Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[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
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      * is 1 if the specific list MV&references are set to 0,0,-2.
312      */
313     int mv_cache_clean[2];
314
315     /**
316      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
317      */
318     int neighbor_transform_size;
319
320     /**
321      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
322      * block_offset[24..47] for field macroblocks
323      */
324     int block_offset[2*(16*3)];
325
326     uint32_t *mb2b_xy; //FIXME are these 4 a good idea?
327     uint32_t *mb2br_xy;
328     int b_stride; //FIXME use s->b4_stride
329
330     int mb_linesize;   ///< may be equal to s->linesize or s->linesize*2, for mbaff
331     int mb_uvlinesize;
332
333     int emu_edge_width;
334     int emu_edge_height;
335
336     SPS sps; ///< current sps
337
338     /**
339      * current pps
340      */
341     PPS pps; //FIXME move to Picture perhaps? (->no) do we need that?
342
343     uint32_t dequant4_buffer[6][QP_MAX_NUM+1][16]; //FIXME should these be moved down?
344     uint32_t dequant8_buffer[6][QP_MAX_NUM+1][64];
345     uint32_t (*dequant4_coeff[6])[16];
346     uint32_t (*dequant8_coeff[6])[64];
347
348     int slice_num;
349     uint16_t *slice_table;     ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
350     int slice_type;
351     int slice_type_nos;        ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
352     int slice_type_fixed;
353
354     //interlacing specific flags
355     int mb_aff_frame;
356     int mb_field_decoding_flag;
357     int mb_mbaff;              ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
358
359     DECLARE_ALIGNED(8, uint16_t, sub_mb_type)[4];
360
361     //Weighted pred stuff
362     int use_weight;
363     int use_weight_chroma;
364     int luma_log2_weight_denom;
365     int chroma_log2_weight_denom;
366     //The following 2 can be changed to int8_t but that causes 10cpu cycles speedloss
367     int luma_weight[48][2][2];
368     int chroma_weight[48][2][2][2];
369     int implicit_weight[48][48][2];
370
371     int direct_spatial_mv_pred;
372     int col_parity;
373     int col_fieldoff;
374     int dist_scale_factor[16];
375     int dist_scale_factor_field[2][32];
376     int map_col_to_list0[2][16+32];
377     int map_col_to_list0_field[2][2][16+32];
378
379     /**
380      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
381      */
382     uint8_t *list_counts;            ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
383     unsigned int ref_count[2];   ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
384     unsigned int list_count;
385     Picture ref_list[2][48];         /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
386                                           Reordered version of default_ref_list
387                                           according to picture reordering in slice header */
388     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];  ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
389
390     //data partitioning
391     GetBitContext intra_gb;
392     GetBitContext inter_gb;
393     GetBitContext *intra_gb_ptr;
394     GetBitContext *inter_gb_ptr;
395
396     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.
397     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, mb_luma_dc)[3][16*2];
398     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
399
400     /**
401      * Cabac
402      */
403     CABACContext cabac;
404     uint8_t      cabac_state[1024];
405
406     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0,1,2), 0x0? luma_cbp */
407     uint16_t     *cbp_table;
408     int cbp;
409     int top_cbp;
410     int left_cbp;
411     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
412     uint8_t     *chroma_pred_mode_table;
413     int         last_qscale_diff;
414     uint8_t     (*mvd_table[2])[2];
415     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, mvd_cache)[2][5*8][2];
416     uint8_t     *direct_table;
417     uint8_t     direct_cache[5*8];
418
419     uint8_t zigzag_scan[16];
420     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
421     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
422     uint8_t field_scan[16];
423     uint8_t field_scan8x8[64];
424     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
425     const uint8_t *zigzag_scan_q0;
426     const uint8_t *zigzag_scan8x8_q0;
427     const uint8_t *zigzag_scan8x8_cavlc_q0;
428     const uint8_t *field_scan_q0;
429     const uint8_t *field_scan8x8_q0;
430     const uint8_t *field_scan8x8_cavlc_q0;
431
432     int x264_build;
433
434     int mb_xy;
435
436     int is_complex;
437
438     //deblock
439     int deblocking_filter;         ///< disable_deblocking_filter_idc with 1<->0
440     int slice_alpha_c0_offset;
441     int slice_beta_offset;
442
443 //=============================================================
444     //Things below are not used in the MB or more inner code
445
446     int nal_ref_idc;
447     int nal_unit_type;
448     uint8_t *rbsp_buffer[2];
449     unsigned int rbsp_buffer_size[2];
450
451     /**
452      * Used to parse AVC variant of h264
453      */
454     int is_avc; ///< this flag is != 0 if codec is avc1
455     int nal_length_size; ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
456     int got_first; ///< this flag is != 0 if we've parsed a frame
457
458     SPS *sps_buffers[MAX_SPS_COUNT];
459     PPS *pps_buffers[MAX_PPS_COUNT];
460
461     int dequant_coeff_pps;     ///< reinit tables when pps changes
462
463     uint16_t *slice_table_base;
464
465
466     //POC stuff
467     int poc_lsb;
468     int poc_msb;
469     int delta_poc_bottom;
470     int delta_poc[2];
471     int frame_num;
472     int prev_poc_msb;             ///< poc_msb of the last reference pic for POC type 0
473     int prev_poc_lsb;             ///< poc_lsb of the last reference pic for POC type 0
474     int frame_num_offset;         ///< for POC type 2
475     int prev_frame_num_offset;    ///< for POC type 2
476     int prev_frame_num;           ///< frame_num of the last pic for POC type 1/2
477
478     /**
479      * frame_num for frames or 2*frame_num+1 for field pics.
480      */
481     int curr_pic_num;
482
483     /**
484      * max_frame_num or 2*max_frame_num for field pics.
485      */
486     int max_pic_num;
487
488     int redundant_pic_count;
489
490     Picture *short_ref[32];
491     Picture *long_ref[32];
492     Picture default_ref_list[2][32]; ///< base reference list for all slices of a coded picture
493     Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT+2]; //FIXME size?
494     Picture *next_output_pic;
495     int outputed_poc;
496     int next_outputed_poc;
497
498     /**
499      * memory management control operations buffer.
500      */
501     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
502     int mmco_index;
503
504     int long_ref_count;  ///< number of actual long term references
505     int short_ref_count; ///< number of actual short term references
506
507     int          cabac_init_idc;
508
509     /**
510      * @name Members for slice based multithreading
511      * @{
512      */
513     struct H264Context *thread_context[MAX_THREADS];
514
515     /**
516      * current slice number, used to initalize slice_num of each thread/context
517      */
518     int current_slice;
519
520     /**
521      * Max number of threads / contexts.
522      * This is equal to AVCodecContext.thread_count unless
523      * multithreaded decoding is impossible, in which case it is
524      * reduced to 1.
525      */
526     int max_contexts;
527
528     /**
529      *  1 if the single thread fallback warning has already been
530      *  displayed, 0 otherwise.
531      */
532     int single_decode_warning;
533
534     int last_slice_type;
535     /** @} */
536
537     /**
538      * pic_struct in picture timing SEI message
539      */
540     SEI_PicStructType sei_pic_struct;
541
542     /**
543      * Complement sei_pic_struct
544      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
545      * However, soft telecined frames may have these values.
546      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
547      */
548     int prev_interlaced_frame;
549
550     /**
551      * Bit set of clock types for fields/frames in picture timing SEI message.
552      * For each found ct_type, appropriate bit is set (e.g., bit 1 for
553      * interlaced).
554      */
555     int sei_ct_type;
556
557     /**
558      * dpb_output_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.2.2
559      */
560     int sei_dpb_output_delay;
561
562     /**
563      * cpb_removal_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.1.2
564      */
565     int sei_cpb_removal_delay;
566
567     /**
568      * recovery_frame_cnt from SEI message
569      *
570      * Set to -1 if no recovery point SEI message found or to number of frames
571      * before playback synchronizes. Frames having recovery point are key
572      * frames.
573      */
574     int sei_recovery_frame_cnt;
575
576     int luma_weight_flag[2];   ///< 7.4.3.2 luma_weight_lX_flag
577     int chroma_weight_flag[2]; ///< 7.4.3.2 chroma_weight_lX_flag
578
579     // Timestamp stuff
580     int sei_buffering_period_present;  ///< Buffering period SEI flag
581     int initial_cpb_removal_delay[32]; ///< Initial timestamps for CPBs
582 }H264Context;
583
584
585 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).
586
587 /**
588  * Decode SEI
589  */
590 int ff_h264_decode_sei(H264Context *h);
591
592 /**
593  * Decode SPS
594  */
595 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(H264Context *h);
596
597 /**
598  * compute profile from sps
599  */
600 int ff_h264_get_profile(SPS *sps);
601
602 /**
603  * Decode PPS
604  */
605 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(H264Context *h, int bit_length);
606
607 /**
608  * Decode a network abstraction layer unit.
609  * @param consumed is the number of bytes used as input
610  * @param length is the length of the array
611  * @param dst_length is the number of decoded bytes FIXME here or a decode rbsp tailing?
612  * @return decoded bytes, might be src+1 if no escapes
613  */
614 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src, int *dst_length, int *consumed, int length);
615
616 /**
617  * Free any data that may have been allocated in the H264 context like SPS, PPS etc.
618  */
619 av_cold void ff_h264_free_context(H264Context *h);
620
621 /**
622  * Reconstruct bitstream slice_type.
623  */
624 int ff_h264_get_slice_type(const H264Context *h);
625
626 /**
627  * Allocate tables.
628  * needs width/height
629  */
630 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
631
632 /**
633  * Fill the default_ref_list.
634  */
635 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h);
636
637 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h);
638 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h);
639 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
640
641 /**
642  * Execute the reference picture marking (memory management control operations).
643  */
644 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count);
645
646 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb);
647
648 void ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h);
649
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_intra4x4_pred_mode(H264Context *h);
655
656 /**
657  * Check if the top & left blocks are available if needed & change the dc mode so it only uses the available blocks.
658  */
659 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode);
660
661 void ff_h264_write_back_intra_pred_mode(H264Context *h);
662 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h);
663 int ff_h264_frame_start(H264Context *h);
664 int ff_h264_decode_extradata(H264Context *h);
665 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx);
666 av_cold int ff_h264_decode_end(AVCodecContext *avctx);
667 av_cold void ff_h264_decode_init_vlc(void);
668
669 /**
670  * Decode a macroblock
671  * @return 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
672  */
673 int ff_h264_decode_mb_cavlc(H264Context *h);
674
675 /**
676  * Decode a CABAC coded macroblock
677  * @return 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
678  */
679 int ff_h264_decode_mb_cabac(H264Context *h);
680
681 void ff_h264_init_cabac_states(H264Context *h);
682
683 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(H264Context * const h);
684 void ff_h264_direct_ref_list_init(H264Context * const h);
685 void ff_h264_pred_direct_motion(H264Context * const h, int *mb_type);
686
687 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);
688 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);
689
690 /**
691  * Reset SEI values at the beginning of the frame.
692  *
693  * @param h H.264 context.
694  */
695 void ff_h264_reset_sei(H264Context *h);
696
697
698 /*
699 o-o o-o
700  / / /
701 o-o o-o
702  ,---'
703 o-o o-o
704  / / /
705 o-o o-o
706 */
707
708 /* Scan8 organization:
709  *    0 1 2 3 4 5 6 7
710  * 0  DY    y y y y y
711  * 1        y Y Y Y Y
712  * 2        y Y Y Y Y
713  * 3        y Y Y Y Y
714  * 4        y Y Y Y Y
715  * 5  DU    u u u u u
716  * 6        u U U U U
717  * 7        u U U U U
718  * 8        u U U U U
719  * 9        u U U U U
720  * 10 DV    v v v v v
721  * 11       v V V V V
722  * 12       v V V V V
723  * 13       v V V V V
724  * 14       v V V V V
725  * DY/DU/DV are for luma/chroma DC.
726  */
727
728 #define LUMA_DC_BLOCK_INDEX   48
729 #define CHROMA_DC_BLOCK_INDEX 49
730
731 //This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
732 static const uint8_t scan8[16*3 + 3]={
733  4+ 1*8, 5+ 1*8, 4+ 2*8, 5+ 2*8,
734  6+ 1*8, 7+ 1*8, 6+ 2*8, 7+ 2*8,
735  4+ 3*8, 5+ 3*8, 4+ 4*8, 5+ 4*8,
736  6+ 3*8, 7+ 3*8, 6+ 4*8, 7+ 4*8,
737  4+ 6*8, 5+ 6*8, 4+ 7*8, 5+ 7*8,
738  6+ 6*8, 7+ 6*8, 6+ 7*8, 7+ 7*8,
739  4+ 8*8, 5+ 8*8, 4+ 9*8, 5+ 9*8,
740  6+ 8*8, 7+ 8*8, 6+ 9*8, 7+ 9*8,
741  4+11*8, 5+11*8, 4+12*8, 5+12*8,
742  6+11*8, 7+11*8, 6+12*8, 7+12*8,
743  4+13*8, 5+13*8, 4+14*8, 5+14*8,
744  6+13*8, 7+13*8, 6+14*8, 7+14*8,
745  0+ 0*8, 0+ 5*8, 0+10*8
746 };
747
748 static av_always_inline uint32_t pack16to32(int a, int b){
749 #if HAVE_BIGENDIAN
750    return (b&0xFFFF) + (a<<16);
751 #else
752    return (a&0xFFFF) + (b<<16);
753 #endif
754 }
755
756 static av_always_inline uint16_t pack8to16(int a, int b){
757 #if HAVE_BIGENDIAN
758    return (b&0xFF) + (a<<8);
759 #else
760    return (a&0xFF) + (b<<8);
761 #endif
762 }
763
764 /**
765  * gets the chroma qp.
766  */
767 static inline int get_chroma_qp(H264Context *h, int t, int qscale){
768     return h->pps.chroma_qp_table[t][qscale];
769 }
770
771 static inline void pred_pskip_motion(H264Context * const h, int * const mx, int * const my);
772
773 static void fill_decode_neighbors(H264Context *h, int mb_type){
774     MpegEncContext * const s = &h->s;
775     const int mb_xy= h->mb_xy;
776     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
777     static const uint8_t left_block_options[4][32]={
778         {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},
779         {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},
780         {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},
781         {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}
782     };
783
784     h->topleft_partition= -1;
785
786     top_xy     = mb_xy  - (s->mb_stride << MB_FIELD);
787
788     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
789      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
790
791     topleft_xy = top_xy - 1;
792     topright_xy= top_xy + 1;
793     left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy-1;
794     h->left_block = left_block_options[0];
795     if(FRAME_MBAFF){
796         const int left_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]);
797         const int curr_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(mb_type);
798         if(s->mb_y&1){
799             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
800                 left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy - s->mb_stride - 1;
801                 if (curr_mb_field_flag) {
802                     left_xy[1] += s->mb_stride;
803                     h->left_block = left_block_options[3];
804                 } else {
805                     topleft_xy += s->mb_stride;
806                     // take top left mv from the middle of the mb, as opposed to all other modes which use the bottom right partition
807                     h->topleft_partition = 0;
808                     h->left_block = left_block_options[1];
809                 }
810             }
811         }else{
812             if(curr_mb_field_flag){
813                 topleft_xy  += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy - 1]>>7)&1)-1);
814                 topright_xy += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy + 1]>>7)&1)-1);
815                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy    ]>>7)&1)-1);
816             }
817             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
818                 if (curr_mb_field_flag) {
819                     left_xy[1] += s->mb_stride;
820                     h->left_block = left_block_options[3];
821                 } else {
822                     h->left_block = left_block_options[2];
823                 }
824             }
825         }
826     }
827
828     h->topleft_mb_xy = topleft_xy;
829     h->top_mb_xy     = top_xy;
830     h->topright_mb_xy= topright_xy;
831     h->left_mb_xy[0] = left_xy[0];
832     h->left_mb_xy[1] = left_xy[1];
833     //FIXME do we need all in the context?
834
835     h->topleft_type = s->current_picture.mb_type[topleft_xy] ;
836     h->top_type     = s->current_picture.mb_type[top_xy]     ;
837     h->topright_type= s->current_picture.mb_type[topright_xy];
838     h->left_type[0] = s->current_picture.mb_type[left_xy[0]] ;
839     h->left_type[1] = s->current_picture.mb_type[left_xy[1]] ;
840
841     if(FMO){
842     if(h->slice_table[topleft_xy ] != h->slice_num) h->topleft_type = 0;
843     if(h->slice_table[top_xy     ] != h->slice_num) h->top_type     = 0;
844     if(h->slice_table[left_xy[0] ] != h->slice_num) h->left_type[0] = h->left_type[1] = 0;
845     }else{
846         if(h->slice_table[topleft_xy ] != h->slice_num){
847             h->topleft_type = 0;
848             if(h->slice_table[top_xy     ] != h->slice_num) h->top_type     = 0;
849             if(h->slice_table[left_xy[0] ] != h->slice_num) h->left_type[0] = h->left_type[1] = 0;
850         }
851     }
852     if(h->slice_table[topright_xy] != h->slice_num) h->topright_type= 0;
853 }
854
855 static void fill_decode_caches(H264Context *h, int mb_type){
856     MpegEncContext * const s = &h->s;
857     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
858     int topleft_type, top_type, topright_type, left_type[2];
859     const uint8_t * left_block= h->left_block;
860     int i;
861
862     topleft_xy   = h->topleft_mb_xy ;
863     top_xy       = h->top_mb_xy     ;
864     topright_xy  = h->topright_mb_xy;
865     left_xy[0]   = h->left_mb_xy[0] ;
866     left_xy[1]   = h->left_mb_xy[1] ;
867     topleft_type = h->topleft_type  ;
868     top_type     = h->top_type      ;
869     topright_type= h->topright_type ;
870     left_type[0] = h->left_type[0]  ;
871     left_type[1] = h->left_type[1]  ;
872
873     if(!IS_SKIP(mb_type)){
874         if(IS_INTRA(mb_type)){
875             int type_mask= h->pps.constrained_intra_pred ? IS_INTRA(-1) : -1;
876             h->topleft_samples_available=
877             h->top_samples_available=
878             h->left_samples_available= 0xFFFF;
879             h->topright_samples_available= 0xEEEA;
880
881             if(!(top_type & type_mask)){
882                 h->topleft_samples_available= 0xB3FF;
883                 h->top_samples_available= 0x33FF;
884                 h->topright_samples_available= 0x26EA;
885             }
886             if(IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(left_type[0])){
887                 if(IS_INTERLACED(mb_type)){
888                     if(!(left_type[0] & type_mask)){
889                         h->topleft_samples_available&= 0xDFFF;
890                         h->left_samples_available&= 0x5FFF;
891                     }
892                     if(!(left_type[1] & type_mask)){
893                         h->topleft_samples_available&= 0xFF5F;
894                         h->left_samples_available&= 0xFF5F;
895                     }
896                 }else{
897                     int left_typei = s->current_picture.mb_type[left_xy[0] + s->mb_stride];
898
899                     assert(left_xy[0] == left_xy[1]);
900                     if(!((left_typei & type_mask) && (left_type[0] & type_mask))){
901                         h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
902                         h->left_samples_available&= 0x5F5F;
903                     }
904                 }
905             }else{
906                 if(!(left_type[0] & type_mask)){
907                     h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
908                     h->left_samples_available&= 0x5F5F;
909                 }
910             }
911
912             if(!(topleft_type & type_mask))
913                 h->topleft_samples_available&= 0x7FFF;
914
915             if(!(topright_type & type_mask))
916                 h->topright_samples_available&= 0xFBFF;
917
918             if(IS_INTRA4x4(mb_type)){
919                 if(IS_INTRA4x4(top_type)){
920                     AV_COPY32(h->intra4x4_pred_mode_cache+4+8*0, h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[top_xy]);
921                 }else{
922                     h->intra4x4_pred_mode_cache[4+8*0]=
923                     h->intra4x4_pred_mode_cache[5+8*0]=
924                     h->intra4x4_pred_mode_cache[6+8*0]=
925                     h->intra4x4_pred_mode_cache[7+8*0]= 2 - 3*!(top_type & type_mask);
926                 }
927                 for(i=0; i<2; i++){
928                     if(IS_INTRA4x4(left_type[i])){
929                         int8_t *mode= h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[left_xy[i]];
930                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]= mode[6-left_block[0+2*i]];
931                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= mode[6-left_block[1+2*i]];
932                     }else{
933                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]=
934                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= 2 - 3*!(left_type[i] & type_mask);
935                     }
936                 }
937             }
938         }
939
940
941 /*
942 0 . T T. T T T T
943 1 L . .L . . . .
944 2 L . .L . . . .
945 3 . T TL . . . .
946 4 L . .L . . . .
947 5 L . .. . . . .
948 */
949 //FIXME constraint_intra_pred & partitioning & nnz (let us hope this is just a typo in the spec)
950     if(top_type){
951         AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8* 0], &h->non_zero_count[top_xy][4*3]);
952         if(CHROMA444){
953             AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8* 5], &h->non_zero_count[top_xy][4* 7]);
954             AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*10], &h->non_zero_count[top_xy][4*11]);
955         }else{
956             AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8* 5], &h->non_zero_count[top_xy][4* 5]);
957             AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*10], &h->non_zero_count[top_xy][4* 9]);
958         }
959     }else{
960         uint32_t top_empty = CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 0x40404040;
961         AV_WN32A(&h->non_zero_count_cache[4+8* 0], top_empty);
962         AV_WN32A(&h->non_zero_count_cache[4+8* 5], top_empty);
963         AV_WN32A(&h->non_zero_count_cache[4+8*10], top_empty);
964     }
965
966     for (i=0; i<2; i++) {
967         if(left_type[i]){
968             h->non_zero_count_cache[3+8* 1 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+0+2*i]];
969             h->non_zero_count_cache[3+8* 2 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+1+2*i]];
970             if(CHROMA444){
971                 h->non_zero_count_cache[3+8* 6 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+0+2*i]+4*4];
972                 h->non_zero_count_cache[3+8* 7 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+1+2*i]+4*4];
973                 h->non_zero_count_cache[3+8*11 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+0+2*i]+8*4];
974                 h->non_zero_count_cache[3+8*12 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+1+2*i]+8*4];
975             }else{
976                 h->non_zero_count_cache[3+8* 6 +   8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+4+2*i]];
977                 h->non_zero_count_cache[3+8*11 +   8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+5+2*i]];
978             }
979         }else{
980             h->non_zero_count_cache[3+8* 1 + 2*8*i]=
981             h->non_zero_count_cache[3+8* 2 + 2*8*i]=
982             h->non_zero_count_cache[3+8* 6 + 2*8*i]=
983             h->non_zero_count_cache[3+8* 7 + 2*8*i]=
984             h->non_zero_count_cache[3+8*11 + 2*8*i]=
985             h->non_zero_count_cache[3+8*12 + 2*8*i]= CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 64;
986         }
987     }
988
989     if( CABAC ) {
990         // top_cbp
991         if(top_type) {
992             h->top_cbp = h->cbp_table[top_xy];
993         } else {
994             h->top_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
995         }
996         // left_cbp
997         if (left_type[0]) {
998             h->left_cbp =   (h->cbp_table[left_xy[0]] & 0x7F0)
999                         |  ((h->cbp_table[left_xy[0]]>>(left_block[0]&(~1)))&2)
1000                         | (((h->cbp_table[left_xy[1]]>>(left_block[2]&(~1)))&2) << 2);
1001         } else {
1002             h->left_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x7CF : 0x00F;
1003         }
1004     }
1005     }
1006
1007     if(IS_INTER(mb_type) || (IS_DIRECT(mb_type) && h->direct_spatial_mv_pred)){
1008         int list;
1009         for(list=0; list<h->list_count; list++){
1010             if(!USES_LIST(mb_type, list)){
1011                 /*if(!h->mv_cache_clean[list]){
1012                     memset(h->mv_cache [list],  0, 8*5*2*sizeof(int16_t)); //FIXME clean only input? clean at all?
1013                     memset(h->ref_cache[list], PART_NOT_AVAILABLE, 8*5*sizeof(int8_t));
1014                     h->mv_cache_clean[list]= 1;
1015                 }*/
1016                 continue;
1017             }
1018             assert(!(IS_DIRECT(mb_type) && !h->direct_spatial_mv_pred));
1019
1020             h->mv_cache_clean[list]= 0;
1021
1022             if(USES_LIST(top_type, list)){
1023                 const int b_xy= h->mb2b_xy[top_xy] + 3*h->b_stride;
1024                 AV_COPY128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + 0]);
1025                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]=
1026                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 1 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*top_xy + 2];
1027                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 2 - 1*8]=
1028                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 3 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*top_xy + 3];
1029             }else{
1030                 AV_ZERO128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1031                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], ((top_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE)&0xFF)*0x01010101);
1032             }
1033
1034             if(mb_type & (MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x8)){
1035             for(i=0; i<2; i++){
1036                 int cache_idx = scan8[0] - 1 + i*2*8;
1037                 if(USES_LIST(left_type[i], list)){
1038                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[i]] + 3;
1039                     const int b8_xy= 4*left_xy[i] + 1;
1040                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][cache_idx  ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[0+i*2]]);
1041                     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]]);
1042                         h->ref_cache[list][cache_idx  ]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[0+i*2]&~1)];
1043                         h->ref_cache[list][cache_idx+8]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[1+i*2]&~1)];
1044                 }else{
1045                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][cache_idx  ]);
1046                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][cache_idx+8]);
1047                     h->ref_cache[list][cache_idx  ]=
1048                     h->ref_cache[list][cache_idx+8]= (left_type[i]) ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1049                 }
1050             }
1051             }else{
1052                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1053                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[0]] + 3;
1054                     const int b8_xy= 4*left_xy[0] + 1;
1055                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[0]]);
1056                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[0]&~1)];
1057                 }else{
1058                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1]);
1059                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1]= left_type[0] ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1060                 }
1061             }
1062
1063             if(USES_LIST(topright_type, list)){
1064                 const int b_xy= h->mb2b_xy[topright_xy] + 3*h->b_stride;
1065                 AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy]);
1066                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*topright_xy + 2];
1067             }else{
1068                 AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] + 4 - 1*8]);
1069                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8]= topright_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1070             }
1071             if(h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8] < 0){
1072                 if(USES_LIST(topleft_type, list)){
1073                     const int b_xy = h->mb2b_xy [topleft_xy] + 3 + h->b_stride + (h->topleft_partition & 2*h->b_stride);
1074                     const int b8_xy= 4*topleft_xy + 1 + (h->topleft_partition & 2);
1075                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy]);
1076                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1077                 }else{
1078                     AV_ZERO32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]);
1079                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]= topleft_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1080                 }
1081             }
1082
1083             if((mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2)) && !FRAME_MBAFF)
1084                 continue;
1085
1086             if(!(mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2))) {
1087             h->ref_cache[list][scan8[4 ]] =
1088             h->ref_cache[list][scan8[12]] = PART_NOT_AVAILABLE;
1089             AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[4 ]]);
1090             AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[12]]);
1091
1092             if( CABAC ) {
1093                 /* XXX beurk, Load mvd */
1094                 if(USES_LIST(top_type, list)){
1095                     const int b_xy= h->mb2br_xy[top_xy];
1096                     AV_COPY64(h->mvd_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], h->mvd_table[list][b_xy + 0]);
1097                 }else{
1098                     AV_ZERO64(h->mvd_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1099                 }
1100                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1101                     const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[0]] + 6;
1102                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 0*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[0]]);
1103                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 1*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[1]]);
1104                 }else{
1105                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 0*8]);
1106                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 1*8]);
1107                 }
1108                 if(USES_LIST(left_type[1], list)){
1109                     const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[1]] + 6;
1110                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 2*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[2]]);
1111                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 3*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[3]]);
1112                 }else{
1113                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 2*8]);
1114                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 3*8]);
1115                 }
1116                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[4 ]]);
1117                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[12]]);
1118                 if(h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B){
1119                     fill_rectangle(&h->direct_cache[scan8[0]], 4, 4, 8, MB_TYPE_16x16>>1, 1);
1120
1121                     if(IS_DIRECT(top_type)){
1122                         AV_WN32A(&h->direct_cache[scan8[0] - 1*8], 0x01010101u*(MB_TYPE_DIRECT2>>1));
1123                     }else if(IS_8X8(top_type)){
1124                         int b8_xy = 4*top_xy;
1125                         h->direct_cache[scan8[0] + 0 - 1*8]= h->direct_table[b8_xy + 2];
1126                         h->direct_cache[scan8[0] + 2 - 1*8]= h->direct_table[b8_xy + 3];
1127                     }else{
1128                         AV_WN32A(&h->direct_cache[scan8[0] - 1*8], 0x01010101*(MB_TYPE_16x16>>1));
1129                     }
1130
1131                     if(IS_DIRECT(left_type[0]))
1132                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1133                     else if(IS_8X8(left_type[0]))
1134                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= h->direct_table[4*left_xy[0] + 1 + (left_block[0]&~1)];
1135                     else
1136                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1137
1138                     if(IS_DIRECT(left_type[1]))
1139                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1140                     else if(IS_8X8(left_type[1]))
1141                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= h->direct_table[4*left_xy[1] + 1 + (left_block[2]&~1)];
1142                     else
1143                         h->direct_cache[scan8[0] - 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 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 inline void write_back_non_zero_count(H264Context *h){
1201     const int mb_xy= h->mb_xy;
1202
1203     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][ 0], &h->non_zero_count_cache[4+8* 1]);
1204     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][ 4], &h->non_zero_count_cache[4+8* 2]);
1205     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][ 8], &h->non_zero_count_cache[4+8* 3]);
1206     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][12], &h->non_zero_count_cache[4+8* 4]);
1207     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][16], &h->non_zero_count_cache[4+8* 6]);
1208     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][20], &h->non_zero_count_cache[4+8* 7]);
1209     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][32], &h->non_zero_count_cache[4+8*11]);
1210     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][36], &h->non_zero_count_cache[4+8*12]);
1211
1212     if(CHROMA444){
1213         AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][24], &h->non_zero_count_cache[4+8* 8]);
1214         AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][28], &h->non_zero_count_cache[4+8* 9]);
1215         AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][40], &h->non_zero_count_cache[4+8*13]);
1216         AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][44], &h->non_zero_count_cache[4+8*14]);
1217     }
1218 }
1219
1220 static inline void write_back_motion(H264Context *h, int mb_type){
1221     MpegEncContext * const s = &h->s;
1222     const int b_xy = 4*s->mb_x + 4*s->mb_y*h->b_stride; //try mb2b(8)_xy
1223     const int b8_xy= 4*h->mb_xy;
1224     int list;
1225
1226     if(!USES_LIST(mb_type, 0))
1227         fill_rectangle(&s->current_picture.ref_index[0][b8_xy], 2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
1228
1229     for(list=0; list<h->list_count; list++){
1230         int y, b_stride;
1231         int16_t (*mv_dst)[2];
1232         int16_t (*mv_src)[2];
1233
1234         if(!USES_LIST(mb_type, list))
1235             continue;
1236
1237         b_stride = h->b_stride;
1238         mv_dst   = &s->current_picture.motion_val[list][b_xy];
1239         mv_src   = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1240         for(y=0; y<4; y++){
1241             AV_COPY128(mv_dst + y*b_stride, mv_src + 8*y);
1242         }
1243         if( CABAC ) {
1244             uint8_t (*mvd_dst)[2] = &h->mvd_table[list][FMO ? 8*h->mb_xy : h->mb2br_xy[h->mb_xy]];
1245             uint8_t (*mvd_src)[2] = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
1246             if(IS_SKIP(mb_type))
1247                 AV_ZERO128(mvd_dst);
1248             else{
1249             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8*3);
1250                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8*0);
1251                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8*1);
1252                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8*2);
1253             }
1254         }
1255
1256         {
1257             int8_t *ref_index = &s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1258             ref_index[0+0*2]= h->ref_cache[list][scan8[0]];
1259             ref_index[1+0*2]= h->ref_cache[list][scan8[4]];
1260             ref_index[0+1*2]= h->ref_cache[list][scan8[8]];
1261             ref_index[1+1*2]= h->ref_cache[list][scan8[12]];
1262         }
1263     }
1264
1265     if(h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B && CABAC){
1266         if(IS_8X8(mb_type)){
1267             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4*h->mb_xy];
1268             direct_table[1] = h->sub_mb_type[1]>>1;
1269             direct_table[2] = h->sub_mb_type[2]>>1;
1270             direct_table[3] = h->sub_mb_type[3]>>1;
1271         }
1272     }
1273 }
1274
1275 static inline int get_dct8x8_allowed(H264Context *h){
1276     if(h->sps.direct_8x8_inference_flag)
1277         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8                )*0x0001000100010001ULL));
1278     else
1279         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8|MB_TYPE_DIRECT2)*0x0001000100010001ULL));
1280 }
1281
1282 /**
1283  * decodes a P_SKIP or B_SKIP macroblock
1284  */
1285 static void av_unused decode_mb_skip(H264Context *h){
1286     MpegEncContext * const s = &h->s;
1287     const int mb_xy= h->mb_xy;
1288     int mb_type=0;
1289
1290     memset(h->non_zero_count[mb_xy], 0, 48);
1291
1292     if(MB_FIELD)
1293         mb_type|= MB_TYPE_INTERLACED;
1294
1295     if( h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B )
1296     {
1297         // just for fill_caches. pred_direct_motion will set the real mb_type
1298         mb_type|= MB_TYPE_L0L1|MB_TYPE_DIRECT2|MB_TYPE_SKIP;
1299         if(h->direct_spatial_mv_pred){
1300             fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1301         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1302         }
1303         ff_h264_pred_direct_motion(h, &mb_type);
1304         mb_type|= MB_TYPE_SKIP;
1305     }
1306     else
1307     {
1308         int mx, my;
1309         mb_type|= MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0|MB_TYPE_SKIP;
1310
1311         fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1312         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1313         pred_pskip_motion(h, &mx, &my);
1314         fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 1);
1315         fill_rectangle(  h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(mx,my), 4);
1316     }
1317
1318     write_back_motion(h, mb_type);
1319     s->current_picture.mb_type[mb_xy]= mb_type;
1320     s->current_picture.qscale_table[mb_xy]= s->qscale;
1321     h->slice_table[ mb_xy ]= h->slice_num;
1322     h->prev_mb_skipped= 1;
1323 }
1324
1325 #include "h264_mvpred.h" //For pred_pskip_motion()
1326
1327 #endif /* AVCODEC_H264_H */