remove unused left_border field from context.
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264.h
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... encoder/decoder
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 libavcodec/h264.h
24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 codec.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #ifndef AVCODEC_H264_H
29 #define AVCODEC_H264_H
30
31 #include "libavutil/intreadwrite.h"
32 #include "dsputil.h"
33 #include "cabac.h"
34 #include "mpegvideo.h"
35 #include "h264pred.h"
36 #include "rectangle.h"
37
38 #define interlaced_dct interlaced_dct_is_a_bad_name
39 #define mb_intra mb_intra_is_not_initialized_see_mb_type
40
41 #define LUMA_DC_BLOCK_INDEX   25
42 #define CHROMA_DC_BLOCK_INDEX 26
43
44 #define CHROMA_DC_COEFF_TOKEN_VLC_BITS 8
45 #define COEFF_TOKEN_VLC_BITS           8
46 #define TOTAL_ZEROS_VLC_BITS           9
47 #define CHROMA_DC_TOTAL_ZEROS_VLC_BITS 3
48 #define RUN_VLC_BITS                   3
49 #define RUN7_VLC_BITS                  6
50
51 #define MAX_SPS_COUNT 32
52 #define MAX_PPS_COUNT 256
53
54 #define MAX_MMCO_COUNT 66
55
56 #define MAX_DELAYED_PIC_COUNT 16
57
58 /* Compiling in interlaced support reduces the speed
59  * of progressive decoding by about 2%. */
60 #define ALLOW_INTERLACE
61
62 #define ALLOW_NOCHROMA
63
64 #define FMO 0
65
66 /**
67  * The maximum number of slices supported by the decoder.
68  * must be a power of 2
69  */
70 #define MAX_SLICES 16
71
72 #ifdef ALLOW_INTERLACE
73 #define MB_MBAFF h->mb_mbaff
74 #define MB_FIELD h->mb_field_decoding_flag
75 #define FRAME_MBAFF h->mb_aff_frame
76 #define FIELD_PICTURE (s->picture_structure != PICT_FRAME)
77 #else
78 #define MB_MBAFF 0
79 #define MB_FIELD 0
80 #define FRAME_MBAFF 0
81 #define FIELD_PICTURE 0
82 #undef  IS_INTERLACED
83 #define IS_INTERLACED(mb_type) 0
84 #endif
85 #define FIELD_OR_MBAFF_PICTURE (FRAME_MBAFF || FIELD_PICTURE)
86
87 #ifdef ALLOW_NOCHROMA
88 #define CHROMA h->sps.chroma_format_idc
89 #else
90 #define CHROMA 1
91 #endif
92
93 #ifndef CABAC
94 #define CABAC h->pps.cabac
95 #endif
96
97 #define EXTENDED_SAR          255
98
99 #define MB_TYPE_REF0       MB_TYPE_ACPRED //dirty but it fits in 16 bit
100 #define MB_TYPE_8x8DCT     0x01000000
101 #define IS_REF0(a)         ((a) & MB_TYPE_REF0)
102 #define IS_8x8DCT(a)       ((a) & MB_TYPE_8x8DCT)
103
104 /**
105  * Value of Picture.reference when Picture is not a reference picture, but
106  * is held for delayed output.
107  */
108 #define DELAYED_PIC_REF 4
109
110
111 /* NAL unit types */
112 enum {
113     NAL_SLICE=1,
114     NAL_DPA,
115     NAL_DPB,
116     NAL_DPC,
117     NAL_IDR_SLICE,
118     NAL_SEI,
119     NAL_SPS,
120     NAL_PPS,
121     NAL_AUD,
122     NAL_END_SEQUENCE,
123     NAL_END_STREAM,
124     NAL_FILLER_DATA,
125     NAL_SPS_EXT,
126     NAL_AUXILIARY_SLICE=19
127 };
128
129 /**
130  * SEI message types
131  */
132 typedef enum {
133     SEI_BUFFERING_PERIOD             =  0, ///< buffering period (H.264, D.1.1)
134     SEI_TYPE_PIC_TIMING              =  1, ///< picture timing
135     SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED  =  5, ///< unregistered user data
136     SEI_TYPE_RECOVERY_POINT          =  6  ///< recovery point (frame # to decoder sync)
137 } SEI_Type;
138
139 /**
140  * pic_struct in picture timing SEI message
141  */
142 typedef enum {
143     SEI_PIC_STRUCT_FRAME             = 0, ///<  0: %frame
144     SEI_PIC_STRUCT_TOP_FIELD         = 1, ///<  1: top field
145     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_FIELD      = 2, ///<  2: bottom field
146     SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM        = 3, ///<  3: top field, bottom field, in that order
147     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP        = 4, ///<  4: bottom field, top field, in that order
148     SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP    = 5, ///<  5: top field, bottom field, top field repeated, in that order
149     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM = 6, ///<  6: bottom field, top field, bottom field repeated, in that order
150     SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING    = 7, ///<  7: %frame doubling
151     SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING    = 8  ///<  8: %frame tripling
152 } SEI_PicStructType;
153
154 /**
155  * Sequence parameter set
156  */
157 typedef struct SPS{
158
159     int profile_idc;
160     int level_idc;
161     int chroma_format_idc;
162     int transform_bypass;              ///< qpprime_y_zero_transform_bypass_flag
163     int log2_max_frame_num;            ///< log2_max_frame_num_minus4 + 4
164     int poc_type;                      ///< pic_order_cnt_type
165     int log2_max_poc_lsb;              ///< log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4
166     int delta_pic_order_always_zero_flag;
167     int offset_for_non_ref_pic;
168     int offset_for_top_to_bottom_field;
169     int poc_cycle_length;              ///< num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle
170     int ref_frame_count;               ///< num_ref_frames
171     int gaps_in_frame_num_allowed_flag;
172     int mb_width;                      ///< pic_width_in_mbs_minus1 + 1
173     int mb_height;                     ///< pic_height_in_map_units_minus1 + 1
174     int frame_mbs_only_flag;
175     int mb_aff;                        ///<mb_adaptive_frame_field_flag
176     int direct_8x8_inference_flag;
177     int crop;                   ///< frame_cropping_flag
178     unsigned int crop_left;            ///< frame_cropping_rect_left_offset
179     unsigned int crop_right;           ///< frame_cropping_rect_right_offset
180     unsigned int crop_top;             ///< frame_cropping_rect_top_offset
181     unsigned int crop_bottom;          ///< frame_cropping_rect_bottom_offset
182     int vui_parameters_present_flag;
183     AVRational sar;
184     int video_signal_type_present_flag;
185     int full_range;
186     int colour_description_present_flag;
187     enum AVColorPrimaries color_primaries;
188     enum AVColorTransferCharacteristic color_trc;
189     enum AVColorSpace colorspace;
190     int timing_info_present_flag;
191     uint32_t num_units_in_tick;
192     uint32_t time_scale;
193     int fixed_frame_rate_flag;
194     short offset_for_ref_frame[256]; //FIXME dyn aloc?
195     int bitstream_restriction_flag;
196     int num_reorder_frames;
197     int scaling_matrix_present;
198     uint8_t scaling_matrix4[6][16];
199     uint8_t scaling_matrix8[2][64];
200     int nal_hrd_parameters_present_flag;
201     int vcl_hrd_parameters_present_flag;
202     int pic_struct_present_flag;
203     int time_offset_length;
204     int cpb_cnt;                       ///< See H.264 E.1.2
205     int initial_cpb_removal_delay_length; ///< initial_cpb_removal_delay_length_minus1 +1
206     int cpb_removal_delay_length;      ///< cpb_removal_delay_length_minus1 + 1
207     int dpb_output_delay_length;       ///< dpb_output_delay_length_minus1 + 1
208     int bit_depth_luma;                ///< bit_depth_luma_minus8 + 8
209     int bit_depth_chroma;              ///< bit_depth_chroma_minus8 + 8
210     int residual_color_transform_flag; ///< residual_colour_transform_flag
211 }SPS;
212
213 /**
214  * Picture parameter set
215  */
216 typedef struct PPS{
217     unsigned int sps_id;
218     int cabac;                  ///< entropy_coding_mode_flag
219     int pic_order_present;      ///< pic_order_present_flag
220     int slice_group_count;      ///< num_slice_groups_minus1 + 1
221     int mb_slice_group_map_type;
222     unsigned int ref_count[2];  ///< num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
223     int weighted_pred;          ///< weighted_pred_flag
224     int weighted_bipred_idc;
225     int init_qp;                ///< pic_init_qp_minus26 + 26
226     int init_qs;                ///< pic_init_qs_minus26 + 26
227     int chroma_qp_index_offset[2];
228     int deblocking_filter_parameters_present; ///< deblocking_filter_parameters_present_flag
229     int constrained_intra_pred; ///< constrained_intra_pred_flag
230     int redundant_pic_cnt_present; ///< redundant_pic_cnt_present_flag
231     int transform_8x8_mode;     ///< transform_8x8_mode_flag
232     uint8_t scaling_matrix4[6][16];
233     uint8_t scaling_matrix8[2][64];
234     uint8_t chroma_qp_table[2][64];  ///< pre-scaled (with chroma_qp_index_offset) version of qp_table
235     int chroma_qp_diff;
236 }PPS;
237
238 /**
239  * Memory management control operation opcode.
240  */
241 typedef enum MMCOOpcode{
242     MMCO_END=0,
243     MMCO_SHORT2UNUSED,
244     MMCO_LONG2UNUSED,
245     MMCO_SHORT2LONG,
246     MMCO_SET_MAX_LONG,
247     MMCO_RESET,
248     MMCO_LONG,
249 } MMCOOpcode;
250
251 /**
252  * Memory management control operation.
253  */
254 typedef struct MMCO{
255     MMCOOpcode opcode;
256     int short_pic_num;  ///< pic_num without wrapping (pic_num & max_pic_num)
257     int long_arg;       ///< index, pic_num, or num long refs depending on opcode
258 } MMCO;
259
260 /**
261  * H264Context
262  */
263 typedef struct H264Context{
264     MpegEncContext s;
265     int nal_ref_idc;
266     int nal_unit_type;
267     uint8_t *rbsp_buffer[2];
268     unsigned int rbsp_buffer_size[2];
269
270     /**
271       * Used to parse AVC variant of h264
272       */
273     int is_avc; ///< this flag is != 0 if codec is avc1
274     int nal_length_size; ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
275
276     int chroma_qp[2]; //QPc
277
278     int qp_thresh;      ///< QP threshold to skip loopfilter
279
280     int prev_mb_skipped;
281     int next_mb_skipped;
282
283     //prediction stuff
284     int chroma_pred_mode;
285     int intra16x16_pred_mode;
286
287     int topleft_mb_xy;
288     int top_mb_xy;
289     int topright_mb_xy;
290     int left_mb_xy[2];
291
292     int topleft_type;
293     int top_type;
294     int topright_type;
295     int left_type[2];
296
297     const uint8_t * left_block;
298     int topleft_partition;
299
300     int8_t intra4x4_pred_mode_cache[5*8];
301     int8_t (*intra4x4_pred_mode);
302     H264PredContext hpc;
303     unsigned int topleft_samples_available;
304     unsigned int top_samples_available;
305     unsigned int topright_samples_available;
306     unsigned int left_samples_available;
307     uint8_t (*top_borders[2])[16+2*8];
308
309     /**
310      * non zero coeff count cache.
311      * is 64 if not available.
312      */
313     DECLARE_ALIGNED_8(uint8_t, non_zero_count_cache)[6*8];
314
315     /*
316     .UU.YYYY
317     .UU.YYYY
318     .vv.YYYY
319     .VV.YYYY
320     */
321     uint8_t (*non_zero_count)[32];
322
323     /**
324      * Motion vector cache.
325      */
326     DECLARE_ALIGNED_16(int16_t, mv_cache)[2][5*8][2];
327     DECLARE_ALIGNED_8(int8_t, ref_cache)[2][5*8];
328 #define LIST_NOT_USED -1 //FIXME rename?
329 #define PART_NOT_AVAILABLE -2
330
331     /**
332      * is 1 if the specific list MV&references are set to 0,0,-2.
333      */
334     int mv_cache_clean[2];
335
336     /**
337      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
338      */
339     int neighbor_transform_size;
340
341     /**
342      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
343      * block_offset[24..47] for field macroblocks
344      */
345     int block_offset[2*(16+8)];
346
347     uint32_t *mb2b_xy; //FIXME are these 4 a good idea?
348     uint32_t *mb2br_xy;
349     int b_stride; //FIXME use s->b4_stride
350
351     int mb_linesize;   ///< may be equal to s->linesize or s->linesize*2, for mbaff
352     int mb_uvlinesize;
353
354     int emu_edge_width;
355     int emu_edge_height;
356
357     SPS *sps_buffers[MAX_SPS_COUNT];
358     SPS sps; ///< current sps
359
360     PPS *pps_buffers[MAX_PPS_COUNT];
361     /**
362      * current pps
363      */
364     PPS pps; //FIXME move to Picture perhaps? (->no) do we need that?
365
366     uint32_t dequant4_buffer[6][52][16];
367     uint32_t dequant8_buffer[2][52][64];
368     uint32_t (*dequant4_coeff[6])[16];
369     uint32_t (*dequant8_coeff[2])[64];
370     int dequant_coeff_pps;     ///< reinit tables when pps changes
371
372     int slice_num;
373     uint16_t *slice_table_base;
374     uint16_t *slice_table;     ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
375     int slice_type;
376     int slice_type_nos;        ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
377     int slice_type_fixed;
378
379     //interlacing specific flags
380     int mb_aff_frame;
381     int mb_field_decoding_flag;
382     int mb_mbaff;              ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
383
384     DECLARE_ALIGNED_8(uint16_t, sub_mb_type)[4];
385
386     //POC stuff
387     int poc_lsb;
388     int poc_msb;
389     int delta_poc_bottom;
390     int delta_poc[2];
391     int frame_num;
392     int prev_poc_msb;             ///< poc_msb of the last reference pic for POC type 0
393     int prev_poc_lsb;             ///< poc_lsb of the last reference pic for POC type 0
394     int frame_num_offset;         ///< for POC type 2
395     int prev_frame_num_offset;    ///< for POC type 2
396     int prev_frame_num;           ///< frame_num of the last pic for POC type 1/2
397
398     /**
399      * frame_num for frames or 2*frame_num+1 for field pics.
400      */
401     int curr_pic_num;
402
403     /**
404      * max_frame_num or 2*max_frame_num for field pics.
405      */
406     int max_pic_num;
407
408     //Weighted pred stuff
409     int use_weight;
410     int use_weight_chroma;
411     int luma_log2_weight_denom;
412     int chroma_log2_weight_denom;
413     //The following 2 can be changed to int8_t but that causes 10cpu cycles speedloss
414     int luma_weight[2][48][2];
415     int chroma_weight[2][48][2][2];
416     int implicit_weight[48][48];
417
418     //deblock
419     int deblocking_filter;         ///< disable_deblocking_filter_idc with 1<->0
420     int slice_alpha_c0_offset;
421     int slice_beta_offset;
422
423     int redundant_pic_count;
424
425     int direct_spatial_mv_pred;
426     int col_parity;
427     int col_fieldoff;
428     int dist_scale_factor[16];
429     int dist_scale_factor_field[2][32];
430     int map_col_to_list0[2][16+32];
431     int map_col_to_list0_field[2][2][16+32];
432
433     /**
434      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
435      */
436     unsigned int ref_count[2];   ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
437     unsigned int list_count;
438     uint8_t *list_counts;            ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
439     Picture *short_ref[32];
440     Picture *long_ref[32];
441     Picture default_ref_list[2][32]; ///< base reference list for all slices of a coded picture
442     Picture ref_list[2][48];         /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
443                                           Reordered version of default_ref_list
444                                           according to picture reordering in slice header */
445     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];  ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
446     Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT+2]; //FIXME size?
447     int outputed_poc;
448
449     /**
450      * memory management control operations buffer.
451      */
452     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
453     int mmco_index;
454
455     int long_ref_count;  ///< number of actual long term references
456     int short_ref_count; ///< number of actual short term references
457
458     //data partitioning
459     GetBitContext intra_gb;
460     GetBitContext inter_gb;
461     GetBitContext *intra_gb_ptr;
462     GetBitContext *inter_gb_ptr;
463
464     DECLARE_ALIGNED_16(DCTELEM, mb)[16*24];
465     DCTELEM mb_padding[256];        ///< as mb is addressed by scantable[i] and scantable is uint8_t we can either check that i is not too large or ensure that there is some unused stuff after mb
466
467     /**
468      * Cabac
469      */
470     CABACContext cabac;
471     uint8_t      cabac_state[460];
472     int          cabac_init_idc;
473
474     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0,1,2), 0x0? luma_cbp */
475     uint16_t     *cbp_table;
476     int cbp;
477     int top_cbp;
478     int left_cbp;
479     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
480     uint8_t     *chroma_pred_mode_table;
481     int         last_qscale_diff;
482     uint8_t     (*mvd_table[2])[2];
483     DECLARE_ALIGNED_16(uint8_t, mvd_cache)[2][5*8][2];
484     uint8_t     *direct_table;
485     uint8_t     direct_cache[5*8];
486
487     uint8_t zigzag_scan[16];
488     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
489     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
490     uint8_t field_scan[16];
491     uint8_t field_scan8x8[64];
492     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
493     const uint8_t *zigzag_scan_q0;
494     const uint8_t *zigzag_scan8x8_q0;
495     const uint8_t *zigzag_scan8x8_cavlc_q0;
496     const uint8_t *field_scan_q0;
497     const uint8_t *field_scan8x8_q0;
498     const uint8_t *field_scan8x8_cavlc_q0;
499
500     int x264_build;
501
502     /**
503      * @defgroup multithreading Members for slice based multithreading
504      * @{
505      */
506     struct H264Context *thread_context[MAX_THREADS];
507
508     /**
509      * current slice number, used to initalize slice_num of each thread/context
510      */
511     int current_slice;
512
513     /**
514      * Max number of threads / contexts.
515      * This is equal to AVCodecContext.thread_count unless
516      * multithreaded decoding is impossible, in which case it is
517      * reduced to 1.
518      */
519     int max_contexts;
520
521     /**
522      *  1 if the single thread fallback warning has already been
523      *  displayed, 0 otherwise.
524      */
525     int single_decode_warning;
526
527     int last_slice_type;
528     /** @} */
529
530     int mb_xy;
531
532     /**
533      * pic_struct in picture timing SEI message
534      */
535     SEI_PicStructType sei_pic_struct;
536
537     /**
538      * Complement sei_pic_struct
539      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
540      * However, soft telecined frames may have these values.
541      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
542      */
543     int prev_interlaced_frame;
544
545     /**
546      * Bit set of clock types for fields/frames in picture timing SEI message.
547      * For each found ct_type, appropriate bit is set (e.g., bit 1 for
548      * interlaced).
549      */
550     int sei_ct_type;
551
552     /**
553      * dpb_output_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.2.2
554      */
555     int sei_dpb_output_delay;
556
557     /**
558      * cpb_removal_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.1.2
559      */
560     int sei_cpb_removal_delay;
561
562     /**
563      * recovery_frame_cnt from SEI message
564      *
565      * Set to -1 if no recovery point SEI message found or to number of frames
566      * before playback synchronizes. Frames having recovery point are key
567      * frames.
568      */
569     int sei_recovery_frame_cnt;
570
571     int is_complex;
572
573     int luma_weight_flag[2];   ///< 7.4.3.2 luma_weight_lX_flag
574     int chroma_weight_flag[2]; ///< 7.4.3.2 chroma_weight_lX_flag
575
576     // Timestamp stuff
577     int sei_buffering_period_present;  ///< Buffering period SEI flag
578     int initial_cpb_removal_delay[32]; ///< Initial timestamps for CPBs
579
580     //SVQ3 specific fields
581     int halfpel_flag;
582     int thirdpel_flag;
583     int unknown_svq3_flag;
584     int next_slice_index;
585     uint32_t svq3_watermark_key;
586 }H264Context;
587
588
589 extern const uint8_t ff_h264_chroma_qp[52];
590
591 void ff_svq3_luma_dc_dequant_idct_c(DCTELEM *block, int qp);
592
593 void ff_svq3_add_idct_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride, int qp, int dc);
594
595 /**
596  * Decode SEI
597  */
598 int ff_h264_decode_sei(H264Context *h);
599
600 /**
601  * Decode SPS
602  */
603 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(H264Context *h);
604
605 /**
606  * Decode PPS
607  */
608 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(H264Context *h, int bit_length);
609
610 /**
611  * Decodes a network abstraction layer unit.
612  * @param consumed is the number of bytes used as input
613  * @param length is the length of the array
614  * @param dst_length is the number of decoded bytes FIXME here or a decode rbsp tailing?
615  * @returns decoded bytes, might be src+1 if no escapes
616  */
617 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src, int *dst_length, int *consumed, int length);
618
619 /**
620  * identifies the exact end of the bitstream
621  * @return the length of the trailing, or 0 if damaged
622  */
623 int ff_h264_decode_rbsp_trailing(H264Context *h, const uint8_t *src);
624
625 /**
626  * frees any data that may have been allocated in the H264 context like SPS, PPS etc.
627  */
628 av_cold void ff_h264_free_context(H264Context *h);
629
630 /**
631  * reconstructs bitstream slice_type.
632  */
633 int ff_h264_get_slice_type(const H264Context *h);
634
635 /**
636  * allocates tables.
637  * needs width/height
638  */
639 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
640
641 /**
642  * fills the default_ref_list.
643  */
644 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h);
645
646 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h);
647 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h);
648 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
649
650 /**
651  * Executes the reference picture marking (memory management control operations).
652  */
653 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count);
654
655 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb);
656
657
658 /**
659  * checks if the top & left blocks are available if needed & changes the dc mode so it only uses the available blocks.
660  */
661 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h);
662
663 /**
664  * checks if the top & left blocks are available if needed & changes the dc mode so it only uses the available blocks.
665  */
666 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode);
667
668 void ff_h264_write_back_intra_pred_mode(H264Context *h);
669 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h);
670 int ff_h264_frame_start(H264Context *h);
671 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx);
672 av_cold int ff_h264_decode_end(AVCodecContext *avctx);
673 av_cold void ff_h264_decode_init_vlc(void);
674
675 /**
676  * decodes a macroblock
677  * @returns 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
678  */
679 int ff_h264_decode_mb_cavlc(H264Context *h);
680
681 /**
682  * decodes a CABAC coded macroblock
683  * @returns 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
684  */
685 int ff_h264_decode_mb_cabac(H264Context *h);
686
687 void ff_h264_init_cabac_states(H264Context *h);
688
689 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(H264Context * const h);
690 void ff_h264_direct_ref_list_init(H264Context * const h);
691 void ff_h264_pred_direct_motion(H264Context * const h, int *mb_type);
692
693 void ff_h264_filter_mb_fast( H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
694 void ff_h264_filter_mb( H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
695
696 /**
697  * Reset SEI values at the beginning of the frame.
698  *
699  * @param h H.264 context.
700  */
701 void ff_h264_reset_sei(H264Context *h);
702
703
704 /*
705 o-o o-o
706  / / /
707 o-o o-o
708  ,---'
709 o-o o-o
710  / / /
711 o-o o-o
712 */
713 //This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
714 static const uint8_t scan8[16 + 2*4]={
715  4+1*8, 5+1*8, 4+2*8, 5+2*8,
716  6+1*8, 7+1*8, 6+2*8, 7+2*8,
717  4+3*8, 5+3*8, 4+4*8, 5+4*8,
718  6+3*8, 7+3*8, 6+4*8, 7+4*8,
719  1+1*8, 2+1*8,
720  1+2*8, 2+2*8,
721  1+4*8, 2+4*8,
722  1+5*8, 2+5*8,
723 };
724
725 static av_always_inline uint32_t pack16to32(int a, int b){
726 #if HAVE_BIGENDIAN
727    return (b&0xFFFF) + (a<<16);
728 #else
729    return (a&0xFFFF) + (b<<16);
730 #endif
731 }
732
733 static av_always_inline uint16_t pack8to16(int a, int b){
734 #if HAVE_BIGENDIAN
735    return (b&0xFF) + (a<<8);
736 #else
737    return (a&0xFF) + (b<<8);
738 #endif
739 }
740
741 /**
742  * gets the chroma qp.
743  */
744 static inline int get_chroma_qp(H264Context *h, int t, int qscale){
745     return h->pps.chroma_qp_table[t][qscale];
746 }
747
748 static inline void pred_pskip_motion(H264Context * const h, int * const mx, int * const my);
749
750 static void fill_decode_neighbors(H264Context *h, int mb_type){
751     MpegEncContext * const s = &h->s;
752     const int mb_xy= h->mb_xy;
753     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
754     static const uint8_t left_block_options[4][16]={
755         {0,1,2,3,7,10,8,11,7+0*8, 7+1*8, 7+2*8, 7+3*8, 2+0*8, 2+3*8, 2+1*8, 2+2*8},
756         {2,2,3,3,8,11,8,11,7+2*8, 7+2*8, 7+3*8, 7+3*8, 2+1*8, 2+2*8, 2+1*8, 2+2*8},
757         {0,0,1,1,7,10,7,10,7+0*8, 7+0*8, 7+1*8, 7+1*8, 2+0*8, 2+3*8, 2+0*8, 2+3*8},
758         {0,2,0,2,7,10,7,10,7+0*8, 7+2*8, 7+0*8, 7+2*8, 2+0*8, 2+3*8, 2+0*8, 2+3*8}
759     };
760
761     h->topleft_partition= -1;
762
763     top_xy     = mb_xy  - (s->mb_stride << MB_FIELD);
764
765     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
766      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
767
768     topleft_xy = top_xy - 1;
769     topright_xy= top_xy + 1;
770     left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy-1;
771     h->left_block = left_block_options[0];
772     if(FRAME_MBAFF){
773         const int left_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]);
774         const int curr_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(mb_type);
775         if(s->mb_y&1){
776             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
777                 left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy - s->mb_stride - 1;
778                 if (curr_mb_field_flag) {
779                     left_xy[1] += s->mb_stride;
780                     h->left_block = left_block_options[3];
781                 } else {
782                     topleft_xy += s->mb_stride;
783                     // take top left mv from the middle of the mb, as opposed to all other modes which use the bottom right partition
784                     h->topleft_partition = 0;
785                     h->left_block = left_block_options[1];
786                 }
787             }
788         }else{
789             if(curr_mb_field_flag){
790                 topleft_xy  += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy - 1]>>7)&1)-1);
791                 topright_xy += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy + 1]>>7)&1)-1);
792                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy    ]>>7)&1)-1);
793             }
794             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
795                 if (curr_mb_field_flag) {
796                     left_xy[1] += s->mb_stride;
797                     h->left_block = left_block_options[3];
798                 } else {
799                     h->left_block = left_block_options[2];
800                 }
801             }
802         }
803     }
804
805     h->topleft_mb_xy = topleft_xy;
806     h->top_mb_xy     = top_xy;
807     h->topright_mb_xy= topright_xy;
808     h->left_mb_xy[0] = left_xy[0];
809     h->left_mb_xy[1] = left_xy[1];
810     //FIXME do we need all in the context?
811
812     h->topleft_type = s->current_picture.mb_type[topleft_xy] ;
813     h->top_type     = s->current_picture.mb_type[top_xy]     ;
814     h->topright_type= s->current_picture.mb_type[topright_xy];
815     h->left_type[0] = s->current_picture.mb_type[left_xy[0]] ;
816     h->left_type[1] = s->current_picture.mb_type[left_xy[1]] ;
817
818     if(h->slice_table[topleft_xy ] != h->slice_num) h->topleft_type = 0;
819     if(h->slice_table[top_xy     ] != h->slice_num) h->top_type     = 0;
820     if(h->slice_table[topright_xy] != h->slice_num) h->topright_type= 0;
821     if(h->slice_table[left_xy[0] ] != h->slice_num) h->left_type[0] = h->left_type[1] = 0;
822 }
823
824 static void fill_decode_caches(H264Context *h, int mb_type){
825     MpegEncContext * const s = &h->s;
826     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
827     int topleft_type, top_type, topright_type, left_type[2];
828     const uint8_t * left_block= h->left_block;
829     int i;
830
831     topleft_xy   = h->topleft_mb_xy ;
832     top_xy       = h->top_mb_xy     ;
833     topright_xy  = h->topright_mb_xy;
834     left_xy[0]   = h->left_mb_xy[0] ;
835     left_xy[1]   = h->left_mb_xy[1] ;
836     topleft_type = h->topleft_type  ;
837     top_type     = h->top_type      ;
838     topright_type= h->topright_type ;
839     left_type[0] = h->left_type[0]  ;
840     left_type[1] = h->left_type[1]  ;
841
842     if(!IS_SKIP(mb_type)){
843         if(IS_INTRA(mb_type)){
844             int type_mask= h->pps.constrained_intra_pred ? IS_INTRA(-1) : -1;
845             h->topleft_samples_available=
846             h->top_samples_available=
847             h->left_samples_available= 0xFFFF;
848             h->topright_samples_available= 0xEEEA;
849
850             if(!(top_type & type_mask)){
851                 h->topleft_samples_available= 0xB3FF;
852                 h->top_samples_available= 0x33FF;
853                 h->topright_samples_available= 0x26EA;
854             }
855             if(IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(left_type[0])){
856                 if(IS_INTERLACED(mb_type)){
857                     if(!(left_type[0] & type_mask)){
858                         h->topleft_samples_available&= 0xDFFF;
859                         h->left_samples_available&= 0x5FFF;
860                     }
861                     if(!(left_type[1] & type_mask)){
862                         h->topleft_samples_available&= 0xFF5F;
863                         h->left_samples_available&= 0xFF5F;
864                     }
865                 }else{
866                     int left_typei = s->current_picture.mb_type[left_xy[0] + s->mb_stride];
867
868                     assert(left_xy[0] == left_xy[1]);
869                     if(!((left_typei & type_mask) && (left_type[0] & type_mask))){
870                         h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
871                         h->left_samples_available&= 0x5F5F;
872                     }
873                 }
874             }else{
875                 if(!(left_type[0] & type_mask)){
876                     h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
877                     h->left_samples_available&= 0x5F5F;
878                 }
879             }
880
881             if(!(topleft_type & type_mask))
882                 h->topleft_samples_available&= 0x7FFF;
883
884             if(!(topright_type & type_mask))
885                 h->topright_samples_available&= 0xFBFF;
886
887             if(IS_INTRA4x4(mb_type)){
888                 if(IS_INTRA4x4(top_type)){
889                     AV_COPY32(h->intra4x4_pred_mode_cache+4+8*0, h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[top_xy]);
890                 }else{
891                     h->intra4x4_pred_mode_cache[4+8*0]=
892                     h->intra4x4_pred_mode_cache[5+8*0]=
893                     h->intra4x4_pred_mode_cache[6+8*0]=
894                     h->intra4x4_pred_mode_cache[7+8*0]= 2 - 3*!(top_type & type_mask);
895                 }
896                 for(i=0; i<2; i++){
897                     if(IS_INTRA4x4(left_type[i])){
898                         int8_t *mode= h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[left_xy[i]];
899                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]= mode[6-left_block[0+2*i]];
900                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= mode[6-left_block[1+2*i]];
901                     }else{
902                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]=
903                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= 2 - 3*!(left_type[i] & type_mask);
904                     }
905                 }
906             }
907         }
908
909
910 /*
911 0 . T T. T T T T
912 1 L . .L . . . .
913 2 L . .L . . . .
914 3 . T TL . . . .
915 4 L . .L . . . .
916 5 L . .. . . . .
917 */
918 //FIXME constraint_intra_pred & partitioning & nnz (let us hope this is just a typo in the spec)
919     if(top_type){
920         AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], &h->non_zero_count[top_xy][4+3*8]);
921             h->non_zero_count_cache[1+8*0]= h->non_zero_count[top_xy][1+1*8];
922             h->non_zero_count_cache[2+8*0]= h->non_zero_count[top_xy][2+1*8];
923
924             h->non_zero_count_cache[1+8*3]= h->non_zero_count[top_xy][1+2*8];
925             h->non_zero_count_cache[2+8*3]= h->non_zero_count[top_xy][2+2*8];
926     }else {
927             h->non_zero_count_cache[1+8*0]=
928             h->non_zero_count_cache[2+8*0]=
929
930             h->non_zero_count_cache[1+8*3]=
931             h->non_zero_count_cache[2+8*3]=
932             AV_WN32A(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 0x40404040);
933     }
934
935     for (i=0; i<2; i++) {
936         if(left_type[i]){
937             h->non_zero_count_cache[3+8*1 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+0+2*i]];
938             h->non_zero_count_cache[3+8*2 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+1+2*i]];
939                 h->non_zero_count_cache[0+8*1 +   8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+4+2*i]];
940                 h->non_zero_count_cache[0+8*4 +   8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+5+2*i]];
941         }else{
942                 h->non_zero_count_cache[3+8*1 + 2*8*i]=
943                 h->non_zero_count_cache[3+8*2 + 2*8*i]=
944                 h->non_zero_count_cache[0+8*1 +   8*i]=
945                 h->non_zero_count_cache[0+8*4 +   8*i]= CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 64;
946         }
947     }
948
949     if( CABAC ) {
950         // top_cbp
951         if(top_type) {
952             h->top_cbp = h->cbp_table[top_xy];
953         } else {
954             h->top_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x1CF : 0x00F;
955         }
956         // left_cbp
957         if (left_type[0]) {
958             h->left_cbp = (h->cbp_table[left_xy[0]] & 0x1f0)
959                         |  ((h->cbp_table[left_xy[0]]>>(left_block[0]&(~1)))&2)
960                         | (((h->cbp_table[left_xy[1]]>>(left_block[2]&(~1)))&2) << 2);
961         } else {
962             h->left_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x1CF : 0x00F;
963         }
964     }
965     }
966
967 #if 1
968     if(IS_INTER(mb_type) || (IS_DIRECT(mb_type) && h->direct_spatial_mv_pred)){
969         int list;
970         for(list=0; list<h->list_count; list++){
971             if(!USES_LIST(mb_type, list)){
972                 /*if(!h->mv_cache_clean[list]){
973                     memset(h->mv_cache [list],  0, 8*5*2*sizeof(int16_t)); //FIXME clean only input? clean at all?
974                     memset(h->ref_cache[list], PART_NOT_AVAILABLE, 8*5*sizeof(int8_t));
975                     h->mv_cache_clean[list]= 1;
976                 }*/
977                 continue;
978             }
979             assert(!(IS_DIRECT(mb_type) && !h->direct_spatial_mv_pred));
980
981             h->mv_cache_clean[list]= 0;
982
983             if(USES_LIST(top_type, list)){
984                 const int b_xy= h->mb2b_xy[top_xy] + 3*h->b_stride;
985                 AV_COPY128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + 0]);
986                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]=
987                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 1 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*top_xy + 2];
988                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 2 - 1*8]=
989                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 3 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*top_xy + 3];
990             }else{
991                 AV_ZERO128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
992                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], ((top_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE)&0xFF)*0x01010101);
993             }
994
995             if(mb_type & (MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x8)){
996             for(i=0; i<2; i++){
997                 int cache_idx = scan8[0] - 1 + i*2*8;
998                 if(USES_LIST(left_type[i], list)){
999                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[i]] + 3;
1000                     const int b8_xy= 4*left_xy[i] + 1;
1001                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][cache_idx  ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[0+i*2]]);
1002                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][cache_idx+8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[1+i*2]]);
1003                         h->ref_cache[list][cache_idx  ]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[0+i*2]&~1)];
1004                         h->ref_cache[list][cache_idx+8]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[1+i*2]&~1)];
1005                 }else{
1006                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][cache_idx  ]);
1007                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][cache_idx+8]);
1008                     h->ref_cache[list][cache_idx  ]=
1009                     h->ref_cache[list][cache_idx+8]= (left_type[i]) ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1010                 }
1011             }
1012             }else{
1013                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1014                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[0]] + 3;
1015                     const int b8_xy= 4*left_xy[0] + 1;
1016                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[0]]);
1017                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[0]&~1)];
1018                 }else{
1019                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1]);
1020                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1]= left_type[0] ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1021                 }
1022             }
1023
1024             if(USES_LIST(topright_type, list)){
1025                 const int b_xy= h->mb2b_xy[topright_xy] + 3*h->b_stride;
1026                 AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy]);
1027                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*topright_xy + 2];
1028             }else{
1029                 AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] + 4 - 1*8]);
1030                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8]= topright_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1031             }
1032             if(h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8] < 0){
1033                 if(USES_LIST(topleft_type, list)){
1034                     const int b_xy = h->mb2b_xy [topleft_xy] + 3 + h->b_stride + (h->topleft_partition & 2*h->b_stride);
1035                     const int b8_xy= 4*topleft_xy + 1 + (h->topleft_partition & 2);
1036                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy]);
1037                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1038                 }else{
1039                     AV_ZERO32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]);
1040                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]= topleft_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1041                 }
1042             }
1043
1044             if((mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2)) && !FRAME_MBAFF)
1045                 continue;
1046
1047             if(!(mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2))) {
1048             h->ref_cache[list][scan8[4 ]] =
1049             h->ref_cache[list][scan8[12]] = PART_NOT_AVAILABLE;
1050             AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[4 ]]);
1051             AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[12]]);
1052
1053             if( CABAC ) {
1054                 /* XXX beurk, Load mvd */
1055                 if(USES_LIST(top_type, list)){
1056                     const int b_xy= h->mb2br_xy[top_xy];
1057                     AV_COPY64(h->mvd_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], h->mvd_table[list][b_xy + 0]);
1058                 }else{
1059                     AV_ZERO64(h->mvd_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1060                 }
1061                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1062                     const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[0]] + 6;
1063                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 0*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[0]]);
1064                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 1*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[1]]);
1065                 }else{
1066                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 0*8]);
1067                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 1*8]);
1068                 }
1069                 if(USES_LIST(left_type[1], list)){
1070                     const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[1]] + 6;
1071                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 2*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[2]]);
1072                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 3*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[3]]);
1073                 }else{
1074                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 2*8]);
1075                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 3*8]);
1076                 }
1077                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[4 ]]);
1078                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[12]]);
1079                 if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE){
1080                     fill_rectangle(&h->direct_cache[scan8[0]], 4, 4, 8, MB_TYPE_16x16>>1, 1);
1081
1082                     if(IS_DIRECT(top_type)){
1083                         AV_WN32A(&h->direct_cache[scan8[0] - 1*8], 0x01010101*(MB_TYPE_DIRECT2>>1));
1084                     }else if(IS_8X8(top_type)){
1085                         int b8_xy = 4*top_xy;
1086                         h->direct_cache[scan8[0] + 0 - 1*8]= h->direct_table[b8_xy + 2];
1087                         h->direct_cache[scan8[0] + 2 - 1*8]= h->direct_table[b8_xy + 3];
1088                     }else{
1089                         AV_WN32A(&h->direct_cache[scan8[0] - 1*8], 0x01010101*(MB_TYPE_16x16>>1));
1090                     }
1091
1092                     if(IS_DIRECT(left_type[0]))
1093                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1094                     else if(IS_8X8(left_type[0]))
1095                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= h->direct_table[4*left_xy[0] + 1 + (left_block[0]&~1)];
1096                     else
1097                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1098
1099                     if(IS_DIRECT(left_type[1]))
1100                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1101                     else if(IS_8X8(left_type[1]))
1102                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= h->direct_table[4*left_xy[1] + 1 + (left_block[2]&~1)];
1103                     else
1104                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1105                 }
1106             }
1107             }
1108             if(FRAME_MBAFF){
1109 #define MAP_MVS\
1110                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 - 1*8, topleft_type)\
1111                     MAP_F2F(scan8[0] + 0 - 1*8, top_type)\
1112                     MAP_F2F(scan8[0] + 1 - 1*8, top_type)\
1113                     MAP_F2F(scan8[0] + 2 - 1*8, top_type)\
1114                     MAP_F2F(scan8[0] + 3 - 1*8, top_type)\
1115                     MAP_F2F(scan8[0] + 4 - 1*8, topright_type)\
1116                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 0*8, left_type[0])\
1117                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 1*8, left_type[0])\
1118                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 2*8, left_type[1])\
1119                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 3*8, left_type[1])
1120                 if(MB_FIELD){
1121 #define MAP_F2F(idx, mb_type)\
1122                     if(!IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0){\
1123                         h->ref_cache[list][idx] <<= 1;\
1124                         h->mv_cache[list][idx][1] /= 2;\
1125                         h->mvd_cache[list][idx][1] >>=1;\
1126                     }
1127                     MAP_MVS
1128 #undef MAP_F2F
1129                 }else{
1130 #define MAP_F2F(idx, mb_type)\
1131                     if(IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0){\
1132                         h->ref_cache[list][idx] >>= 1;\
1133                         h->mv_cache[list][idx][1] <<= 1;\
1134                         h->mvd_cache[list][idx][1] <<= 1;\
1135                     }
1136                     MAP_MVS
1137 #undef MAP_F2F
1138                 }
1139             }
1140         }
1141     }
1142 #endif
1143
1144         h->neighbor_transform_size= !!IS_8x8DCT(top_type) + !!IS_8x8DCT(left_type[0]);
1145 }
1146
1147 /**
1148  *
1149  * @returns non zero if the loop filter can be skiped
1150  */
1151 static int fill_filter_caches(H264Context *h, int mb_type){
1152     MpegEncContext * const s = &h->s;
1153     const int mb_xy= h->mb_xy;
1154     int top_xy, left_xy[2];
1155     int top_type, left_type[2];
1156
1157     top_xy     = mb_xy  - (s->mb_stride << MB_FIELD);
1158
1159     //FIXME deblocking could skip the intra and nnz parts.
1160
1161     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
1162      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
1163
1164     left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy-1;
1165     if(FRAME_MBAFF){
1166         const int left_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]);
1167         const int curr_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(mb_type);
1168         if(s->mb_y&1){
1169             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
1170                 left_xy[0] -= s->mb_stride;
1171             }
1172         }else{
1173             if(curr_mb_field_flag){
1174                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy    ]>>7)&1)-1);
1175             }
1176             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
1177                 left_xy[1] += s->mb_stride;
1178             }
1179         }
1180     }
1181
1182     h->top_mb_xy = top_xy;
1183     h->left_mb_xy[0] = left_xy[0];
1184     h->left_mb_xy[1] = left_xy[1];
1185     {
1186         //for sufficiently low qp, filtering wouldn't do anything
1187         //this is a conservative estimate: could also check beta_offset and more accurate chroma_qp
1188         int qp_thresh = h->qp_thresh; //FIXME strictly we should store qp_thresh for each mb of a slice
1189         int qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
1190         if(qp <= qp_thresh
1191            && (left_xy[0]<0 || ((qp + s->current_picture.qscale_table[left_xy[0]] + 1)>>1) <= qp_thresh)
1192            && (top_xy   < 0 || ((qp + s->current_picture.qscale_table[top_xy    ] + 1)>>1) <= qp_thresh)){
1193             if(!FRAME_MBAFF)
1194                 return 1;
1195             if(   (left_xy[0]< 0            || ((qp + s->current_picture.qscale_table[left_xy[1]             ] + 1)>>1) <= qp_thresh)
1196                && (top_xy    < s->mb_stride || ((qp + s->current_picture.qscale_table[top_xy    -s->mb_stride] + 1)>>1) <= qp_thresh))
1197                 return 1;
1198         }
1199     }
1200
1201     if(h->deblocking_filter == 2){
1202         h->top_type    = top_type     = h->slice_table[top_xy     ] == h->slice_num ? s->current_picture.mb_type[top_xy]     : 0;
1203         h->left_type[0]= left_type[0] = h->slice_table[left_xy[0] ] == h->slice_num ? s->current_picture.mb_type[left_xy[0]] : 0;
1204         h->left_type[1]= left_type[1] = h->slice_table[left_xy[1] ] == h->slice_num ? s->current_picture.mb_type[left_xy[1]] : 0;
1205     }else{
1206         h->top_type    = top_type     = h->slice_table[top_xy     ] < 0xFFFF ? s->current_picture.mb_type[top_xy]     : 0;
1207         h->left_type[0]= left_type[0] = h->slice_table[left_xy[0] ] < 0xFFFF ? s->current_picture.mb_type[left_xy[0]] : 0;
1208         h->left_type[1]= left_type[1] = h->slice_table[left_xy[1] ] < 0xFFFF ? s->current_picture.mb_type[left_xy[1]] : 0;
1209     }
1210     if(IS_INTRA(mb_type))
1211         return 0;
1212
1213     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*1], &h->non_zero_count[mb_xy][ 0]);
1214     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*2], &h->non_zero_count[mb_xy][ 8]);
1215     AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[0+8*5], &h->non_zero_count[mb_xy][16]);
1216     AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*3], &h->non_zero_count[mb_xy][20]);
1217     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*4], &h->non_zero_count[mb_xy][24]);
1218
1219     h->cbp= h->cbp_table[mb_xy];
1220
1221     {
1222         int list;
1223         for(list=0; list<h->list_count; list++){
1224             int8_t *ref;
1225             int y, b_stride;
1226             int16_t (*mv_dst)[2];
1227             int16_t (*mv_src)[2];
1228
1229             if(!USES_LIST(mb_type, list)){
1230                 fill_rectangle(  h->mv_cache[list][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(0,0), 4);
1231                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 0]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1232                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 2]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1233                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 8]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1234                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[10]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1235                 continue;
1236             }
1237
1238             ref = &s->current_picture.ref_index[list][4*mb_xy];
1239             {
1240                 int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_num&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1241                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 0]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1242                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 2]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1243                 ref += 2;
1244                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 8]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1245                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[10]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1246             }
1247
1248             b_stride = h->b_stride;
1249             mv_dst   = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1250             mv_src   = &s->current_picture.motion_val[list][4*s->mb_x + 4*s->mb_y*b_stride];
1251             for(y=0; y<4; y++){
1252                 AV_COPY128(mv_dst + 8*y, mv_src + y*b_stride);
1253             }
1254
1255         }
1256     }
1257
1258
1259 /*
1260 0 . T T. T T T T
1261 1 L . .L . . . .
1262 2 L . .L . . . .
1263 3 . T TL . . . .
1264 4 L . .L . . . .
1265 5 L . .. . . . .
1266 */
1267 //FIXME constraint_intra_pred & partitioning & nnz (let us hope this is just a typo in the spec)
1268     if(top_type){
1269         AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], &h->non_zero_count[top_xy][4+3*8]);
1270     }
1271
1272     if(left_type[0]){
1273         h->non_zero_count_cache[3+8*1]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+0*8];
1274         h->non_zero_count_cache[3+8*2]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+1*8];
1275         h->non_zero_count_cache[3+8*3]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+2*8];
1276         h->non_zero_count_cache[3+8*4]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+3*8];
1277     }
1278
1279     // CAVLC 8x8dct requires NNZ values for residual decoding that differ from what the loop filter needs
1280     if(!CABAC && h->pps.transform_8x8_mode){
1281         if(IS_8x8DCT(top_type)){
1282             h->non_zero_count_cache[4+8*0]=
1283             h->non_zero_count_cache[5+8*0]= h->cbp_table[top_xy] & 4;
1284             h->non_zero_count_cache[6+8*0]=
1285             h->non_zero_count_cache[7+8*0]= h->cbp_table[top_xy] & 8;
1286         }
1287         if(IS_8x8DCT(left_type[0])){
1288             h->non_zero_count_cache[3+8*1]=
1289             h->non_zero_count_cache[3+8*2]= h->cbp_table[left_xy[0]]&2; //FIXME check MBAFF
1290         }
1291         if(IS_8x8DCT(left_type[1])){
1292             h->non_zero_count_cache[3+8*3]=
1293             h->non_zero_count_cache[3+8*4]= h->cbp_table[left_xy[1]]&8; //FIXME check MBAFF
1294         }
1295
1296         if(IS_8x8DCT(mb_type)){
1297             h->non_zero_count_cache[scan8[0   ]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1   ]]=
1298             h->non_zero_count_cache[scan8[2   ]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3   ]]= h->cbp & 1;
1299
1300             h->non_zero_count_cache[scan8[0+ 4]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+ 4]]=
1301             h->non_zero_count_cache[scan8[2+ 4]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+ 4]]= h->cbp & 2;
1302
1303             h->non_zero_count_cache[scan8[0+ 8]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+ 8]]=
1304             h->non_zero_count_cache[scan8[2+ 8]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+ 8]]= h->cbp & 4;
1305
1306             h->non_zero_count_cache[scan8[0+12]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+12]]=
1307             h->non_zero_count_cache[scan8[2+12]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+12]]= h->cbp & 8;
1308         }
1309     }
1310
1311     if(IS_INTER(mb_type) || IS_DIRECT(mb_type)){
1312         int list;
1313         for(list=0; list<h->list_count; list++){
1314             if(USES_LIST(top_type, list)){
1315                 const int b_xy= h->mb2b_xy[top_xy] + 3*h->b_stride;
1316                 const int b8_xy= 4*top_xy + 2;
1317                 int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_table[top_xy]&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1318                 AV_COPY128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + 0]);
1319                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]=
1320                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 1 - 1*8]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 0]];
1321                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 2 - 1*8]=
1322                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 3 - 1*8]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 1]];
1323             }else{
1324                 AV_ZERO128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1325                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1326             }
1327
1328             if(!IS_INTERLACED(mb_type^left_type[0])){
1329                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1330                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[0]] + 3;
1331                     const int b8_xy= 4*left_xy[0] + 1;
1332                     int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_table[left_xy[0]]&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1333                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 + 0 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*0]);
1334                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 + 8 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*1]);
1335                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 +16 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*2]);
1336                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 +24 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*3]);
1337                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 0 ]=
1338                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 8 ]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 2*0]];
1339                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 +16 ]=
1340                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 +24 ]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 2*1]];
1341                 }else{
1342                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 + 0 ]);
1343                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 + 8 ]);
1344                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 +16 ]);
1345                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 +24 ]);
1346                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 0  ]=
1347                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 8  ]=
1348                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 16 ]=
1349                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 24 ]= LIST_NOT_USED;
1350                 }
1351             }
1352         }
1353     }
1354
1355     return 0;
1356 }
1357
1358 /**
1359  * gets the predicted intra4x4 prediction mode.
1360  */
1361 static inline int pred_intra_mode(H264Context *h, int n){
1362     const int index8= scan8[n];
1363     const int left= h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 1];
1364     const int top = h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
1365     const int min= FFMIN(left, top);
1366
1367     tprintf(h->s.avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left ,top, min);
1368
1369     if(min<0) return DC_PRED;
1370     else      return min;
1371 }
1372
1373 static inline void write_back_non_zero_count(H264Context *h){
1374     const int mb_xy= h->mb_xy;
1375
1376     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][ 0], &h->non_zero_count_cache[0+8*1]);
1377     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][ 8], &h->non_zero_count_cache[0+8*2]);
1378     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][16], &h->non_zero_count_cache[0+8*5]);
1379     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][20], &h->non_zero_count_cache[4+8*3]);
1380     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][24], &h->non_zero_count_cache[0+8*4]);
1381 }
1382
1383 static inline void write_back_motion(H264Context *h, int mb_type){
1384     MpegEncContext * const s = &h->s;
1385     const int b_xy = 4*s->mb_x + 4*s->mb_y*h->b_stride; //try mb2b(8)_xy
1386     const int b8_xy= 4*h->mb_xy;
1387     int list;
1388
1389     if(!USES_LIST(mb_type, 0))
1390         fill_rectangle(&s->current_picture.ref_index[0][b8_xy], 2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
1391
1392     for(list=0; list<h->list_count; list++){
1393         int y, b_stride;
1394         int16_t (*mv_dst)[2];
1395         int16_t (*mv_src)[2];
1396
1397         if(!USES_LIST(mb_type, list))
1398             continue;
1399
1400         b_stride = h->b_stride;
1401         mv_dst   = &s->current_picture.motion_val[list][b_xy];
1402         mv_src   = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1403         for(y=0; y<4; y++){
1404             AV_COPY128(mv_dst + y*b_stride, mv_src + 8*y);
1405         }
1406         if( CABAC ) {
1407             uint8_t (*mvd_dst)[2] = &h->mvd_table[list][FMO ? 8*h->mb_xy : h->mb2br_xy[h->mb_xy]];
1408             uint8_t (*mvd_src)[2] = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
1409             if(IS_SKIP(mb_type))
1410                 AV_ZERO128(mvd_dst);
1411             else{
1412             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8*3);
1413                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8*0);
1414                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8*1);
1415                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8*2);
1416             }
1417         }
1418
1419         {
1420             int8_t *ref_index = &s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1421             ref_index[0+0*2]= h->ref_cache[list][scan8[0]];
1422             ref_index[1+0*2]= h->ref_cache[list][scan8[4]];
1423             ref_index[0+1*2]= h->ref_cache[list][scan8[8]];
1424             ref_index[1+1*2]= h->ref_cache[list][scan8[12]];
1425         }
1426     }
1427
1428     if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE && CABAC){
1429         if(IS_8X8(mb_type)){
1430             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4*h->mb_xy];
1431             direct_table[1] = h->sub_mb_type[1]>>1;
1432             direct_table[2] = h->sub_mb_type[2]>>1;
1433             direct_table[3] = h->sub_mb_type[3]>>1;
1434         }
1435     }
1436 }
1437
1438 static inline int get_dct8x8_allowed(H264Context *h){
1439     if(h->sps.direct_8x8_inference_flag)
1440         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8                )*0x0001000100010001ULL));
1441     else
1442         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8|MB_TYPE_DIRECT2)*0x0001000100010001ULL));
1443 }
1444
1445 /**
1446  * decodes a P_SKIP or B_SKIP macroblock
1447  */
1448 static void decode_mb_skip(H264Context *h){
1449     MpegEncContext * const s = &h->s;
1450     const int mb_xy= h->mb_xy;
1451     int mb_type=0;
1452
1453     memset(h->non_zero_count[mb_xy], 0, 32);
1454     memset(h->non_zero_count_cache + 8, 0, 8*5); //FIXME ugly, remove pfui
1455
1456     if(MB_FIELD)
1457         mb_type|= MB_TYPE_INTERLACED;
1458
1459     if( h->slice_type_nos == FF_B_TYPE )
1460     {
1461         // just for fill_caches. pred_direct_motion will set the real mb_type
1462         mb_type|= MB_TYPE_L0L1|MB_TYPE_DIRECT2|MB_TYPE_SKIP;
1463         if(h->direct_spatial_mv_pred){
1464             fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1465         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1466         }
1467         ff_h264_pred_direct_motion(h, &mb_type);
1468         mb_type|= MB_TYPE_SKIP;
1469     }
1470     else
1471     {
1472         int mx, my;
1473         mb_type|= MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0|MB_TYPE_SKIP;
1474
1475         fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1476         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1477         pred_pskip_motion(h, &mx, &my);
1478         fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 1);
1479         fill_rectangle(  h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(mx,my), 4);
1480     }
1481
1482     write_back_motion(h, mb_type);
1483     s->current_picture.mb_type[mb_xy]= mb_type;
1484     s->current_picture.qscale_table[mb_xy]= s->qscale;
1485     h->slice_table[ mb_xy ]= h->slice_num;
1486     h->prev_mb_skipped= 1;
1487 }
1488
1489 #include "h264_mvpred.h" //For pred_pskip_motion()
1490
1491 #endif /* AVCODEC_H264_H */