Split *_type setting up, 4 cpu cycles faster.
[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     uint8_t left_border[2*(17+2*9)];
309
310     /**
311      * non zero coeff count cache.
312      * is 64 if not available.
313      */
314     DECLARE_ALIGNED_8(uint8_t, non_zero_count_cache)[6*8];
315
316     /*
317     .UU.YYYY
318     .UU.YYYY
319     .vv.YYYY
320     .VV.YYYY
321     */
322     uint8_t (*non_zero_count)[32];
323
324     /**
325      * Motion vector cache.
326      */
327     DECLARE_ALIGNED_16(int16_t, mv_cache)[2][5*8][2];
328     DECLARE_ALIGNED_8(int8_t, ref_cache)[2][5*8];
329 #define LIST_NOT_USED -1 //FIXME rename?
330 #define PART_NOT_AVAILABLE -2
331
332     /**
333      * is 1 if the specific list MV&references are set to 0,0,-2.
334      */
335     int mv_cache_clean[2];
336
337     /**
338      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
339      */
340     int neighbor_transform_size;
341
342     /**
343      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
344      * block_offset[24..47] for field macroblocks
345      */
346     int block_offset[2*(16+8)];
347
348     uint32_t *mb2b_xy; //FIXME are these 4 a good idea?
349     uint32_t *mb2br_xy;
350     int b_stride; //FIXME use s->b4_stride
351
352     int mb_linesize;   ///< may be equal to s->linesize or s->linesize*2, for mbaff
353     int mb_uvlinesize;
354
355     int emu_edge_width;
356     int emu_edge_height;
357
358     int halfpel_flag;
359     int thirdpel_flag;
360
361     int unknown_svq3_flag;
362     int next_slice_index;
363
364     SPS *sps_buffers[MAX_SPS_COUNT];
365     SPS sps; ///< current sps
366
367     PPS *pps_buffers[MAX_PPS_COUNT];
368     /**
369      * current pps
370      */
371     PPS pps; //FIXME move to Picture perhaps? (->no) do we need that?
372
373     uint32_t dequant4_buffer[6][52][16];
374     uint32_t dequant8_buffer[2][52][64];
375     uint32_t (*dequant4_coeff[6])[16];
376     uint32_t (*dequant8_coeff[2])[64];
377     int dequant_coeff_pps;     ///< reinit tables when pps changes
378
379     int slice_num;
380     uint16_t *slice_table_base;
381     uint16_t *slice_table;     ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
382     int slice_type;
383     int slice_type_nos;        ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
384     int slice_type_fixed;
385
386     //interlacing specific flags
387     int mb_aff_frame;
388     int mb_field_decoding_flag;
389     int mb_mbaff;              ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
390
391     DECLARE_ALIGNED_8(uint16_t, sub_mb_type)[4];
392
393     //POC stuff
394     int poc_lsb;
395     int poc_msb;
396     int delta_poc_bottom;
397     int delta_poc[2];
398     int frame_num;
399     int prev_poc_msb;             ///< poc_msb of the last reference pic for POC type 0
400     int prev_poc_lsb;             ///< poc_lsb of the last reference pic for POC type 0
401     int frame_num_offset;         ///< for POC type 2
402     int prev_frame_num_offset;    ///< for POC type 2
403     int prev_frame_num;           ///< frame_num of the last pic for POC type 1/2
404
405     /**
406      * frame_num for frames or 2*frame_num+1 for field pics.
407      */
408     int curr_pic_num;
409
410     /**
411      * max_frame_num or 2*max_frame_num for field pics.
412      */
413     int max_pic_num;
414
415     //Weighted pred stuff
416     int use_weight;
417     int use_weight_chroma;
418     int luma_log2_weight_denom;
419     int chroma_log2_weight_denom;
420     int luma_weight[2][48];
421     int luma_offset[2][48];
422     int chroma_weight[2][48][2];
423     int chroma_offset[2][48][2];
424     int implicit_weight[48][48];
425
426     //deblock
427     int deblocking_filter;         ///< disable_deblocking_filter_idc with 1<->0
428     int slice_alpha_c0_offset;
429     int slice_beta_offset;
430
431     int redundant_pic_count;
432
433     int direct_spatial_mv_pred;
434     int col_parity;
435     int col_fieldoff;
436     int dist_scale_factor[16];
437     int dist_scale_factor_field[2][32];
438     int map_col_to_list0[2][16+32];
439     int map_col_to_list0_field[2][2][16+32];
440
441     /**
442      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
443      */
444     unsigned int ref_count[2];   ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
445     unsigned int list_count;
446     uint8_t *list_counts;            ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
447     Picture *short_ref[32];
448     Picture *long_ref[32];
449     Picture default_ref_list[2][32]; ///< base reference list for all slices of a coded picture
450     Picture ref_list[2][48];         /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
451                                           Reordered version of default_ref_list
452                                           according to picture reordering in slice header */
453     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];  ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
454     Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT+2]; //FIXME size?
455     int outputed_poc;
456
457     /**
458      * memory management control operations buffer.
459      */
460     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
461     int mmco_index;
462
463     int long_ref_count;  ///< number of actual long term references
464     int short_ref_count; ///< number of actual short term references
465
466     //data partitioning
467     GetBitContext intra_gb;
468     GetBitContext inter_gb;
469     GetBitContext *intra_gb_ptr;
470     GetBitContext *inter_gb_ptr;
471
472     DECLARE_ALIGNED_16(DCTELEM, mb)[16*24];
473     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
474
475     /**
476      * Cabac
477      */
478     CABACContext cabac;
479     uint8_t      cabac_state[460];
480     int          cabac_init_idc;
481
482     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0,1,2), 0x0? luma_cbp */
483     uint16_t     *cbp_table;
484     int cbp;
485     int top_cbp;
486     int left_cbp;
487     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
488     uint8_t     *chroma_pred_mode_table;
489     int         last_qscale_diff;
490     uint8_t     (*mvd_table[2])[2];
491     DECLARE_ALIGNED_16(uint8_t, mvd_cache)[2][5*8][2];
492     uint8_t     *direct_table;
493     uint8_t     direct_cache[5*8];
494
495     uint8_t zigzag_scan[16];
496     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
497     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
498     uint8_t field_scan[16];
499     uint8_t field_scan8x8[64];
500     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
501     const uint8_t *zigzag_scan_q0;
502     const uint8_t *zigzag_scan8x8_q0;
503     const uint8_t *zigzag_scan8x8_cavlc_q0;
504     const uint8_t *field_scan_q0;
505     const uint8_t *field_scan8x8_q0;
506     const uint8_t *field_scan8x8_cavlc_q0;
507
508     int x264_build;
509
510     /**
511      * @defgroup multithreading Members for slice based multithreading
512      * @{
513      */
514     struct H264Context *thread_context[MAX_THREADS];
515
516     /**
517      * current slice number, used to initalize slice_num of each thread/context
518      */
519     int current_slice;
520
521     /**
522      * Max number of threads / contexts.
523      * This is equal to AVCodecContext.thread_count unless
524      * multithreaded decoding is impossible, in which case it is
525      * reduced to 1.
526      */
527     int max_contexts;
528
529     /**
530      *  1 if the single thread fallback warning has already been
531      *  displayed, 0 otherwise.
532      */
533     int single_decode_warning;
534
535     int last_slice_type;
536     /** @} */
537
538     int mb_xy;
539
540     uint32_t svq3_watermark_key;
541
542     /**
543      * pic_struct in picture timing SEI message
544      */
545     SEI_PicStructType sei_pic_struct;
546
547     /**
548      * Complement sei_pic_struct
549      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
550      * However, soft telecined frames may have these values.
551      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
552      */
553     int prev_interlaced_frame;
554
555     /**
556      * Bit set of clock types for fields/frames in picture timing SEI message.
557      * For each found ct_type, appropriate bit is set (e.g., bit 1 for
558      * interlaced).
559      */
560     int sei_ct_type;
561
562     /**
563      * dpb_output_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.2.2
564      */
565     int sei_dpb_output_delay;
566
567     /**
568      * cpb_removal_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.1.2
569      */
570     int sei_cpb_removal_delay;
571
572     /**
573      * recovery_frame_cnt from SEI message
574      *
575      * Set to -1 if no recovery point SEI message found or to number of frames
576      * before playback synchronizes. Frames having recovery point are key
577      * frames.
578      */
579     int sei_recovery_frame_cnt;
580
581     int is_complex;
582
583     int luma_weight_flag[2];   ///< 7.4.3.2 luma_weight_lX_flag
584     int chroma_weight_flag[2]; ///< 7.4.3.2 chroma_weight_lX_flag
585
586     // Timestamp stuff
587     int sei_buffering_period_present;  ///< Buffering period SEI flag
588     int initial_cpb_removal_delay[32]; ///< Initial timestamps for CPBs
589 }H264Context;
590
591
592 extern const uint8_t ff_h264_chroma_qp[52];
593
594 void ff_svq3_luma_dc_dequant_idct_c(DCTELEM *block, int qp);
595
596 void ff_svq3_add_idct_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride, int qp, int dc);
597
598 /**
599  * Decode SEI
600  */
601 int ff_h264_decode_sei(H264Context *h);
602
603 /**
604  * Decode SPS
605  */
606 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(H264Context *h);
607
608 /**
609  * Decode PPS
610  */
611 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(H264Context *h, int bit_length);
612
613 /**
614  * Decodes a network abstraction layer unit.
615  * @param consumed is the number of bytes used as input
616  * @param length is the length of the array
617  * @param dst_length is the number of decoded bytes FIXME here or a decode rbsp tailing?
618  * @returns decoded bytes, might be src+1 if no escapes
619  */
620 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src, int *dst_length, int *consumed, int length);
621
622 /**
623  * identifies the exact end of the bitstream
624  * @return the length of the trailing, or 0 if damaged
625  */
626 int ff_h264_decode_rbsp_trailing(H264Context *h, const uint8_t *src);
627
628 /**
629  * frees any data that may have been allocated in the H264 context like SPS, PPS etc.
630  */
631 av_cold void ff_h264_free_context(H264Context *h);
632
633 /**
634  * reconstructs bitstream slice_type.
635  */
636 int ff_h264_get_slice_type(const H264Context *h);
637
638 /**
639  * allocates tables.
640  * needs width/height
641  */
642 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
643
644 /**
645  * fills the default_ref_list.
646  */
647 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h);
648
649 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h);
650 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h);
651 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
652
653 /**
654  * Executes the reference picture marking (memory management control operations).
655  */
656 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count);
657
658 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb);
659
660
661 /**
662  * checks if the top & left blocks are available if needed & changes the dc mode so it only uses the available blocks.
663  */
664 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h);
665
666 /**
667  * checks if the top & left blocks are available if needed & changes the dc mode so it only uses the available blocks.
668  */
669 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode);
670
671 void ff_h264_write_back_intra_pred_mode(H264Context *h);
672 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h);
673 int ff_h264_frame_start(H264Context *h);
674 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx);
675 av_cold int ff_h264_decode_end(AVCodecContext *avctx);
676 av_cold void ff_h264_decode_init_vlc(void);
677
678 /**
679  * decodes a macroblock
680  * @returns 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
681  */
682 int ff_h264_decode_mb_cavlc(H264Context *h);
683
684 /**
685  * decodes a CABAC coded macroblock
686  * @returns 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
687  */
688 int ff_h264_decode_mb_cabac(H264Context *h);
689
690 void ff_h264_init_cabac_states(H264Context *h);
691
692 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(H264Context * const h);
693 void ff_h264_direct_ref_list_init(H264Context * const h);
694 void ff_h264_pred_direct_motion(H264Context * const h, int *mb_type);
695
696 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);
697 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);
698
699 /**
700  * Reset SEI values at the beginning of the frame.
701  *
702  * @param h H.264 context.
703  */
704 void ff_h264_reset_sei(H264Context *h);
705
706
707 /*
708 o-o o-o
709  / / /
710 o-o o-o
711  ,---'
712 o-o o-o
713  / / /
714 o-o o-o
715 */
716 //This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
717 static const uint8_t scan8[16 + 2*4]={
718  4+1*8, 5+1*8, 4+2*8, 5+2*8,
719  6+1*8, 7+1*8, 6+2*8, 7+2*8,
720  4+3*8, 5+3*8, 4+4*8, 5+4*8,
721  6+3*8, 7+3*8, 6+4*8, 7+4*8,
722  1+1*8, 2+1*8,
723  1+2*8, 2+2*8,
724  1+4*8, 2+4*8,
725  1+5*8, 2+5*8,
726 };
727
728 static av_always_inline uint32_t pack16to32(int a, int b){
729 #if HAVE_BIGENDIAN
730    return (b&0xFFFF) + (a<<16);
731 #else
732    return (a&0xFFFF) + (b<<16);
733 #endif
734 }
735
736 static av_always_inline uint16_t pack8to16(int a, int b){
737 #if HAVE_BIGENDIAN
738    return (b&0xFF) + (a<<8);
739 #else
740    return (a&0xFF) + (b<<8);
741 #endif
742 }
743
744 /**
745  * gets the chroma qp.
746  */
747 static inline int get_chroma_qp(H264Context *h, int t, int qscale){
748     return h->pps.chroma_qp_table[t][qscale];
749 }
750
751 static inline void pred_pskip_motion(H264Context * const h, int * const mx, int * const my);
752
753 static void fill_decode_neighbors(H264Context *h, int mb_type){
754     MpegEncContext * const s = &h->s;
755     const int mb_xy= h->mb_xy;
756     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
757     static const uint8_t left_block_options[4][16]={
758         {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},
759         {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},
760         {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},
761         {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}
762     };
763
764     h->topleft_partition= -1;
765
766     top_xy     = mb_xy  - (s->mb_stride << MB_FIELD);
767
768     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
769      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
770
771     topleft_xy = top_xy - 1;
772     topright_xy= top_xy + 1;
773     left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy-1;
774     h->left_block = left_block_options[0];
775     if(FRAME_MBAFF){
776         const int left_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]);
777         const int curr_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(mb_type);
778         if(s->mb_y&1){
779             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
780                 left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy - s->mb_stride - 1;
781                 if (curr_mb_field_flag) {
782                     left_xy[1] += s->mb_stride;
783                     h->left_block = left_block_options[3];
784                 } else {
785                     topleft_xy += s->mb_stride;
786                     // take top left mv from the middle of the mb, as opposed to all other modes which use the bottom right partition
787                     h->topleft_partition = 0;
788                     h->left_block = left_block_options[1];
789                 }
790             }
791         }else{
792             if(curr_mb_field_flag){
793                 topleft_xy  += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy - 1]>>7)&1)-1);
794                 topright_xy += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy + 1]>>7)&1)-1);
795                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy    ]>>7)&1)-1);
796             }
797             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
798                 if (curr_mb_field_flag) {
799                     left_xy[1] += s->mb_stride;
800                     h->left_block = left_block_options[3];
801                 } else {
802                     h->left_block = left_block_options[2];
803                 }
804             }
805         }
806     }
807
808     h->topleft_mb_xy = topleft_xy;
809     h->top_mb_xy     = top_xy;
810     h->topright_mb_xy= topright_xy;
811     h->left_mb_xy[0] = left_xy[0];
812     h->left_mb_xy[1] = left_xy[1];
813     //FIXME do we need all in the context?
814
815     h->topleft_type = s->current_picture.mb_type[topleft_xy] ;
816     h->top_type     = s->current_picture.mb_type[top_xy]     ;
817     h->topright_type= s->current_picture.mb_type[topright_xy];
818     h->left_type[0] = s->current_picture.mb_type[left_xy[0]] ;
819     h->left_type[1] = s->current_picture.mb_type[left_xy[1]] ;
820
821     if(h->slice_table[topleft_xy ] != h->slice_num) h->topleft_type = 0;
822     if(h->slice_table[top_xy     ] != h->slice_num) h->top_type     = 0;
823     if(h->slice_table[topright_xy] != h->slice_num) h->topright_type= 0;
824     if(h->slice_table[left_xy[0] ] != h->slice_num) h->left_type[0] = 0;
825     if(h->slice_table[left_xy[1] ] != h->slice_num) h->left_type[1] = 0;
826 }
827
828 static void fill_decode_caches(H264Context *h, int mb_type){
829     MpegEncContext * const s = &h->s;
830     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
831     int topleft_type, top_type, topright_type, left_type[2];
832     const uint8_t * left_block= h->left_block;
833     int i;
834
835     topleft_xy   = h->topleft_mb_xy ;
836     top_xy       = h->top_mb_xy     ;
837     topright_xy  = h->topright_mb_xy;
838     left_xy[0]   = h->left_mb_xy[0] ;
839     left_xy[1]   = h->left_mb_xy[1] ;
840     topleft_type = h->topleft_type  ;
841     top_type     = h->top_type      ;
842     topright_type= h->topright_type ;
843     left_type[0] = h->left_type[0]  ;
844     left_type[1] = h->left_type[1]  ;
845
846     if(!IS_SKIP(mb_type)){
847         if(IS_INTRA(mb_type)){
848             int type_mask= h->pps.constrained_intra_pred ? IS_INTRA(-1) : -1;
849             h->topleft_samples_available=
850             h->top_samples_available=
851             h->left_samples_available= 0xFFFF;
852             h->topright_samples_available= 0xEEEA;
853
854             if(!(top_type & type_mask)){
855                 h->topleft_samples_available= 0xB3FF;
856                 h->top_samples_available= 0x33FF;
857                 h->topright_samples_available= 0x26EA;
858             }
859             if(IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(left_type[0])){
860                 if(IS_INTERLACED(mb_type)){
861                     if(!(left_type[0] & type_mask)){
862                         h->topleft_samples_available&= 0xDFFF;
863                         h->left_samples_available&= 0x5FFF;
864                     }
865                     if(!(left_type[1] & type_mask)){
866                         h->topleft_samples_available&= 0xFF5F;
867                         h->left_samples_available&= 0xFF5F;
868                     }
869                 }else{
870                     int left_typei = s->current_picture.mb_type[left_xy[0] + s->mb_stride];
871
872                     assert(left_xy[0] == left_xy[1]);
873                     if(!((left_typei & type_mask) && (left_type[0] & type_mask))){
874                         h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
875                         h->left_samples_available&= 0x5F5F;
876                     }
877                 }
878             }else{
879                 if(!(left_type[0] & type_mask)){
880                     h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
881                     h->left_samples_available&= 0x5F5F;
882                 }
883             }
884
885             if(!(topleft_type & type_mask))
886                 h->topleft_samples_available&= 0x7FFF;
887
888             if(!(topright_type & type_mask))
889                 h->topright_samples_available&= 0xFBFF;
890
891             if(IS_INTRA4x4(mb_type)){
892                 if(IS_INTRA4x4(top_type)){
893                     AV_COPY32(h->intra4x4_pred_mode_cache+4+8*0, h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[top_xy]);
894                 }else{
895                     h->intra4x4_pred_mode_cache[4+8*0]=
896                     h->intra4x4_pred_mode_cache[5+8*0]=
897                     h->intra4x4_pred_mode_cache[6+8*0]=
898                     h->intra4x4_pred_mode_cache[7+8*0]= 2 - 3*!(top_type & type_mask);
899                 }
900                 for(i=0; i<2; i++){
901                     if(IS_INTRA4x4(left_type[i])){
902                         int8_t *mode= h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[left_xy[i]];
903                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]= mode[6-left_block[0+2*i]];
904                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= mode[6-left_block[1+2*i]];
905                     }else{
906                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]=
907                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= 2 - 3*!(left_type[i] & type_mask);
908                     }
909                 }
910             }
911         }
912
913
914 /*
915 0 . T T. T T T T
916 1 L . .L . . . .
917 2 L . .L . . . .
918 3 . T TL . . . .
919 4 L . .L . . . .
920 5 L . .. . . . .
921 */
922 //FIXME constraint_intra_pred & partitioning & nnz (let us hope this is just a typo in the spec)
923     if(top_type){
924         AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], &h->non_zero_count[top_xy][4+3*8]);
925             h->non_zero_count_cache[1+8*0]= h->non_zero_count[top_xy][1+1*8];
926             h->non_zero_count_cache[2+8*0]= h->non_zero_count[top_xy][2+1*8];
927
928             h->non_zero_count_cache[1+8*3]= h->non_zero_count[top_xy][1+2*8];
929             h->non_zero_count_cache[2+8*3]= h->non_zero_count[top_xy][2+2*8];
930     }else {
931             h->non_zero_count_cache[1+8*0]=
932             h->non_zero_count_cache[2+8*0]=
933
934             h->non_zero_count_cache[1+8*3]=
935             h->non_zero_count_cache[2+8*3]=
936             AV_WN32A(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 0x40404040);
937     }
938
939     for (i=0; i<2; i++) {
940         if(left_type[i]){
941             h->non_zero_count_cache[3+8*1 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+0+2*i]];
942             h->non_zero_count_cache[3+8*2 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+1+2*i]];
943                 h->non_zero_count_cache[0+8*1 +   8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+4+2*i]];
944                 h->non_zero_count_cache[0+8*4 +   8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+5+2*i]];
945         }else{
946                 h->non_zero_count_cache[3+8*1 + 2*8*i]=
947                 h->non_zero_count_cache[3+8*2 + 2*8*i]=
948                 h->non_zero_count_cache[0+8*1 +   8*i]=
949                 h->non_zero_count_cache[0+8*4 +   8*i]= CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 64;
950         }
951     }
952
953     if( CABAC ) {
954         // top_cbp
955         if(top_type) {
956             h->top_cbp = h->cbp_table[top_xy];
957         } else {
958             h->top_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x1CF : 0x00F;
959         }
960         // left_cbp
961         if (left_type[0]) {
962             h->left_cbp = (h->cbp_table[left_xy[0]] & 0x1f0)
963                         |  ((h->cbp_table[left_xy[0]]>>(left_block[0]&(~1)))&2)
964                         | (((h->cbp_table[left_xy[1]]>>(left_block[2]&(~1)))&2) << 2);
965         } else {
966             h->left_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x1CF : 0x00F;
967         }
968     }
969     }
970
971 #if 1
972     if(IS_INTER(mb_type) || (IS_DIRECT(mb_type) && h->direct_spatial_mv_pred)){
973         int list;
974         for(list=0; list<h->list_count; list++){
975             if(!USES_LIST(mb_type, list)){
976                 /*if(!h->mv_cache_clean[list]){
977                     memset(h->mv_cache [list],  0, 8*5*2*sizeof(int16_t)); //FIXME clean only input? clean at all?
978                     memset(h->ref_cache[list], PART_NOT_AVAILABLE, 8*5*sizeof(int8_t));
979                     h->mv_cache_clean[list]= 1;
980                 }*/
981                 continue;
982             }
983             assert(!(IS_DIRECT(mb_type) && !h->direct_spatial_mv_pred));
984
985             h->mv_cache_clean[list]= 0;
986
987             if(USES_LIST(top_type, list)){
988                 const int b_xy= h->mb2b_xy[top_xy] + 3*h->b_stride;
989                 AV_COPY128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + 0]);
990                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]=
991                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 1 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*top_xy + 2];
992                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 2 - 1*8]=
993                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 3 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*top_xy + 3];
994             }else{
995                 AV_ZERO128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
996                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], ((top_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE)&0xFF)*0x01010101);
997             }
998
999             for(i=0; i<2; i++){
1000                 int cache_idx = scan8[0] - 1 + i*2*8;
1001                 if(USES_LIST(left_type[i], list)){
1002                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[i]] + 3;
1003                     const int b8_xy= 4*left_xy[i] + 1;
1004                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][cache_idx  ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[0+i*2]]);
1005                     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]]);
1006                         h->ref_cache[list][cache_idx  ]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[0+i*2]&~1)];
1007                         h->ref_cache[list][cache_idx+8]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[1+i*2]&~1)];
1008                 }else{
1009                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][cache_idx  ]);
1010                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][cache_idx+8]);
1011                     h->ref_cache[list][cache_idx  ]=
1012                     h->ref_cache[list][cache_idx+8]= (left_type[i]) ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1013                 }
1014             }
1015
1016             if(USES_LIST(topright_type, list)){
1017                 const int b_xy= h->mb2b_xy[topright_xy] + 3*h->b_stride;
1018                 AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy]);
1019                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*topright_xy + 2];
1020             }else{
1021                 AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] + 4 - 1*8]);
1022                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8]= topright_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1023             }
1024             if(h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8] < 0){
1025                 if(USES_LIST(topleft_type, list)){
1026                     const int b_xy = h->mb2b_xy [topleft_xy] + 3 + h->b_stride + (h->topleft_partition & 2*h->b_stride);
1027                     const int b8_xy= 4*topleft_xy + 1 + (h->topleft_partition & 2);
1028                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy]);
1029                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1030                 }else{
1031                     AV_ZERO32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]);
1032                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]= topleft_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1033                 }
1034             }
1035
1036             if((mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2)) && !FRAME_MBAFF)
1037                 continue;
1038
1039             if(!(mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2))) {
1040             h->ref_cache[list][scan8[4 ]] =
1041             h->ref_cache[list][scan8[12]] = PART_NOT_AVAILABLE;
1042             AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[4 ]]);
1043             AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[12]]);
1044
1045             if( CABAC ) {
1046                 /* XXX beurk, Load mvd */
1047                 if(USES_LIST(top_type, list)){
1048                     const int b_xy= h->mb2br_xy[top_xy];
1049                     AV_COPY64(h->mvd_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], h->mvd_table[list][b_xy + 0]);
1050                 }else{
1051                     AV_ZERO64(h->mvd_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1052                 }
1053                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1054                     const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[0]] + 6;
1055                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 0*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[0]]);
1056                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 1*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[1]]);
1057                 }else{
1058                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 0*8]);
1059                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 1*8]);
1060                 }
1061                 if(USES_LIST(left_type[1], list)){
1062                     const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[1]] + 6;
1063                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 2*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[2]]);
1064                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 3*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[3]]);
1065                 }else{
1066                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 2*8]);
1067                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 3*8]);
1068                 }
1069                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[5 ]+1]);
1070                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[7 ]+1]);
1071                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[13]+1]); //FIXME remove past 3 (init somewhere else)
1072                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[4 ]]);
1073                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[12]]);
1074                 if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE){
1075                     fill_rectangle(&h->direct_cache[scan8[0]], 4, 4, 8, MB_TYPE_16x16>>1, 1);
1076
1077                     if(IS_DIRECT(top_type)){
1078                         AV_WN32A(&h->direct_cache[scan8[0] - 1*8], 0x01010101*(MB_TYPE_DIRECT2>>1));
1079                     }else if(IS_8X8(top_type)){
1080                         int b8_xy = 4*top_xy;
1081                         h->direct_cache[scan8[0] + 0 - 1*8]= h->direct_table[b8_xy + 2];
1082                         h->direct_cache[scan8[0] + 2 - 1*8]= h->direct_table[b8_xy + 3];
1083                     }else{
1084                         AV_WN32A(&h->direct_cache[scan8[0] - 1*8], 0x01010101*(MB_TYPE_16x16>>1));
1085                     }
1086
1087                     if(IS_DIRECT(left_type[0]))
1088                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1089                     else if(IS_8X8(left_type[0]))
1090                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= h->direct_table[4*left_xy[0] + 1 + (left_block[0]&~1)];
1091                     else
1092                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1093
1094                     if(IS_DIRECT(left_type[1]))
1095                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1096                     else if(IS_8X8(left_type[1]))
1097                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= h->direct_table[4*left_xy[1] + 1 + (left_block[2]&~1)];
1098                     else
1099                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1100                 }
1101             }
1102             }
1103             if(FRAME_MBAFF){
1104 #define MAP_MVS\
1105                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 - 1*8, topleft_type)\
1106                     MAP_F2F(scan8[0] + 0 - 1*8, top_type)\
1107                     MAP_F2F(scan8[0] + 1 - 1*8, top_type)\
1108                     MAP_F2F(scan8[0] + 2 - 1*8, top_type)\
1109                     MAP_F2F(scan8[0] + 3 - 1*8, top_type)\
1110                     MAP_F2F(scan8[0] + 4 - 1*8, topright_type)\
1111                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 0*8, left_type[0])\
1112                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 1*8, left_type[0])\
1113                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 2*8, left_type[1])\
1114                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 3*8, left_type[1])
1115                 if(MB_FIELD){
1116 #define MAP_F2F(idx, mb_type)\
1117                     if(!IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0){\
1118                         h->ref_cache[list][idx] <<= 1;\
1119                         h->mv_cache[list][idx][1] /= 2;\
1120                         h->mvd_cache[list][idx][1] >>=1;\
1121                     }
1122                     MAP_MVS
1123 #undef MAP_F2F
1124                 }else{
1125 #define MAP_F2F(idx, mb_type)\
1126                     if(IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0){\
1127                         h->ref_cache[list][idx] >>= 1;\
1128                         h->mv_cache[list][idx][1] <<= 1;\
1129                         h->mvd_cache[list][idx][1] <<= 1;\
1130                     }
1131                     MAP_MVS
1132 #undef MAP_F2F
1133                 }
1134             }
1135         }
1136     }
1137 #endif
1138
1139         h->neighbor_transform_size= !!IS_8x8DCT(top_type) + !!IS_8x8DCT(left_type[0]);
1140 }
1141
1142 /**
1143  *
1144  * @returns non zero if the loop filter can be skiped
1145  */
1146 static int fill_filter_caches(H264Context *h, int mb_type){
1147     MpegEncContext * const s = &h->s;
1148     const int mb_xy= h->mb_xy;
1149     int top_xy, left_xy[2];
1150     int top_type, left_type[2];
1151
1152     top_xy     = mb_xy  - (s->mb_stride << MB_FIELD);
1153
1154     //FIXME deblocking could skip the intra and nnz parts.
1155
1156     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
1157      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
1158
1159     left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy-1;
1160     if(FRAME_MBAFF){
1161         const int left_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]);
1162         const int curr_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(mb_type);
1163         if(s->mb_y&1){
1164             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
1165                 left_xy[0] -= s->mb_stride;
1166             }
1167         }else{
1168             if(curr_mb_field_flag){
1169                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy    ]>>7)&1)-1);
1170             }
1171             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
1172                 left_xy[1] += s->mb_stride;
1173             }
1174         }
1175     }
1176
1177     h->top_mb_xy = top_xy;
1178     h->left_mb_xy[0] = left_xy[0];
1179     h->left_mb_xy[1] = left_xy[1];
1180     {
1181         //for sufficiently low qp, filtering wouldn't do anything
1182         //this is a conservative estimate: could also check beta_offset and more accurate chroma_qp
1183         int qp_thresh = h->qp_thresh; //FIXME strictly we should store qp_thresh for each mb of a slice
1184         int qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
1185         if(qp <= qp_thresh
1186            && (left_xy[0]<0 || ((qp + s->current_picture.qscale_table[left_xy[0]] + 1)>>1) <= qp_thresh)
1187            && (top_xy   < 0 || ((qp + s->current_picture.qscale_table[top_xy    ] + 1)>>1) <= qp_thresh)){
1188             if(!FRAME_MBAFF)
1189                 return 1;
1190             if(   (left_xy[0]< 0            || ((qp + s->current_picture.qscale_table[left_xy[1]             ] + 1)>>1) <= qp_thresh)
1191                && (top_xy    < s->mb_stride || ((qp + s->current_picture.qscale_table[top_xy    -s->mb_stride] + 1)>>1) <= qp_thresh))
1192                 return 1;
1193         }
1194     }
1195
1196     if(h->deblocking_filter == 2){
1197         h->top_type    = top_type     = h->slice_table[top_xy     ] == h->slice_num ? s->current_picture.mb_type[top_xy]     : 0;
1198         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;
1199         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;
1200     }else{
1201         h->top_type    = top_type     = h->slice_table[top_xy     ] < 0xFFFF ? s->current_picture.mb_type[top_xy]     : 0;
1202         h->left_type[0]= left_type[0] = h->slice_table[left_xy[0] ] < 0xFFFF ? s->current_picture.mb_type[left_xy[0]] : 0;
1203         h->left_type[1]= left_type[1] = h->slice_table[left_xy[1] ] < 0xFFFF ? s->current_picture.mb_type[left_xy[1]] : 0;
1204     }
1205     if(IS_INTRA(mb_type))
1206         return 0;
1207
1208     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*1], &h->non_zero_count[mb_xy][ 0]);
1209     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*2], &h->non_zero_count[mb_xy][ 8]);
1210     AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[0+8*5], &h->non_zero_count[mb_xy][16]);
1211     AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*3], &h->non_zero_count[mb_xy][20]);
1212     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*4], &h->non_zero_count[mb_xy][24]);
1213
1214     h->cbp= h->cbp_table[mb_xy];
1215
1216     {
1217         int list;
1218         for(list=0; list<h->list_count; list++){
1219             int8_t *ref;
1220             int y, b_stride;
1221             int16_t (*mv_dst)[2];
1222             int16_t (*mv_src)[2];
1223
1224             if(!USES_LIST(mb_type, list)){
1225                 fill_rectangle(  h->mv_cache[list][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(0,0), 4);
1226                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 0]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1227                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 2]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1228                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 8]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1229                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[10]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1230                 continue;
1231             }
1232
1233             ref = &s->current_picture.ref_index[list][4*mb_xy];
1234             {
1235                 int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_num&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1236                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 0]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1237                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 2]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1238                 ref += 2;
1239                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 8]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1240                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[10]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1241             }
1242
1243             b_stride = h->b_stride;
1244             mv_dst   = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1245             mv_src   = &s->current_picture.motion_val[list][4*s->mb_x + 4*s->mb_y*b_stride];
1246             for(y=0; y<4; y++){
1247                 AV_COPY128(mv_dst + 8*y, mv_src + y*b_stride);
1248             }
1249
1250         }
1251     }
1252
1253
1254 /*
1255 0 . T T. T T T T
1256 1 L . .L . . . .
1257 2 L . .L . . . .
1258 3 . T TL . . . .
1259 4 L . .L . . . .
1260 5 L . .. . . . .
1261 */
1262 //FIXME constraint_intra_pred & partitioning & nnz (let us hope this is just a typo in the spec)
1263     if(top_type){
1264         AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], &h->non_zero_count[top_xy][4+3*8]);
1265     }
1266
1267     if(left_type[0]){
1268         h->non_zero_count_cache[3+8*1]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+0*8];
1269         h->non_zero_count_cache[3+8*2]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+1*8];
1270         h->non_zero_count_cache[3+8*3]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+2*8];
1271         h->non_zero_count_cache[3+8*4]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+3*8];
1272     }
1273
1274     // CAVLC 8x8dct requires NNZ values for residual decoding that differ from what the loop filter needs
1275     if(!CABAC && h->pps.transform_8x8_mode){
1276         if(IS_8x8DCT(top_type)){
1277             h->non_zero_count_cache[4+8*0]=
1278             h->non_zero_count_cache[5+8*0]= h->cbp_table[top_xy] & 4;
1279             h->non_zero_count_cache[6+8*0]=
1280             h->non_zero_count_cache[7+8*0]= h->cbp_table[top_xy] & 8;
1281         }
1282         if(IS_8x8DCT(left_type[0])){
1283             h->non_zero_count_cache[3+8*1]=
1284             h->non_zero_count_cache[3+8*2]= h->cbp_table[left_xy[0]]&2; //FIXME check MBAFF
1285         }
1286         if(IS_8x8DCT(left_type[1])){
1287             h->non_zero_count_cache[3+8*3]=
1288             h->non_zero_count_cache[3+8*4]= h->cbp_table[left_xy[1]]&8; //FIXME check MBAFF
1289         }
1290
1291         if(IS_8x8DCT(mb_type)){
1292             h->non_zero_count_cache[scan8[0   ]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1   ]]=
1293             h->non_zero_count_cache[scan8[2   ]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3   ]]= h->cbp & 1;
1294
1295             h->non_zero_count_cache[scan8[0+ 4]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+ 4]]=
1296             h->non_zero_count_cache[scan8[2+ 4]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+ 4]]= h->cbp & 2;
1297
1298             h->non_zero_count_cache[scan8[0+ 8]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+ 8]]=
1299             h->non_zero_count_cache[scan8[2+ 8]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+ 8]]= h->cbp & 4;
1300
1301             h->non_zero_count_cache[scan8[0+12]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+12]]=
1302             h->non_zero_count_cache[scan8[2+12]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+12]]= h->cbp & 8;
1303         }
1304     }
1305
1306     if(IS_INTER(mb_type) || IS_DIRECT(mb_type)){
1307         int list;
1308         for(list=0; list<h->list_count; list++){
1309             if(USES_LIST(top_type, list)){
1310                 const int b_xy= h->mb2b_xy[top_xy] + 3*h->b_stride;
1311                 const int b8_xy= 4*top_xy + 2;
1312                 int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_table[top_xy]&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1313                 AV_COPY128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + 0]);
1314                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]=
1315                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 1 - 1*8]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 0]];
1316                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 2 - 1*8]=
1317                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 3 - 1*8]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 1]];
1318             }else{
1319                 AV_ZERO128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1320                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1321             }
1322
1323             if(!IS_INTERLACED(mb_type^left_type[0])){
1324                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1325                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[0]] + 3;
1326                     const int b8_xy= 4*left_xy[0] + 1;
1327                     int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_table[left_xy[0]]&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1328                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 + 0 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*0]);
1329                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 + 8 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*1]);
1330                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 +16 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*2]);
1331                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 +24 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*3]);
1332                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 0 ]=
1333                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 8 ]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 2*0]];
1334                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 +16 ]=
1335                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 +24 ]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 2*1]];
1336                 }else{
1337                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 + 0 ]);
1338                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 + 8 ]);
1339                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 +16 ]);
1340                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 +24 ]);
1341                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 0  ]=
1342                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 8  ]=
1343                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 16 ]=
1344                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 24 ]= LIST_NOT_USED;
1345                 }
1346             }
1347         }
1348     }
1349
1350     return 0;
1351 }
1352
1353 /**
1354  * gets the predicted intra4x4 prediction mode.
1355  */
1356 static inline int pred_intra_mode(H264Context *h, int n){
1357     const int index8= scan8[n];
1358     const int left= h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 1];
1359     const int top = h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
1360     const int min= FFMIN(left, top);
1361
1362     tprintf(h->s.avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left ,top, min);
1363
1364     if(min<0) return DC_PRED;
1365     else      return min;
1366 }
1367
1368 static inline void write_back_non_zero_count(H264Context *h){
1369     const int mb_xy= h->mb_xy;
1370
1371     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][ 0], &h->non_zero_count_cache[0+8*1]);
1372     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][ 8], &h->non_zero_count_cache[0+8*2]);
1373     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][16], &h->non_zero_count_cache[0+8*5]);
1374     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][20], &h->non_zero_count_cache[4+8*3]);
1375     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][24], &h->non_zero_count_cache[0+8*4]);
1376 }
1377
1378 static inline void write_back_motion(H264Context *h, int mb_type){
1379     MpegEncContext * const s = &h->s;
1380     const int b_xy = 4*s->mb_x + 4*s->mb_y*h->b_stride; //try mb2b(8)_xy
1381     const int b8_xy= 4*h->mb_xy;
1382     int list;
1383
1384     if(!USES_LIST(mb_type, 0))
1385         fill_rectangle(&s->current_picture.ref_index[0][b8_xy], 2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
1386
1387     for(list=0; list<h->list_count; list++){
1388         int y, b_stride;
1389         int16_t (*mv_dst)[2];
1390         int16_t (*mv_src)[2];
1391
1392         if(!USES_LIST(mb_type, list))
1393             continue;
1394
1395         b_stride = h->b_stride;
1396         mv_dst   = &s->current_picture.motion_val[list][b_xy];
1397         mv_src   = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1398         for(y=0; y<4; y++){
1399             AV_COPY128(mv_dst + y*b_stride, mv_src + 8*y);
1400         }
1401         if( CABAC ) {
1402             uint8_t (*mvd_dst)[2] = &h->mvd_table[list][FMO ? 8*h->mb_xy : h->mb2br_xy[h->mb_xy]];
1403             uint8_t (*mvd_src)[2] = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
1404             if(IS_SKIP(mb_type))
1405                 AV_ZERO128(mvd_dst);
1406             else{
1407             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8*3);
1408                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8*0);
1409                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8*1);
1410                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8*2);
1411             }
1412         }
1413
1414         {
1415             int8_t *ref_index = &s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1416             ref_index[0+0*2]= h->ref_cache[list][scan8[0]];
1417             ref_index[1+0*2]= h->ref_cache[list][scan8[4]];
1418             ref_index[0+1*2]= h->ref_cache[list][scan8[8]];
1419             ref_index[1+1*2]= h->ref_cache[list][scan8[12]];
1420         }
1421     }
1422
1423     if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE && CABAC){
1424         if(IS_8X8(mb_type)){
1425             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4*h->mb_xy];
1426             direct_table[1] = h->sub_mb_type[1]>>1;
1427             direct_table[2] = h->sub_mb_type[2]>>1;
1428             direct_table[3] = h->sub_mb_type[3]>>1;
1429         }
1430     }
1431 }
1432
1433 static inline int get_dct8x8_allowed(H264Context *h){
1434     if(h->sps.direct_8x8_inference_flag)
1435         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8                )*0x0001000100010001ULL));
1436     else
1437         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8|MB_TYPE_DIRECT2)*0x0001000100010001ULL));
1438 }
1439
1440 /**
1441  * decodes a P_SKIP or B_SKIP macroblock
1442  */
1443 static void decode_mb_skip(H264Context *h){
1444     MpegEncContext * const s = &h->s;
1445     const int mb_xy= h->mb_xy;
1446     int mb_type=0;
1447
1448     memset(h->non_zero_count[mb_xy], 0, 32);
1449     memset(h->non_zero_count_cache + 8, 0, 8*5); //FIXME ugly, remove pfui
1450
1451     if(MB_FIELD)
1452         mb_type|= MB_TYPE_INTERLACED;
1453
1454     if( h->slice_type_nos == FF_B_TYPE )
1455     {
1456         // just for fill_caches. pred_direct_motion will set the real mb_type
1457         mb_type|= MB_TYPE_L0L1|MB_TYPE_DIRECT2|MB_TYPE_SKIP;
1458         if(h->direct_spatial_mv_pred){
1459             fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1460         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1461         }
1462         ff_h264_pred_direct_motion(h, &mb_type);
1463         mb_type|= MB_TYPE_SKIP;
1464     }
1465     else
1466     {
1467         int mx, my;
1468         mb_type|= MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0|MB_TYPE_SKIP;
1469
1470         fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1471         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1472         pred_pskip_motion(h, &mx, &my);
1473         fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 1);
1474         fill_rectangle(  h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(mx,my), 4);
1475     }
1476
1477     write_back_motion(h, mb_type);
1478     s->current_picture.mb_type[mb_xy]= mb_type;
1479     s->current_picture.qscale_table[mb_xy]= s->qscale;
1480     h->slice_table[ mb_xy ]= h->slice_num;
1481     h->prev_mb_skipped= 1;
1482 }
1483
1484 #include "h264_mvpred.h" //For pred_pskip_motion()
1485
1486 #endif /* AVCODEC_H264_H */