alac: make block_size signed
[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 PixelFormat hwaccel_pixfmt_list_h264_jpeg_420[] = {
63     PIX_FMT_DXVA2_VLD,
64     PIX_FMT_VAAPI_VLD,
65     PIX_FMT_VDA_VLD,
66     PIX_FMT_YUVJ420P,
67     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 #if HAVE_FAST_UNALIGNED
179 #if HAVE_FAST_64BIT
180 #define RS 7
181     for (i = 0; i + 1 < length; i += 9) {
182         if (!((~AV_RN64A(src + i) &
183                (AV_RN64A(src + i) - 0x0100010001000101ULL)) &
184               0x8000800080008080ULL))
185 #else
186 #define RS 3
187     for (i = 0; i + 1 < length; i += 5) {
188         if (!((~AV_RN32A(src + i) &
189                (AV_RN32A(src + i) - 0x01000101U)) &
190               0x80008080U))
191 #endif
192             continue;
193         if (i > 0 && !src[i])
194             i--;
195         while (src[i])
196             i++;
197 #else
198 #define RS 0
199     for (i = 0; i + 1 < length; i += 2) {
200         if (src[i])
201             continue;
202         if (i > 0 && src[i - 1] == 0)
203             i--;
204 #endif
205         if (i + 2 < length && src[i + 1] == 0 && src[i + 2] <= 3) {
206             if (src[i + 2] != 3) {
207                 /* startcode, so we must be past the end */
208                 length = i;
209             }
210             break;
211         }
212         i -= RS;
213     }
214
215     if (i >= length - 1) { // no escaped 0
216         *dst_length = length;
217         *consumed   = length + 1; // +1 for the header
218         return src;
219     }
220
221     // use second escape buffer for inter data
222     bufidx = h->nal_unit_type == NAL_DPC ? 1 : 0;
223     av_fast_malloc(&h->rbsp_buffer[bufidx], &h->rbsp_buffer_size[bufidx],
224                    length + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
225     dst = h->rbsp_buffer[bufidx];
226
227     if (dst == NULL)
228         return NULL;
229
230     // printf("decoding esc\n");
231     memcpy(dst, src, i);
232     si = di = i;
233     while (si + 2 < length) {
234         // remove escapes (very rare 1:2^22)
235         if (src[si + 2] > 3) {
236             dst[di++] = src[si++];
237             dst[di++] = src[si++];
238         } else if (src[si] == 0 && src[si + 1] == 0) {
239             if (src[si + 2] == 3) { // escape
240                 dst[di++]  = 0;
241                 dst[di++]  = 0;
242                 si        += 3;
243                 continue;
244             } else // next start code
245                 goto nsc;
246         }
247
248         dst[di++] = src[si++];
249     }
250     while (si < length)
251         dst[di++] = src[si++];
252 nsc:
253
254     memset(dst + di, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
255
256     *dst_length = di;
257     *consumed   = si + 1; // +1 for the header
258     /* FIXME store exact number of bits in the getbitcontext
259      * (it is needed for decoding) */
260     return dst;
261 }
262
263 /**
264  * Identify the exact end of the bitstream
265  * @return the length of the trailing, or 0 if damaged
266  */
267 static int decode_rbsp_trailing(H264Context *h, const uint8_t *src)
268 {
269     int v = *src;
270     int r;
271
272     tprintf(h->s.avctx, "rbsp trailing %X\n", v);
273
274     for (r = 1; r < 9; r++) {
275         if (v & 1)
276             return r;
277         v >>= 1;
278     }
279     return 0;
280 }
281
282 static inline int get_lowest_part_list_y(H264Context *h, Picture *pic, int n,
283                                          int height, int y_offset, int list)
284 {
285     int raw_my        = h->mv_cache[list][scan8[n]][1];
286     int filter_height = (raw_my & 3) ? 2 : 0;
287     int full_my       = (raw_my >> 2) + y_offset;
288     int top           = full_my - filter_height;
289     int bottom        = full_my + filter_height + height;
290
291     return FFMAX(abs(top), bottom);
292 }
293
294 static inline void get_lowest_part_y(H264Context *h, int refs[2][48], int n,
295                                      int height, int y_offset, int list0,
296                                      int list1, int *nrefs)
297 {
298     MpegEncContext *const s = &h->s;
299     int my;
300
301     y_offset += 16 * (s->mb_y >> MB_FIELD);
302
303     if (list0) {
304         int ref_n    = h->ref_cache[0][scan8[n]];
305         Picture *ref = &h->ref_list[0][ref_n];
306
307         // Error resilience puts the current picture in the ref list.
308         // Don't try to wait on these as it will cause a deadlock.
309         // Fields can wait on each other, though.
310         if (ref->f.thread_opaque   != s->current_picture.f.thread_opaque ||
311             (ref->f.reference & 3) != s->picture_structure) {
312             my = get_lowest_part_list_y(h, ref, n, height, y_offset, 0);
313             if (refs[0][ref_n] < 0)
314                 nrefs[0] += 1;
315             refs[0][ref_n] = FFMAX(refs[0][ref_n], my);
316         }
317     }
318
319     if (list1) {
320         int ref_n    = h->ref_cache[1][scan8[n]];
321         Picture *ref = &h->ref_list[1][ref_n];
322
323         if (ref->f.thread_opaque   != s->current_picture.f.thread_opaque ||
324             (ref->f.reference & 3) != s->picture_structure) {
325             my = get_lowest_part_list_y(h, ref, n, height, y_offset, 1);
326             if (refs[1][ref_n] < 0)
327                 nrefs[1] += 1;
328             refs[1][ref_n] = FFMAX(refs[1][ref_n], my);
329         }
330     }
331 }
332
333 /**
334  * Wait until all reference frames are available for MC operations.
335  *
336  * @param h the H264 context
337  */
338 static void await_references(H264Context *h)
339 {
340     MpegEncContext *const s = &h->s;
341     const int mb_xy   = h->mb_xy;
342     const int mb_type = s->current_picture.f.mb_type[mb_xy];
343     int refs[2][48];
344     int nrefs[2] = { 0 };
345     int ref, list;
346
347     memset(refs, -1, sizeof(refs));
348
349     if (IS_16X16(mb_type)) {
350         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 16, 0,
351                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
352     } else if (IS_16X8(mb_type)) {
353         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 8, 0,
354                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
355         get_lowest_part_y(h, refs, 8, 8, 8,
356                           IS_DIR(mb_type, 1, 0), IS_DIR(mb_type, 1, 1), nrefs);
357     } else if (IS_8X16(mb_type)) {
358         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 16, 0,
359                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
360         get_lowest_part_y(h, refs, 4, 16, 0,
361                           IS_DIR(mb_type, 1, 0), IS_DIR(mb_type, 1, 1), nrefs);
362     } else {
363         int i;
364
365         assert(IS_8X8(mb_type));
366
367         for (i = 0; i < 4; i++) {
368             const int sub_mb_type = h->sub_mb_type[i];
369             const int n           = 4 * i;
370             int y_offset          = (i & 2) << 2;
371
372             if (IS_SUB_8X8(sub_mb_type)) {
373                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 8, y_offset,
374                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
375                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
376                                   nrefs);
377             } else if (IS_SUB_8X4(sub_mb_type)) {
378                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 4, y_offset,
379                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
380                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
381                                   nrefs);
382                 get_lowest_part_y(h, refs, n + 2, 4, y_offset + 4,
383                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
384                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
385                                   nrefs);
386             } else if (IS_SUB_4X8(sub_mb_type)) {
387                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 8, y_offset,
388                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
389                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
390                                   nrefs);
391                 get_lowest_part_y(h, refs, n + 1, 8, y_offset,
392                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
393                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
394                                   nrefs);
395             } else {
396                 int j;
397                 assert(IS_SUB_4X4(sub_mb_type));
398                 for (j = 0; j < 4; j++) {
399                     int sub_y_offset = y_offset + 2 * (j & 2);
400                     get_lowest_part_y(h, refs, n + j, 4, sub_y_offset,
401                                       IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
402                                       IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
403                                       nrefs);
404                 }
405             }
406         }
407     }
408
409     for (list = h->list_count - 1; list >= 0; list--)
410         for (ref = 0; ref < 48 && nrefs[list]; ref++) {
411             int row = refs[list][ref];
412             if (row >= 0) {
413                 Picture *ref_pic      = &h->ref_list[list][ref];
414                 int ref_field         = ref_pic->f.reference - 1;
415                 int ref_field_picture = ref_pic->field_picture;
416                 int pic_height        = 16 * s->mb_height >> ref_field_picture;
417
418                 row <<= MB_MBAFF;
419                 nrefs[list]--;
420
421                 if (!FIELD_PICTURE && ref_field_picture) { // frame referencing two fields
422                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
423                                              FFMIN((row >> 1) - !(row & 1),
424                                                    pic_height - 1),
425                                              1);
426                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
427                                              FFMIN((row >> 1), pic_height - 1),
428                                              0);
429                 } else if (FIELD_PICTURE && !ref_field_picture) { // field referencing one field of a frame
430                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
431                                              FFMIN(row * 2 + ref_field,
432                                                    pic_height - 1),
433                                              0);
434                 } else if (FIELD_PICTURE) {
435                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
436                                              FFMIN(row, pic_height - 1),
437                                              ref_field);
438                 } else {
439                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
440                                              FFMIN(row, pic_height - 1),
441                                              0);
442                 }
443             }
444         }
445 }
446
447 static av_always_inline void mc_dir_part(H264Context *h, Picture *pic,
448                                          int n, int square, int height,
449                                          int delta, int list,
450                                          uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
451                                          uint8_t *dest_cr,
452                                          int src_x_offset, int src_y_offset,
453                                          qpel_mc_func *qpix_op,
454                                          h264_chroma_mc_func chroma_op,
455                                          int pixel_shift, int chroma_idc)
456 {
457     MpegEncContext *const s = &h->s;
458     const int mx      = h->mv_cache[list][scan8[n]][0] + src_x_offset * 8;
459     int my            = h->mv_cache[list][scan8[n]][1] + src_y_offset * 8;
460     const int luma_xy = (mx & 3) + ((my & 3) << 2);
461     int offset        = ((mx >> 2) << pixel_shift) + (my >> 2) * h->mb_linesize;
462     uint8_t *src_y    = pic->f.data[0] + offset;
463     uint8_t *src_cb, *src_cr;
464     int extra_width  = h->emu_edge_width;
465     int extra_height = h->emu_edge_height;
466     int emu = 0;
467     const int full_mx    = mx >> 2;
468     const int full_my    = my >> 2;
469     const int pic_width  = 16 * s->mb_width;
470     const int pic_height = 16 * s->mb_height >> MB_FIELD;
471     int ysh;
472
473     if (mx & 7)
474         extra_width -= 3;
475     if (my & 7)
476         extra_height -= 3;
477
478     if (full_mx                <          0 - extra_width  ||
479         full_my                <          0 - extra_height ||
480         full_mx + 16 /*FIXME*/ > pic_width  + extra_width  ||
481         full_my + 16 /*FIXME*/ > pic_height + extra_height) {
482         s->dsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
483                                 src_y - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
484                                 h->mb_linesize,
485                                 16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/, full_mx - 2,
486                                 full_my - 2, pic_width, pic_height);
487         src_y = s->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
488         emu   = 1;
489     }
490
491     qpix_op[luma_xy](dest_y, src_y, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
492     if (!square)
493         qpix_op[luma_xy](dest_y + delta, src_y + delta, h->mb_linesize);
494
495     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
496         return;
497
498     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
499         src_cb = pic->f.data[1] + offset;
500         if (emu) {
501             s->dsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
502                                     src_cb - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
503                                     h->mb_linesize,
504                                     16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/,
505                                     full_mx - 2, full_my - 2,
506                                     pic_width, pic_height);
507             src_cb = s->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
508         }
509         qpix_op[luma_xy](dest_cb, src_cb, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
510         if (!square)
511             qpix_op[luma_xy](dest_cb + delta, src_cb + delta, h->mb_linesize);
512
513         src_cr = pic->f.data[2] + offset;
514         if (emu) {
515             s->dsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
516                                     src_cr - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
517                                     h->mb_linesize,
518                                     16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/,
519                                     full_mx - 2, full_my - 2,
520                                     pic_width, pic_height);
521             src_cr = s->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
522         }
523         qpix_op[luma_xy](dest_cr, src_cr, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
524         if (!square)
525             qpix_op[luma_xy](dest_cr + delta, src_cr + delta, h->mb_linesize);
526         return;
527     }
528
529     ysh = 3 - (chroma_idc == 2 /* yuv422 */);
530     if (chroma_idc == 1 /* yuv420 */ && MB_FIELD) {
531         // chroma offset when predicting from a field of opposite parity
532         my  += 2 * ((s->mb_y & 1) - (pic->f.reference - 1));
533         emu |= (my >> 3) < 0 || (my >> 3) + 8 >= (pic_height >> 1);
534     }
535
536     src_cb = pic->f.data[1] + ((mx >> 3) << pixel_shift) +
537              (my >> ysh) * h->mb_uvlinesize;
538     src_cr = pic->f.data[2] + ((mx >> 3) << pixel_shift) +
539              (my >> ysh) * h->mb_uvlinesize;
540
541     if (emu) {
542         s->dsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src_cb, h->mb_uvlinesize,
543                                 9, 8 * chroma_idc + 1, (mx >> 3), (my >> ysh),
544                                 pic_width >> 1, pic_height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */));
545         src_cb = s->edge_emu_buffer;
546     }
547     chroma_op(dest_cb, src_cb, h->mb_uvlinesize,
548               height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */),
549               mx & 7, (my << (chroma_idc == 2 /* yuv422 */)) & 7);
550
551     if (emu) {
552         s->dsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src_cr, h->mb_uvlinesize,
553                                 9, 8 * chroma_idc + 1, (mx >> 3), (my >> ysh),
554                                 pic_width >> 1, pic_height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */));
555         src_cr = s->edge_emu_buffer;
556     }
557     chroma_op(dest_cr, src_cr, h->mb_uvlinesize, height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */),
558               mx & 7, (my << (chroma_idc == 2 /* yuv422 */)) & 7);
559 }
560
561 static av_always_inline void mc_part_std(H264Context *h, int n, int square,
562                                          int height, int delta,
563                                          uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
564                                          uint8_t *dest_cr,
565                                          int x_offset, int y_offset,
566                                          qpel_mc_func *qpix_put,
567                                          h264_chroma_mc_func chroma_put,
568                                          qpel_mc_func *qpix_avg,
569                                          h264_chroma_mc_func chroma_avg,
570                                          int list0, int list1,
571                                          int pixel_shift, int chroma_idc)
572 {
573     MpegEncContext *const s       = &h->s;
574     qpel_mc_func *qpix_op         = qpix_put;
575     h264_chroma_mc_func chroma_op = chroma_put;
576
577     dest_y += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
578     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
579         dest_cb += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
580         dest_cr += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
581     } else if (chroma_idc == 2 /* yuv422 */) {
582         dest_cb += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
583         dest_cr += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
584     } else { /* yuv420 */
585         dest_cb += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
586         dest_cr += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
587     }
588     x_offset += 8 * s->mb_x;
589     y_offset += 8 * (s->mb_y >> MB_FIELD);
590
591     if (list0) {
592         Picture *ref = &h->ref_list[0][h->ref_cache[0][scan8[n]]];
593         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, 0,
594                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
595                     qpix_op, chroma_op, pixel_shift, chroma_idc);
596
597         qpix_op   = qpix_avg;
598         chroma_op = chroma_avg;
599     }
600
601     if (list1) {
602         Picture *ref = &h->ref_list[1][h->ref_cache[1][scan8[n]]];
603         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, 1,
604                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
605                     qpix_op, chroma_op, pixel_shift, chroma_idc);
606     }
607 }
608
609 static av_always_inline void mc_part_weighted(H264Context *h, int n, int square,
610                                               int height, int delta,
611                                               uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
612                                               uint8_t *dest_cr,
613                                               int x_offset, int y_offset,
614                                               qpel_mc_func *qpix_put,
615                                               h264_chroma_mc_func chroma_put,
616                                               h264_weight_func luma_weight_op,
617                                               h264_weight_func chroma_weight_op,
618                                               h264_biweight_func luma_weight_avg,
619                                               h264_biweight_func chroma_weight_avg,
620                                               int list0, int list1,
621                                               int pixel_shift, int chroma_idc)
622 {
623     MpegEncContext *const s = &h->s;
624     int chroma_height;
625
626     dest_y += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
627     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
628         chroma_height     = height;
629         chroma_weight_avg = luma_weight_avg;
630         chroma_weight_op  = luma_weight_op;
631         dest_cb += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
632         dest_cr += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
633     } else if (chroma_idc == 2 /* yuv422 */) {
634         chroma_height = height;
635         dest_cb      += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
636         dest_cr      += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
637     } else { /* yuv420 */
638         chroma_height = height >> 1;
639         dest_cb      += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
640         dest_cr      += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
641     }
642     x_offset += 8 * s->mb_x;
643     y_offset += 8 * (s->mb_y >> MB_FIELD);
644
645     if (list0 && list1) {
646         /* don't optimize for luma-only case, since B-frames usually
647          * use implicit weights => chroma too. */
648         uint8_t *tmp_cb = s->obmc_scratchpad;
649         uint8_t *tmp_cr = s->obmc_scratchpad + (16 << pixel_shift);
650         uint8_t *tmp_y  = s->obmc_scratchpad + 16 * h->mb_uvlinesize;
651         int refn0       = h->ref_cache[0][scan8[n]];
652         int refn1       = h->ref_cache[1][scan8[n]];
653
654         mc_dir_part(h, &h->ref_list[0][refn0], n, square, height, delta, 0,
655                     dest_y, dest_cb, dest_cr,
656                     x_offset, y_offset, qpix_put, chroma_put,
657                     pixel_shift, chroma_idc);
658         mc_dir_part(h, &h->ref_list[1][refn1], n, square, height, delta, 1,
659                     tmp_y, tmp_cb, tmp_cr,
660                     x_offset, y_offset, qpix_put, chroma_put,
661                     pixel_shift, chroma_idc);
662
663         if (h->use_weight == 2) {
664             int weight0 = h->implicit_weight[refn0][refn1][s->mb_y & 1];
665             int weight1 = 64 - weight0;
666             luma_weight_avg(dest_y, tmp_y, h->mb_linesize,
667                             height, 5, weight0, weight1, 0);
668             chroma_weight_avg(dest_cb, tmp_cb, h->mb_uvlinesize,
669                               chroma_height, 5, weight0, weight1, 0);
670             chroma_weight_avg(dest_cr, tmp_cr, h->mb_uvlinesize,
671                               chroma_height, 5, weight0, weight1, 0);
672         } else {
673             luma_weight_avg(dest_y, tmp_y, h->mb_linesize, height,
674                             h->luma_log2_weight_denom,
675                             h->luma_weight[refn0][0][0],
676                             h->luma_weight[refn1][1][0],
677                             h->luma_weight[refn0][0][1] +
678                             h->luma_weight[refn1][1][1]);
679             chroma_weight_avg(dest_cb, tmp_cb, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
680                               h->chroma_log2_weight_denom,
681                               h->chroma_weight[refn0][0][0][0],
682                               h->chroma_weight[refn1][1][0][0],
683                               h->chroma_weight[refn0][0][0][1] +
684                               h->chroma_weight[refn1][1][0][1]);
685             chroma_weight_avg(dest_cr, tmp_cr, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
686                               h->chroma_log2_weight_denom,
687                               h->chroma_weight[refn0][0][1][0],
688                               h->chroma_weight[refn1][1][1][0],
689                               h->chroma_weight[refn0][0][1][1] +
690                               h->chroma_weight[refn1][1][1][1]);
691         }
692     } else {
693         int list     = list1 ? 1 : 0;
694         int refn     = h->ref_cache[list][scan8[n]];
695         Picture *ref = &h->ref_list[list][refn];
696         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, list,
697                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
698                     qpix_put, chroma_put, pixel_shift, chroma_idc);
699
700         luma_weight_op(dest_y, h->mb_linesize, height,
701                        h->luma_log2_weight_denom,
702                        h->luma_weight[refn][list][0],
703                        h->luma_weight[refn][list][1]);
704         if (h->use_weight_chroma) {
705             chroma_weight_op(dest_cb, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
706                              h->chroma_log2_weight_denom,
707                              h->chroma_weight[refn][list][0][0],
708                              h->chroma_weight[refn][list][0][1]);
709             chroma_weight_op(dest_cr, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
710                              h->chroma_log2_weight_denom,
711                              h->chroma_weight[refn][list][1][0],
712                              h->chroma_weight[refn][list][1][1]);
713         }
714     }
715 }
716
717 static av_always_inline void prefetch_motion(H264Context *h, int list,
718                                              int pixel_shift, int chroma_idc)
719 {
720     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
721      * optimized for 64byte cache lines */
722     MpegEncContext *const s = &h->s;
723     const int refn = h->ref_cache[list][scan8[0]];
724     if (refn >= 0) {
725         const int mx  = (h->mv_cache[list][scan8[0]][0] >> 2) + 16 * s->mb_x + 8;
726         const int my  = (h->mv_cache[list][scan8[0]][1] >> 2) + 16 * s->mb_y;
727         uint8_t **src = h->ref_list[list][refn].f.data;
728         int off       = (mx << pixel_shift) +
729                         (my + (s->mb_x & 3) * 4) * h->mb_linesize +
730                         (64 << pixel_shift);
731         s->dsp.prefetch(src[0] + off, s->linesize, 4);
732         if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
733             s->dsp.prefetch(src[1] + off, s->linesize, 4);
734             s->dsp.prefetch(src[2] + off, s->linesize, 4);
735         } else {
736             off = ((mx >> 1) << pixel_shift) +
737                   ((my >> 1) + (s->mb_x & 7)) * s->uvlinesize +
738                   (64 << pixel_shift);
739             s->dsp.prefetch(src[1] + off, src[2] - src[1], 2);
740         }
741     }
742 }
743
744 static void free_tables(H264Context *h, int free_rbsp)
745 {
746     int i;
747     H264Context *hx;
748
749     av_freep(&h->intra4x4_pred_mode);
750     av_freep(&h->chroma_pred_mode_table);
751     av_freep(&h->cbp_table);
752     av_freep(&h->mvd_table[0]);
753     av_freep(&h->mvd_table[1]);
754     av_freep(&h->direct_table);
755     av_freep(&h->non_zero_count);
756     av_freep(&h->slice_table_base);
757     h->slice_table = NULL;
758     av_freep(&h->list_counts);
759
760     av_freep(&h->mb2b_xy);
761     av_freep(&h->mb2br_xy);
762
763     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++) {
764         hx = h->thread_context[i];
765         if (!hx)
766             continue;
767         av_freep(&hx->top_borders[1]);
768         av_freep(&hx->top_borders[0]);
769         av_freep(&hx->s.obmc_scratchpad);
770         if (free_rbsp) {
771             av_freep(&hx->rbsp_buffer[1]);
772             av_freep(&hx->rbsp_buffer[0]);
773             hx->rbsp_buffer_size[0] = 0;
774             hx->rbsp_buffer_size[1] = 0;
775         }
776         if (i)
777             av_freep(&h->thread_context[i]);
778     }
779 }
780
781 static void init_dequant8_coeff_table(H264Context *h)
782 {
783     int i, j, q, x;
784     const int max_qp = 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
785
786     for (i = 0; i < 6; i++) {
787         h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[i];
788         for (j = 0; j < i; j++)
789             if (!memcmp(h->pps.scaling_matrix8[j], h->pps.scaling_matrix8[i],
790                         64 * sizeof(uint8_t))) {
791                 h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[j];
792                 break;
793             }
794         if (j < i)
795             continue;
796
797         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
798             int shift = div6[q];
799             int idx   = rem6[q];
800             for (x = 0; x < 64; x++)
801                 h->dequant8_coeff[i][q][(x >> 3) | ((x & 7) << 3)] =
802                     ((uint32_t)dequant8_coeff_init[idx][dequant8_coeff_init_scan[((x >> 1) & 12) | (x & 3)]] *
803                      h->pps.scaling_matrix8[i][x]) << shift;
804         }
805     }
806 }
807
808 static void init_dequant4_coeff_table(H264Context *h)
809 {
810     int i, j, q, x;
811     const int max_qp = 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
812     for (i = 0; i < 6; i++) {
813         h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[i];
814         for (j = 0; j < i; j++)
815             if (!memcmp(h->pps.scaling_matrix4[j], h->pps.scaling_matrix4[i],
816                         16 * sizeof(uint8_t))) {
817                 h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[j];
818                 break;
819             }
820         if (j < i)
821             continue;
822
823         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
824             int shift = div6[q] + 2;
825             int idx   = rem6[q];
826             for (x = 0; x < 16; x++)
827                 h->dequant4_coeff[i][q][(x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)] =
828                     ((uint32_t)dequant4_coeff_init[idx][(x & 1) + ((x >> 2) & 1)] *
829                      h->pps.scaling_matrix4[i][x]) << shift;
830         }
831     }
832 }
833
834 static void init_dequant_tables(H264Context *h)
835 {
836     int i, x;
837     init_dequant4_coeff_table(h);
838     if (h->pps.transform_8x8_mode)
839         init_dequant8_coeff_table(h);
840     if (h->sps.transform_bypass) {
841         for (i = 0; i < 6; i++)
842             for (x = 0; x < 16; x++)
843                 h->dequant4_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
844         if (h->pps.transform_8x8_mode)
845             for (i = 0; i < 6; i++)
846                 for (x = 0; x < 64; x++)
847                     h->dequant8_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
848     }
849 }
850
851 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h)
852 {
853     MpegEncContext *const s = &h->s;
854     const int big_mb_num    = s->mb_stride * (s->mb_height + 1);
855     const int row_mb_num    = s->mb_stride * 2 * s->avctx->thread_count;
856     int x, y;
857
858     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->intra4x4_pred_mode,
859                       row_mb_num * 8 * sizeof(uint8_t), fail)
860     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->non_zero_count,
861                       big_mb_num * 48 * sizeof(uint8_t), fail)
862     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->slice_table_base,
863                       (big_mb_num + s->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base), fail)
864     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->cbp_table,
865                       big_mb_num * sizeof(uint16_t), fail)
866     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->chroma_pred_mode_table,
867                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
868     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mvd_table[0],
869                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
870     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mvd_table[1],
871                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
872     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->direct_table,
873                       4 * big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
874     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->list_counts,
875                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
876
877     memset(h->slice_table_base, -1,
878            (big_mb_num + s->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base));
879     h->slice_table = h->slice_table_base + s->mb_stride * 2 + 1;
880
881     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mb2b_xy,
882                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
883     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mb2br_xy,
884                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
885     for (y = 0; y < s->mb_height; y++)
886         for (x = 0; x < s->mb_width; x++) {
887             const int mb_xy = x + y * s->mb_stride;
888             const int b_xy  = 4 * x + 4 * y * h->b_stride;
889
890             h->mb2b_xy[mb_xy]  = b_xy;
891             h->mb2br_xy[mb_xy] = 8 * (FMO ? mb_xy : (mb_xy % (2 * s->mb_stride)));
892         }
893
894     s->obmc_scratchpad = NULL;
895
896     if (!h->dequant4_coeff[0])
897         init_dequant_tables(h);
898
899     return 0;
900
901 fail:
902     free_tables(h, 1);
903     return -1;
904 }
905
906 /**
907  * Mimic alloc_tables(), but for every context thread.
908  */
909 static void clone_tables(H264Context *dst, H264Context *src, int i)
910 {
911     MpegEncContext *const s     = &src->s;
912     dst->intra4x4_pred_mode     = src->intra4x4_pred_mode + i * 8 * 2 * s->mb_stride;
913     dst->non_zero_count         = src->non_zero_count;
914     dst->slice_table            = src->slice_table;
915     dst->cbp_table              = src->cbp_table;
916     dst->mb2b_xy                = src->mb2b_xy;
917     dst->mb2br_xy               = src->mb2br_xy;
918     dst->chroma_pred_mode_table = src->chroma_pred_mode_table;
919     dst->mvd_table[0]           = src->mvd_table[0] + i * 8 * 2 * s->mb_stride;
920     dst->mvd_table[1]           = src->mvd_table[1] + i * 8 * 2 * s->mb_stride;
921     dst->direct_table           = src->direct_table;
922     dst->list_counts            = src->list_counts;
923     dst->s.obmc_scratchpad      = NULL;
924     ff_h264_pred_init(&dst->hpc, src->s.codec_id, src->sps.bit_depth_luma,
925                       src->sps.chroma_format_idc);
926 }
927
928 /**
929  * Init context
930  * Allocate buffers which are not shared amongst multiple threads.
931  */
932 static int context_init(H264Context *h)
933 {
934     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->top_borders[0],
935                       h->s.mb_width * 16 * 3 * sizeof(uint8_t) * 2, fail)
936     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->top_borders[1],
937                       h->s.mb_width * 16 * 3 * sizeof(uint8_t) * 2, fail)
938
939     h->ref_cache[0][scan8[5]  + 1] =
940     h->ref_cache[0][scan8[7]  + 1] =
941     h->ref_cache[0][scan8[13] + 1] =
942     h->ref_cache[1][scan8[5]  + 1] =
943     h->ref_cache[1][scan8[7]  + 1] =
944     h->ref_cache[1][scan8[13] + 1] = PART_NOT_AVAILABLE;
945
946     return 0;
947
948 fail:
949     return -1; // free_tables will clean up for us
950 }
951
952 static int decode_nal_units(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size);
953
954 static av_cold void common_init(H264Context *h)
955 {
956     MpegEncContext *const s = &h->s;
957
958     s->width    = s->avctx->width;
959     s->height   = s->avctx->height;
960     s->codec_id = s->avctx->codec->id;
961
962     ff_h264dsp_init(&h->h264dsp, 8, 1);
963     ff_h264_pred_init(&h->hpc, s->codec_id, 8, 1);
964
965     h->dequant_coeff_pps = -1;
966     s->unrestricted_mv   = 1;
967
968     /* needed so that IDCT permutation is known early */
969     ff_dsputil_init(&s->dsp, s->avctx);
970
971     memset(h->pps.scaling_matrix4, 16, 6 * 16 * sizeof(uint8_t));
972     memset(h->pps.scaling_matrix8, 16, 2 * 64 * sizeof(uint8_t));
973 }
974
975 int ff_h264_decode_extradata(H264Context *h)
976 {
977     AVCodecContext *avctx = h->s.avctx;
978
979     if (avctx->extradata[0] == 1) {
980         int i, cnt, nalsize;
981         unsigned char *p = avctx->extradata;
982
983         h->is_avc = 1;
984
985         if (avctx->extradata_size < 7) {
986             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "avcC too short\n");
987             return -1;
988         }
989         /* sps and pps in the avcC always have length coded with 2 bytes,
990          * so put a fake nal_length_size = 2 while parsing them */
991         h->nal_length_size = 2;
992         // Decode sps from avcC
993         cnt = *(p + 5) & 0x1f; // Number of sps
994         p  += 6;
995         for (i = 0; i < cnt; i++) {
996             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
997             if (p - avctx->extradata + nalsize > avctx->extradata_size)
998                 return -1;
999             if (decode_nal_units(h, p, nalsize) < 0) {
1000                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1001                        "Decoding sps %d from avcC failed\n", i);
1002                 return -1;
1003             }
1004             p += nalsize;
1005         }
1006         // Decode pps from avcC
1007         cnt = *(p++); // Number of pps
1008         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1009             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
1010             if (p - avctx->extradata + nalsize > avctx->extradata_size)
1011                 return -1;
1012             if (decode_nal_units(h, p, nalsize) < 0) {
1013                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1014                        "Decoding pps %d from avcC failed\n", i);
1015                 return -1;
1016             }
1017             p += nalsize;
1018         }
1019         // Now store right nal length size, that will be used to parse all other nals
1020         h->nal_length_size = (avctx->extradata[4] & 0x03) + 1;
1021     } else {
1022         h->is_avc = 0;
1023         if (decode_nal_units(h, avctx->extradata, avctx->extradata_size) < 0)
1024             return -1;
1025     }
1026     return 0;
1027 }
1028
1029 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1030 {
1031     H264Context *h = avctx->priv_data;
1032     MpegEncContext *const s = &h->s;
1033     int i;
1034
1035     ff_MPV_decode_defaults(s);
1036
1037     s->avctx = avctx;
1038     common_init(h);
1039
1040     s->out_format      = FMT_H264;
1041     s->workaround_bugs = avctx->workaround_bugs;
1042
1043     /* set defaults */
1044     // s->decode_mb = ff_h263_decode_mb;
1045     s->quarter_sample = 1;
1046     if (!avctx->has_b_frames)
1047         s->low_delay = 1;
1048
1049     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
1050
1051     ff_h264_decode_init_vlc();
1052
1053     h->pixel_shift = 0;
1054     h->sps.bit_depth_luma = avctx->bits_per_raw_sample = 8;
1055
1056     h->thread_context[0] = h;
1057     h->outputed_poc      = h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1058     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
1059         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
1060     h->prev_poc_msb = 1 << 16;
1061     h->x264_build   = -1;
1062     ff_h264_reset_sei(h);
1063     if (avctx->codec_id == CODEC_ID_H264) {
1064         if (avctx->ticks_per_frame == 1)
1065             s->avctx->time_base.den *= 2;
1066         avctx->ticks_per_frame = 2;
1067     }
1068
1069     if (avctx->extradata_size > 0 && avctx->extradata &&
1070         ff_h264_decode_extradata(h))
1071         return -1;
1072
1073     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1074         s->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
1075         s->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
1076         s->low_delay           = 0;
1077     }
1078
1079     return 0;
1080 }
1081
1082 #define IN_RANGE(a, b, size) (((a) >= (b)) && ((a) < ((b) + (size))))
1083
1084 static void copy_picture_range(Picture **to, Picture **from, int count,
1085                                MpegEncContext *new_base,
1086                                MpegEncContext *old_base)
1087 {
1088     int i;
1089
1090     for (i = 0; i < count; i++) {
1091         assert((IN_RANGE(from[i], old_base, sizeof(*old_base)) ||
1092                 IN_RANGE(from[i], old_base->picture,
1093                          sizeof(Picture) * old_base->picture_count) ||
1094                 !from[i]));
1095         to[i] = REBASE_PICTURE(from[i], new_base, old_base);
1096     }
1097 }
1098
1099 static void copy_parameter_set(void **to, void **from, int count, int size)
1100 {
1101     int i;
1102
1103     for (i = 0; i < count; i++) {
1104         if (to[i] && !from[i])
1105             av_freep(&to[i]);
1106         else if (from[i] && !to[i])
1107             to[i] = av_malloc(size);
1108
1109         if (from[i])
1110             memcpy(to[i], from[i], size);
1111     }
1112 }
1113
1114 static int decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
1115 {
1116     H264Context *h = avctx->priv_data;
1117
1118     if (!avctx->internal->is_copy)
1119         return 0;
1120     memset(h->sps_buffers, 0, sizeof(h->sps_buffers));
1121     memset(h->pps_buffers, 0, sizeof(h->pps_buffers));
1122
1123     return 0;
1124 }
1125
1126 #define copy_fields(to, from, start_field, end_field)                   \
1127     memcpy(&to->start_field, &from->start_field,                        \
1128            (char *)&to->end_field - (char *)&to->start_field)
1129
1130 static int decode_update_thread_context(AVCodecContext *dst,
1131                                         const AVCodecContext *src)
1132 {
1133     H264Context *h = dst->priv_data, *h1 = src->priv_data;
1134     MpegEncContext *const s = &h->s, *const s1 = &h1->s;
1135     int inited = s->context_initialized, err;
1136     int i;
1137
1138     if (dst == src || !s1->context_initialized)
1139         return 0;
1140
1141     err = ff_mpeg_update_thread_context(dst, src);
1142     if (err)
1143         return err;
1144
1145     // FIXME handle width/height changing
1146     if (!inited) {
1147         for (i = 0; i < MAX_SPS_COUNT; i++)
1148             av_freep(h->sps_buffers + i);
1149
1150         for (i = 0; i < MAX_PPS_COUNT; i++)
1151             av_freep(h->pps_buffers + i);
1152
1153         // copy all fields after MpegEnc
1154         memcpy(&h->s + 1, &h1->s + 1,
1155                sizeof(H264Context) - sizeof(MpegEncContext));
1156         memset(h->sps_buffers, 0, sizeof(h->sps_buffers));
1157         memset(h->pps_buffers, 0, sizeof(h->pps_buffers));
1158         if (ff_h264_alloc_tables(h) < 0) {
1159             av_log(dst, AV_LOG_ERROR, "Could not allocate memory for h264\n");
1160             return AVERROR(ENOMEM);
1161         }
1162         context_init(h);
1163
1164         for (i = 0; i < 2; i++) {
1165             h->rbsp_buffer[i]      = NULL;
1166             h->rbsp_buffer_size[i] = 0;
1167         }
1168
1169         h->thread_context[0] = h;
1170
1171         /* frame_start may not be called for the next thread (if it's decoding
1172          * a bottom field) so this has to be allocated here */
1173         h->s.obmc_scratchpad = av_malloc(16 * 6 * s->linesize);
1174
1175         s->dsp.clear_blocks(h->mb);
1176         s->dsp.clear_blocks(h->mb + (24 * 16 << h->pixel_shift));
1177     }
1178
1179     // extradata/NAL handling
1180     h->is_avc = h1->is_avc;
1181
1182     // SPS/PPS
1183     copy_parameter_set((void **)h->sps_buffers, (void **)h1->sps_buffers,
1184                        MAX_SPS_COUNT, sizeof(SPS));
1185     h->sps = h1->sps;
1186     copy_parameter_set((void **)h->pps_buffers, (void **)h1->pps_buffers,
1187                        MAX_PPS_COUNT, sizeof(PPS));
1188     h->pps = h1->pps;
1189
1190     // Dequantization matrices
1191     // FIXME these are big - can they be only copied when PPS changes?
1192     copy_fields(h, h1, dequant4_buffer, dequant4_coeff);
1193
1194     for (i = 0; i < 6; i++)
1195         h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[0] +
1196                                (h1->dequant4_coeff[i] - h1->dequant4_buffer[0]);
1197
1198     for (i = 0; i < 6; i++)
1199         h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[0] +
1200                                (h1->dequant8_coeff[i] - h1->dequant8_buffer[0]);
1201
1202     h->dequant_coeff_pps = h1->dequant_coeff_pps;
1203
1204     // POC timing
1205     copy_fields(h, h1, poc_lsb, redundant_pic_count);
1206
1207     // reference lists
1208     copy_fields(h, h1, ref_count, list_count);
1209     copy_fields(h, h1, ref_list, intra_gb);
1210     copy_fields(h, h1, short_ref, cabac_init_idc);
1211
1212     copy_picture_range(h->short_ref, h1->short_ref, 32, s, s1);
1213     copy_picture_range(h->long_ref, h1->long_ref, 32, s, s1);
1214     copy_picture_range(h->delayed_pic, h1->delayed_pic,
1215                        MAX_DELAYED_PIC_COUNT + 2, s, s1);
1216
1217     h->last_slice_type = h1->last_slice_type;
1218
1219     if (!s->current_picture_ptr)
1220         return 0;
1221
1222     if (!s->dropable) {
1223         err = ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index);
1224         h->prev_poc_msb = h->poc_msb;
1225         h->prev_poc_lsb = h->poc_lsb;
1226     }
1227     h->prev_frame_num_offset = h->frame_num_offset;
1228     h->prev_frame_num        = h->frame_num;
1229     h->outputed_poc          = h->next_outputed_poc;
1230
1231     return err;
1232 }
1233
1234 int ff_h264_frame_start(H264Context *h)
1235 {
1236     MpegEncContext *const s = &h->s;
1237     int i;
1238     const int pixel_shift = h->pixel_shift;
1239
1240     if (ff_MPV_frame_start(s, s->avctx) < 0)
1241         return -1;
1242     ff_er_frame_start(s);
1243     /*
1244      * ff_MPV_frame_start uses pict_type to derive key_frame.
1245      * This is incorrect for H.264; IDR markings must be used.
1246      * Zero here; IDR markings per slice in frame or fields are ORed in later.
1247      * See decode_nal_units().
1248      */
1249     s->current_picture_ptr->f.key_frame = 0;
1250     s->current_picture_ptr->mmco_reset  = 0;
1251
1252     assert(s->linesize && s->uvlinesize);
1253
1254     for (i = 0; i < 16; i++) {
1255         h->block_offset[i]           = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 4 * s->linesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1256         h->block_offset[48 + i]      = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 8 * s->linesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1257     }
1258     for (i = 0; i < 16; i++) {
1259         h->block_offset[16 + i]      =
1260         h->block_offset[32 + i]      = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 4 * s->uvlinesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1261         h->block_offset[48 + 16 + i] =
1262         h->block_offset[48 + 32 + i] = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 8 * s->uvlinesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1263     }
1264
1265     /* can't be in alloc_tables because linesize isn't known there.
1266      * FIXME: redo bipred weight to not require extra buffer? */
1267     for (i = 0; i < s->slice_context_count; i++)
1268         if (h->thread_context[i] && !h->thread_context[i]->s.obmc_scratchpad)
1269             h->thread_context[i]->s.obmc_scratchpad = av_malloc(16 * 6 * s->linesize);
1270
1271     /* Some macroblocks can be accessed before they're available in case
1272      * of lost slices, MBAFF or threading. */
1273     memset(h->slice_table, -1,
1274            (s->mb_height * s->mb_stride - 1) * sizeof(*h->slice_table));
1275
1276     // s->decode = (s->flags & CODEC_FLAG_PSNR) || !s->encoding ||
1277     //             s->current_picture.f.reference /* || h->contains_intra */ || 1;
1278
1279     /* We mark the current picture as non-reference after allocating it, so
1280      * that if we break out due to an error it can be released automatically
1281      * in the next ff_MPV_frame_start().
1282      * SVQ3 as well as most other codecs have only last/next/current and thus
1283      * get released even with set reference, besides SVQ3 and others do not
1284      * mark frames as reference later "naturally". */
1285     if (s->codec_id != CODEC_ID_SVQ3)
1286         s->current_picture_ptr->f.reference = 0;
1287
1288     s->current_picture_ptr->field_poc[0]     =
1289         s->current_picture_ptr->field_poc[1] = INT_MAX;
1290
1291     h->next_output_pic = NULL;
1292
1293     assert(s->current_picture_ptr->long_ref == 0);
1294
1295     return 0;
1296 }
1297
1298 /**
1299  * Run setup operations that must be run after slice header decoding.
1300  * This includes finding the next displayed frame.
1301  *
1302  * @param h h264 master context
1303  * @param setup_finished enough NALs have been read that we can call
1304  * ff_thread_finish_setup()
1305  */
1306 static void decode_postinit(H264Context *h, int setup_finished)
1307 {
1308     MpegEncContext *const s = &h->s;
1309     Picture *out = s->current_picture_ptr;
1310     Picture *cur = s->current_picture_ptr;
1311     int i, pics, out_of_order, out_idx;
1312     int invalid = 0, cnt = 0;
1313
1314     s->current_picture_ptr->f.qscale_type = FF_QSCALE_TYPE_H264;
1315     s->current_picture_ptr->f.pict_type   = s->pict_type;
1316
1317     if (h->next_output_pic)
1318         return;
1319
1320     if (cur->field_poc[0] == INT_MAX || cur->field_poc[1] == INT_MAX) {
1321         /* FIXME: if we have two PAFF fields in one packet, we can't start
1322          * the next thread here. If we have one field per packet, we can.
1323          * The check in decode_nal_units() is not good enough to find this
1324          * yet, so we assume the worst for now. */
1325         // if (setup_finished)
1326         //    ff_thread_finish_setup(s->avctx);
1327         return;
1328     }
1329
1330     cur->f.interlaced_frame = 0;
1331     cur->f.repeat_pict      = 0;
1332
1333     /* Signal interlacing information externally. */
1334     /* Prioritize picture timing SEI information over used
1335      * decoding process if it exists. */
1336
1337     if (h->sps.pic_struct_present_flag) {
1338         switch (h->sei_pic_struct) {
1339         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME:
1340             break;
1341         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_FIELD:
1342         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_FIELD:
1343             cur->f.interlaced_frame = 1;
1344             break;
1345         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM:
1346         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP:
1347             if (FIELD_OR_MBAFF_PICTURE)
1348                 cur->f.interlaced_frame = 1;
1349             else
1350                 // try to flag soft telecine progressive
1351                 cur->f.interlaced_frame = h->prev_interlaced_frame;
1352             break;
1353         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP:
1354         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM:
1355             /* Signal the possibility of telecined film externally
1356              * (pic_struct 5,6). From these hints, let the applications
1357              * decide if they apply deinterlacing. */
1358             cur->f.repeat_pict = 1;
1359             break;
1360         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING:
1361             // Force progressive here, doubling interlaced frame is a bad idea.
1362             cur->f.repeat_pict = 2;
1363             break;
1364         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING:
1365             cur->f.repeat_pict = 4;
1366             break;
1367         }
1368
1369         if ((h->sei_ct_type & 3) &&
1370             h->sei_pic_struct <= SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP)
1371             cur->f.interlaced_frame = (h->sei_ct_type & (1 << 1)) != 0;
1372     } else {
1373         /* Derive interlacing flag from used decoding process. */
1374         cur->f.interlaced_frame = FIELD_OR_MBAFF_PICTURE;
1375     }
1376     h->prev_interlaced_frame = cur->f.interlaced_frame;
1377
1378     if (cur->field_poc[0] != cur->field_poc[1]) {
1379         /* Derive top_field_first from field pocs. */
1380         cur->f.top_field_first = cur->field_poc[0] < cur->field_poc[1];
1381     } else {
1382         if (cur->f.interlaced_frame || h->sps.pic_struct_present_flag) {
1383             /* Use picture timing SEI information. Even if it is a
1384              * information of a past frame, better than nothing. */
1385             if (h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM ||
1386                 h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP)
1387                 cur->f.top_field_first = 1;
1388             else
1389                 cur->f.top_field_first = 0;
1390         } else {
1391             /* Most likely progressive */
1392             cur->f.top_field_first = 0;
1393         }
1394     }
1395
1396     // FIXME do something with unavailable reference frames
1397
1398     /* Sort B-frames into display order */
1399
1400     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1401         s->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
1402         s->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
1403         s->low_delay           = 0;
1404     }
1405
1406     if (s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT &&
1407         !h->sps.bitstream_restriction_flag) {
1408         s->avctx->has_b_frames = MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1;
1409         s->low_delay           = 0;
1410     }
1411
1412     pics = 0;
1413     while (h->delayed_pic[pics])
1414         pics++;
1415
1416     assert(pics <= MAX_DELAYED_PIC_COUNT);
1417
1418     h->delayed_pic[pics++] = cur;
1419     if (cur->f.reference == 0)
1420         cur->f.reference = DELAYED_PIC_REF;
1421
1422     /* Frame reordering. This code takes pictures from coding order and sorts
1423      * them by their incremental POC value into display order. It supports POC
1424      * gaps, MMCO reset codes and random resets.
1425      * A "display group" can start either with a IDR frame (f.key_frame = 1),
1426      * and/or can be closed down with a MMCO reset code. In sequences where
1427      * there is no delay, we can't detect that (since the frame was already
1428      * output to the user), so we also set h->mmco_reset to detect the MMCO
1429      * reset code.
1430      * FIXME: if we detect insufficient delays (as per s->avctx->has_b_frames),
1431      * we increase the delay between input and output. All frames affected by
1432      * the lag (e.g. those that should have been output before another frame
1433      * that we already returned to the user) will be dropped. This is a bug
1434      * that we will fix later. */
1435     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++) {
1436         cnt     += out->poc < h->last_pocs[i];
1437         invalid += out->poc == INT_MIN;
1438     }
1439     if (!h->mmco_reset && !cur->f.key_frame &&
1440         cnt + invalid == MAX_DELAYED_PIC_COUNT && cnt > 0) {
1441         h->mmco_reset = 2;
1442         if (pics > 1)
1443             h->delayed_pic[pics - 2]->mmco_reset = 2;
1444     }
1445     if (h->mmco_reset || cur->f.key_frame) {
1446         for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
1447             h->last_pocs[i] = INT_MIN;
1448         cnt     = 0;
1449         invalid = MAX_DELAYED_PIC_COUNT;
1450     }
1451     out     = h->delayed_pic[0];
1452     out_idx = 0;
1453     for (i = 1; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT &&
1454                 h->delayed_pic[i] &&
1455                 !h->delayed_pic[i - 1]->mmco_reset &&
1456                 !h->delayed_pic[i]->f.key_frame;
1457          i++)
1458         if (h->delayed_pic[i]->poc < out->poc) {
1459             out     = h->delayed_pic[i];
1460             out_idx = i;
1461         }
1462     if (s->avctx->has_b_frames == 0 &&
1463         (h->delayed_pic[0]->f.key_frame || h->mmco_reset))
1464         h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1465     out_of_order = !out->f.key_frame && !h->mmco_reset &&
1466                    (out->poc < h->next_outputed_poc);
1467
1468     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1469         s->avctx->has_b_frames >= h->sps.num_reorder_frames) {
1470     } else if (out_of_order && pics - 1 == s->avctx->has_b_frames &&
1471                s->avctx->has_b_frames < MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
1472         if (invalid + cnt < MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
1473             s->avctx->has_b_frames = FFMAX(s->avctx->has_b_frames, cnt);
1474         }
1475         s->low_delay = 0;
1476     } else if (s->low_delay &&
1477                ((h->next_outputed_poc != INT_MIN &&
1478                  out->poc > h->next_outputed_poc + 2) ||
1479                 cur->f.pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B)) {
1480         s->low_delay = 0;
1481         s->avctx->has_b_frames++;
1482     }
1483
1484     if (pics > s->avctx->has_b_frames) {
1485         out->f.reference &= ~DELAYED_PIC_REF;
1486         // for frame threading, the owner must be the second field's thread or
1487         // else the first thread can release the picture and reuse it unsafely
1488         out->owner2       = s;
1489         for (i = out_idx; h->delayed_pic[i]; i++)
1490             h->delayed_pic[i] = h->delayed_pic[i + 1];
1491     }
1492     memmove(h->last_pocs, &h->last_pocs[1],
1493             sizeof(*h->last_pocs) * (MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1));
1494     h->last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1] = cur->poc;
1495     if (!out_of_order && pics > s->avctx->has_b_frames) {
1496         h->next_output_pic = out;
1497         if (out->mmco_reset) {
1498             if (out_idx > 0) {
1499                 h->next_outputed_poc                    = out->poc;
1500                 h->delayed_pic[out_idx - 1]->mmco_reset = out->mmco_reset;
1501             } else {
1502                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1503             }
1504         } else {
1505             if (out_idx == 0 && pics > 1 && h->delayed_pic[0]->f.key_frame) {
1506                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1507             } else {
1508                 h->next_outputed_poc = out->poc;
1509             }
1510         }
1511         h->mmco_reset = 0;
1512     } else {
1513         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no picture\n");
1514     }
1515
1516     if (setup_finished)
1517         ff_thread_finish_setup(s->avctx);
1518 }
1519
1520 static av_always_inline void backup_mb_border(H264Context *h, uint8_t *src_y,
1521                                               uint8_t *src_cb, uint8_t *src_cr,
1522                                               int linesize, int uvlinesize,
1523                                               int simple)
1524 {
1525     MpegEncContext *const s = &h->s;
1526     uint8_t *top_border;
1527     int top_idx = 1;
1528     const int pixel_shift = h->pixel_shift;
1529     int chroma444 = CHROMA444;
1530     int chroma422 = CHROMA422;
1531
1532     src_y  -= linesize;
1533     src_cb -= uvlinesize;
1534     src_cr -= uvlinesize;
1535
1536     if (!simple && FRAME_MBAFF) {
1537         if (s->mb_y & 1) {
1538             if (!MB_MBAFF) {
1539                 top_border = h->top_borders[0][s->mb_x];
1540                 AV_COPY128(top_border, src_y + 15 * linesize);
1541                 if (pixel_shift)
1542                     AV_COPY128(top_border + 16, src_y + 15 * linesize + 16);
1543                 if (simple || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
1544                     if (chroma444) {
1545                         if (pixel_shift) {
1546                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 15 * uvlinesize);
1547                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cb + 15 * uvlinesize + 16);
1548                             AV_COPY128(top_border + 64, src_cr + 15 * uvlinesize);
1549                             AV_COPY128(top_border + 80, src_cr + 15 * uvlinesize + 16);
1550                         } else {
1551                             AV_COPY128(top_border + 16, src_cb + 15 * uvlinesize);
1552                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cr + 15 * uvlinesize);
1553                         }
1554                     } else if (chroma422) {
1555                         if (pixel_shift) {
1556                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 15 * uvlinesize);
1557                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 15 * uvlinesize);
1558                         } else {
1559                             AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 15 * uvlinesize);
1560                             AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 15 * uvlinesize);
1561                         }
1562                     } else {
1563                         if (pixel_shift) {
1564                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 7 * uvlinesize);
1565                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 7 * uvlinesize);
1566                         } else {
1567                             AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 7 * uvlinesize);
1568                             AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 7 * uvlinesize);
1569                         }
1570                     }
1571                 }
1572             }
1573         } else if (MB_MBAFF) {
1574             top_idx = 0;
1575         } else
1576             return;
1577     }
1578
1579     top_border = h->top_borders[top_idx][s->mb_x];
1580     /* There are two lines saved, the line above the top macroblock
1581      * of a pair, and the line above the bottom macroblock. */
1582     AV_COPY128(top_border, src_y + 16 * linesize);
1583     if (pixel_shift)
1584         AV_COPY128(top_border + 16, src_y + 16 * linesize + 16);
1585
1586     if (simple || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
1587         if (chroma444) {
1588             if (pixel_shift) {
1589                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 16 * linesize);
1590                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cb + 16 * linesize + 16);
1591                 AV_COPY128(top_border + 64, src_cr + 16 * linesize);
1592                 AV_COPY128(top_border + 80, src_cr + 16 * linesize + 16);
1593             } else {
1594                 AV_COPY128(top_border + 16, src_cb + 16 * linesize);
1595                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cr + 16 * linesize);
1596             }
1597         } else if (chroma422) {
1598             if (pixel_shift) {
1599                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 16 * uvlinesize);
1600                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 16 * uvlinesize);
1601             } else {
1602                 AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 16 * uvlinesize);
1603                 AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 16 * uvlinesize);
1604             }
1605         } else {
1606             if (pixel_shift) {
1607                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 8 * uvlinesize);
1608                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 8 * uvlinesize);
1609             } else {
1610                 AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 8 * uvlinesize);
1611                 AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 8 * uvlinesize);
1612             }
1613         }
1614     }
1615 }
1616
1617 static av_always_inline void xchg_mb_border(H264Context *h, uint8_t *src_y,
1618                                             uint8_t *src_cb, uint8_t *src_cr,
1619                                             int linesize, int uvlinesize,
1620                                             int xchg, int chroma444,
1621                                             int simple, int pixel_shift)
1622 {
1623     MpegEncContext *const s = &h->s;
1624     int deblock_topleft;
1625     int deblock_top;
1626     int top_idx = 1;
1627     uint8_t *top_border_m1;
1628     uint8_t *top_border;
1629
1630     if (!simple && FRAME_MBAFF) {
1631         if (s->mb_y & 1) {
1632             if (!MB_MBAFF)
1633                 return;
1634         } else {
1635             top_idx = MB_MBAFF ? 0 : 1;
1636         }
1637     }
1638
1639     if (h->deblocking_filter == 2) {
1640         deblock_topleft = h->slice_table[h->mb_xy - 1 - s->mb_stride] == h->slice_num;
1641         deblock_top     = h->top_type;
1642     } else {
1643         deblock_topleft = (s->mb_x > 0);
1644         deblock_top     = (s->mb_y > !!MB_FIELD);
1645     }
1646
1647     src_y  -= linesize   + 1 + pixel_shift;
1648     src_cb -= uvlinesize + 1 + pixel_shift;
1649     src_cr -= uvlinesize + 1 + pixel_shift;
1650
1651     top_border_m1 = h->top_borders[top_idx][s->mb_x - 1];
1652     top_border    = h->top_borders[top_idx][s->mb_x];
1653
1654 #define XCHG(a, b, xchg)                        \
1655     if (pixel_shift) {                          \
1656         if (xchg) {                             \
1657             AV_SWAP64(b + 0, a + 0);            \
1658             AV_SWAP64(b + 8, a + 8);            \
1659         } else {                                \
1660             AV_COPY128(b, a);                   \
1661         }                                       \
1662     } else if (xchg)                            \
1663         AV_SWAP64(b, a);                        \
1664     else                                        \
1665         AV_COPY64(b, a);
1666
1667     if (deblock_top) {
1668         if (deblock_topleft) {
1669             XCHG(top_border_m1 + (8 << pixel_shift),
1670                  src_y - (7 << pixel_shift), 1);
1671         }
1672         XCHG(top_border + (0 << pixel_shift), src_y + (1 << pixel_shift), xchg);
1673         XCHG(top_border + (8 << pixel_shift), src_y + (9 << pixel_shift), 1);
1674         if (s->mb_x + 1 < s->mb_width) {
1675             XCHG(h->top_borders[top_idx][s->mb_x + 1],
1676                  src_y + (17 << pixel_shift), 1);
1677         }
1678     }
1679     if (simple || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
1680         if (chroma444) {
1681             if (deblock_topleft) {
1682                 XCHG(top_border_m1 + (24 << pixel_shift), src_cb - (7 << pixel_shift), 1);
1683                 XCHG(top_border_m1 + (40 << pixel_shift), src_cr - (7 << pixel_shift), 1);
1684             }
1685             XCHG(top_border + (16 << pixel_shift), src_cb + (1 << pixel_shift), xchg);
1686             XCHG(top_border + (24 << pixel_shift), src_cb + (9 << pixel_shift), 1);
1687             XCHG(top_border + (32 << pixel_shift), src_cr + (1 << pixel_shift), xchg);
1688             XCHG(top_border + (40 << pixel_shift), src_cr + (9 << pixel_shift), 1);
1689             if (s->mb_x + 1 < s->mb_width) {
1690                 XCHG(h->top_borders[top_idx][s->mb_x + 1] + (16 << pixel_shift), src_cb + (17 << pixel_shift), 1);
1691                 XCHG(h->top_borders[top_idx][s->mb_x + 1] + (32 << pixel_shift), src_cr + (17 << pixel_shift), 1);
1692             }
1693         } else {
1694             if (deblock_top) {
1695                 if (deblock_topleft) {
1696                     XCHG(top_border_m1 + (16 << pixel_shift), src_cb - (7 << pixel_shift), 1);
1697                     XCHG(top_border_m1 + (24 << pixel_shift), src_cr - (7 << pixel_shift), 1);
1698                 }
1699                 XCHG(top_border + (16 << pixel_shift), src_cb + 1 + pixel_shift, 1);
1700                 XCHG(top_border + (24 << pixel_shift), src_cr + 1 + pixel_shift, 1);
1701             }
1702         }
1703     }
1704 }
1705
1706 static av_always_inline int dctcoef_get(DCTELEM *mb, int high_bit_depth,
1707                                         int index)
1708 {
1709     if (high_bit_depth) {
1710         return AV_RN32A(((int32_t *)mb) + index);
1711     } else
1712         return AV_RN16A(mb + index);
1713 }
1714
1715 static av_always_inline void dctcoef_set(DCTELEM *mb, int high_bit_depth,
1716                                          int index, int value)
1717 {
1718     if (high_bit_depth) {
1719         AV_WN32A(((int32_t *)mb) + index, value);
1720     } else
1721         AV_WN16A(mb + index, value);
1722 }
1723
1724 static av_always_inline void hl_decode_mb_predict_luma(H264Context *h,
1725                                                        int mb_type, int is_h264,
1726                                                        int simple,
1727                                                        int transform_bypass,
1728                                                        int pixel_shift,
1729                                                        int *block_offset,
1730                                                        int linesize,
1731                                                        uint8_t *dest_y, int p)
1732 {
1733     MpegEncContext *const s = &h->s;
1734     void (*idct_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
1735     void (*idct_dc_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
1736     int i;
1737     int qscale = p == 0 ? s->qscale : h->chroma_qp[p - 1];
1738     block_offset += 16 * p;
1739     if (IS_INTRA4x4(mb_type)) {
1740         if (simple || !s->encoding) {
1741             if (IS_8x8DCT(mb_type)) {
1742                 if (transform_bypass) {
1743                     idct_dc_add  =
1744                     idct_add     = s->dsp.add_pixels8;
1745                 } else {
1746                     idct_dc_add = h->h264dsp.h264_idct8_dc_add;
1747                     idct_add    = h->h264dsp.h264_idct8_add;
1748                 }
1749                 for (i = 0; i < 16; i += 4) {
1750                     uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
1751                     const int dir      = h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[i]];
1752                     if (transform_bypass && h->sps.profile_idc == 244 && dir <= 1) {
1753                         h->hpc.pred8x8l_add[dir](ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1754                     } else {
1755                         const int nnz = h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]];
1756                         h->hpc.pred8x8l[dir](ptr, (h->topleft_samples_available << i) & 0x8000,
1757                                              (h->topright_samples_available << i) & 0x4000, linesize);
1758                         if (nnz) {
1759                             if (nnz == 1 && dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
1760                                 idct_dc_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1761                             else
1762                                 idct_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1763                         }
1764                     }
1765                 }
1766             } else {
1767                 if (transform_bypass) {
1768                     idct_dc_add  =
1769                         idct_add = s->dsp.add_pixels4;
1770                 } else {
1771                     idct_dc_add = h->h264dsp.h264_idct_dc_add;
1772                     idct_add    = h->h264dsp.h264_idct_add;
1773                 }
1774                 for (i = 0; i < 16; i++) {
1775                     uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
1776                     const int dir      = h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[i]];
1777
1778                     if (transform_bypass && h->sps.profile_idc == 244 && dir <= 1) {
1779                         h->hpc.pred4x4_add[dir](ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1780                     } else {
1781                         uint8_t *topright;
1782                         int nnz, tr;
1783                         uint64_t tr_high;
1784                         if (dir == DIAG_DOWN_LEFT_PRED || dir == VERT_LEFT_PRED) {
1785                             const int topright_avail = (h->topright_samples_available << i) & 0x8000;
1786                             assert(s->mb_y || linesize <= block_offset[i]);
1787                             if (!topright_avail) {
1788                                 if (pixel_shift) {
1789                                     tr_high  = ((uint16_t *)ptr)[3 - linesize / 2] * 0x0001000100010001ULL;
1790                                     topright = (uint8_t *)&tr_high;
1791                                 } else {
1792                                     tr       = ptr[3 - linesize] * 0x01010101u;
1793                                     topright = (uint8_t *)&tr;
1794                                 }
1795                             } else
1796                                 topright = ptr + (4 << pixel_shift) - linesize;
1797                         } else
1798                             topright = NULL;
1799
1800                         h->hpc.pred4x4[dir](ptr, topright, linesize);
1801                         nnz = h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]];
1802                         if (nnz) {
1803                             if (is_h264) {
1804                                 if (nnz == 1 && dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
1805                                     idct_dc_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1806                                 else
1807                                     idct_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1808                             } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER)
1809                                 ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16 + p * 256, linesize, qscale, 0);
1810                         }
1811                     }
1812                 }
1813             }
1814         }
1815     } else {
1816         h->hpc.pred16x16[h->intra16x16_pred_mode](dest_y, linesize);
1817         if (is_h264) {
1818             if (h->non_zero_count_cache[scan8[LUMA_DC_BLOCK_INDEX + p]]) {
1819                 if (!transform_bypass)
1820                     h->h264dsp.h264_luma_dc_dequant_idct(h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1821                                                          h->mb_luma_dc[p],
1822                                                          h->dequant4_coeff[p][qscale][0]);
1823                 else {
1824                     static const uint8_t dc_mapping[16] = {
1825                          0 * 16,  1 * 16,  4 * 16,  5 * 16,
1826                          2 * 16,  3 * 16,  6 * 16,  7 * 16,
1827                          8 * 16,  9 * 16, 12 * 16, 13 * 16,
1828                         10 * 16, 11 * 16, 14 * 16, 15 * 16 };
1829                     for (i = 0; i < 16; i++)
1830                         dctcoef_set(h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1831                                     pixel_shift, dc_mapping[i],
1832                                     dctcoef_get(h->mb_luma_dc[p],
1833                                                 pixel_shift, i));
1834                 }
1835             }
1836         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER)
1837             ff_svq3_luma_dc_dequant_idct_c(h->mb + p * 256,
1838                                            h->mb_luma_dc[p], qscale);
1839     }
1840 }
1841
1842 static av_always_inline void hl_decode_mb_idct_luma(H264Context *h, int mb_type,
1843                                                     int is_h264, int simple,
1844                                                     int transform_bypass,
1845                                                     int pixel_shift,
1846                                                     int *block_offset,
1847                                                     int linesize,
1848                                                     uint8_t *dest_y, int p)
1849 {
1850     MpegEncContext *const s = &h->s;
1851     void (*idct_add)(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride);
1852     int i;
1853     block_offset += 16 * p;
1854     if (!IS_INTRA4x4(mb_type)) {
1855         if (is_h264) {
1856             if (IS_INTRA16x16(mb_type)) {
1857                 if (transform_bypass) {
1858                     if (h->sps.profile_idc == 244 &&
1859                         (h->intra16x16_pred_mode == VERT_PRED8x8 ||
1860                          h->intra16x16_pred_mode == HOR_PRED8x8)) {
1861                         h->hpc.pred16x16_add[h->intra16x16_pred_mode](dest_y, block_offset,
1862                                                                       h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1863                                                                       linesize);
1864                     } else {
1865                         for (i = 0; i < 16; i++)
1866                             if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]] ||
1867                                 dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
1868                                 s->dsp.add_pixels4(dest_y + block_offset[i],
1869                                                    h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift),
1870                                                    linesize);
1871                     }
1872                 } else {
1873                     h->h264dsp.h264_idct_add16intra(dest_y, block_offset,
1874                                                     h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1875                                                     linesize,
1876                                                     h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
1877                 }
1878             } else if (h->cbp & 15) {
1879                 if (transform_bypass) {
1880                     const int di = IS_8x8DCT(mb_type) ? 4 : 1;
1881                     idct_add = IS_8x8DCT(mb_type) ? s->dsp.add_pixels8
1882                                                   : s->dsp.add_pixels4;
1883                     for (i = 0; i < 16; i += di)
1884                         if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]])
1885                             idct_add(dest_y + block_offset[i],
1886                                      h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift),
1887                                      linesize);
1888                 } else {
1889                     if (IS_8x8DCT(mb_type))
1890                         h->h264dsp.h264_idct8_add4(dest_y, block_offset,
1891                                                    h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1892                                                    linesize,
1893                                                    h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
1894                     else
1895                         h->h264dsp.h264_idct_add16(dest_y, block_offset,
1896                                                    h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1897                                                    linesize,
1898                                                    h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
1899                 }
1900             }
1901         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER) {
1902             for (i = 0; i < 16; i++)
1903                 if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]] || h->mb[i * 16 + p * 256]) {
1904                     // FIXME benchmark weird rule, & below
1905                     uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
1906                     ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16 + p * 256, linesize,
1907                                        s->qscale, IS_INTRA(mb_type) ? 1 : 0);
1908                 }
1909         }
1910     }
1911 }
1912
1913 #define BITS   8
1914 #define SIMPLE 1
1915 #include "h264_mb_template.c"
1916
1917 #undef  BITS
1918 #define BITS   16
1919 #include "h264_mb_template.c"
1920
1921 #undef  SIMPLE
1922 #define SIMPLE 0
1923 #include "h264_mb_template.c"
1924
1925 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h)
1926 {
1927     MpegEncContext *const s = &h->s;
1928     const int mb_xy   = h->mb_xy;
1929     const int mb_type = s->current_picture.f.mb_type[mb_xy];
1930     int is_complex    = CONFIG_SMALL || h->is_complex || IS_INTRA_PCM(mb_type) || s->qscale == 0;
1931
1932     if (CHROMA444) {
1933         if (is_complex || h->pixel_shift)
1934             hl_decode_mb_444_complex(h);
1935         else
1936             hl_decode_mb_444_simple_8(h);
1937     } else if (is_complex) {
1938         hl_decode_mb_complex(h);
1939     } else if (h->pixel_shift) {
1940         hl_decode_mb_simple_16(h);
1941     } else
1942         hl_decode_mb_simple_8(h);
1943 }
1944
1945 static int pred_weight_table(H264Context *h)
1946 {
1947     MpegEncContext *const s = &h->s;
1948     int list, i;
1949     int luma_def, chroma_def;
1950
1951     h->use_weight             = 0;
1952     h->use_weight_chroma      = 0;
1953     h->luma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(&s->gb);
1954     if (h->sps.chroma_format_idc)
1955         h->chroma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(&s->gb);
1956     luma_def   = 1 << h->luma_log2_weight_denom;
1957     chroma_def = 1 << h->chroma_log2_weight_denom;
1958
1959     for (list = 0; list < 2; list++) {
1960         h->luma_weight_flag[list]   = 0;
1961         h->chroma_weight_flag[list] = 0;
1962         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++) {
1963             int luma_weight_flag, chroma_weight_flag;
1964
1965             luma_weight_flag = get_bits1(&s->gb);
1966             if (luma_weight_flag) {
1967                 h->luma_weight[i][list][0] = get_se_golomb(&s->gb);
1968                 h->luma_weight[i][list][1] = get_se_golomb(&s->gb);
1969                 if (h->luma_weight[i][list][0] != luma_def ||
1970                     h->luma_weight[i][list][1] != 0) {
1971                     h->use_weight             = 1;
1972                     h->luma_weight_flag[list] = 1;
1973                 }
1974             } else {
1975                 h->luma_weight[i][list][0] = luma_def;
1976                 h->luma_weight[i][list][1] = 0;
1977             }
1978
1979             if (h->sps.chroma_format_idc) {
1980                 chroma_weight_flag = get_bits1(&s->gb);
1981                 if (chroma_weight_flag) {
1982                     int j;
1983                     for (j = 0; j < 2; j++) {
1984                         h->chroma_weight[i][list][j][0] = get_se_golomb(&s->gb);
1985                         h->chroma_weight[i][list][j][1] = get_se_golomb(&s->gb);
1986                         if (h->chroma_weight[i][list][j][0] != chroma_def ||
1987                             h->chroma_weight[i][list][j][1] != 0) {
1988                             h->use_weight_chroma = 1;
1989                             h->chroma_weight_flag[list] = 1;
1990                         }
1991                     }
1992                 } else {
1993                     int j;
1994                     for (j = 0; j < 2; j++) {
1995                         h->chroma_weight[i][list][j][0] = chroma_def;
1996                         h->chroma_weight[i][list][j][1] = 0;
1997                     }
1998                 }
1999             }
2000         }
2001         if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_B)
2002             break;
2003     }
2004     h->use_weight = h->use_weight || h->use_weight_chroma;
2005     return 0;
2006 }
2007
2008 /**
2009  * Initialize implicit_weight table.
2010  * @param field  0/1 initialize the weight for interlaced MBAFF
2011  *                -1 initializes the rest
2012  */
2013 static void implicit_weight_table(H264Context *h, int field)
2014 {
2015     MpegEncContext *const s = &h->s;
2016     int ref0, ref1, i, cur_poc, ref_start, ref_count0, ref_count1;
2017
2018     for (i = 0; i < 2; i++) {
2019         h->luma_weight_flag[i]   = 0;
2020         h->chroma_weight_flag[i] = 0;
2021     }
2022
2023     if (field < 0) {
2024         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
2025             cur_poc = s->current_picture_ptr->poc;
2026         } else {
2027             cur_poc = s->current_picture_ptr->field_poc[s->picture_structure - 1];
2028         }
2029         if (h->ref_count[0] == 1 && h->ref_count[1] == 1 && !FRAME_MBAFF &&
2030             h->ref_list[0][0].poc + h->ref_list[1][0].poc == 2 * cur_poc) {
2031             h->use_weight = 0;
2032             h->use_weight_chroma = 0;
2033             return;
2034         }
2035         ref_start  = 0;
2036         ref_count0 = h->ref_count[0];
2037         ref_count1 = h->ref_count[1];
2038     } else {
2039         cur_poc    = s->current_picture_ptr->field_poc[field];
2040         ref_start  = 16;
2041         ref_count0 = 16 + 2 * h->ref_count[0];
2042         ref_count1 = 16 + 2 * h->ref_count[1];
2043     }
2044
2045     h->use_weight               = 2;
2046     h->use_weight_chroma        = 2;
2047     h->luma_log2_weight_denom   = 5;
2048     h->chroma_log2_weight_denom = 5;
2049
2050     for (ref0 = ref_start; ref0 < ref_count0; ref0++) {
2051         int poc0 = h->ref_list[0][ref0].poc;
2052         for (ref1 = ref_start; ref1 < ref_count1; ref1++) {
2053             int w = 32;
2054             if (!h->ref_list[0][ref0].long_ref && !h->ref_list[1][ref1].long_ref) {
2055                 int poc1 = h->ref_list[1][ref1].poc;
2056                 int td   = av_clip(poc1 - poc0, -128, 127);
2057                 if (td) {
2058                     int tb = av_clip(cur_poc - poc0, -128, 127);
2059                     int tx = (16384 + (FFABS(td) >> 1)) / td;
2060                     int dist_scale_factor = (tb * tx + 32) >> 8;
2061                     if (dist_scale_factor >= -64 && dist_scale_factor <= 128)
2062                         w = 64 - dist_scale_factor;
2063                 }
2064             }
2065             if (field < 0) {
2066                 h->implicit_weight[ref0][ref1][0] =
2067                 h->implicit_weight[ref0][ref1][1] = w;
2068             } else {
2069                 h->implicit_weight[ref0][ref1][field] = w;
2070             }
2071         }
2072     }
2073 }
2074
2075 /**
2076  * instantaneous decoder refresh.
2077  */
2078 static void idr(H264Context *h)
2079 {
2080     ff_h264_remove_all_refs(h);
2081     h->prev_frame_num        = 0;
2082     h->prev_frame_num_offset = 0;
2083     h->prev_poc_msb          =
2084     h->prev_poc_lsb          = 0;
2085 }
2086
2087 /* forget old pics after a seek */
2088 static void flush_dpb(AVCodecContext *avctx)
2089 {
2090     H264Context *h = avctx->priv_data;
2091     int i;
2092     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++) {
2093         if (h->delayed_pic[i])
2094             h->delayed_pic[i]->f.reference = 0;
2095         h->delayed_pic[i] = NULL;
2096     }
2097     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
2098         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
2099     h->outputed_poc = h->next_outputed_poc = INT_MIN;
2100     h->prev_interlaced_frame = 1;
2101     idr(h);
2102     if (h->s.current_picture_ptr)
2103         h->s.current_picture_ptr->f.reference = 0;
2104     h->s.first_field = 0;
2105     ff_h264_reset_sei(h);
2106     ff_mpeg_flush(avctx);
2107 }
2108
2109 static int init_poc(H264Context *h)
2110 {
2111     MpegEncContext *const s = &h->s;
2112     const int max_frame_num = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2113     int field_poc[2];
2114     Picture *cur = s->current_picture_ptr;
2115
2116     h->frame_num_offset = h->prev_frame_num_offset;
2117     if (h->frame_num < h->prev_frame_num)
2118         h->frame_num_offset += max_frame_num;
2119
2120     if (h->sps.poc_type == 0) {
2121         const int max_poc_lsb = 1 << h->sps.log2_max_poc_lsb;
2122
2123         if (h->poc_lsb < h->prev_poc_lsb && h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb >= max_poc_lsb / 2)
2124             h->poc_msb = h->prev_poc_msb + max_poc_lsb;
2125         else if (h->poc_lsb > h->prev_poc_lsb && h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb < -max_poc_lsb / 2)
2126             h->poc_msb = h->prev_poc_msb - max_poc_lsb;
2127         else
2128             h->poc_msb = h->prev_poc_msb;
2129         // printf("poc: %d %d\n", h->poc_msb, h->poc_lsb);
2130         field_poc[0] =
2131         field_poc[1] = h->poc_msb + h->poc_lsb;
2132         if (s->picture_structure == PICT_FRAME)
2133             field_poc[1] += h->delta_poc_bottom;
2134     } else if (h->sps.poc_type == 1) {
2135         int abs_frame_num, expected_delta_per_poc_cycle, expectedpoc;
2136         int i;
2137
2138         if (h->sps.poc_cycle_length != 0)
2139             abs_frame_num = h->frame_num_offset + h->frame_num;
2140         else
2141             abs_frame_num = 0;
2142
2143         if (h->nal_ref_idc == 0 && abs_frame_num > 0)
2144             abs_frame_num--;
2145
2146         expected_delta_per_poc_cycle = 0;
2147         for (i = 0; i < h->sps.poc_cycle_length; i++)
2148             // FIXME integrate during sps parse
2149             expected_delta_per_poc_cycle += h->sps.offset_for_ref_frame[i];
2150
2151         if (abs_frame_num > 0) {
2152             int poc_cycle_cnt          = (abs_frame_num - 1) / h->sps.poc_cycle_length;
2153             int frame_num_in_poc_cycle = (abs_frame_num - 1) % h->sps.poc_cycle_length;
2154
2155             expectedpoc = poc_cycle_cnt * expected_delta_per_poc_cycle;
2156             for (i = 0; i <= frame_num_in_poc_cycle; i++)
2157                 expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_ref_frame[i];
2158         } else
2159             expectedpoc = 0;
2160
2161         if (h->nal_ref_idc == 0)
2162             expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_non_ref_pic;
2163
2164         field_poc[0] = expectedpoc + h->delta_poc[0];
2165         field_poc[1] = field_poc[0] + h->sps.offset_for_top_to_bottom_field;
2166
2167         if (s->picture_structure == PICT_FRAME)
2168             field_poc[1] += h->delta_poc[1];
2169     } else {
2170         int poc = 2 * (h->frame_num_offset + h->frame_num);
2171
2172         if (!h->nal_ref_idc)
2173             poc--;
2174
2175         field_poc[0] = poc;
2176         field_poc[1] = poc;
2177     }
2178
2179     if (s->picture_structure != PICT_BOTTOM_FIELD)
2180         s->current_picture_ptr->field_poc[0] = field_poc[0];
2181     if (s->picture_structure != PICT_TOP_FIELD)
2182         s->current_picture_ptr->field_poc[1] = field_poc[1];
2183     cur->poc = FFMIN(cur->field_poc[0], cur->field_poc[1]);
2184
2185     return 0;
2186 }
2187
2188 /**
2189  * initialize scan tables
2190  */
2191 static void init_scan_tables(H264Context *h)
2192 {
2193     int i;
2194     for (i = 0; i < 16; i++) {
2195 #define T(x) (x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)
2196         h->zigzag_scan[i] = T(zigzag_scan[i]);
2197         h->field_scan[i]  = T(field_scan[i]);
2198 #undef T
2199     }
2200     for (i = 0; i < 64; i++) {
2201 #define T(x) (x >> 3) | ((x & 7) << 3)
2202         h->zigzag_scan8x8[i]       = T(ff_zigzag_direct[i]);
2203         h->zigzag_scan8x8_cavlc[i] = T(zigzag_scan8x8_cavlc[i]);
2204         h->field_scan8x8[i]        = T(field_scan8x8[i]);
2205         h->field_scan8x8_cavlc[i]  = T(field_scan8x8_cavlc[i]);
2206 #undef T
2207     }
2208     if (h->sps.transform_bypass) { // FIXME same ugly
2209         h->zigzag_scan_q0          = zigzag_scan;
2210         h->zigzag_scan8x8_q0       = ff_zigzag_direct;
2211         h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0 = zigzag_scan8x8_cavlc;
2212         h->field_scan_q0           = field_scan;
2213         h->field_scan8x8_q0        = field_scan8x8;
2214         h->field_scan8x8_cavlc_q0  = field_scan8x8_cavlc;
2215     } else {
2216         h->zigzag_scan_q0          = h->zigzag_scan;
2217         h->zigzag_scan8x8_q0       = h->zigzag_scan8x8;
2218         h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0 = h->zigzag_scan8x8_cavlc;
2219         h->field_scan_q0           = h->field_scan;
2220         h->field_scan8x8_q0        = h->field_scan8x8;
2221         h->field_scan8x8_cavlc_q0  = h->field_scan8x8_cavlc;
2222     }
2223 }
2224
2225 static int field_end(H264Context *h, int in_setup)
2226 {
2227     MpegEncContext *const s     = &h->s;
2228     AVCodecContext *const avctx = s->avctx;
2229     int err = 0;
2230     s->mb_y = 0;
2231
2232     if (!in_setup && !s->dropable)
2233         ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2234                                   s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2235
2236     if (CONFIG_H264_VDPAU_DECODER &&
2237         s->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU)
2238         ff_vdpau_h264_set_reference_frames(s);
2239
2240     if (in_setup || !(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2241         if (!s->dropable) {
2242             err = ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index);
2243             h->prev_poc_msb = h->poc_msb;
2244             h->prev_poc_lsb = h->poc_lsb;
2245         }
2246         h->prev_frame_num_offset = h->frame_num_offset;
2247         h->prev_frame_num        = h->frame_num;
2248         h->outputed_poc          = h->next_outputed_poc;
2249     }
2250
2251     if (avctx->hwaccel) {
2252         if (avctx->hwaccel->end_frame(avctx) < 0)
2253             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2254                    "hardware accelerator failed to decode picture\n");
2255     }
2256
2257     if (CONFIG_H264_VDPAU_DECODER &&
2258         s->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU)
2259         ff_vdpau_h264_picture_complete(s);
2260
2261     /*
2262      * FIXME: Error handling code does not seem to support interlaced
2263      * when slices span multiple rows
2264      * The ff_er_add_slice calls don't work right for bottom
2265      * fields; they cause massive erroneous error concealing
2266      * Error marking covers both fields (top and bottom).
2267      * This causes a mismatched s->error_count
2268      * and a bad error table. Further, the error count goes to
2269      * INT_MAX when called for bottom field, because mb_y is
2270      * past end by one (callers fault) and resync_mb_y != 0
2271      * causes problems for the first MB line, too.
2272      */
2273     if (!FIELD_PICTURE)
2274         ff_er_frame_end(s);
2275
2276     ff_MPV_frame_end(s);
2277
2278     h->current_slice = 0;
2279
2280     return err;
2281 }
2282
2283 /**
2284  * Replicate H264 "master" context to thread contexts.
2285  */
2286 static void clone_slice(H264Context *dst, H264Context *src)
2287 {
2288     memcpy(dst->block_offset, src->block_offset, sizeof(dst->block_offset));
2289     dst->s.current_picture_ptr = src->s.current_picture_ptr;
2290     dst->s.current_picture     = src->s.current_picture;
2291     dst->s.linesize            = src->s.linesize;
2292     dst->s.uvlinesize          = src->s.uvlinesize;
2293     dst->s.first_field         = src->s.first_field;
2294
2295     dst->prev_poc_msb          = src->prev_poc_msb;
2296     dst->prev_poc_lsb          = src->prev_poc_lsb;
2297     dst->prev_frame_num_offset = src->prev_frame_num_offset;
2298     dst->prev_frame_num        = src->prev_frame_num;
2299     dst->short_ref_count       = src->short_ref_count;
2300
2301     memcpy(dst->short_ref,        src->short_ref,        sizeof(dst->short_ref));
2302     memcpy(dst->long_ref,         src->long_ref,         sizeof(dst->long_ref));
2303     memcpy(dst->default_ref_list, src->default_ref_list, sizeof(dst->default_ref_list));
2304     memcpy(dst->ref_list,         src->ref_list,         sizeof(dst->ref_list));
2305
2306     memcpy(dst->dequant4_coeff,   src->dequant4_coeff,   sizeof(src->dequant4_coeff));
2307     memcpy(dst->dequant8_coeff,   src->dequant8_coeff,   sizeof(src->dequant8_coeff));
2308 }
2309
2310 /**
2311  * Compute profile from profile_idc and constraint_set?_flags.
2312  *
2313  * @param sps SPS
2314  *
2315  * @return profile as defined by FF_PROFILE_H264_*
2316  */
2317 int ff_h264_get_profile(SPS *sps)
2318 {
2319     int profile = sps->profile_idc;
2320
2321     switch (sps->profile_idc) {
2322     case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
2323         // constraint_set1_flag set to 1
2324         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 1) ? FF_PROFILE_H264_CONSTRAINED : 0;
2325         break;
2326     case FF_PROFILE_H264_HIGH_10:
2327     case FF_PROFILE_H264_HIGH_422:
2328     case FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE:
2329         // constraint_set3_flag set to 1
2330         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 3) ? FF_PROFILE_H264_INTRA : 0;
2331         break;
2332     }
2333
2334     return profile;
2335 }
2336
2337 /**
2338  * Decode a slice header.
2339  * This will also call ff_MPV_common_init() and frame_start() as needed.
2340  *
2341  * @param h h264context
2342  * @param h0 h264 master context (differs from 'h' when doing sliced based
2343  *           parallel decoding)
2344  *
2345  * @return 0 if okay, <0 if an error occurred, 1 if decoding must not be multithreaded
2346  */
2347 static int decode_slice_header(H264Context *h, H264Context *h0)
2348 {
2349     MpegEncContext *const s  = &h->s;
2350     MpegEncContext *const s0 = &h0->s;
2351     unsigned int first_mb_in_slice;
2352     unsigned int pps_id;
2353     int num_ref_idx_active_override_flag;
2354     unsigned int slice_type, tmp, i, j;
2355     int default_ref_list_done = 0;
2356     int last_pic_structure, last_pic_dropable;
2357
2358     /* FIXME: 2tap qpel isn't implemented for high bit depth. */
2359     if ((s->avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_FAST) &&
2360         !h->nal_ref_idc && !h->pixel_shift) {
2361         s->me.qpel_put = s->dsp.put_2tap_qpel_pixels_tab;
2362         s->me.qpel_avg = s->dsp.avg_2tap_qpel_pixels_tab;
2363     } else {
2364         s->me.qpel_put = s->dsp.put_h264_qpel_pixels_tab;
2365         s->me.qpel_avg = s->dsp.avg_h264_qpel_pixels_tab;
2366     }
2367
2368     first_mb_in_slice = get_ue_golomb(&s->gb);
2369
2370     if (first_mb_in_slice == 0) { // FIXME better field boundary detection
2371         if (h0->current_slice && FIELD_PICTURE) {
2372             field_end(h, 1);
2373         }
2374
2375         h0->current_slice = 0;
2376         if (!s0->first_field) {
2377             if (s->current_picture_ptr && !s->dropable &&
2378                 s->current_picture_ptr->owner2 == s) {
2379                 ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2380                                           s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2381             }
2382             s->current_picture_ptr = NULL;
2383         }
2384     }
2385
2386     slice_type = get_ue_golomb_31(&s->gb);
2387     if (slice_type > 9) {
2388         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2389                "slice type too large (%d) at %d %d\n",
2390                h->slice_type, s->mb_x, s->mb_y);
2391         return -1;
2392     }
2393     if (slice_type > 4) {
2394         slice_type -= 5;
2395         h->slice_type_fixed = 1;
2396     } else
2397         h->slice_type_fixed = 0;
2398
2399     slice_type = golomb_to_pict_type[slice_type];
2400     if (slice_type == AV_PICTURE_TYPE_I ||
2401         (h0->current_slice != 0 && slice_type == h0->last_slice_type)) {
2402         default_ref_list_done = 1;
2403     }
2404     h->slice_type     = slice_type;
2405     h->slice_type_nos = slice_type & 3;
2406
2407     // to make a few old functions happy, it's wrong though
2408     s->pict_type = h->slice_type;
2409
2410     pps_id = get_ue_golomb(&s->gb);
2411     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
2412         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_id out of range\n");
2413         return -1;
2414     }
2415     if (!h0->pps_buffers[pps_id]) {
2416         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2417                "non-existing PPS %u referenced\n",
2418                pps_id);
2419         return -1;
2420     }
2421     h->pps = *h0->pps_buffers[pps_id];
2422
2423     if (!h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]) {
2424         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2425                "non-existing SPS %u referenced\n",
2426                h->pps.sps_id);
2427         return -1;
2428     }
2429     h->sps = *h0->sps_buffers[h->pps.sps_id];
2430
2431     s->avctx->profile = ff_h264_get_profile(&h->sps);
2432     s->avctx->level   = h->sps.level_idc;
2433     s->avctx->refs    = h->sps.ref_frame_count;
2434
2435     s->mb_width  = h->sps.mb_width;
2436     s->mb_height = h->sps.mb_height * (2 - h->sps.frame_mbs_only_flag);
2437
2438     h->b_stride = s->mb_width * 4;
2439
2440     s->chroma_y_shift = h->sps.chroma_format_idc <= 1; // 400 uses yuv420p
2441
2442     s->width = 16 * s->mb_width - (2 >> CHROMA444) * FFMIN(h->sps.crop_right, (8 << CHROMA444) - 1);
2443     if (h->sps.frame_mbs_only_flag)
2444         s->height = 16 * s->mb_height - (1 << s->chroma_y_shift) * FFMIN(h->sps.crop_bottom, (16 >> s->chroma_y_shift) - 1);
2445     else
2446         s->height = 16 * s->mb_height - (2 << s->chroma_y_shift) * FFMIN(h->sps.crop_bottom, (16 >> s->chroma_y_shift) - 1);
2447
2448     if (FFALIGN(s->avctx->width,  16) == s->width &&
2449         FFALIGN(s->avctx->height, 16) == s->height) {
2450         s->width  = s->avctx->width;
2451         s->height = s->avctx->height;
2452     }
2453
2454     if (s->context_initialized &&
2455         (s->width != s->avctx->width || s->height != s->avctx->height ||
2456          av_cmp_q(h->sps.sar, s->avctx->sample_aspect_ratio))) {
2457         if (h != h0 || (HAVE_THREADS && h->s.avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2458             av_log_missing_feature(s->avctx,
2459                                    "Width/height changing with threads is", 0);
2460             return AVERROR_PATCHWELCOME;   // width / height changed during parallelized decoding
2461         }
2462         free_tables(h, 0);
2463         flush_dpb(s->avctx);
2464         ff_MPV_common_end(s);
2465     }
2466     if (!s->context_initialized) {
2467         if (h != h0) {
2468             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2469                    "Cannot (re-)initialize context during parallel decoding.\n");
2470             return -1;
2471         }
2472
2473         avcodec_set_dimensions(s->avctx, s->width, s->height);
2474         s->avctx->sample_aspect_ratio = h->sps.sar;
2475         av_assert0(s->avctx->sample_aspect_ratio.den);
2476
2477         if (h->sps.video_signal_type_present_flag) {
2478             s->avctx->color_range = h->sps.full_range ? AVCOL_RANGE_JPEG
2479                                                       : AVCOL_RANGE_MPEG;
2480             if (h->sps.colour_description_present_flag) {
2481                 s->avctx->color_primaries = h->sps.color_primaries;
2482                 s->avctx->color_trc       = h->sps.color_trc;
2483                 s->avctx->colorspace      = h->sps.colorspace;
2484             }
2485         }
2486
2487         if (h->sps.timing_info_present_flag) {
2488             int64_t den = h->sps.time_scale;
2489             if (h->x264_build < 44U)
2490                 den *= 2;
2491             av_reduce(&s->avctx->time_base.num, &s->avctx->time_base.den,
2492                       h->sps.num_units_in_tick, den, 1 << 30);
2493         }
2494
2495         switch (h->sps.bit_depth_luma) {
2496         case 9:
2497             if (CHROMA444) {
2498                 if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2499                     s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_GBRP9;
2500                 } else
2501                     s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV444P9;
2502             } else if (CHROMA422)
2503                 s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P9;
2504             else
2505                 s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P9;
2506             break;
2507         case 10:
2508             if (CHROMA444) {
2509                 if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2510                     s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_GBRP10;
2511                 } else
2512                     s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV444P10;
2513             } else if (CHROMA422)
2514                 s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P10;
2515             else
2516                 s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P10;
2517             break;
2518         case 8:
2519             if (CHROMA444) {
2520                 if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2521                     s->avctx->pix_fmt = PIX_FMT_GBRP;
2522                 } else
2523                     s->avctx->pix_fmt = s->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ? PIX_FMT_YUVJ444P
2524                                                                                   : PIX_FMT_YUV444P;
2525             } else if (CHROMA422) {
2526                 s->avctx->pix_fmt = s->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ? PIX_FMT_YUVJ422P
2527                                                                               : PIX_FMT_YUV422P;
2528             } else {
2529                 s->avctx->pix_fmt = s->avctx->get_format(s->avctx,
2530                                                          s->avctx->codec->pix_fmts ?
2531                                                          s->avctx->codec->pix_fmts :
2532                                                          s->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ?
2533                                                          hwaccel_pixfmt_list_h264_jpeg_420 :
2534                                                          ff_hwaccel_pixfmt_list_420);
2535             }
2536             break;
2537         default:
2538             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2539                    "Unsupported bit depth: %d\n", h->sps.bit_depth_luma);
2540             return AVERROR_INVALIDDATA;
2541         }
2542
2543         s->avctx->hwaccel = ff_find_hwaccel(s->avctx->codec->id,
2544                                             s->avctx->pix_fmt);
2545
2546         if (ff_MPV_common_init(s) < 0) {
2547             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_MPV_common_init() failed.\n");
2548             return -1;
2549         }
2550         s->first_field = 0;
2551         h->prev_interlaced_frame = 1;
2552
2553         init_scan_tables(h);
2554         if (ff_h264_alloc_tables(h) < 0) {
2555             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2556                    "Could not allocate memory for h264\n");
2557             return AVERROR(ENOMEM);
2558         }
2559
2560         if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE)) {
2561             if (context_init(h) < 0) {
2562                 av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "context_init() failed.\n");
2563                 return -1;
2564             }
2565         } else {
2566             for (i = 1; i < s->slice_context_count; i++) {
2567                 H264Context *c;
2568                 c = h->thread_context[i] = av_malloc(sizeof(H264Context));
2569                 memcpy(c, h->s.thread_context[i], sizeof(MpegEncContext));
2570                 memset(&c->s + 1, 0, sizeof(H264Context) - sizeof(MpegEncContext));
2571                 c->h264dsp     = h->h264dsp;
2572                 c->sps         = h->sps;
2573                 c->pps         = h->pps;
2574                 c->pixel_shift = h->pixel_shift;
2575                 init_scan_tables(c);
2576                 clone_tables(c, h, i);
2577             }
2578
2579             for (i = 0; i < s->slice_context_count; i++)
2580                 if (context_init(h->thread_context[i]) < 0) {
2581                     av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2582                            "context_init() failed.\n");
2583                     return -1;
2584                 }
2585         }
2586     }
2587
2588     if (h == h0 && h->dequant_coeff_pps != pps_id) {
2589         h->dequant_coeff_pps = pps_id;
2590         init_dequant_tables(h);
2591     }
2592
2593     h->frame_num = get_bits(&s->gb, h->sps.log2_max_frame_num);
2594
2595     h->mb_mbaff        = 0;
2596     h->mb_aff_frame    = 0;
2597     last_pic_structure = s0->picture_structure;
2598     last_pic_dropable  = s->dropable;
2599     s->dropable        = h->nal_ref_idc == 0;
2600     if (h->sps.frame_mbs_only_flag) {
2601         s->picture_structure = PICT_FRAME;
2602     } else {
2603         if (get_bits1(&s->gb)) { // field_pic_flag
2604             s->picture_structure = PICT_TOP_FIELD + get_bits1(&s->gb); // bottom_field_flag
2605         } else {
2606             s->picture_structure = PICT_FRAME;
2607             h->mb_aff_frame      = h->sps.mb_aff;
2608         }
2609     }
2610     h->mb_field_decoding_flag = s->picture_structure != PICT_FRAME;
2611
2612     if (h0->current_slice != 0) {
2613         if (last_pic_structure != s->picture_structure ||
2614             last_pic_dropable  != s->dropable) {
2615             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2616                    "Changing field mode (%d -> %d) between slices is not allowed\n",
2617                    last_pic_structure, s->picture_structure);
2618             s->picture_structure = last_pic_structure;
2619             s->dropable          = last_pic_dropable;
2620             return AVERROR_INVALIDDATA;
2621         }
2622     } else {
2623         /* Shorten frame num gaps so we don't have to allocate reference
2624          * frames just to throw them away */
2625         if (h->frame_num != h->prev_frame_num) {
2626             int unwrap_prev_frame_num = h->prev_frame_num;
2627             int max_frame_num         = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2628
2629             if (unwrap_prev_frame_num > h->frame_num)
2630                 unwrap_prev_frame_num -= max_frame_num;
2631
2632             if ((h->frame_num - unwrap_prev_frame_num) > h->sps.ref_frame_count) {
2633                 unwrap_prev_frame_num = (h->frame_num - h->sps.ref_frame_count) - 1;
2634                 if (unwrap_prev_frame_num < 0)
2635                     unwrap_prev_frame_num += max_frame_num;
2636
2637                 h->prev_frame_num = unwrap_prev_frame_num;
2638             }
2639         }
2640
2641         /* See if we have a decoded first field looking for a pair...
2642          * Here, we're using that to see if we should mark previously
2643          * decode frames as "finished".
2644          * We have to do that before the "dummy" in-between frame allocation,
2645          * since that can modify s->current_picture_ptr. */
2646         if (s0->first_field) {
2647             assert(s0->current_picture_ptr);
2648             assert(s0->current_picture_ptr->f.data[0]);
2649             assert(s0->current_picture_ptr->f.reference != DELAYED_PIC_REF);
2650
2651             /* Mark old field/frame as completed */
2652             if (!last_pic_dropable && s0->current_picture_ptr->owner2 == s0) {
2653                 ff_thread_report_progress(&s0->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2654                                           last_pic_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2655             }
2656
2657             /* figure out if we have a complementary field pair */
2658             if (!FIELD_PICTURE || s->picture_structure == last_pic_structure) {
2659                 /* Previous field is unmatched. Don't display it, but let it
2660                  * remain for reference if marked as such. */
2661                 if (!last_pic_dropable && last_pic_structure != PICT_FRAME) {
2662                     ff_thread_report_progress(&s0->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2663                                               last_pic_structure == PICT_TOP_FIELD);
2664                 }
2665             } else {
2666                 if (s0->current_picture_ptr->frame_num != h->frame_num) {
2667                     /* This and previous field were reference, but had
2668                      * different frame_nums. Consider this field first in
2669                      * pair. Throw away previous field except for reference
2670                      * purposes. */
2671                     if (!last_pic_dropable && last_pic_structure != PICT_FRAME) {
2672                         ff_thread_report_progress(&s0->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2673                                                   last_pic_structure == PICT_TOP_FIELD);
2674                     }
2675                 } else {
2676                     /* Second field in complementary pair */
2677                     if (!((last_pic_structure   == PICT_TOP_FIELD &&
2678                            s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD) ||
2679                           (last_pic_structure   == PICT_BOTTOM_FIELD &&
2680                            s->picture_structure == PICT_TOP_FIELD))) {
2681                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2682                                "Invalid field mode combination %d/%d\n",
2683                                last_pic_structure, s->picture_structure);
2684                         s->picture_structure = last_pic_structure;
2685                         s->dropable          = last_pic_dropable;
2686                         return AVERROR_INVALIDDATA;
2687                     } else if (last_pic_dropable != s->dropable) {
2688                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2689                                "Cannot combine reference and non-reference fields in the same frame\n");
2690                         av_log_ask_for_sample(s->avctx, NULL);
2691                         s->picture_structure = last_pic_structure;
2692                         s->dropable          = last_pic_dropable;
2693                         return AVERROR_INVALIDDATA;
2694                     }
2695
2696                     /* Take ownership of this buffer. Note that if another thread owned
2697                      * the first field of this buffer, we're not operating on that pointer,
2698                      * so the original thread is still responsible for reporting progress
2699                      * on that first field (or if that was us, we just did that above).
2700                      * By taking ownership, we assign responsibility to ourselves to
2701                      * report progress on the second field. */
2702                     s0->current_picture_ptr->owner2 = s0;
2703                 }
2704             }
2705         }
2706
2707         while (h->frame_num != h->prev_frame_num &&
2708                h->frame_num != (h->prev_frame_num + 1) % (1 << h->sps.log2_max_frame_num)) {
2709             Picture *prev = h->short_ref_count ? h->short_ref[0] : NULL;
2710             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_DEBUG, "Frame num gap %d %d\n",
2711                    h->frame_num, h->prev_frame_num);
2712             if (ff_h264_frame_start(h) < 0)
2713                 return -1;
2714             h->prev_frame_num++;
2715             h->prev_frame_num %= 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2716             s->current_picture_ptr->frame_num = h->prev_frame_num;
2717             ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX, 0);
2718             ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX, 1);
2719             ff_generate_sliding_window_mmcos(h);
2720             if (ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index) < 0 &&
2721                 (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
2722                 return AVERROR_INVALIDDATA;
2723             /* Error concealment: if a ref is missing, copy the previous ref in its place.
2724              * FIXME: avoiding a memcpy would be nice, but ref handling makes many assumptions
2725              * about there being no actual duplicates.
2726              * FIXME: this doesn't copy padding for out-of-frame motion vectors.  Given we're
2727              * concealing a lost frame, this probably isn't noticeable by comparison, but it should
2728              * be fixed. */
2729             if (h->short_ref_count) {
2730                 if (prev) {
2731                     av_image_copy(h->short_ref[0]->f.data, h->short_ref[0]->f.linesize,
2732                                   (const uint8_t **)prev->f.data, prev->f.linesize,
2733                                   s->avctx->pix_fmt, s->mb_width * 16, s->mb_height * 16);
2734                     h->short_ref[0]->poc = prev->poc + 2;
2735                 }
2736                 h->short_ref[0]->frame_num = h->prev_frame_num;
2737             }
2738         }
2739
2740         /* See if we have a decoded first field looking for a pair...
2741          * We're using that to see whether to continue decoding in that
2742          * frame, or to allocate a new one. */
2743         if (s0->first_field) {
2744             assert(s0->current_picture_ptr);
2745             assert(s0->current_picture_ptr->f.data[0]);
2746             assert(s0->current_picture_ptr->f.reference != DELAYED_PIC_REF);
2747
2748             /* figure out if we have a complementary field pair */
2749             if (!FIELD_PICTURE || s->picture_structure == last_pic_structure) {
2750                 /* Previous field is unmatched. Don't display it, but let it
2751                  * remain for reference if marked as such. */
2752                 s0->current_picture_ptr = NULL;
2753                 s0->first_field         = FIELD_PICTURE;
2754             } else {
2755                 if (s0->current_picture_ptr->frame_num != h->frame_num) {
2756                     /* This and the previous field had different frame_nums.
2757                      * Consider this field first in pair. Throw away previous
2758                      * one except for reference purposes. */
2759                     s0->first_field         = 1;
2760                     s0->current_picture_ptr = NULL;
2761                 } else {
2762                     /* Second field in complementary pair */
2763                     s0->first_field = 0;
2764                 }
2765             }
2766         } else {
2767             /* Frame or first field in a potentially complementary pair */
2768             assert(!s0->current_picture_ptr);
2769             s0->first_field = FIELD_PICTURE;
2770         }
2771
2772         if (!FIELD_PICTURE || s0->first_field) {
2773             if (ff_h264_frame_start(h) < 0) {
2774                 s0->first_field = 0;
2775                 return -1;
2776             }
2777         } else {
2778             ff_release_unused_pictures(s, 0);
2779         }
2780     }
2781     if (h != h0)
2782         clone_slice(h, h0);
2783
2784     s->current_picture_ptr->frame_num = h->frame_num; // FIXME frame_num cleanup
2785
2786     assert(s->mb_num == s->mb_width * s->mb_height);
2787     if (first_mb_in_slice << FIELD_OR_MBAFF_PICTURE >= s->mb_num ||
2788         first_mb_in_slice >= s->mb_num) {
2789         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "first_mb_in_slice overflow\n");
2790         return -1;
2791     }
2792     s->resync_mb_x = s->mb_x =  first_mb_in_slice % s->mb_width;
2793     s->resync_mb_y = s->mb_y = (first_mb_in_slice / s->mb_width) << FIELD_OR_MBAFF_PICTURE;
2794     if (s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD)
2795         s->resync_mb_y = s->mb_y = s->mb_y + 1;
2796     assert(s->mb_y < s->mb_height);
2797
2798     if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
2799         h->curr_pic_num = h->frame_num;
2800         h->max_pic_num  = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2801     } else {
2802         h->curr_pic_num = 2 * h->frame_num + 1;
2803         h->max_pic_num  = 1 << (h->sps.log2_max_frame_num + 1);
2804     }
2805
2806     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE)
2807         get_ue_golomb(&s->gb); /* idr_pic_id */
2808
2809     if (h->sps.poc_type == 0) {
2810         h->poc_lsb = get_bits(&s->gb, h->sps.log2_max_poc_lsb);
2811
2812         if (h->pps.pic_order_present == 1 && s->picture_structure == PICT_FRAME)
2813             h->delta_poc_bottom = get_se_golomb(&s->gb);
2814     }
2815
2816     if (h->sps.poc_type == 1 && !h->sps.delta_pic_order_always_zero_flag) {
2817         h->delta_poc[0] = get_se_golomb(&s->gb);
2818
2819         if (h->pps.pic_order_present == 1 && s->picture_structure == PICT_FRAME)
2820             h->delta_poc[1] = get_se_golomb(&s->gb);
2821     }
2822
2823     init_poc(h);
2824
2825     if (h->pps.redundant_pic_cnt_present)
2826         h->redundant_pic_count = get_ue_golomb(&s->gb);
2827
2828     // set defaults, might be overridden a few lines later
2829     h->ref_count[0] = h->pps.ref_count[0];
2830     h->ref_count[1] = h->pps.ref_count[1];
2831
2832     if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I) {
2833         int max_refs = s->picture_structure == PICT_FRAME ? 16 : 32;
2834
2835         if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B)
2836             h->direct_spatial_mv_pred = get_bits1(&s->gb);
2837         num_ref_idx_active_override_flag = get_bits1(&s->gb);
2838
2839         if (num_ref_idx_active_override_flag) {
2840             h->ref_count[0] = get_ue_golomb(&s->gb) + 1;
2841             if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B)
2842                 h->ref_count[1] = get_ue_golomb(&s->gb) + 1;
2843         }
2844
2845         if (h->ref_count[0] > max_refs || h->ref_count[1] > max_refs) {
2846             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "reference overflow\n");
2847             h->ref_count[0] = h->ref_count[1] = 1;
2848             return AVERROR_INVALIDDATA;
2849         }
2850
2851         if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B)
2852             h->list_count = 2;
2853         else
2854             h->list_count = 1;
2855     } else
2856         h->list_count = 0;
2857
2858     if (!default_ref_list_done)
2859         ff_h264_fill_default_ref_list(h);
2860
2861     if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I &&
2862         ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(h) < 0) {
2863         h->ref_count[1] = h->ref_count[0] = 0;
2864         return -1;
2865     }
2866
2867     if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I) {
2868         s->last_picture_ptr = &h->ref_list[0][0];
2869         ff_copy_picture(&s->last_picture, s->last_picture_ptr);
2870     }
2871     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
2872         s->next_picture_ptr = &h->ref_list[1][0];
2873         ff_copy_picture(&s->next_picture, s->next_picture_ptr);
2874     }
2875
2876     if ((h->pps.weighted_pred && h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_P) ||
2877         (h->pps.weighted_bipred_idc == 1 &&
2878          h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B))
2879         pred_weight_table(h);
2880     else if (h->pps.weighted_bipred_idc == 2 &&
2881              h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
2882         implicit_weight_table(h, -1);
2883     } else {
2884         h->use_weight = 0;
2885         for (i = 0; i < 2; i++) {
2886             h->luma_weight_flag[i]   = 0;
2887             h->chroma_weight_flag[i] = 0;
2888         }
2889     }
2890
2891     if (h->nal_ref_idc && ff_h264_decode_ref_pic_marking(h0, &s->gb) < 0 &&
2892         (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
2893         return AVERROR_INVALIDDATA;
2894
2895     if (FRAME_MBAFF) {
2896         ff_h264_fill_mbaff_ref_list(h);
2897
2898         if (h->pps.weighted_bipred_idc == 2 && h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
2899             implicit_weight_table(h, 0);
2900             implicit_weight_table(h, 1);
2901         }
2902     }
2903
2904     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B && !h->direct_spatial_mv_pred)
2905         ff_h264_direct_dist_scale_factor(h);
2906     ff_h264_direct_ref_list_init(h);
2907
2908     if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I && h->pps.cabac) {
2909         tmp = get_ue_golomb_31(&s->gb);
2910         if (tmp > 2) {
2911             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "cabac_init_idc overflow\n");
2912             return -1;
2913         }
2914         h->cabac_init_idc = tmp;
2915     }
2916
2917     h->last_qscale_diff = 0;
2918     tmp = h->pps.init_qp + get_se_golomb(&s->gb);
2919     if (tmp > 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8)) {
2920         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "QP %u out of range\n", tmp);
2921         return -1;
2922     }
2923     s->qscale       = tmp;
2924     h->chroma_qp[0] = get_chroma_qp(h, 0, s->qscale);
2925     h->chroma_qp[1] = get_chroma_qp(h, 1, s->qscale);
2926     // FIXME qscale / qp ... stuff
2927     if (h->slice_type == AV_PICTURE_TYPE_SP)
2928         get_bits1(&s->gb); /* sp_for_switch_flag */
2929     if (h->slice_type == AV_PICTURE_TYPE_SP ||
2930         h->slice_type == AV_PICTURE_TYPE_SI)
2931         get_se_golomb(&s->gb); /* slice_qs_delta */
2932
2933     h->deblocking_filter     = 1;
2934     h->slice_alpha_c0_offset = 52;
2935     h->slice_beta_offset     = 52;
2936     if (h->pps.deblocking_filter_parameters_present) {
2937         tmp = get_ue_golomb_31(&s->gb);
2938         if (tmp > 2) {
2939             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2940                    "deblocking_filter_idc %u out of range\n", tmp);
2941             return -1;
2942         }
2943         h->deblocking_filter = tmp;
2944         if (h->deblocking_filter < 2)
2945             h->deblocking_filter ^= 1;  // 1<->0
2946
2947         if (h->deblocking_filter) {
2948             h->slice_alpha_c0_offset += get_se_golomb(&s->gb) << 1;
2949             h->slice_beta_offset     += get_se_golomb(&s->gb) << 1;
2950             if (h->slice_alpha_c0_offset > 104U ||
2951                 h->slice_beta_offset     > 104U) {
2952                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2953                        "deblocking filter parameters %d %d out of range\n",
2954                        h->slice_alpha_c0_offset, h->slice_beta_offset);
2955                 return -1;
2956             }
2957         }
2958     }
2959
2960     if (s->avctx->skip_loop_filter >= AVDISCARD_ALL ||
2961         (s->avctx->skip_loop_filter >= AVDISCARD_NONKEY &&
2962          h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I) ||
2963         (s->avctx->skip_loop_filter >= AVDISCARD_BIDIR  &&
2964          h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) ||
2965         (s->avctx->skip_loop_filter >= AVDISCARD_NONREF &&
2966          h->nal_ref_idc == 0))
2967         h->deblocking_filter = 0;
2968
2969     if (h->deblocking_filter == 1 && h0->max_contexts > 1) {
2970         if (s->avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_FAST) {
2971             /* Cheat slightly for speed:
2972              * Do not bother to deblock across slices. */
2973             h->deblocking_filter = 2;
2974         } else {
2975             h0->max_contexts = 1;
2976             if (!h0->single_decode_warning) {
2977                 av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO,
2978                        "Cannot parallelize deblocking type 1, decoding such frames in sequential order\n");
2979                 h0->single_decode_warning = 1;
2980             }
2981             if (h != h0) {
2982                 av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2983                        "Deblocking switched inside frame.\n");
2984                 return 1;
2985             }
2986         }
2987     }
2988     h->qp_thresh = 15 + 52 -
2989                    FFMIN(h->slice_alpha_c0_offset, h->slice_beta_offset) -
2990                    FFMAX3(0,
2991                           h->pps.chroma_qp_index_offset[0],
2992                           h->pps.chroma_qp_index_offset[1]) +
2993                    6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
2994
2995     h0->last_slice_type = slice_type;
2996     h->slice_num = ++h0->current_slice;
2997     if (h->slice_num >= MAX_SLICES) {
2998         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2999                "Too many slices, increase MAX_SLICES and recompile\n");
3000     }
3001
3002     for (j = 0; j < 2; j++) {
3003         int id_list[16];
3004         int *ref2frm = h->ref2frm[h->slice_num & (MAX_SLICES - 1)][j];
3005         for (i = 0; i < 16; i++) {
3006             id_list[i] = 60;
3007             if (h->ref_list[j][i].f.data[0]) {
3008                 int k;
3009                 uint8_t *base = h->ref_list[j][i].f.base[0];
3010                 for (k = 0; k < h->short_ref_count; k++)
3011                     if (h->short_ref[k]->f.base[0] == base) {
3012                         id_list[i] = k;
3013                         break;
3014                     }
3015                 for (k = 0; k < h->long_ref_count; k++)
3016                     if (h->long_ref[k] && h->long_ref[k]->f.base[0] == base) {
3017                         id_list[i] = h->short_ref_count + k;
3018                         break;
3019                     }
3020             }
3021         }
3022
3023         ref2frm[0]     =
3024             ref2frm[1] = -1;
3025         for (i = 0; i < 16; i++)
3026             ref2frm[i + 2] = 4 * id_list[i] +
3027                              (h->ref_list[j][i].f.reference & 3);
3028         ref2frm[18 + 0]     =
3029             ref2frm[18 + 1] = -1;
3030         for (i = 16; i < 48; i++)
3031             ref2frm[i + 4] = 4 * id_list[(i - 16) >> 1] +
3032                              (h->ref_list[j][i].f.reference & 3);
3033     }
3034
3035     // FIXME: fix draw_edges + PAFF + frame threads
3036     h->emu_edge_width  = (s->flags & CODEC_FLAG_EMU_EDGE ||
3037                           (!h->sps.frame_mbs_only_flag &&
3038                            s->avctx->active_thread_type))
3039                          ? 0 : 16;
3040     h->emu_edge_height = (FRAME_MBAFF || FIELD_PICTURE) ? 0 : h->emu_edge_width;
3041
3042     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
3043         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_DEBUG,
3044                "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",
3045                h->slice_num,
3046                (s->picture_structure == PICT_FRAME ? "F" : s->picture_structure == PICT_TOP_FIELD ? "T" : "B"),
3047                first_mb_in_slice,
3048                av_get_picture_type_char(h->slice_type),
3049                h->slice_type_fixed ? " fix" : "",
3050                h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE ? " IDR" : "",
3051                pps_id, h->frame_num,
3052                s->current_picture_ptr->field_poc[0],
3053                s->current_picture_ptr->field_poc[1],
3054                h->ref_count[0], h->ref_count[1],
3055                s->qscale,
3056                h->deblocking_filter,
3057                h->slice_alpha_c0_offset / 2 - 26, h->slice_beta_offset / 2 - 26,
3058                h->use_weight,
3059                h->use_weight == 1 && h->use_weight_chroma ? "c" : "",
3060                h->slice_type == AV_PICTURE_TYPE_B ? (h->direct_spatial_mv_pred ? "SPAT" : "TEMP") : "");
3061     }
3062
3063     return 0;
3064 }
3065
3066 int ff_h264_get_slice_type(const H264Context *h)
3067 {
3068     switch (h->slice_type) {
3069     case AV_PICTURE_TYPE_P:
3070         return 0;
3071     case AV_PICTURE_TYPE_B:
3072         return 1;
3073     case AV_PICTURE_TYPE_I:
3074         return 2;
3075     case AV_PICTURE_TYPE_SP:
3076         return 3;
3077     case AV_PICTURE_TYPE_SI:
3078         return 4;
3079     default:
3080         return -1;
3081     }
3082 }
3083
3084 static av_always_inline void fill_filter_caches_inter(H264Context *h,
3085                                                       MpegEncContext *const s,
3086                                                       int mb_type, int top_xy,
3087                                                       int left_xy[LEFT_MBS],
3088                                                       int top_type,
3089                                                       int left_type[LEFT_MBS],
3090                                                       int mb_xy, int list)
3091 {
3092     int b_stride = h->b_stride;
3093     int16_t(*mv_dst)[2] = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
3094     int8_t *ref_cache = &h->ref_cache[list][scan8[0]];
3095     if (IS_INTER(mb_type) || IS_DIRECT(mb_type)) {
3096         if (USES_LIST(top_type, list)) {
3097             const int b_xy  = h->mb2b_xy[top_xy] + 3 * b_stride;
3098             const int b8_xy = 4 * top_xy + 2;
3099             int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[h->slice_table[top_xy] & (MAX_SLICES - 1)][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
3100             AV_COPY128(mv_dst - 1 * 8, s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy + 0]);
3101             ref_cache[0 - 1 * 8] =
3102             ref_cache[1 - 1 * 8] = ref2frm[list][s->current_picture.f.ref_index[list][b8_xy + 0]];
3103             ref_cache[2 - 1 * 8] =
3104             ref_cache[3 - 1 * 8] = ref2frm[list][s->current_picture.f.ref_index[list][b8_xy + 1]];
3105         } else {
3106             AV_ZERO128(mv_dst - 1 * 8);
3107             AV_WN32A(&ref_cache[0 - 1 * 8], ((LIST_NOT_USED) & 0xFF) * 0x01010101u);
3108         }
3109
3110         if (!IS_INTERLACED(mb_type ^ left_type[LTOP])) {
3111             if (USES_LIST(left_type[LTOP], list)) {
3112                 const int b_xy  = h->mb2b_xy[left_xy[LTOP]] + 3;
3113                 const int b8_xy = 4 * left_xy[LTOP] + 1;
3114                 int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[h->slice_table[left_xy[LTOP]] & (MAX_SLICES - 1)][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
3115                 AV_COPY32(mv_dst - 1 +  0, s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy + b_stride * 0]);
3116                 AV_COPY32(mv_dst - 1 +  8, s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy + b_stride * 1]);
3117                 AV_COPY32(mv_dst - 1 + 16, s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy + b_stride * 2]);
3118                 AV_COPY32(mv_dst - 1 + 24, s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy + b_stride * 3]);
3119                 ref_cache[-1 +  0] =
3120                 ref_cache[-1 +  8] = ref2frm[list][s->current_picture.f.ref_index[list][b8_xy + 2 * 0]];
3121                 ref_cache[-1 + 16] =
3122                 ref_cache[-1 + 24] = ref2frm[list][s->current_picture.f.ref_index[list][b8_xy + 2 * 1]];
3123             } else {
3124                 AV_ZERO32(mv_dst - 1 +  0);
3125                 AV_ZERO32(mv_dst - 1 +  8);
3126                 AV_ZERO32(mv_dst - 1 + 16);
3127                 AV_ZERO32(mv_dst - 1 + 24);
3128                 ref_cache[-1 +  0] =
3129                 ref_cache[-1 +  8] =
3130                 ref_cache[-1 + 16] =
3131                 ref_cache[-1 + 24] = LIST_NOT_USED;
3132             }
3133         }
3134     }
3135
3136     if (!USES_LIST(mb_type, list)) {
3137         fill_rectangle(mv_dst, 4, 4, 8, pack16to32(0, 0), 4);
3138         AV_WN32A(&ref_cache[0 * 8], ((LIST_NOT_USED) & 0xFF) * 0x01010101u);
3139         AV_WN32A(&ref_cache[1 * 8], ((LIST_NOT_USED) & 0xFF) * 0x01010101u);
3140         AV_WN32A(&ref_cache[2 * 8], ((LIST_NOT_USED) & 0xFF) * 0x01010101u);
3141         AV_WN32A(&ref_cache[3 * 8], ((LIST_NOT_USED) & 0xFF) * 0x01010101u);
3142         return;
3143     }
3144
3145     {
3146         int8_t *ref = &s->current_picture.f.ref_index[list][4 * mb_xy];
3147         int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[h->slice_num & (MAX_SLICES - 1)][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
3148         uint32_t ref01 = (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]], ref2frm[list][ref[1]]) & 0x00FF00FF) * 0x0101;
3149         uint32_t ref23 = (pack16to32(ref2frm[list][ref[2]], ref2frm[list][ref[3]]) & 0x00FF00FF) * 0x0101;
3150         AV_WN32A(&ref_cache[0 * 8], ref01);
3151         AV_WN32A(&ref_cache[1 * 8], ref01);
3152         AV_WN32A(&ref_cache[2 * 8], ref23);
3153         AV_WN32A(&ref_cache[3 * 8], ref23);
3154     }
3155
3156     {
3157         int16_t(*mv_src)[2] = &s->current_picture.f.motion_val[list][4 * s->mb_x + 4 * s->mb_y * b_stride];
3158         AV_COPY128(mv_dst + 8 * 0, mv_src + 0 * b_stride);
3159         AV_COPY128(mv_dst + 8 * 1, mv_src + 1 * b_stride);
3160         AV_COPY128(mv_dst + 8 * 2, mv_src + 2 * b_stride);
3161         AV_COPY128(mv_dst + 8 * 3, mv_src + 3 * b_stride);
3162     }
3163 }
3164
3165 /**
3166  *
3167  * @return non zero if the loop filter can be skipped
3168  */
3169 static int fill_filter_caches(H264Context *h, int mb_type)
3170 {
3171     MpegEncContext *const s = &h->s;
3172     const int mb_xy = h->mb_xy;
3173     int top_xy, left_xy[LEFT_MBS];
3174     int top_type, left_type[LEFT_MBS];
3175     uint8_t *nnz;
3176     uint8_t *nnz_cache;
3177
3178     top_xy = mb_xy - (s->mb_stride << MB_FIELD);
3179
3180     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
3181      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
3182
3183     left_xy[LBOT] = left_xy[LTOP] = mb_xy - 1;
3184     if (FRAME_MBAFF) {
3185         const int left_mb_field_flag = IS_INTERLACED(s->current_picture.f.mb_type[mb_xy - 1]);
3186         const int curr_mb_field_flag = IS_INTERLACED(mb_type);
3187         if (s->mb_y & 1) {
3188             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag)
3189                 left_xy[LTOP] -= s->mb_stride;
3190         } else {
3191             if (curr_mb_field_flag)
3192                 top_xy += s->mb_stride &
3193                     (((s->current_picture.f.mb_type[top_xy] >> 7) & 1) - 1);
3194             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag)
3195                 left_xy[LBOT] += s->mb_stride;
3196         }
3197     }
3198
3199     h->top_mb_xy        = top_xy;
3200     h->left_mb_xy[LTOP] = left_xy[LTOP];
3201     h->left_mb_xy[LBOT] = left_xy[LBOT];
3202     {
3203         /* For sufficiently low qp, filtering wouldn't do anything.
3204          * This is a conservative estimate: could also check beta_offset
3205          * and more accurate chroma_qp. */
3206         int qp_thresh = h->qp_thresh; // FIXME strictly we should store qp_thresh for each mb of a slice
3207         int qp        = s->current_picture.f.qscale_table[mb_xy];
3208         if (qp <= qp_thresh &&
3209             (left_xy[LTOP] < 0 ||
3210              ((qp + s->current_picture.f.qscale_table[left_xy[LTOP]] + 1) >> 1) <= qp_thresh) &&
3211             (top_xy < 0 ||
3212              ((qp + s->current_picture.f.qscale_table[top_xy] + 1) >> 1) <= qp_thresh)) {
3213             if (!FRAME_MBAFF)
3214                 return 1;
3215             if ((left_xy[LTOP] < 0 ||
3216                  ((qp + s->current_picture.f.qscale_table[left_xy[LBOT]] + 1) >> 1) <= qp_thresh) &&
3217                 (top_xy < s->mb_stride ||
3218                  ((qp + s->current_picture.f.qscale_table[top_xy - s->mb_stride] + 1) >> 1) <= qp_thresh))
3219                 return 1;
3220         }
3221     }
3222
3223     top_type        = s->current_picture.f.mb_type[top_xy];
3224     left_type[LTOP] = s->current_picture.f.mb_type[left_xy[LTOP]];
3225     left_type[LBOT] = s->current_picture.f.mb_type[left_xy[LBOT]];
3226     if (h->deblocking_filter == 2) {
3227         if (h->slice_table[top_xy] != h->slice_num)
3228             top_type = 0;
3229         if (h->slice_table[left_xy[LBOT]] != h->slice_num)
3230             left_type[LTOP] = left_type[LBOT] = 0;
3231     } else {
3232         if (h->slice_table[top_xy] == 0xFFFF)
3233             top_type = 0;
3234         if (h->slice_table[left_xy[LBOT]] == 0xFFFF)
3235             left_type[LTOP] = left_type[LBOT] = 0;
3236     }
3237     h->top_type        = top_type;
3238     h->left_type[LTOP] = left_type[LTOP];
3239     h->left_type[LBOT] = left_type[LBOT];
3240
3241     if (IS_INTRA(mb_type))
3242         return 0;
3243
3244     fill_filter_caches_inter(h, s, mb_type, top_xy, left_xy,
3245                              top_type, left_type, mb_xy, 0);
3246     if (h->list_count == 2)
3247         fill_filter_caches_inter(h, s, mb_type, top_xy, left_xy,
3248                                  top_type, left_type, mb_xy, 1);
3249
3250     nnz       = h->non_zero_count[mb_xy];
3251     nnz_cache = h->non_zero_count_cache;
3252     AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 1], &nnz[0]);
3253     AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 2], &nnz[4]);
3254     AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 3], &nnz[8]);
3255     AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 4], &nnz[12]);
3256     h->cbp = h->cbp_table[mb_xy];
3257
3258     if (top_type) {
3259         nnz = h->non_zero_count[top_xy];
3260         AV_COPY32(&nnz_cache[4 + 8 * 0], &nnz[3 * 4]);
3261     }
3262
3263     if (left_type[LTOP]) {
3264         nnz = h->non_zero_count[left_xy[LTOP]];
3265         nnz_cache[3 + 8 * 1] = nnz[3 + 0 * 4];
3266         nnz_cache[3 + 8 * 2] = nnz[3 + 1 * 4];
3267         nnz_cache[3 + 8 * 3] = nnz[3 + 2 * 4];
3268         nnz_cache[3 + 8 * 4] = nnz[3 + 3 * 4];
3269     }
3270
3271     /* CAVLC 8x8dct requires NNZ values for residual decoding that differ
3272      * from what the loop filter needs */
3273     if (!CABAC && h->pps.transform_8x8_mode) {
3274         if (IS_8x8DCT(top_type)) {
3275             nnz_cache[4 + 8 * 0]     =
3276                 nnz_cache[5 + 8 * 0] = (h->cbp_table[top_xy] & 0x4000) >> 12;
3277             nnz_cache[6 + 8 * 0]     =
3278                 nnz_cache[7 + 8 * 0] = (h->cbp_table[top_xy] & 0x8000) >> 12;
3279         }
3280         if (IS_8x8DCT(left_type[LTOP])) {
3281             nnz_cache[3 + 8 * 1]     =
3282                 nnz_cache[3 + 8 * 2] = (h->cbp_table[left_xy[LTOP]] & 0x2000) >> 12; // FIXME check MBAFF
3283         }
3284         if (IS_8x8DCT(left_type[LBOT])) {
3285             nnz_cache[3 + 8 * 3]     =
3286                 nnz_cache[3 + 8 * 4] = (h->cbp_table[left_xy[LBOT]] & 0x8000) >> 12; // FIXME check MBAFF
3287         }
3288
3289         if (IS_8x8DCT(mb_type)) {
3290             nnz_cache[scan8[0]] =
3291             nnz_cache[scan8[1]] =
3292             nnz_cache[scan8[2]] =
3293             nnz_cache[scan8[3]] = (h->cbp & 0x1000) >> 12;
3294
3295             nnz_cache[scan8[0 + 4]] =
3296             nnz_cache[scan8[1 + 4]] =
3297             nnz_cache[scan8[2 + 4]] =
3298             nnz_cache[scan8[3 + 4]] = (h->cbp & 0x2000) >> 12;
3299
3300             nnz_cache[scan8[0 + 8]] =
3301             nnz_cache[scan8[1 + 8]] =
3302             nnz_cache[scan8[2 + 8]] =
3303             nnz_cache[scan8[3 + 8]] = (h->cbp & 0x4000) >> 12;
3304
3305             nnz_cache[scan8[0 + 12]] =
3306             nnz_cache[scan8[1 + 12]] =
3307             nnz_cache[scan8[2 + 12]] =
3308             nnz_cache[scan8[3 + 12]] = (h->cbp & 0x8000) >> 12;
3309         }
3310     }
3311
3312     return 0;
3313 }
3314
3315 static void loop_filter(H264Context *h, int start_x, int end_x)
3316 {
3317     MpegEncContext *const s = &h->s;
3318     uint8_t *dest_y, *dest_cb, *dest_cr;
3319     int linesize, uvlinesize, mb_x, mb_y;
3320     const int end_mb_y       = s->mb_y + FRAME_MBAFF;
3321     const int old_slice_type = h->slice_type;
3322     const int pixel_shift    = h->pixel_shift;
3323     const int block_h        = 16 >> s->chroma_y_shift;
3324
3325     if (h->deblocking_filter) {
3326         for (mb_x = start_x; mb_x < end_x; mb_x++)
3327             for (mb_y = end_mb_y - FRAME_MBAFF; mb_y <= end_mb_y; mb_y++) {
3328                 int mb_xy, mb_type;
3329                 mb_xy         = h->mb_xy = mb_x + mb_y * s->mb_stride;
3330                 h->slice_num  = h->slice_table[mb_xy];
3331                 mb_type       = s->current_picture.f.mb_type[mb_xy];
3332                 h->list_count = h->list_counts[mb_xy];
3333
3334                 if (FRAME_MBAFF)
3335                     h->mb_mbaff               =
3336                     h->mb_field_decoding_flag = !!IS_INTERLACED(mb_type);
3337
3338                 s->mb_x = mb_x;
3339                 s->mb_y = mb_y;
3340                 dest_y  = s->current_picture.f.data[0] +
3341                           ((mb_x << pixel_shift) + mb_y * s->linesize) * 16;
3342                 dest_cb = s->current_picture.f.data[1] +
3343                           (mb_x << pixel_shift) * (8 << CHROMA444) +
3344                           mb_y * s->uvlinesize * block_h;
3345                 dest_cr = s->current_picture.f.data[2] +
3346                           (mb_x << pixel_shift) * (8 << CHROMA444) +
3347                           mb_y * s->uvlinesize * block_h;
3348                 // FIXME simplify above
3349
3350                 if (MB_FIELD) {