx;
755
756     av_freep(&h->intra4x4_pred_mode);
757     av_freep(&h->chroma_pred_mode_table);
758     av_freep(&h->cbp_table);
759     av_freep(&h->mvd_table[0]);
760     av_freep(&h->mvd_table[1]);
761     av_freep(&h->direct_table);
762     av_freep(&h->non_zero_count);
763     av_freep(&h->slice_table_base);
764     h->slice_table = NULL;
765     av_freep(&h->list_counts);
766
767     av_freep(&h->mb2b_xy);
768     av_freep(&h->mb2br_xy);
769
770     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++) {
771         hx = h->thread_context[i];
772         if (!hx)
773             continue;
774         av_freep(&hx->top_borders[1]);
775         av_freep(&hx->top_borders[0]);
776         av_freep(&hx->bipred_scratchpad);
777         if (free_rbsp) {
778             av_freep(&hx->rbsp_buffer[1]);
779             av_freep(&hx->rbsp_buffer[0]);
780             hx->rbsp_buffer_size[0] = 0;
781             hx->rbsp_buffer_size[1] = 0;
782         }
783         if (i)
784             av_freep(&h->thread_context[i]);
785     }
786 }
787
788 static void init_dequant8_coeff_table(H264Context *h)
789 {
790     int i, j, q, x;
791     const int max_qp = 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
792
793     for (i = 0; i < 6; i++) {
794         h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[i];
795         for (j = 0; j < i; j++)
796             if (!memcmp(h->pps.scaling_matrix8[j], h->pps.scaling_matrix8[i],
797                         64 * sizeof(uint8_t))) {
798                 h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[j];
799                 break;
800             }
801         if (j < i)
802             continue;
803
804         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
805             int shift = div6[q];
806             int idx   = rem6[q];
807             for (x = 0; x < 64; x++)
808                 h->dequant8_coeff[i][q][(x >> 3) | ((x & 7) << 3)] =
809                     ((uint32_t)dequant8_coeff_init[idx][dequant8_coeff_init_scan[((x >> 1) & 12) | (x & 3)]] *
810                      h->pps.scaling_matrix8[i][x]) << shift;
811         }
812     }
813 }
814
815 static void init_dequant4_coeff_table(H264Context *h)
816 {
817     int i, j, q, x;
818     const int max_qp = 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
819     for (i = 0; i < 6; i++) {
820         h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[i];
821         for (j = 0; j < i; j++)
822             if (!memcmp(h->pps.scaling_matrix4[j], h->pps.scaling_matrix4[i],
823                         16 * sizeof(uint8_t))) {
824                 h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[j];
825                 break;
826             }
827         if (j < i)
828             continue;
829
830         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
831             int shift = div6[q] + 2;
832             int idx   = rem6[q];
833             for (x = 0; x < 16; x++)
834                 h->dequant4_coeff[i][q][(x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)] =
835                     ((uint32_t)dequant4_coeff_init[idx][(x & 1) + ((x >> 2) & 1)] *
836                      h->pps.scaling_matrix4[i][x]) << shift;
837         }
838     }
839 }
840
841 static void init_dequant_tables(H264Context *h)
842 {
843     int i, x;
844     init_dequant4_coeff_table(h);
845     if (h->pps.transform_8x8_mode)
846         init_dequant8_coeff_table(h);
847     if (h->sps.transform_bypass) {
848         for (i = 0; i < 6; i++)
849             for (x = 0; x < 16; x++)
850                 h->dequant4_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
851         if (h->pps.transform_8x8_mode)
852             for (i = 0; i < 6; i++)
853                 for (x = 0; x < 64; x++)
854                     h->dequant8_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
855     }
856 }
857
858 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h)
859 {
860     MpegEncContext *const s = &h->s;
861     const int big_mb_num    = s->mb_stride * (s->mb_height + 1);
862     const int row_mb_num    = s->mb_stride * 2 * s->avctx->thread_count;
863     int x, y;
864
865     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->intra4x4_pred_mode,
866                       row_mb_num * 8 * sizeof(uint8_t), fail)
867     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->non_zero_count,
868                       big_mb_num * 48 * sizeof(uint8_t), fail)
869     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->slice_table_base,
870                       (big_mb_num + s->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base), fail)
871     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->cbp_table,
872                       big_mb_num * sizeof(uint16_t), fail)
873     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->chroma_pred_mode_table,
874                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
875     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mvd_table[0],
876                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
877     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mvd_table[1],
878                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
879     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->direct_table,
880                       4 * big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
881     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->list_counts,
882                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
883
884     memset(h->slice_table_base, -1,
885            (big_mb_num + s->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base));
886     h->slice_table = h->slice_table_base + s->mb_stride * 2 + 1;
887
888     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mb2b_xy,
889                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
890     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mb2br_xy,
891                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
892     for (y = 0; y < s->mb_height; y++)
893         for (x = 0; x < s->mb_width; x++) {
894             const int mb_xy = x + y * s->mb_stride;
895             const int b_xy  = 4 * x + 4 * y * h->b_stride;
896
897             h->mb2b_xy[mb_xy]  = b_xy;
898             h->mb2br_xy[mb_xy] = 8 * (FMO ? mb_xy : (mb_xy % (2 * s->mb_stride)));
899         }
900
901     if (!h->dequant4_coeff[0])
902         init_dequant_tables(h);
903
904     return 0;
905
906 fail:
907     free_tables(h, 1);
908     return -1;
909 }
910
911 /**
912  * Mimic alloc_tables(), but for every context thread.
913  */
914 static void clone_tables(H264Context *dst, H264Context *src, int i)
915 {
916     MpegEncContext *const s     = &src->s;
917     dst->intra4x4_pred_mode     = src->intra4x4_pred_mode + i * 8 * 2 * s->mb_stride;
918     dst->non_zero_count         = src->non_zero_count;
919     dst->slice_table            = src->slice_table;
920     dst->cbp_table              = src->cbp_table;
921     dst->mb2b_xy                = src->mb2b_xy;
922     dst->mb2br_xy               = src->mb2br_xy;
923     dst->chroma_pred_mode_table = src->chroma_pred_mode_table;
924     dst->mvd_table[0]           = src->mvd_table[0] + i * 8 * 2 * s->mb_stride;
925     dst->mvd_table[1]           = src->mvd_table[1] + i * 8 * 2 * s->mb_stride;
926     dst->direct_table           = src->direct_table;
927     dst->list_counts            = src->list_counts;
928     dst->bipred_scratchpad      = NULL;
929     ff_h264_pred_init(&dst->hpc, src->s.codec_id, src->sps.bit_depth_luma,
930                       src->sps.chroma_format_idc);
931 }
932
933 /**
934  * Init context
935  * Allocate buffers which are not shared amongst multiple threads.
936  */
937 static int context_init(H264Context *h)
938 {
939     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->top_borders[0],
940                       h->s.mb_width * 16 * 3 * sizeof(uint8_t) * 2, fail)
941     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->top_borders[1],
942                       h->s.mb_width * 16 * 3 * sizeof(uint8_t) * 2, fail)
943
944     h->ref_cache[0][scan8[5]  + 1] =
945     h->ref_cache[0][scan8[7]  + 1] =
946     h->ref_cache[0][scan8[13] + 1] =
947     h->ref_cache[1][scan8[5]  + 1] =
948     h->ref_cache[1][scan8[7]  + 1] =
949     h->ref_cache[1][scan8[13] + 1] = PART_NOT_AVAILABLE;
950
951     return 0;
952
953 fail:
954     return -1; // free_tables will clean up for us
955 }
956
957 static int decode_nal_units(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size);
958
959 static av_cold void common_init(H264Context *h)
960 {
961     MpegEncContext *const s = &h->s;
962
963     s->width    = s->avctx->width;
964     s->height   = s->avctx->height;
965     s->codec_id = s->avctx->codec->id;
966
967     ff_h264dsp_init(&h->h264dsp, 8, 1);
968     ff_h264_pred_init(&h->hpc, s->codec_id, 8, 1);
969
970     h->dequant_coeff_pps = -1;
971     s->unrestricted_mv   = 1;
972
973     /* needed so that IDCT permutation is known early */
974     ff_dsputil_init(&s->dsp, s->avctx);
975
976     memset(h->pps.scaling_matrix4, 16, 6 * 16 * sizeof(uint8_t));
977     memset(h->pps.scaling_matrix8, 16, 2 * 64 * sizeof(uint8_t));
978 }
979
980 int ff_h264_decode_extradata(H264Context *h)
981 {
982     AVCodecContext *avctx = h->s.avctx;
983
984     if (avctx->extradata[0] == 1) {
985         int i, cnt, nalsize;
986         unsigned char *p = avctx->extradata;
987
988         h->is_avc = 1;
989
990         if (avctx->extradata_size < 7) {
991             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "avcC too short\n");
992             return -1;
993         }
994         /* sps and pps in the avcC always have length coded with 2 bytes,
995          * so put a fake nal_length_size = 2 while parsing them */
996         h->nal_length_size = 2;
997         // Decode sps from avcC
998         cnt = *(p + 5) & 0x1f; // Number of sps
999         p  += 6;
1000         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1001             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
1002             if (p - avctx->extradata + nalsize > avctx->extradata_size)
1003                 return -1;
1004             if (decode_nal_units(h, p, nalsize) < 0) {
1005                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1006                        "Decoding sps %d from avcC failed\n", i);
1007                 return -1;
1008             }
1009             p += nalsize;
1010         }
1011         // Decode pps from avcC
1012         cnt = *(p++); // Number of pps
1013         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1014             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
1015             if (p - avctx->extradata + nalsize > avctx->extradata_size)
1016                 return -1;
1017             if (decode_nal_units(h, p, nalsize) < 0) {
1018                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1019                        "Decoding pps %d from avcC failed\n", i);
1020                 return -1;
1021             }
1022             p += nalsize;
1023         }
1024         // Now store right nal length size, that will be used to parse all other nals
1025         h->nal_length_size = (avctx->extradata[4] & 0x03) + 1;
1026     } else {
1027         h->is_avc = 0;
1028         if (decode_nal_units(h, avctx->extradata, avctx->extradata_size) < 0)
1029             return -1;
1030     }
1031     return 0;
1032 }
1033
1034 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1035 {
1036     H264Context *h = avctx->priv_data;
1037     MpegEncContext *const s = &h->s;
1038     int i;
1039
1040     ff_MPV_decode_defaults(s);
1041
1042     s->avctx = avctx;
1043     common_init(h);
1044
1045     s->out_format      = FMT_H264;
1046     s->workaround_bugs = avctx->workaround_bugs;
1047
1048     /* set defaults */
1049     // s->decode_mb = ff_h263_decode_mb;
1050     s->quarter_sample = 1;
1051     if (!avctx->has_b_frames)
1052         s->low_delay = 1;
1053
1054     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
1055
1056     ff_h264_decode_init_vlc();
1057
1058     h->pixel_shift = 0;
1059     h->sps.bit_depth_luma = avctx->bits_per_raw_sample = 8;
1060
1061     h->thread_context[0] = h;
1062     h->outputed_poc      = h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1063     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
1064         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
1065     h->prev_poc_msb = 1 << 16;
1066     h->x264_build   = -1;
1067     ff_h264_reset_sei(h);
1068     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1069         if (avctx->ticks_per_frame == 1)
1070             s->avctx->time_base.den *= 2;
1071         avctx->ticks_per_frame = 2;
1072     }
1073
1074     if (avctx->extradata_size > 0 && avctx->extradata &&
1075         ff_h264_decode_extradata(h))
1076         return -1;
1077
1078     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1079         s->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
1080         s->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
1081         s->low_delay           = 0;
1082     }
1083
1084     return 0;
1085 }
1086
1087 #define IN_RANGE(a, b, size) (((a) >= (b)) && ((a) < ((b) + (size))))
1088
1089 static void copy_picture_range(Picture **to, Picture **from, int count,
1090                                MpegEncContext *new_base,
1091                                MpegEncContext *old_base)
1092 {
1093     int i;
1094
1095     for (i = 0; i < count; i++) {
1096         assert((IN_RANGE(from[i], old_base, sizeof(*old_base)) ||
1097                 IN_RANGE(from[i], old_base->picture,
1098                          sizeof(Picture) * old_base->picture_count) ||
1099                 !from[i]));
1100         to[i] = REBASE_PICTURE(from[i], new_base, old_base);
1101     }
1102 }
1103
1104 static void copy_parameter_set(void **to, void **from, int count, int size)
1105 {
1106     int i;
1107
1108     for (i = 0; i < count; i++) {
1109         if (to[i] && !from[i])
1110             av_freep(&to[i]);
1111         else if (from[i] && !to[i])
1112             to[i] = av_malloc(size);
1113
1114         if (from[i])
1115             memcpy(to[i], from[i], size);
1116     }
1117 }
1118
1119 static int decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
1120 {
1121     H264Context *h = avctx->priv_data;
1122
1123     if (!avctx->internal->is_copy)
1124         return 0;
1125     memset(h->sps_buffers, 0, sizeof(h->sps_buffers));
1126     memset(h->pps_buffers, 0, sizeof(h->pps_buffers));
1127
1128     return 0;
1129 }
1130
1131 #define copy_fields(to, from, start_field, end_field)                   \
1132     memcpy(&to->start_field, &from->start_field,                        \
1133            (char *)&to->end_field - (char *)&to->start_field)
1134
1135 static int decode_update_thread_context(AVCodecContext *dst,
1136                                         const AVCodecContext *src)
1137 {
1138     H264Context *h = dst->priv_data, *h1 = src->priv_data;
1139     MpegEncContext *const s = &h->s, *const s1 = &h1->s;
1140     int inited = s->context_initialized, err;
1141     int i;
1142
1143     if (dst == src || !s1->context_initialized)
1144         return 0;
1145
1146     err = ff_mpeg_update_thread_context(dst, src);
1147     if (err)
1148         return err;
1149
1150     // FIXME handle width/height changing
1151     if (!inited) {
1152         for (i = 0; i < MAX_SPS_COUNT; i++)
1153             av_freep(h->sps_buffers + i);
1154
1155         for (i = 0; i < MAX_PPS_COUNT; i++)
1156             av_freep(h->pps_buffers + i);
1157
1158         // copy all fields after MpegEnc
1159         memcpy(&h->s + 1, &h1->s + 1,
1160                sizeof(H264Context) - sizeof(MpegEncContext));
1161         memset(h->sps_buffers, 0, sizeof(h->sps_buffers));
1162         memset(h->pps_buffers, 0, sizeof(h->pps_buffers));
1163         if (ff_h264_alloc_tables(h) < 0) {
1164             av_log(dst, AV_LOG_ERROR, "Could not allocate memory for h264\n");
1165             return AVERROR(ENOMEM);
1166         }
1167         context_init(h);
1168
1169         for (i = 0; i < 2; i++) {
1170             h->rbsp_buffer[i]      = NULL;
1171             h->rbsp_buffer_size[i] = 0;
1172         }
1173         h->bipred_scratchpad = NULL;
1174
1175         h->thread_context[0] = h;
1176
1177         s->dsp.clear_blocks(h->mb);
1178         s->dsp.clear_blocks(h->mb + (24 * 16 << h->pixel_shift));
1179     }
1180
1181     /* frame_start may not be called for the next thread (if it's decoding
1182      * a bottom field) so this has to be allocated here */
1183     if (!h->bipred_scratchpad)
1184         h->bipred_scratchpad = av_malloc(16 * 6 * s->linesize);
1185
1186     // extradata/NAL handling
1187     h->is_avc = h1->is_avc;
1188
1189     // SPS/PPS
1190     copy_parameter_set((void **)h->sps_buffers, (void **)h1->sps_buffers,
1191                        MAX_SPS_COUNT, sizeof(SPS));
1192     h->sps = h1->sps;
1193     copy_parameter_set((void **)h->pps_buffers, (void **)h1->pps_buffers,
1194                        MAX_PPS_COUNT, sizeof(PPS));
1195     h->pps = h1->pps;
1196
1197     // Dequantization matrices
1198     // FIXME these are big - can they be only copied when PPS changes?
1199     copy_fields(h, h1, dequant4_buffer, dequant4_coeff);
1200
1201     for (i = 0; i < 6; i++)
1202         h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[0] +
1203                                (h1->dequant4_coeff[i] - h1->dequant4_buffer[0]);
1204
1205     for (i = 0; i < 6; i++)
1206         h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[0] +
1207                                (h1->dequant8_coeff[i] - h1->dequant8_buffer[0]);
1208
1209     h->dequant_coeff_pps = h1->dequant_coeff_pps;
1210
1211     // POC timing
1212     copy_fields(h, h1, poc_lsb, redundant_pic_count);
1213
1214     // reference lists
1215     copy_fields(h, h1, ref_count, list_count);
1216     copy_fields(h, h1, ref_list, intra_gb);
1217     copy_fields(h, h1, short_ref, cabac_init_idc);
1218
1219     copy_picture_range(h->short_ref, h1->short_ref, 32, s, s1);
1220     copy_picture_range(h->long_ref, h1->long_ref, 32, s, s1);
1221     copy_picture_range(h->delayed_pic, h1->delayed_pic,
1222                        MAX_DELAYED_PIC_COUNT + 2, s, s1);
1223
1224     h->last_slice_type = h1->last_slice_type;
1225
1226     if (!s->current_picture_ptr)
1227         return 0;
1228
1229     if (!s->droppable) {
1230         err = ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index);
1231         h->prev_poc_msb = h->poc_msb;
1232         h->prev_poc_lsb = h->poc_lsb;
1233     }
1234     h->prev_frame_num_offset = h->frame_num_offset;
1235     h->prev_frame_num        = h->frame_num;
1236     h->outputed_poc          = h->next_outputed_poc;
1237
1238     return err;
1239 }
1240
1241 int ff_h264_frame_start(H264Context *h)
1242 {
1243     MpegEncContext *const s = &h->s;
1244     int i;
1245     const int pixel_shift = h->pixel_shift;
1246
1247     if (ff_MPV_frame_start(s, s->avctx) < 0)
1248         return -1;
1249     ff_er_frame_start(s);
1250     /*
1251      * ff_MPV_frame_start uses pict_type to derive key_frame.
1252      * This is incorrect for H.264; IDR markings must be used.
1253      * Zero here; IDR markings per slice in frame or fields are ORed in later.
1254      * See decode_nal_units().
1255      */
1256     s->current_picture_ptr->f.key_frame = 0;
1257     s->current_picture_ptr->mmco_reset  = 0;
1258
1259     assert(s->linesize && s->uvlinesize);
1260
1261     for (i = 0; i < 16; i++) {
1262         h->block_offset[i]           = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 4 * s->linesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1263         h->block_offset[48 + i]      = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 8 * s->linesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1264     }
1265     for (i = 0; i < 16; i++) {
1266         h->block_offset[16 + i]      =
1267         h->block_offset[32 + i]      = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 4 * s->uvlinesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1268         h->block_offset[48 + 16 + i] =
1269         h->block_offset[48 + 32 + i] = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 8 * s->uvlinesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1270     }
1271
1272     /* can't be in alloc_tables because linesize isn't known there.
1273      * FIXME: redo bipred weight to not require extra buffer? */
1274     for (i = 0; i < s->slice_context_count; i++)
1275         if (h->thread_context[i] && !h->thread_context[i]->bipred_scratchpad)
1276             h->thread_context[i]->bipred_scratchpad = av_malloc(16 * 6 * s->linesize);
1277
1278     /* Some macroblocks can be accessed before they're available in case
1279      * of lost slices, MBAFF or threading. */
1280     memset(h->slice_table, -1,
1281            (s->mb_height * s->mb_stride - 1) * sizeof(*h->slice_table));
1282
1283     // s->decode = (s->flags & CODEC_FLAG_PSNR) || !s->encoding ||
1284     //             s->current_picture.f.reference /* || h->contains_intra */ || 1;
1285
1286     /* We mark the current picture as non-reference after allocating it, so
1287      * that if we break out due to an error it can be released automatically
1288      * in the next ff_MPV_frame_start().
1289      * SVQ3 as well as most other codecs have only last/next/current and thus
1290      * get released even with set reference, besides SVQ3 and others do not
1291      * mark frames as reference later "naturally". */
1292     if (s->codec_id != AV_CODEC_ID_SVQ3)
1293         s->current_picture_ptr->f.reference = 0;
1294
1295     s->current_picture_ptr->field_poc[0]     =
1296         s->current_picture_ptr->field_poc[1] = INT_MAX;
1297
1298     h->next_output_pic = NULL;
1299
1300     assert(s->current_picture_ptr->long_ref == 0);
1301
1302     return 0;
1303 }
1304
1305 /**
1306  * Run setup operations that must be run after slice header decoding.
1307  * This includes finding the next displayed frame.
1308  *
1309  * @param h h264 master context
1310  * @param setup_finished enough NALs have been read that we can call
1311  * ff_thread_finish_setup()
1312  */
1313 static void decode_postinit(H264Context *h, int setup_finished)
1314 {
1315     MpegEncContext *const s = &h->s;
1316     Picture *out = s->current_picture_ptr;
1317     Picture *cur = s->current_picture_ptr;
1318     int i, pics, out_of_order, out_idx;
1319     int invalid = 0, cnt = 0;
1320
1321     s->current_picture_ptr->f.qscale_type = FF_QSCALE_TYPE_H264;
1322     s->current_picture_ptr->f.pict_type   = s->pict_type;
1323
1324     if (h->next_output_pic)
1325         return;
1326
1327     if (cur->field_poc[0] == INT_MAX || cur->field_poc[1] == INT_MAX) {
1328         /* FIXME: if we have two PAFF fields in one packet, we can't start
1329          * the next thread here. If we have one field per packet, we can.
1330          * The check in decode_nal_units() is not good enough to find this
1331          * yet, so we assume the worst for now. */
1332         // if (setup_finished)
1333         //    ff_thread_finish_setup(s->avctx);
1334         return;
1335     }
1336
1337     cur->f.interlaced_frame = 0;
1338     cur->f.repeat_pict      = 0;
1339
1340     /* Signal interlacing information externally. */
1341     /* Prioritize picture timing SEI information over used
1342      * decoding process if it exists. */
1343
1344     if (h->sps.pic_struct_present_flag) {
1345         switch (h->sei_pic_struct) {
1346         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME:
1347             break;
1348         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_FIELD:
1349         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_FIELD:
1350             cur->f.interlaced_frame = 1;
1351             break;
1352         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM:
1353         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP:
1354             if (FIELD_OR_MBAFF_PICTURE)
1355                 cur->f.interlaced_frame = 1;
1356             else
1357                 // try to flag soft telecine progressive
1358                 cur->f.interlaced_frame = h->prev_interlaced_frame;
1359             break;
1360         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP:
1361         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM:
1362             /* Signal the possibility of telecined film externally
1363              * (pic_struct 5,6). From these hints, let the applications
1364              * decide if they apply deinterlacing. */
1365             cur->f.repeat_pict = 1;
1366             break;
1367         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING:
1368             // Force progressive here, doubling interlaced frame is a bad idea.
1369             cur->f.repeat_pict = 2;
1370             break;
1371         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING:
1372             cur->f.repeat_pict = 4;
1373             break;
1374         }
1375
1376         if ((h->sei_ct_type & 3) &&
1377             h->sei_pic_struct <= SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP)
1378             cur->f.interlaced_frame = (h->sei_ct_type & (1 << 1)) != 0;
1379     } else {
1380         /* Derive interlacing flag from used decoding process. */
1381         cur->f.interlaced_frame = FIELD_OR_MBAFF_PICTURE;
1382     }
1383     h->prev_interlaced_frame = cur->f.interlaced_frame;
1384
1385     if (cur->field_poc[0] != cur->field_poc[1]) {
1386         /* Derive top_field_first from field pocs. */
1387         cur->f.top_field_first = cur->field_poc[0] < cur->field_poc[1];
1388     } else {
1389         if (cur->f.interlaced_frame || h->sps.pic_struct_present_flag) {
1390             /* Use picture timing SEI information. Even if it is a
1391              * information of a past frame, better than nothing. */
1392             if (h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM ||
1393                 h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP)
1394                 cur->f.top_field_first = 1;
1395             else
1396                 cur->f.top_field_first = 0;
1397         } else {
1398             /* Most likely progressive */
1399             cur->f.top_field_first = 0;
1400         }
1401     }
1402
1403     // FIXME do something with unavailable reference frames
1404
1405     /* Sort B-frames into display order */
1406
1407     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1408         s->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
1409         s->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
1410         s->low_delay           = 0;
1411     }
1412
1413     if (s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT &&
1414         !h->sps.bitstream_restriction_flag) {
1415         s->avctx->has_b_frames = MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1;
1416         s->low_delay           = 0;
1417     }
1418
1419     pics = 0;
1420     while (h->delayed_pic[pics])
1421         pics++;
1422
1423     assert(pics <= MAX_DELAYED_PIC_COUNT);
1424
1425     h->delayed_pic[pics++] = cur;
1426     if (cur->f.reference == 0)
1427         cur->f.reference = DELAYED_PIC_REF;
1428
1429     /* Frame reordering. This code takes pictures from coding order and sorts
1430      * them by their incremental POC value into display order. It supports POC
1431      * gaps, MMCO reset codes and random resets.
1432      * A "display group" can start either with a IDR frame (f.key_frame = 1),
1433      * and/or can be closed down with a MMCO reset code. In sequences where
1434      * there is no delay, we can't detect that (since the frame was already
1435      * output to the user), so we also set h->mmco_reset to detect the MMCO
1436      * reset code.
1437      * FIXME: if we detect insufficient delays (as per s->avctx->has_b_frames),
1438      * we increase the delay between input and output. All frames affected by
1439      * the lag (e.g. those that should have been output before another frame
1440      * that we already returned to the user) will be dropped. This is a bug
1441      * that we will fix later. */
1442     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++) {
1443         cnt     += out->poc < h->last_pocs[i];
1444         invalid += out->poc == INT_MIN;
1445     }
1446     if (!h->mmco_reset && !cur->f.key_frame &&
1447         cnt + invalid == MAX_DELAYED_PIC_COUNT && cnt > 0) {
1448         h->mmco_reset = 2;
1449         if (pics > 1)
1450             h->delayed_pic[pics - 2]->mmco_reset = 2;
1451     }
1452     if (h->mmco_reset || cur->f.key_frame) {
1453         for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
1454             h->last_pocs[i] = INT_MIN;
1455         cnt     = 0;
1456         invalid = MAX_DELAYED_PIC_COUNT;
1457     }
1458     out     = h->delayed_pic[0];
1459     out_idx = 0;
1460     for (i = 1; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT &&
1461                 h->delayed_pic[i] &&
1462                 !h->delayed_pic[i - 1]->mmco_reset &&
1463                 !h->delayed_pic[i]->f.key_frame;
1464          i++)
1465         if (h->delayed_pic[i]->poc < out->poc) {
1466             out     = h->delayed_pic[i];
1467             out_idx = i;
1468         }
1469     if (s->avctx->has_b_frames == 0 &&
1470         (h->delayed_pic[0]->f.key_frame || h->mmco_reset))
1471         h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1472     out_of_order = !out->f.key_frame && !h->mmco_reset &&
1473                    (out->poc < h->next_outputed_poc);
1474
1475     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1476         s->avctx->has_b_frames >= h->sps.num_reorder_frames) {
1477     } else if (out_of_order && pics - 1 == s->avctx->has_b_frames &&
1478                s->avctx->has_b_frames < MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
1479         if (invalid + cnt < MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
1480             s->avctx->has_b_frames = FFMAX(s->avctx->has_b_frames, cnt);
1481         }
1482         s->low_delay = 0;
1483     } else if (s->low_delay &&
1484                ((h->next_outputed_poc != INT_MIN &&
1485                  out->poc > h->next_outputed_poc + 2) ||
1486                 cur->f.pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B)) {
1487         s->low_delay = 0;
1488         s->avctx->has_b_frames++;
1489     }
1490
1491     if (pics > s->avctx->has_b_frames) {
1492         out->f.reference &= ~DELAYED_PIC_REF;
1493         // for frame threading, the owner must be the second field's thread or
1494         // else the first thread can release the picture and reuse it unsafely
1495         out->owner2       = s;
1496         for (i = out_idx; h->delayed_pic[i]; i++)
1497             h->delayed_pic[i] = h->delayed_pic[i + 1];
1498     }
1499     memmove(h->last_pocs, &h->last_pocs[1],
1500             sizeof(*h->last_pocs) * (MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1));
1501     h->last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1] = cur->poc;
1502     if (!out_of_order && pics > s->avctx->has_b_frames) {
1503         h->next_output_pic = out;
1504         if (out->mmco_reset) {
1505             if (out_idx > 0) {
1506                 h->next_outputed_poc                    = out->poc;
1507                 h->delayed_pic[out_idx - 1]->mmco_reset = out->mmco_reset;
1508             } else {
1509                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1510             }
1511         } else {
1512             if (out_idx == 0 && pics > 1 && h->delayed_pic[0]->f.key_frame) {
1513                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1514             } else {
1515                 h->next_outputed_poc = out->poc;
1516             }
1517         }
1518         h->mmco_reset = 0;
1519     } else {
1520         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no picture\n");
1521     }
1522
1523     if (setup_finished)
1524         ff_thread_finish_setup(s->avctx);
1525 }
1526
1527 static av_always_inline void backup_mb_border(H264Context *h, uint8_t *src_y,
1528                                               uint8_t *src_cb, uint8_t *src_cr,
1529                                               int linesize, int uvlinesize,
1530                                               int simple)
1531 {
1532     MpegEncContext *const s = &h->s;
1533     uint8_t *top_border;
1534     int top_idx = 1;
1535     const int pixel_shift = h->pixel_shift;
1536     int chroma444 = CHROMA444;
1537     int chroma422 = CHROMA422;
1538
1539     src_y  -= linesize;
1540     src_cb -= uvlinesize;
1541     src_cr -= uvlinesize;
1542
1543     if (!simple && FRAME_MBAFF) {
1544         if (s->mb_y & 1) {
1545             if (!MB_MBAFF) {
1546                 top_border = h->top_borders[0][s->mb_x];
1547                 AV_COPY128(top_border, src_y + 15 * linesize);
1548                 if (pixel_shift)
1549                     AV_COPY128(top_border + 16, src_y + 15 * linesize + 16);
1550                 if (simple || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
1551                     if (chroma444) {
1552                         if (pixel_shift) {
1553                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 15 * uvlinesize);
1554                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cb + 15 * uvlinesize + 16);
1555                             AV_COPY128(top_border + 64, src_cr + 15 * uvlinesize);
1556                             AV_COPY128(top_border + 80, src_cr + 15 * uvlinesize + 16);
1557                         } else {
1558                             AV_COPY128(top_border + 16, src_cb + 15 * uvlinesize);
1559                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cr + 15 * uvlinesize);
1560                         }
1561                     } else if (chroma422) {
1562                         if (pixel_shift) {
1563                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 15 * uvlinesize);
1564                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 15 * uvlinesize);
1565                         } else {
1566                             AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 15 * uvlinesize);
1567                             AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 15 * uvlinesize);
1568                         }
1569                     } else {
1570                         if (pixel_shift) {
1571                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 7 * uvlinesize);
1572                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 7 * uvlinesize);
1573                         } else {
1574                             AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 7 * uvlinesize);
1575                             AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 7 * uvlinesize);
1576                         }
1577                     }
1578                 }
1579             }
1580         } else if (MB_MBAFF) {
1581             top_idx = 0;
1582         } else
1583             return;
1584     }
1585
1586     top_border = h->top_borders[top_idx][s->mb_x];
1587     /* There are two lines saved, the line above the top macroblock
1588      * of a pair, and the line above the bottom macroblock. */
1589     AV_COPY128(top_border, src_y + 16 * linesize);
1590     if (pixel_shift)
1591         AV_COPY128(top_border + 16, src_y + 16 * linesize + 16);
1592
1593     if (simple || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
1594         if (chroma444) {
1595             if (pixel_shift) {
1596                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 16 * linesize);
1597                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cb + 16 * linesize + 16);
1598                 AV_COPY128(top_border + 64, src_cr + 16 * linesize);
1599                 AV_COPY128(top_border + 80, src_cr + 16 * linesize + 16);
1600             } else {
1601                 AV_COPY128(top_border + 16, src_cb + 16 * linesize);
1602                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cr + 16 * linesize);
1603             }
1604         } else if (chroma422) {
1605             if (pixel_shift) {
1606                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 16 * uvlinesize);
1607                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 16 * uvlinesize);
1608             } else {
1609                 AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 16 * uvlinesize);
1610                 AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 16 * uvlinesize);
1611             }
1612         } else {
1613             if (pixel_shift) {
1614                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 8 * uvlinesize);
1615                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 8 * uvlinesize);
1616             } else {
1617                 AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 8 * uvlinesize);
1618                 AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 8 * uvlinesize);
1619             }
1620         }
1621     }
1622 }
1623
1624 static av_always_inline void xchg_mb_border(H264Context *h, uint8_t *src_y,
1625                                             uint8_t *src_cb, uint8_t *src_cr,
1626                                             int linesize, int uvlinesize,
1627                                             int xchg, int chroma444,
1628                                             int simple, int pixel_shift)
1629 {
1630     MpegEncContext *const s = &h->s;
1631     int deblock_topleft;
1632     int deblock_top;
1633     int top_idx = 1;
1634     uint8_t *top_border_m1;
1635     uint8_t *top_border;
1636
1637     if (!simple && FRAME_MBAFF) {
1638         if (s->mb_y & 1) {
1639             if (!MB_MBAFF)
1640                 return;
1641         } else {
1642             top_idx = MB_MBAFF ? 0 : 1;
1643         }
1644     }
1645
1646     if (h->deblocking_filter == 2) {
1647         deblock_topleft = h->slice_table[h->mb_xy - 1 - s->mb_stride] == h->slice_num;
1648         deblock_top     = h->top_type;
1649     } else {
1650         deblock_topleft = (s->mb_x > 0);
1651         deblock_top     = (s->mb_y > !!MB_FIELD);
1652     }
1653
1654     src_y  -= linesize   + 1 + pixel_shift;
1655     src_cb -= uvlinesize + 1 + pixel_shift;
1656     src_cr -= uvlinesize + 1 + pixel_shift;
1657
1658     top_border_m1 = h->top_borders[top_idx][s->mb_x - 1];
1659     top_border    = h->top_borders[top_idx][s->mb_x];
1660
1661 #define XCHG(a, b, xchg)                        \
1662     if (pixel_shift) {                          \
1663         if (xchg) {                             \
1664             AV_SWAP64(b + 0, a + 0);            \
1665             AV_SWAP64(b + 8, a + 8);            \
1666         } else {                                \
1667             AV_COPY128(b, a);                   \
1668         }                                       \
1669     } else if (xchg)                            \
1670         AV_SWAP64(b, a);                        \
1671     else                                        \
1672         AV_COPY64(b, a);
1673
1674     if (deblock_top) {
1675         if (deblock_topleft) {
1676             XCHG(top_border_m1 + (8 << pixel_shift),
1677                  src_y - (7 << pixel_shift), 1);
1678         }
1679         XCHG(top_border + (0 << pixel_shift), src_y + (1 << pixel_shift), xchg);
1680         XCHG(top_border + (8 << pixel_shift), src_y + (9 << pixel_shift), 1);
1681         if (s->mb_x + 1 < s->mb_width) {
1682             XCHG(h->top_borders[top_idx][s->mb_x + 1],
1683                  src_y + (17 << pixel_shift), 1);
1684         }
1685     }
1686     if (simple || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
1687         if (chroma444) {
1688             if (deblock_topleft) {
1689                 XCHG(top_border_m1 + (24 << pixel_shift), src_cb - (7 << pixel_shift), 1);
1690                 XCHG(top_border_m1 + (40 << pixel_shift), src_cr - (7 << pixel_shift), 1);
1691             }
1692             XCHG(top_border + (16 << pixel_shift), src_cb + (1 << pixel_shift), xchg);
1693             XCHG(top_border + (24 << pixel_shift), src_cb + (9 << pixel_shift), 1);
1694             XCHG(top_border + (32 << pixel_shift), src_cr + (1 << pixel_shift), xchg);
1695             XCHG(top_border + (40 << pixel_shift), src_cr + (9 << pixel_shift), 1);
1696             if (s->mb_x + 1 < s->mb_width) {
1697                 XCHG(h->top_borders[top_idx][s->mb_x + 1] + (16 << pixel_shift), src_cb + (17 << pixel_shift), 1);
1698                 XCHG(h->top_borders[top_idx][s->mb_x + 1] + (32 << pixel_shift), src_cr + (17 << pixel_shift), 1);
1699             }
1700         } else {
1701             if (deblock_top) {
1702                 if (deblock_topleft) {
1703                     XCHG(top_border_m1 + (16 << pixel_shift), src_cb - (7 << pixel_shift), 1);
1704                     XCHG(top_border_m1 + (24 << pixel_shift), src_cr - (7 << pixel_shift), 1);
1705                 }
1706                 XCHG(top_border + (16 << pixel_shift), src_cb + 1 + pixel_shift, 1);
1707                 XCHG(top_border + (24 << pixel_shift), src_cr + 1 + pixel_shift, 1);
1708             }
1709         }
1710     }
1711 }
1712
1713 static av_always_inline int dctcoef_get(DCTELEM *mb, int high_bit_depth,
1714                                         int index)
1715 {
1716     if (high_bit_depth) {
1717         return AV_RN32A(((int32_t *)mb) + index);
1718     } else
1719         return AV_RN16A(mb + index);
1720 }
1721
1722 static av_always_inline void dctcoef_set(DCTELEM *mb, int high_bit_depth,
1723                                          int index, int value)
1724 {
1725     if (high_bit_depth) {
1726         AV_WN32A(((int32_t *)mb) + index, value);
1727     } else
1728         AV_WN16A(mb + index, value);
1729 }
1730
1731 static av_always_inline void hl_decode_mb_predict_luma(H264Context *h,
1732                                                        int mb_type, int is_h264,
1733                                                        int simple,
1734                                                        int transform_bypass,
1735                                                        int pixel_shift,
1736                                                        int *block_offset,
1737                                                        int linesize,
1738                                                        uint8_t *dest_y, int p)
1739 {
1740     MpegEncContext *const s = &h->s;
1741     void (*idct_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
1742     void (*idct_dc_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
1743     int i;
1744     int qscale = p == 0 ? s->qscale : h->chroma_qp[p - 1];
1745     block_offset += 16 * p;
1746     if (IS_INTRA4x4(mb_type)) {
1747         if (simple || !s->encoding) {
1748             if (IS_8x8DCT(mb_type)) {
1749                 if (transform_bypass) {
1750                     idct_dc_add  =
1751                     idct_add     = s->dsp.add_pixels8;
1752                 } else {
1753                     idct_dc_add = h->h264dsp.h264_idct8_dc_add;
1754                     idct_add    = h->h264dsp.h264_idct8_add;
1755                 }
1756                 for (i = 0; i < 16; i += 4) {
1757                     uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
1758                     const int dir      = h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[i]];
1759                     if (transform_bypass && h->sps.profile_idc == 244 && dir <= 1) {
1760                         h->hpc.pred8x8l_add[dir](ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1761                     } else {
1762                         const int nnz = h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]];
1763                         h->hpc.pred8x8l[dir](ptr, (h->topleft_samples_available << i) & 0x8000,
1764                                              (h->topright_samples_available << i) & 0x4000, linesize);
1765                         if (nnz) {
1766                             if (nnz == 1 && dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
1767                                 idct_dc_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1768                             else
1769                                 idct_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1770                         }
1771                     }
1772                 }
1773             } else {
1774                 if (transform_bypass) {
1775                     idct_dc_add  =
1776                         idct_add = s->dsp.add_pixels4;
1777                 } else {
1778                     idct_dc_add = h->h264dsp.h264_idct_dc_add;
1779                     idct_add    = h->h264dsp.h264_idct_add;
1780                 }
1781                 for (i = 0; i < 16; i++) {
1782                     uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
1783                     const int dir      = h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[i]];
1784
1785                     if (transform_bypass && h->sps.profile_idc == 244 && dir <= 1) {
1786                         h->hpc.pred4x4_add[dir](ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1787                     } else {
1788                         uint8_t *topright;
1789                         int nnz, tr;
1790                         uint64_t tr_high;
1791                         if (dir == DIAG_DOWN_LEFT_PRED || dir == VERT_LEFT_PRED) {
1792                             const int topright_avail = (h->topright_samples_available << i) & 0x8000;
1793                             assert(s->mb_y || linesize <= block_offset[i]);
1794                             if (!topright_avail) {
1795                                 if (pixel_shift) {
1796                                     tr_high  = ((uint16_t *)ptr)[3 - linesize / 2] * 0x0001000100010001ULL;
1797                                     topright = (uint8_t *)&tr_high;
1798                                 } else {
1799                                     tr       = ptr[3 - linesize] * 0x01010101u;
1800                                     topright = (uint8_t *)&tr;
1801                                 }
1802                             } else
1803                                 topright = ptr + (4 << pixel_shift) - linesize;
1804                         } else
1805                             topright = NULL;
1806
1807                         h->hpc.pred4x4[dir](ptr, topright, linesize);
1808                         nnz = h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]];
1809                         if (nnz) {
1810                             if (is_h264) {
1811                                 if (nnz == 1 && dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
1812                                     idct_dc_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1813                                 else
1814                                     idct_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1815                             } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER)
1816                                 ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16 + p * 256, linesize, qscale, 0);
1817                         }
1818                     }
1819                 }
1820             }
1821         }
1822     } else {
1823         h->hpc.pred16x16[h->intra16x16_pred_mode](dest_y, linesize);
1824         if (is_h264) {
1825             if (h->non_zero_count_cache[scan8[LUMA_DC_BLOCK_INDEX + p]]) {
1826                 if (!transform_bypass)
1827                     h->h264dsp.h264_luma_dc_dequant_idct(h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1828                                                          h->mb_luma_dc[p],
1829                                                          h->dequant4_coeff[p][qscale][0]);
1830                 else {
1831                     static const uint8_t dc_mapping[16] = {
1832                          0 * 16,  1 * 16,  4 * 16,  5 * 16,
1833                          2 * 16,  3 * 16,  6 * 16,  7 * 16,
1834                          8 * 16,  9 * 16, 12 * 16, 13 * 16,
1835                         10 * 16, 11 * 16, 14 * 16, 15 * 16 };
1836                     for (i = 0; i < 16; i++)
1837                         dctcoef_set(h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1838                                     pixel_shift, dc_mapping[i],
1839                                     dctcoef_get(h->mb_luma_dc[p],
1840                                                 pixel_shift, i));
1841                 }
1842             }
1843         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER)
1844             ff_svq3_luma_dc_dequant_idct_c(h->mb + p * 256,
1845                                            h->mb_luma_dc[p], qscale);
1846     }
1847 }
1848
1849 static av_always_inline void hl_decode_mb_idct_luma(H264Context *h, int mb_type,
1850                                                     int is_h264, int simple,
1851                                                     int transform_bypass,
1852                                                     int pixel_shift,
1853                                                     int *block_offset,
1854                                                     int linesize,
1855                                                     uint8_t *dest_y, int p)
1856 {
1857     MpegEncContext *const s = &h->s;
1858     void (*idct_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
1859     int i;
1860     block_offset += 16 * p;
1861     if (!IS_INTRA4x4(mb_type)) {
1862         if (is_h264) {
1863             if (IS_INTRA16x16(mb_type)) {
1864                 if (transform_bypass) {
1865                     if (h->sps.profile_idc == 244 &&
1866                         (h->intra16x16_pred_mode == VERT_PRED8x8 ||
1867                          h->intra16x16_pred_mode == HOR_PRED8x8)) {
1868                         h->hpc.pred16x16_add[h->intra16x16_pred_mode](dest_y, block_offset,
1869                                                                       h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1870                                                                       linesize);
1871                     } else {
1872                         for (i = 0; i < 16; i++)
1873                             if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]] ||
1874                                 dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
1875                                 s->dsp.add_pixels4(dest_y + block_offset[i],
1876                                                    h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift),
1877                                                    linesize);
1878                     }
1879                 } else {
1880                     h->h264dsp.h264_idct_add16intra(dest_y, block_offset,
1881                                                     h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1882                                                     linesize,
1883                                                     h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
1884                 }
1885             } else if (h->cbp & 15) {
1886                 if (transform_bypass) {
1887                     const int di = IS_8x8DCT(mb_type) ? 4 : 1;
1888                     idct_add = IS_8x8DCT(mb_type) ? s->dsp.add_pixels8
1889                                                   : s->dsp.add_pixels4;
1890                     for (i = 0; i < 16; i += di)
1891                         if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]])
1892                             idct_add(dest_y + block_offset[i],
1893                                      h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift),
1894                                      linesize);
1895                 } else {
1896                     if (IS_8x8DCT(mb_type))
1897                         h->h264dsp.h264_idct8_add4(dest_y, block_offset,
1898                                                    h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1899                                                    linesize,
1900                                                    h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
1901                     else
1902                         h->h264dsp.h264_idct_add16(dest_y, block_offset,
1903                                                    h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1904                                                    linesize,
1905                                                    h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
1906                 }
1907             }
1908         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER) {
1909             for (i = 0; i < 16; i++)
1910                 if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]] || h->mb[i * 16 + p * 256]) {
1911                     // FIXME benchmark weird rule, & below
1912                     uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
1913                     ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16 + p * 256, linesize,
1914                                        s->qscale, IS_INTRA(mb_type) ? 1 : 0);
1915                 }
1916         }
1917     }
1918 }
1919
1920 #define BITS   8
1921 #define SIMPLE 1
1922 #include "h264_mb_template.c"
1923
1924 #undef  BITS
1925 #define BITS   16
1926 #include "h264_mb_template.c"
1927
1928 #undef  SIMPLE
1929 #define SIMPLE 0
1930 #include "h264_mb_template.c"
1931
1932 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h)
1933 {
1934     MpegEncContext *const s = &h->s;
1935     const int mb_xy   = h->mb_xy;
1936     const int mb_type = s->current_picture.f.mb_type[mb_xy];
1937     int is_complex    = CONFIG_SMALL || h->is_complex || IS_INTRA_PCM(mb_type) || s->qscale == 0;
1938
1939     if (CHROMA444) {
1940         if (is_complex || h->pixel_shift)
1941             hl_decode_mb_444_complex(h);
1942         else
1943             hl_decode_mb_444_simple_8(h);
1944     } else if (is_complex) {
1945         hl_decode_mb_complex(h);
1946     } else if (h->pixel_shift) {
1947         hl_decode_mb_simple_16(h);
1948     } else
1949         hl_decode_mb_simple_8(h);
1950 }
1951
1952 static int pred_weight_table(H264Context *h)
1953 {
1954     MpegEncContext *const s = &h->s;
1955     int list, i;
1956     int luma_def, chroma_def;
1957
1958     h->use_weight             = 0;
1959     h->use_weight_chroma      = 0;
1960     h->luma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(&s->gb);
1961     if (h->sps.chroma_format_idc)
1962         h->chroma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(&s->gb);
1963     luma_def   = 1 << h->luma_log2_weight_denom;
1964     chroma_def = 1 << h->chroma_log2_weight_denom;
1965
1966     for (list = 0; list < 2; list++) {
1967         h->luma_weight_flag[list]   = 0;
1968         h->chroma_weight_flag[list] = 0;
1969         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++) {
1970             int luma_weight_flag, chroma_weight_flag;
1971
1972             luma_weight_flag = get_bits1(&s->gb);
1973             if (luma_weight_flag) {
1974                 h->luma_weight[i][list][0] = get_se_golomb(&s->gb);
1975                 h->luma_weight[i][list][1] = get_se_golomb(&s->gb);
1976                 if (h->luma_weight[i][list][0] != luma_def ||
1977                     h->luma_weight[i][list][1] != 0) {
1978                     h->use_weight             = 1;
1979                     h->luma_weight_flag[list] = 1;
1980                 }
1981             } else {
1982                 h->luma_weight[i][list][0] = luma_def;
1983                 h->luma_weight[i][list][1] = 0;
1984             }
1985
1986             if (h->sps.chroma_format_idc) {
1987                 chroma_weight_flag = get_bits1(&s->gb);
1988                 if (chroma_weight_flag) {
1989                     int j;
1990                     for (j = 0; j < 2; j++) {
1991                         h->chroma_weight[i][list][j][0] = get_se_golomb(&s->gb);
1992                         h->chroma_weight[i][list][j][1] = get_se_golomb(&s->gb);
1993                         if (h->chroma_weight[i][list][j][0] != chroma_def ||
1994                             h->chroma_weight[i][list][j][1] != 0) {
1995                             h->use_weight_chroma = 1;
1996                             h->chroma_weight_flag[list] = 1;
1997                         }
1998                     }
1999                 } else {
2000                     int j;
2001                     for (j = 0; j < 2; j++) {
2002                         h->chroma_weight[i][list][j][0] = chroma_def;
2003                         h->chroma_weight[i][list][j][1] = 0;
2004                     }
2005                 }
2006             }
2007         }
2008         if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_B)
2009             break;
2010     }
2011     h->use_weight = h->use_weight || h->use_weight_chroma;
2012     return 0;
2013 }
2014
2015 /**
2016  * Initialize implicit_weight table.
2017  * @param field  0/1 initialize the weight for interlaced MBAFF
2018  *                -1 initializes the rest
2019  */
2020 static void implicit_weight_table(H264Context *h, int field)
2021 {
2022     MpegEncContext *const s = &h->s;
2023     int ref0, ref1, i, cur_poc, ref_start, ref_count0, ref_count1;
2024
2025     for (i = 0; i < 2; i++) {
2026         h->luma_weight_flag[i]   = 0;
2027         h->chroma_weight_flag[i] = 0;
2028     }
2029
2030     if (field < 0) {
2031         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
2032             cur_poc = s->current_picture_ptr->poc;
2033         } else {
2034             cur_poc = s->current_picture_ptr->field_poc[s->picture_structure - 1];
2035         }
2036         if (h->ref_count[0] == 1 && h->ref_count[1] == 1 && !FRAME_MBAFF &&
2037             h->ref_list[0][0].poc + h->ref_list[1][0].poc == 2 * cur_poc) {
2038             h->use_weight = 0;
2039             h->use_weight_chroma = 0;
2040             return;
2041         }
2042         ref_start  = 0;
2043         ref_count0 = h->ref_count[0];
2044         ref_count1 = h->ref_count[1];
2045     } else {
2046         cur_poc    = s->current_picture_ptr->field_poc[field];
2047         ref_start  = 16;
2048         ref_count0 = 16 + 2 * h->ref_count[0];
2049         ref_count1 = 16 + 2 * h->ref_count[1];
2050     }
2051
2052     h->use_weight               = 2;
2053     h->use_weight_chroma        = 2;
2054     h->luma_log2_weight_denom   = 5;
2055     h->chroma_log2_weight_denom = 5;
2056
2057     for (ref0 = ref_start; ref0 < ref_count0; ref0++) {
2058         int poc0 = h->ref_list[0][ref0].poc;
2059         for (ref1 = ref_start; ref1 < ref_count1; ref1++) {
2060             int w = 32;
2061             if (!h->ref_list[0][ref0].long_ref && !h->ref_list[1][ref1].long_ref) {
2062                 int poc1 = h->ref_list[1][ref1].poc;
2063                 int td   = av_clip(poc1 - poc0, -128, 127);
2064                 if (td) {
2065                     int tb = av_clip(cur_poc - poc0, -128, 127);
2066                     int tx = (16384 + (FFABS(td) >> 1)) / td;
2067                     int dist_scale_factor = (tb * tx + 32) >> 8;
2068                     if (dist_scale_factor >= -64 && dist_scale_factor <= 128)
2069                         w = 64 - dist_scale_factor;
2070                 }
2071             }
2072             if (field < 0) {
2073                 h->implicit_weight[ref0][ref1][0] =
2074                 h->implicit_weight[ref0][ref1][1] = w;
2075             } else {
2076                 h->implicit_weight[ref0][ref1][field] = w;
2077             }
2078         }
2079     }
2080 }
2081
2082 /**
2083  * instantaneous decoder refresh.
2084  */
2085 static void idr(H264Context *h)
2086 {
2087     ff_h264_remove_all_refs(h);
2088     h->prev_frame_num        = 0;
2089     h->prev_frame_num_offset = 0;
2090     h->prev_poc_msb          =
2091     h->prev_poc_lsb          = 0;
2092 }
2093
2094 /* forget old pics after a seek */
2095 static void flush_dpb(AVCodecContext *avctx)
2096 {
2097     H264Context *h = avctx->priv_data;
2098     int i;
2099     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++) {
2100         if (h->delayed_pic[i])
2101             h->delayed_pic[i]->f.reference = 0;
2102         h->delayed_pic[i] = NULL;
2103     }
2104     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
2105         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
2106     h->outputed_poc = h->next_outputed_poc = INT_MIN;
2107     h->prev_interlaced_frame = 1;
2108     idr(h);
2109     if (h->s.current_picture_ptr)
2110         h->s.current_picture_ptr->f.reference = 0;
2111     h->s.first_field = 0;
2112     ff_h264_reset_sei(h);
2113     ff_mpeg_flush(avctx);
2114 }
2115
2116 static int init_poc(H264Context *h)
2117 {
2118     MpegEncContext *const s = &h->s;
2119     const int max_frame_num = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2120     int field_poc[2];
2121     Picture *cur = s->current_picture_ptr;
2122
2123     h->frame_num_offset = h->prev_frame_num_offset;
2124     if (h->frame_num < h->prev_frame_num)
2125         h->frame_num_offset += max_frame_num;
2126
2127     if (h->sps.poc_type == 0) {
2128         const int max_poc_lsb = 1 << h->sps.log2_max_poc_lsb;
2129
2130         if (h->poc_lsb < h->prev_poc_lsb && h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb >= max_poc_lsb / 2)
2131             h->poc_msb = h->prev_poc_msb + max_poc_lsb;
2132         else if (h->poc_lsb > h->prev_poc_lsb && h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb < -max_poc_lsb / 2)
2133             h->poc_msb = h->prev_poc_msb - max_poc_lsb;
2134         else
2135             h->poc_msb = h->prev_poc_msb;
2136         field_poc[0] =
2137         field_poc[1] = h->poc_msb + h->poc_lsb;
2138         if (s->picture_structure == PICT_FRAME)
2139             field_poc[1] += h->delta_poc_bottom;
2140     } else if (h->sps.poc_type == 1) {
2141         int abs_frame_num, expected_delta_per_poc_cycle, expectedpoc;
2142         int i;
2143
2144         if (h->sps.poc_cycle_length != 0)
2145             abs_frame_num = h->frame_num_offset + h->frame_num;
2146         else
2147             abs_frame_num = 0;
2148
2149         if (h->nal_ref_idc == 0 && abs_frame_num > 0)
2150             abs_frame_num--;
2151
2152         expected_delta_per_poc_cycle = 0;
2153         for (i = 0; i < h->sps.poc_cycle_length; i++)
2154             // FIXME integrate during sps parse
2155             expected_delta_per_poc_cycle += h->sps.offset_for_ref_frame[i];
2156
2157         if (abs_frame_num > 0) {
2158             int poc_cycle_cnt          = (abs_frame_num - 1) / h->sps.poc_cycle_length;
2159             int frame_num_in_poc_cycle = (abs_frame_num - 1) % h->sps.poc_cycle_length;
2160
2161             expectedpoc = poc_cycle_cnt * expected_delta_per_poc_cycle;
2162             for (i = 0; i <= frame_num_in_poc_cycle; i++)
2163                 expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_ref_frame[i];
2164         } else
2165             expectedpoc = 0;
2166
2167         if (h->nal_ref_idc == 0)
2168             expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_non_ref_pic;
2169
2170         field_poc[0] = expectedpoc + h->delta_poc[0];
2171         field_poc[1] = field_poc[0] + h->sps.offset_for_top_to_bottom_field;
2172
2173         if (s->picture_structure == PICT_FRAME)
2174             field_poc[1] += h->delta_poc[1];
2175     } else {
2176         int poc = 2 * (h->frame_num_offset + h->frame_num);
2177
2178         if (!h->nal_ref_idc)
2179             poc--;
2180
2181         field_poc[0] = poc;
2182         field_poc[1] = poc;
2183     }
2184
2185     if (s->picture_structure != PICT_BOTTOM_FIELD)
2186         s->current_picture_ptr->field_poc[0] = field_poc[0];
2187     if (s->picture_structure != PICT_TOP_FIELD)
2188         s->current_picture_ptr->field_poc[1] = field_poc[1];
2189     cur->poc = FFMIN(cur->field_poc[0], cur->field_poc[1]);
2190
2191     return 0;
2192 }
2193
2194 /**
2195  * initialize scan tables
2196  */
2197 static void init_scan_tables(H264Context *h)
2198 {
2199     int i;
2200     for (i = 0; i < 16; i++) {
2201 #define T(x) (x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)
2202         h->zigzag_scan[i] = T(zigzag_scan[i]);
2203         h->field_scan[i]  = T(field_scan[i]);
2204 #undef T
2205     }
2206     for (i = 0; i < 64; i++) {
2207 #define T(x) (x >> 3) | ((x & 7) << 3)
2208         h->zigzag_scan8x8[i]       = T(ff_zigzag_direct[i]);
2209         h->zigzag_scan8x8_cavlc[i] = T(zigzag_scan8x8_cavlc[i]);
2210         h->field_scan8x8[i]        = T(field_scan8x8[i]);
2211         h->field_scan8x8_cavlc[i]  = T(field_scan8x8_cavlc[i]);
2212 #undef T
2213     }
2214     if (h->sps.transform_bypass) { // FIXME same ugly
2215         h->zigzag_scan_q0          = zigzag_scan;
2216         h->zigzag_scan8x8_q0       = ff_zigzag_direct;
2217         h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0 = zigzag_scan8x8_cavlc;
2218         h->field_scan_q0           = field_scan;
2219         h->field_scan8x8_q0        = field_scan8x8;
2220         h->field_scan8x8_cavlc_q0  = field_scan8x8_cavlc;
2221     } else {
2222         h->zigzag_scan_q0          = h->zigzag_scan;
2223         h->zigzag_scan8x8_q0       = h->zigzag_scan8x8;
2224         h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0 = h->zigzag_scan8x8_cavlc;
2225         h->field_scan_q0           = h->field_scan;
2226         h->field_scan8x8_q0        = h->field_scan8x8;
2227         h->field_scan8x8_cavlc_q0  = h->field_scan8x8_cavlc;
2228     }
2229 }
2230
2231 static int field_end(H264Context *h, int in_setup)
2232 {
2233     MpegEncContext *const s     = &h->s;
2234     AVCodecContext *const avctx = s->avctx;
2235     int err = 0;
2236     s->mb_y = 0;
2237
2238     if (!in_setup && !s->droppable)
2239         ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2240                                   s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2241
2242     if (CONFIG_H264_VDPAU_DECODER &&
2243         s->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU)
2244         ff_vdpau_h264_set_reference_frames(s);
2245
2246     if (in_setup || !(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2247         if (!s->droppable) {
2248             err = ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index);
2249             h->prev_poc_msb = h->poc_msb;
2250             h->prev_poc_lsb = h->poc_lsb;
2251         }
2252         h->prev_frame_num_offset = h->frame_num_offset;
2253         h->prev_frame_num        = h->frame_num;
2254         h->outputed_poc          = h->next_outputed_poc;
2255     }
2256
2257     if (avctx->hwaccel) {
2258         if (avctx->hwaccel->end_frame(avctx) < 0)
2259             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2260                    "hardware accelerator failed to decode picture\n");
2261     }
2262
2263     if (CONFIG_H264_VDPAU_DECODER &&
2264         s->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU)
2265         ff_vdpau_h264_picture_complete(s);
2266
2267     /*
2268      * FIXME: Error handling code does not seem to support interlaced
2269      * when slices span multiple rows
2270      * The ff_er_add_slice calls don't work right for bottom
2271      * fields; they cause massive erroneous error concealing
2272      * Error marking covers both fields (top and bottom).
2273      * This causes a mismatched s->error_count
2274      * and a bad error table. Further, the error count goes to
2275      * INT_MAX when called for bottom field, because mb_y is
2276      * past end by one (callers fault) and resync_mb_y != 0
2277      * causes problems for the first MB line, too.
2278      */
2279     if (!FIELD_PICTURE)
2280         ff_er_frame_end(s);
2281
2282     ff_MPV_frame_end(s);
2283
2284     h->current_slice = 0;
2285
2286     return err;
2287 }
2288
2289 /**
2290  * Replicate H264 "master" context to thread contexts.
2291  */
2292 static void clone_slice(H264Context *dst, H264Context *src)
2293 {
2294     memcpy(dst->block_offset, src->block_offset, sizeof(dst->block_offset));
2295     dst->s.current_picture_ptr = src->s.current_picture_ptr;
2296     dst->s.current_picture     = src->s.current_picture;
2297     dst->s.linesize            = src->s.linesize;
2298     dst->s.uvlinesize          = src->s.uvlinesize;
2299     dst->s.first_field         = src->s.first_field;
2300
2301     dst->prev_poc_msb          = src->prev_poc_msb;
2302     dst->prev_poc_lsb          = src->prev_poc_lsb;
2303     dst->prev_frame_num_offset = src->prev_frame_num_offset;
2304     dst->prev_frame_num        = src->prev_frame_num;
2305     dst->short_ref_count       = src->short_ref_count;
2306
2307     memcpy(dst->short_ref,        src->short_ref,        sizeof(dst->short_ref));
2308     memcpy(dst->long_ref,         src->long_ref,         sizeof(dst->long_ref));
2309     memcpy(dst->default_ref_list, src->default_ref_list, sizeof(dst->default_ref_list));
2310     memcpy(dst->ref_list,         src->ref_list,         sizeof(dst->ref_list));
2311
2312     memcpy(dst->dequant4_coeff,   src->dequant4_coeff,   sizeof(src->dequant4_coeff));
2313     memcpy(dst->dequant8_coeff,   src->dequant8_coeff,   sizeof(src->dequant8_coeff));
2314 }
2315
2316 /**
2317  * Compute profile from profile_idc and constraint_set?_flags.
2318  *
2319  * @param sps SPS
2320  *
2321  * @return profile as defined by FF_PROFILE_H264_*
2322  */
2323 int ff_h264_get_profile(SPS *sps)
2324 {
2325     int profile = sps->profile_idc;
2326
2327     switch (sps->profile_idc) {
2328     case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
2329         // constraint_set1_flag set to 1
2330         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 1) ? FF_PROFILE_H264_CONSTRAINED : 0;
2331         break;
2332     case FF_PROFILE_H264_HIGH_10:
2333     case FF_PROFILE_H264_HIGH_422:
2334     case FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE:
2335         // constraint_set3_flag set to 1
2336         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 3) ? FF_PROFILE_H264_INTRA : 0;
2337         break;
2338     }
2339
2340     return profile;
2341 }
2342
2343 /**
2344  * Decode a slice header.
2345  * This will also call ff_MPV_common_init() and frame_start() as needed.
2346  *
2347  * @param h h264context
2348  * @param h0 h264 master context (differs from 'h' when doing sliced based
2349  *           parallel decoding)
2350  *
2351  * @return 0 if okay, <0 if an error occurred, 1 if decoding must not be multithreaded
2352  */
2353 static int decode_slice_header(H264Context *h, H264Context *h0)
2354 {
2355     MpegEncContext *const s  = &h->s;
2356     MpegEncContext *const s0 = &h0->s;
2357     unsigned int first_mb_in_slice;
2358     unsigned int pps_id;
2359     int num_ref_idx_active_override_flag, max_refs;
2360     unsigned int slice_type, tmp, i, j;
2361     int default_ref_list_done = 0;
2362     int last_pic_structure, last_pic_droppable;
2363
2364     /* FIXME: 2tap qpel isn't implemented for high bit depth. */
2365     if ((s->avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_FAST) &&
2366         !h->nal_ref_idc && !h->pixel_shift) {
2367         s->me.qpel_put = s->dsp.put_2tap_qpel_pixels_tab;
2368         s->me.qpel_avg = s->dsp.avg_2tap_qpel_pixels_tab;
2369     } else {
2370         s->me.qpel_put = s->dsp.put_h264_qpel_pixels_tab;
2371         s->me.qpel_avg = s->dsp.avg_h264_qpel_pixels_tab;
2372     }
2373
2374     first_mb_in_slice = get_ue_golomb(&s->gb);
2375
2376     if (first_mb_in_slice == 0) { // FIXME better field boundary detection
2377         if (h0->current_slice && FIELD_PICTURE) {
2378             field_end(h, 1);
2379         }
2380
2381         h0->current_slice = 0;
2382         if (!s0->first_field) {
2383             if (s->current_picture_ptr && !s->droppable &&
2384                 s->current_picture_ptr->owner2 == s) {
2385                 ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2386                                           s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2387             }
2388             s->current_picture_ptr = NULL;
2389         }
2390     }
2391
2392     slice_type = get_ue_golomb_31(&s->gb);
2393     if (slice_type > 9) {
2394         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2395                "slice type too large (%d) at %d %d\n",
2396                h->slice_type, s->mb_x, s->mb_y);
2397         return -1;
2398     }
2399     if (slice_type > 4) {
2400         slice_type -= 5;
2401         h->slice_type_fixed = 1;
2402     } else
2403         h->slice_type_fixed = 0;
2404
2405     slice_type = golomb_to_pict_type[slice_type];
2406     if (slice_type == AV_PICTURE_TYPE_I ||
2407         (h0->current_slice != 0 && slice_type == h0->last_slice_type)) {
2408         default_ref_list_done = 1;
2409     }
2410     h->slice_type     = slice_type;
2411     h->slice_type_nos = slice_type & 3;
2412
2413     // to make a few old functions happy, it's wrong though
2414     s->pict_type = h->slice_type;
2415
2416     pps_id = get_ue_golomb(&s->gb);
2417     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
2418         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_id out of range\n");
2419         return -1;
2420     }
2421     if (!h0->pps_buffers[pps_id]) {
2422         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2423                "non-existing PPS %u referenced\n",
2424                pps_id);
2425         return -1;
2426     }
2427     h->pps = *h0->pps_buffers[pps_id];
2428
2429     if (!h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]) {
2430         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2431                "non-existing SPS %u referenced\n",
2432                h->pps.sps_id);
2433         return -1;
2434     }
2435     h->sps = *h0->sps_buffers[h->pps.sps_id];
2436
2437     s->avctx->profile = ff_h264_get_profile(&h->sps);
2438     s->avctx->level   = h->sps.level_idc;
2439     s->avctx->refs    = h->sps.ref_frame_count;
2440
2441     s->mb_width  = h->sps.mb_width;
2442     s->mb_height = h->sps.mb_height * (2 - h->sps.frame_mbs_only_flag);
2443
2444     h->b_stride = s->mb_width * 4;
2445
2446     s->chroma_y_shift = h->sps.chroma_format_idc <= 1; // 400 uses yuv420p
2447
2448     s->width = 16 * s->mb_width - (2 >> CHROMA444) * FFMIN(h->sps.crop_right, (8 << CHROMA444) - 1);
2449     if (h->sps.frame_mbs_only_flag)
2450         s->height = 16 * s->mb_height - (1 << s->chroma_y_shift) * FFMIN(h->sps.crop_bottom, (16 >> s->chroma_y_shift) - 1);
2451     else
2452         s->height = 16 * s->mb_height - (2 << s->chroma_y_shift) * FFMIN(h->sps.crop_bottom, (16 >> s->chroma_y_shift) - 1);
2453
2454     if (FFALIGN(s->avctx->width,  16) == s->width &&
2455         FFALIGN(s->avctx->height, 16) == s->height) {
2456         s->width  = s->avctx->width;
2457         s->height = s->avctx->height;
2458     }
2459
2460     if (s->context_initialized &&
2461         (s->width != s->avctx->width || s->height != s->avctx->height ||
2462          av_cmp_q(h->sps.sar, s->avctx->sample_aspect_ratio))) {
2463         if (h != h0 || (HAVE_THREADS && h->s.avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2464             av_log_missing_feature(s->avctx,
2465                                    "Width/height changing with threads", 0);
2466             return AVERROR_PATCHWELCOME;   // width / height changed during parallelized decoding
2467         }
2468         free_tables(h, 0);
2469         flush_dpb(s->avctx);
2470         ff_MPV_common_end(s);
2471     }
2472     if (!s->context_initialized) {
2473         if (h != h0) {
2474             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2475                    "Cannot (re-)initialize context during parallel decoding.\n");
2476             return -1;
2477         }
2478
2479         avcodec_set_dimensions(s->avctx, s->width, s->height);
2480         s->avctx->sample_aspect_ratio = h->sps.sar;
2481         av_assert0(s->avctx->sample_aspect_ratio.den);
2482
2483         if (h->sps.video_signal_type_present_flag) {
2484             s->avctx->color_range = h->sps.full_range ? AVCOL_RANGE_JPEG
2485                                                       : AVCOL_RANGE_MPEG;
2486             if (h->sps.colour_description_present_flag) {
2487                 s->avctx->color_primaries = h->sps.color_primaries;
2488                 s->avctx->color_trc       = h->sps.color_trc;
2489                 s->avctx->colorspace      = h->sps.colorspace;
2490             }
2491         }
2492
2493         if (h->sps.timing_info_present_flag) {
2494             int64_t den = h->sps.time_scale;
2495             if (h->x264_build < 44U)
2496                 den *= 2;
2497             av_reduce(&s->avctx->time_base.num, &s->avctx->time_base.den,
2498                       h->sps.num_units_in_tick, den, 1 << 30);
2499         }
2500
2501         switch (h->sps.bit_depth_luma) {
2502         case 9:
2503             if (CHROMA444) {
2504                 if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2505                     s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP9;
2506                 } else
2507                     s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9;
2508             } else if (CHROMA422)
2509                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9;
2510             else
2511                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9;
2512             break;
2513         case 10:
2514             if (CHROMA444) {
2515                 if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2516                     s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP10;
2517                 } else
2518                     s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10;
2519             } else if (CHROMA422)
2520                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
2521             else
2522                 s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10;
2523             break;
2524         case 8:
2525             if (CHROMA444) {
2526                 if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2527                     s->avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP;
2528                 } else
2529                     s->avctx->pix_fmt = s->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ? AV_PIX_FMT_YUVJ444P
2530                                                                                   : AV_PIX_FMT_YUV444P;
2531             } else if (CHROMA422) {
2532                 s->avctx->pix_fmt = s->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ? AV_PIX_FMT_YUVJ422P
2533                                                                               : AV_PIX_FMT_YUV422P;
2534             } else {
2535                 s->avctx->pix_fmt = s->avctx->get_format(s->avctx,
2536                                                          s->avctx->codec->pix_fmts ?
2537                                                          s->avctx->codec->pix_fmts :
2538                                                          s->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ?
2539                                                          hwaccel_pixfmt_list_h264_jpeg_420 :
2540                                                          ff_hwaccel_pixfmt_list_420);
2541             }
2542             break;
2543         default:
2544             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2545                    "Unsupported bit depth: %d\n", h->sps.bit_depth_luma);
2546             return AVERROR_INVALIDDATA;
2547         }
2548
2549         s->avctx->hwaccel = ff_find_hwaccel(s->avctx->codec->id,
2550                                             s->avctx->pix_fmt);
2551
2552         if (ff_MPV_common_init(s) < 0) {
2553             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_MPV_common_init() failed.\n");
2554             return -1;
2555         }
2556         s->first_field = 0;
2557         h->prev_interlaced_frame = 1;
2558
2559         init_scan_tables(h);
2560         if (ff_h264_alloc_tables(h) < 0) {
2561             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2562                    "Could not allocate memory for h264\n");
2563             return AVERROR(ENOMEM);
2564         }
2565
2566         if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE)) {
2567             if (context_init(h) < 0) {
2568                 av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "context_init() failed.\n");
2569                 return -1;
2570             }
2571         } else {
2572             for (i = 1; i < s->slice_context_count; i++) {
2573                 H264Context *c;
2574                 c = h->thread_context[i] = av_malloc(sizeof(H264Context));
2575                 memcpy(c, h->s.thread_context[i], sizeof(MpegEncContext));
2576                 memset(&c->s + 1, 0, sizeof(H264Context) - sizeof(MpegEncContext));
2577                 c->h264dsp     = h->h264dsp;
2578                 c->sps         = h->sps;
2579                 c->pps         = h->pps;
2580                 c->pixel_shift = h->pixel_shift;
2581                 init_scan_tables(c);
2582                 clone_tables(c, h, i);
2583             }
2584
2585             for (i = 0; i < s->slice_context_count; i++)
2586                 if (context_init(h->thread_context[i]) < 0) {
2587                     av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2588                            "context_init() failed.\n");
2589                     return -1;
2590                 }
2591         }
2592     }
2593
2594     if (h == h0 && h->dequant_coeff_pps != pps_id) {
2595         h->dequant_coeff_pps = pps_id;
2596         init_dequant_tables(h);
2597     }
2598
2599     h->frame_num = get_bits(&s->gb, h->sps.log2_max_frame_num);
2600
2601     h->mb_mbaff        = 0;
2602     h->mb_aff_frame    = 0;
2603     last_pic_structure = s0->picture_structure;
2604     last_pic_droppable = s0->droppable;
2605     s->droppable       = h->nal_ref_idc == 0;
2606     if (h->sps.frame_mbs_only_flag) {
2607         s->picture_structure = PICT_FRAME;
2608     } else {
2609         if (get_bits1(&s->gb)) { // field_pic_flag
2610             s->picture_structure = PICT_TOP_FIELD + get_bits1(&s->gb); // bottom_field_flag
2611         } else {
2612             s->picture_structure = PICT_FRAME;
2613             h->mb_aff_frame      = h->sps.mb_aff;
2614         }
2615     }
2616     h->mb_field_decoding_flag = s->picture_structure != PICT_FRAME;
2617
2618     if (h0->current_slice != 0) {
2619         if (last_pic_structure != s->picture_structure ||
2620             last_pic_droppable != s->droppable) {
2621             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2622                    "Changing field mode (%d -> %d) between slices is not allowed\n",
2623                    last_pic_structure, s->picture_structure);
2624             s->picture_structure = last_pic_structure;
2625             s->droppable         = last_pic_droppable;
2626             return AVERROR_INVALIDDATA;
2627         } else if (!s0->current_picture_ptr) {
2628             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2629                    "unset current_picture_ptr on %d. slice\n",
2630                    h0->current_slice + 1);
2631             return AVERROR_INVALIDDATA;
2632         }
2633     } else {
2634         /* Shorten frame num gaps so we don't have to allocate reference
2635          * frames just to throw them away */
2636         if (h->frame_num != h->prev_frame_num) {
2637             int unwrap_prev_frame_num = h->prev_frame_num;
2638             int max_frame_num         = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2639
2640             if (unwrap_prev_frame_num > h->frame_num)
2641                 unwrap_prev_frame_num -= max_frame_num;
2642
2643             if ((h->frame_num - unwrap_prev_frame_num) > h->sps.ref_frame_count) {
2644                 unwrap_prev_frame_num = (h->frame_num - h->sps.ref_frame_count) - 1;
2645                 if (unwrap_prev_frame_num < 0)
2646                     unwrap_prev_frame_num += max_frame_num;
2647
2648                 h->prev_frame_num = unwrap_prev_frame_num;
2649             }
2650         }
2651
2652         /* See if we have a decoded first field looking for a pair...
2653          * Here, we're using that to see if we should mark previously
2654          * decode frames as "finished".
2655          * We have to do that before the "dummy" in-between frame allocation,
2656          * since that can modify s->current_picture_ptr. */
2657         if (s0->first_field) {
2658             assert(s0->current_picture_ptr);
2659             assert(s0->current_picture_ptr->f.data[0]);
2660             assert(s0->current_picture_ptr->f.reference != DELAYED_PIC_REF);
2661
2662             /* Mark old field/frame as completed */
2663             if (!last_pic_droppable && s0->current_picture_ptr->owner2 == s0) {
2664                 ff_thread_report_progress(&s0->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2665                                           last_pic_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2666             }
2667
2668             /* figure out if we have a complementary field pair */
2669             if (!FIELD_PICTURE || s->picture_structure == last_pic_structure) {
2670                 /* Previous field is unmatched. Don't display it, but let it
2671                  * remain for reference if marked as such. */
2672                 if (!last_pic_droppable && last_pic_structure != PICT_FRAME) {
2673                     ff_thread_report_progress(&s0->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2674                                               last_pic_structure == PICT_TOP_FIELD);
2675                 }
2676             } else {
2677                 if (s0->current_picture_ptr->frame_num != h->frame_num) {
2678                     /* This and previous field were reference, but had
2679                      * different frame_nums. Consider this field first in
2680                      * pair. Throw away previous field except for reference
2681                      * purposes. */
2682                     if (!last_pic_droppable && last_pic_structure != PICT_FRAME) {
2683                         ff_thread_report_progress(&s0->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2684                                                   last_pic_structure == PICT_TOP_FIELD);
2685                     }
2686                 } else {
2687                     /* Second field in complementary pair */
2688                     if (!((last_pic_structure   == PICT_TOP_FIELD &&
2689                            s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD) ||
2690                           (last_pic_structure   == PICT_BOTTOM_FIELD &&
2691                            s->picture_structure == PICT_TOP_FIELD))) {
2692                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2693                                "Invalid field mode combination %d/%d\n",
2694                                last_pic_structure, s->picture_structure);
2695                         s->picture_structure = last_pic_structure;
2696                         s->droppable         = last_pic_droppable;
2697                         return AVERROR_INVALIDDATA;
2698                     } else if (last_pic_droppable != s->droppable) {
2699                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2700                                "Cannot combine reference and non-reference fields in the same frame\n");
2701                         av_log_ask_for_sample(s->avctx, NULL);
2702                         s->picture_structure = last_pic_structure;
2703                         s->droppable         = last_pic_droppable;
2704                         return AVERROR_INVALIDDATA;
2705                     }
2706
2707                     /* Take ownership of this buffer. Note that if another thread owned
2708                      * the first field of this buffer, we're not operating on that pointer,
2709                      * so the original thread is still responsible for reporting progress
2710                      * on that first field (or if that was us, we just did that above).
2711                      * By taking ownership, we assign responsibility to ourselves to
2712                      * report progress on the second field. */
2713                     s0->current_picture_ptr->owner2 = s0;
2714                 }
2715             }
2716         }
2717
2718         while (h->frame_num != h->prev_frame_num &&
2719                h->frame_num != (h->prev_frame_num + 1) % (1 << h->sps.log2_max_frame_num)) {
2720             Picture *prev = h->short_ref_count ? h->short_ref[0] : NULL;
2721             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_DEBUG, "Frame num gap %d %d\n",
2722                    h->frame_num, h->prev_frame_num);
2723             if (ff_h264_frame_start(h) < 0)
2724                 return -1;
2725             h->prev_frame_num++;
2726             h->prev_frame_num %= 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2727             s->current_picture_ptr->frame_num = h->prev_frame_num;
2728             ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX, 0);
2729             ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX, 1);
2730             ff_generate_sliding_window_mmcos(h);
2731             if (ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index) < 0 &&
2732                 (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
2733                 return AVERROR_INVALIDDATA;
2734             /* Error concealment: if a ref is missing, copy the previous ref in its place.
2735              * FIXME: avoiding a memcpy would be nice, but ref handling makes many assumptions
2736              * about there being no actual duplicates.
2737              * FIXME: this doesn't copy padding for out-of-frame motion vectors.  Given we're
2738              * concealing a lost frame, this probably isn't noticeable by comparison, but it should
2739              * be fixed. */
2740             if (h->short_ref_count) {
2741                 if (prev) {
2742                     av_image_copy(h->short_ref[0]->f.data, h->short_ref[0]->f.linesize,
2743                                   (const uint8_t **)prev->f.data, prev->f.linesize,
2744                                   s->avctx->pix_fmt, s->mb_width * 16, s->mb_height * 16);
2745                     h->short_ref[0]->poc = prev->poc + 2;
2746                 }
2747                 h->short_ref[0]->frame_num = h->prev_frame_num;
2748             }
2749         }
2750
2751         /* See if we have a decoded first field looking for a pair...
2752          * We're using that to see whether to continue decoding in that
2753          * frame, or to allocate a new one. */
2754         if (s0->first_field) {
2755             assert(s0->current_picture_ptr);
2756             assert(s0->current_picture_ptr->f.data[0]);
2757             assert(s0->current_picture_ptr->f.reference != DELAYED_PIC_REF);
2758
2759             /* figure out if we have a complementary field pair */
2760             if (!FIELD_PICTURE || s->picture_structure == last_pic_structure) {
2761                 /* Previous field is unmatched. Don't display it, but let it
2762                  * remain for reference if marked as such. */
2763                 s0->current_picture_ptr = NULL;
2764                 s0->first_field         = FIELD_PICTURE;
2765             } else {
2766                 if (s0->current_picture_ptr->frame_num != h->frame_num) {
2767                     /* This and the previous field had different frame_nums.
2768                      * Consider this field first in pair. Throw away previous
2769                      * one except for reference purposes. */
2770                     s0->first_field         = 1;
2771                     s0->current_picture_ptr = NULL;
2772                 } else {
2773                     /* Second field in complementary pair */
2774                     s0->first_field = 0;
2775                 }
2776             }
2777         } else {
2778             /* Frame or first field in a potentially complementary pair */
2779             s0->first_field = FIELD_PICTURE;
2780         }
2781
2782         if (!FIELD_PICTURE || s0->first_field) {
2783             if (ff_h264_frame_start(h) < 0) {
2784                 s0->first_field = 0;
2785                 return -1;
2786             }
2787         } else {
2788             ff_release_unused_pictures(s, 0);
2789         }
2790     }
2791     if (h != h0)
2792         clone_slice(h, h0);
2793
2794     s->current_picture_ptr->frame_num = h->frame_num; // FIXME frame_num cleanup
2795
2796     assert(s->mb_num == s->mb_width * s->mb_height);
2797     if (first_mb_in_slice << FIELD_OR_MBAFF_PICTURE >= s->mb_num ||
2798         first_mb_in_slice >= s->mb_num) {
2799         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "first_mb_in_slice overflow\n");
2800         return -1;
2801     }
2802     s->resync_mb_x = s->mb_x =  first_mb_in_slice % s->mb_width;
2803     s->resync_mb_y = s->mb_y = (first_mb_in_slice / s->mb_width) << FIELD_OR_MBAFF_PICTURE;
2804     if (s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD)
2805         s->resync_mb_y = s->mb_y = s->mb_y + 1;
2806     assert(s->mb_y < s->mb_height);
2807
2808     if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
2809         h->curr_pic_num = h->frame_num;
2810         h->max_pic_num  = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2811     } else {
2812         h->curr_pic_num = 2 * h->frame_num + 1;
2813         h->max_pic_num  = 1 << (h->sps.log2_max_frame_num + 1);
2814     }
2815
2816     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE)
2817         get_ue_golomb(&s->gb); /* idr_pic_id */
2818
2819     if (h->sps.poc_type == 0) {
2820         h->poc_lsb = get_bits(&s->gb, h->sps.log2_max_poc_lsb);
2821
2822         if (h->pps.pic_order_present == 1 && s->picture_structure == PICT_FRAME)
2823             h->delta_poc_bottom = get_se_golomb(&s->gb);
2824     }
2825
2826     if (h->sps.poc_type == 1 && !h->sps.delta_pic_order_always_zero_flag) {
2827         h->delta_poc[0] = get_se_golomb(&s->gb);
2828
2829         if (h->pps.pic_order_present == 1 && s->picture_structure == PICT_FRAME)
2830             h->delta_poc[1] = get_se_golomb(&s->gb);
2831     }
2832
2833     init_poc(h);
2834
2835     if (h->pps.redundant_pic_cnt_present)
2836         h->redundant_pic_count = get_ue_golomb(&s->gb);
2837
2838     // set defaults, might be overridden a few lines later
2839     h->ref_count[0] = h->pps.ref_count[0];
2840     h->ref_count[1] = h->pps.ref_count[1];
2841
2842     if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I) {
2843         if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B)
2844             h->direct_spatial_mv_pred = get_bits1(&s->gb);
2845         num_ref_idx_active_override_flag = get_bits1(&s->gb);
2846
2847         if (num_ref_idx_active_override_flag) {
2848             h->ref_count[0] = get_ue_golomb(&s->gb) + 1;
2849             if (h->ref_count[0] < 1)
2850                 return AVERROR_INVALIDDATA;
2851             if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
2852                 h->ref_count[1] = get_ue_golomb(&s->gb) + 1;
2853                 if (h->ref_count[1] < 1)
2854                     return AVERROR_INVALIDDATA;
2855             }
2856         }
2857
2858         if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B)
2859             h->list_count = 2;
2860         else
2861             h->list_count = 1;
2862     } else
2863         h->list_count = 0;
2864
2865     max_refs = s->picture_structure == PICT_FRAME ? 16 : 32;
2866
2867     if (h->ref_count[0] > max_refs || h->ref_count[1] > max_refs) {
2868         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "reference overflow\n");
2869         h->ref_count[0] = h->ref_count[1] = 1;
2870         return AVERROR_INVALIDDATA;
2871     }
2872
2873     if (!default_ref_list_done)
2874         ff_h264_fill_default_ref_list(h);
2875
2876     if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I &&
2877         ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(h) < 0) {
2878         h->ref_count[1] = h->ref_count[0] = 0;
2879         return -1;
2880     }
2881
2882     if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I) {
2883         s->last_picture_ptr = &h->ref_list[0][0];
2884         s->last_picture_ptr->owner2 = s;
2885         ff_copy_picture(&s->last_picture, s->last_picture_ptr);
2886     }
2887     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
2888         s->next_picture_ptr = &h->ref_list[1][0];
2889         s->next_picture_ptr->owner2 = s;
2890         ff_copy_picture(&s->next_picture, s->next_picture_ptr);
2891     }
2892
2893     if ((h->pps.weighted_pred && h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_P) ||
2894         (h->pps.weighted_bipred_idc == 1 &&
2895          h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B))
2896         pred_weight_table(h);
2897     else if (h->pps.weighted_bipred_idc == 2 &&
2898              h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
2899         implicit_weight_table(h, -1);
2900     } else {
2901         h->use_weight = 0;
2902         for (i = 0; i < 2; i++) {
2903             h->luma_weight_flag[i]   = 0;
2904             h->chroma_weight_flag[i] = 0;
2905         }
2906     }
2907
2908     if (h->nal_ref_idc && ff_h264_decode_ref_pic_marking(h0, &s->gb) < 0 &&
2909         (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
2910         return AVERROR_INVALIDDATA;
2911
2912     if (FRAME_MBAFF) {
2913         ff_h264_fill_mbaff_ref_list(h);
2914
2915         if (h->pps.weighted_bipred_idc == 2 && h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
2916             implicit_weight_table(h, 0);
2917             implicit_weight_table(h, 1);
2918         }
2919     }
2920
2921     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B && !h->direct_spatial_mv_pred)
2922         ff_h264_direct_dist_scale_factor(h);
2923     ff_h264_direct_ref_list_init(h);
2924
2925     if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I && h->pps.cabac) {
2926         tmp = get_ue_golomb_31(&s->gb);
2927         if (tmp > 2) {
2928             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "cabac_init_idc overflow\n");
2929             return -1;
2930         }
2931         h->cabac_init_idc = tmp;
2932     }
2933
2934     h->last_qscale_diff = 0;
2935     tmp = h->pps.init_qp + get_se_golomb(&s->gb);
2936     if (tmp > 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8)) {
2937         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "QP %u out of range\n", tmp);
2938         return -1;
2939     }
2940     s->qscale       = tmp;
2941     h->chroma_qp[0] = get_chroma_qp(h, 0, s->qscale);
2942     h->chroma_qp[1] = get_chroma_qp(h, 1, s->qscale);
2943     // FIXME qscale / qp ... stuff
2944     if (h->slice_type == AV_PICTURE_TYPE_SP)
2945         get_bits1(&s->gb); /* sp_for_switch_flag */
2946     if (h->slice_type == AV_PICTURE_TYPE_SP ||
2947         h->slice_type == AV_PICTURE_TYPE_SI)
2948         get_se_golomb(&s->gb); /* slice_qs_delta */
2949
2950     h->deblocking_filter     = 1;
2951     h->slice_alpha_c0_offset = 52;
2952     h->slice_beta_offset     = 52;
2953     if (h->pps.deblocking_filter_parameters_present) {
2954         tmp = get_ue_golomb_31(&s->gb);
2955         if (tmp > 2) {
2956             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2957                    "deblocking_filter_idc %u out of range\n", tmp);
2958             return -1;
2959         }
2960         h->deblocking_filter = tmp;
2961         if (h->deblocking_filter < 2)
2962             h->deblocking_filter ^= 1;  // 1<->0
2963
2964         if (h->deblocking_filter) {
2965             h->slice_alpha_c0_offset += get_se_golomb(&s->gb) << 1;
2966             h->slice_beta_offset     += get_se_golomb(&s->gb) << 1;
2967             if (h->slice_alpha_c0_offset > 104U ||
2968                 h->slice_beta_offset     > 104U) {
2969                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2970                        "deblocking filter parameters %d %d out of range\n",
2971                        h->slice_alpha_c0_offset, h->slice_beta_offset);
2972                 return -1;
2973             }
2974         }
2975     }
2976
2977     if (s->avctx->skip_loop_filter >= AVDISCARD_ALL ||
2978         (s->avctx->skip_loop_filter >= AVDISCARD_NONKEY &&
2979          h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I) ||
2980         (s->avctx->skip_loop_filter >= AVDISCARD_BIDIR  &&
2981          h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) ||
2982         (s->avctx->skip_loop_filter >= AVDISCARD_NONREF &&
2983          h->nal_ref_idc == 0))
2984         h->deblocking_filter = 0;
2985
2986     if (h->deblocking_filter == 1 && h0->max_contexts > 1) {
2987         if (s->avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_FAST) {
2988             /* Cheat slightly for speed:
2989              * Do not bother to deblock across slices. */
2990             h->deblocking_filter = 2;
2991         } else {
2992             h0->max_contexts = 1;
2993             if (!h0->single_decode_warning) {
2994                 av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO,
2995                        "Cannot parallelize deblocking type 1, decoding such frames in sequential order\n");
2996                 h0->single_decode_warning = 1;
2997             }
2998             if (h != h0) {
2999                 av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
3000                        "Deblocking switched inside frame.\n");
3001                 return 1;
3002             }
3003         }
3004     }
3005     h->qp_thresh = 15 + 52 -
3006                    FFMIN(h->slice_alpha_c0_offset, h->slice_beta_offset) -
3007                    FFMAX3(0,
3008                           h->pps.chroma_qp_index_offset[0],
3009                           h->pps.chroma_qp_index_offset[1]) +
3010                    6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
3011
3012     h0->last_slice_type = slice_type;
3013     h->slice_num = ++h0->current_slice;
3014     if (h->slice_num >= MAX_SLICES) {
3015         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
3016                "Too many slices, increase MAX_SLICES and recompile\n");
3017     }
3018
3019     for (j = 0; j < 2; j++) {
3020         int id_list[16];
3021         int *ref2frm = h->ref2frm[h->slice_num & (MAX_SLICES - 1)][j];
3022         for (i = 0; i < 16; i++) {
3023             id_list[i] = 60;
3024             if (h->ref_list[j][i].f.data[0]) {
3025                 int k;
3026                 uint8_t *base = h->ref_list[j][i].f.base[0];
3027                 for (k = 0; k < h->short_ref_count; k++)
3028                     if (h->short_ref[k]->f.base[0] == base) {
3029                         id_list[i] = k;
3030                         break;
3031                     }
3032                 for (k = 0; k < h->long_ref_count; k++)
3033                     if (h->long_ref[k] && h->long_ref[k]->f.base[0] == base) {
3034                         id_list[i] = h->short_ref_count + k;
3035                         break;
3036                     }
3037             }
3038         }
3039
3040         ref2frm[0]     =
3041             ref2frm[1] = -1;
3042         for (i = 0; i < 16; i++)
3043             ref2frm[i + 2] = 4 * id_list[i] +
3044                              (h->ref_list[j][i].f.reference & 3);
3045         ref2frm[18 + 0]     =
3046             ref2frm[18 + 1] = -1;
3047         for (i = 16; i < 48; i++)
3048             ref2frm[i + 4] = 4 * id_list[(i - 16) >> 1] +
3049                              (h->ref_list[j][i].f.reference & 3);
3050     }
3051
3052     // FIXME: fix draw_edges + PAFF + frame threads
3053     h->emu_edge_width  = (s->flags & CODEC_FLAG_EMU_EDGE ||
3054                           (!h->sps.frame_mbs_only_flag &&
3055                            s->avctx->active_thread_type))
3056                          ? 0 : 16;
3057     h->emu_edge_height = (FRAME_MBAFF || FIELD_PICTURE) ? 0 : h->emu_edge_width;
3058
3059     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
3060         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_DEBUG,
3061                "slice:%d %s mb:%d %c%s%s pps:%u frame:%d poc:%d/%d ref:%d/%d qp:%d loop:%d:%d:%d weight:%d%s %s\n",
3062                h->slice_num,
3063                (s->picture_structure == PICT_FRAME ? "F" : s->picture_structure == PICT_TOP_FIELD ? "T" : "B"),
3064                first_mb_in_slice,
3065                av_get_picture_type_char(h->slice_type),
3066                h->slice_type_fixed ? " fix" : "",
3067                h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE ? " IDR" : "",
3068                pps_id, h->frame_num,
3069                s->current_picture_ptr->field_poc[0],
3070                s->current_picture_ptr->field_poc[1],
3071                h->ref_count[0], h->ref_count[1],
3072                s->qscale,
3073                h->deblocking_filter,
3074                h->slice_alpha_c0_offset / 2 - 26, h->slice_beta_offset / 2 - 26,
3075                h->use_weight,
3076                h->use_weight == 1 && h->use_weight_chroma ? "c" : "",
3077                h->slice_type == AV_PICTURE_TYPE_B ? (h->direct_spatial_mv_pred ? "SPAT" : "TEMP") : "");
3078     }
3079
3080     return 0;
3081 }
3082
3083 int ff_h264_get_slice_type(const H264Context *h)
3084 {
3085     switch (h->slice_type) {
3086     case AV_PICTURE_TYPE_P:
3087         return 0;
3088     case AV_PICTURE_TYPE_B:
3089         return 1;
3090     case AV_PICTURE_TYPE_I:
3091         return 2;
3092     case AV_PICTURE_TYPE_SP:
3093         return 3;
3094     case AV_PICTURE_TYPE_SI:
3095         return 4;
3096     default:
3097         return -1;
3098     }
3099 }
3100
3101 static av_always_inline void fill_filter_caches_inter(H264Context *h,
3102                                                       MpegEncContext *const s,
3103                                                       int mb_type, int top_xy,
3104                                                       int left_xy[LEFT_MBS],
3105                                                       int top_type,
3106                                                       int left_type[LEFT_MBS],
3107                                                       int mb_xy, int list)
3108 {
3109     int b_stride = h->b_stride;
3110     int16_t(*mv_dst)[2] = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
3111     int8_t *ref_cache = &h->ref_cache[list][scan8[0]];
3112     if (IS_INTER(mb_type) || IS_DIRECT(mb_type)) {
3113         if (USES_LIST(top_type, list)) {
3114             const int b_xy  = h->mb2b_xy[top_xy] + 3 * b_stride;
3115             const int b8_xy = 4 * top_xy + 2;
3116             int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[h->slice_table[top_xy] & (MAX_SLICES - 1)][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
3117             AV_COPY128(mv_dst - 1 * 8, s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy + 0]);
3118             ref_cache[0 - 1 * 8] =
3119             ref_cache[1 - 1 * 8] = ref2frm[list][s->current_picture.f.ref_index[list][b8_xy + 0]];
3120             ref_cache[2 - 1 * 8] =
3121             ref_cache[3 - 1 * 8] = ref2frm[list][s->current_picture.f.ref_index[list][b8_xy + 1]];
3122         } else {
3123             AV_ZERO128(mv_dst - 1 * 8);
3124             AV_WN32A(&ref_cache[0 - 1 * 8], ((LIST_NOT_USED) & 0xFF) * 0x01010101u);
3125         }
3126
3127         if (!IS_INTERLACED(mb_type ^ left_type[LTOP])) {
3128             if (USES_LIST(left_type[LTOP], list)) {
3129                 const int b_xy  = h->mb2b_xy[left_xy[LTOP]] + 3;
3130                 const int b8_xy = 4 * left_xy[LTOP] + 1;
3131                 int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[h->slice_table[left_xy[LTOP]] & (MAX_SLICES - 1)][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
3132                 AV_COPY32(mv_dst - 1 +  0, s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy + b_stride * 0]);
3133                 AV_COPY32(mv_dst - 1 +  8, s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy + b_stride * 1]);
3134                 AV_COPY32(mv_dst - 1 + 16, s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy + b_stride * 2]);
3135                 AV_COPY32(mv_dst - 1 + 24, s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy + b_stride * 3]);
3136                 ref_cache[-1 +  0] =
3137                 ref_cache[-1 +  8] = ref2frm[list][s->current_picture.f.ref_index[list][b8_xy + 2 * 0]];
3138                 ref_cache[-1 + 16] =
3139                 ref_cache[-1 + 24] = ref2frm[list][s->current_picture.f.ref_index[list][b8_xy + 2 * 1]];
3140             } else {
3141                 AV_ZERO32(mv_dst - 1 +  0);
3142                 AV_ZERO32(mv_dst - 1 +  8);
3143                 AV_ZERO32(mv_dst - 1 + 16);
3144                 AV_ZERO32(mv_dst - 1 + 24);
3145                 ref_cache[-1 +  0] =
3146                 ref_cache[-1 +  8] =
3147                 ref_cache[-1 + 16] =
3148                 ref_cache[-1 + 24] = LIST_NOT_USED;
3149             }
3150         }
3151     }
3152
3153     if (!USES_LIST(mb_type, list)) {
3154         fill_rectangle(mv_dst, 4, 4, 8, pack16to32(0, 0), 4);
3155         AV_WN32A(&ref_cache[0 * 8], ((LIST_NOT_USED) & 0xFF) * 0x01010101u);
3156         AV_WN32A(&ref_cache[1 * 8], ((LIST_NOT_USED) & 0xFF) * 0x01010101u);
3157         AV_WN32A(&ref_cache[2 * 8], ((LIST_NOT_USED) & 0xFF) * 0x01010101u);
3158         AV_WN32A(&ref_cache[3 * 8], ((LIST_NOT_USED) & 0xFF) * 0x01010101u);
3159         return;
3160     }
3161
3162     {
3163         int8_t *ref = &s->current_picture.f.ref_index[list][4 * mb_xy];
3164         int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[h->slice_num & (MAX_SLICES - 1)][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
3165         uint32_t ref01 = (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]], ref2frm[list][ref[1]]) & 0x00FF00FF) * 0x0101;
3166         uint32_t ref23 = (pack16to32(ref2frm[list][ref[2]], ref2frm[list][ref[3]]) & 0x00FF00FF) * 0x0101;
3167         AV_WN32A(&ref_cache[0 * 8], ref01);
3168         AV_WN32A(&ref_cache[1 * 8], ref01);
3169         AV_WN32A(&ref_cache[2 * 8], ref23);
3170         AV_WN32A(&ref_cache[3 * 8], ref23);
3171     }
3172
3173     {
3174         int16_t(*mv_src)[2] = &s->current_picture.f.motion_val[list][4 * s->mb_x + 4 * s->mb_y * b_stride];
3175         AV_COPY128(mv_dst + 8 * 0, mv_src + 0 * b_stride);
3176         AV_COPY128(mv_dst + 8 * 1, mv_src + 1 * b_stride);
3177         AV_COPY128(mv_dst + 8 * 2, mv_src + 2 * b_stride);
3178         AV_COPY128(mv_dst + 8 * 3, mv_src + 3 * b_stride);
3179     }
3180 }
3181
3182 /**
3183  *
3184  * @return non zero if the loop filter can be skipped
3185  */
3186 static int fill_filter_caches(H264Context *h, int mb_type)
3187 {
3188     MpegEncContext *const s = &h->s;
3189     const int mb_xy = h->mb_xy;
3190     int top_xy, left_xy[LEFT_MBS];
3191     int top_type, left_type[LEFT_MBS];
3192     uint8_t *nnz;
3193     uint8_t *nnz_cache;
3194
3195     top_xy = mb_xy - (s->mb_stride << MB_FIELD);
3196
3197     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
3198      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
3199
3200     left_xy[LBOT] = left_xy[LTOP] = mb_xy - 1;
3201     if (FRAME_MBAFF) {
3202         const int left_mb_field_flag = IS_INTERLACED(s->current_picture.f.mb_type[mb_xy - 1]);
3203         const int curr_mb_field_flag = IS_INTERLACED(mb_type);
3204         if (s->mb_y & 1) {
3205             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag)
3206                 left_xy[LTOP] -= s->mb_stride;
3207         } else {
3208             if (curr_mb_field_flag)
3209                 top_xy += s->mb_stride &
3210                     (((s->current_picture.f.mb_type[top_xy] >> 7) & 1) - 1);
3211             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag)
3212                 left_xy[LBOT] += s->mb_stride;
3213         }
3214     }
3215
3216     h->top_mb_xy        = top_xy;
3217     h->left_mb_xy[LTOP] = left_xy[LTOP];
3218     h->left_mb_xy[LBOT] = left_xy[LBOT];
3219     {
3220         /* For sufficiently low qp, filtering wouldn't do anything.
3221          * This is a conservative estimate: could also check beta_offset
3222          * and more accurate chroma_qp. */
3223         int qp_thresh = h->qp_thresh; // FIXME strictly we should store qp_thresh for each mb of a slice
3224         int qp        = s->current_picture.f.qscale_table[mb_xy];
3225         if (qp <= qp_thresh &&
3226             (left_xy[LTOP] < 0 ||
3227              ((qp + s->current_picture.f.qscale_table[left_xy[LTOP]] + 1) >> 1) <= qp_thresh) &&
3228             (top_xy < 0 ||
3229              ((qp + s->current_picture.f.qscale_table[top_xy] + 1) >> 1) <= qp_thresh)) {
3230             if (!FRAME_MBAFF)
3231                 return 1;
3232             if ((left_xy[LTOP] < 0 ||
3233                  ((qp + s->current_picture.f.qscale_table[left_xy[LBOT]] + 1) >> 1) <= qp_thresh) &&
3234                 (top_xy < s->mb_stride ||
3235                  ((qp + s->current_picture.f.qscale_table[top_xy - s->mb_stride] + 1) >> 1) <= qp_thresh))
3236                 return 1;
3237         }
3238     }
3239
3240     top_type        = s->current_picture.f.mb_type[top_xy];
3241     left_type[LTOP] = s->current_picture.f.mb_type[left_xy[LTOP]];
3242     left_type[LBOT] = s->current_picture.f.mb_type[left_xy[LBOT]];
3243     if (h->deblocking_filter == 2) {
3244         if (h->slice_table[top_xy] != h->slice_num)
3245             top_type = 0;
3246         if (h->slice_table[left_xy[LBOT]] != h->slice_num)
3247             left_type[LTOP] = left_type[LBOT] = 0;
3248     } else {
3249         if (h->slice_table[top_xy] == 0xFFFF)
3250             top_type = 0;
3251         if (h->slice_table[left_xy[LBOT]] == 0xFFFF)
3252             left_type[LTOP] = left_type[LBOT] = 0;
3253     }
3254     h->top_type        = top_type;
3255     h->left_type[LTOP] = left_type[LTOP];
3256     h->left_type[LBOT] = left_type[LBOT];
3257
3258     if (IS_INTRA(mb_type))
3259         return 0;
3260
3261     fill_filter_caches_inter(h, s, mb_type, top_xy, left_xy,
3262                              top_type, left_type, mb_xy, 0);
3263     if (h->list_count == 2)
3264         fill_filter_caches_inter(h, s, mb_type, top_xy, left_xy,
3265                                  top_type, left_type, mb_xy, 1);
3266
3267     nnz       = h->non_zero_count[mb_xy];
3268     nnz_cache = h->non_zero_count_cache;
3269     AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 1], &nnz[0]);
3270     AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 2], &nnz[4]);
3271     AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 3], &nnz[8]);
3272     AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 4], &nnz[12]);
3273     h->cbp = h->cbp_table[mb_xy];
3274
3275     if (top_type) {
3276         nnz = h->non_zero_count[top_xy];
3277         AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 0], &nnz[3 * 4]);
3278     }
3279
3280     if (left_type[LTOP]) {
3281         nnz = h->non_zero_count[left_xy[LTOP]];
3282         nnz_cache[3 + 8 * 1] = nnz[3 + 0 * 4];
3283         nnz_cache[3 + 8 * 2] = nnz[3 + 1 * 4];
3284         nnz_cache[3 + 8 * 3] = nnz[3 + 2 * 4];
3285         nnz_cache[3 + 8 * 4] = nnz[3 + 3 * 4];
3286     }
3287
3288     /* CAVLC 8x8dct requires NNZ values for residual decoding that differ
3289      * from what the loop filter needs */
3290     if (!CABAC && h->pps.transform_8x8_mode) {
3291         if (IS_8x8DCT(top_type)) {
3292             nnz_cache[4 + 8 * 0]     =
3293                 nnz_cache[5 + 8 * 0] = (h->cbp_table[top_xy] & 0x4000) >> 12;
3294             nnz_cache[6 + 8 * 0]     =
3295                 nnz_cache[7 + 8 * 0] = (h->cbp_table[top_xy] & 0x8000) >> 12;
3296         }
3297         if (IS_8x8DCT(left_type[LTOP])) {
3298             nnz_cache[3 + 8 * 1]     =
3299                 nnz_cache[3 + 8 * 2] = (h->cbp_table[left_xy[LTOP]] & 0x2000) >> 12; // FIXME check MBAFF
3300         }
3301         if (IS_8x8DCT(left_type[LBOT])) {
3302             nnz_cache[3 + 8 * 3]     =
3303                 nnz_cache[3 + 8 * 4] = (h->cbp_table[left_xy[LBOT]] & 0x8000) >> 12; // FIXME check MBAFF
3304         }
3305
3306         if (IS_8x8DCT(mb_type)) {
3307             nnz_cache[scan8[0]] =
3308             nnz_cache[scan8[1]] =
3309             nnz_cache[scan8[2]] =
3310             nnz_cache[scan8[3]] = (h->cbp & 0x1000) >> 12;
3311
3312             nnz_cache[scan8[0 + 4]] =
3313             nnz_cache[scan8[1 + 4]] =
3314             nnz_cache[scan8[2 + 4]] =
3315             nnz_cache[scan8[3 + 4]] = (h->cbp & 0x2000) >> 12;
3316
3317             nnz_cache[scan8[0 + 8]] =
3318             nnz_cache[scan8[1 + 8]] =
3319             nnz_cache[scan8[2 + 8]] =
3320             nnz_cache[scan8[3 + 8]] = (h->cbp & 0x4000) >> 12;
3321
3322             nnz_cache[scan8[0 + 12]] =
3323             nnz_cache[scan8[1 + 12]] =
3324             nnz_cache[scan8[2 + 12]] =
3325             nnz_cache[scan8[3 + 12]] = (h->cbp & 0x8000) >> 12;
3326         }
3327     }
3328
3329     return 0;
3330 }
3331
3332 static void loop_filter(H264Context *h, int start_x, int end_x)
3333 {
3334     MpegEncContext *const s = &h->s;
3335     uint8_t *dest_y, *dest_cb, *dest_cr;
3336     int linesize, uvlinesize, mb_x, mb_y;
3337     const int end_mb_y       = s->mb_y + FRAME_MBAFF;
3338     const int old_slice_type = h->slice_type;
3339     const int pixel_shift    = h->pixel_shift;
3340     const int block_h        = 16 >> s->chroma_y_shift;
3341
3342     if (h->deblocking_filter) {
3343         for (mb_x = start_x; mb_x < end_x; mb_x++)
3344             for (mb_y = end_mb_y - FRAME_MBAFF; mb_y <= end_mb_y; mb_y++) {
3345                 int mb_xy, mb_type;