Move all context fields that are not used in the mb and block layers
[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 chroma_qp[2]; //QPc
266
267     int qp_thresh;      ///< QP threshold to skip loopfilter
268
269     int prev_mb_skipped;
270     int next_mb_skipped;
271
272     //prediction stuff
273     int chroma_pred_mode;
274     int intra16x16_pred_mode;
275
276     int topleft_mb_xy;
277     int top_mb_xy;
278     int topright_mb_xy;
279     int left_mb_xy[2];
280
281     int topleft_type;
282     int top_type;
283     int topright_type;
284     int left_type[2];
285
286     const uint8_t * left_block;
287     int topleft_partition;
288
289     int8_t intra4x4_pred_mode_cache[5*8];
290     int8_t (*intra4x4_pred_mode);
291     H264PredContext hpc;
292     unsigned int topleft_samples_available;
293     unsigned int top_samples_available;
294     unsigned int topright_samples_available;
295     unsigned int left_samples_available;
296     uint8_t (*top_borders[2])[16+2*8];
297
298     /**
299      * non zero coeff count cache.
300      * is 64 if not available.
301      */
302     DECLARE_ALIGNED_8(uint8_t, non_zero_count_cache)[6*8];
303
304     /*
305     .UU.YYYY
306     .UU.YYYY
307     .vv.YYYY
308     .VV.YYYY
309     */
310     uint8_t (*non_zero_count)[32];
311
312     /**
313      * Motion vector cache.
314      */
315     DECLARE_ALIGNED_16(int16_t, mv_cache)[2][5*8][2];
316     DECLARE_ALIGNED_8(int8_t, ref_cache)[2][5*8];
317 #define LIST_NOT_USED -1 //FIXME rename?
318 #define PART_NOT_AVAILABLE -2
319
320     /**
321      * is 1 if the specific list MV&references are set to 0,0,-2.
322      */
323     int mv_cache_clean[2];
324
325     /**
326      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
327      */
328     int neighbor_transform_size;
329
330     /**
331      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
332      * block_offset[24..47] for field macroblocks
333      */
334     int block_offset[2*(16+8)];
335
336     uint32_t *mb2b_xy; //FIXME are these 4 a good idea?
337     uint32_t *mb2br_xy;
338     int b_stride; //FIXME use s->b4_stride
339
340     int mb_linesize;   ///< may be equal to s->linesize or s->linesize*2, for mbaff
341     int mb_uvlinesize;
342
343     int emu_edge_width;
344     int emu_edge_height;
345
346     SPS sps; ///< current sps
347
348     /**
349      * current pps
350      */
351     PPS pps; //FIXME move to Picture perhaps? (->no) do we need that?
352
353     uint32_t dequant4_buffer[6][52][16]; //FIXME should these be moved down?
354     uint32_t dequant8_buffer[2][52][64];
355     uint32_t (*dequant4_coeff[6])[16];
356     uint32_t (*dequant8_coeff[2])[64];
357
358     int slice_num;
359     uint16_t *slice_table;     ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
360     int slice_type;
361     int slice_type_nos;        ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
362     int slice_type_fixed;
363
364     //interlacing specific flags
365     int mb_aff_frame;
366     int mb_field_decoding_flag;
367     int mb_mbaff;              ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
368
369     DECLARE_ALIGNED_8(uint16_t, sub_mb_type)[4];
370
371     //Weighted pred stuff
372     int use_weight;
373     int use_weight_chroma;
374     int luma_log2_weight_denom;
375     int chroma_log2_weight_denom;
376     //The following 2 can be changed to int8_t but that causes 10cpu cycles speedloss
377     int luma_weight[2][48][2];
378     int chroma_weight[2][48][2][2];
379     int implicit_weight[48][48];
380
381     int direct_spatial_mv_pred;
382     int col_parity;
383     int col_fieldoff;
384     int dist_scale_factor[16];
385     int dist_scale_factor_field[2][32];
386     int map_col_to_list0[2][16+32];
387     int map_col_to_list0_field[2][2][16+32];
388
389     /**
390      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
391      */
392     unsigned int ref_count[2];   ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
393     unsigned int list_count;
394     uint8_t *list_counts;            ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
395     Picture ref_list[2][48];         /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
396                                           Reordered version of default_ref_list
397                                           according to picture reordering in slice header */
398     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];  ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
399
400     //data partitioning
401     GetBitContext intra_gb;
402     GetBitContext inter_gb;
403     GetBitContext *intra_gb_ptr;
404     GetBitContext *inter_gb_ptr;
405
406     DECLARE_ALIGNED_16(DCTELEM, mb)[16*24];
407     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
408
409     /**
410      * Cabac
411      */
412     CABACContext cabac;
413     uint8_t      cabac_state[460];
414
415     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0,1,2), 0x0? luma_cbp */
416     uint16_t     *cbp_table;
417     int cbp;
418     int top_cbp;
419     int left_cbp;
420     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
421     uint8_t     *chroma_pred_mode_table;
422     int         last_qscale_diff;
423     uint8_t     (*mvd_table[2])[2];
424     DECLARE_ALIGNED_16(uint8_t, mvd_cache)[2][5*8][2];
425     uint8_t     *direct_table;
426     uint8_t     direct_cache[5*8];
427
428     uint8_t zigzag_scan[16];
429     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
430     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
431     uint8_t field_scan[16];
432     uint8_t field_scan8x8[64];
433     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
434     const uint8_t *zigzag_scan_q0;
435     const uint8_t *zigzag_scan8x8_q0;
436     const uint8_t *zigzag_scan8x8_cavlc_q0;
437     const uint8_t *field_scan_q0;
438     const uint8_t *field_scan8x8_q0;
439     const uint8_t *field_scan8x8_cavlc_q0;
440
441     int x264_build;
442
443     int mb_xy;
444
445     int is_complex;
446
447     //deblock
448     int deblocking_filter;         ///< disable_deblocking_filter_idc with 1<->0
449     int slice_alpha_c0_offset;
450     int slice_beta_offset;
451
452 //=============================================================
453     //Things below are not used in the MB or more inner code
454
455     int nal_ref_idc;
456     int nal_unit_type;
457     uint8_t *rbsp_buffer[2];
458     unsigned int rbsp_buffer_size[2];
459
460     /**
461      * Used to parse AVC variant of h264
462      */
463     int is_avc; ///< this flag is != 0 if codec is avc1
464     int nal_length_size; ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
465
466     SPS *sps_buffers[MAX_SPS_COUNT];
467     PPS *pps_buffers[MAX_PPS_COUNT];
468
469     int dequant_coeff_pps;     ///< reinit tables when pps changes
470
471     uint16_t *slice_table_base;
472
473
474     //POC stuff
475     int poc_lsb;
476     int poc_msb;
477     int delta_poc_bottom;
478     int delta_poc[2];
479     int frame_num;
480     int prev_poc_msb;             ///< poc_msb of the last reference pic for POC type 0
481     int prev_poc_lsb;             ///< poc_lsb of the last reference pic for POC type 0
482     int frame_num_offset;         ///< for POC type 2
483     int prev_frame_num_offset;    ///< for POC type 2
484     int prev_frame_num;           ///< frame_num of the last pic for POC type 1/2
485
486     /**
487      * frame_num for frames or 2*frame_num+1 for field pics.
488      */
489     int curr_pic_num;
490
491     /**
492      * max_frame_num or 2*max_frame_num for field pics.
493      */
494     int max_pic_num;
495
496     int redundant_pic_count;
497
498     Picture *short_ref[32];
499     Picture *long_ref[32];
500     Picture default_ref_list[2][32]; ///< base reference list for all slices of a coded picture
501     Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT+2]; //FIXME size?
502     int outputed_poc;
503
504     /**
505      * memory management control operations buffer.
506      */
507     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
508     int mmco_index;
509
510     int long_ref_count;  ///< number of actual long term references
511     int short_ref_count; ///< number of actual short term references
512
513     int          cabac_init_idc;
514
515     /**
516      * @defgroup multithreading Members for slice based multithreading
517      * @{
518      */
519     struct H264Context *thread_context[MAX_THREADS];
520
521     /**
522      * current slice number, used to initalize slice_num of each thread/context
523      */
524     int current_slice;
525
526     /**
527      * Max number of threads / contexts.
528      * This is equal to AVCodecContext.thread_count unless
529      * multithreaded decoding is impossible, in which case it is
530      * reduced to 1.
531      */
532     int max_contexts;
533
534     /**
535      *  1 if the single thread fallback warning has already been
536      *  displayed, 0 otherwise.
537      */
538     int single_decode_warning;
539
540     int last_slice_type;
541     /** @} */
542
543     /**
544      * pic_struct in picture timing SEI message
545      */
546     SEI_PicStructType sei_pic_struct;
547
548     /**
549      * Complement sei_pic_struct
550      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
551      * However, soft telecined frames may have these values.
552      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
553      */
554     int prev_interlaced_frame;
555
556     /**
557      * Bit set of clock types for fields/frames in picture timing SEI message.
558      * For each found ct_type, appropriate bit is set (e.g., bit 1 for
559      * interlaced).
560      */
561     int sei_ct_type;
562
563     /**
564      * dpb_output_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.2.2
565      */
566     int sei_dpb_output_delay;
567
568     /**
569      * cpb_removal_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.1.2
570      */
571     int sei_cpb_removal_delay;
572
573     /**
574      * recovery_frame_cnt from SEI message
575      *
576      * Set to -1 if no recovery point SEI message found or to number of frames
577      * before playback synchronizes. Frames having recovery point are key
578      * frames.
579      */
580     int sei_recovery_frame_cnt;
581
582     int luma_weight_flag[2];   ///< 7.4.3.2 luma_weight_lX_flag
583     int chroma_weight_flag[2]; ///< 7.4.3.2 chroma_weight_lX_flag
584
585     // Timestamp stuff
586     int sei_buffering_period_present;  ///< Buffering period SEI flag
587     int initial_cpb_removal_delay[32]; ///< Initial timestamps for CPBs
588
589     //SVQ3 specific fields
590     int halfpel_flag;
591     int thirdpel_flag;
592     int unknown_svq3_flag;
593     int next_slice_index;
594     uint32_t svq3_watermark_key;
595 }H264Context;
596
597
598 extern const uint8_t ff_h264_chroma_qp[52];
599
600 void ff_svq3_luma_dc_dequant_idct_c(DCTELEM *block, int qp);
601
602 void ff_svq3_add_idct_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride, int qp, int dc);
603
604 /**
605  * Decode SEI
606  */
607 int ff_h264_decode_sei(H264Context *h);
608
609 /**
610  * Decode SPS
611  */
612 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(H264Context *h);
613
614 /**
615  * Decode PPS
616  */
617 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(H264Context *h, int bit_length);
618
619 /**
620  * Decodes a network abstraction layer unit.
621  * @param consumed is the number of bytes used as input
622  * @param length is the length of the array
623  * @param dst_length is the number of decoded bytes FIXME here or a decode rbsp tailing?
624  * @returns decoded bytes, might be src+1 if no escapes
625  */
626 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src, int *dst_length, int *consumed, int length);
627
628 /**
629  * identifies the exact end of the bitstream
630  * @return the length of the trailing, or 0 if damaged
631  */
632 int ff_h264_decode_rbsp_trailing(H264Context *h, const uint8_t *src);
633
634 /**
635  * frees any data that may have been allocated in the H264 context like SPS, PPS etc.
636  */
637 av_cold void ff_h264_free_context(H264Context *h);
638
639 /**
640  * reconstructs bitstream slice_type.
641  */
642 int ff_h264_get_slice_type(const H264Context *h);
643
644 /**
645  * allocates tables.
646  * needs width/height
647  */
648 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
649
650 /**
651  * fills the default_ref_list.
652  */
653 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h);
654
655 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h);
656 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h);
657 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
658
659 /**
660  * Executes the reference picture marking (memory management control operations).
661  */
662 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count);
663
664 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb);
665
666
667 /**
668  * checks if the top & left blocks are available if needed & changes the dc mode so it only uses the available blocks.
669  */
670 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h);
671
672 /**
673  * checks if the top & left blocks are available if needed & changes the dc mode so it only uses the available blocks.
674  */
675 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode);
676
677 void ff_h264_write_back_intra_pred_mode(H264Context *h);
678 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h);
679 int ff_h264_frame_start(H264Context *h);
680 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx);
681 av_cold int ff_h264_decode_end(AVCodecContext *avctx);
682 av_cold void ff_h264_decode_init_vlc(void);
683
684 /**
685  * decodes a macroblock
686  * @returns 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
687  */
688 int ff_h264_decode_mb_cavlc(H264Context *h);
689
690 /**
691  * decodes a CABAC coded macroblock
692  * @returns 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
693  */
694 int ff_h264_decode_mb_cabac(H264Context *h);
695
696 void ff_h264_init_cabac_states(H264Context *h);
697
698 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(H264Context * const h);
699 void ff_h264_direct_ref_list_init(H264Context * const h);
700 void ff_h264_pred_direct_motion(H264Context * const h, int *mb_type);
701
702 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);
703 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);
704
705 /**
706  * Reset SEI values at the beginning of the frame.
707  *
708  * @param h H.264 context.
709  */
710 void ff_h264_reset_sei(H264Context *h);
711
712
713 /*
714 o-o o-o
715  / / /
716 o-o o-o
717  ,---'
718 o-o o-o
719  / / /
720 o-o o-o
721 */
722 //This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
723 static const uint8_t scan8[16 + 2*4]={
724  4+1*8, 5+1*8, 4+2*8, 5+2*8,
725  6+1*8, 7+1*8, 6+2*8, 7+2*8,
726  4+3*8, 5+3*8, 4+4*8, 5+4*8,
727  6+3*8, 7+3*8, 6+4*8, 7+4*8,
728  1+1*8, 2+1*8,
729  1+2*8, 2+2*8,
730  1+4*8, 2+4*8,
731  1+5*8, 2+5*8,
732 };
733
734 static av_always_inline uint32_t pack16to32(int a, int b){
735 #if HAVE_BIGENDIAN
736    return (b&0xFFFF) + (a<<16);
737 #else
738    return (a&0xFFFF) + (b<<16);
739 #endif
740 }
741
742 static av_always_inline uint16_t pack8to16(int a, int b){
743 #if HAVE_BIGENDIAN
744    return (b&0xFF) + (a<<8);
745 #else
746    return (a&0xFF) + (b<<8);
747 #endif
748 }
749
750 /**
751  * gets the chroma qp.
752  */
753 static inline int get_chroma_qp(H264Context *h, int t, int qscale){
754     return h->pps.chroma_qp_table[t][qscale];
755 }
756
757 static inline void pred_pskip_motion(H264Context * const h, int * const mx, int * const my);
758
759 static void fill_decode_neighbors(H264Context *h, int mb_type){
760     MpegEncContext * const s = &h->s;
761     const int mb_xy= h->mb_xy;
762     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
763     static const uint8_t left_block_options[4][16]={
764         {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},
765         {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},
766         {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},
767         {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}
768     };
769
770     h->topleft_partition= -1;
771
772     top_xy     = mb_xy  - (s->mb_stride << MB_FIELD);
773
774     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
775      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
776
777     topleft_xy = top_xy - 1;
778     topright_xy= top_xy + 1;
779     left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy-1;
780     h->left_block = left_block_options[0];
781     if(FRAME_MBAFF){
782         const int left_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]);
783         const int curr_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(mb_type);
784         if(s->mb_y&1){
785             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
786                 left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy - s->mb_stride - 1;
787                 if (curr_mb_field_flag) {
788                     left_xy[1] += s->mb_stride;
789                     h->left_block = left_block_options[3];
790                 } else {
791                     topleft_xy += s->mb_stride;
792                     // take top left mv from the middle of the mb, as opposed to all other modes which use the bottom right partition
793                     h->topleft_partition = 0;
794                     h->left_block = left_block_options[1];
795                 }
796             }
797         }else{
798             if(curr_mb_field_flag){
799                 topleft_xy  += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy - 1]>>7)&1)-1);
800                 topright_xy += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy + 1]>>7)&1)-1);
801                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy    ]>>7)&1)-1);
802             }
803             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
804                 if (curr_mb_field_flag) {
805                     left_xy[1] += s->mb_stride;
806                     h->left_block = left_block_options[3];
807                 } else {
808                     h->left_block = left_block_options[2];
809                 }
810             }
811         }
812     }
813
814     h->topleft_mb_xy = topleft_xy;
815     h->top_mb_xy     = top_xy;
816     h->topright_mb_xy= topright_xy;
817     h->left_mb_xy[0] = left_xy[0];
818     h->left_mb_xy[1] = left_xy[1];
819     //FIXME do we need all in the context?
820
821     h->topleft_type = s->current_picture.mb_type[topleft_xy] ;
822     h->top_type     = s->current_picture.mb_type[top_xy]     ;
823     h->topright_type= s->current_picture.mb_type[topright_xy];
824     h->left_type[0] = s->current_picture.mb_type[left_xy[0]] ;
825     h->left_type[1] = s->current_picture.mb_type[left_xy[1]] ;
826
827     if(h->slice_table[topleft_xy ] != h->slice_num) h->topleft_type = 0;
828     if(h->slice_table[top_xy     ] != h->slice_num) h->top_type     = 0;
829     if(h->slice_table[topright_xy] != h->slice_num) h->topright_type= 0;
830     if(h->slice_table[left_xy[0] ] != h->slice_num) h->left_type[0] = h->left_type[1] = 0;
831 }
832
833 static void fill_decode_caches(H264Context *h, int mb_type){
834     MpegEncContext * const s = &h->s;
835     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
836     int topleft_type, top_type, topright_type, left_type[2];
837     const uint8_t * left_block= h->left_block;
838     int i;
839
840     topleft_xy   = h->topleft_mb_xy ;
841     top_xy       = h->top_mb_xy     ;
842     topright_xy  = h->topright_mb_xy;
843     left_xy[0]   = h->left_mb_xy[0] ;
844     left_xy[1]   = h->left_mb_xy[1] ;
845     topleft_type = h->topleft_type  ;
846     top_type     = h->top_type      ;
847     topright_type= h->topright_type ;
848     left_type[0] = h->left_type[0]  ;
849     left_type[1] = h->left_type[1]  ;
850
851     if(!IS_SKIP(mb_type)){
852         if(IS_INTRA(mb_type)){
853             int type_mask= h->pps.constrained_intra_pred ? IS_INTRA(-1) : -1;
854             h->topleft_samples_available=
855             h->top_samples_available=
856             h->left_samples_available= 0xFFFF;
857             h->topright_samples_available= 0xEEEA;
858
859             if(!(top_type & type_mask)){
860                 h->topleft_samples_available= 0xB3FF;
861                 h->top_samples_available= 0x33FF;
862                 h->topright_samples_available= 0x26EA;
863             }
864             if(IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(left_type[0])){
865                 if(IS_INTERLACED(mb_type)){
866                     if(!(left_type[0] & type_mask)){
867                         h->topleft_samples_available&= 0xDFFF;
868                         h->left_samples_available&= 0x5FFF;
869                     }
870                     if(!(left_type[1] & type_mask)){
871                         h->topleft_samples_available&= 0xFF5F;
872                         h->left_samples_available&= 0xFF5F;
873                     }
874                 }else{
875                     int left_typei = s->current_picture.mb_type[left_xy[0] + s->mb_stride];
876
877                     assert(left_xy[0] == left_xy[1]);
878                     if(!((left_typei & type_mask) && (left_type[0] & type_mask))){
879                         h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
880                         h->left_samples_available&= 0x5F5F;
881                     }
882                 }
883             }else{
884                 if(!(left_type[0] & type_mask)){
885                     h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
886                     h->left_samples_available&= 0x5F5F;
887                 }
888             }
889
890             if(!(topleft_type & type_mask))
891                 h->topleft_samples_available&= 0x7FFF;
892
893             if(!(topright_type & type_mask))
894                 h->topright_samples_available&= 0xFBFF;
895
896             if(IS_INTRA4x4(mb_type)){
897                 if(IS_INTRA4x4(top_type)){
898                     AV_COPY32(h->intra4x4_pred_mode_cache+4+8*0, h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[top_xy]);
899                 }else{
900                     h->intra4x4_pred_mode_cache[4+8*0]=
901                     h->intra4x4_pred_mode_cache[5+8*0]=
902                     h->intra4x4_pred_mode_cache[6+8*0]=
903                     h->intra4x4_pred_mode_cache[7+8*0]= 2 - 3*!(top_type & type_mask);
904                 }
905                 for(i=0; i<2; i++){
906                     if(IS_INTRA4x4(left_type[i])){
907                         int8_t *mode= h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[left_xy[i]];
908                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]= mode[6-left_block[0+2*i]];
909                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= mode[6-left_block[1+2*i]];
910                     }else{
911                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]=
912                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= 2 - 3*!(left_type[i] & type_mask);
913                     }
914                 }
915             }
916         }
917
918
919 /*
920 0 . T T. T T T T
921 1 L . .L . . . .
922 2 L . .L . . . .
923 3 . T TL . . . .
924 4 L . .L . . . .
925 5 L . .. . . . .
926 */
927 //FIXME constraint_intra_pred & partitioning & nnz (let us hope this is just a typo in the spec)
928     if(top_type){
929         AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], &h->non_zero_count[top_xy][4+3*8]);
930             h->non_zero_count_cache[1+8*0]= h->non_zero_count[top_xy][1+1*8];
931             h->non_zero_count_cache[2+8*0]= h->non_zero_count[top_xy][2+1*8];
932
933             h->non_zero_count_cache[1+8*3]= h->non_zero_count[top_xy][1+2*8];
934             h->non_zero_count_cache[2+8*3]= h->non_zero_count[top_xy][2+2*8];
935     }else {
936             h->non_zero_count_cache[1+8*0]=
937             h->non_zero_count_cache[2+8*0]=
938
939             h->non_zero_count_cache[1+8*3]=
940             h->non_zero_count_cache[2+8*3]=
941             AV_WN32A(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 0x40404040);
942     }
943
944     for (i=0; i<2; i++) {
945         if(left_type[i]){
946             h->non_zero_count_cache[3+8*1 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+0+2*i]];
947             h->non_zero_count_cache[3+8*2 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+1+2*i]];
948                 h->non_zero_count_cache[0+8*1 +   8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+4+2*i]];
949                 h->non_zero_count_cache[0+8*4 +   8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+5+2*i]];
950         }else{
951                 h->non_zero_count_cache[3+8*1 + 2*8*i]=
952                 h->non_zero_count_cache[3+8*2 + 2*8*i]=
953                 h->non_zero_count_cache[0+8*1 +   8*i]=
954                 h->non_zero_count_cache[0+8*4 +   8*i]= CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 64;
955         }
956     }
957
958     if( CABAC ) {
959         // top_cbp
960         if(top_type) {
961             h->top_cbp = h->cbp_table[top_xy];
962         } else {
963             h->top_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x1CF : 0x00F;
964         }
965         // left_cbp
966         if (left_type[0]) {
967             h->left_cbp = (h->cbp_table[left_xy[0]] & 0x1f0)
968                         |  ((h->cbp_table[left_xy[0]]>>(left_block[0]&(~1)))&2)
969                         | (((h->cbp_table[left_xy[1]]>>(left_block[2]&(~1)))&2) << 2);
970         } else {
971             h->left_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x1CF : 0x00F;
972         }
973     }
974     }
975
976 #if 1
977     if(IS_INTER(mb_type) || (IS_DIRECT(mb_type) && h->direct_spatial_mv_pred)){
978         int list;
979         for(list=0; list<h->list_count; list++){
980             if(!USES_LIST(mb_type, list)){
981                 /*if(!h->mv_cache_clean[list]){
982                     memset(h->mv_cache [list],  0, 8*5*2*sizeof(int16_t)); //FIXME clean only input? clean at all?
983                     memset(h->ref_cache[list], PART_NOT_AVAILABLE, 8*5*sizeof(int8_t));
984                     h->mv_cache_clean[list]= 1;
985                 }*/
986                 continue;
987             }
988             assert(!(IS_DIRECT(mb_type) && !h->direct_spatial_mv_pred));
989
990             h->mv_cache_clean[list]= 0;
991
992             if(USES_LIST(top_type, list)){
993                 const int b_xy= h->mb2b_xy[top_xy] + 3*h->b_stride;
994                 AV_COPY128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + 0]);
995                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]=
996                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 1 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*top_xy + 2];
997                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 2 - 1*8]=
998                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 3 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*top_xy + 3];
999             }else{
1000                 AV_ZERO128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1001                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], ((top_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE)&0xFF)*0x01010101);
1002             }
1003
1004             if(mb_type & (MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x8)){
1005             for(i=0; i<2; i++){
1006                 int cache_idx = scan8[0] - 1 + i*2*8;
1007                 if(USES_LIST(left_type[i], list)){
1008                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[i]] + 3;
1009                     const int b8_xy= 4*left_xy[i] + 1;
1010                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][cache_idx  ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[0+i*2]]);
1011                     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]]);
1012                         h->ref_cache[list][cache_idx  ]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[0+i*2]&~1)];
1013                         h->ref_cache[list][cache_idx+8]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[1+i*2]&~1)];
1014                 }else{
1015                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][cache_idx  ]);
1016                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][cache_idx+8]);
1017                     h->ref_cache[list][cache_idx  ]=
1018                     h->ref_cache[list][cache_idx+8]= (left_type[i]) ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1019                 }
1020             }
1021             }else{
1022                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1023                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[0]] + 3;
1024                     const int b8_xy= 4*left_xy[0] + 1;
1025                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[0]]);
1026                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[0]&~1)];
1027                 }else{
1028                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1]);
1029                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1]= left_type[0] ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1030                 }
1031             }
1032
1033             if(USES_LIST(topright_type, list)){
1034                 const int b_xy= h->mb2b_xy[topright_xy] + 3*h->b_stride;
1035                 AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy]);
1036                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*topright_xy + 2];
1037             }else{
1038                 AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] + 4 - 1*8]);
1039                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8]= topright_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1040             }
1041             if(h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8] < 0){
1042                 if(USES_LIST(topleft_type, list)){
1043                     const int b_xy = h->mb2b_xy [topleft_xy] + 3 + h->b_stride + (h->topleft_partition & 2*h->b_stride);
1044                     const int b8_xy= 4*topleft_xy + 1 + (h->topleft_partition & 2);
1045                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy]);
1046                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1047                 }else{
1048                     AV_ZERO32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]);
1049                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]= topleft_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1050                 }
1051             }
1052
1053             if((mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2)) && !FRAME_MBAFF)
1054                 continue;
1055
1056             if(!(mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2))) {
1057             h->ref_cache[list][scan8[4 ]] =
1058             h->ref_cache[list][scan8[12]] = PART_NOT_AVAILABLE;
1059             AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[4 ]]);
1060             AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[12]]);
1061
1062             if( CABAC ) {
1063                 /* XXX beurk, Load mvd */
1064                 if(USES_LIST(top_type, list)){
1065                     const int b_xy= h->mb2br_xy[top_xy];
1066                     AV_COPY64(h->mvd_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], h->mvd_table[list][b_xy + 0]);
1067                 }else{
1068                     AV_ZERO64(h->mvd_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1069                 }
1070                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1071                     const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[0]] + 6;
1072                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 0*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[0]]);
1073                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 1*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[1]]);
1074                 }else{
1075                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 0*8]);
1076                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 1*8]);
1077                 }
1078                 if(USES_LIST(left_type[1], list)){
1079                     const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[1]] + 6;
1080                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 2*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[2]]);
1081                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 3*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[3]]);
1082                 }else{
1083                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 2*8]);
1084                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 3*8]);
1085                 }
1086                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[4 ]]);
1087                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[12]]);
1088                 if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE){
1089                     fill_rectangle(&h->direct_cache[scan8[0]], 4, 4, 8, MB_TYPE_16x16>>1, 1);
1090
1091                     if(IS_DIRECT(top_type)){
1092                         AV_WN32A(&h->direct_cache[scan8[0] - 1*8], 0x01010101*(MB_TYPE_DIRECT2>>1));
1093                     }else if(IS_8X8(top_type)){
1094                         int b8_xy = 4*top_xy;
1095                         h->direct_cache[scan8[0] + 0 - 1*8]= h->direct_table[b8_xy + 2];
1096                         h->direct_cache[scan8[0] + 2 - 1*8]= h->direct_table[b8_xy + 3];
1097                     }else{
1098                         AV_WN32A(&h->direct_cache[scan8[0] - 1*8], 0x01010101*(MB_TYPE_16x16>>1));
1099                     }
1100
1101                     if(IS_DIRECT(left_type[0]))
1102                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1103                     else if(IS_8X8(left_type[0]))
1104                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= h->direct_table[4*left_xy[0] + 1 + (left_block[0]&~1)];
1105                     else
1106                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1107
1108                     if(IS_DIRECT(left_type[1]))
1109                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1110                     else if(IS_8X8(left_type[1]))
1111                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= h->direct_table[4*left_xy[1] + 1 + (left_block[2]&~1)];
1112                     else
1113                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1114                 }
1115             }
1116             }
1117             if(FRAME_MBAFF){
1118 #define MAP_MVS\
1119                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 - 1*8, topleft_type)\
1120                     MAP_F2F(scan8[0] + 0 - 1*8, top_type)\
1121                     MAP_F2F(scan8[0] + 1 - 1*8, top_type)\
1122                     MAP_F2F(scan8[0] + 2 - 1*8, top_type)\
1123                     MAP_F2F(scan8[0] + 3 - 1*8, top_type)\
1124                     MAP_F2F(scan8[0] + 4 - 1*8, topright_type)\
1125                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 0*8, left_type[0])\
1126                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 1*8, left_type[0])\
1127                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 2*8, left_type[1])\
1128                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 3*8, left_type[1])
1129                 if(MB_FIELD){
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] /= 2;\
1134                         h->mvd_cache[list][idx][1] >>=1;\
1135                     }
1136                     MAP_MVS
1137 #undef MAP_F2F
1138                 }else{
1139 #define MAP_F2F(idx, mb_type)\
1140                     if(IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0){\
1141                         h->ref_cache[list][idx] >>= 1;\
1142                         h->mv_cache[list][idx][1] <<= 1;\
1143                         h->mvd_cache[list][idx][1] <<= 1;\
1144                     }
1145                     MAP_MVS
1146 #undef MAP_F2F
1147                 }
1148             }
1149         }
1150     }
1151 #endif
1152
1153         h->neighbor_transform_size= !!IS_8x8DCT(top_type) + !!IS_8x8DCT(left_type[0]);
1154 }
1155
1156 /**
1157  *
1158  * @returns non zero if the loop filter can be skiped
1159  */
1160 static int fill_filter_caches(H264Context *h, int mb_type){
1161     MpegEncContext * const s = &h->s;
1162     const int mb_xy= h->mb_xy;
1163     int top_xy, left_xy[2];
1164     int top_type, left_type[2];
1165
1166     top_xy     = mb_xy  - (s->mb_stride << MB_FIELD);
1167
1168     //FIXME deblocking could skip the intra and nnz parts.
1169
1170     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
1171      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
1172
1173     left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy-1;
1174     if(FRAME_MBAFF){
1175         const int left_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]);
1176         const int curr_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(mb_type);
1177         if(s->mb_y&1){
1178             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
1179                 left_xy[0] -= s->mb_stride;
1180             }
1181         }else{
1182             if(curr_mb_field_flag){
1183                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy    ]>>7)&1)-1);
1184             }
1185             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
1186                 left_xy[1] += s->mb_stride;
1187             }
1188         }
1189     }
1190
1191     h->top_mb_xy = top_xy;
1192     h->left_mb_xy[0] = left_xy[0];
1193     h->left_mb_xy[1] = left_xy[1];
1194     {
1195         //for sufficiently low qp, filtering wouldn't do anything
1196         //this is a conservative estimate: could also check beta_offset and more accurate chroma_qp
1197         int qp_thresh = h->qp_thresh; //FIXME strictly we should store qp_thresh for each mb of a slice
1198         int qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
1199         if(qp <= qp_thresh
1200            && (left_xy[0]<0 || ((qp + s->current_picture.qscale_table[left_xy[0]] + 1)>>1) <= qp_thresh)
1201            && (top_xy   < 0 || ((qp + s->current_picture.qscale_table[top_xy    ] + 1)>>1) <= qp_thresh)){
1202             if(!FRAME_MBAFF)
1203                 return 1;
1204             if(   (left_xy[0]< 0            || ((qp + s->current_picture.qscale_table[left_xy[1]             ] + 1)>>1) <= qp_thresh)
1205                && (top_xy    < s->mb_stride || ((qp + s->current_picture.qscale_table[top_xy    -s->mb_stride] + 1)>>1) <= qp_thresh))
1206                 return 1;
1207         }
1208     }
1209
1210     if(h->deblocking_filter == 2){
1211         h->top_type    = top_type     = h->slice_table[top_xy     ] == h->slice_num ? s->current_picture.mb_type[top_xy]     : 0;
1212         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;
1213         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;
1214     }else{
1215         h->top_type    = top_type     = h->slice_table[top_xy     ] < 0xFFFF ? s->current_picture.mb_type[top_xy]     : 0;
1216         h->left_type[0]= left_type[0] = h->slice_table[left_xy[0] ] < 0xFFFF ? s->current_picture.mb_type[left_xy[0]] : 0;
1217         h->left_type[1]= left_type[1] = h->slice_table[left_xy[1] ] < 0xFFFF ? s->current_picture.mb_type[left_xy[1]] : 0;
1218     }
1219     if(IS_INTRA(mb_type))
1220         return 0;
1221
1222     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*1], &h->non_zero_count[mb_xy][ 0]);
1223     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*2], &h->non_zero_count[mb_xy][ 8]);
1224     AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[0+8*5], &h->non_zero_count[mb_xy][16]);
1225     AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*3], &h->non_zero_count[mb_xy][20]);
1226     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*4], &h->non_zero_count[mb_xy][24]);
1227
1228     h->cbp= h->cbp_table[mb_xy];
1229
1230     {
1231         int list;
1232         for(list=0; list<h->list_count; list++){
1233             int8_t *ref;
1234             int y, b_stride;
1235             int16_t (*mv_dst)[2];
1236             int16_t (*mv_src)[2];
1237
1238             if(!USES_LIST(mb_type, list)){
1239                 fill_rectangle(  h->mv_cache[list][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(0,0), 4);
1240                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 0]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1241                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 2]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1242                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 8]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1243                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[10]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1244                 continue;
1245             }
1246
1247             ref = &s->current_picture.ref_index[list][4*mb_xy];
1248             {
1249                 int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_num&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1250                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 0]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1251                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 2]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1252                 ref += 2;
1253                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 8]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1254                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[10]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1255             }
1256
1257             b_stride = h->b_stride;
1258             mv_dst   = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1259             mv_src   = &s->current_picture.motion_val[list][4*s->mb_x + 4*s->mb_y*b_stride];
1260             for(y=0; y<4; y++){
1261                 AV_COPY128(mv_dst + 8*y, mv_src + y*b_stride);
1262             }
1263
1264         }
1265     }
1266
1267
1268 /*
1269 0 . T T. T T T T
1270 1 L . .L . . . .
1271 2 L . .L . . . .
1272 3 . T TL . . . .
1273 4 L . .L . . . .
1274 5 L . .. . . . .
1275 */
1276 //FIXME constraint_intra_pred & partitioning & nnz (let us hope this is just a typo in the spec)
1277     if(top_type){
1278         AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], &h->non_zero_count[top_xy][4+3*8]);
1279     }
1280
1281     if(left_type[0]){
1282         h->non_zero_count_cache[3+8*1]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+0*8];
1283         h->non_zero_count_cache[3+8*2]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+1*8];
1284         h->non_zero_count_cache[3+8*3]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+2*8];
1285         h->non_zero_count_cache[3+8*4]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+3*8];
1286     }
1287
1288     // CAVLC 8x8dct requires NNZ values for residual decoding that differ from what the loop filter needs
1289     if(!CABAC && h->pps.transform_8x8_mode){
1290         if(IS_8x8DCT(top_type)){
1291             h->non_zero_count_cache[4+8*0]=
1292             h->non_zero_count_cache[5+8*0]= h->cbp_table[top_xy] & 4;
1293             h->non_zero_count_cache[6+8*0]=
1294             h->non_zero_count_cache[7+8*0]= h->cbp_table[top_xy] & 8;
1295         }
1296         if(IS_8x8DCT(left_type[0])){
1297             h->non_zero_count_cache[3+8*1]=
1298             h->non_zero_count_cache[3+8*2]= h->cbp_table[left_xy[0]]&2; //FIXME check MBAFF
1299         }
1300         if(IS_8x8DCT(left_type[1])){
1301             h->non_zero_count_cache[3+8*3]=
1302             h->non_zero_count_cache[3+8*4]= h->cbp_table[left_xy[1]]&8; //FIXME check MBAFF
1303         }
1304
1305         if(IS_8x8DCT(mb_type)){
1306             h->non_zero_count_cache[scan8[0   ]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1   ]]=
1307             h->non_zero_count_cache[scan8[2   ]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3   ]]= h->cbp & 1;
1308
1309             h->non_zero_count_cache[scan8[0+ 4]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+ 4]]=
1310             h->non_zero_count_cache[scan8[2+ 4]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+ 4]]= h->cbp & 2;
1311
1312             h->non_zero_count_cache[scan8[0+ 8]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+ 8]]=
1313             h->non_zero_count_cache[scan8[2+ 8]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+ 8]]= h->cbp & 4;
1314
1315             h->non_zero_count_cache[scan8[0+12]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+12]]=
1316             h->non_zero_count_cache[scan8[2+12]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+12]]= h->cbp & 8;
1317         }
1318     }
1319
1320     if(IS_INTER(mb_type) || IS_DIRECT(mb_type)){
1321         int list;
1322         for(list=0; list<h->list_count; list++){
1323             if(USES_LIST(top_type, list)){
1324                 const int b_xy= h->mb2b_xy[top_xy] + 3*h->b_stride;
1325                 const int b8_xy= 4*top_xy + 2;
1326                 int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_table[top_xy]&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1327                 AV_COPY128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + 0]);
1328                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]=
1329                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 1 - 1*8]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 0]];
1330                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 2 - 1*8]=
1331                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 3 - 1*8]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 1]];
1332             }else{
1333                 AV_ZERO128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1334                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1335             }
1336
1337             if(!IS_INTERLACED(mb_type^left_type[0])){
1338                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1339                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[0]] + 3;
1340                     const int b8_xy= 4*left_xy[0] + 1;
1341                     int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_table[left_xy[0]]&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1342                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 + 0 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*0]);
1343                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 + 8 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*1]);
1344                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 +16 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*2]);
1345                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 +24 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*3]);
1346                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 0 ]=
1347                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 8 ]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 2*0]];
1348                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 +16 ]=
1349                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 +24 ]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 2*1]];
1350                 }else{
1351                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 + 0 ]);
1352                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 + 8 ]);
1353                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 +16 ]);
1354                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 +24 ]);
1355                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 0  ]=
1356                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 8  ]=
1357                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 16 ]=
1358                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 24 ]= LIST_NOT_USED;
1359                 }
1360             }
1361         }
1362     }
1363
1364     return 0;
1365 }
1366
1367 /**
1368  * gets the predicted intra4x4 prediction mode.
1369  */
1370 static inline int pred_intra_mode(H264Context *h, int n){
1371     const int index8= scan8[n];
1372     const int left= h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 1];
1373     const int top = h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
1374     const int min= FFMIN(left, top);
1375
1376     tprintf(h->s.avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left ,top, min);
1377
1378     if(min<0) return DC_PRED;
1379     else      return min;
1380 }
1381
1382 static inline void write_back_non_zero_count(H264Context *h){
1383     const int mb_xy= h->mb_xy;
1384
1385     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][ 0], &h->non_zero_count_cache[0+8*1]);
1386     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][ 8], &h->non_zero_count_cache[0+8*2]);
1387     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][16], &h->non_zero_count_cache[0+8*5]);
1388     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][20], &h->non_zero_count_cache[4+8*3]);
1389     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][24], &h->non_zero_count_cache[0+8*4]);
1390 }
1391
1392 static inline void write_back_motion(H264Context *h, int mb_type){
1393     MpegEncContext * const s = &h->s;
1394     const int b_xy = 4*s->mb_x + 4*s->mb_y*h->b_stride; //try mb2b(8)_xy
1395     const int b8_xy= 4*h->mb_xy;
1396     int list;
1397
1398     if(!USES_LIST(mb_type, 0))
1399         fill_rectangle(&s->current_picture.ref_index[0][b8_xy], 2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
1400
1401     for(list=0; list<h->list_count; list++){
1402         int y, b_stride;
1403         int16_t (*mv_dst)[2];
1404         int16_t (*mv_src)[2];
1405
1406         if(!USES_LIST(mb_type, list))
1407             continue;
1408
1409         b_stride = h->b_stride;
1410         mv_dst   = &s->current_picture.motion_val[list][b_xy];
1411         mv_src   = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1412         for(y=0; y<4; y++){
1413             AV_COPY128(mv_dst + y*b_stride, mv_src + 8*y);
1414         }
1415         if( CABAC ) {
1416             uint8_t (*mvd_dst)[2] = &h->mvd_table[list][FMO ? 8*h->mb_xy : h->mb2br_xy[h->mb_xy]];
1417             uint8_t (*mvd_src)[2] = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
1418             if(IS_SKIP(mb_type))
1419                 AV_ZERO128(mvd_dst);
1420             else{
1421             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8*3);
1422                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8*0);
1423                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8*1);
1424                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8*2);
1425             }
1426         }
1427
1428         {
1429             int8_t *ref_index = &s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1430             ref_index[0+0*2]= h->ref_cache[list][scan8[0]];
1431             ref_index[1+0*2]= h->ref_cache[list][scan8[4]];
1432             ref_index[0+1*2]= h->ref_cache[list][scan8[8]];
1433             ref_index[1+1*2]= h->ref_cache[list][scan8[12]];
1434         }
1435     }
1436
1437     if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE && CABAC){
1438         if(IS_8X8(mb_type)){
1439             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4*h->mb_xy];
1440             direct_table[1] = h->sub_mb_type[1]>>1;
1441             direct_table[2] = h->sub_mb_type[2]>>1;
1442             direct_table[3] = h->sub_mb_type[3]>>1;
1443         }
1444     }
1445 }
1446
1447 static inline int get_dct8x8_allowed(H264Context *h){
1448     if(h->sps.direct_8x8_inference_flag)
1449         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8                )*0x0001000100010001ULL));
1450     else
1451         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8|MB_TYPE_DIRECT2)*0x0001000100010001ULL));
1452 }
1453
1454 /**
1455  * decodes a P_SKIP or B_SKIP macroblock
1456  */
1457 static void decode_mb_skip(H264Context *h){
1458     MpegEncContext * const s = &h->s;
1459     const int mb_xy= h->mb_xy;
1460     int mb_type=0;
1461
1462     memset(h->non_zero_count[mb_xy], 0, 32);
1463     memset(h->non_zero_count_cache + 8, 0, 8*5); //FIXME ugly, remove pfui
1464
1465     if(MB_FIELD)
1466         mb_type|= MB_TYPE_INTERLACED;
1467
1468     if( h->slice_type_nos == FF_B_TYPE )
1469     {
1470         // just for fill_caches. pred_direct_motion will set the real mb_type
1471         mb_type|= MB_TYPE_L0L1|MB_TYPE_DIRECT2|MB_TYPE_SKIP;
1472         if(h->direct_spatial_mv_pred){
1473             fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1474         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1475         }
1476         ff_h264_pred_direct_motion(h, &mb_type);
1477         mb_type|= MB_TYPE_SKIP;
1478     }
1479     else
1480     {
1481         int mx, my;
1482         mb_type|= MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0|MB_TYPE_SKIP;
1483
1484         fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1485         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1486         pred_pskip_motion(h, &mx, &my);
1487         fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 1);
1488         fill_rectangle(  h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(mx,my), 4);
1489     }
1490
1491     write_back_motion(h, mb_type);
1492     s->current_picture.mb_type[mb_xy]= mb_type;
1493     s->current_picture.qscale_table[mb_xy]= s->qscale;
1494     h->slice_table[ mb_xy ]= h->slice_num;
1495     h->prev_mb_skipped= 1;
1496 }
1497
1498 #include "h264_mvpred.h" //For pred_pskip_motion()
1499
1500 #endif /* AVCODEC_H264_H */