46457a89d5f348bf12f3f8d8a6ea6539b25fdd20
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264_ps.c
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... parameter set decoding
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 / MPEG-4 part10 parameter set decoding.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include <inttypes.h>
29
30 #include "libavutil/imgutils.h"
31 #include "internal.h"
32 #include "mathops.h"
33 #include "avcodec.h"
34 #include "h264data.h"
35 #include "h264_ps.h"
36 #include "golomb.h"
37
38 #define MAX_LOG2_MAX_FRAME_NUM    (12 + 4)
39 #define MIN_LOG2_MAX_FRAME_NUM    4
40
41 #define EXTENDED_SAR       255
42
43 static const AVRational pixel_aspect[17] = {
44     {   0,  1 },
45     {   1,  1 },
46     {  12, 11 },
47     {  10, 11 },
48     {  16, 11 },
49     {  40, 33 },
50     {  24, 11 },
51     {  20, 11 },
52     {  32, 11 },
53     {  80, 33 },
54     {  18, 11 },
55     {  15, 11 },
56     {  64, 33 },
57     { 160, 99 },
58     {   4,  3 },
59     {   3,  2 },
60     {   2,  1 },
61 };
62
63 static const uint8_t default_scaling4[2][16] = {
64     {  6, 13, 20, 28, 13, 20, 28, 32,
65       20, 28, 32, 37, 28, 32, 37, 42 },
66     { 10, 14, 20, 24, 14, 20, 24, 27,
67       20, 24, 27, 30, 24, 27, 30, 34 }
68 };
69
70 static const uint8_t default_scaling8[2][64] = {
71     {  6, 10, 13, 16, 18, 23, 25, 27,
72       10, 11, 16, 18, 23, 25, 27, 29,
73       13, 16, 18, 23, 25, 27, 29, 31,
74       16, 18, 23, 25, 27, 29, 31, 33,
75       18, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 36,
76       23, 25, 27, 29, 31, 33, 36, 38,
77       25, 27, 29, 31, 33, 36, 38, 40,
78       27, 29, 31, 33, 36, 38, 40, 42 },
79     {  9, 13, 15, 17, 19, 21, 22, 24,
80       13, 13, 17, 19, 21, 22, 24, 25,
81       15, 17, 19, 21, 22, 24, 25, 27,
82       17, 19, 21, 22, 24, 25, 27, 28,
83       19, 21, 22, 24, 25, 27, 28, 30,
84       21, 22, 24, 25, 27, 28, 30, 32,
85       22, 24, 25, 27, 28, 30, 32, 33,
86       24, 25, 27, 28, 30, 32, 33, 35 }
87 };
88
89 /* maximum number of MBs in the DPB for a given level */
90 static const int level_max_dpb_mbs[][2] = {
91     { 10, 396       },
92     { 11, 900       },
93     { 12, 2376      },
94     { 13, 2376      },
95     { 20, 2376      },
96     { 21, 4752      },
97     { 22, 8100      },
98     { 30, 8100      },
99     { 31, 18000     },
100     { 32, 20480     },
101     { 40, 32768     },
102     { 41, 32768     },
103     { 42, 34816     },
104     { 50, 110400    },
105     { 51, 184320    },
106     { 52, 184320    },
107 };
108
109 static void remove_pps(H264ParamSets *s, int id)
110 {
111     if (s->pps_list[id] && s->pps == (const PPS*)s->pps_list[id]->data)
112         s->pps = NULL;
113     av_buffer_unref(&s->pps_list[id]);
114 }
115
116 static void remove_sps(H264ParamSets *s, int id)
117 {
118     int i;
119     if (s->sps_list[id]) {
120         if (s->sps == (SPS*)s->sps_list[id]->data)
121             s->sps = NULL;
122
123         /* drop all PPS that depend on this SPS */
124         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->pps_list); i++)
125             if (s->pps_list[i] && ((PPS*)s->pps_list[i]->data)->sps_id == id)
126                 remove_pps(s, i);
127     }
128     av_buffer_unref(&s->sps_list[id]);
129 }
130
131 static inline int decode_hrd_parameters(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
132                                         SPS *sps)
133 {
134     int cpb_count, i;
135     cpb_count = get_ue_golomb_31(gb) + 1;
136
137     if (cpb_count > 32U) {
138         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "cpb_count %d invalid\n", cpb_count);
139         return AVERROR_INVALIDDATA;
140     }
141
142     get_bits(gb, 4); /* bit_rate_scale */
143     get_bits(gb, 4); /* cpb_size_scale */
144     for (i = 0; i < cpb_count; i++) {
145         get_ue_golomb_long(gb); /* bit_rate_value_minus1 */
146         get_ue_golomb_long(gb); /* cpb_size_value_minus1 */
147         get_bits1(gb);          /* cbr_flag */
148     }
149     sps->initial_cpb_removal_delay_length = get_bits(gb, 5) + 1;
150     sps->cpb_removal_delay_length         = get_bits(gb, 5) + 1;
151     sps->dpb_output_delay_length          = get_bits(gb, 5) + 1;
152     sps->time_offset_length               = get_bits(gb, 5);
153     sps->cpb_cnt                          = cpb_count;
154     return 0;
155 }
156
157 static inline int decode_vui_parameters(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
158                                         SPS *sps)
159 {
160     int aspect_ratio_info_present_flag;
161     unsigned int aspect_ratio_idc;
162
163     aspect_ratio_info_present_flag = get_bits1(gb);
164
165     if (aspect_ratio_info_present_flag) {
166         aspect_ratio_idc = get_bits(gb, 8);
167         if (aspect_ratio_idc == EXTENDED_SAR) {
168             sps->sar.num = get_bits(gb, 16);
169             sps->sar.den = get_bits(gb, 16);
170         } else if (aspect_ratio_idc < FF_ARRAY_ELEMS(pixel_aspect)) {
171             sps->sar = pixel_aspect[aspect_ratio_idc];
172         } else {
173             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal aspect ratio\n");
174             return AVERROR_INVALIDDATA;
175         }
176     } else {
177         sps->sar.num =
178         sps->sar.den = 0;
179     }
180
181     if (get_bits1(gb))      /* overscan_info_present_flag */
182         get_bits1(gb);      /* overscan_appropriate_flag */
183
184     sps->video_signal_type_present_flag = get_bits1(gb);
185     if (sps->video_signal_type_present_flag) {
186         get_bits(gb, 3);                 /* video_format */
187         sps->full_range = get_bits1(gb); /* video_full_range_flag */
188
189         sps->colour_description_present_flag = get_bits1(gb);
190         if (sps->colour_description_present_flag) {
191             sps->color_primaries = get_bits(gb, 8); /* colour_primaries */
192             sps->color_trc       = get_bits(gb, 8); /* transfer_characteristics */
193             sps->colorspace      = get_bits(gb, 8); /* matrix_coefficients */
194             if (sps->color_primaries >= AVCOL_PRI_NB)
195                 sps->color_primaries = AVCOL_PRI_UNSPECIFIED;
196             if (sps->color_trc >= AVCOL_TRC_NB)
197                 sps->color_trc = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;
198             if (sps->colorspace >= AVCOL_SPC_NB)
199                 sps->colorspace = AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
200         }
201     }
202
203     /* chroma_location_info_present_flag */
204     if (get_bits1(gb)) {
205         /* chroma_sample_location_type_top_field */
206         avctx->chroma_sample_location = get_ue_golomb(gb) + 1;
207         get_ue_golomb(gb);  /* chroma_sample_location_type_bottom_field */
208     }
209
210     sps->timing_info_present_flag = get_bits1(gb);
211     if (sps->timing_info_present_flag) {
212         sps->num_units_in_tick = get_bits_long(gb, 32);
213         sps->time_scale        = get_bits_long(gb, 32);
214         if (!sps->num_units_in_tick || !sps->time_scale) {
215             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
216                    "time_scale/num_units_in_tick invalid or unsupported (%"PRIu32"/%"PRIu32")\n",
217                    sps->time_scale, sps->num_units_in_tick);
218             return AVERROR_INVALIDDATA;
219         }
220         sps->fixed_frame_rate_flag = get_bits1(gb);
221     }
222
223     sps->nal_hrd_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
224     if (sps->nal_hrd_parameters_present_flag)
225         if (decode_hrd_parameters(gb, avctx, sps) < 0)
226             return AVERROR_INVALIDDATA;
227     sps->vcl_hrd_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
228     if (sps->vcl_hrd_parameters_present_flag)
229         if (decode_hrd_parameters(gb, avctx, sps) < 0)
230             return AVERROR_INVALIDDATA;
231     if (sps->nal_hrd_parameters_present_flag ||
232         sps->vcl_hrd_parameters_present_flag)
233         get_bits1(gb);     /* low_delay_hrd_flag */
234     sps->pic_struct_present_flag = get_bits1(gb);
235
236     sps->bitstream_restriction_flag = get_bits1(gb);
237     if (sps->bitstream_restriction_flag) {
238         get_bits1(gb);     /* motion_vectors_over_pic_boundaries_flag */
239         get_ue_golomb(gb); /* max_bytes_per_pic_denom */
240         get_ue_golomb(gb); /* max_bits_per_mb_denom */
241         get_ue_golomb(gb); /* log2_max_mv_length_horizontal */
242         get_ue_golomb(gb); /* log2_max_mv_length_vertical */
243         sps->num_reorder_frames = get_ue_golomb(gb);
244         get_ue_golomb(gb); /*max_dec_frame_buffering*/
245
246         if (get_bits_left(gb) < 0) {
247             sps->num_reorder_frames         = 0;
248             sps->bitstream_restriction_flag = 0;
249         }
250
251         if (sps->num_reorder_frames > 16U
252             /* max_dec_frame_buffering || max_dec_frame_buffering > 16 */) {
253             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
254                    "Clipping illegal num_reorder_frames %d\n",
255                    sps->num_reorder_frames);
256             sps->num_reorder_frames = 16;
257             return AVERROR_INVALIDDATA;
258         }
259     }
260     if (get_bits_left(gb) < 0) {
261         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
262                "Overread VUI by %d bits\n", -get_bits_left(gb));
263         return AVERROR_INVALIDDATA;
264     }
265
266     return 0;
267 }
268
269 static void decode_scaling_list(GetBitContext *gb, uint8_t *factors, int size,
270                                 const uint8_t *jvt_list,
271                                 const uint8_t *fallback_list)
272 {
273     int i, last = 8, next = 8;
274     const uint8_t *scan = size == 16 ? ff_zigzag_scan : ff_zigzag_direct;
275     if (!get_bits1(gb)) /* matrix not written, we use the predicted one */
276         memcpy(factors, fallback_list, size * sizeof(uint8_t));
277     else
278         for (i = 0; i < size; i++) {
279             if (next)
280                 next = (last + get_se_golomb(gb)) & 0xff;
281             if (!i && !next) { /* matrix not written, we use the preset one */
282                 memcpy(factors, jvt_list, size * sizeof(uint8_t));
283                 break;
284             }
285             last = factors[scan[i]] = next ? next : last;
286         }
287 }
288
289 static void decode_scaling_matrices(GetBitContext *gb, SPS *sps,
290                                     PPS *pps, int is_sps,
291                                     uint8_t(*scaling_matrix4)[16],
292                                     uint8_t(*scaling_matrix8)[64])
293 {
294     int fallback_sps = !is_sps && sps->scaling_matrix_present;
295     const uint8_t *fallback[4] = {
296         fallback_sps ? sps->scaling_matrix4[0] : default_scaling4[0],
297         fallback_sps ? sps->scaling_matrix4[3] : default_scaling4[1],
298         fallback_sps ? sps->scaling_matrix8[0] : default_scaling8[0],
299         fallback_sps ? sps->scaling_matrix8[3] : default_scaling8[1]
300     };
301     if (get_bits1(gb)) {
302         sps->scaling_matrix_present |= is_sps;
303         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[0], 16, default_scaling4[0], fallback[0]);        // Intra, Y
304         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[1], 16, default_scaling4[0], scaling_matrix4[0]); // Intra, Cr
305         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[2], 16, default_scaling4[0], scaling_matrix4[1]); // Intra, Cb
306         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[3], 16, default_scaling4[1], fallback[1]);        // Inter, Y
307         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[4], 16, default_scaling4[1], scaling_matrix4[3]); // Inter, Cr
308         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[5], 16, default_scaling4[1], scaling_matrix4[4]); // Inter, Cb
309         if (is_sps || pps->transform_8x8_mode) {
310             decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[0], 64, default_scaling8[0], fallback[2]); // Intra, Y
311             if (sps->chroma_format_idc == 3) {
312                 decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[1], 64, default_scaling8[0], scaling_matrix8[0]); // Intra, Cr
313                 decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[2], 64, default_scaling8[0], scaling_matrix8[1]); // Intra, Cb
314             }
315             decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[3], 64, default_scaling8[1], fallback[3]); // Inter, Y
316             if (sps->chroma_format_idc == 3) {
317                 decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[4], 64, default_scaling8[1], scaling_matrix8[3]); // Inter, Cr
318                 decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[5], 64, default_scaling8[1], scaling_matrix8[4]); // Inter, Cb
319             }
320         }
321     }
322 }
323
324 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
325                                      H264ParamSets *ps)
326 {
327     AVBufferRef *sps_buf;
328     int profile_idc, level_idc, constraint_set_flags = 0;
329     unsigned int sps_id;
330     int i, log2_max_frame_num_minus4;
331     SPS *sps;
332
333     profile_idc           = get_bits(gb, 8);
334     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 0;   // constraint_set0_flag
335     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 1;   // constraint_set1_flag
336     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 2;   // constraint_set2_flag
337     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 3;   // constraint_set3_flag
338     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 4;   // constraint_set4_flag
339     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 5;   // constraint_set5_flag
340     skip_bits(gb, 2);                             // reserved_zero_2bits
341     level_idc = get_bits(gb, 8);
342     sps_id    = get_ue_golomb_31(gb);
343
344     if (sps_id >= MAX_SPS_COUNT) {
345         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_id %u out of range\n", sps_id);
346         return AVERROR_INVALIDDATA;
347     }
348
349     sps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*sps));
350     if (!sps_buf)
351         return AVERROR(ENOMEM);
352     sps = (SPS*)sps_buf->data;
353
354     sps->sps_id               = sps_id;
355     sps->time_offset_length   = 24;
356     sps->profile_idc          = profile_idc;
357     sps->constraint_set_flags = constraint_set_flags;
358     sps->level_idc            = level_idc;
359
360     memset(sps->scaling_matrix4, 16, sizeof(sps->scaling_matrix4));
361     memset(sps->scaling_matrix8, 16, sizeof(sps->scaling_matrix8));
362     sps->scaling_matrix_present = 0;
363
364     if (sps->profile_idc == 100 ||  // High profile
365         sps->profile_idc == 110 ||  // High10 profile
366         sps->profile_idc == 122 ||  // High422 profile
367         sps->profile_idc == 244 ||  // High444 Predictive profile
368         sps->profile_idc ==  44 ||  // Cavlc444 profile
369         sps->profile_idc ==  83 ||  // Scalable Constrained High profile (SVC)
370         sps->profile_idc ==  86 ||  // Scalable High Intra profile (SVC)
371         sps->profile_idc == 118 ||  // Stereo High profile (MVC)
372         sps->profile_idc == 128 ||  // Multiview High profile (MVC)
373         sps->profile_idc == 138 ||  // Multiview Depth High profile (MVCD)
374         sps->profile_idc == 144) {  // old High444 profile
375         sps->chroma_format_idc = get_ue_golomb_31(gb);
376         if (sps->chroma_format_idc > 3) {
377             avpriv_request_sample(avctx, "chroma_format_idc %u",
378                                   sps->chroma_format_idc);
379             goto fail;
380         } else if (sps->chroma_format_idc == 3) {
381             sps->residual_color_transform_flag = get_bits1(gb);
382         }
383         sps->bit_depth_luma   = get_ue_golomb(gb) + 8;
384         sps->bit_depth_chroma = get_ue_golomb(gb) + 8;
385         if (sps->bit_depth_chroma != sps->bit_depth_luma) {
386             avpriv_request_sample(avctx,
387                                   "Different chroma and luma bit depth");
388             goto fail;
389         }
390         sps->transform_bypass = get_bits1(gb);
391         decode_scaling_matrices(gb, sps, NULL, 1,
392                                 sps->scaling_matrix4, sps->scaling_matrix8);
393     } else {
394         sps->chroma_format_idc = 1;
395         sps->bit_depth_luma    = 8;
396         sps->bit_depth_chroma  = 8;
397     }
398
399     log2_max_frame_num_minus4 = get_ue_golomb(gb);
400     if (log2_max_frame_num_minus4 < MIN_LOG2_MAX_FRAME_NUM - 4 ||
401         log2_max_frame_num_minus4 > MAX_LOG2_MAX_FRAME_NUM - 4) {
402         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
403                "log2_max_frame_num_minus4 out of range (0-12): %d\n",
404                log2_max_frame_num_minus4);
405         goto fail;
406     }
407     sps->log2_max_frame_num = log2_max_frame_num_minus4 + 4;
408
409     sps->poc_type = get_ue_golomb_31(gb);
410
411     if (sps->poc_type == 0) { // FIXME #define
412         sps->log2_max_poc_lsb = get_ue_golomb(gb) + 4;
413     } else if (sps->poc_type == 1) { // FIXME #define
414         sps->delta_pic_order_always_zero_flag = get_bits1(gb);
415         sps->offset_for_non_ref_pic           = get_se_golomb(gb);
416         sps->offset_for_top_to_bottom_field   = get_se_golomb(gb);
417         sps->poc_cycle_length                 = get_ue_golomb(gb);
418
419         if ((unsigned)sps->poc_cycle_length >=
420             FF_ARRAY_ELEMS(sps->offset_for_ref_frame)) {
421             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
422                    "poc_cycle_length overflow %d\n", sps->poc_cycle_length);
423             goto fail;
424         }
425
426         for (i = 0; i < sps->poc_cycle_length; i++)
427             sps->offset_for_ref_frame[i] = get_se_golomb(gb);
428     } else if (sps->poc_type != 2) {
429         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal POC type %d\n", sps->poc_type);
430         goto fail;
431     }
432
433     sps->ref_frame_count = get_ue_golomb_31(gb);
434     if (sps->ref_frame_count > H264_MAX_PICTURE_COUNT - 2 ||
435         sps->ref_frame_count >= 32U) {
436         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
437                "too many reference frames %d\n", sps->ref_frame_count);
438         goto fail;
439     }
440     sps->gaps_in_frame_num_allowed_flag = get_bits1(gb);
441     sps->mb_width                       = get_ue_golomb(gb) + 1;
442     sps->mb_height                      = get_ue_golomb(gb) + 1;
443     if ((unsigned)sps->mb_width  >= INT_MAX / 16 ||
444         (unsigned)sps->mb_height >= INT_MAX / 16 ||
445         av_image_check_size(16 * sps->mb_width,
446                             16 * sps->mb_height, 0, avctx)) {
447         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "mb_width/height overflow\n");
448         goto fail;
449     }
450
451     sps->frame_mbs_only_flag = get_bits1(gb);
452     if (!sps->frame_mbs_only_flag)
453         sps->mb_aff = get_bits1(gb);
454     else
455         sps->mb_aff = 0;
456
457     sps->direct_8x8_inference_flag = get_bits1(gb);
458     if (!sps->frame_mbs_only_flag && !sps->direct_8x8_inference_flag) {
459         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
460                "This stream was generated by a broken encoder, invalid 8x8 inference\n");
461         goto fail;
462     }
463
464 #ifndef ALLOW_INTERLACE
465     if (sps->mb_aff)
466         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
467                "MBAFF support not included; enable it at compile-time.\n");
468 #endif
469     sps->crop = get_bits1(gb);
470     if (sps->crop) {
471         unsigned int crop_left   = get_ue_golomb(gb);
472         unsigned int crop_right  = get_ue_golomb(gb);
473         unsigned int crop_top    = get_ue_golomb(gb);
474         unsigned int crop_bottom = get_ue_golomb(gb);
475
476         if (avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP) {
477             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "discarding sps cropping, original "
478                                            "values are l:%d r:%d t:%d b:%d\n",
479                    crop_left, crop_right, crop_top, crop_bottom);
480
481             sps->crop_left   =
482             sps->crop_right  =
483             sps->crop_top    =
484             sps->crop_bottom = 0;
485         } else {
486             int vsub   = (sps->chroma_format_idc == 1) ? 1 : 0;
487             int hsub   = (sps->chroma_format_idc == 1 ||
488                           sps->chroma_format_idc == 2) ? 1 : 0;
489             int step_x = 1 << hsub;
490             int step_y = (2 - sps->frame_mbs_only_flag) << vsub;
491
492             if (crop_left & (0x1F >> (sps->bit_depth_luma > 8)) &&
493                 !(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_UNALIGNED)) {
494                 crop_left &= ~(0x1F >> (sps->bit_depth_luma > 8));
495                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
496                        "Reducing left cropping to %d "
497                        "chroma samples to preserve alignment.\n",
498                        crop_left);
499             }
500
501             if (INT_MAX / step_x             <= crop_left               ||
502                 INT_MAX / step_x - crop_left <= crop_right              ||
503                 16 * sps->mb_width <= step_x * (crop_left + crop_right) ||
504                 INT_MAX / step_y             <= crop_top                ||
505                 INT_MAX / step_y - crop_top  <= crop_bottom             ||
506                 16 * sps->mb_height <= step_y * (crop_top + crop_bottom)) {
507                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid crop parameters\n");
508                 if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
509                     goto fail;
510                 crop_left = crop_right = crop_top = crop_bottom = 0;
511             }
512
513             sps->crop_left   = crop_left   * step_x;
514             sps->crop_right  = crop_right  * step_x;
515             sps->crop_top    = crop_top    * step_y;
516             sps->crop_bottom = crop_bottom * step_y;
517         }
518     } else {
519         sps->crop_left   =
520         sps->crop_right  =
521         sps->crop_top    =
522         sps->crop_bottom =
523         sps->crop        = 0;
524     }
525
526     sps->vui_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
527     if (sps->vui_parameters_present_flag) {
528         int ret = decode_vui_parameters(gb, avctx, sps);
529         if (ret < 0 && avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
530             goto fail;
531     }
532
533     /* if the maximum delay is not stored in the SPS, derive it based on the
534      * level */
535     if (!sps->bitstream_restriction_flag &&
536         (sps->ref_frame_count || avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT)) {
537         sps->num_reorder_frames = MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1;
538         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(level_max_dpb_mbs); i++) {
539             if (level_max_dpb_mbs[i][0] == sps->level_idc) {
540                 sps->num_reorder_frames = FFMIN(level_max_dpb_mbs[i][1] / (sps->mb_width * sps->mb_height),
541                                                 sps->num_reorder_frames);
542                 break;
543             }
544         }
545     }
546
547     if (!sps->sar.den)
548         sps->sar.den = 1;
549
550     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
551         static const char csp[4][5] = { "Gray", "420", "422", "444" };
552         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
553                "sps:%u profile:%d/%d poc:%d ref:%d %dx%d %s %s crop:%u/%u/%u/%u %s %s %"PRId32"/%"PRId32"\n",
554                sps_id, sps->profile_idc, sps->level_idc,
555                sps->poc_type,
556                sps->ref_frame_count,
557                sps->mb_width, sps->mb_height,
558                sps->frame_mbs_only_flag ? "FRM" : (sps->mb_aff ? "MB-AFF" : "PIC-AFF"),
559                sps->direct_8x8_inference_flag ? "8B8" : "",
560                sps->crop_left, sps->crop_right,
561                sps->crop_top, sps->crop_bottom,
562                sps->vui_parameters_present_flag ? "VUI" : "",
563                csp[sps->chroma_format_idc],
564                sps->timing_info_present_flag ? sps->num_units_in_tick : 0,
565                sps->timing_info_present_flag ? sps->time_scale : 0);
566     }
567
568     /* check if this is a repeat of an already parsed SPS, then keep the
569      * original one.
570      * otherwise drop all PPSes that depend on it */
571     if (ps->sps_list[sps_id] &&
572         !memcmp(ps->sps_list[sps_id]->data, sps_buf->data, sps_buf->size)) {
573         av_buffer_unref(&sps_buf);
574     } else {
575         remove_sps(ps, sps_id);
576         ps->sps_list[sps_id] = sps_buf;
577     }
578
579     return 0;
580
581 fail:
582     av_buffer_unref(&sps_buf);
583     return AVERROR_INVALIDDATA;
584 }
585
586 static void init_dequant8_coeff_table(PPS *pps, const SPS *sps)
587 {
588     int i, j, q, x;
589     const int max_qp = 51 + 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
590
591     for (i = 0; i < 6; i++) {
592         pps->dequant8_coeff[i] = pps->dequant8_buffer[i];
593         for (j = 0; j < i; j++)
594             if (!memcmp(pps->scaling_matrix8[j], pps->scaling_matrix8[i],
595                         64 * sizeof(uint8_t))) {
596                 pps->dequant8_coeff[i] = pps->dequant8_buffer[j];
597                 break;
598             }
599         if (j < i)
600             continue;
601
602         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
603             int shift = ff_h264_quant_div6[q];
604             int idx   = ff_h264_quant_rem6[q];
605             for (x = 0; x < 64; x++)
606                 pps->dequant8_coeff[i][q][(x >> 3) | ((x & 7) << 3)] =
607                     ((uint32_t)ff_h264_dequant8_coeff_init[idx][ff_h264_dequant8_coeff_init_scan[((x >> 1) & 12) | (x & 3)]] *
608                      pps->scaling_matrix8[i][x]) << shift;
609         }
610     }
611 }
612
613 static void init_dequant4_coeff_table(PPS *pps, const SPS *sps)
614 {
615     int i, j, q, x;
616     const int max_qp = 51 + 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
617     for (i = 0; i < 6; i++) {
618         pps->dequant4_coeff[i] = pps->dequant4_buffer[i];
619         for (j = 0; j < i; j++)
620             if (!memcmp(pps->scaling_matrix4[j], pps->scaling_matrix4[i],
621                         16 * sizeof(uint8_t))) {
622                 pps->dequant4_coeff[i] = pps->dequant4_buffer[j];
623                 break;
624             }
625         if (j < i)
626             continue;
627
628         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
629             int shift = ff_h264_quant_div6[q] + 2;
630             int idx   = ff_h264_quant_rem6[q];
631             for (x = 0; x < 16; x++)
632                 pps->dequant4_coeff[i][q][(x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)] =
633                     ((uint32_t)ff_h264_dequant4_coeff_init[idx][(x & 1) + ((x >> 2) & 1)] *
634                      pps->scaling_matrix4[i][x]) << shift;
635         }
636     }
637 }
638
639 static void init_dequant_tables(PPS *pps, const SPS *sps)
640 {
641     int i, x;
642     init_dequant4_coeff_table(pps, sps);
643     if (pps->transform_8x8_mode)
644         init_dequant8_coeff_table(pps, sps);
645     if (sps->transform_bypass) {
646         for (i = 0; i < 6; i++)
647             for (x = 0; x < 16; x++)
648                 pps->dequant4_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
649         if (pps->transform_8x8_mode)
650             for (i = 0; i < 6; i++)
651                 for (x = 0; x < 64; x++)
652                     pps->dequant8_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
653     }
654 }
655
656 static void build_qp_table(PPS *pps, int t, int index, const int depth)
657 {
658     int i;
659     const int max_qp = 51 + 6 * (depth - 8);
660     for (i = 0; i < max_qp + 1; i++)
661         pps->chroma_qp_table[t][i] =
662             ff_h264_chroma_qp[depth - 8][av_clip(i + index, 0, max_qp)];
663 }
664
665 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
666                                          H264ParamSets *ps, int bit_length)
667 {
668     AVBufferRef *pps_buf;
669     SPS *sps;
670     unsigned int pps_id = get_ue_golomb(gb);
671     PPS *pps;
672     int qp_bd_offset;
673     int bits_left;
674     int ret;
675
676     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
677         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_id %u out of range\n", pps_id);
678         return AVERROR_INVALIDDATA;
679     }
680
681     pps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*pps));
682     if (!pps_buf)
683         return AVERROR(ENOMEM);
684     pps = (PPS*)pps_buf->data;
685
686     pps->sps_id = get_ue_golomb_31(gb);
687     if ((unsigned)pps->sps_id >= MAX_SPS_COUNT ||
688         !ps->sps_list[pps->sps_id]) {
689         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_id %u out of range\n", pps->sps_id);
690         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
691         goto fail;
692     }
693     sps = (SPS*)ps->sps_list[pps->sps_id]->data;
694
695     if (sps->bit_depth_luma > 10) {
696         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
697                "Unimplemented luma bit depth=%d (max=10)\n",
698                sps->bit_depth_luma);
699         ret = AVERROR_PATCHWELCOME;
700         goto fail;
701     }
702
703     pps->cabac             = get_bits1(gb);
704     pps->pic_order_present = get_bits1(gb);
705     pps->slice_group_count = get_ue_golomb(gb) + 1;
706     if (pps->slice_group_count > 1) {
707         pps->mb_slice_group_map_type = get_ue_golomb(gb);
708         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "FMO not supported\n");
709         switch (pps->mb_slice_group_map_type) {
710         case 0:
711 #if 0
712     |       for (i = 0; i <= num_slice_groups_minus1; i++)  |   |      |
713     |           run_length[i]                               |1  |ue(v) |
714 #endif
715             break;
716         case 2:
717 #if 0
718     |       for (i = 0; i < num_slice_groups_minus1; i++) { |   |      |
719     |           top_left_mb[i]                              |1  |ue(v) |
720     |           bottom_right_mb[i]                          |1  |ue(v) |
721     |       }                                               |   |      |
722 #endif
723             break;
724         case 3:
725         case 4:
726         case 5:
727 #if 0
728     |       slice_group_change_direction_flag               |1  |u(1)  |
729     |       slice_group_change_rate_minus1                  |1  |ue(v) |
730 #endif
731             break;
732         case 6:
733 #if 0
734     |       slice_group_id_cnt_minus1                       |1  |ue(v) |
735     |       for (i = 0; i <= slice_group_id_cnt_minus1; i++)|   |      |
736     |           slice_group_id[i]                           |1  |u(v)  |
737 #endif
738             break;
739         }
740     }
741     pps->ref_count[0] = get_ue_golomb(gb) + 1;
742     pps->ref_count[1] = get_ue_golomb(gb) + 1;
743     if (pps->ref_count[0] - 1 > 32 - 1 || pps->ref_count[1] - 1 > 32 - 1) {
744         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "reference overflow (pps)\n");
745         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
746         goto fail;
747     }
748
749     qp_bd_offset = 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
750
751     pps->weighted_pred                        = get_bits1(gb);
752     pps->weighted_bipred_idc                  = get_bits(gb, 2);
753     pps->init_qp                              = get_se_golomb(gb) + 26 + qp_bd_offset;
754     pps->init_qs                              = get_se_golomb(gb) + 26 + qp_bd_offset;
755     pps->chroma_qp_index_offset[0]            = get_se_golomb(gb);
756     pps->deblocking_filter_parameters_present = get_bits1(gb);
757     pps->constrained_intra_pred               = get_bits1(gb);
758     pps->redundant_pic_cnt_present            = get_bits1(gb);
759
760     pps->transform_8x8_mode = 0;
761     memcpy(pps->scaling_matrix4, sps->scaling_matrix4,
762            sizeof(pps->scaling_matrix4));
763     memcpy(pps->scaling_matrix8, sps->scaling_matrix8,
764            sizeof(pps->scaling_matrix8));
765
766     bits_left = bit_length - get_bits_count(gb);
767     if (bits_left && (bits_left > 8 ||
768                       show_bits(gb, bits_left) != 1 << (bits_left - 1))) {
769         pps->transform_8x8_mode = get_bits1(gb);
770         decode_scaling_matrices(gb, sps, pps, 0,
771                                 pps->scaling_matrix4, pps->scaling_matrix8);
772         // second_chroma_qp_index_offset
773         pps->chroma_qp_index_offset[1] = get_se_golomb(gb);
774     } else {
775         pps->chroma_qp_index_offset[1] = pps->chroma_qp_index_offset[0];
776     }
777
778     build_qp_table(pps, 0, pps->chroma_qp_index_offset[0],
779                    sps->bit_depth_luma);
780     build_qp_table(pps, 1, pps->chroma_qp_index_offset[1],
781                    sps->bit_depth_luma);
782
783     init_dequant_tables(pps, sps);
784
785     if (pps->chroma_qp_index_offset[0] != pps->chroma_qp_index_offset[1])
786         pps->chroma_qp_diff = 1;
787
788     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
789         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
790                "pps:%u sps:%u %s slice_groups:%d ref:%u/%u %s qp:%d/%d/%d/%d %s %s %s %s\n",
791                pps_id, pps->sps_id,
792                pps->cabac ? "CABAC" : "CAVLC",
793                pps->slice_group_count,
794                pps->ref_count[0], pps->ref_count[1],
795                pps->weighted_pred ? "weighted" : "",
796                pps->init_qp, pps->init_qs, pps->chroma_qp_index_offset[0], pps->chroma_qp_index_offset[1],
797                pps->deblocking_filter_parameters_present ? "LPAR" : "",
798                pps->constrained_intra_pred ? "CONSTR" : "",
799                pps->redundant_pic_cnt_present ? "REDU" : "",
800                pps->transform_8x8_mode ? "8x8DCT" : "");
801     }
802
803     remove_pps(ps, pps_id);
804     ps->pps_list[pps_id] = pps_buf;
805
806     return 0;
807
808 fail:
809     av_buffer_unref(&pps_buf);
810     return ret;
811 }