H.264: faster fill_decode_caches
[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 Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 codec.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #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 "h264dsp.h"
36 #include "h264pred.h"
37 #include "rectangle.h"
38
39 #define interlaced_dct interlaced_dct_is_a_bad_name
40 #define mb_intra mb_intra_is_not_initialized_see_mb_type
41
42 #define CHROMA_DC_COEFF_TOKEN_VLC_BITS 8
43 #define COEFF_TOKEN_VLC_BITS           8
44 #define TOTAL_ZEROS_VLC_BITS           9
45 #define CHROMA_DC_TOTAL_ZEROS_VLC_BITS 3
46 #define RUN_VLC_BITS                   3
47 #define RUN7_VLC_BITS                  6
48
49 #define MAX_SPS_COUNT 32
50 #define MAX_PPS_COUNT 256
51
52 #define MAX_MMCO_COUNT 66
53
54 #define MAX_DELAYED_PIC_COUNT 16
55
56 /* Compiling in interlaced support reduces the speed
57  * of progressive decoding by about 2%. */
58 #define ALLOW_INTERLACE
59
60 #define FMO 0
61
62 /**
63  * The maximum number of slices supported by the decoder.
64  * must be a power of 2
65  */
66 #define MAX_SLICES 16
67
68 #ifdef ALLOW_INTERLACE
69 #define MB_MBAFF h->mb_mbaff
70 #define MB_FIELD h->mb_field_decoding_flag
71 #define FRAME_MBAFF h->mb_aff_frame
72 #define FIELD_PICTURE (s->picture_structure != PICT_FRAME)
73 #else
74 #define MB_MBAFF 0
75 #define MB_FIELD 0
76 #define FRAME_MBAFF 0
77 #define FIELD_PICTURE 0
78 #undef  IS_INTERLACED
79 #define IS_INTERLACED(mb_type) 0
80 #endif
81 #define FIELD_OR_MBAFF_PICTURE (FRAME_MBAFF || FIELD_PICTURE)
82
83 #ifndef CABAC
84 #define CABAC h->pps.cabac
85 #endif
86
87 #define CHROMA444 (h->sps.chroma_format_idc == 3)
88
89 #define EXTENDED_SAR          255
90
91 #define MB_TYPE_REF0       MB_TYPE_ACPRED //dirty but it fits in 16 bit
92 #define MB_TYPE_8x8DCT     0x01000000
93 #define IS_REF0(a)         ((a) & MB_TYPE_REF0)
94 #define IS_8x8DCT(a)       ((a) & MB_TYPE_8x8DCT)
95
96 /**
97  * Value of Picture.reference when Picture is not a reference picture, but
98  * is held for delayed output.
99  */
100 #define DELAYED_PIC_REF 4
101
102 #define QP_MAX_NUM (51 + 2*6)           // The maximum supported qp
103
104 /* NAL unit types */
105 enum {
106     NAL_SLICE=1,
107     NAL_DPA,
108     NAL_DPB,
109     NAL_DPC,
110     NAL_IDR_SLICE,
111     NAL_SEI,
112     NAL_SPS,
113     NAL_PPS,
114     NAL_AUD,
115     NAL_END_SEQUENCE,
116     NAL_END_STREAM,
117     NAL_FILLER_DATA,
118     NAL_SPS_EXT,
119     NAL_AUXILIARY_SLICE=19
120 };
121
122 /**
123  * SEI message types
124  */
125 typedef enum {
126     SEI_BUFFERING_PERIOD             =  0, ///< buffering period (H.264, D.1.1)
127     SEI_TYPE_PIC_TIMING              =  1, ///< picture timing
128     SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED  =  5, ///< unregistered user data
129     SEI_TYPE_RECOVERY_POINT          =  6  ///< recovery point (frame # to decoder sync)
130 } SEI_Type;
131
132 /**
133  * pic_struct in picture timing SEI message
134  */
135 typedef enum {
136     SEI_PIC_STRUCT_FRAME             = 0, ///<  0: %frame
137     SEI_PIC_STRUCT_TOP_FIELD         = 1, ///<  1: top field
138     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_FIELD      = 2, ///<  2: bottom field
139     SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM        = 3, ///<  3: top field, bottom field, in that order
140     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP        = 4, ///<  4: bottom field, top field, in that order
141     SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP    = 5, ///<  5: top field, bottom field, top field repeated, in that order
142     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM = 6, ///<  6: bottom field, top field, bottom field repeated, in that order
143     SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING    = 7, ///<  7: %frame doubling
144     SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING    = 8  ///<  8: %frame tripling
145 } SEI_PicStructType;
146
147 /**
148  * Sequence parameter set
149  */
150 typedef struct SPS{
151
152     int profile_idc;
153     int level_idc;
154     int chroma_format_idc;
155     int transform_bypass;              ///< qpprime_y_zero_transform_bypass_flag
156     int log2_max_frame_num;            ///< log2_max_frame_num_minus4 + 4
157     int poc_type;                      ///< pic_order_cnt_type
158     int log2_max_poc_lsb;              ///< log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4
159     int delta_pic_order_always_zero_flag;
160     int offset_for_non_ref_pic;
161     int offset_for_top_to_bottom_field;
162     int poc_cycle_length;              ///< num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle
163     int ref_frame_count;               ///< num_ref_frames
164     int gaps_in_frame_num_allowed_flag;
165     int mb_width;                      ///< pic_width_in_mbs_minus1 + 1
166     int mb_height;                     ///< pic_height_in_map_units_minus1 + 1
167     int frame_mbs_only_flag;
168     int mb_aff;                        ///<mb_adaptive_frame_field_flag
169     int direct_8x8_inference_flag;
170     int crop;                   ///< frame_cropping_flag
171     unsigned int crop_left;            ///< frame_cropping_rect_left_offset
172     unsigned int crop_right;           ///< frame_cropping_rect_right_offset
173     unsigned int crop_top;             ///< frame_cropping_rect_top_offset
174     unsigned int crop_bottom;          ///< frame_cropping_rect_bottom_offset
175     int vui_parameters_present_flag;
176     AVRational sar;
177     int video_signal_type_present_flag;
178     int full_range;
179     int colour_description_present_flag;
180     enum AVColorPrimaries color_primaries;
181     enum AVColorTransferCharacteristic color_trc;
182     enum AVColorSpace colorspace;
183     int timing_info_present_flag;
184     uint32_t num_units_in_tick;
185     uint32_t time_scale;
186     int fixed_frame_rate_flag;
187     short offset_for_ref_frame[256]; //FIXME dyn aloc?
188     int bitstream_restriction_flag;
189     int num_reorder_frames;
190     int scaling_matrix_present;
191     uint8_t scaling_matrix4[6][16];
192     uint8_t scaling_matrix8[6][64];
193     int nal_hrd_parameters_present_flag;
194     int vcl_hrd_parameters_present_flag;
195     int pic_struct_present_flag;
196     int time_offset_length;
197     int cpb_cnt;                       ///< See H.264 E.1.2
198     int initial_cpb_removal_delay_length; ///< initial_cpb_removal_delay_length_minus1 +1
199     int cpb_removal_delay_length;      ///< cpb_removal_delay_length_minus1 + 1
200     int dpb_output_delay_length;       ///< dpb_output_delay_length_minus1 + 1
201     int bit_depth_luma;                ///< bit_depth_luma_minus8 + 8
202     int bit_depth_chroma;              ///< bit_depth_chroma_minus8 + 8
203     int residual_color_transform_flag; ///< residual_colour_transform_flag
204     int constraint_set_flags;          ///< constraint_set[0-3]_flag
205 }SPS;
206
207 /**
208  * Picture parameter set
209  */
210 typedef struct PPS{
211     unsigned int sps_id;
212     int cabac;                  ///< entropy_coding_mode_flag
213     int pic_order_present;      ///< pic_order_present_flag
214     int slice_group_count;      ///< num_slice_groups_minus1 + 1
215     int mb_slice_group_map_type;
216     unsigned int ref_count[2];  ///< num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
217     int weighted_pred;          ///< weighted_pred_flag
218     int weighted_bipred_idc;
219     int init_qp;                ///< pic_init_qp_minus26 + 26
220     int init_qs;                ///< pic_init_qs_minus26 + 26
221     int chroma_qp_index_offset[2];
222     int deblocking_filter_parameters_present; ///< deblocking_filter_parameters_present_flag
223     int constrained_intra_pred; ///< constrained_intra_pred_flag
224     int redundant_pic_cnt_present; ///< redundant_pic_cnt_present_flag
225     int transform_8x8_mode;     ///< transform_8x8_mode_flag
226     uint8_t scaling_matrix4[6][16];
227     uint8_t scaling_matrix8[6][64];
228     uint8_t chroma_qp_table[2][64];  ///< pre-scaled (with chroma_qp_index_offset) version of qp_table
229     int chroma_qp_diff;
230 }PPS;
231
232 /**
233  * Memory management control operation opcode.
234  */
235 typedef enum MMCOOpcode{
236     MMCO_END=0,
237     MMCO_SHORT2UNUSED,
238     MMCO_LONG2UNUSED,
239     MMCO_SHORT2LONG,
240     MMCO_SET_MAX_LONG,
241     MMCO_RESET,
242     MMCO_LONG,
243 } MMCOOpcode;
244
245 /**
246  * Memory management control operation.
247  */
248 typedef struct MMCO{
249     MMCOOpcode opcode;
250     int short_pic_num;  ///< pic_num without wrapping (pic_num & max_pic_num)
251     int long_arg;       ///< index, pic_num, or num long refs depending on opcode
252 } MMCO;
253
254 /**
255  * H264Context
256  */
257 typedef struct H264Context{
258     MpegEncContext s;
259     H264DSPContext h264dsp;
260     int pixel_shift;    ///< 0 for 8-bit H264, 1 for high-bit-depth H264
261     int chroma_qp[2]; //QPc
262
263     int qp_thresh;      ///< QP threshold to skip loopfilter
264
265     int prev_mb_skipped;
266     int next_mb_skipped;
267
268     //prediction stuff
269     int chroma_pred_mode;
270     int intra16x16_pred_mode;
271
272     int topleft_mb_xy;
273     int top_mb_xy;
274     int topright_mb_xy;
275     int left_mb_xy[2];
276
277     int topleft_type;
278     int top_type;
279     int topright_type;
280     int left_type[2];
281
282     const uint8_t * left_block;
283     int topleft_partition;
284
285     int8_t intra4x4_pred_mode_cache[5*8];
286     int8_t (*intra4x4_pred_mode);
287     H264PredContext hpc;
288     unsigned int topleft_samples_available;
289     unsigned int top_samples_available;
290     unsigned int topright_samples_available;
291     unsigned int left_samples_available;
292     uint8_t (*top_borders[2])[(16*3)*2];
293
294     /**
295      * non zero coeff count cache.
296      * is 64 if not available.
297      */
298     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, non_zero_count_cache)[15*8];
299
300     uint8_t (*non_zero_count)[48];
301
302     /**
303      * Motion vector cache.
304      */
305     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mv_cache)[2][5*8][2];
306     DECLARE_ALIGNED(8, int8_t, ref_cache)[2][5*8];
307 #define LIST_NOT_USED -1 //FIXME rename?
308 #define PART_NOT_AVAILABLE -2
309
310     /**
311      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
312      */
313     int neighbor_transform_size;
314
315     /**
316      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
317      * block_offset[24..47] for field macroblocks
318      */
319     int block_offset[2*(16*3)];
320
321     uint32_t *mb2b_xy; //FIXME are these 4 a good idea?
322     uint32_t *mb2br_xy;
323     int b_stride; //FIXME use s->b4_stride
324
325     int mb_linesize;   ///< may be equal to s->linesize or s->linesize*2, for mbaff
326     int mb_uvlinesize;
327
328     int emu_edge_width;
329     int emu_edge_height;
330
331     SPS sps; ///< current sps
332
333     /**
334      * current pps
335      */
336     PPS pps; //FIXME move to Picture perhaps? (->no) do we need that?
337
338     uint32_t dequant4_buffer[6][QP_MAX_NUM+1][16]; //FIXME should these be moved down?
339     uint32_t dequant8_buffer[6][QP_MAX_NUM+1][64];
340     uint32_t (*dequant4_coeff[6])[16];
341     uint32_t (*dequant8_coeff[6])[64];
342
343     int slice_num;
344     uint16_t *slice_table;     ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
345     int slice_type;
346     int slice_type_nos;        ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
347     int slice_type_fixed;
348
349     //interlacing specific flags
350     int mb_aff_frame;
351     int mb_field_decoding_flag;
352     int mb_mbaff;              ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
353
354     DECLARE_ALIGNED(8, uint16_t, sub_mb_type)[4];
355
356     //Weighted pred stuff
357     int use_weight;
358     int use_weight_chroma;
359     int luma_log2_weight_denom;
360     int chroma_log2_weight_denom;
361     //The following 2 can be changed to int8_t but that causes 10cpu cycles speedloss
362     int luma_weight[48][2][2];
363     int chroma_weight[48][2][2][2];
364     int implicit_weight[48][48][2];
365
366     int direct_spatial_mv_pred;
367     int col_parity;
368     int col_fieldoff;
369     int dist_scale_factor[16];
370     int dist_scale_factor_field[2][32];
371     int map_col_to_list0[2][16+32];
372     int map_col_to_list0_field[2][2][16+32];
373
374     /**
375      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
376      */
377     unsigned int ref_count[2];   ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
378     unsigned int list_count;
379     uint8_t *list_counts;            ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
380     Picture ref_list[2][48];         /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
381                                           Reordered version of default_ref_list
382                                           according to picture reordering in slice header */
383     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];  ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
384
385     //data partitioning
386     GetBitContext intra_gb;
387     GetBitContext inter_gb;
388     GetBitContext *intra_gb_ptr;
389     GetBitContext *inter_gb_ptr;
390
391     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, mb)[16*48*2]; ///< as a dct coeffecient is int32_t in high depth, we need to reserve twice the space.
392     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, mb_luma_dc)[3][16*2];
393     DCTELEM mb_padding[256*2];        ///< 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
394
395     /**
396      * Cabac
397      */
398     CABACContext cabac;
399     uint8_t      cabac_state[1024];
400
401     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0,1,2), 0x0? luma_cbp */
402     uint16_t     *cbp_table;
403     int cbp;
404     int top_cbp;
405     int left_cbp;
406     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
407     uint8_t     *chroma_pred_mode_table;
408     int         last_qscale_diff;
409     uint8_t     (*mvd_table[2])[2];
410     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, mvd_cache)[2][5*8][2];
411     uint8_t     *direct_table;
412     uint8_t     direct_cache[5*8];
413
414     uint8_t zigzag_scan[16];
415     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
416     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
417     uint8_t field_scan[16];
418     uint8_t field_scan8x8[64];
419     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
420     const uint8_t *zigzag_scan_q0;
421     const uint8_t *zigzag_scan8x8_q0;
422     const uint8_t *zigzag_scan8x8_cavlc_q0;
423     const uint8_t *field_scan_q0;
424     const uint8_t *field_scan8x8_q0;
425     const uint8_t *field_scan8x8_cavlc_q0;
426
427     int x264_build;
428
429     int mb_xy;
430
431     int is_complex;
432
433     //deblock
434     int deblocking_filter;         ///< disable_deblocking_filter_idc with 1<->0
435     int slice_alpha_c0_offset;
436     int slice_beta_offset;
437
438 //=============================================================
439     //Things below are not used in the MB or more inner code
440
441     int nal_ref_idc;
442     int nal_unit_type;
443     uint8_t *rbsp_buffer[2];
444     unsigned int rbsp_buffer_size[2];
445
446     /**
447      * Used to parse AVC variant of h264
448      */
449     int is_avc; ///< this flag is != 0 if codec is avc1
450     int nal_length_size; ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
451     int got_first; ///< this flag is != 0 if we've parsed a frame
452
453     SPS *sps_buffers[MAX_SPS_COUNT];
454     PPS *pps_buffers[MAX_PPS_COUNT];
455
456     int dequant_coeff_pps;     ///< reinit tables when pps changes
457
458     uint16_t *slice_table_base;
459
460
461     //POC stuff
462     int poc_lsb;
463     int poc_msb;
464     int delta_poc_bottom;
465     int delta_poc[2];
466     int frame_num;
467     int prev_poc_msb;             ///< poc_msb of the last reference pic for POC type 0
468     int prev_poc_lsb;             ///< poc_lsb of the last reference pic for POC type 0
469     int frame_num_offset;         ///< for POC type 2
470     int prev_frame_num_offset;    ///< for POC type 2
471     int prev_frame_num;           ///< frame_num of the last pic for POC type 1/2
472
473     /**
474      * frame_num for frames or 2*frame_num+1 for field pics.
475      */
476     int curr_pic_num;
477
478     /**
479      * max_frame_num or 2*max_frame_num for field pics.
480      */
481     int max_pic_num;
482
483     int redundant_pic_count;
484
485     Picture *short_ref[32];
486     Picture *long_ref[32];
487     Picture default_ref_list[2][32]; ///< base reference list for all slices of a coded picture
488     Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT+2]; //FIXME size?
489     Picture *next_output_pic;
490     int outputed_poc;
491     int next_outputed_poc;
492
493     /**
494      * memory management control operations buffer.
495      */
496     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
497     int mmco_index;
498
499     int long_ref_count;  ///< number of actual long term references
500     int short_ref_count; ///< number of actual short term references
501
502     int          cabac_init_idc;
503
504     /**
505      * @name Members for slice based multithreading
506      * @{
507      */
508     struct H264Context *thread_context[MAX_THREADS];
509
510     /**
511      * current slice number, used to initalize slice_num of each thread/context
512      */
513     int current_slice;
514
515     /**
516      * Max number of threads / contexts.
517      * This is equal to AVCodecContext.thread_count unless
518      * multithreaded decoding is impossible, in which case it is
519      * reduced to 1.
520      */
521     int max_contexts;
522
523     /**
524      *  1 if the single thread fallback warning has already been
525      *  displayed, 0 otherwise.
526      */
527     int single_decode_warning;
528
529     int last_slice_type;
530     /** @} */
531
532     /**
533      * pic_struct in picture timing SEI message
534      */
535     SEI_PicStructType sei_pic_struct;
536
537     /**
538      * Complement sei_pic_struct
539      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
540      * However, soft telecined frames may have these values.
541      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
542      */
543     int prev_interlaced_frame;
544
545     /**
546      * Bit set of clock types for fields/frames in picture timing SEI message.
547      * For each found ct_type, appropriate bit is set (e.g., bit 1 for
548      * interlaced).
549      */
550     int sei_ct_type;
551
552     /**
553      * dpb_output_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.2.2
554      */
555     int sei_dpb_output_delay;
556
557     /**
558      * cpb_removal_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.1.2
559      */
560     int sei_cpb_removal_delay;
561
562     /**
563      * recovery_frame_cnt from SEI message
564      *
565      * Set to -1 if no recovery point SEI message found or to number of frames
566      * before playback synchronizes. Frames having recovery point are key
567      * frames.
568      */
569     int sei_recovery_frame_cnt;
570
571     int luma_weight_flag[2];   ///< 7.4.3.2 luma_weight_lX_flag
572     int chroma_weight_flag[2]; ///< 7.4.3.2 chroma_weight_lX_flag
573
574     // Timestamp stuff
575     int sei_buffering_period_present;  ///< Buffering period SEI flag
576     int initial_cpb_removal_delay[32]; ///< Initial timestamps for CPBs
577 }H264Context;
578
579
580 extern const uint8_t ff_h264_chroma_qp[3][QP_MAX_NUM+1]; ///< One chroma qp table for each supported bit depth (8, 9, 10).
581
582 /**
583  * Decode SEI
584  */
585 int ff_h264_decode_sei(H264Context *h);
586
587 /**
588  * Decode SPS
589  */
590 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(H264Context *h);
591
592 /**
593  * compute profile from sps
594  */
595 int ff_h264_get_profile(SPS *sps);
596
597 /**
598  * Decode PPS
599  */
600 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(H264Context *h, int bit_length);
601
602 /**
603  * Decode a network abstraction layer unit.
604  * @param consumed is the number of bytes used as input
605  * @param length is the length of the array
606  * @param dst_length is the number of decoded bytes FIXME here or a decode rbsp tailing?
607  * @return decoded bytes, might be src+1 if no escapes
608  */
609 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src, int *dst_length, int *consumed, int length);
610
611 /**
612  * Free any data that may have been allocated in the H264 context like SPS, PPS etc.
613  */
614 av_cold void ff_h264_free_context(H264Context *h);
615
616 /**
617  * Reconstruct bitstream slice_type.
618  */
619 int ff_h264_get_slice_type(const H264Context *h);
620
621 /**
622  * Allocate tables.
623  * needs width/height
624  */
625 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
626
627 /**
628  * Fill the default_ref_list.
629  */
630 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h);
631
632 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h);
633 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h);
634 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
635
636 /**
637  * Execute the reference picture marking (memory management control operations).
638  */
639 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count);
640
641 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb);
642
643 void ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h);
644
645
646 /**
647  * Check if the top & left blocks are available if needed & change the dc mode so it only uses the available blocks.
648  */
649 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h);
650
651 /**
652  * Check if the top & left blocks are available if needed & change the dc mode so it only uses the available blocks.
653  */
654 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode);
655
656 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h);
657 int ff_h264_frame_start(H264Context *h);
658 int ff_h264_decode_extradata(H264Context *h);
659 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx);
660 av_cold int ff_h264_decode_end(AVCodecContext *avctx);
661 av_cold void ff_h264_decode_init_vlc(void);
662
663 /**
664  * Decode a macroblock
665  * @return 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
666  */
667 int ff_h264_decode_mb_cavlc(H264Context *h);
668
669 /**
670  * Decode a CABAC coded macroblock
671  * @return 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
672  */
673 int ff_h264_decode_mb_cabac(H264Context *h);
674
675 void ff_h264_init_cabac_states(H264Context *h);
676
677 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(H264Context * const h);
678 void ff_h264_direct_ref_list_init(H264Context * const h);
679 void ff_h264_pred_direct_motion(H264Context * const h, int *mb_type);
680
681 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);
682 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);
683
684 /**
685  * Reset SEI values at the beginning of the frame.
686  *
687  * @param h H.264 context.
688  */
689 void ff_h264_reset_sei(H264Context *h);
690
691
692 /*
693 o-o o-o
694  / / /
695 o-o o-o
696  ,---'
697 o-o o-o
698  / / /
699 o-o o-o
700 */
701
702 /* Scan8 organization:
703  *    0 1 2 3 4 5 6 7
704  * 0  DY    y y y y y
705  * 1        y Y Y Y Y
706  * 2        y Y Y Y Y
707  * 3        y Y Y Y Y
708  * 4        y Y Y Y Y
709  * 5  DU    u u u u u
710  * 6        u U U U U
711  * 7        u U U U U
712  * 8        u U U U U
713  * 9        u U U U U
714  * 10 DV    v v v v v
715  * 11       v V V V V
716  * 12       v V V V V
717  * 13       v V V V V
718  * 14       v V V V V
719  * DY/DU/DV are for luma/chroma DC.
720  */
721
722 #define LUMA_DC_BLOCK_INDEX   48
723 #define CHROMA_DC_BLOCK_INDEX 49
724
725 //This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
726 static const uint8_t scan8[16*3 + 3]={
727  4+ 1*8, 5+ 1*8, 4+ 2*8, 5+ 2*8,
728  6+ 1*8, 7+ 1*8, 6+ 2*8, 7+ 2*8,
729  4+ 3*8, 5+ 3*8, 4+ 4*8, 5+ 4*8,
730  6+ 3*8, 7+ 3*8, 6+ 4*8, 7+ 4*8,
731  4+ 6*8, 5+ 6*8, 4+ 7*8, 5+ 7*8,
732  6+ 6*8, 7+ 6*8, 6+ 7*8, 7+ 7*8,
733  4+ 8*8, 5+ 8*8, 4+ 9*8, 5+ 9*8,
734  6+ 8*8, 7+ 8*8, 6+ 9*8, 7+ 9*8,
735  4+11*8, 5+11*8, 4+12*8, 5+12*8,
736  6+11*8, 7+11*8, 6+12*8, 7+12*8,
737  4+13*8, 5+13*8, 4+14*8, 5+14*8,
738  6+13*8, 7+13*8, 6+14*8, 7+14*8,
739  0+ 0*8, 0+ 5*8, 0+10*8
740 };
741
742 static av_always_inline uint32_t pack16to32(int a, int b){
743 #if HAVE_BIGENDIAN
744    return (b&0xFFFF) + (a<<16);
745 #else
746    return (a&0xFFFF) + (b<<16);
747 #endif
748 }
749
750 static av_always_inline uint16_t pack8to16(int a, int b){
751 #if HAVE_BIGENDIAN
752    return (b&0xFF) + (a<<8);
753 #else
754    return (a&0xFF) + (b<<8);
755 #endif
756 }
757
758 /**
759  * gets the chroma qp.
760  */
761 static inline int get_chroma_qp(H264Context *h, int t, int qscale){
762     return h->pps.chroma_qp_table[t][qscale];
763 }
764
765 static inline void pred_pskip_motion(H264Context * const h, int * const mx, int * const my);
766
767 static void fill_decode_neighbors(H264Context *h, int mb_type){
768     MpegEncContext * const s = &h->s;
769     const int mb_xy= h->mb_xy;
770     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
771     static const uint8_t left_block_options[4][32]={
772         {0,1,2,3,7,10,8,11,3+0*4, 3+1*4, 3+2*4, 3+3*4, 1+4*4, 1+8*4, 1+5*4, 1+9*4},
773         {2,2,3,3,8,11,8,11,3+2*4, 3+2*4, 3+3*4, 3+3*4, 1+5*4, 1+9*4, 1+5*4, 1+9*4},
774         {0,0,1,1,7,10,7,10,3+0*4, 3+0*4, 3+1*4, 3+1*4, 1+4*4, 1+8*4, 1+4*4, 1+8*4},
775         {0,2,0,2,7,10,7,10,3+0*4, 3+2*4, 3+0*4, 3+2*4, 1+4*4, 1+8*4, 1+4*4, 1+8*4}
776     };
777
778     h->topleft_partition= -1;
779
780     top_xy     = mb_xy  - (s->mb_stride << MB_FIELD);
781
782     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
783      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
784
785     topleft_xy = top_xy - 1;
786     topright_xy= top_xy + 1;
787     left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy-1;
788     h->left_block = left_block_options[0];
789     if(FRAME_MBAFF){
790         const int left_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]);
791         const int curr_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(mb_type);
792         if(s->mb_y&1){
793             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
794                 left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy - s->mb_stride - 1;
795                 if (curr_mb_field_flag) {
796                     left_xy[1] += s->mb_stride;
797                     h->left_block = left_block_options[3];
798                 } else {
799                     topleft_xy += s->mb_stride;
800                     // take top left mv from the middle of the mb, as opposed to all other modes which use the bottom right partition
801                     h->topleft_partition = 0;
802                     h->left_block = left_block_options[1];
803                 }
804             }
805         }else{
806             if(curr_mb_field_flag){
807                 topleft_xy  += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy - 1]>>7)&1)-1);
808                 topright_xy += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy + 1]>>7)&1)-1);
809                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy    ]>>7)&1)-1);
810             }
811             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
812                 if (curr_mb_field_flag) {
813                     left_xy[1] += s->mb_stride;
814                     h->left_block = left_block_options[3];
815                 } else {
816                     h->left_block = left_block_options[2];
817                 }
818             }
819         }
820     }
821
822     h->topleft_mb_xy = topleft_xy;
823     h->top_mb_xy     = top_xy;
824     h->topright_mb_xy= topright_xy;
825     h->left_mb_xy[0] = left_xy[0];
826     h->left_mb_xy[1] = left_xy[1];
827     //FIXME do we need all in the context?
828
829     h->topleft_type = s->current_picture.mb_type[topleft_xy] ;
830     h->top_type     = s->current_picture.mb_type[top_xy]     ;
831     h->topright_type= s->current_picture.mb_type[topright_xy];
832     h->left_type[0] = s->current_picture.mb_type[left_xy[0]] ;
833     h->left_type[1] = s->current_picture.mb_type[left_xy[1]] ;
834
835     if(FMO){
836     if(h->slice_table[topleft_xy ] != h->slice_num) h->topleft_type = 0;
837     if(h->slice_table[top_xy     ] != h->slice_num) h->top_type     = 0;
838     if(h->slice_table[left_xy[0] ] != h->slice_num) h->left_type[0] = h->left_type[1] = 0;
839     }else{
840         if(h->slice_table[topleft_xy ] != h->slice_num){
841             h->topleft_type = 0;
842             if(h->slice_table[top_xy     ] != h->slice_num) h->top_type     = 0;
843             if(h->slice_table[left_xy[0] ] != h->slice_num) h->left_type[0] = h->left_type[1] = 0;
844         }
845     }
846     if(h->slice_table[topright_xy] != h->slice_num) h->topright_type= 0;
847 }
848
849 static void fill_decode_caches(H264Context *h, int mb_type){
850     MpegEncContext * const s = &h->s;
851     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
852     int topleft_type, top_type, topright_type, left_type[2];
853     const uint8_t * left_block= h->left_block;
854     int i;
855     uint8_t *nnz;
856     uint8_t *nnz_cache;
857
858     topleft_xy   = h->topleft_mb_xy ;
859     top_xy       = h->top_mb_xy     ;
860     topright_xy  = h->topright_mb_xy;
861     left_xy[0]   = h->left_mb_xy[0] ;
862     left_xy[1]   = h->left_mb_xy[1] ;
863     topleft_type = h->topleft_type  ;
864     top_type     = h->top_type      ;
865     topright_type= h->topright_type ;
866     left_type[0] = h->left_type[0]  ;
867     left_type[1] = h->left_type[1]  ;
868
869     if(!IS_SKIP(mb_type)){
870         if(IS_INTRA(mb_type)){
871             int type_mask= h->pps.constrained_intra_pred ? IS_INTRA(-1) : -1;
872             h->topleft_samples_available=
873             h->top_samples_available=
874             h->left_samples_available= 0xFFFF;
875             h->topright_samples_available= 0xEEEA;
876
877             if(!(top_type & type_mask)){
878                 h->topleft_samples_available= 0xB3FF;
879                 h->top_samples_available= 0x33FF;
880                 h->topright_samples_available= 0x26EA;
881             }
882             if(IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(left_type[0])){
883                 if(IS_INTERLACED(mb_type)){
884                     if(!(left_type[0] & type_mask)){
885                         h->topleft_samples_available&= 0xDFFF;
886                         h->left_samples_available&= 0x5FFF;
887                     }
888                     if(!(left_type[1] & type_mask)){
889                         h->topleft_samples_available&= 0xFF5F;
890                         h->left_samples_available&= 0xFF5F;
891                     }
892                 }else{
893                     int left_typei = s->current_picture.mb_type[left_xy[0] + s->mb_stride];
894
895                     assert(left_xy[0] == left_xy[1]);
896                     if(!((left_typei & type_mask) && (left_type[0] & type_mask))){
897                         h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
898                         h->left_samples_available&= 0x5F5F;
899                     }
900                 }
901             }else{
902                 if(!(left_type[0] & type_mask)){
903                     h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
904                     h->left_samples_available&= 0x5F5F;
905                 }
906             }
907
908             if(!(topleft_type & type_mask))
909                 h->topleft_samples_available&= 0x7FFF;
910
911             if(!(topright_type & type_mask))
912                 h->topright_samples_available&= 0xFBFF;
913
914             if(IS_INTRA4x4(mb_type)){
915                 if(IS_INTRA4x4(top_type)){
916                     AV_COPY32(h->intra4x4_pred_mode_cache+4+8*0, h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[top_xy]);
917                 }else{
918                     h->intra4x4_pred_mode_cache[4+8*0]=
919                     h->intra4x4_pred_mode_cache[5+8*0]=
920                     h->intra4x4_pred_mode_cache[6+8*0]=
921                     h->intra4x4_pred_mode_cache[7+8*0]= 2 - 3*!(top_type & type_mask);
922                 }
923                 for(i=0; i<2; i++){
924                     if(IS_INTRA4x4(left_type[i])){
925                         int8_t *mode= h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[left_xy[i]];
926                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]= mode[6-left_block[0+2*i]];
927                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= mode[6-left_block[1+2*i]];
928                     }else{
929                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]=
930                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= 2 - 3*!(left_type[i] & type_mask);
931                     }
932                 }
933             }
934         }
935
936
937 /*
938 0 . T T. T T T T
939 1 L . .L . . . .
940 2 L . .L . . . .
941 3 . T TL . . . .
942 4 L . .L . . . .
943 5 L . .. . . . .
944 */
945 //FIXME constraint_intra_pred & partitioning & nnz (let us hope this is just a typo in the spec)
946     nnz_cache = h->non_zero_count_cache;
947     if(top_type){
948         nnz = h->non_zero_count[top_xy];
949         AV_COPY32(&nnz_cache[4+8* 0], &nnz[4*3]);
950         if(CHROMA444){
951             AV_COPY32(&nnz_cache[4+8* 5], &nnz[4* 7]);
952             AV_COPY32(&nnz_cache[4+8*10], &nnz[4*11]);
953         }else{
954             AV_COPY32(&nnz_cache[4+8* 5], &nnz[4* 5]);
955             AV_COPY32(&nnz_cache[4+8*10], &nnz[4* 9]);
956         }
957     }else{
958         uint32_t top_empty = CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 0x40404040;
959         AV_WN32A(&nnz_cache[4+8* 0], top_empty);
960         AV_WN32A(&nnz_cache[4+8* 5], top_empty);
961         AV_WN32A(&nnz_cache[4+8*10], top_empty);
962     }
963
964     for (i=0; i<2; i++) {
965         if(left_type[i]){
966             nnz = h->non_zero_count[left_xy[i]];
967             nnz_cache[3+8* 1 + 2*8*i]= nnz[left_block[8+0+2*i]];
968             nnz_cache[3+8* 2 + 2*8*i]= nnz[left_block[8+1+2*i]];
969             if(CHROMA444){
970                 nnz_cache[3+8* 6 + 2*8*i]= nnz[left_block[8+0+2*i]+4*4];
971                 nnz_cache[3+8* 7 + 2*8*i]= nnz[left_block[8+1+2*i]+4*4];
972                 nnz_cache[3+8*11 + 2*8*i]= nnz[left_block[8+0+2*i]+8*4];
973                 nnz_cache[3+8*12 + 2*8*i]= nnz[left_block[8+1+2*i]+8*4];
974             }else{
975                 nnz_cache[3+8* 6 +   8*i]= nnz[left_block[8+4+2*i]];
976                 nnz_cache[3+8*11 +   8*i]= nnz[left_block[8+5+2*i]];
977             }
978         }else{
979             nnz_cache[3+8* 1 + 2*8*i]=
980             nnz_cache[3+8* 2 + 2*8*i]=
981             nnz_cache[3+8* 6 + 2*8*i]=
982             nnz_cache[3+8* 7 + 2*8*i]=
983             nnz_cache[3+8*11 + 2*8*i]=
984             nnz_cache[3+8*12 + 2*8*i]= CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 64;
985         }
986     }
987
988     if( CABAC ) {
989         // top_cbp
990         if(top_type) {
991             h->top_cbp = h->cbp_table[top_xy];
992         } else {
993             h->top_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
994         }
995         // left_cbp
996         if (left_type[0]) {
997             h->left_cbp =   (h->cbp_table[left_xy[0]] & 0x7F0)
998                         |  ((h->cbp_table[left_xy[0]]>>(left_block[0]&(~1)))&2)
999                         | (((h->cbp_table[left_xy[1]]>>(left_block[2]&(~1)))&2) << 2);
1000         } else {
1001             h->left_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
1002         }
1003     }
1004     }
1005
1006     if(IS_INTER(mb_type) || (IS_DIRECT(mb_type) && h->direct_spatial_mv_pred)){
1007         int list;
1008         int b_stride = h->b_stride;
1009         for(list=0; list<h->list_count; list++){
1010             int8_t *ref_cache = &h->ref_cache[list][scan8[0]];
1011             int8_t *ref = s->current_picture.ref_index[list];
1012             int16_t (*mv_cache)[2] = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1013             int16_t (*mv)[2] = s->current_picture.motion_val[list];
1014             if(!USES_LIST(mb_type, list)){
1015                 continue;
1016             }
1017             assert(!(IS_DIRECT(mb_type) && !h->direct_spatial_mv_pred));
1018
1019             if(USES_LIST(top_type, list)){
1020                 const int b_xy= h->mb2b_xy[top_xy] + 3*b_stride;
1021                 AV_COPY128(mv_cache[0 - 1*8], mv[b_xy + 0]);
1022                 ref_cache[0 - 1*8]=
1023                 ref_cache[1 - 1*8]= ref[4*top_xy + 2];
1024                 ref_cache[2 - 1*8]=
1025                 ref_cache[3 - 1*8]= ref[4*top_xy + 3];
1026             }else{
1027                 AV_ZERO128(mv_cache[0 - 1*8]);
1028                 AV_WN32A(&ref_cache[0 - 1*8], ((top_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE)&0xFF)*0x01010101);
1029             }
1030
1031             if(mb_type & (MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x8)){
1032             for(i=0; i<2; i++){
1033                 int cache_idx = -1 + i*2*8;
1034                 if(USES_LIST(left_type[i], list)){
1035                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[i]] + 3;
1036                     const int b8_xy= 4*left_xy[i] + 1;
1037                     AV_COPY32(mv_cache[cache_idx  ], mv[b_xy + b_stride*left_block[0+i*2]]);
1038                     AV_COPY32(mv_cache[cache_idx+8], mv[b_xy + b_stride*left_block[1+i*2]]);
1039                     ref_cache[cache_idx  ]= ref[b8_xy + (left_block[0+i*2]&~1)];
1040                     ref_cache[cache_idx+8]= ref[b8_xy + (left_block[1+i*2]&~1)];
1041                 }else{
1042                     AV_ZERO32(mv_cache[cache_idx  ]);
1043                     AV_ZERO32(mv_cache[cache_idx+8]);
1044                     ref_cache[cache_idx  ]=
1045                     ref_cache[cache_idx+8]= (left_type[i]) ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1046                 }
1047             }
1048             }else{
1049                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1050                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[0]] + 3;
1051                     const int b8_xy= 4*left_xy[0] + 1;
1052                     AV_COPY32(mv_cache[-1], mv[b_xy + b_stride*left_block[0]]);
1053                     ref_cache[-1]= ref[b8_xy + (left_block[0]&~1)];
1054                 }else{
1055                     AV_ZERO32(mv_cache[-1]);
1056                     ref_cache[-1]= left_type[0] ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1057                 }
1058             }
1059
1060             if(USES_LIST(topright_type, list)){
1061                 const int b_xy= h->mb2b_xy[topright_xy] + 3*b_stride;
1062                 AV_COPY32(mv_cache[4 - 1*8], mv[b_xy]);
1063                 ref_cache[4 - 1*8]= ref[4*topright_xy + 2];
1064             }else{
1065                 AV_ZERO32(mv_cache[4 - 1*8]);
1066                 ref_cache[4 - 1*8]= topright_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1067             }
1068             if(ref_cache[4 - 1*8] < 0){
1069                 if(USES_LIST(topleft_type, list)){
1070                     const int b_xy = h->mb2b_xy[topleft_xy] + 3 + b_stride + (h->topleft_partition & 2*b_stride);
1071                     const int b8_xy= 4*topleft_xy + 1 + (h->topleft_partition & 2);
1072                     AV_COPY32(mv_cache[-1 - 1*8], mv[b_xy]);
1073                     ref_cache[-1 - 1*8]= ref[b8_xy];
1074                 }else{
1075                     AV_ZERO32(mv_cache[-1 - 1*8]);
1076                     ref_cache[-1 - 1*8]= topleft_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1077                 }
1078             }
1079
1080             if((mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2)) && !FRAME_MBAFF)
1081                 continue;
1082
1083             if(!(mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2))){
1084                 uint8_t (*mvd_cache)[2] = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
1085                 uint8_t (*mvd)[2] = h->mvd_table[list];
1086                 ref_cache[2+8*0] =
1087                 ref_cache[2+8*2] = PART_NOT_AVAILABLE;
1088                 AV_ZERO32(mv_cache[2+8*0]);
1089                 AV_ZERO32(mv_cache[2+8*2]);
1090
1091                 if( CABAC ) {
1092                     if(USES_LIST(top_type, list)){
1093                         const int b_xy= h->mb2br_xy[top_xy];
1094                         AV_COPY64(mvd_cache[0 - 1*8], mvd[b_xy + 0]);
1095                     }else{
1096                         AV_ZERO64(mvd_cache[0 - 1*8]);
1097                     }
1098                     if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1099                         const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[0]] + 6;
1100                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 0*8], mvd[b_xy - left_block[0]]);
1101                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 1*8], mvd[b_xy - left_block[1]]);
1102                     }else{
1103                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 0*8]);
1104                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 1*8]);
1105                     }
1106                     if(USES_LIST(left_type[1], list)){
1107                         const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[1]] + 6;
1108                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 2*8], mvd[b_xy - left_block[2]]);
1109                         AV_COPY16(mvd_cache[-1 + 3*8], mvd[b_xy - left_block[3]]);
1110                     }else{
1111                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 2*8]);
1112                         AV_ZERO16(mvd_cache[-1 + 3*8]);
1113                     }
1114                     AV_ZERO16(mvd_cache[2+8*0]);
1115                     AV_ZERO16(mvd_cache[2+8*2]);
1116                     if(h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B){
1117                         uint8_t *direct_cache = &h->direct_cache[scan8[0]];
1118                         uint8_t *direct_table = h->direct_table;
1119                         fill_rectangle(direct_cache, 4, 4, 8, MB_TYPE_16x16>>1, 1);
1120
1121                         if(IS_DIRECT(top_type)){
1122                             AV_WN32A(&direct_cache[-1*8], 0x01010101u*(MB_TYPE_DIRECT2>>1));
1123                         }else if(IS_8X8(top_type)){
1124                             int b8_xy = 4*top_xy;
1125                             direct_cache[0 - 1*8]= direct_table[b8_xy + 2];
1126                             direct_cache[2 - 1*8]= direct_table[b8_xy + 3];
1127                         }else{
1128                             AV_WN32A(&direct_cache[-1*8], 0x01010101*(MB_TYPE_16x16>>1));
1129                         }
1130
1131                         if(IS_DIRECT(left_type[0]))
1132                             direct_cache[-1 + 0*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1133                         else if(IS_8X8(left_type[0]))
1134                             direct_cache[-1 + 0*8]= direct_table[4*left_xy[0] + 1 + (left_block[0]&~1)];
1135                         else
1136                             direct_cache[-1 + 0*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1137
1138                         if(IS_DIRECT(left_type[1]))
1139                             direct_cache[-1 + 2*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1140                         else if(IS_8X8(left_type[1]))
1141                             direct_cache[-1 + 2*8]= direct_table[4*left_xy[1] + 1 + (left_block[2]&~1)];
1142                         else
1143                             direct_cache[-1 + 2*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1144                     }
1145                 }
1146             }
1147             if(FRAME_MBAFF){
1148 #define MAP_MVS\
1149                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 - 1*8, topleft_type)\
1150                     MAP_F2F(scan8[0] + 0 - 1*8, top_type)\
1151                     MAP_F2F(scan8[0] + 1 - 1*8, top_type)\
1152                     MAP_F2F(scan8[0] + 2 - 1*8, top_type)\
1153                     MAP_F2F(scan8[0] + 3 - 1*8, top_type)\
1154                     MAP_F2F(scan8[0] + 4 - 1*8, topright_type)\
1155                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 0*8, left_type[0])\
1156                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 1*8, left_type[0])\
1157                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 2*8, left_type[1])\
1158                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 3*8, left_type[1])
1159                 if(MB_FIELD){
1160 #define MAP_F2F(idx, mb_type)\
1161                     if(!IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0){\
1162                         h->ref_cache[list][idx] <<= 1;\
1163                         h->mv_cache[list][idx][1] /= 2;\
1164                         h->mvd_cache[list][idx][1] >>=1;\
1165                     }
1166                     MAP_MVS
1167 #undef MAP_F2F
1168                 }else{
1169 #define MAP_F2F(idx, mb_type)\
1170                     if(IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0){\
1171                         h->ref_cache[list][idx] >>= 1;\
1172                         h->mv_cache[list][idx][1] <<= 1;\
1173                         h->mvd_cache[list][idx][1] <<= 1;\
1174                     }
1175                     MAP_MVS
1176 #undef MAP_F2F
1177                 }
1178             }
1179         }
1180     }
1181
1182         h->neighbor_transform_size= !!IS_8x8DCT(top_type) + !!IS_8x8DCT(left_type[0]);
1183 }
1184
1185 /**
1186  * gets the predicted intra4x4 prediction mode.
1187  */
1188 static av_always_inline int pred_intra_mode(H264Context *h, int n){
1189     const int index8= scan8[n];
1190     const int left= h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 1];
1191     const int top = h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
1192     const int min= FFMIN(left, top);
1193
1194     tprintf(h->s.avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left ,top, min);
1195
1196     if(min<0) return DC_PRED;
1197     else      return min;
1198 }
1199
1200 static av_always_inline void write_back_intra_pred_mode(H264Context *h){
1201     int8_t *i4x4= h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[h->mb_xy];
1202     int8_t *i4x4_cache= h->intra4x4_pred_mode_cache;
1203
1204     AV_COPY32(i4x4, i4x4_cache + 4 + 8*4);
1205     i4x4[4]= i4x4_cache[7+8*3];
1206     i4x4[5]= i4x4_cache[7+8*2];
1207     i4x4[6]= i4x4_cache[7+8*1];
1208 }
1209
1210 static av_always_inline void write_back_non_zero_count(H264Context *h){
1211     const int mb_xy= h->mb_xy;
1212     uint8_t *nnz = h->non_zero_count[mb_xy];
1213     uint8_t *nnz_cache = h->non_zero_count_cache;
1214
1215     AV_COPY32(&nnz[ 0], &nnz_cache[4+8* 1]);
1216     AV_COPY32(&nnz[ 4], &nnz_cache[4+8* 2]);
1217     AV_COPY32(&nnz[ 8], &nnz_cache[4+8* 3]);
1218     AV_COPY32(&nnz[12], &nnz_cache[4+8* 4]);
1219     AV_COPY32(&nnz[16], &nnz_cache[4+8* 6]);
1220     AV_COPY32(&nnz[20], &nnz_cache[4+8* 7]);
1221     AV_COPY32(&nnz[32], &nnz_cache[4+8*11]);
1222     AV_COPY32(&nnz[36], &nnz_cache[4+8*12]);
1223
1224     if(CHROMA444){
1225         AV_COPY32(&nnz[24], &nnz_cache[4+8* 8]);
1226         AV_COPY32(&nnz[28], &nnz_cache[4+8* 9]);
1227         AV_COPY32(&nnz[40], &nnz_cache[4+8*13]);
1228         AV_COPY32(&nnz[44], &nnz_cache[4+8*14]);
1229     }
1230 }
1231
1232 static av_always_inline void write_back_motion_list(H264Context *h, MpegEncContext * const s, int b_stride,
1233                                                     int b_xy, int b8_xy, int mb_type, int list )
1234 {
1235     int16_t (*mv_dst)[2] = &s->current_picture.motion_val[list][b_xy];
1236     int16_t (*mv_src)[2] = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1237     AV_COPY128(mv_dst + 0*b_stride, mv_src + 8*0);
1238     AV_COPY128(mv_dst + 1*b_stride, mv_src + 8*1);
1239     AV_COPY128(mv_dst + 2*b_stride, mv_src + 8*2);
1240     AV_COPY128(mv_dst + 3*b_stride, mv_src + 8*3);
1241     if( CABAC ) {
1242         uint8_t (*mvd_dst)[2] = &h->mvd_table[list][FMO ? 8*h->mb_xy : h->mb2br_xy[h->mb_xy]];
1243         uint8_t (*mvd_src)[2] = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
1244         if(IS_SKIP(mb_type))
1245             AV_ZERO128(mvd_dst);
1246         else{
1247             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8*3);
1248             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8*0);
1249             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8*1);
1250             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8*2);
1251         }
1252     }
1253
1254     {
1255         int8_t *ref_index = &s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1256         int8_t *ref_cache = h->ref_cache[list];
1257         ref_index[0+0*2]= ref_cache[scan8[0]];
1258         ref_index[1+0*2]= ref_cache[scan8[4]];
1259         ref_index[0+1*2]= ref_cache[scan8[8]];
1260         ref_index[1+1*2]= ref_cache[scan8[12]];
1261     }
1262 }
1263
1264 static av_always_inline void write_back_motion(H264Context *h, int mb_type){
1265     MpegEncContext * const s = &h->s;
1266     const int b_stride = h->b_stride;
1267     const int b_xy = 4*s->mb_x + 4*s->mb_y*h->b_stride; //try mb2b(8)_xy
1268     const int b8_xy= 4*h->mb_xy;
1269
1270     if(USES_LIST(mb_type, 0)){
1271         write_back_motion_list(h, s, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 0);
1272     }else{
1273         fill_rectangle(&s->current_picture.ref_index[0][b8_xy], 2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
1274     }
1275     if(USES_LIST(mb_type, 1)){
1276         write_back_motion_list(h, s, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 1);
1277     }
1278
1279     if(h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B && CABAC){
1280         if(IS_8X8(mb_type)){
1281             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4*h->mb_xy];
1282             direct_table[1] = h->sub_mb_type[1]>>1;
1283             direct_table[2] = h->sub_mb_type[2]>>1;
1284             direct_table[3] = h->sub_mb_type[3]>>1;
1285         }
1286     }
1287 }
1288
1289 static av_always_inline int get_dct8x8_allowed(H264Context *h){
1290     if(h->sps.direct_8x8_inference_flag)
1291         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8                )*0x0001000100010001ULL));
1292     else
1293         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8|MB_TYPE_DIRECT2)*0x0001000100010001ULL));
1294 }
1295
1296 /**
1297  * decodes a P_SKIP or B_SKIP macroblock
1298  */
1299 static void av_unused decode_mb_skip(H264Context *h){
1300     MpegEncContext * const s = &h->s;
1301     const int mb_xy= h->mb_xy;
1302     int mb_type=0;
1303
1304     memset(h->non_zero_count[mb_xy], 0, 48);
1305
1306     if(MB_FIELD)
1307         mb_type|= MB_TYPE_INTERLACED;
1308
1309     if( h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B )
1310     {
1311         // just for fill_caches. pred_direct_motion will set the real mb_type
1312         mb_type|= MB_TYPE_L0L1|MB_TYPE_DIRECT2|MB_TYPE_SKIP;
1313         if(h->direct_spatial_mv_pred){
1314             fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1315         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1316         }
1317         ff_h264_pred_direct_motion(h, &mb_type);
1318         mb_type|= MB_TYPE_SKIP;
1319     }
1320     else
1321     {
1322         int mx, my;
1323         mb_type|= MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0|MB_TYPE_SKIP;
1324
1325         fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1326         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1327         pred_pskip_motion(h, &mx, &my);
1328         fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 1);
1329         fill_rectangle(  h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(mx,my), 4);
1330     }
1331
1332     write_back_motion(h, mb_type);
1333     s->current_picture.mb_type[mb_xy]= mb_type;
1334     s->current_picture.qscale_table[mb_xy]= s->qscale;
1335     h->slice_table[ mb_xy ]= h->slice_num;
1336     h->prev_mb_skipped= 1;
1337 }
1338
1339 #include "h264_mvpred.h" //For pred_pskip_motion()
1340
1341 #endif /* AVCODEC_H264_H */