vp9: assert -> av_assert and fix associated compile error.
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264_parse.c
1 /*
2  * This file is part of FFmpeg.
3  *
4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17  */
18
19 #include "bytestream.h"
20 #include "get_bits.h"
21 #include "golomb.h"
22 #include "h264.h"
23 #include "h264dec.h"
24 #include "h264_parse.h"
25 #include "h264_ps.h"
26
27 int ff_h264_pred_weight_table(GetBitContext *gb, const SPS *sps,
28                               const int *ref_count, int slice_type_nos,
29                               H264PredWeightTable *pwt,
30                               int picture_structure, void *logctx)
31 {
32     int list, i, j;
33     int luma_def, chroma_def;
34
35     pwt->use_weight             = 0;
36     pwt->use_weight_chroma      = 0;
37
38     pwt->luma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(gb);
39     if (pwt->luma_log2_weight_denom > 7U) {
40         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "luma_log2_weight_denom %d is out of range\n", pwt->luma_log2_weight_denom);
41         pwt->luma_log2_weight_denom = 0;
42     }
43     luma_def = 1 << pwt->luma_log2_weight_denom;
44
45     if (sps->chroma_format_idc) {
46         pwt->chroma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(gb);
47         if (pwt->chroma_log2_weight_denom > 7U) {
48             av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "chroma_log2_weight_denom %d is out of range\n", pwt->chroma_log2_weight_denom);
49             pwt->chroma_log2_weight_denom = 0;
50         }
51         chroma_def = 1 << pwt->chroma_log2_weight_denom;
52     }
53
54     for (list = 0; list < 2; list++) {
55         pwt->luma_weight_flag[list]   = 0;
56         pwt->chroma_weight_flag[list] = 0;
57         for (i = 0; i < ref_count[list]; i++) {
58             int luma_weight_flag, chroma_weight_flag;
59
60             luma_weight_flag = get_bits1(gb);
61             if (luma_weight_flag) {
62                 pwt->luma_weight[i][list][0] = get_se_golomb(gb);
63                 pwt->luma_weight[i][list][1] = get_se_golomb(gb);
64                 if ((int8_t)pwt->luma_weight[i][list][0] != pwt->luma_weight[i][list][0] ||
65                     (int8_t)pwt->luma_weight[i][list][1] != pwt->luma_weight[i][list][1])
66                     goto out_range_weight;
67                 if (pwt->luma_weight[i][list][0] != luma_def ||
68                     pwt->luma_weight[i][list][1] != 0) {
69                     pwt->use_weight             = 1;
70                     pwt->luma_weight_flag[list] = 1;
71                 }
72             } else {
73                 pwt->luma_weight[i][list][0] = luma_def;
74                 pwt->luma_weight[i][list][1] = 0;
75             }
76
77             if (sps->chroma_format_idc) {
78                 chroma_weight_flag = get_bits1(gb);
79                 if (chroma_weight_flag) {
80                     int j;
81                     for (j = 0; j < 2; j++) {
82                         pwt->chroma_weight[i][list][j][0] = get_se_golomb(gb);
83                         pwt->chroma_weight[i][list][j][1] = get_se_golomb(gb);
84                         if ((int8_t)pwt->chroma_weight[i][list][j][0] != pwt->chroma_weight[i][list][j][0] ||
85                             (int8_t)pwt->chroma_weight[i][list][j][1] != pwt->chroma_weight[i][list][j][1])
86                             goto out_range_weight;
87                         if (pwt->chroma_weight[i][list][j][0] != chroma_def ||
88                             pwt->chroma_weight[i][list][j][1] != 0) {
89                             pwt->use_weight_chroma        = 1;
90                             pwt->chroma_weight_flag[list] = 1;
91                         }
92                     }
93                 } else {
94                     int j;
95                     for (j = 0; j < 2; j++) {
96                         pwt->chroma_weight[i][list][j][0] = chroma_def;
97                         pwt->chroma_weight[i][list][j][1] = 0;
98                     }
99                 }
100             }
101
102             // for MBAFF
103             if (picture_structure == PICT_FRAME) {
104                 pwt->luma_weight[16 + 2 * i][list][0] = pwt->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][0] = pwt->luma_weight[i][list][0];
105                 pwt->luma_weight[16 + 2 * i][list][1] = pwt->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][1] = pwt->luma_weight[i][list][1];
106                 if (sps->chroma_format_idc) {
107                     for (j = 0; j < 2; j++) {
108                         pwt->chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][0] = pwt->chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][0] = pwt->chroma_weight[i][list][j][0];
109                         pwt->chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][1] = pwt->chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][1] = pwt->chroma_weight[i][list][j][1];
110                     }
111                 }
112             }
113         }
114         if (slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_B)
115             break;
116     }
117     pwt->use_weight = pwt->use_weight || pwt->use_weight_chroma;
118     return 0;
119 out_range_weight:
120     avpriv_request_sample(logctx, "Out of range weight\n");
121     return AVERROR_INVALIDDATA;
122 }
123
124 /**
125  * Check if the top & left blocks are available if needed and
126  * change the dc mode so it only uses the available blocks.
127  */
128 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(int8_t *pred_mode_cache, void *logctx,
129                                      int top_samples_available, int left_samples_available)
130 {
131     static const int8_t top[12] = {
132         -1, 0, LEFT_DC_PRED, -1, -1, -1, -1, -1, 0
133     };
134     static const int8_t left[12] = {
135         0, -1, TOP_DC_PRED, 0, -1, -1, -1, 0, -1, DC_128_PRED
136     };
137     int i;
138
139     if (!(top_samples_available & 0x8000)) {
140         for (i = 0; i < 4; i++) {
141             int status = top[pred_mode_cache[scan8[0] + i]];
142             if (status < 0) {
143                 av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
144                        "top block unavailable for requested intra mode %d\n",
145                        status);
146                 return AVERROR_INVALIDDATA;
147             } else if (status) {
148                 pred_mode_cache[scan8[0] + i] = status;
149             }
150         }
151     }
152
153     if ((left_samples_available & 0x8888) != 0x8888) {
154         static const int mask[4] = { 0x8000, 0x2000, 0x80, 0x20 };
155         for (i = 0; i < 4; i++)
156             if (!(left_samples_available & mask[i])) {
157                 int status = left[pred_mode_cache[scan8[0] + 8 * i]];
158                 if (status < 0) {
159                     av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
160                            "left block unavailable for requested intra4x4 mode %d\n",
161                            status);
162                     return AVERROR_INVALIDDATA;
163                 } else if (status) {
164                     pred_mode_cache[scan8[0] + 8 * i] = status;
165                 }
166             }
167     }
168
169     return 0;
170 }
171
172 /**
173  * Check if the top & left blocks are available if needed and
174  * change the dc mode so it only uses the available blocks.
175  */
176 int ff_h264_check_intra_pred_mode(void *logctx, int top_samples_available,
177                                   int left_samples_available,
178                                   int mode, int is_chroma)
179 {
180     static const int8_t top[4]  = { LEFT_DC_PRED8x8, 1, -1, -1 };
181     static const int8_t left[5] = { TOP_DC_PRED8x8, -1,  2, -1, DC_128_PRED8x8 };
182
183     if (mode > 3U) {
184         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
185                "out of range intra chroma pred mode\n");
186         return AVERROR_INVALIDDATA;
187     }
188
189     if (!(top_samples_available & 0x8000)) {
190         mode = top[mode];
191         if (mode < 0) {
192             av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
193                    "top block unavailable for requested intra mode\n");
194             return AVERROR_INVALIDDATA;
195         }
196     }
197
198     if ((left_samples_available & 0x8080) != 0x8080) {
199         mode = left[mode];
200         if (mode < 0) {
201             av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
202                    "left block unavailable for requested intra mode\n");
203             return AVERROR_INVALIDDATA;
204         }
205         if (is_chroma && (left_samples_available & 0x8080)) {
206             // mad cow disease mode, aka MBAFF + constrained_intra_pred
207             mode = ALZHEIMER_DC_L0T_PRED8x8 +
208                    (!(left_samples_available & 0x8000)) +
209                    2 * (mode == DC_128_PRED8x8);
210         }
211     }
212
213     return mode;
214 }
215
216 int ff_h264_parse_ref_count(int *plist_count, int ref_count[2],
217                             GetBitContext *gb, const PPS *pps,
218                             int slice_type_nos, int picture_structure, void *logctx)
219 {
220     int list_count;
221     int num_ref_idx_active_override_flag;
222
223     // set defaults, might be overridden a few lines later
224     ref_count[0] = pps->ref_count[0];
225     ref_count[1] = pps->ref_count[1];
226
227     if (slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_I) {
228         unsigned max[2];
229         max[0] = max[1] = picture_structure == PICT_FRAME ? 15 : 31;
230
231         num_ref_idx_active_override_flag = get_bits1(gb);
232
233         if (num_ref_idx_active_override_flag) {
234             ref_count[0] = get_ue_golomb(gb) + 1;
235             if (slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
236                 ref_count[1] = get_ue_golomb(gb) + 1;
237             } else
238                 // full range is spec-ok in this case, even for frames
239                 ref_count[1] = 1;
240         }
241
242         if (ref_count[0] - 1 > max[0] || ref_count[1] - 1 > max[1]) {
243             av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "reference overflow %u > %u or %u > %u\n",
244                    ref_count[0] - 1, max[0], ref_count[1] - 1, max[1]);
245             ref_count[0] = ref_count[1] = 0;
246             *plist_count = 0;
247             goto fail;
248         }
249
250         if (slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B)
251             list_count = 2;
252         else
253             list_count = 1;
254     } else {
255         list_count   = 0;
256         ref_count[0] = ref_count[1] = 0;
257     }
258
259     *plist_count = list_count;
260
261     return 0;
262 fail:
263     *plist_count = 0;
264     ref_count[0] = 0;
265     ref_count[1] = 0;
266     return AVERROR_INVALIDDATA;
267 }
268
269 int ff_h264_init_poc(int pic_field_poc[2], int *pic_poc,
270                      const SPS *sps, H264POCContext *pc,
271                      int picture_structure, int nal_ref_idc)
272 {
273     const int max_frame_num = 1 << sps->log2_max_frame_num;
274     int field_poc[2];
275
276     pc->frame_num_offset = pc->prev_frame_num_offset;
277     if (pc->frame_num < pc->prev_frame_num)
278         pc->frame_num_offset += max_frame_num;
279
280     if (sps->poc_type == 0) {
281         const int max_poc_lsb = 1 << sps->log2_max_poc_lsb;
282
283         if (pc->poc_lsb < pc->prev_poc_lsb &&
284             pc->prev_poc_lsb - pc->poc_lsb >= max_poc_lsb / 2)
285             pc->poc_msb = pc->prev_poc_msb + max_poc_lsb;
286         else if (pc->poc_lsb > pc->prev_poc_lsb &&
287                  pc->prev_poc_lsb - pc->poc_lsb < -max_poc_lsb / 2)
288             pc->poc_msb = pc->prev_poc_msb - max_poc_lsb;
289         else
290             pc->poc_msb = pc->prev_poc_msb;
291         field_poc[0] =
292         field_poc[1] = pc->poc_msb + pc->poc_lsb;
293         if (picture_structure == PICT_FRAME)
294             field_poc[1] += pc->delta_poc_bottom;
295     } else if (sps->poc_type == 1) {
296         int abs_frame_num, expected_delta_per_poc_cycle, expectedpoc;
297         int i;
298
299         if (sps->poc_cycle_length != 0)
300             abs_frame_num = pc->frame_num_offset + pc->frame_num;
301         else
302             abs_frame_num = 0;
303
304         if (nal_ref_idc == 0 && abs_frame_num > 0)
305             abs_frame_num--;
306
307         expected_delta_per_poc_cycle = 0;
308         for (i = 0; i < sps->poc_cycle_length; i++)
309             // FIXME integrate during sps parse
310             expected_delta_per_poc_cycle += sps->offset_for_ref_frame[i];
311
312         if (abs_frame_num > 0) {
313             int poc_cycle_cnt          = (abs_frame_num - 1) / sps->poc_cycle_length;
314             int frame_num_in_poc_cycle = (abs_frame_num - 1) % sps->poc_cycle_length;
315
316             expectedpoc = poc_cycle_cnt * expected_delta_per_poc_cycle;
317             for (i = 0; i <= frame_num_in_poc_cycle; i++)
318                 expectedpoc = expectedpoc + sps->offset_for_ref_frame[i];
319         } else
320             expectedpoc = 0;
321
322         if (nal_ref_idc == 0)
323             expectedpoc = expectedpoc + sps->offset_for_non_ref_pic;
324
325         field_poc[0] = expectedpoc + pc->delta_poc[0];
326         field_poc[1] = field_poc[0] + sps->offset_for_top_to_bottom_field;
327
328         if (picture_structure == PICT_FRAME)
329             field_poc[1] += pc->delta_poc[1];
330     } else {
331         int poc = 2 * (pc->frame_num_offset + pc->frame_num);
332
333         if (!nal_ref_idc)
334             poc--;
335
336         field_poc[0] = poc;
337         field_poc[1] = poc;
338     }
339
340     if (picture_structure != PICT_BOTTOM_FIELD)
341         pic_field_poc[0] = field_poc[0];
342     if (picture_structure != PICT_TOP_FIELD)
343         pic_field_poc[1] = field_poc[1];
344     *pic_poc = FFMIN(pic_field_poc[0], pic_field_poc[1]);
345
346     return 0;
347 }
348
349 static int decode_extradata_ps(const uint8_t *data, int size, H264ParamSets *ps,
350                                int is_avc, void *logctx)
351 {
352     H2645Packet pkt = { 0 };
353     int i, ret = 0;
354
355     ret = ff_h2645_packet_split(&pkt, data, size, logctx, is_avc, 2, AV_CODEC_ID_H264, 1);
356     if (ret < 0) {
357         ret = 0;
358         goto fail;
359     }
360
361     for (i = 0; i < pkt.nb_nals; i++) {
362         H2645NAL *nal = &pkt.nals[i];
363         switch (nal->type) {
364         case H264_NAL_SPS:
365             ret = ff_h264_decode_seq_parameter_set(&nal->gb, logctx, ps, 0);
366             if (ret < 0)
367                 goto fail;
368             break;
369         case H264_NAL_PPS:
370             ret = ff_h264_decode_picture_parameter_set(&nal->gb, logctx, ps,
371                                                        nal->size_bits);
372             if (ret < 0)
373                 goto fail;
374             break;
375         default:
376             av_log(logctx, AV_LOG_VERBOSE, "Ignoring NAL type %d in extradata\n",
377                    nal->type);
378             break;
379         }
380     }
381
382 fail:
383     ff_h2645_packet_uninit(&pkt);
384     return ret;
385 }
386
387 /* There are (invalid) samples in the wild with mp4-style extradata, where the
388  * parameter sets are stored unescaped (i.e. as RBSP).
389  * This function catches the parameter set decoding failure and tries again
390  * after escaping it */
391 static int decode_extradata_ps_mp4(const uint8_t *buf, int buf_size, H264ParamSets *ps,
392                                    int err_recognition, void *logctx)
393 {
394     int ret;
395
396     ret = decode_extradata_ps(buf, buf_size, ps, 1, logctx);
397     if (ret < 0 && !(err_recognition & AV_EF_EXPLODE)) {
398         GetByteContext gbc;
399         PutByteContext pbc;
400         uint8_t *escaped_buf;
401         int escaped_buf_size;
402
403         av_log(logctx, AV_LOG_WARNING,
404                "SPS decoding failure, trying again after escaping the NAL\n");
405
406         if (buf_size / 2 >= (INT16_MAX - AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE) / 3)
407             return AVERROR(ERANGE);
408         escaped_buf_size = buf_size * 3 / 2 + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE;
409         escaped_buf = av_mallocz(escaped_buf_size);
410         if (!escaped_buf)
411             return AVERROR(ENOMEM);
412
413         bytestream2_init(&gbc, buf, buf_size);
414         bytestream2_init_writer(&pbc, escaped_buf, escaped_buf_size);
415
416         while (bytestream2_get_bytes_left(&gbc)) {
417             if (bytestream2_get_bytes_left(&gbc) >= 3 &&
418                 bytestream2_peek_be24(&gbc) <= 3) {
419                 bytestream2_put_be24(&pbc, 3);
420                 bytestream2_skip(&gbc, 2);
421             } else
422                 bytestream2_put_byte(&pbc, bytestream2_get_byte(&gbc));
423         }
424
425         escaped_buf_size = bytestream2_tell_p(&pbc);
426         AV_WB16(escaped_buf, escaped_buf_size - 2);
427
428         ret = decode_extradata_ps(escaped_buf, escaped_buf_size, ps, 1, logctx);
429         av_freep(&escaped_buf);
430         if (ret < 0)
431             return ret;
432     }
433
434     return 0;
435 }
436
437 int ff_h264_decode_extradata(const uint8_t *data, int size, H264ParamSets *ps,
438                              int *is_avc, int *nal_length_size,
439                              int err_recognition, void *logctx)
440 {
441     int ret;
442
443     if (!data || size <= 0)
444         return -1;
445
446     if (data[0] == 1) {
447         int i, cnt, nalsize;
448         const uint8_t *p = data;
449
450         *is_avc = 1;
451
452         if (size < 7) {
453             av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "avcC %d too short\n", size);
454             return AVERROR_INVALIDDATA;
455         }
456
457         // Decode sps from avcC
458         cnt = *(p + 5) & 0x1f; // Number of sps
459         p  += 6;
460         for (i = 0; i < cnt; i++) {
461             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
462             if (nalsize > size - (p - data))
463                 return AVERROR_INVALIDDATA;
464             ret = decode_extradata_ps_mp4(p, nalsize, ps, err_recognition, logctx);
465             if (ret < 0) {
466                 av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
467                        "Decoding sps %d from avcC failed\n", i);
468                 return ret;
469             }
470             p += nalsize;
471         }
472         // Decode pps from avcC
473         cnt = *(p++); // Number of pps
474         for (i = 0; i < cnt; i++) {
475             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
476             if (nalsize > size - (p - data))
477                 return AVERROR_INVALIDDATA;
478             ret = decode_extradata_ps_mp4(p, nalsize, ps, err_recognition, logctx);
479             if (ret < 0) {
480                 av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
481                        "Decoding pps %d from avcC failed\n", i);
482                 return ret;
483             }
484             p += nalsize;
485         }
486         // Store right nal length size that will be used to parse all other nals
487         *nal_length_size = (data[4] & 0x03) + 1;
488     } else {
489         *is_avc = 0;
490         ret = decode_extradata_ps(data, size, ps, 0, logctx);
491         if (ret < 0)
492             return ret;
493     }
494     return size;
495 }
496
497 /**
498  * Compute profile from profile_idc and constraint_set?_flags.
499  *
500  * @param sps SPS
501  *
502  * @return profile as defined by FF_PROFILE_H264_*
503  */
504 int ff_h264_get_profile(const SPS *sps)
505 {
506     int profile = sps->profile_idc;
507
508     switch (sps->profile_idc) {
509     case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
510         // constraint_set1_flag set to 1
511         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 1) ? FF_PROFILE_H264_CONSTRAINED : 0;
512         break;
513     case FF_PROFILE_H264_HIGH_10:
514     case FF_PROFILE_H264_HIGH_422:
515     case FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE:
516         // constraint_set3_flag set to 1
517         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 3) ? FF_PROFILE_H264_INTRA : 0;
518         break;
519     }
520
521     return profile;
522 }