a8926d77a90ca461fdbd1e7f3d9d4fa368e14828
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264.c
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... decoder
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 codec.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include "libavutil/imgutils.h"
29 #include "internal.h"
30 #include "cabac.h"
31 #include "cabac_functions.h"
32 #include "dsputil.h"
33 #include "error_resilience.h"
34 #include "avcodec.h"
35 #include "mpegvideo.h"
36 #include "h264.h"
37 #include "h264data.h"
38 #include "h264chroma.h"
39 #include "h264_mvpred.h"
40 #include "golomb.h"
41 #include "mathops.h"
42 #include "rectangle.h"
43 #include "svq3.h"
44 #include "thread.h"
45 #include "vdpau_internal.h"
46 #include "libavutil/avassert.h"
47
48 // #undef NDEBUG
49 #include <assert.h>
50
51 const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4] = { 256, 384, 512, 768 };
52
53 static const uint8_t rem6[QP_MAX_NUM + 1] = {
54     0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2,
55     3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5,
56     0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3,
57 };
58
59 static const uint8_t div6[QP_MAX_NUM + 1] = {
60     0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3,  3,  3,
61     3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6,  6,  6,
62     7, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 10, 10, 10, 10,
63 };
64
65 static const enum AVPixelFormat h264_hwaccel_pixfmt_list_420[] = {
66 #if CONFIG_H264_DXVA2_HWACCEL
67     AV_PIX_FMT_DXVA2_VLD,
68 #endif
69 #if CONFIG_H264_VAAPI_HWACCEL
70     AV_PIX_FMT_VAAPI_VLD,
71 #endif
72 #if CONFIG_H264_VDA_HWACCEL
73     AV_PIX_FMT_VDA_VLD,
74 #endif
75 #if CONFIG_H264_VDPAU_HWACCEL
76     AV_PIX_FMT_VDPAU,
77 #endif
78     AV_PIX_FMT_YUV420P,
79     AV_PIX_FMT_NONE
80 };
81
82 static const enum AVPixelFormat h264_hwaccel_pixfmt_list_jpeg_420[] = {
83 #if CONFIG_H264_DXVA2_HWACCEL
84     AV_PIX_FMT_DXVA2_VLD,
85 #endif
86 #if CONFIG_H264_VAAPI_HWACCEL
87     AV_PIX_FMT_VAAPI_VLD,
88 #endif
89 #if CONFIG_H264_VDA_HWACCEL
90     AV_PIX_FMT_VDA_VLD,
91 #endif
92 #if CONFIG_H264_VDPAU_HWACCEL
93     AV_PIX_FMT_VDPAU,
94 #endif
95     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
96     AV_PIX_FMT_NONE
97 };
98
99 static void h264_er_decode_mb(void *opaque, int ref, int mv_dir, int mv_type,
100                               int (*mv)[2][4][2],
101                               int mb_x, int mb_y, int mb_intra, int mb_skipped)
102 {
103     H264Context    *h = opaque;
104
105     h->mb_x  = mb_x;
106     h->mb_y  = mb_y;
107     h->mb_xy = mb_x + mb_y * h->mb_stride;
108     memset(h->non_zero_count_cache, 0, sizeof(h->non_zero_count_cache));
109     assert(ref >= 0);
110     /* FIXME: It is possible albeit uncommon that slice references
111      * differ between slices. We take the easy approach and ignore
112      * it for now. If this turns out to have any relevance in
113      * practice then correct remapping should be added. */
114     if (ref >= h->ref_count[0])
115         ref = 0;
116     fill_rectangle(&h->cur_pic.ref_index[0][4 * h->mb_xy],
117                    2, 2, 2, ref, 1);
118     fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, ref, 1);
119     fill_rectangle(h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8,
120                    pack16to32((*mv)[0][0][0], (*mv)[0][0][1]), 4);
121     assert(!FRAME_MBAFF(h));
122     ff_h264_hl_decode_mb(h);
123 }
124
125 void ff_h264_draw_horiz_band(H264Context *h, int y, int height)
126 {
127     AVCodecContext *avctx = h->avctx;
128     Picture *cur  = &h->cur_pic;
129     Picture *last = h->ref_list[0][0].f.data[0] ? &h->ref_list[0][0] : NULL;
130     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
131     int vshift = desc->log2_chroma_h;
132     const int field_pic = h->picture_structure != PICT_FRAME;
133     if (field_pic) {
134         height <<= 1;
135         y <<= 1;
136     }
137
138     height = FFMIN(height, avctx->height - y);
139
140     if (field_pic && h->first_field && !(avctx->slice_flags & SLICE_FLAG_ALLOW_FIELD))
141         return;
142
143     if (avctx->draw_horiz_band) {
144         AVFrame *src;
145         int offset[AV_NUM_DATA_POINTERS];
146         int i;
147
148         if (cur->f.pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B || h->low_delay ||
149            (avctx->slice_flags & SLICE_FLAG_CODED_ORDER))
150             src = &cur->f;
151         else if (last)
152             src = &last->f;
153         else
154             return;
155
156         offset[0] = y * src->linesize[0];
157         offset[1] =
158         offset[2] = (y >> vshift) * src->linesize[1];
159         for (i = 3; i < AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
160             offset[i] = 0;
161
162         emms_c();
163
164         avctx->draw_horiz_band(avctx, src, offset,
165                                y, h->picture_structure, height);
166     }
167 }
168
169 static void unref_picture(H264Context *h, Picture *pic)
170 {
171     int off = offsetof(Picture, tf) + sizeof(pic->tf);
172     int i;
173
174     if (!pic->f.data[0])
175         return;
176
177     ff_thread_release_buffer(h->avctx, &pic->tf);
178     av_buffer_unref(&pic->hwaccel_priv_buf);
179
180     av_buffer_unref(&pic->qscale_table_buf);
181     av_buffer_unref(&pic->mb_type_buf);
182     for (i = 0; i < 2; i++) {
183         av_buffer_unref(&pic->motion_val_buf[i]);
184         av_buffer_unref(&pic->ref_index_buf[i]);
185     }
186
187     memset((uint8_t*)pic + off, 0, sizeof(*pic) - off);
188 }
189
190 static void release_unused_pictures(H264Context *h, int remove_current)
191 {
192     int i;
193
194     /* release non reference frames */
195     for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
196         if (h->DPB[i].f.data[0] && !h->DPB[i].reference &&
197             (remove_current || &h->DPB[i] != h->cur_pic_ptr)) {
198             unref_picture(h, &h->DPB[i]);
199         }
200     }
201 }
202
203 static int ref_picture(H264Context *h, Picture *dst, Picture *src)
204 {
205     int ret, i;
206
207     av_assert0(!dst->f.buf[0]);
208     av_assert0(src->f.buf[0]);
209
210     src->tf.f = &src->f;
211     dst->tf.f = &dst->f;
212     ret = ff_thread_ref_frame(&dst->tf, &src->tf);
213     if (ret < 0)
214         goto fail;
215
216
217     dst->qscale_table_buf = av_buffer_ref(src->qscale_table_buf);
218     dst->mb_type_buf      = av_buffer_ref(src->mb_type_buf);
219     if (!dst->qscale_table_buf || !dst->mb_type_buf)
220         goto fail;
221     dst->qscale_table = src->qscale_table;
222     dst->mb_type      = src->mb_type;
223
224     for (i = 0; i < 2; i ++) {
225         dst->motion_val_buf[i] = av_buffer_ref(src->motion_val_buf[i]);
226         dst->ref_index_buf[i]  = av_buffer_ref(src->ref_index_buf[i]);
227         if (!dst->motion_val_buf[i] || !dst->ref_index_buf[i])
228             goto fail;
229         dst->motion_val[i] = src->motion_val[i];
230         dst->ref_index[i]  = src->ref_index[i];
231     }
232
233     if (src->hwaccel_picture_private) {
234         dst->hwaccel_priv_buf = av_buffer_ref(src->hwaccel_priv_buf);
235         if (!dst->hwaccel_priv_buf)
236             goto fail;
237         dst->hwaccel_picture_private = dst->hwaccel_priv_buf->data;
238     }
239
240     for (i = 0; i < 2; i++)
241         dst->field_poc[i] = src->field_poc[i];
242
243     memcpy(dst->ref_poc,   src->ref_poc,   sizeof(src->ref_poc));
244     memcpy(dst->ref_count, src->ref_count, sizeof(src->ref_count));
245
246     dst->poc                     = src->poc;
247     dst->frame_num               = src->frame_num;
248     dst->mmco_reset              = src->mmco_reset;
249     dst->pic_id                  = src->pic_id;
250     dst->long_ref                = src->long_ref;
251     dst->mbaff                   = src->mbaff;
252     dst->field_picture           = src->field_picture;
253     dst->needs_realloc           = src->needs_realloc;
254     dst->reference               = src->reference;
255
256     return 0;
257 fail:
258     unref_picture(h, dst);
259     return ret;
260 }
261
262
263 static int alloc_scratch_buffers(H264Context *h, int linesize)
264 {
265     int alloc_size = FFALIGN(FFABS(linesize) + 32, 32);
266
267     if (h->bipred_scratchpad)
268         return 0;
269
270     h->bipred_scratchpad = av_malloc(16 * 6 * alloc_size);
271     // edge emu needs blocksize + filter length - 1
272     // (= 21x21 for  h264)
273     h->edge_emu_buffer = av_mallocz(alloc_size * 2 * 21);
274     h->me.scratchpad   = av_mallocz(alloc_size * 2 * 16 * 2);
275
276     if (!h->bipred_scratchpad || !h->edge_emu_buffer || !h->me.scratchpad) {
277         av_freep(&h->bipred_scratchpad);
278         av_freep(&h->edge_emu_buffer);
279         av_freep(&h->me.scratchpad);
280         return AVERROR(ENOMEM);
281     }
282
283     h->me.temp = h->me.scratchpad;
284
285     return 0;
286 }
287
288 static int init_table_pools(H264Context *h)
289 {
290     const int big_mb_num    = h->mb_stride * (h->mb_height + 1) + 1;
291     const int mb_array_size = h->mb_stride * h->mb_height;
292     const int b4_stride     = h->mb_width * 4 + 1;
293     const int b4_array_size = b4_stride * h->mb_height * 4;
294
295     h->qscale_table_pool = av_buffer_pool_init(big_mb_num + h->mb_stride,
296                                                av_buffer_allocz);
297     h->mb_type_pool      = av_buffer_pool_init((big_mb_num + h->mb_stride) *
298                                                sizeof(uint32_t), av_buffer_allocz);
299     h->motion_val_pool = av_buffer_pool_init(2 * (b4_array_size + 4) *
300                                              sizeof(int16_t), av_buffer_allocz);
301     h->ref_index_pool  = av_buffer_pool_init(4 * mb_array_size, av_buffer_allocz);
302
303     if (!h->qscale_table_pool || !h->mb_type_pool || !h->motion_val_pool ||
304         !h->ref_index_pool) {
305         av_buffer_pool_uninit(&h->qscale_table_pool);
306         av_buffer_pool_uninit(&h->mb_type_pool);
307         av_buffer_pool_uninit(&h->motion_val_pool);
308         av_buffer_pool_uninit(&h->ref_index_pool);
309         return AVERROR(ENOMEM);
310     }
311
312     return 0;
313 }
314
315 static int alloc_picture(H264Context *h, Picture *pic)
316 {
317     int i, ret = 0;
318
319     av_assert0(!pic->f.data[0]);
320
321     pic->tf.f = &pic->f;
322     ret = ff_thread_get_buffer(h->avctx, &pic->tf, pic->reference ?
323                                                    AV_GET_BUFFER_FLAG_REF : 0);
324     if (ret < 0)
325         goto fail;
326
327     h->linesize   = pic->f.linesize[0];
328     h->uvlinesize = pic->f.linesize[1];
329
330     if (h->avctx->hwaccel) {
331         const AVHWAccel *hwaccel = h->avctx->hwaccel;
332         av_assert0(!pic->hwaccel_picture_private);
333         if (hwaccel->priv_data_size) {
334             pic->hwaccel_priv_buf = av_buffer_allocz(hwaccel->priv_data_size);
335             if (!pic->hwaccel_priv_buf)
336                 return AVERROR(ENOMEM);
337             pic->hwaccel_picture_private = pic->hwaccel_priv_buf->data;
338         }
339     }
340
341     if (!h->qscale_table_pool) {
342         ret = init_table_pools(h);
343         if (ret < 0)
344             goto fail;
345     }
346
347     pic->qscale_table_buf = av_buffer_pool_get(h->qscale_table_pool);
348     pic->mb_type_buf      = av_buffer_pool_get(h->mb_type_pool);
349     if (!pic->qscale_table_buf || !pic->mb_type_buf)
350         goto fail;
351
352     pic->mb_type      = (uint32_t*)pic->mb_type_buf->data + 2 * h->mb_stride + 1;
353     pic->qscale_table = pic->qscale_table_buf->data + 2 * h->mb_stride + 1;
354
355     for (i = 0; i < 2; i++) {
356         pic->motion_val_buf[i] = av_buffer_pool_get(h->motion_val_pool);
357         pic->ref_index_buf[i]  = av_buffer_pool_get(h->ref_index_pool);
358         if (!pic->motion_val_buf[i] || !pic->ref_index_buf[i])
359             goto fail;
360
361         pic->motion_val[i] = (int16_t (*)[2])pic->motion_val_buf[i]->data + 4;
362         pic->ref_index[i]  = pic->ref_index_buf[i]->data;
363     }
364
365     return 0;
366 fail:
367     unref_picture(h, pic);
368     return (ret < 0) ? ret : AVERROR(ENOMEM);
369 }
370
371 static inline int pic_is_unused(H264Context *h, Picture *pic)
372 {
373     if (pic->f.data[0] == NULL)
374         return 1;
375     if (pic->needs_realloc && !(pic->reference & DELAYED_PIC_REF))
376         return 1;
377     return 0;
378 }
379
380 static int find_unused_picture(H264Context *h)
381 {
382     int i;
383
384     for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
385         if (pic_is_unused(h, &h->DPB[i]))
386             break;
387     }
388     if (i == MAX_PICTURE_COUNT)
389         return AVERROR_INVALIDDATA;
390
391     if (h->DPB[i].needs_realloc) {
392         h->DPB[i].needs_realloc = 0;
393         unref_picture(h, &h->DPB[i]);
394     }
395
396     return i;
397 }
398
399 /**
400  * Check if the top & left blocks are available if needed and
401  * change the dc mode so it only uses the available blocks.
402  */
403 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h)
404 {
405     static const int8_t top[12] = {
406         -1, 0, LEFT_DC_PRED, -1, -1, -1, -1, -1, 0
407     };
408     static const int8_t left[12] = {
409         0, -1, TOP_DC_PRED, 0, -1, -1, -1, 0, -1, DC_128_PRED
410     };
411     int i;
412
413     if (!(h->top_samples_available & 0x8000)) {
414         for (i = 0; i < 4; i++) {
415             int status = top[h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + i]];
416             if (status < 0) {
417                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
418                        "top block unavailable for requested intra4x4 mode %d at %d %d\n",
419                        status, h->mb_x, h->mb_y);
420                 return -1;
421             } else if (status) {
422                 h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + i] = status;
423             }
424         }
425     }
426
427     if ((h->left_samples_available & 0x8888) != 0x8888) {
428         static const int mask[4] = { 0x8000, 0x2000, 0x80, 0x20 };
429         for (i = 0; i < 4; i++)
430             if (!(h->left_samples_available & mask[i])) {
431                 int status = left[h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + 8 * i]];
432                 if (status < 0) {
433                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
434                            "left block unavailable for requested intra4x4 mode %d at %d %d\n",
435                            status, h->mb_x, h->mb_y);
436                     return -1;
437                 } else if (status) {
438                     h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + 8 * i] = status;
439                 }
440             }
441     }
442
443     return 0;
444 } // FIXME cleanup like ff_h264_check_intra_pred_mode
445
446 /**
447  * Check if the top & left blocks are available if needed and
448  * change the dc mode so it only uses the available blocks.
449  */
450 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode, int is_chroma)
451 {
452     static const int8_t top[7]  = { LEFT_DC_PRED8x8, 1, -1, -1 };
453     static const int8_t left[7] = { TOP_DC_PRED8x8, -1, 2, -1, DC_128_PRED8x8 };
454
455     if (mode > 6U) {
456         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
457                "out of range intra chroma pred mode at %d %d\n",
458                h->mb_x, h->mb_y);
459         return -1;
460     }
461
462     if (!(h->top_samples_available & 0x8000)) {
463         mode = top[mode];
464         if (mode < 0) {
465             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
466                    "top block unavailable for requested intra mode at %d %d\n",
467                    h->mb_x, h->mb_y);
468             return -1;
469         }
470     }
471
472     if ((h->left_samples_available & 0x8080) != 0x8080) {
473         mode = left[mode];
474         if (is_chroma && (h->left_samples_available & 0x8080)) {
475             // mad cow disease mode, aka MBAFF + constrained_intra_pred
476             mode = ALZHEIMER_DC_L0T_PRED8x8 +
477                    (!(h->left_samples_available & 0x8000)) +
478                    2 * (mode == DC_128_PRED8x8);
479         }
480         if (mode < 0) {
481             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
482                    "left block unavailable for requested intra mode at %d %d\n",
483                    h->mb_x, h->mb_y);
484             return -1;
485         }
486     }
487
488     return mode;
489 }
490
491 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src,
492                                   int *dst_length, int *consumed, int length)
493 {
494     int i, si, di;
495     uint8_t *dst;
496     int bufidx;
497
498     // src[0]&0x80; // forbidden bit
499     h->nal_ref_idc   = src[0] >> 5;
500     h->nal_unit_type = src[0] & 0x1F;
501
502     src++;
503     length--;
504
505 #define STARTCODE_TEST                                                  \
506         if (i + 2 < length && src[i + 1] == 0 && src[i + 2] <= 3) {     \
507             if (src[i + 2] != 3) {                                      \
508                 /* startcode, so we must be past the end */             \
509                 length = i;                                             \
510             }                                                           \
511             break;                                                      \
512         }
513 #if HAVE_FAST_UNALIGNED
514 #define FIND_FIRST_ZERO                                                 \
515         if (i > 0 && !src[i])                                           \
516             i--;                                                        \
517         while (src[i])                                                  \
518             i++
519 #if HAVE_FAST_64BIT
520     for (i = 0; i + 1 < length; i += 9) {
521         if (!((~AV_RN64A(src + i) &
522                (AV_RN64A(src + i) - 0x0100010001000101ULL)) &
523               0x8000800080008080ULL))
524             continue;
525         FIND_FIRST_ZERO;
526         STARTCODE_TEST;
527         i -= 7;
528     }
529 #else
530     for (i = 0; i + 1 < length; i += 5) {
531         if (!((~AV_RN32A(src + i) &
532                (AV_RN32A(src + i) - 0x01000101U)) &
533               0x80008080U))
534             continue;
535         FIND_FIRST_ZERO;
536         STARTCODE_TEST;
537         i -= 3;
538     }
539 #endif
540 #else
541     for (i = 0; i + 1 < length; i += 2) {
542         if (src[i])
543             continue;
544         if (i > 0 && src[i - 1] == 0)
545             i--;
546         STARTCODE_TEST;
547     }
548 #endif
549
550     if (i >= length - 1) { // no escaped 0
551         *dst_length = length;
552         *consumed   = length + 1; // +1 for the header
553         return src;
554     }
555
556     // use second escape buffer for inter data
557     bufidx = h->nal_unit_type == NAL_DPC ? 1 : 0;
558     av_fast_malloc(&h->rbsp_buffer[bufidx], &h->rbsp_buffer_size[bufidx],
559                    length + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
560     dst = h->rbsp_buffer[bufidx];
561
562     if (dst == NULL)
563         return NULL;
564
565     memcpy(dst, src, i);
566     si = di = i;
567     while (si + 2 < length) {
568         // remove escapes (very rare 1:2^22)
569         if (src[si + 2] > 3) {
570             dst[di++] = src[si++];
571             dst[di++] = src[si++];
572         } else if (src[si] == 0 && src[si + 1] == 0) {
573             if (src[si + 2] == 3) { // escape
574                 dst[di++]  = 0;
575                 dst[di++]  = 0;
576                 si        += 3;
577                 continue;
578             } else // next start code
579                 goto nsc;
580         }
581
582         dst[di++] = src[si++];
583     }
584     while (si < length)
585         dst[di++] = src[si++];
586 nsc:
587
588     memset(dst + di, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
589
590     *dst_length = di;
591     *consumed   = si + 1; // +1 for the header
592     /* FIXME store exact number of bits in the getbitcontext
593      * (it is needed for decoding) */
594     return dst;
595 }
596
597 /**
598  * Identify the exact end of the bitstream
599  * @return the length of the trailing, or 0 if damaged
600  */
601 static int decode_rbsp_trailing(H264Context *h, const uint8_t *src)
602 {
603     int v = *src;
604     int r;
605
606     tprintf(h->avctx, "rbsp trailing %X\n", v);
607
608     for (r = 1; r < 9; r++) {
609         if (v & 1)
610             return r;
611         v >>= 1;
612     }
613     return 0;
614 }
615
616 static inline int get_lowest_part_list_y(H264Context *h, Picture *pic, int n,
617                                          int height, int y_offset, int list)
618 {
619     int raw_my        = h->mv_cache[list][scan8[n]][1];
620     int filter_height_up   = (raw_my & 3) ? 2 : 0;
621     int filter_height_down = (raw_my & 3) ? 3 : 0;
622     int full_my       = (raw_my >> 2) + y_offset;
623     int top           = full_my - filter_height_up;
624     int bottom        = full_my + filter_height_down + height;
625
626     return FFMAX(abs(top), bottom);
627 }
628
629 static inline void get_lowest_part_y(H264Context *h, int refs[2][48], int n,
630                                      int height, int y_offset, int list0,
631                                      int list1, int *nrefs)
632 {
633     int my;
634
635     y_offset += 16 * (h->mb_y >> MB_FIELD(h));
636
637     if (list0) {
638         int ref_n    = h->ref_cache[0][scan8[n]];
639         Picture *ref = &h->ref_list[0][ref_n];
640
641         // Error resilience puts the current picture in the ref list.
642         // Don't try to wait on these as it will cause a deadlock.
643         // Fields can wait on each other, though.
644         if (ref->tf.progress->data   != h->cur_pic.tf.progress->data ||
645             (ref->reference & 3) != h->picture_structure) {
646             my = get_lowest_part_list_y(h, ref, n, height, y_offset, 0);
647             if (refs[0][ref_n] < 0)
648                 nrefs[0] += 1;
649             refs[0][ref_n] = FFMAX(refs[0][ref_n], my);
650         }
651     }
652
653     if (list1) {
654         int ref_n    = h->ref_cache[1][scan8[n]];
655         Picture *ref = &h->ref_list[1][ref_n];
656
657         if (ref->tf.progress->data != h->cur_pic.tf.progress->data ||
658             (ref->reference & 3) != h->picture_structure) {
659             my = get_lowest_part_list_y(h, ref, n, height, y_offset, 1);
660             if (refs[1][ref_n] < 0)
661                 nrefs[1] += 1;
662             refs[1][ref_n] = FFMAX(refs[1][ref_n], my);
663         }
664     }
665 }
666
667 /**
668  * Wait until all reference frames are available for MC operations.
669  *
670  * @param h the H264 context
671  */
672 static void await_references(H264Context *h)
673 {
674     const int mb_xy   = h->mb_xy;
675     const int mb_type = h->cur_pic.mb_type[mb_xy];
676     int refs[2][48];
677     int nrefs[2] = { 0 };
678     int ref, list;
679
680     memset(refs, -1, sizeof(refs));
681
682     if (IS_16X16(mb_type)) {
683         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 16, 0,
684                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
685     } else if (IS_16X8(mb_type)) {
686         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 8, 0,
687                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
688         get_lowest_part_y(h, refs, 8, 8, 8,
689                           IS_DIR(mb_type, 1, 0), IS_DIR(mb_type, 1, 1), nrefs);
690     } else if (IS_8X16(mb_type)) {
691         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 16, 0,
692                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
693         get_lowest_part_y(h, refs, 4, 16, 0,
694                           IS_DIR(mb_type, 1, 0), IS_DIR(mb_type, 1, 1), nrefs);
695     } else {
696         int i;
697
698         assert(IS_8X8(mb_type));
699
700         for (i = 0; i < 4; i++) {
701             const int sub_mb_type = h->sub_mb_type[i];
702             const int n           = 4 * i;
703             int y_offset          = (i & 2) << 2;
704
705             if (IS_SUB_8X8(sub_mb_type)) {
706                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 8, y_offset,
707                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
708                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
709                                   nrefs);
710             } else if (IS_SUB_8X4(sub_mb_type)) {
711                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 4, y_offset,
712                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
713                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
714                                   nrefs);
715                 get_lowest_part_y(h, refs, n + 2, 4, y_offset + 4,
716                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
717                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
718                                   nrefs);
719             } else if (IS_SUB_4X8(sub_mb_type)) {
720                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 8, y_offset,
721                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
722                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
723                                   nrefs);
724                 get_lowest_part_y(h, refs, n + 1, 8, y_offset,
725                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
726                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
727                                   nrefs);
728             } else {
729                 int j;
730                 assert(IS_SUB_4X4(sub_mb_type));
731                 for (j = 0; j < 4; j++) {
732                     int sub_y_offset = y_offset + 2 * (j & 2);
733                     get_lowest_part_y(h, refs, n + j, 4, sub_y_offset,
734                                       IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
735                                       IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
736                                       nrefs);
737                 }
738             }
739         }
740     }
741
742     for (list = h->list_count - 1; list >= 0; list--)
743         for (ref = 0; ref < 48 && nrefs[list]; ref++) {
744             int row = refs[list][ref];
745             if (row >= 0) {
746                 Picture *ref_pic      = &h->ref_list[list][ref];
747                 int ref_field         = ref_pic->reference - 1;
748                 int ref_field_picture = ref_pic->field_picture;
749                 int pic_height        = 16 * h->mb_height >> ref_field_picture;
750
751                 row <<= MB_MBAFF(h);
752                 nrefs[list]--;
753
754                 if (!FIELD_PICTURE(h) && ref_field_picture) { // frame referencing two fields
755                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->tf,
756                                              FFMIN((row >> 1) - !(row & 1),
757                                                    pic_height - 1),
758                                              1);
759                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->tf,
760                                              FFMIN((row >> 1), pic_height - 1),
761                                              0);
762                 } else if (FIELD_PICTURE(h) && !ref_field_picture) { // field referencing one field of a frame
763                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->tf,
764                                              FFMIN(row * 2 + ref_field,
765                                                    pic_height - 1),
766                                              0);
767                 } else if (FIELD_PICTURE(h)) {
768                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->tf,
769                                              FFMIN(row, pic_height - 1),
770                                              ref_field);
771                 } else {
772                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->tf,
773                                              FFMIN(row, pic_height - 1),
774                                              0);
775                 }
776             }
777         }
778 }
779
780 static av_always_inline void mc_dir_part(H264Context *h, Picture *pic,
781                                          int n, int square, int height,
782                                          int delta, int list,
783                                          uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
784                                          uint8_t *dest_cr,
785                                          int src_x_offset, int src_y_offset,
786                                          qpel_mc_func *qpix_op,
787                                          h264_chroma_mc_func chroma_op,
788                                          int pixel_shift, int chroma_idc)
789 {
790     const int mx      = h->mv_cache[list][scan8[n]][0] + src_x_offset * 8;
791     int my            = h->mv_cache[list][scan8[n]][1] + src_y_offset * 8;
792     const int luma_xy = (mx & 3) + ((my & 3) << 2);
793     int offset        = ((mx >> 2) << pixel_shift) + (my >> 2) * h->mb_linesize;
794     uint8_t *src_y    = pic->f.data[0] + offset;
795     uint8_t *src_cb, *src_cr;
796     int extra_width  = 0;
797     int extra_height = 0;
798     int emu = 0;
799     const int full_mx    = mx >> 2;
800     const int full_my    = my >> 2;
801     const int pic_width  = 16 * h->mb_width;
802     const int pic_height = 16 * h->mb_height >> MB_FIELD(h);
803     int ysh;
804
805     if (mx & 7)
806         extra_width -= 3;
807     if (my & 7)
808         extra_height -= 3;
809
810     if (full_mx                <          0 - extra_width  ||
811         full_my                <          0 - extra_height ||
812         full_mx + 16 /*FIXME*/ > pic_width  + extra_width  ||
813         full_my + 16 /*FIXME*/ > pic_height + extra_height) {
814         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer,
815                                  src_y - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
816                                  h->mb_linesize,
817                                  16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/, full_mx - 2,
818                                  full_my - 2, pic_width, pic_height);
819         src_y = h->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
820         emu   = 1;
821     }
822
823     qpix_op[luma_xy](dest_y, src_y, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
824     if (!square)
825         qpix_op[luma_xy](dest_y + delta, src_y + delta, h->mb_linesize);
826
827     if (CONFIG_GRAY && h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
828         return;
829
830     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
831         src_cb = pic->f.data[1] + offset;
832         if (emu) {
833             h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer,
834                                      src_cb - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
835                                      h->mb_linesize,
836                                      16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/,
837                                      full_mx - 2, full_my - 2,
838                                      pic_width, pic_height);
839             src_cb = h->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
840         }
841         qpix_op[luma_xy](dest_cb, src_cb, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
842         if (!square)
843             qpix_op[luma_xy](dest_cb + delta, src_cb + delta, h->mb_linesize);
844
845         src_cr = pic->f.data[2] + offset;
846         if (emu) {
847             h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer,
848                                      src_cr - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
849                                      h->mb_linesize,
850                                      16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/,
851                                      full_mx - 2, full_my - 2,
852                                      pic_width, pic_height);
853             src_cr = h->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
854         }
855         qpix_op[luma_xy](dest_cr, src_cr, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
856         if (!square)
857             qpix_op[luma_xy](dest_cr + delta, src_cr + delta, h->mb_linesize);
858         return;
859     }
860
861     ysh = 3 - (chroma_idc == 2 /* yuv422 */);
862     if (chroma_idc == 1 /* yuv420 */ && MB_FIELD(h)) {
863         // chroma offset when predicting from a field of opposite parity
864         my  += 2 * ((h->mb_y & 1) - (pic->reference - 1));
865         emu |= (my >> 3) < 0 || (my >> 3) + 8 >= (pic_height >> 1);
866     }
867
868     src_cb = pic->f.data[1] + ((mx >> 3) << pixel_shift) +
869              (my >> ysh) * h->mb_uvlinesize;
870     src_cr = pic->f.data[2] + ((mx >> 3) << pixel_shift) +
871              (my >> ysh) * h->mb_uvlinesize;
872
873     if (emu) {
874         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer, src_cb, h->mb_uvlinesize,
875                                  9, 8 * chroma_idc + 1, (mx >> 3), (my >> ysh),
876                                  pic_width >> 1, pic_height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */));
877         src_cb = h->edge_emu_buffer;
878     }
879     chroma_op(dest_cb, src_cb, h->mb_uvlinesize,
880               height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */),
881               mx & 7, (my << (chroma_idc == 2 /* yuv422 */)) & 7);
882
883     if (emu) {
884         h->vdsp.emulated_edge_mc(h->edge_emu_buffer, src_cr, h->mb_uvlinesize,
885                                  9, 8 * chroma_idc + 1, (mx >> 3), (my >> ysh),
886                                  pic_width >> 1, pic_height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */));
887         src_cr = h->edge_emu_buffer;
888     }
889     chroma_op(dest_cr, src_cr, h->mb_uvlinesize, height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */),
890               mx & 7, (my << (chroma_idc == 2 /* yuv422 */)) & 7);
891 }
892
893 static av_always_inline void mc_part_std(H264Context *h, int n, int square,
894                                          int height, int delta,
895                                          uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
896                                          uint8_t *dest_cr,
897                                          int x_offset, int y_offset,
898                                          qpel_mc_func *qpix_put,
899                                          h264_chroma_mc_func chroma_put,
900                                          qpel_mc_func *qpix_avg,
901                                          h264_chroma_mc_func chroma_avg,
902                                          int list0, int list1,
903                                          int pixel_shift, int chroma_idc)
904 {
905     qpel_mc_func *qpix_op         = qpix_put;
906     h264_chroma_mc_func chroma_op = chroma_put;
907
908     dest_y += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
909     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
910         dest_cb += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
911         dest_cr += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
912     } else if (chroma_idc == 2 /* yuv422 */) {
913         dest_cb += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
914         dest_cr += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
915     } else { /* yuv420 */
916         dest_cb += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
917         dest_cr += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
918     }
919     x_offset += 8 * h->mb_x;
920     y_offset += 8 * (h->mb_y >> MB_FIELD(h));
921
922     if (list0) {
923         Picture *ref = &h->ref_list[0][h->ref_cache[0][scan8[n]]];
924         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, 0,
925                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
926                     qpix_op, chroma_op, pixel_shift, chroma_idc);
927
928         qpix_op   = qpix_avg;
929         chroma_op = chroma_avg;
930     }
931
932     if (list1) {
933         Picture *ref = &h->ref_list[1][h->ref_cache[1][scan8[n]]];
934         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, 1,
935                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
936                     qpix_op, chroma_op, pixel_shift, chroma_idc);
937     }
938 }
939
940 static av_always_inline void mc_part_weighted(H264Context *h, int n, int square,
941                                               int height, int delta,
942                                               uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
943                                               uint8_t *dest_cr,
944                                               int x_offset, int y_offset,
945                                               qpel_mc_func *qpix_put,
946                                               h264_chroma_mc_func chroma_put,
947                                               h264_weight_func luma_weight_op,
948                                               h264_weight_func chroma_weight_op,
949                                               h264_biweight_func luma_weight_avg,
950                                               h264_biweight_func chroma_weight_avg,
951                                               int list0, int list1,
952                                               int pixel_shift, int chroma_idc)
953 {
954     int chroma_height;
955
956     dest_y += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
957     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
958         chroma_height     = height;
959         chroma_weight_avg = luma_weight_avg;
960         chroma_weight_op  = luma_weight_op;
961         dest_cb += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
962         dest_cr += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
963     } else if (chroma_idc == 2 /* yuv422 */) {
964         chroma_height = height;
965         dest_cb      += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
966         dest_cr      += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
967     } else { /* yuv420 */
968         chroma_height = height >> 1;
969         dest_cb      += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
970         dest_cr      += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
971     }
972     x_offset += 8 * h->mb_x;
973     y_offset += 8 * (h->mb_y >> MB_FIELD(h));
974
975     if (list0 && list1) {
976         /* don't optimize for luma-only case, since B-frames usually
977          * use implicit weights => chroma too. */
978         uint8_t *tmp_cb = h->bipred_scratchpad;
979         uint8_t *tmp_cr = h->bipred_scratchpad + (16 << pixel_shift);
980         uint8_t *tmp_y  = h->bipred_scratchpad + 16 * h->mb_uvlinesize;
981         int refn0       = h->ref_cache[0][scan8[n]];
982         int refn1       = h->ref_cache[1][scan8[n]];
983
984         mc_dir_part(h, &h->ref_list[0][refn0], n, square, height, delta, 0,
985                     dest_y, dest_cb, dest_cr,
986                     x_offset, y_offset, qpix_put, chroma_put,
987                     pixel_shift, chroma_idc);
988         mc_dir_part(h, &h->ref_list[1][refn1], n, square, height, delta, 1,
989                     tmp_y, tmp_cb, tmp_cr,
990                     x_offset, y_offset, qpix_put, chroma_put,
991                     pixel_shift, chroma_idc);
992
993         if (h->use_weight == 2) {
994             int weight0 = h->implicit_weight[refn0][refn1][h->mb_y & 1];
995             int weight1 = 64 - weight0;
996             luma_weight_avg(dest_y, tmp_y, h->mb_linesize,
997                             height, 5, weight0, weight1, 0);
998             chroma_weight_avg(dest_cb, tmp_cb, h->mb_uvlinesize,
999                               chroma_height, 5, weight0, weight1, 0);
1000             chroma_weight_avg(dest_cr, tmp_cr, h->mb_uvlinesize,
1001                               chroma_height, 5, weight0, weight1, 0);
1002         } else {
1003             luma_weight_avg(dest_y, tmp_y, h->mb_linesize, height,
1004                             h->luma_log2_weight_denom,
1005                             h->luma_weight[refn0][0][0],
1006                             h->luma_weight[refn1][1][0],
1007                             h->luma_weight[refn0][0][1] +
1008                             h->luma_weight[refn1][1][1]);
1009             chroma_weight_avg(dest_cb, tmp_cb, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
1010                               h->chroma_log2_weight_denom,
1011                               h->chroma_weight[refn0][0][0][0],
1012                               h->chroma_weight[refn1][1][0][0],
1013                               h->chroma_weight[refn0][0][0][1] +
1014                               h->chroma_weight[refn1][1][0][1]);
1015             chroma_weight_avg(dest_cr, tmp_cr, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
1016                               h->chroma_log2_weight_denom,
1017                               h->chroma_weight[refn0][0][1][0],
1018                               h->chroma_weight[refn1][1][1][0],
1019                               h->chroma_weight[refn0][0][1][1] +
1020                               h->chroma_weight[refn1][1][1][1]);
1021         }
1022     } else {
1023         int list     = list1 ? 1 : 0;
1024         int refn     = h->ref_cache[list][scan8[n]];
1025         Picture *ref = &h->ref_list[list][refn];
1026         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, list,
1027                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
1028                     qpix_put, chroma_put, pixel_shift, chroma_idc);
1029
1030         luma_weight_op(dest_y, h->mb_linesize, height,
1031                        h->luma_log2_weight_denom,
1032                        h->luma_weight[refn][list][0],
1033                        h->luma_weight[refn][list][1]);
1034         if (h->use_weight_chroma) {
1035             chroma_weight_op(dest_cb, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
1036                              h->chroma_log2_weight_denom,
1037                              h->chroma_weight[refn][list][0][0],
1038                              h->chroma_weight[refn][list][0][1]);
1039             chroma_weight_op(dest_cr, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
1040                              h->chroma_log2_weight_denom,
1041                              h->chroma_weight[refn][list][1][0],
1042                              h->chroma_weight[refn][list][1][1]);
1043         }
1044     }
1045 }
1046
1047 static av_always_inline void prefetch_motion(H264Context *h, int list,
1048                                              int pixel_shift, int chroma_idc)
1049 {
1050     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
1051      * optimized for 64byte cache lines */
1052     const int refn = h->ref_cache[list][scan8[0]];
1053     if (refn >= 0) {
1054         const int mx  = (h->mv_cache[list][scan8[0]][0] >> 2) + 16 * h->mb_x + 8;
1055         const int my  = (h->mv_cache[list][scan8[0]][1] >> 2) + 16 * h->mb_y;
1056         uint8_t **src = h->ref_list[list][refn].f.data;
1057         int off       = (mx << pixel_shift) +
1058                         (my + (h->mb_x & 3) * 4) * h->mb_linesize +
1059                         (64 << pixel_shift);
1060         h->vdsp.prefetch(src[0] + off, h->linesize, 4);
1061         if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
1062             h->vdsp.prefetch(src[1] + off, h->linesize, 4);
1063             h->vdsp.prefetch(src[2] + off, h->linesize, 4);
1064         } else {
1065             off = ((mx >> 1) << pixel_shift) +
1066                   ((my >> 1) + (h->mb_x & 7)) * h->uvlinesize +
1067                   (64 << pixel_shift);
1068             h->vdsp.prefetch(src[1] + off, src[2] - src[1], 2);
1069         }
1070     }
1071 }
1072
1073 static void free_tables(H264Context *h, int free_rbsp)
1074 {
1075     int i;
1076     H264Context *hx;
1077
1078     av_freep(&h->intra4x4_pred_mode);
1079     av_freep(&h->chroma_pred_mode_table);
1080     av_freep(&h->cbp_table);
1081     av_freep(&h->mvd_table[0]);
1082     av_freep(&h->mvd_table[1]);
1083     av_freep(&h->direct_table);
1084     av_freep(&h->non_zero_count);
1085     av_freep(&h->slice_table_base);
1086     h->slice_table = NULL;
1087     av_freep(&h->list_counts);
1088
1089     av_freep(&h->mb2b_xy);
1090     av_freep(&h->mb2br_xy);
1091
1092     av_buffer_pool_uninit(&h->qscale_table_pool);
1093     av_buffer_pool_uninit(&h->mb_type_pool);
1094     av_buffer_pool_uninit(&h->motion_val_pool);
1095     av_buffer_pool_uninit(&h->ref_index_pool);
1096
1097     if (free_rbsp && h->DPB) {
1098         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++)
1099             unref_picture(h, &h->DPB[i]);
1100         av_freep(&h->DPB);
1101     } else if (h->DPB) {
1102         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++)
1103             h->DPB[i].needs_realloc = 1;
1104     }
1105
1106     h->cur_pic_ptr = NULL;
1107
1108     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++) {
1109         hx = h->thread_context[i];
1110         if (!hx)
1111             continue;
1112         av_freep(&hx->top_borders[1]);
1113         av_freep(&hx->top_borders[0]);
1114         av_freep(&hx->bipred_scratchpad);
1115         av_freep(&hx->edge_emu_buffer);
1116         av_freep(&hx->dc_val_base);
1117         av_freep(&hx->me.scratchpad);
1118         av_freep(&hx->er.mb_index2xy);
1119         av_freep(&hx->er.error_status_table);
1120         av_freep(&hx->er.er_temp_buffer);
1121         av_freep(&hx->er.mbintra_table);
1122         av_freep(&hx->er.mbskip_table);
1123
1124         if (free_rbsp) {
1125             av_freep(&hx->rbsp_buffer[1]);
1126             av_freep(&hx->rbsp_buffer[0]);
1127             hx->rbsp_buffer_size[0] = 0;
1128             hx->rbsp_buffer_size[1] = 0;
1129         }
1130         if (i)
1131             av_freep(&h->thread_context[i]);
1132     }
1133 }
1134
1135 static void init_dequant8_coeff_table(H264Context *h)
1136 {
1137     int i, j, q, x;
1138     const int max_qp = 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
1139
1140     for (i = 0; i < 6; i++) {
1141         h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[i];
1142         for (j = 0; j < i; j++)
1143             if (!memcmp(h->pps.scaling_matrix8[j], h->pps.scaling_matrix8[i],
1144                         64 * sizeof(uint8_t))) {
1145                 h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[j];
1146                 break;
1147             }
1148         if (j < i)
1149             continue;
1150
1151         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
1152             int shift = div6[q];
1153             int idx   = rem6[q];
1154             for (x = 0; x < 64; x++)
1155                 h->dequant8_coeff[i][q][(x >> 3) | ((x & 7) << 3)] =
1156                     ((uint32_t)dequant8_coeff_init[idx][dequant8_coeff_init_scan[((x >> 1) & 12) | (x & 3)]] *
1157                      h->pps.scaling_matrix8[i][x]) << shift;
1158         }
1159     }
1160 }
1161
1162 static void init_dequant4_coeff_table(H264Context *h)
1163 {
1164     int i, j, q, x;
1165     const int max_qp = 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
1166     for (i = 0; i < 6; i++) {
1167         h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[i];
1168         for (j = 0; j < i; j++)
1169             if (!memcmp(h->pps.scaling_matrix4[j], h->pps.scaling_matrix4[i],
1170                         16 * sizeof(uint8_t))) {
1171                 h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[j];
1172                 break;
1173             }
1174         if (j < i)
1175             continue;
1176
1177         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
1178             int shift = div6[q] + 2;
1179             int idx   = rem6[q];
1180             for (x = 0; x < 16; x++)
1181                 h->dequant4_coeff[i][q][(x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)] =
1182                     ((uint32_t)dequant4_coeff_init[idx][(x & 1) + ((x >> 2) & 1)] *
1183                      h->pps.scaling_matrix4[i][x]) << shift;
1184         }
1185     }
1186 }
1187
1188 static void init_dequant_tables(H264Context *h)
1189 {
1190     int i, x;
1191     init_dequant4_coeff_table(h);
1192     if (h->pps.transform_8x8_mode)
1193         init_dequant8_coeff_table(h);
1194     if (h->sps.transform_bypass) {
1195         for (i = 0; i < 6; i++)
1196             for (x = 0; x < 16; x++)
1197                 h->dequant4_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
1198         if (h->pps.transform_8x8_mode)
1199             for (i = 0; i < 6; i++)
1200                 for (x = 0; x < 64; x++)
1201                     h->dequant8_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
1202     }
1203 }
1204
1205 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h)
1206 {
1207     const int big_mb_num    = h->mb_stride * (h->mb_height + 1);
1208     const int row_mb_num    = h->mb_stride * 2 * h->avctx->thread_count;
1209     int x, y, i;
1210
1211     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->intra4x4_pred_mode,
1212                       row_mb_num * 8 * sizeof(uint8_t), fail)
1213     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->non_zero_count,
1214                       big_mb_num * 48 * sizeof(uint8_t), fail)
1215     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->slice_table_base,
1216                       (big_mb_num + h->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base), fail)
1217     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->cbp_table,
1218                       big_mb_num * sizeof(uint16_t), fail)
1219     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->chroma_pred_mode_table,
1220                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
1221     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mvd_table[0],
1222                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
1223     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mvd_table[1],
1224                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
1225     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->direct_table,
1226                       4 * big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
1227     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->list_counts,
1228                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
1229
1230     memset(h->slice_table_base, -1,
1231            (big_mb_num + h->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base));
1232     h->slice_table = h->slice_table_base + h->mb_stride * 2 + 1;
1233
1234     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mb2b_xy,
1235                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
1236     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mb2br_xy,
1237                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
1238     for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
1239         for (x = 0; x < h->mb_width; x++) {
1240             const int mb_xy = x + y * h->mb_stride;
1241             const int b_xy  = 4 * x + 4 * y * h->b_stride;
1242
1243             h->mb2b_xy[mb_xy]  = b_xy;
1244             h->mb2br_xy[mb_xy] = 8 * (FMO ? mb_xy : (mb_xy % (2 * h->mb_stride)));
1245         }
1246
1247     if (!h->dequant4_coeff[0])
1248         init_dequant_tables(h);
1249
1250     if (!h->DPB) {
1251         h->DPB = av_mallocz_array(MAX_PICTURE_COUNT, sizeof(*h->DPB));
1252         if (!h->DPB)
1253             return AVERROR(ENOMEM);
1254         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++)
1255             avcodec_get_frame_defaults(&h->DPB[i].f);
1256         avcodec_get_frame_defaults(&h->cur_pic.f);
1257     }
1258
1259     return 0;
1260
1261 fail:
1262     free_tables(h, 1);
1263     return -1;
1264 }
1265
1266 /**
1267  * Mimic alloc_tables(), but for every context thread.
1268  */
1269 static void clone_tables(H264Context *dst, H264Context *src, int i)
1270 {
1271     dst->intra4x4_pred_mode     = src->intra4x4_pred_mode + i * 8 * 2 * src->mb_stride;
1272     dst->non_zero_count         = src->non_zero_count;
1273     dst->slice_table            = src->slice_table;
1274     dst->cbp_table              = src->cbp_table;
1275     dst->mb2b_xy                = src->mb2b_xy;
1276     dst->mb2br_xy               = src->mb2br_xy;
1277     dst->chroma_pred_mode_table = src->chroma_pred_mode_table;
1278     dst->mvd_table[0]           = src->mvd_table[0] + i * 8 * 2 * src->mb_stride;
1279     dst->mvd_table[1]           = src->mvd_table[1] + i * 8 * 2 * src->mb_stride;
1280     dst->direct_table           = src->direct_table;
1281     dst->list_counts            = src->list_counts;
1282     dst->DPB                    = src->DPB;
1283     dst->cur_pic_ptr            = src->cur_pic_ptr;
1284     dst->cur_pic                = src->cur_pic;
1285     dst->bipred_scratchpad      = NULL;
1286     dst->edge_emu_buffer        = NULL;
1287     dst->me.scratchpad          = NULL;
1288     ff_h264_pred_init(&dst->hpc, src->avctx->codec_id, src->sps.bit_depth_luma,
1289                       src->sps.chroma_format_idc);
1290 }
1291
1292 /**
1293  * Init context
1294  * Allocate buffers which are not shared amongst multiple threads.
1295  */
1296 static int context_init(H264Context *h)
1297 {
1298     ERContext *er = &h->er;
1299     int mb_array_size = h->mb_height * h->mb_stride;
1300     int y_size  = (2 * h->mb_width + 1) * (2 * h->mb_height + 1);
1301     int c_size  = h->mb_stride * (h->mb_height + 1);
1302     int yc_size = y_size + 2   * c_size;
1303     int x, y, i;
1304
1305     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->top_borders[0],
1306                       h->mb_width * 16 * 3 * sizeof(uint8_t) * 2, fail)
1307     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->top_borders[1],
1308                       h->mb_width * 16 * 3 * sizeof(uint8_t) * 2, fail)
1309
1310     h->ref_cache[0][scan8[5]  + 1] =
1311     h->ref_cache[0][scan8[7]  + 1] =
1312     h->ref_cache[0][scan8[13] + 1] =
1313     h->ref_cache[1][scan8[5]  + 1] =
1314     h->ref_cache[1][scan8[7]  + 1] =
1315     h->ref_cache[1][scan8[13] + 1] = PART_NOT_AVAILABLE;
1316
1317     /* init ER */
1318     er->avctx          = h->avctx;
1319     er->dsp            = &h->dsp;
1320     er->decode_mb      = h264_er_decode_mb;
1321     er->opaque         = h;
1322     er->quarter_sample = 1;
1323
1324     er->mb_num      = h->mb_num;
1325     er->mb_width    = h->mb_width;
1326     er->mb_height   = h->mb_height;
1327     er->mb_stride   = h->mb_stride;
1328     er->b8_stride   = h->mb_width * 2 + 1;
1329
1330     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->mb_index2xy, (h->mb_num + 1) * sizeof(int),
1331                       fail); // error ressilience code looks cleaner with this
1332     for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
1333         for (x = 0; x < h->mb_width; x++)
1334             er->mb_index2xy[x + y * h->mb_width] = x + y * h->mb_stride;
1335
1336     er->mb_index2xy[h->mb_height * h->mb_width] = (h->mb_height - 1) *
1337                                                    h->mb_stride + h->mb_width;
1338
1339     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->error_status_table,
1340                       mb_array_size * sizeof(uint8_t), fail);
1341
1342     FF_ALLOC_OR_GOTO(h->avctx, er->mbintra_table, mb_array_size, fail);
1343     memset(er->mbintra_table, 1, mb_array_size);
1344
1345     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->mbskip_table, mb_array_size + 2, fail);
1346
1347     FF_ALLOC_OR_GOTO(h->avctx, er->er_temp_buffer, h->mb_height * h->mb_stride,
1348                      fail);
1349
1350     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->dc_val_base, yc_size * sizeof(int16_t), fail);
1351     er->dc_val[0] = h->dc_val_base + h->mb_width * 2 + 2;
1352     er->dc_val[1] = h->dc_val_base + y_size + h->mb_stride + 1;
1353     er->dc_val[2] = er->dc_val[1] + c_size;
1354     for (i = 0; i < yc_size; i++)
1355         h->dc_val_base[i] = 1024;
1356
1357     return 0;
1358
1359 fail:
1360     return -1; // free_tables will clean up for us
1361 }
1362
1363 static int decode_nal_units(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size,
1364                             int parse_extradata);
1365
1366 int ff_h264_decode_extradata(H264Context *h)
1367 {
1368     AVCodecContext *avctx = h->avctx;
1369
1370     if (avctx->extradata[0] == 1) {
1371         int i, cnt, nalsize;
1372         unsigned char *p = avctx->extradata;
1373
1374         h->is_avc = 1;
1375
1376         if (avctx->extradata_size < 7) {
1377             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "avcC too short\n");
1378             return -1;
1379         }
1380         /* sps and pps in the avcC always have length coded with 2 bytes,
1381          * so put a fake nal_length_size = 2 while parsing them */
1382         h->nal_length_size = 2;
1383         // Decode sps from avcC
1384         cnt = *(p + 5) & 0x1f; // Number of sps
1385         p  += 6;
1386         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1387             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
1388             if (p - avctx->extradata + nalsize > avctx->extradata_size)
1389                 return -1;
1390             if (decode_nal_units(h, p, nalsize, 1) < 0) {
1391                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1392                        "Decoding sps %d from avcC failed\n", i);
1393                 return -1;
1394             }
1395             p += nalsize;
1396         }
1397         // Decode pps from avcC
1398         cnt = *(p++); // Number of pps
1399         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1400             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
1401             if (p - avctx->extradata + nalsize > avctx->extradata_size)
1402                 return -1;
1403             if (decode_nal_units(h, p, nalsize, 1) < 0) {
1404                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1405                        "Decoding pps %d from avcC failed\n", i);
1406                 return -1;
1407             }
1408             p += nalsize;
1409         }
1410         // Now store right nal length size, that will be used to parse all other nals
1411         h->nal_length_size = (avctx->extradata[4] & 0x03) + 1;
1412     } else {
1413         h->is_avc = 0;
1414         if (decode_nal_units(h, avctx->extradata, avctx->extradata_size, 1) < 0)
1415             return -1;
1416     }
1417     return 0;
1418 }
1419
1420 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1421 {
1422     H264Context *h = avctx->priv_data;
1423     int i;
1424
1425     h->avctx = avctx;
1426
1427     h->width    = h->avctx->width;
1428     h->height   = h->avctx->height;
1429
1430     h->bit_depth_luma    = 8;
1431     h->chroma_format_idc = 1;
1432
1433     ff_h264dsp_init(&h->h264dsp, 8, 1);
1434     ff_h264chroma_init(&h->h264chroma, h->sps.bit_depth_chroma);
1435     ff_h264qpel_init(&h->h264qpel, 8);
1436     ff_h264_pred_init(&h->hpc, h->avctx->codec_id, 8, 1);
1437
1438     h->dequant_coeff_pps = -1;
1439
1440     /* needed so that IDCT permutation is known early */
1441     ff_dsputil_init(&h->dsp, h->avctx);
1442     ff_videodsp_init(&h->vdsp, 8);
1443
1444     memset(h->pps.scaling_matrix4, 16, 6 * 16 * sizeof(uint8_t));
1445     memset(h->pps.scaling_matrix8, 16, 2 * 64 * sizeof(uint8_t));
1446
1447     h->picture_structure   = PICT_FRAME;
1448     h->slice_context_count = 1;
1449     h->workaround_bugs     = avctx->workaround_bugs;
1450     h->flags               = avctx->flags;
1451
1452     /* set defaults */
1453     // s->decode_mb = ff_h263_decode_mb;
1454     if (!avctx->has_b_frames)
1455         h->low_delay = 1;
1456
1457     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
1458
1459     ff_h264_decode_init_vlc();
1460
1461     h->pixel_shift = 0;
1462     h->sps.bit_depth_luma = avctx->bits_per_raw_sample = 8;
1463
1464     h->thread_context[0] = h;
1465     h->outputed_poc      = h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1466     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
1467         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
1468     h->prev_poc_msb = 1 << 16;
1469     h->x264_build   = -1;
1470     ff_h264_reset_sei(h);
1471     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1472         if (avctx->ticks_per_frame == 1)
1473             h->avctx->time_base.den *= 2;
1474         avctx->ticks_per_frame = 2;
1475     }
1476
1477     if (avctx->extradata_size > 0 && avctx->extradata &&
1478         ff_h264_decode_extradata(h))
1479         return -1;
1480
1481     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1482         h->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
1483         h->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
1484         h->low_delay           = 0;
1485     }
1486
1487     avctx->internal->allocate_progress = 1;
1488
1489     return 0;
1490 }
1491
1492 #define IN_RANGE(a, b, size) (((a) >= (b)) && ((a) < ((b) + (size))))
1493 #undef REBASE_PICTURE
1494 #define REBASE_PICTURE(pic, new_ctx, old_ctx)             \
1495     ((pic && pic >= old_ctx->DPB &&                       \
1496       pic < old_ctx->DPB + MAX_PICTURE_COUNT) ?      \
1497         &new_ctx->DPB[pic - old_ctx->DPB] : NULL)
1498
1499 static void copy_picture_range(Picture **to, Picture **from, int count,
1500                                H264Context *new_base,
1501                                H264Context *old_base)
1502 {
1503     int i;
1504
1505     for (i = 0; i < count; i++) {
1506         assert((IN_RANGE(from[i], old_base, sizeof(*old_base)) ||
1507                 IN_RANGE(from[i], old_base->DPB,
1508                          sizeof(Picture) * MAX_PICTURE_COUNT) ||
1509                 !from[i]));
1510         to[i] = REBASE_PICTURE(from[i], new_base, old_base);
1511     }
1512 }
1513
1514 static void copy_parameter_set(void **to, void **from, int count, int size)
1515 {
1516     int i;
1517
1518     for (i = 0; i < count; i++) {
1519         if (to[i] && !from[i])
1520             av_freep(&to[i]);
1521         else if (from[i] && !to[i])
1522             to[i] = av_malloc(size);
1523
1524         if (from[i])
1525             memcpy(to[i], from[i], size);
1526     }
1527 }
1528
1529 static int decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
1530 {
1531     H264Context *h = avctx->priv_data;
1532
1533     if (!avctx->internal->is_copy)
1534         return 0;
1535     memset(h->sps_buffers, 0, sizeof(h->sps_buffers));
1536     memset(h->pps_buffers, 0, sizeof(h->pps_buffers));
1537
1538     h->context_initialized = 0;
1539
1540     return 0;
1541 }
1542
1543 #define copy_fields(to, from, start_field, end_field)                   \
1544     memcpy(&to->start_field, &from->start_field,                        \
1545            (char *)&to->end_field - (char *)&to->start_field)
1546
1547 static int h264_slice_header_init(H264Context *, int);
1548
1549 static int h264_set_parameter_from_sps(H264Context *h);
1550
1551 static int decode_update_thread_context(AVCodecContext *dst,
1552                                         const AVCodecContext *src)
1553 {
1554     H264Context *h = dst->priv_data, *h1 = src->priv_data;
1555     int inited = h->context_initialized, err = 0;
1556     int context_reinitialized = 0;
1557     int i, ret;
1558
1559     if (dst == src || !h1->context_initialized)
1560         return 0;
1561
1562     if (inited &&
1563         (h->width      != h1->width      ||
1564          h->height     != h1->height     ||
1565          h->mb_width   != h1->mb_width   ||
1566          h->mb_height  != h1->mb_height  ||
1567          h->sps.bit_depth_luma    != h1->sps.bit_depth_luma    ||
1568          h->sps.chroma_format_idc != h1->sps.chroma_format_idc ||
1569          h->sps.colorspace        != h1->sps.colorspace)) {
1570
1571         /* set bits_per_raw_sample to the previous value. the check for changed
1572          * bit depth in h264_set_parameter_from_sps() uses it and sets it to
1573          * the current value */
1574         h->avctx->bits_per_raw_sample = h->sps.bit_depth_luma;
1575
1576         av_freep(&h->bipred_scratchpad);
1577
1578         h->width     = h1->width;
1579         h->height    = h1->height;
1580         h->mb_height = h1->mb_height;
1581         h->mb_width  = h1->mb_width;
1582         h->mb_num    = h1->mb_num;
1583         h->mb_stride = h1->mb_stride;
1584         h->b_stride  = h1->b_stride;
1585
1586         if ((err = h264_slice_header_init(h, 1)) < 0) {
1587             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "h264_slice_header_init() failed");
1588             return err;
1589         }
1590         context_reinitialized = 1;
1591
1592         /* update linesize on resize. The decoder doesn't
1593          * necessarily call h264_frame_start in the new thread */
1594         h->linesize   = h1->linesize;
1595         h->uvlinesize = h1->uvlinesize;
1596
1597         /* copy block_offset since frame_start may not be called */
1598         memcpy(h->block_offset, h1->block_offset, sizeof(h->block_offset));
1599     }
1600
1601     if (!inited) {
1602         for (i = 0; i < MAX_SPS_COUNT; i++)
1603             av_freep(h->sps_buffers + i);
1604
1605         for (i = 0; i < MAX_PPS_COUNT; i++)
1606             av_freep(h->pps_buffers + i);
1607
1608         memcpy(h, h1, sizeof(*h1));
1609         memset(h->sps_buffers, 0, sizeof(h->sps_buffers));
1610         memset(h->pps_buffers, 0, sizeof(h->pps_buffers));
1611         memset(&h->er, 0, sizeof(h->er));
1612         memset(&h->me, 0, sizeof(h->me));
1613         h->context_initialized = 0;
1614
1615         memset(&h->cur_pic, 0, sizeof(h->cur_pic));
1616         avcodec_get_frame_defaults(&h->cur_pic.f);
1617         h->cur_pic.tf.f = &h->cur_pic.f;
1618
1619         h->avctx = dst;
1620         h->DPB   = NULL;
1621         h->qscale_table_pool = NULL;
1622         h->mb_type_pool = NULL;
1623         h->ref_index_pool = NULL;
1624         h->motion_val_pool = NULL;
1625
1626         if (ff_h264_alloc_tables(h) < 0) {
1627             av_log(dst, AV_LOG_ERROR, "Could not allocate memory for h264\n");
1628             return AVERROR(ENOMEM);
1629         }
1630         context_init(h);
1631
1632         for (i = 0; i < 2; i++) {
1633             h->rbsp_buffer[i]      = NULL;
1634             h->rbsp_buffer_size[i] = 0;
1635         }
1636         h->bipred_scratchpad = NULL;
1637         h->edge_emu_buffer   = NULL;
1638
1639         h->thread_context[0] = h;
1640
1641         h->dsp.clear_blocks(h->mb);
1642         h->dsp.clear_blocks(h->mb + (24 * 16 << h->pixel_shift));
1643         h->context_initialized = 1;
1644     }
1645
1646     h->avctx->coded_height  = h1->avctx->coded_height;
1647     h->avctx->coded_width   = h1->avctx->coded_width;
1648     h->avctx->width         = h1->avctx->width;
1649     h->avctx->height        = h1->avctx->height;
1650     h->coded_picture_number = h1->coded_picture_number;
1651     h->first_field          = h1->first_field;
1652     h->picture_structure    = h1->picture_structure;
1653     h->qscale               = h1->qscale;
1654     h->droppable            = h1->droppable;
1655     h->data_partitioning    = h1->data_partitioning;
1656     h->low_delay            = h1->low_delay;
1657
1658     for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
1659         unref_picture(h, &h->DPB[i]);
1660         if (h1->DPB[i].f.data[0] &&
1661             (ret = ref_picture(h, &h->DPB[i], &h1->DPB[i])) < 0)
1662             return ret;
1663     }
1664
1665     h->cur_pic_ptr     = REBASE_PICTURE(h1->cur_pic_ptr, h, h1);
1666     unref_picture(h, &h->cur_pic);
1667     if ((ret = ref_picture(h, &h->cur_pic, &h1->cur_pic)) < 0)
1668         return ret;
1669
1670     h->workaround_bugs = h1->workaround_bugs;
1671     h->low_delay       = h1->low_delay;
1672     h->droppable       = h1->droppable;
1673
1674     /* frame_start may not be called for the next thread (if it's decoding
1675      * a bottom field) so this has to be allocated here */
1676     err = alloc_scratch_buffers(h, h1->linesize);
1677     if (err < 0)
1678         return err;
1679
1680     // extradata/NAL handling
1681     h->is_avc = h1->is_avc;
1682
1683     // SPS/PPS
1684     copy_parameter_set((void **)h->sps_buffers, (void **)h1->sps_buffers,
1685                        MAX_SPS_COUNT, sizeof(SPS));
1686     h->sps = h1->sps;
1687     copy_parameter_set((void **)h->pps_buffers, (void **)h1->pps_buffers,
1688                        MAX_PPS_COUNT, sizeof(PPS));
1689     h->pps = h1->pps;
1690
1691     // Dequantization matrices
1692     // FIXME these are big - can they be only copied when PPS changes?
1693     copy_fields(h, h1, dequant4_buffer, dequant4_coeff);
1694
1695     for (i = 0; i < 6; i++)
1696         h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[0] +
1697                                (h1->dequant4_coeff[i] - h1->dequant4_buffer[0]);
1698
1699     for (i = 0; i < 6; i++)
1700         h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[0] +
1701                                (h1->dequant8_coeff[i] - h1->dequant8_buffer[0]);
1702
1703     h->dequant_coeff_pps = h1->dequant_coeff_pps;
1704
1705     // POC timing
1706     copy_fields(h, h1, poc_lsb, redundant_pic_count);
1707
1708     // reference lists
1709     copy_fields(h, h1, short_ref, cabac_init_idc);
1710
1711     copy_picture_range(h->short_ref, h1->short_ref, 32, h, h1);
1712     copy_picture_range(h->long_ref, h1->long_ref, 32, h, h1);
1713     copy_picture_range(h->delayed_pic, h1->delayed_pic,
1714                        MAX_DELAYED_PIC_COUNT + 2, h, h1);
1715
1716     h->last_slice_type = h1->last_slice_type;
1717
1718     if (context_reinitialized)
1719         h264_set_parameter_from_sps(h);
1720
1721     if (!h->cur_pic_ptr)
1722         return 0;
1723
1724     if (!h->droppable) {
1725         err = ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index);
1726         h->prev_poc_msb = h->poc_msb;
1727         h->prev_poc_lsb = h->poc_lsb;
1728     }
1729     h->prev_frame_num_offset = h->frame_num_offset;
1730     h->prev_frame_num        = h->frame_num;
1731     h->outputed_poc          = h->next_outputed_poc;
1732
1733     return err;
1734 }
1735
1736 static int h264_frame_start(H264Context *h)
1737 {
1738     Picture *pic;
1739     int i, ret;
1740     const int pixel_shift = h->pixel_shift;
1741
1742     release_unused_pictures(h, 1);
1743     h->cur_pic_ptr = NULL;
1744
1745     i = find_unused_picture(h);
1746     if (i < 0) {
1747         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "no frame buffer available\n");
1748         return i;
1749     }
1750     pic = &h->DPB[i];
1751
1752     pic->reference            = h->droppable ? 0 : h->picture_structure;
1753     pic->f.coded_picture_number = h->coded_picture_number++;
1754     pic->field_picture          = h->picture_structure != PICT_FRAME;
1755     /*
1756      * Zero key_frame here; IDR markings per slice in frame or fields are ORed
1757      * in later.
1758      * See decode_nal_units().
1759      */
1760     pic->f.key_frame = 0;
1761     pic->mmco_reset  = 0;
1762
1763     if ((ret = alloc_picture(h, pic)) < 0)
1764         return ret;
1765
1766     h->cur_pic_ptr = pic;
1767     unref_picture(h, &h->cur_pic);
1768     if ((ret = ref_picture(h, &h->cur_pic, h->cur_pic_ptr)) < 0)
1769         return ret;
1770
1771     ff_er_frame_start(&h->er);
1772
1773     assert(h->linesize && h->uvlinesize);
1774
1775     for (i = 0; i < 16; i++) {
1776         h->block_offset[i]           = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 4 * h->linesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1777         h->block_offset[48 + i]      = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 8 * h->linesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1778     }
1779     for (i = 0; i < 16; i++) {
1780         h->block_offset[16 + i]      =
1781         h->block_offset[32 + i]      = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 4 * h->uvlinesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1782         h->block_offset[48 + 16 + i] =
1783         h->block_offset[48 + 32 + i] = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 8 * h->uvlinesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1784     }
1785
1786     /* can't be in alloc_tables because linesize isn't known there.
1787      * FIXME: redo bipred weight to not require extra buffer? */
1788     for (i = 0; i < h->slice_context_count; i++)
1789         if (h->thread_context[i]) {
1790             ret = alloc_scratch_buffers(h->thread_context[i], h->linesize);
1791             if (ret < 0)
1792                 return ret;
1793         }
1794
1795     /* Some macroblocks can be accessed before they're available in case
1796      * of lost slices, MBAFF or threading. */
1797     memset(h->slice_table, -1,
1798            (h->mb_height * h->mb_stride - 1) * sizeof(*h->slice_table));
1799
1800     // s->decode = (s->flags & CODEC_FLAG_PSNR) || !s->encoding ||
1801     //             s->current_picture.f.reference /* || h->contains_intra */ || 1;
1802
1803     /* We mark the current picture as non-reference after allocating it, so
1804      * that if we break out due to an error it can be released automatically
1805      * in the next ff_MPV_frame_start().
1806      */
1807     h->cur_pic_ptr->reference = 0;
1808
1809     h->cur_pic_ptr->field_poc[0] = h->cur_pic_ptr->field_poc[1] = INT_MAX;
1810
1811     h->next_output_pic = NULL;
1812
1813     assert(h->cur_pic_ptr->long_ref == 0);
1814
1815     return 0;
1816 }
1817
1818 /**
1819  * Run setup operations that must be run after slice header decoding.
1820  * This includes finding the next displayed frame.
1821  *
1822  * @param h h264 master context
1823  * @param setup_finished enough NALs have been read that we can call
1824  * ff_thread_finish_setup()
1825  */
1826 static void decode_postinit(H264Context *h, int setup_finished)
1827 {
1828     Picture *out = h->cur_pic_ptr;
1829     Picture *cur = h->cur_pic_ptr;
1830     int i, pics, out_of_order, out_idx;
1831     int invalid = 0, cnt = 0;
1832
1833     h->cur_pic_ptr->f.pict_type   = h->pict_type;
1834
1835     if (h->next_output_pic)
1836         return;
1837
1838     if (cur->field_poc[0] == INT_MAX || cur->field_poc[1] == INT_MAX) {
1839         /* FIXME: if we have two PAFF fields in one packet, we can't start
1840          * the next thread here. If we have one field per packet, we can.
1841          * The check in decode_nal_units() is not good enough to find this
1842          * yet, so we assume the worst for now. */
1843         // if (setup_finished)
1844         //    ff_thread_finish_setup(h->avctx);
1845         return;
1846     }
1847
1848     cur->f.interlaced_frame = 0;
1849     cur->f.repeat_pict      = 0;
1850
1851     /* Signal interlacing information externally. */
1852     /* Prioritize picture timing SEI information over used
1853      * decoding process if it exists. */
1854
1855     if (h->sps.pic_struct_present_flag) {
1856         switch (h->sei_pic_struct) {
1857         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME:
1858             break;
1859         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_FIELD:
1860         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_FIELD:
1861             cur->f.interlaced_frame = 1;
1862             break;
1863         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM:
1864         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP:
1865             if (FIELD_OR_MBAFF_PICTURE(h))
1866                 cur->f.interlaced_frame = 1;
1867             else
1868                 // try to flag soft telecine progressive
1869                 cur->f.interlaced_frame = h->prev_interlaced_frame;
1870             break;
1871         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP:
1872         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM:
1873             /* Signal the possibility of telecined film externally
1874              * (pic_struct 5,6). From these hints, let the applications
1875              * decide if they apply deinterlacing. */
1876             cur->f.repeat_pict = 1;
1877             break;
1878         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING:
1879             cur->f.repeat_pict = 2;
1880             break;
1881         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING:
1882             cur->f.repeat_pict = 4;
1883             break;
1884         }
1885
1886         if ((h->sei_ct_type & 3) &&
1887             h->sei_pic_struct <= SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP)
1888             cur->f.interlaced_frame = (h->sei_ct_type & (1 << 1)) != 0;
1889     } else {
1890         /* Derive interlacing flag from used decoding process. */
1891         cur->f.interlaced_frame = FIELD_OR_MBAFF_PICTURE(h);
1892     }
1893     h->prev_interlaced_frame = cur->f.interlaced_frame;
1894
1895     if (cur->field_poc[0] != cur->field_poc[1]) {
1896         /* Derive top_field_first from field pocs. */
1897         cur->f.top_field_first = cur->field_poc[0] < cur->field_poc[1];
1898     } else {
1899         if (cur->f.interlaced_frame || h->sps.pic_struct_present_flag) {
1900             /* Use picture timing SEI information. Even if it is a
1901              * information of a past frame, better than nothing. */
1902             if (h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM ||
1903                 h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP)
1904                 cur->f.top_field_first = 1;
1905             else
1906                 cur->f.top_field_first = 0;
1907         } else {
1908             /* Most likely progressive */
1909             cur->f.top_field_first = 0;
1910         }
1911     }
1912
1913     // FIXME do something with unavailable reference frames
1914
1915     /* Sort B-frames into display order */
1916
1917     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1918         h->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
1919         h->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
1920         h->low_delay           = 0;
1921     }
1922
1923     if (h->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT &&
1924         !h->sps.bitstream_restriction_flag) {
1925         h->avctx->has_b_frames = MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1;
1926         h->low_delay           = 0;
1927     }
1928
1929     pics = 0;
1930     while (h->delayed_pic[pics])
1931         pics++;
1932
1933     assert(pics <= MAX_DELAYED_PIC_COUNT);
1934
1935     h->delayed_pic[pics++] = cur;
1936     if (cur->reference == 0)
1937         cur->reference = DELAYED_PIC_REF;
1938
1939     /* Frame reordering. This code takes pictures from coding order and sorts
1940      * them by their incremental POC value into display order. It supports POC
1941      * gaps, MMCO reset codes and random resets.
1942      * A "display group" can start either with a IDR frame (f.key_frame = 1),
1943      * and/or can be closed down with a MMCO reset code. In sequences where
1944      * there is no delay, we can't detect that (since the frame was already
1945      * output to the user), so we also set h->mmco_reset to detect the MMCO
1946      * reset code.
1947      * FIXME: if we detect insufficient delays (as per h->avctx->has_b_frames),
1948      * we increase the delay between input and output. All frames affected by
1949      * the lag (e.g. those that should have been output before another frame
1950      * that we already returned to the user) will be dropped. This is a bug
1951      * that we will fix later. */
1952     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++) {
1953         cnt     += out->poc < h->last_pocs[i];
1954         invalid += out->poc == INT_MIN;
1955     }
1956     if (!h->mmco_reset && !cur->f.key_frame &&
1957         cnt + invalid == MAX_DELAYED_PIC_COUNT && cnt > 0) {
1958         h->mmco_reset = 2;
1959         if (pics > 1)
1960             h->delayed_pic[pics - 2]->mmco_reset = 2;
1961     }
1962     if (h->mmco_reset || cur->f.key_frame) {
1963         for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
1964             h->last_pocs[i] = INT_MIN;
1965         cnt     = 0;
1966         invalid = MAX_DELAYED_PIC_COUNT;
1967     }
1968     out     = h->delayed_pic[0];
1969     out_idx = 0;
1970     for (i = 1; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT &&
1971                 h->delayed_pic[i] &&
1972                 !h->delayed_pic[i - 1]->mmco_reset &&
1973                 !h->delayed_pic[i]->f.key_frame;
1974          i++)
1975         if (h->delayed_pic[i]->poc < out->poc) {
1976             out     = h->delayed_pic[i];
1977             out_idx = i;
1978         }
1979     if (h->avctx->has_b_frames == 0 &&
1980         (h->delayed_pic[0]->f.key_frame || h->mmco_reset))
1981         h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1982     out_of_order = !out->f.key_frame && !h->mmco_reset &&
1983                    (out->poc < h->next_outputed_poc);
1984
1985     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1986         h->avctx->has_b_frames >= h->sps.num_reorder_frames) {
1987     } else if (out_of_order && pics - 1 == h->avctx->has_b_frames &&
1988                h->avctx->has_b_frames < MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
1989         if (invalid + cnt < MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
1990             h->avctx->has_b_frames = FFMAX(h->avctx->has_b_frames, cnt);
1991         }
1992         h->low_delay = 0;
1993     } else if (h->low_delay &&
1994                ((h->next_outputed_poc != INT_MIN &&
1995                  out->poc > h->next_outputed_poc + 2) ||
1996                 cur->f.pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B)) {
1997         h->low_delay = 0;
1998         h->avctx->has_b_frames++;
1999     }
2000
2001     if (pics > h->avctx->has_b_frames) {
2002         out->reference &= ~DELAYED_PIC_REF;
2003         // for frame threading, the owner must be the second field's thread or
2004         // else the first thread can release the picture and reuse it unsafely
2005         for (i = out_idx; h->delayed_pic[i]; i++)
2006             h->delayed_pic[i] = h->delayed_pic[i + 1];
2007     }
2008     memmove(h->last_pocs, &h->last_pocs[1],
2009             sizeof(*h->last_pocs) * (MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1));
2010     h->last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1] = cur->poc;
2011     if (!out_of_order && pics > h->avctx->has_b_frames) {
2012         h->next_output_pic = out;
2013         if (out->mmco_reset) {
2014             if (out_idx > 0) {
2015                 h->next_outputed_poc                    = out->poc;
2016                 h->delayed_pic[out_idx - 1]->mmco_reset = out->mmco_reset;
2017             } else {
2018                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
2019             }
2020         } else {
2021             if (out_idx == 0 && pics > 1 && h->delayed_pic[0]->f.key_frame) {
2022                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
2023             } else {
2024                 h->next_outputed_poc = out->poc;
2025             }
2026         }
2027         h->mmco_reset = 0;
2028     } else {
2029         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no picture\n");
2030     }
2031
2032     if (setup_finished)
2033         ff_thread_finish_setup(h->avctx);
2034 }
2035
2036 static av_always_inline void backup_mb_border(H264Context *h, uint8_t *src_y,
2037                                               uint8_t *src_cb, uint8_t *src_cr,
2038                                               int linesize, int uvlinesize,
2039                                               int simple)
2040 {
2041     uint8_t *top_border;
2042     int top_idx = 1;
2043     const int pixel_shift = h->pixel_shift;
2044     int chroma444 = CHROMA444;
2045     int chroma422 = CHROMA422(h);
2046
2047     src_y  -= linesize;
2048     src_cb -= uvlinesize;
2049     src_cr -= uvlinesize;
2050
2051     if (!simple && FRAME_MBAFF(h)) {
2052         if (h->mb_y & 1) {
2053             if (!MB_MBAFF(h)) {
2054                 top_border = h->top_borders[0][h->mb_x];
2055                 AV_COPY128(top_border, src_y + 15 * linesize);
2056                 if (pixel_shift)
2057                     AV_COPY128(top_border + 16, src_y + 15 * linesize + 16);
2058                 if (simple || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
2059                     if (chroma444) {
2060                         if (pixel_shift) {
2061                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 15 * uvlinesize);
2062                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cb + 15 * uvlinesize + 16);
2063                             AV_COPY128(top_border + 64, src_cr + 15 * uvlinesize);
2064                             AV_COPY128(top_border + 80, src_cr + 15 * uvlinesize + 16);
2065                         } else {
2066                             AV_COPY128(top_border + 16, src_cb + 15 * uvlinesize);
2067                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cr + 15 * uvlinesize);
2068                         }
2069                     } else if (chroma422) {
2070                         if (pixel_shift) {
2071                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 15 * uvlinesize);
2072                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 15 * uvlinesize);
2073                         } else {
2074                             AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 15 * uvlinesize);
2075                             AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 15 * uvlinesize);
2076                         }
2077                     } else {
2078                         if (pixel_shift) {
2079                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 7 * uvlinesize);
2080                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 7 * uvlinesize);
2081                         } else {
2082                             AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 7 * uvlinesize);
2083                             AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 7 * uvlinesize);
2084                         }
2085                     }
2086                 }
2087             }
2088         } else if (MB_MBAFF(h)) {
2089             top_idx = 0;
2090         } else
2091             return;
2092     }
2093
2094     top_border = h->top_borders[top_idx][h->mb_x];
2095     /* There are two lines saved, the line above the top macroblock
2096      * of a pair, and the line above the bottom macroblock. */
2097     AV_COPY128(top_border, src_y + 16 * linesize);
2098     if (pixel_shift)
2099         AV_COPY128(top_border + 16, src_y + 16 * linesize + 16);
2100
2101     if (simple || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
2102         if (chroma444) {
2103             if (pixel_shift) {
2104                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 16 * linesize);
2105                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cb + 16 * linesize + 16);
2106                 AV_COPY128(top_border + 64, src_cr + 16 * linesize);
2107                 AV_COPY128(top_border + 80, src_cr + 16 * linesize + 16);
2108             } else {
2109                 AV_COPY128(top_border + 16, src_cb + 16 * linesize);
2110                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cr + 16 * linesize);
2111             }
2112         } else if (chroma422) {
2113             if (pixel_shift) {
2114                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 16 * uvlinesize);
2115                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 16 * uvlinesize);
2116             } else {
2117                 AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 16 * uvlinesize);
2118                 AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 16 * uvlinesize);
2119             }
2120         } else {
2121             if (pixel_shift) {
2122                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 8 * uvlinesize);
2123                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 8 * uvlinesize);
2124             } else {
2125                 AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 8 * uvlinesize);
2126                 AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 8 * uvlinesize);
2127             }
2128         }
2129     }
2130 }
2131
2132 static av_always_inline void xchg_mb_border(H264Context *h, uint8_t *src_y,
2133                                             uint8_t *src_cb, uint8_t *src_cr,
2134                                             int linesize, int uvlinesize,
2135                                             int xchg, int chroma444,
2136                                             int simple, int pixel_shift)
2137 {
2138     int deblock_topleft;
2139     int deblock_top;
2140     int top_idx = 1;
2141     uint8_t *top_border_m1;
2142     uint8_t *top_border;
2143
2144     if (!simple && FRAME_MBAFF(h)) {
2145         if (h->mb_y & 1) {
2146             if (!MB_MBAFF(h))
2147                 return;
2148         } else {
2149             top_idx = MB_MBAFF(h) ? 0 : 1;
2150         }
2151     }
2152
2153     if (h->deblocking_filter == 2) {
2154         deblock_topleft = h->slice_table[h->mb_xy - 1 - h->mb_stride] == h->slice_num;
2155         deblock_top     = h->top_type;
2156     } else {
2157         deblock_topleft = (h->mb_x > 0);
2158         deblock_top     = (h->mb_y > !!MB_FIELD(h));
2159     }
2160
2161     src_y  -= linesize   + 1 + pixel_shift;
2162     src_cb -= uvlinesize + 1 + pixel_shift;
2163     src_cr -= uvlinesize + 1 + pixel_shift;
2164
2165     top_border_m1 = h->top_borders[top_idx][h->mb_x - 1];
2166     top_border    = h->top_borders[top_idx][h->mb_x];
2167
2168 #define XCHG(a, b, xchg)                        \
2169     if (pixel_shift) {                          \
2170         if (xchg) {                             \
2171             AV_SWAP64(b + 0, a + 0);            \
2172             AV_SWAP64(b + 8, a + 8);            \
2173         } else {                                \
2174             AV_COPY128(b, a);                   \
2175         }                                       \
2176     } else if (xchg)                            \
2177         AV_SWAP64(b, a);                        \
2178     else                                        \
2179         AV_COPY64(b, a);
2180
2181     if (deblock_top) {
2182         if (deblock_topleft) {
2183             XCHG(top_border_m1 + (8 << pixel_shift),
2184                  src_y - (7 << pixel_shift), 1);
2185         }
2186         XCHG(top_border + (0 << pixel_shift), src_y + (1 << pixel_shift), xchg);
2187         XCHG(top_border + (8 << pixel_shift), src_y + (9 << pixel_shift), 1);
2188         if (h->mb_x + 1 < h->mb_width) {
2189             XCHG(h->top_borders[top_idx][h->mb_x + 1],
2190                  src_y + (17 << pixel_shift), 1);
2191         }
2192     }
2193     if (simple || !CONFIG_GRAY || !(h->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
2194         if (chroma444) {
2195             if (deblock_topleft) {
2196                 XCHG(top_border_m1 + (24 << pixel_shift), src_cb - (7 << pixel_shift), 1);
2197                 XCHG(top_border_m1 + (40 << pixel_shift), src_cr - (7 << pixel_shift), 1);
2198             }
2199             XCHG(top_border + (16 << pixel_shift), src_cb + (1 << pixel_shift), xchg);
2200             XCHG(top_border + (24 << pixel_shift), src_cb + (9 << pixel_shift), 1);
2201             XCHG(top_border + (32 << pixel_shift), src_cr + (1 << pixel_shift), xchg);
2202             XCHG(top_border + (40 << pixel_shift), src_cr + (9 << pixel_shift), 1);
2203             if (h->mb_x + 1 < h->mb_width) {
2204                 XCHG(h->top_borders[top_idx][h->mb_x + 1] + (16 << pixel_shift), src_cb + (17 << pixel_shift), 1);
2205                 XCHG(h->top_borders[top_idx][h->mb_x + 1] + (32 << pixel_shift), src_cr + (17 << pixel_shift), 1);
2206             }
2207         } else {
2208             if (deblock_top) {
2209                 if (deblock_topleft) {
2210                     XCHG(top_border_m1 + (16 << pixel_shift), src_cb - (7 << pixel_shift), 1);
2211                     XCHG(top_border_m1 + (24 << pixel_shift), src_cr - (7 << pixel_shift), 1);
2212                 }
2213                 XCHG(top_border + (16 << pixel_shift), src_cb + 1 + pixel_shift, 1);
2214                 XCHG(top_border + (24 << pixel_shift), src_cr + 1 + pixel_shift, 1);
2215             }
2216         }
2217     }
2218 }
2219
2220 static av_always_inline int dctcoef_get(int16_t *mb, int high_bit_depth,
2221                                         int index)
2222 {
2223     if (high_bit_depth) {
2224         return AV_RN32A(((int32_t *)mb) + index);
2225     } else
2226         return AV_RN16A(mb + index);
2227 }
2228
2229 static av_always_inline void dctcoef_set(int16_t *mb, int high_bit_depth,
2230                                          int index, int value)
2231 {
2232     if (high_bit_depth) {
2233         AV_WN32A(((int32_t *)mb) + index, value);
2234     } else
2235         AV_WN16A(mb + index, value);
2236 }
2237
2238 static av_always_inline void hl_decode_mb_predict_luma(H264Context *h,
2239                                                        int mb_type, int is_h264,
2240                                                        int simple,
2241                                                        int transform_bypass,
2242                                                        int pixel_shift,
2243                                                        int *block_offset,
2244                                                        int linesize,
2245                                                        uint8_t *dest_y, int p)
2246 {
2247     void (*idct_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
2248     void (*idct_dc_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
2249     int i;
2250     int qscale = p == 0 ? h->qscale : h->chroma_qp[p - 1];
2251     block_offset += 16 * p;
2252     if (IS_INTRA4x4(mb_type)) {
2253         if (IS_8x8DCT(mb_type)) {
2254             if (transform_bypass) {
2255                 idct_dc_add  =
2256                 idct_add     = h->h264dsp.h264_add_pixels8;
2257             } else {
2258                 idct_dc_add = h->h264dsp.h264_idct8_dc_add;
2259                 idct_add    = h->h264dsp.h264_idct8_add;
2260             }
2261             for (i = 0; i < 16; i += 4) {
2262                 uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
2263                 const int dir      = h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[i]];
2264                 if (transform_bypass && h->sps.profile_idc == 244 && dir <= 1) {
2265                     h->hpc.pred8x8l_add[dir](ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2266                 } else {
2267                     const int nnz = h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]];
2268                     h->hpc.pred8x8l[dir](ptr, (h->topleft_samples_available << i) & 0x8000,
2269                                          (h->topright_samples_available << i) & 0x4000, linesize);
2270                     if (nnz) {
2271                         if (nnz == 1 && dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
2272                             idct_dc_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2273                         else
2274                             idct_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2275                     }
2276                 }
2277             }
2278         } else {
2279             if (transform_bypass) {
2280                 idct_dc_add  =
2281                 idct_add     = h->h264dsp.h264_add_pixels4;
2282             } else {
2283                 idct_dc_add = h->h264dsp.h264_idct_dc_add;
2284                 idct_add    = h->h264dsp.h264_idct_add;
2285             }
2286             for (i = 0; i < 16; i++) {
2287                 uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
2288                 const int dir      = h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[i]];
2289
2290                 if (transform_bypass && h->sps.profile_idc == 244 && dir <= 1) {
2291                     h->hpc.pred4x4_add[dir](ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2292                 } else {
2293                     uint8_t *topright;
2294                     int nnz, tr;
2295                     uint64_t tr_high;
2296                     if (dir == DIAG_DOWN_LEFT_PRED || dir == VERT_LEFT_PRED) {
2297                         const int topright_avail = (h->topright_samples_available << i) & 0x8000;
2298                         assert(h->mb_y || linesize <= block_offset[i]);
2299                         if (!topright_avail) {
2300                             if (pixel_shift) {
2301                                 tr_high  = ((uint16_t *)ptr)[3 - linesize / 2] * 0x0001000100010001ULL;
2302                                 topright = (uint8_t *)&tr_high;
2303                             } else {
2304                                 tr       = ptr[3 - linesize] * 0x01010101u;
2305                                 topright = (uint8_t *)&tr;
2306                             }
2307                         } else
2308                             topright = ptr + (4 << pixel_shift) - linesize;
2309                     } else
2310                         topright = NULL;
2311
2312                     h->hpc.pred4x4[dir](ptr, topright, linesize);
2313                     nnz = h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]];
2314                     if (nnz) {
2315                         if (is_h264) {
2316                             if (nnz == 1 && dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
2317                                 idct_dc_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2318                             else
2319                                 idct_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
2320                         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER)
2321                             ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16 + p * 256, linesize, qscale, 0);
2322                     }
2323                 }
2324             }
2325         }
2326     } else {
2327         h->hpc.pred16x16[h->intra16x16_pred_mode](dest_y, linesize);
2328         if (is_h264) {
2329             if (h->non_zero_count_cache[scan8[LUMA_DC_BLOCK_INDEX + p]]) {
2330                 if (!transform_bypass)
2331                     h->h264dsp.h264_luma_dc_dequant_idct(h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2332                                                          h->mb_luma_dc[p],
2333                                                          h->dequant4_coeff[p][qscale][0]);
2334                 else {
2335                     static const uint8_t dc_mapping[16] = {
2336                          0 * 16,  1 * 16,  4 * 16,  5 * 16,
2337                          2 * 16,  3 * 16,  6 * 16,  7 * 16,
2338                          8 * 16,  9 * 16, 12 * 16, 13 * 16,
2339                         10 * 16, 11 * 16, 14 * 16, 15 * 16 };
2340                     for (i = 0; i < 16; i++)
2341                         dctcoef_set(h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2342                                     pixel_shift, dc_mapping[i],
2343                                     dctcoef_get(h->mb_luma_dc[p],
2344                                                 pixel_shift, i));
2345                 }
2346             }
2347         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER)
2348             ff_svq3_luma_dc_dequant_idct_c(h->mb + p * 256,
2349                                            h->mb_luma_dc[p], qscale);
2350     }
2351 }
2352
2353 static av_always_inline void hl_decode_mb_idct_luma(H264Context *h, int mb_type,
2354                                                     int is_h264, int simple,
2355                                                     int transform_bypass,
2356                                                     int pixel_shift,
2357                                                     int *block_offset,
2358                                                     int linesize,
2359                                                     uint8_t *dest_y, int p)
2360 {
2361     void (*idct_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
2362     int i;
2363     block_offset += 16 * p;
2364     if (!IS_INTRA4x4(mb_type)) {
2365         if (is_h264) {
2366             if (IS_INTRA16x16(mb_type)) {
2367                 if (transform_bypass) {
2368                     if (h->sps.profile_idc == 244 &&
2369                         (h->intra16x16_pred_mode == VERT_PRED8x8 ||
2370                          h->intra16x16_pred_mode == HOR_PRED8x8)) {
2371                         h->hpc.pred16x16_add[h->intra16x16_pred_mode](dest_y, block_offset,
2372                                                                       h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2373                                                                       linesize);
2374                     } else {
2375                         for (i = 0; i < 16; i++)
2376                             if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]] ||
2377                                 dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
2378                                 h->h264dsp.h264_add_pixels4(dest_y + block_offset[i],
2379                                                             h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift),
2380                                                             linesize);
2381                     }
2382                 } else {
2383                     h->h264dsp.h264_idct_add16intra(dest_y, block_offset,
2384                                                     h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2385                                                     linesize,
2386                                                     h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
2387                 }
2388             } else if (h->cbp & 15) {
2389                 if (transform_bypass) {
2390                     const int di = IS_8x8DCT(mb_type) ? 4 : 1;
2391                     idct_add = IS_8x8DCT(mb_type) ? h->h264dsp.h264_add_pixels8
2392                                                   : h->h264dsp.h264_add_pixels4;
2393                     for (i = 0; i < 16; i += di)
2394                         if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]])
2395                             idct_add(dest_y + block_offset[i],
2396                                      h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift),
2397                                      linesize);
2398                 } else {
2399                     if (IS_8x8DCT(mb_type))
2400                         h->h264dsp.h264_idct8_add4(dest_y, block_offset,
2401                                                    h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2402                                                    linesize,
2403                                                    h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
2404                     else
2405                         h->h264dsp.h264_idct_add16(dest_y, block_offset,
2406                                                    h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2407                                                    linesize,
2408                                                    h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
2409                 }
2410             }
2411         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER) {
2412             for (i = 0; i < 16; i++)
2413                 if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]] || h->mb[i * 16 + p * 256]) {
2414                     // FIXME benchmark weird rule, & below
2415                     uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
2416                     ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16 + p * 256, linesize,
2417                                        h->qscale, IS_INTRA(mb_type) ? 1 : 0);
2418                 }
2419         }
2420     }
2421 }
2422
2423 #define BITS   8
2424 #define SIMPLE 1
2425 #include "h264_mb_template.c"
2426
2427 #undef  BITS
2428 #define BITS   16
2429 #include "h264_mb_template.c"
2430
2431 #undef  SIMPLE
2432 #define SIMPLE 0
2433 #include "h264_mb_template.c"
2434
2435 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h)
2436 {
2437     const int mb_xy   = h->mb_xy;
2438     const int mb_type = h->cur_pic.mb_type[mb_xy];
2439     int is_complex    = CONFIG_SMALL || h->is_complex || IS_INTRA_PCM(mb_type) || h->qscale == 0;
2440
2441     if (CHROMA444) {
2442         if (is_complex || h->pixel_shift)
2443             hl_decode_mb_444_complex(h);
2444         else
2445             hl_decode_mb_444_simple_8(h);
2446     } else if (is_complex) {
2447         hl_decode_mb_complex(h);
2448     } else if (h->pixel_shift) {
2449         hl_decode_mb_simple_16(h);
2450     } else
2451         hl_decode_mb_simple_8(h);
2452 }
2453
2454 static int pred_weight_table(H264Context *h)
2455 {
2456     int list, i;
2457     int luma_def, chroma_def;
2458
2459     h->use_weight             = 0;
2460     h->use_weight_chroma      = 0;
2461     h->luma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(&h->gb);
2462     if (h->sps.chroma_format_idc)
2463         h->chroma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(&h->gb);
2464     luma_def   = 1 << h->luma_log2_weight_denom;
2465     chroma_def = 1 << h->chroma_log2_weight_denom;
2466
2467     for (list = 0; list < 2; list++) {
2468         h->luma_weight_flag[list]   = 0;
2469         h->chroma_weight_flag[list] = 0;
2470         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++) {
2471             int luma_weight_flag, chroma_weight_flag;
2472
2473             luma_weight_flag = get_bits1(&h->gb);
2474             if (luma_weight_flag) {
2475                 h->luma_weight[i][list][0] = get_se_golomb(&h->gb);
2476                 h->luma_weight[i][list][1] = get_se_golomb(&h->gb);
2477                 if (h->luma_weight[i][list][0] != luma_def ||
2478                     h->luma_weight[i][list][1] != 0) {
2479                     h->use_weight             = 1;
2480                     h->luma_weight_flag[list] = 1;
2481                 }
2482             } else {
2483                 h->luma_weight[i][list][0] = luma_def;
2484                 h->luma_weight[i][list][1] = 0;
2485             }
2486
2487             if (h->sps.chroma_format_idc) {
2488                 chroma_weight_flag = get_bits1(&h->gb);
2489                 if (chroma_weight_flag) {
2490                     int j;
2491                     for (j = 0; j < 2; j++) {
2492                         h->chroma_weight[i][list][j][0] = get_se_golomb(&h->gb);
2493                         h->chroma_weight[i][list][j][1] = get_se_golomb(&h->gb);
2494                         if (h->chroma_weight[i][list][j][0] != chroma_def ||
2495                             h->chroma_weight[i][list][j][1] != 0) {
2496                             h->use_weight_chroma = 1;
2497                             h->chroma_weight_flag[list] = 1;
2498                         }
2499                     }
2500                 } else {
2501                     int j;
2502                     for (j = 0; j < 2; j++) {
2503                         h->chroma_weight[i][list][j][0] = chroma_def;
2504                         h->chroma_weight[i][list][j][1] = 0;
2505                     }
2506                 }
2507             }
2508         }
2509         if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_B)
2510             break;
2511     }
2512     h->use_weight = h->use_weight || h->use_weight_chroma;
2513     return 0;
2514 }
2515
2516 /**
2517  * Initialize implicit_weight table.
2518  * @param field  0/1 initialize the weight for interlaced MBAFF
2519  *                -1 initializes the rest
2520  */
2521 static void implicit_weight_table(H264Context *h, int field)
2522 {
2523     int ref0, ref1, i, cur_poc, ref_start, ref_count0, ref_count1;
2524
2525     for (i = 0; i < 2; i++) {
2526         h->luma_weight_flag[i]   = 0;
2527         h->chroma_weight_flag[i] = 0;
2528     }
2529
2530     if (field < 0) {
2531         if (h->picture_structure == PICT_FRAME) {
2532             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
2533         } else {
2534             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure - 1];
2535         }
2536         if (h->ref_count[0] == 1 && h->ref_count[1] == 1 && !FRAME_MBAFF(h) &&
2537             h->ref_list[0][0].poc + h->ref_list[1][0].poc == 2 * cur_poc) {
2538             h->use_weight = 0;
2539             h->use_weight_chroma = 0;
2540             return;
2541         }
2542         ref_start  = 0;
2543         ref_count0 = h->ref_count[0];
2544         ref_count1 = h->ref_count[1];
2545     } else {
2546         cur_poc    = h->cur_pic_ptr->field_poc[field];
2547         ref_start  = 16;
2548         ref_count0 = 16 + 2 * h->ref_count[0];
2549         ref_count1 = 16 + 2 * h->ref_count[1];
2550     }
2551
2552     h->use_weight               = 2;
2553     h->use_weight_chroma        = 2;
2554     h->luma_log2_weight_denom   = 5;
2555     h->chroma_log2_weight_denom = 5;
2556
2557     for (ref0 = ref_start; ref0 < ref_count0; ref0++) {
2558         int poc0 = h->ref_list[0][ref0].poc;
2559         for (ref1 = ref_start; ref1 < ref_count1; ref1++) {
2560             int w = 32;
2561             if (!h->ref_list[0][ref0].long_ref && !h->ref_list[1][ref1].long_ref) {
2562                 int poc1 = h->ref_list[1][ref1].poc;
2563                 int td   = av_clip(poc1 - poc0, -128, 127);
2564                 if (td) {
2565                     int tb = av_clip(cur_poc - poc0, -128, 127);
2566                     int tx = (16384 + (FFABS(td) >> 1)) / td;
2567                     int dist_scale_factor = (tb * tx + 32) >> 8;
2568                     if (dist_scale_factor >= -64 && dist_scale_factor <= 128)
2569                         w = 64 - dist_scale_factor;
2570                 }
2571             }
2572             if (field < 0) {
2573                 h->implicit_weight[ref0][ref1][0] =
2574                 h->implicit_weight[ref0][ref1][1] = w;
2575             } else {
2576                 h->implicit_weight[ref0][ref1][field] = w;
2577             }
2578         }
2579     }
2580 }
2581
2582 /**
2583  * instantaneous decoder refresh.
2584  */
2585 static void idr(H264Context *h)
2586 {
2587     ff_h264_remove_all_refs(h);
2588     h->prev_frame_num        = 0;
2589     h->prev_frame_num_offset = 0;
2590     h->prev_poc_msb          =
2591     h->prev_poc_lsb          = 0;
2592 }
2593
2594 /* forget old pics after a seek */
2595 static void flush_change(H264Context *h)
2596 {
2597     int i;
2598     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
2599         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
2600     h->outputed_poc = h->next_outputed_poc = INT_MIN;
2601     h->prev_interlaced_frame = 1;
2602     idr(h);
2603     if (h->cur_pic_ptr)
2604         h->cur_pic_ptr->reference = 0;
2605     h->first_field = 0;
2606     memset(h->ref_list[0], 0, sizeof(h->ref_list[0]));
2607     memset(h->ref_list[1], 0, sizeof(h->ref_list[1]));
2608     memset(h->default_ref_list[0], 0, sizeof(h->default_ref_list[0]));
2609     memset(h->default_ref_list[1], 0, sizeof(h->default_ref_list[1]));
2610     ff_h264_reset_sei(h);
2611 }
2612
2613 /* forget old pics after a seek */
2614 static void flush_dpb(AVCodecContext *avctx)
2615 {
2616     H264Context *h = avctx->priv_data;
2617     int i;
2618
2619     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++) {
2620         if (h->delayed_pic[i])
2621             h->delayed_pic[i]->reference = 0;
2622         h->delayed_pic[i] = NULL;
2623     }
2624
2625     flush_change(h);
2626
2627     if (h->DPB)
2628         for (i = 0; i < MAX_PICTURE_COUNT; i++)
2629             unref_picture(h, &h->DPB[i]);
2630     h->cur_pic_ptr = NULL;
2631     unref_picture(h, &h->cur_pic);
2632
2633     h->mb_x = h->mb_y = 0;
2634
2635     h->parse_context.state             = -1;
2636     h->parse_context.frame_start_found = 0;
2637     h->parse_context.overread          = 0;
2638     h->parse_context.overread_index    = 0;
2639     h->parse_context.index             = 0;
2640     h->parse_context.last_index        = 0;
2641 }
2642
2643 static int init_poc(H264Context *h)
2644 {
2645     const int max_frame_num = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2646     int field_poc[2];
2647     Picture *cur = h->cur_pic_ptr;
2648
2649     h->frame_num_offset = h->prev_frame_num_offset;
2650     if (h->frame_num < h->prev_frame_num)
2651         h->frame_num_offset += max_frame_num;
2652
2653     if (h->sps.poc_type == 0) {
2654         const int max_poc_lsb = 1 << h->sps.log2_max_poc_lsb;
2655
2656         if (h->poc_lsb < h->prev_poc_lsb && h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb >= max_poc_lsb / 2)
2657             h->poc_msb = h->prev_poc_msb + max_poc_lsb;
2658         else if (h->poc_lsb > h->prev_poc_lsb && h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb < -max_poc_lsb / 2)
2659             h->poc_msb = h->prev_poc_msb - max_poc_lsb;
2660         else
2661             h->poc_msb = h->prev_poc_msb;
2662         field_poc[0] =
2663         field_poc[1] = h->poc_msb + h->poc_lsb;
2664         if (h->picture_structure == PICT_FRAME)
2665             field_poc[1] += h->delta_poc_bottom;
2666     } else if (h->sps.poc_type == 1) {
2667         int abs_frame_num, expected_delta_per_poc_cycle, expectedpoc;
2668         int i;
2669
2670         if (h->sps.poc_cycle_length != 0)
2671             abs_frame_num = h->frame_num_offset + h->frame_num;
2672         else
2673             abs_frame_num = 0;
2674
2675         if (h->nal_ref_idc == 0 && abs_frame_num > 0)
2676             abs_frame_num--;
2677
2678         expected_delta_per_poc_cycle = 0;
2679         for (i = 0; i < h->sps.poc_cycle_length; i++)
2680             // FIXME integrate during sps parse
2681             expected_delta_per_poc_cycle += h->sps.offset_for_ref_frame[i];
2682
2683         if (abs_frame_num > 0) {
2684             int poc_cycle_cnt          = (abs_frame_num - 1) / h->sps.poc_cycle_length;
2685             int frame_num_in_poc_cycle = (abs_frame_num - 1) % h->sps.poc_cycle_length;
2686
2687             expectedpoc = poc_cycle_cnt * expected_delta_per_poc_cycle;
2688             for (i = 0; i <= frame_num_in_poc_cycle; i++)
2689                 expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_ref_frame[i];
2690         } else
2691             expectedpoc = 0;
2692
2693         if (h->nal_ref_idc == 0)
2694             expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_non_ref_pic;
2695
2696         field_poc[0] = expectedpoc + h->delta_poc[0];
2697         field_poc[1] = field_poc[0] + h->sps.offset_for_top_to_bottom_field;
2698
2699         if (h->picture_structure == PICT_FRAME)
2700             field_poc[1] += h->delta_poc[1];
2701     } else {
2702         int poc = 2 * (h->frame_num_offset + h->frame_num);
2703
2704         if (!h->nal_ref_idc)
2705             poc--;
2706
2707         field_poc[0] = poc;
2708         field_poc[1] = poc;
2709     }
2710
2711     if (h->picture_structure != PICT_BOTTOM_FIELD)
2712         h->cur_pic_ptr->field_poc[0] = field_poc[0];
2713     if (h->picture_structure != PICT_TOP_FIELD)
2714         h->cur_pic_ptr->field_poc[1] = field_poc[1];
2715     cur->poc = FFMIN(cur->field_poc[0], cur->field_poc[1]);
2716
2717     return 0;
2718 }
2719
2720 /**
2721  * initialize scan tables
2722  */
2723 static void init_scan_tables(H264Context *h)
2724 {
2725     int i;
2726     for (i = 0; i < 16; i++) {
2727 #define T(x) (x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)
2728         h->zigzag_scan[i] = T(zigzag_scan[i]);
2729         h->field_scan[i]  = T(field_scan[i]);
2730 #undef T
2731     }
2732     for (i = 0; i < 64; i++) {
2733 #define T(x) (x >> 3) | ((x & 7) << 3)
2734         h->zigzag_scan8x8[i]       = T(ff_zigzag_direct[i]);
2735         h->zigzag_scan8x8_cavlc[i] = T(zigzag_scan8x8_cavlc[i]);
2736         h->field_scan8x8[i]        = T(field_scan8x8[i]);
2737         h->field_scan8x8_cavlc[i]  = T(field_scan8x8_cavlc[i]);
2738 #undef T
2739     }
2740     if (h->sps.transform_bypass) { // FIXME same ugly
2741         h->zigzag_scan_q0          = zigzag_scan;
2742         h->zigzag_scan8x8_q0       = ff_zigzag_direct;
2743         h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0 = zigzag_scan8x8_cavlc;
2744         h->field_scan_q0           = field_scan;
2745         h->field_scan8x8_q0        = field_scan8x8;
2746         h->field_scan8x8_cavlc_q0  = field_scan8x8_cavlc;
2747     } else {
2748         h->zigzag_scan_q0          = h->zigzag_scan;
2749         h->zigzag_scan8x8_q0       = h->zigzag_scan8x8;
2750         h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0 = h->zigzag_scan8x8_cavlc;
2751         h->field_scan_q0           = h->field_scan;
2752         h->field_scan8x8_q0        = h->field_scan8x8;
2753         h->field_scan8x8_cavlc_q0  = h->field_scan8x8_cavlc;
2754     }
2755 }
2756
2757 static int field_end(H264Context *h, int in_setup)
2758 {
2759     AVCodecContext *const avctx = h->avctx;
2760     int err = 0;
2761     h->mb_y = 0;
2762
2763     if (!in_setup && !h->droppable)
2764         ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
2765                                   h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2766
2767     if (CONFIG_H264_VDPAU_DECODER &&
2768         h->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU)
2769         ff_vdpau_h264_set_reference_frames(h);
2770
2771     if (in_setup || !(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2772         if (!h->droppable) {
2773             err = ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index);
2774             h->prev_poc_msb = h->poc_msb;
2775             h->prev_poc_lsb = h->poc_lsb;
2776         }
2777         h->prev_frame_num_offset = h->frame_num_offset;
2778         h->prev_frame_num        = h->frame_num;
2779         h->outputed_poc          = h->next_outputed_poc;
2780     }
2781
2782     if (avctx->hwaccel) {
2783         if (avctx->hwaccel->end_frame(avctx) < 0)
2784             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2785                    "hardware accelerator failed to decode picture\n");
2786     }
2787
2788     if (CONFIG_H264_VDPAU_DECODER &&
2789         h->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU)
2790         ff_vdpau_h264_picture_complete(h);
2791
2792     /*
2793      * FIXME: Error handling code does not seem to support interlaced
2794      * when slices span multiple rows
2795      * The ff_er_add_slice calls don't work right for bottom
2796      * fields; they cause massive erroneous error concealing
2797      * Error marking covers both fields (top and bottom).
2798      * This causes a mismatched s->error_count
2799      * and a bad error table. Further, the error count goes to
2800      * INT_MAX when called for bottom field, because mb_y is
2801      * past end by one (callers fault) and resync_mb_y != 0
2802      * causes problems for the first MB line, too.
2803      */
2804     if (!FIELD_PICTURE(h)) {
2805         h->er.cur_pic  = h->cur_pic_ptr;
2806         h->er.last_pic = h->ref_count[0] ? &h->ref_list[0][0] : NULL;
2807         h->er.next_pic = h->ref_count[1] ? &h->ref_list[1][0] : NULL;
2808         ff_er_frame_end(&h->er);
2809     }
2810     emms_c();
2811
2812     h->current_slice = 0;
2813
2814     return err;
2815 }
2816
2817 /**
2818  * Replicate H264 "master" context to thread contexts.
2819  */
2820 static int clone_slice(H264Context *dst, H264Context *src)
2821 {
2822     memcpy(dst->block_offset, src->block_offset, sizeof(dst->block_offset));
2823     dst->cur_pic_ptr = src->cur_pic_ptr;
2824     dst->cur_pic     = src->cur_pic;
2825     dst->linesize    = src->linesize;
2826     dst->uvlinesize  = src->uvlinesize;
2827     dst->first_field = src->first_field;
2828
2829     dst->prev_poc_msb          = src->prev_poc_msb;
2830     dst->prev_poc_lsb          = src->prev_poc_lsb;
2831     dst->prev_frame_num_offset = src->prev_frame_num_offset;
2832     dst->prev_frame_num        = src->prev_frame_num;
2833     dst->short_ref_count       = src->short_ref_count;
2834
2835     memcpy(dst->short_ref,        src->short_ref,        sizeof(dst->short_ref));
2836     memcpy(dst->long_ref,         src->long_ref,         sizeof(dst->long_ref));
2837     memcpy(dst->default_ref_list, src->default_ref_list, sizeof(dst->default_ref_list));
2838
2839     memcpy(dst->dequant4_coeff,   src->dequant4_coeff,   sizeof(src->dequant4_coeff));
2840     memcpy(dst->dequant8_coeff,   src->dequant8_coeff,   sizeof(src->dequant8_coeff));
2841
2842     return 0;
2843 }
2844
2845 /**
2846  * Compute profile from profile_idc and constraint_set?_flags.
2847  *
2848  * @param sps SPS
2849  *
2850  * @return profile as defined by FF_PROFILE_H264_*
2851  */
2852 int ff_h264_get_profile(SPS *sps)
2853 {
2854     int profile = sps->profile_idc;
2855
2856     switch (sps->profile_idc) {
2857     case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
2858         // constraint_set1_flag set to 1
2859         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 1) ? FF_PROFILE_H264_CONSTRAINED : 0;
2860         break;
2861     case FF_PROFILE_H264_HIGH_10:
2862     case FF_PROFILE_H264_HIGH_422:
2863     case FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE:
2864         // constraint_set3_flag set to 1
2865         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 3) ? FF_PROFILE_H264_INTRA : 0;
2866         break;
2867     }
2868
2869     return profile;
2870 }
2871
2872 static int h264_set_parameter_from_sps(H264Context *h)
2873 {
2874     if (h->flags & CODEC_FLAG_LOW_DELAY ||
2875         (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
2876          !h->sps.num_reorder_frames)) {
2877         if (h->avctx->has_b_frames > 1 || h->delayed_pic[0])
2878             av_log(h->avctx, AV_LOG_WARNING, "Delayed frames seen. "
2879                    "Reenabling low delay requires a codec flush.\n");
2880         else
2881             h->low_delay = 1;
2882     }
2883
2884     if (h->avctx->has_b_frames < 2)
2885         h->avctx->has_b_frames = !h->low_delay;
2886
2887     if (h->sps.bit_depth_luma != h->sps.bit_depth_chroma) {
2888         avpriv_request_sample(h->avctx,
2889                               "Different chroma and luma bit depth");
2890         return AVERROR_PATCHWELCOME;
2891     }
2892
2893     if (h->avctx->bits_per_raw_sample != h->sps.bit_depth_luma ||
2894         h->cur_chroma_format_idc      != h->sps.chroma_format_idc) {
2895         if (h->avctx->codec &&
2896             h->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU &&
2897             (h->sps.bit_depth_luma != 8 || h->sps.chroma_format_idc > 1)) {
2898             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
2899                    "VDPAU decoding does not support video colorspace.\n");
2900             return AVERROR_INVALIDDATA;
2901         }
2902         if (h->sps.bit_depth_luma >= 8 && h->sps.bit_depth_luma <= 10) {
2903             h->avctx->bits_per_raw_sample = h->sps.bit_depth_luma;
2904             h->cur_chroma_format_idc      = h->sps.chroma_format_idc;
2905             h->pixel_shift                = h->sps.bit_depth_luma > 8;
2906
2907             ff_h264dsp_init(&h->h264dsp, h->sps.bit_depth_luma,
2908                             h->sps.chroma_format_idc);
2909             ff_h264chroma_init(&h->h264chroma, h->sps.bit_depth_chroma);
2910             ff_h264qpel_init(&h->h264qpel, h->sps.bit_depth_luma);
2911             ff_h264_pred_init(&h->hpc, h->avctx->codec_id, h->sps.bit_depth_luma,
2912                               h->sps.chroma_format_idc);
2913             h->dsp.dct_bits = h->sps.bit_depth_luma > 8 ? 32 : 16;
2914             ff_dsputil_init(&h->dsp, h->avctx);
2915             ff_videodsp_init(&h->vdsp, h->sps.bit_depth_luma);
2916         } else {
2917             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported bit depth: %d\n",
2918                    h->sps.bit_depth_luma);
2919             return AVERROR_INVALIDDATA;
2920         }
2921     }
2922     return 0;
2923 }
2924
2925 static enum AVPixelFormat get_pixel_format(H264Context *h)
2926 {
2927     switch (h->sps.bit_depth_luma) {
2928     case 9:
2929         if (CHROMA444) {
2930             if (h->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2931                 return AV_PIX_FMT_GBRP9;
2932             } else
2933                 return AV_PIX_FMT_YUV444P9;
2934         } else if (CHROMA422(h))
2935             return AV_PIX_FMT_YUV422P9;
2936         else
2937             return AV_PIX_FMT_YUV420P9;
2938         break;
2939     case 10:
2940         if (CHROMA444) {
2941             if (h->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2942                 return AV_PIX_FMT_GBRP10;
2943             } else
2944                 return AV_PIX_FMT_YUV444P10;
2945         } else if (CHROMA422(h))
2946             return AV_PIX_FMT_YUV422P10;
2947         else
2948             return AV_PIX_FMT_YUV420P10;
2949         break;
2950     case 8:
2951         if (CHROMA444) {
2952             if (h->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2953                 return AV_PIX_FMT_GBRP;
2954             } else
2955                 return h->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ? AV_PIX_FMT_YUVJ444P
2956                                                                  : AV_PIX_FMT_YUV444P;
2957         } else if (CHROMA422(h)) {
2958             return h->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ? AV_PIX_FMT_YUVJ422P
2959                                                              : AV_PIX_FMT_YUV422P;
2960         } else {
2961             return h->avctx->get_format(h->avctx, h->avctx->codec->pix_fmts ?
2962                                         h->avctx->codec->pix_fmts :
2963                                         h->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ?
2964                                         h264_hwaccel_pixfmt_list_jpeg_420 :
2965                                         h264_hwaccel_pixfmt_list_420);
2966         }
2967         break;
2968     default:
2969         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
2970                "Unsupported bit depth: %d\n", h->sps.bit_depth_luma);
2971         return AVERROR_INVALIDDATA;
2972     }
2973 }
2974
2975 static int h264_slice_header_init(H264Context *h, int reinit)
2976 {
2977     int nb_slices = (HAVE_THREADS &&
2978                      h->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE) ?
2979                     h->avctx->thread_count : 1;
2980     int i;
2981
2982     avcodec_set_dimensions(h->avctx, h->width, h->height);
2983     h->avctx->sample_aspect_ratio = h->sps.sar;
2984     av_assert0(h->avctx->sample_aspect_ratio.den);
2985     av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(h->avctx->pix_fmt,
2986                                      &h->chroma_x_shift, &h->chroma_y_shift);
2987
2988     if (h->sps.timing_info_present_flag) {
2989         int64_t den = h->sps.time_scale;
2990         if (h->x264_build < 44U)
2991             den *= 2;
2992         av_reduce(&h->avctx->time_base.num, &h->avctx->time_base.den,
2993                   h->sps.num_units_in_tick, den, 1 << 30);
2994     }
2995
2996     h->avctx->hwaccel = ff_find_hwaccel(h->avctx->codec->id, h->avctx->pix_fmt);
2997
2998     if (reinit)
2999         free_tables(h, 0);
3000     h->first_field = 0;
3001     h->prev_interlaced_frame = 1;
3002
3003     init_scan_tables(h);
3004     if (ff_h264_alloc_tables(h) < 0) {
3005         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3006                "Could not allocate memory for h264\n");
3007         return AVERROR(ENOMEM);
3008     }
3009
3010     if (nb_slices > MAX_THREADS || (nb_slices > h->mb_height && h->mb_height)) {
3011         int max_slices;
3012         if (h->mb_height)
3013             max_slices = FFMIN(MAX_THREADS, h->mb_height);
3014         else
3015             max_slices = MAX_THREADS;
3016         av_log(h->avctx, AV_LOG_WARNING, "too many threads/slices (%d),"
3017                " reducing to %d\n", nb_slices, max_slices);
3018         nb_slices = max_slices;
3019     }
3020     h->slice_context_count = nb_slices;
3021
3022     if (!HAVE_THREADS || !(h->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE)) {
3023         if (context_init(h) < 0) {
3024             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "context_init() failed.\n");
3025             return -1;
3026         }
3027     } else {
3028         for (i = 1; i < h->slice_context_count; i++) {
3029             H264Context *c;
3030             c = h->thread_context[i] = av_mallocz(sizeof(H264Context));
3031             c->avctx       = h->avctx;
3032             c->dsp         = h->dsp;
3033             c->vdsp        = h->vdsp;
3034             c->h264dsp     = h->h264dsp;
3035             c->h264qpel    = h->h264qpel;
3036             c->h264chroma  = h->h264chroma;
3037             c->sps         = h->sps;
3038             c->pps         = h->pps;
3039             c->pixel_shift = h->pixel_shift;
3040             c->width       = h->width;
3041             c->height      = h->height;
3042             c->linesize    = h->linesize;
3043             c->uvlinesize  = h->uvlinesize;
3044             c->chroma_x_shift = h->chroma_x_shift;
3045             c->chroma_y_shift = h->chroma_y_shift;
3046             c->qscale      = h->qscale;
3047             c->droppable   = h->droppable;
3048             c->data_partitioning = h->data_partitioning;
3049             c->low_delay   = h->low_delay;
3050             c->mb_width    = h->mb_width;
3051             c->mb_height   = h->mb_height;
3052             c->mb_stride   = h->mb_stride;
3053             c->mb_num      = h->mb_num;
3054             c->flags       = h->flags;
3055             c->workaround_bugs = h->workaround_bugs;
3056             c->pict_type   = h->pict_type;
3057
3058             init_scan_tables(c);
3059             clone_tables(c, h, i);
3060             c->context_initialized = 1;
3061         }
3062
3063         for (i = 0; i < h->slice_context_count; i++)
3064             if (context_init(h->thread_context[i]) < 0) {
3065                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "context_init() failed.\n");
3066                 return -1;
3067             }
3068     }
3069
3070     h->context_initialized = 1;
3071
3072     return 0;
3073 }
3074
3075 /**
3076  * Decode a slice header.
3077  * This will also call ff_MPV_common_init() and frame_start() as needed.
3078  *
3079  * @param h h264context
3080  * @param h0 h264 master context (differs from 'h' when doing sliced based
3081  *           parallel decoding)
3082  *
3083  * @return 0 if okay, <0 if an error occurred, 1 if decoding must not be multithreaded
3084  */
3085 static int decode_slice_header(H264Context *h, H264Context *h0)
3086 {
3087     unsigned int first_mb_in_slice;
3088     unsigned int pps_id;
3089     int num_ref_idx_active_override_flag, max_refs, ret;
3090     unsigned int slice_type, tmp, i, j;
3091     int default_ref_list_done = 0;
3092     int last_pic_structure, last_pic_droppable;
3093     int needs_reinit = 0;
3094
3095     h->me.qpel_put = h->h264qpel.put_h264_qpel_pixels_tab;
3096     h->me.qpel_avg = h->h264qpel.avg_h264_qpel_pixels_tab;
3097
3098     first_mb_in_slice = get_ue_golomb(&h->gb);
3099
3100     if (first_mb_in_slice == 0) { // FIXME better field boundary detection
3101         if (h0->current_slice && FIELD_PICTURE(h)) {
3102             field_end(h, 1);
3103         }
3104
3105         h0->current_slice = 0;
3106         if (!h0->first_field) {
3107             if (h->cur_pic_ptr && !h->droppable) {
3108                 ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
3109                                           h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
3110             }
3111             h->cur_pic_ptr = NULL;
3112         }
3113     }
3114
3115     slice_type = get_ue_golomb_31(&h->gb);
3116     if (slice_type > 9) {
3117         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3118                "slice type too large (%d) at %d %d\n",
3119                h->slice_type, h->mb_x, h->mb_y);
3120         return -1;
3121     }
3122     if (slice_type > 4) {
3123         slice_type -= 5;
3124         h->slice_type_fixed = 1;
3125     } else
3126         h->slice_type_fixed = 0;
3127
3128     slice_type = golomb_to_pict_type[slice_type];
3129     if (slice_type == AV_PICTURE_TYPE_I ||
3130         (h0->current_slice != 0 && slice_type == h0->last_slice_type)) {
3131         default_ref_list_done = 1;
3132     }
3133     h->slice_type     = slice_type;
3134     h->slice_type_nos = slice_type & 3;
3135
3136     // to make a few old functions happy, it's wrong though
3137     h->pict_type = h->slice_type;
3138
3139     pps_id = get_ue_golomb(&h->gb);
3140     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
3141         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_id out of range\n");
3142         return -1;
3143     }
3144     if (!h0->pps_buffers[pps_id]) {
3145         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3146                "non-existing PPS %u referenced\n",
3147                pps_id);
3148         return -1;
3149     }
3150     h->pps = *h0->pps_buffers[pps_id];
3151
3152     if (!h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]) {
3153         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3154                "non-existing SPS %u referenced\n",
3155                h->pps.sps_id);
3156         return -1;
3157     }
3158
3159     if (h->pps.sps_id != h->current_sps_id ||
3160         h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]->new) {
3161         h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]->new = 0;
3162
3163         h->current_sps_id = h->pps.sps_id;
3164         h->sps            = *h0->sps_buffers[h->pps.sps_id];
3165
3166         if (h->bit_depth_luma    != h->sps.bit_depth_luma ||
3167             h->chroma_format_idc != h->sps.chroma_format_idc) {
3168             h->bit_depth_luma    = h->sps.bit_depth_luma;
3169             h->chroma_format_idc = h->sps.chroma_format_idc;
3170             needs_reinit         = 1;
3171         }
3172         if ((ret = h264_set_parameter_from_sps(h)) < 0)
3173             return ret;
3174     }
3175
3176     h->avctx->profile = ff_h264_get_profile(&h->sps);
3177     h->avctx->level   = h->sps.level_idc;
3178     h->avctx->refs    = h->sps.ref_frame_count;
3179
3180     if (h->mb_width  != h->sps.mb_width ||
3181         h->mb_height != h->sps.mb_height * (2 - h->sps.frame_mbs_only_flag))
3182         needs_reinit = 1;
3183
3184     h->mb_width  = h->sps.mb_width;
3185     h->mb_height = h->sps.mb_height * (2 - h->sps.frame_mbs_only_flag);
3186     h->mb_num    = h->mb_width * h->mb_height;
3187     h->mb_stride = h->mb_width + 1;
3188
3189     h->b_stride = h->mb_width * 4;
3190
3191     h->chroma_y_shift = h->sps.chroma_format_idc <= 1; // 400 uses yuv420p
3192
3193     h->width = 16 * h->mb_width - (2 >> CHROMA444) * FFMIN(h->sps.crop_right, (8 << CHROMA444) - 1);
3194     if (h->sps.frame_mbs_only_flag)
3195         h->height = 16 * h->mb_height - (1 << h->chroma_y_shift) * FFMIN(h->sps.crop_bottom, (16 >> h->chroma_y_shift) - 1);
3196     else
3197         h->height = 16 * h->mb_height - (2 << h->chroma_y_shift) * FFMIN(h->sps.crop_bottom, (16 >> h->chroma_y_shift) - 1);
3198
3199     if (FFALIGN(h->avctx->width,  16) == h->width &&
3200         FFALIGN(h->avctx->height, 16) == h->height) {
3201         h->width  = h->avctx->width;
3202         h->height = h->avctx->height;
3203     }
3204
3205     if (h->sps.video_signal_type_present_flag) {
3206         h->avctx->color_range = h->sps.full_range ? AVCOL_RANGE_JPEG
3207                                                   : AVCOL_RANGE_MPEG;
3208         if (h->sps.colour_description_present_flag) {
3209             if (h->avctx->colorspace != h->sps.colorspace)
3210                 needs_reinit = 1;
3211             h->avctx->color_primaries = h->sps.color_primaries;
3212             h->avctx->color_trc       = h->sps.color_trc;
3213             h->avctx->colorspace      = h->sps.colorspace;
3214         }
3215     }
3216
3217     if (h->context_initialized &&
3218         (h->width  != h->avctx->width   ||
3219          h->height != h->avctx->height  ||
3220          needs_reinit)) {
3221
3222         if (h != h0) {
3223             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "changing width/height on "
3224                    "slice %d\n", h0->current_slice + 1);
3225             return AVERROR_INVALIDDATA;
3226         }
3227
3228         flush_change(h);
3229
3230         if ((ret = get_pixel_format(h)) < 0)
3231             return ret;
3232         h->avctx->pix_fmt = ret;
3233
3234         av_log(h->avctx, AV_LOG_INFO, "Reinit context to %dx%d, "
3235                "pix_fmt: %d\n", h->width, h->height, h->avctx->pix_fmt);
3236
3237         if ((ret = h264_slice_header_init(h, 1)) < 0) {
3238             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3239                    "h264_slice_header_init() failed\n");
3240             return ret;
3241         }
3242     }
3243     if (!h->context_initialized) {
3244         if (h != h0) {
3245             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3246                    "Cannot (re-)initialize context during parallel decoding.\n");
3247             return -1;
3248         }
3249
3250         if ((ret = get_pixel_format(h)) < 0)
3251             return ret;
3252         h->avctx->pix_fmt = ret;
3253
3254         if ((ret = h264_slice_header_init(h, 0)) < 0) {
3255             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3256                    "h264_slice_header_init() failed\n");
3257             return ret;
3258         }
3259     }
3260
3261     if (h == h0 && h->dequant_coeff_pps != pps_id) {
3262         h->dequant_coeff_pps = pps_id;
3263         init_dequant_tables(h);
3264     }
3265
3266     h->frame_num = get_bits(&h->gb, h->sps.log2_max_frame_num);
3267
3268     h->mb_mbaff        = 0;
3269     h->mb_aff_frame    = 0;
3270     last_pic_structure = h0->picture_structure;
3271     last_pic_droppable = h0->droppable;
3272     h->droppable       = h->nal_ref_idc == 0;
3273     if (h->sps.frame_mbs_only_flag) {
3274         h->picture_structure = PICT_FRAME;
3275     } else {
3276         if (get_bits1(&h->gb)) { // field_pic_flag
3277             h->picture_structure = PICT_TOP_FIELD + get_bits1(&h->gb); // bottom_field_flag
3278         } else {
3279             h->picture_structure = PICT_FRAME;
3280             h->mb_aff_frame      = h->sps.mb_aff;
3281         }
3282     }
3283     h->mb_field_decoding_flag = h->picture_structure != PICT_FRAME;
3284
3285     if (h0->current_slice != 0) {
3286         if (last_pic_structure != h->picture_structure ||
3287             last_pic_droppable != h->droppable) {
3288             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3289                    "Changing field mode (%d -> %d) between slices is not allowed\n",
3290                    last_pic_structure, h->picture_structure);
3291             h->picture_structure = last_pic_structure;
3292             h->droppable         = last_pic_droppable;
3293             return AVERROR_INVALIDDATA;
3294         } else if (!h0->cur_pic_ptr) {
3295             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3296                    "unset cur_pic_ptr on %d. slice\n",
3297                    h0->current_slice + 1);
3298             return AVERROR_INVALIDDATA;
3299         }
3300     } else {
3301         /* Shorten frame num gaps so we don't have to allocate reference
3302          * frames just to throw them away */
3303         if (h->frame_num != h->prev_frame_num) {
3304             int unwrap_prev_frame_num = h->prev_frame_num;
3305             int max_frame_num         = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
3306
3307             if (unwrap_prev_frame_num > h->frame_num)
3308                 unwrap_prev_frame_num -= max_frame_num;
3309
3310             if ((h->frame_num - unwrap_prev_frame_num) > h->sps.ref_frame_count) {
3311                 unwrap_prev_frame_num = (h->frame_num - h->sps.ref_frame_count) - 1;
3312                 if (unwrap_prev_frame_num < 0)
3313                     unwrap_prev_frame_num += max_frame_num;
3314
3315                 h->prev_frame_num = unwrap_prev_frame_num;
3316             }
3317         }
3318
3319         /* See if we have a decoded first field looking for a pair...
3320          * Here, we're using that to see if we should mark previously
3321          * decode frames as "finished".
3322          * We have to do that before the "dummy" in-between frame allocation,
3323          * since that can modify s->current_picture_ptr. */
3324         if (h0->first_field) {
3325             assert(h0->cur_pic_ptr);
3326             assert(h0->cur_pic_ptr->f.data[0]);
3327             assert(h0->cur_pic_ptr->reference != DELAYED_PIC_REF);
3328
3329             /* figure out if we have a complementary field pair */
3330             if (!FIELD_PICTURE(h) || h->picture_structure == last_pic_structure) {
3331                 /* Previous field is unmatched. Don't display it, but let it
3332                  * remain for reference if marked as such. */
3333                 if (!last_pic_droppable && last_pic_structure != PICT_FRAME) {
3334                     ff_thread_report_progress(&h0->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
3335                                               last_pic_structure == PICT_TOP_FIELD);
3336                 }
3337             } else {
3338                 if (h0->cur_pic_ptr->frame_num != h->frame_num) {
3339                     /* This and previous field were reference, but had
3340                      * different frame_nums. Consider this field first in
3341                      * pair. Throw away previous field except for reference
3342                      * purposes. */
3343                     if (!last_pic_droppable && last_pic_structure != PICT_FRAME) {
3344                         ff_thread_report_progress(&h0->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
3345                                                   last_pic_structure == PICT_TOP_FIELD);
3346                     }
3347                 } else {
3348                     /* Second field in complementary pair */
3349                     if (!((last_pic_structure   == PICT_TOP_FIELD &&
3350                            h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD) ||
3351                           (last_pic_structure   == PICT_BOTTOM_FIELD &&
3352                            h->picture_structure == PICT_TOP_FIELD))) {
3353                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
3354                                "Invalid field mode combination %d/%d\n",
3355                                last_pic_structure, h->picture_structure);
3356                         h->picture_structure = last_pic_structure;
3357                         h->droppable         = last_pic_droppable;
3358                         return AVERROR_INVALIDDATA;
3359                     } else if (last_pic_droppable != h->droppable) {
3360                         avpriv_request_sample(h->avctx,
3361                                               "Found reference and non-reference fields in the same frame, which");
3362                         h->picture_structure = last_pic_structure;
3363                         h->droppable         = last_pic_droppable;
3364                         return AVERROR_PATCHWELCOME;
3365                     }
3366                 }
3367             }
3368         }
3369
3370         while (h->frame_num != h->prev_frame_num &&
3371                h->frame_num != (h->prev_frame_num + 1) % (1 << h->sps.log2_max_frame_num)) {
3372             Picture *prev = h->short_ref_count ? h->short_ref[0] : NULL;
3373             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Frame num gap %d %d\n",
3374                    h->frame_num, h->prev_frame_num);
3375             if (h264_frame_start(h) < 0)
3376                 return -1;
3377             h->prev_frame_num++;
3378             h->prev_frame_num %= 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
3379             h->cur_pic_ptr->frame_num = h->prev_frame_num;
3380             ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX, 0);
3381             ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX, 1);
3382             if ((ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, 1)) < 0 &&
3383                 h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
3384                 return ret;
3385             if (ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index) < 0 &&
3386                 (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
3387                 return AVERROR_INVALIDDATA;
3388             /* Error concealment: if a ref is missing, copy the previous ref in its place.
3389              * FIXME: avoiding a memcpy would be nice, but ref handling makes many assumptions
3390              * about there being no actual duplicates.
3391              * FIXME: this doesn't copy padding for out-of-frame motion vectors.  Given we're
3392              * concealing a lost frame, this probably isn't noticeable by comparison, but it should
3393              * be fixed. */
3394             if (h->short_ref_count) {
3395                 if (prev) {
3396                     av_image_copy(h->short_ref[0]->f.data, h->short_ref[0]->f.linesize,
3397                                   (const uint8_t **)prev->f.data, prev->f.linesize,
3398                                   h->avctx->pix_fmt, h->mb_width * 16, h->mb_height * 16);
3399                     h->short_ref[0]->poc = prev->poc + 2;
3400                 }
3401                 h->short_ref[0]->frame_num = h->prev_frame_num;
3402             }
3403         }
3404
3405         /* See if we have a decoded first field looking for a pair...
3406          * We're using that to see whether to continue decoding in that
3407          * frame, or to allocate a new one. */
3408         if (h0->first_field) {
3409             assert(h0->cur_pic_ptr);
3410             assert(h0->cur_pic_ptr->f.data[0]);
3411             assert(h0->cur_pic_ptr->reference != DELAYED_PIC_REF);
3412
3413             /* figure out if we have a complementary field pair */
3414             if (!FIELD_PICTURE(h) || h->picture_structure == last_pic_structure) {
3415                 /* Previous field is unmatched. Don't display it, but let it
3416                  * remain for reference if marked as such. */
3417                 h0->cur_pic_ptr = NULL;
3418                 h0->first_field = FIELD_PICTURE(h);
3419             } else {
3420                 if (h0->cur_pic_ptr->frame_num != h->frame_num) {
3421                     /* This and the previous field had different frame_nums.
3422                      * Consider this field first in pair. Throw away previous
3423   &nbs