Merge commit '3176217c60ca7828712985092d9102d331ea4f3d'
[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 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 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 "h264.h"
35 #include "h264data.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 static const uint8_t default_scaling4[2][16] = {
42     {  6, 13, 20, 28, 13, 20, 28, 32,
43       20, 28, 32, 37, 28, 32, 37, 42 },
44     { 10, 14, 20, 24, 14, 20, 24, 27,
45       20, 24, 27, 30, 24, 27, 30, 34 }
46 };
47
48 static const uint8_t default_scaling8[2][64] = {
49     {  6, 10, 13, 16, 18, 23, 25, 27,
50       10, 11, 16, 18, 23, 25, 27, 29,
51       13, 16, 18, 23, 25, 27, 29, 31,
52       16, 18, 23, 25, 27, 29, 31, 33,
53       18, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 36,
54       23, 25, 27, 29, 31, 33, 36, 38,
55       25, 27, 29, 31, 33, 36, 38, 40,
56       27, 29, 31, 33, 36, 38, 40, 42 },
57     {  9, 13, 15, 17, 19, 21, 22, 24,
58       13, 13, 17, 19, 21, 22, 24, 25,
59       15, 17, 19, 21, 22, 24, 25, 27,
60       17, 19, 21, 22, 24, 25, 27, 28,
61       19, 21, 22, 24, 25, 27, 28, 30,
62       21, 22, 24, 25, 27, 28, 30, 32,
63       22, 24, 25, 27, 28, 30, 32, 33,
64       24, 25, 27, 28, 30, 32, 33, 35 }
65 };
66
67 /* maximum number of MBs in the DPB for a given level */
68 static const int level_max_dpb_mbs[][2] = {
69     { 10, 396       },
70     { 11, 900       },
71     { 12, 2376      },
72     { 13, 2376      },
73     { 20, 2376      },
74     { 21, 4752      },
75     { 22, 8100      },
76     { 30, 8100      },
77     { 31, 18000     },
78     { 32, 20480     },
79     { 40, 32768     },
80     { 41, 32768     },
81     { 42, 34816     },
82     { 50, 110400    },
83     { 51, 184320    },
84     { 52, 184320    },
85 };
86
87 static void remove_pps(H264ParamSets *s, int id)
88 {
89     av_buffer_unref(&s->pps_list[id]);
90 }
91
92 static void remove_sps(H264ParamSets *s, int id)
93 {
94 #if 0
95     int i;
96     if (s->sps_list[id]) {
97         /* drop all PPS that depend on this SPS */
98         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->pps_list); i++)
99             if (s->pps_list[i] && ((PPS*)s->pps_list[i]->data)->sps_id == id)
100                 remove_pps(s, i);
101     }
102 #endif
103     av_buffer_unref(&s->sps_list[id]);
104 }
105
106 static inline int decode_hrd_parameters(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
107                                         SPS *sps)
108 {
109     int cpb_count, i;
110     cpb_count = get_ue_golomb_31(gb) + 1;
111
112     if (cpb_count > 32U) {
113         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "cpb_count %d invalid\n", cpb_count);
114         return AVERROR_INVALIDDATA;
115     }
116
117     get_bits(gb, 4); /* bit_rate_scale */
118     get_bits(gb, 4); /* cpb_size_scale */
119     for (i = 0; i < cpb_count; i++) {
120         get_ue_golomb_long(gb); /* bit_rate_value_minus1 */
121         get_ue_golomb_long(gb); /* cpb_size_value_minus1 */
122         get_bits1(gb);          /* cbr_flag */
123     }
124     sps->initial_cpb_removal_delay_length = get_bits(gb, 5) + 1;
125     sps->cpb_removal_delay_length         = get_bits(gb, 5) + 1;
126     sps->dpb_output_delay_length          = get_bits(gb, 5) + 1;
127     sps->time_offset_length               = get_bits(gb, 5);
128     sps->cpb_cnt                          = cpb_count;
129     return 0;
130 }
131
132 static inline int decode_vui_parameters(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
133                                         SPS *sps)
134 {
135     int aspect_ratio_info_present_flag;
136     unsigned int aspect_ratio_idc;
137
138     aspect_ratio_info_present_flag = get_bits1(gb);
139
140     if (aspect_ratio_info_present_flag) {
141         aspect_ratio_idc = get_bits(gb, 8);
142         if (aspect_ratio_idc == EXTENDED_SAR) {
143             sps->sar.num = get_bits(gb, 16);
144             sps->sar.den = get_bits(gb, 16);
145         } else if (aspect_ratio_idc < FF_ARRAY_ELEMS(ff_h264_pixel_aspect)) {
146             sps->sar = ff_h264_pixel_aspect[aspect_ratio_idc];
147         } else {
148             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal aspect ratio\n");
149             return AVERROR_INVALIDDATA;
150         }
151     } else {
152         sps->sar.num =
153         sps->sar.den = 0;
154     }
155
156     if (get_bits1(gb))      /* overscan_info_present_flag */
157         get_bits1(gb);      /* overscan_appropriate_flag */
158
159     sps->video_signal_type_present_flag = get_bits1(gb);
160     if (sps->video_signal_type_present_flag) {
161         get_bits(gb, 3);                 /* video_format */
162         sps->full_range = get_bits1(gb); /* video_full_range_flag */
163
164         sps->colour_description_present_flag = get_bits1(gb);
165         if (sps->colour_description_present_flag) {
166             sps->color_primaries = get_bits(gb, 8); /* colour_primaries */
167             sps->color_trc       = get_bits(gb, 8); /* transfer_characteristics */
168             sps->colorspace      = get_bits(gb, 8); /* matrix_coefficients */
169             if (sps->color_primaries >= AVCOL_PRI_NB)
170                 sps->color_primaries = AVCOL_PRI_UNSPECIFIED;
171             if (sps->color_trc >= AVCOL_TRC_NB)
172                 sps->color_trc = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;
173             if (sps->colorspace >= AVCOL_SPC_NB)
174                 sps->colorspace = AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
175         }
176     }
177
178     /* chroma_location_info_present_flag */
179     if (get_bits1(gb)) {
180         /* chroma_sample_location_type_top_field */
181         avctx->chroma_sample_location = get_ue_golomb(gb) + 1;
182         get_ue_golomb(gb);  /* chroma_sample_location_type_bottom_field */
183     }
184
185     if (show_bits1(gb) && get_bits_left(gb) < 10) {
186         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Truncated VUI\n");
187         return 0;
188     }
189
190     sps->timing_info_present_flag = get_bits1(gb);
191     if (sps->timing_info_present_flag) {
192         unsigned num_units_in_tick = get_bits_long(gb, 32);
193         unsigned time_scale        = get_bits_long(gb, 32);
194         if (!num_units_in_tick || !time_scale) {
195             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
196                    "time_scale/num_units_in_tick invalid or unsupported (%u/%u)\n",
197                    time_scale, num_units_in_tick);
198             sps->timing_info_present_flag = 0;
199         } else {
200             sps->num_units_in_tick = num_units_in_tick;
201             sps->time_scale = time_scale;
202         }
203         sps->fixed_frame_rate_flag = get_bits1(gb);
204     }
205
206     sps->nal_hrd_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
207     if (sps->nal_hrd_parameters_present_flag)
208         if (decode_hrd_parameters(gb, avctx, sps) < 0)
209             return AVERROR_INVALIDDATA;
210     sps->vcl_hrd_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
211     if (sps->vcl_hrd_parameters_present_flag)
212         if (decode_hrd_parameters(gb, avctx, sps) < 0)
213             return AVERROR_INVALIDDATA;
214     if (sps->nal_hrd_parameters_present_flag ||
215         sps->vcl_hrd_parameters_present_flag)
216         get_bits1(gb);     /* low_delay_hrd_flag */
217     sps->pic_struct_present_flag = get_bits1(gb);
218     if (!get_bits_left(gb))
219         return 0;
220     sps->bitstream_restriction_flag = get_bits1(gb);
221     if (sps->bitstream_restriction_flag) {
222         get_bits1(gb);     /* motion_vectors_over_pic_boundaries_flag */
223         get_ue_golomb(gb); /* max_bytes_per_pic_denom */
224         get_ue_golomb(gb); /* max_bits_per_mb_denom */
225         get_ue_golomb(gb); /* log2_max_mv_length_horizontal */
226         get_ue_golomb(gb); /* log2_max_mv_length_vertical */
227         sps->num_reorder_frames = get_ue_golomb(gb);
228         get_ue_golomb(gb); /*max_dec_frame_buffering*/
229
230         if (get_bits_left(gb) < 0) {
231             sps->num_reorder_frames         = 0;
232             sps->bitstream_restriction_flag = 0;
233         }
234
235         if (sps->num_reorder_frames > 16U
236             /* max_dec_frame_buffering || max_dec_frame_buffering > 16 */) {
237             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
238                    "Clipping illegal num_reorder_frames %d\n",
239                    sps->num_reorder_frames);
240             sps->num_reorder_frames = 16;
241             return AVERROR_INVALIDDATA;
242         }
243     }
244
245     return 0;
246 }
247
248 static void decode_scaling_list(GetBitContext *gb, uint8_t *factors, int size,
249                                 const uint8_t *jvt_list,
250                                 const uint8_t *fallback_list)
251 {
252     int i, last = 8, next = 8;
253     const uint8_t *scan = size == 16 ? ff_zigzag_scan : ff_zigzag_direct;
254     if (!get_bits1(gb)) /* matrix not written, we use the predicted one */
255         memcpy(factors, fallback_list, size * sizeof(uint8_t));
256     else
257         for (i = 0; i < size; i++) {
258             if (next)
259                 next = (last + get_se_golomb(gb)) & 0xff;
260             if (!i && !next) { /* matrix not written, we use the preset one */
261                 memcpy(factors, jvt_list, size * sizeof(uint8_t));
262                 break;
263             }
264             last = factors[scan[i]] = next ? next : last;
265         }
266 }
267
268 static void decode_scaling_matrices(GetBitContext *gb, SPS *sps,
269                                     PPS *pps, int is_sps,
270                                     uint8_t(*scaling_matrix4)[16],
271                                     uint8_t(*scaling_matrix8)[64])
272 {
273     int fallback_sps = !is_sps && sps->scaling_matrix_present;
274     const uint8_t *fallback[4] = {
275         fallback_sps ? sps->scaling_matrix4[0] : default_scaling4[0],
276         fallback_sps ? sps->scaling_matrix4[3] : default_scaling4[1],
277         fallback_sps ? sps->scaling_matrix8[0] : default_scaling8[0],
278         fallback_sps ? sps->scaling_matrix8[3] : default_scaling8[1]
279     };
280     if (get_bits1(gb)) {
281         sps->scaling_matrix_present |= is_sps;
282         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[0], 16, default_scaling4[0], fallback[0]);        // Intra, Y
283         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[1], 16, default_scaling4[0], scaling_matrix4[0]); // Intra, Cr
284         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[2], 16, default_scaling4[0], scaling_matrix4[1]); // Intra, Cb
285         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[3], 16, default_scaling4[1], fallback[1]);        // Inter, Y
286         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[4], 16, default_scaling4[1], scaling_matrix4[3]); // Inter, Cr
287         decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[5], 16, default_scaling4[1], scaling_matrix4[4]); // Inter, Cb
288         if (is_sps || pps->transform_8x8_mode) {
289             decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[0], 64, default_scaling8[0], fallback[2]); // Intra, Y
290             decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[3], 64, default_scaling8[1], fallback[3]); // Inter, Y
291             if (sps->chroma_format_idc == 3) {
292                 decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[1], 64, default_scaling8[0], scaling_matrix8[0]); // Intra, Cr
293                 decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[4], 64, default_scaling8[1], scaling_matrix8[3]); // Inter, Cr
294                 decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[2], 64, default_scaling8[0], scaling_matrix8[1]); // Intra, Cb
295                 decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[5], 64, default_scaling8[1], scaling_matrix8[4]); // Inter, Cb
296             }
297         }
298     }
299 }
300
301 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
302                                      H264ParamSets *ps, int ignore_truncation)
303 {
304     AVBufferRef *sps_buf;
305     int profile_idc, level_idc, constraint_set_flags = 0;
306     unsigned int sps_id;
307     int i, log2_max_frame_num_minus4;
308     SPS *sps;
309
310     sps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*sps));
311     if (!sps_buf)
312         return AVERROR(ENOMEM);
313     sps = (SPS*)sps_buf->data;
314
315     sps->data_size = gb->buffer_end - gb->buffer;
316     if (sps->data_size > sizeof(sps->data)) {
317         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Truncating likely oversized SPS\n");
318         sps->data_size = sizeof(sps->data);
319     }
320     memcpy(sps->data, gb->buffer, sps->data_size);
321
322     profile_idc           = get_bits(gb, 8);
323     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 0;   // constraint_set0_flag
324     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 1;   // constraint_set1_flag
325     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 2;   // constraint_set2_flag
326     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 3;   // constraint_set3_flag
327     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 4;   // constraint_set4_flag
328     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 5;   // constraint_set5_flag
329     skip_bits(gb, 2);                             // reserved_zero_2bits
330     level_idc = get_bits(gb, 8);
331     sps_id    = get_ue_golomb_31(gb);
332
333     if (sps_id >= MAX_SPS_COUNT) {
334         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_id %u out of range\n", sps_id);
335         goto fail;
336     }
337
338     sps->sps_id               = sps_id;
339     sps->time_offset_length   = 24;
340     sps->profile_idc          = profile_idc;
341     sps->constraint_set_flags = constraint_set_flags;
342     sps->level_idc            = level_idc;
343     sps->full_range           = -1;
344
345     memset(sps->scaling_matrix4, 16, sizeof(sps->scaling_matrix4));
346     memset(sps->scaling_matrix8, 16, sizeof(sps->scaling_matrix8));
347     sps->scaling_matrix_present = 0;
348     sps->colorspace = 2; //AVCOL_SPC_UNSPECIFIED
349
350     if (sps->profile_idc == 100 ||  // High profile
351         sps->profile_idc == 110 ||  // High10 profile
352         sps->profile_idc == 122 ||  // High422 profile
353         sps->profile_idc == 244 ||  // High444 Predictive profile
354         sps->profile_idc ==  44 ||  // Cavlc444 profile
355         sps->profile_idc ==  83 ||  // Scalable Constrained High profile (SVC)
356         sps->profile_idc ==  86 ||  // Scalable High Intra profile (SVC)
357         sps->profile_idc == 118 ||  // Stereo High profile (MVC)
358         sps->profile_idc == 128 ||  // Multiview High profile (MVC)
359         sps->profile_idc == 138 ||  // Multiview Depth High profile (MVCD)
360         sps->profile_idc == 144) {  // old High444 profile
361         sps->chroma_format_idc = get_ue_golomb_31(gb);
362         if (sps->chroma_format_idc > 3U) {
363             avpriv_request_sample(avctx, "chroma_format_idc %u",
364                                   sps->chroma_format_idc);
365             goto fail;
366         } else if (sps->chroma_format_idc == 3) {
367             sps->residual_color_transform_flag = get_bits1(gb);
368             if (sps->residual_color_transform_flag) {
369                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "separate color planes are not supported\n");
370                 goto fail;
371             }
372         }
373         sps->bit_depth_luma   = get_ue_golomb(gb) + 8;
374         sps->bit_depth_chroma = get_ue_golomb(gb) + 8;
375         if (sps->bit_depth_chroma != sps->bit_depth_luma) {
376             avpriv_request_sample(avctx,
377                                   "Different chroma and luma bit depth");
378             goto fail;
379         }
380         if (sps->bit_depth_luma   < 8 || sps->bit_depth_luma   > 14 ||
381             sps->bit_depth_chroma < 8 || sps->bit_depth_chroma > 14) {
382             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal bit depth value (%d, %d)\n",
383                    sps->bit_depth_luma, sps->bit_depth_chroma);
384             goto fail;
385         }
386         sps->transform_bypass = get_bits1(gb);
387         decode_scaling_matrices(gb, sps, NULL, 1,
388                                 sps->scaling_matrix4, sps->scaling_matrix8);
389     } else {
390         sps->chroma_format_idc = 1;
391         sps->bit_depth_luma    = 8;
392         sps->bit_depth_chroma  = 8;
393     }
394
395     log2_max_frame_num_minus4 = get_ue_golomb(gb);
396     if (log2_max_frame_num_minus4 < MIN_LOG2_MAX_FRAME_NUM - 4 ||
397         log2_max_frame_num_minus4 > MAX_LOG2_MAX_FRAME_NUM - 4) {
398         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
399                "log2_max_frame_num_minus4 out of range (0-12): %d\n",
400                log2_max_frame_num_minus4);
401         goto fail;
402     }
403     sps->log2_max_frame_num = log2_max_frame_num_minus4 + 4;
404
405     sps->poc_type = get_ue_golomb_31(gb);
406
407     if (sps->poc_type == 0) { // FIXME #define
408         unsigned t = get_ue_golomb(gb);
409         if (t>12) {
410             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "log2_max_poc_lsb (%d) is out of range\n", t);
411             goto fail;
412         }
413         sps->log2_max_poc_lsb = t + 4;
414     } else if (sps->poc_type == 1) { // FIXME #define
415         sps->delta_pic_order_always_zero_flag = get_bits1(gb);
416         sps->offset_for_non_ref_pic           = get_se_golomb(gb);
417         sps->offset_for_top_to_bottom_field   = get_se_golomb(gb);
418         sps->poc_cycle_length                 = get_ue_golomb(gb);
419
420         if ((unsigned)sps->poc_cycle_length >=
421             FF_ARRAY_ELEMS(sps->offset_for_ref_frame)) {
422             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
423                    "poc_cycle_length overflow %d\n", sps->poc_cycle_length);
424             goto fail;
425         }
426
427         for (i = 0; i < sps->poc_cycle_length; i++)
428             sps->offset_for_ref_frame[i] = get_se_golomb(gb);
429     } else if (sps->poc_type != 2) {
430         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal POC type %d\n", sps->poc_type);
431         goto fail;
432     }
433
434     sps->ref_frame_count = get_ue_golomb_31(gb);
435     if (avctx->codec_tag == MKTAG('S', 'M', 'V', '2'))
436         sps->ref_frame_count = FFMAX(2, sps->ref_frame_count);
437     if (sps->ref_frame_count > H264_MAX_PICTURE_COUNT - 2 ||
438         sps->ref_frame_count > 16U) {
439         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
440                "too many reference frames %d\n", sps->ref_frame_count);
441         goto fail;
442     }
443     sps->gaps_in_frame_num_allowed_flag = get_bits1(gb);
444     sps->mb_width                       = get_ue_golomb(gb) + 1;
445     sps->mb_height                      = get_ue_golomb(gb) + 1;
446     if ((unsigned)sps->mb_width  >= INT_MAX / 16 ||
447         (unsigned)sps->mb_height >= INT_MAX / 16 ||
448         av_image_check_size(16 * sps->mb_width,
449                             16 * sps->mb_height, 0, avctx)) {
450         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "mb_width/height overflow\n");
451         goto fail;
452     }
453
454     sps->frame_mbs_only_flag = get_bits1(gb);
455     if (!sps->frame_mbs_only_flag)
456         sps->mb_aff = get_bits1(gb);
457     else
458         sps->mb_aff = 0;
459
460     sps->direct_8x8_inference_flag = get_bits1(gb);
461
462 #ifndef ALLOW_INTERLACE
463     if (sps->mb_aff)
464         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
465                "MBAFF support not included; enable it at compile-time.\n");
466 #endif
467     sps->crop = get_bits1(gb);
468     if (sps->crop) {
469         unsigned int crop_left   = get_ue_golomb(gb);
470         unsigned int crop_right  = get_ue_golomb(gb);
471         unsigned int crop_top    = get_ue_golomb(gb);
472         unsigned int crop_bottom = get_ue_golomb(gb);
473         int width  = 16 * sps->mb_width;
474         int height = 16 * sps->mb_height * (2 - sps->frame_mbs_only_flag);
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 (crop_left  > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_x ||
502                 crop_right > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_x ||
503                 crop_top   > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_y ||
504                 crop_bottom> (unsigned)INT_MAX / 4 / step_y ||
505                 (crop_left + crop_right ) * step_x >= width ||
506                 (crop_top  + crop_bottom) * step_y >= height
507             ) {
508                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "crop values invalid %d %d %d %d / %d %d\n", crop_left, crop_right, crop_top, crop_bottom, width, height);
509                 goto fail;
510             }
511
512             sps->crop_left   = crop_left   * step_x;
513             sps->crop_right  = crop_right  * step_x;
514             sps->crop_top    = crop_top    * step_y;
515             sps->crop_bottom = crop_bottom * step_y;
516         }
517     } else {
518         sps->crop_left   =
519         sps->crop_right  =
520         sps->crop_top    =
521         sps->crop_bottom =
522         sps->crop        = 0;
523     }
524
525     sps->vui_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
526     if (sps->vui_parameters_present_flag) {
527         int ret = decode_vui_parameters(gb, avctx, sps);
528         if (ret < 0)
529             goto fail;
530     }
531
532     if (get_bits_left(gb) < 0) {
533         av_log(avctx, ignore_truncation ? AV_LOG_WARNING : AV_LOG_ERROR,
534                "Overread %s by %d bits\n", sps->vui_parameters_present_flag ? "VUI" : "SPS", -get_bits_left(gb));
535         if (!ignore_truncation)
536             goto fail;
537     }
538
539     /* if the maximum delay is not stored in the SPS, derive it based on the
540      * level */
541     if (!sps->bitstream_restriction_flag) {
542         sps->num_reorder_frames = MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1;
543         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(level_max_dpb_mbs); i++) {
544             if (level_max_dpb_mbs[i][0] == sps->level_idc) {
545                 sps->num_reorder_frames = FFMIN(level_max_dpb_mbs[i][1] / (sps->mb_width * sps->mb_height),
546                                                 sps->num_reorder_frames);
547                 break;
548             }
549         }
550     }
551
552     if (!sps->sar.den)
553         sps->sar.den = 1;
554
555     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
556         static const char csp[4][5] = { "Gray", "420", "422", "444" };
557         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
558                "sps:%u profile:%d/%d poc:%d ref:%d %dx%d %s %s crop:%u/%u/%u/%u %s %s %"PRId32"/%"PRId32" b%d reo:%d\n",
559                sps_id, sps->profile_idc, sps->level_idc,
560                sps->poc_type,
561                sps->ref_frame_count,
562                sps->mb_width, sps->mb_height,
563                sps->frame_mbs_only_flag ? "FRM" : (sps->mb_aff ? "MB-AFF" : "PIC-AFF"),
564                sps->direct_8x8_inference_flag ? "8B8" : "",
565                sps->crop_left, sps->crop_right,
566                sps->crop_top, sps->crop_bottom,
567                sps->vui_parameters_present_flag ? "VUI" : "",
568                csp[sps->chroma_format_idc],
569                sps->timing_info_present_flag ? sps->num_units_in_tick : 0,
570                sps->timing_info_present_flag ? sps->time_scale : 0,
571                sps->bit_depth_luma,
572                sps->bitstream_restriction_flag ? sps->num_reorder_frames : -1
573                );
574     }
575
576     /* check if this is a repeat of an already parsed SPS, then keep the
577      * original one.
578      * otherwise drop all PPSes that depend on it */
579     if (ps->sps_list[sps_id] &&
580         !memcmp(ps->sps_list[sps_id]->data, sps_buf->data, sps_buf->size)) {
581         av_buffer_unref(&sps_buf);
582     } else {
583         remove_sps(ps, sps_id);
584         ps->sps_list[sps_id] = sps_buf;
585     }
586
587     return 0;
588
589 fail:
590     av_buffer_unref(&sps_buf);
591     return AVERROR_INVALIDDATA;
592 }
593
594 static void init_dequant8_coeff_table(PPS *pps, const SPS *sps)
595 {
596     int i, j, q, x;
597     const int max_qp = 51 + 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
598
599     for (i = 0; i < 6; i++) {
600         pps->dequant8_coeff[i] = pps->dequant8_buffer[i];
601         for (j = 0; j < i; j++)
602             if (!memcmp(pps->scaling_matrix8[j], pps->scaling_matrix8[i],
603                         64 * sizeof(uint8_t))) {
604                 pps->dequant8_coeff[i] = pps->dequant8_buffer[j];
605                 break;
606             }
607         if (j < i)
608             continue;
609
610         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
611             int shift = ff_h264_quant_div6[q];
612             int idx   = ff_h264_quant_rem6[q];
613             for (x = 0; x < 64; x++)
614                 pps->dequant8_coeff[i][q][(x >> 3) | ((x & 7) << 3)] =
615                     ((uint32_t)ff_h264_dequant8_coeff_init[idx][ff_h264_dequant8_coeff_init_scan[((x >> 1) & 12) | (x & 3)]] *
616                      pps->scaling_matrix8[i][x]) << shift;
617         }
618     }
619 }
620
621 static void init_dequant4_coeff_table(PPS *pps, const SPS *sps)
622 {
623     int i, j, q, x;
624     const int max_qp = 51 + 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
625     for (i = 0; i < 6; i++) {
626         pps->dequant4_coeff[i] = pps->dequant4_buffer[i];
627         for (j = 0; j < i; j++)
628             if (!memcmp(pps->scaling_matrix4[j], pps->scaling_matrix4[i],
629                         16 * sizeof(uint8_t))) {
630                 pps->dequant4_coeff[i] = pps->dequant4_buffer[j];
631                 break;
632             }
633         if (j < i)
634             continue;
635
636         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
637             int shift = ff_h264_quant_div6[q] + 2;
638             int idx   = ff_h264_quant_rem6[q];
639             for (x = 0; x < 16; x++)
640                 pps->dequant4_coeff[i][q][(x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)] =
641                     ((uint32_t)ff_h264_dequant4_coeff_init[idx][(x & 1) + ((x >> 2) & 1)] *
642                      pps->scaling_matrix4[i][x]) << shift;
643         }
644     }
645 }
646
647 static void init_dequant_tables(PPS *pps, const SPS *sps)
648 {
649     int i, x;
650     init_dequant4_coeff_table(pps, sps);
651     memset(pps->dequant8_coeff, 0, sizeof(pps->dequant8_coeff));
652
653     if (pps->transform_8x8_mode)
654         init_dequant8_coeff_table(pps, sps);
655     if (sps->transform_bypass) {
656         for (i = 0; i < 6; i++)
657             for (x = 0; x < 16; x++)
658                 pps->dequant4_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
659         if (pps->transform_8x8_mode)
660             for (i = 0; i < 6; i++)
661                 for (x = 0; x < 64; x++)
662                     pps->dequant8_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
663     }
664 }
665
666 static void build_qp_table(PPS *pps, int t, int index, const int depth)
667 {
668     int i;
669     const int max_qp = 51 + 6 * (depth - 8);
670     for (i = 0; i < max_qp + 1; i++)
671         pps->chroma_qp_table[t][i] =
672             ff_h264_chroma_qp[depth - 8][av_clip(i + index, 0, max_qp)];
673 }
674
675 static int more_rbsp_data_in_pps(const SPS *sps, void *logctx)
676 {
677     int profile_idc = sps->profile_idc;
678
679     if ((profile_idc == 66 || profile_idc == 77 ||
680          profile_idc == 88) && (sps->constraint_set_flags & 7)) {
681         av_log(logctx, AV_LOG_VERBOSE,
682                "Current profile doesn't provide more RBSP data in PPS, skipping\n");
683         return 0;
684     }
685
686     return 1;
687 }
688
689 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
690                                          H264ParamSets *ps, int bit_length)
691 {
692     AVBufferRef *pps_buf;
693     SPS *sps;
694     unsigned int pps_id = get_ue_golomb(gb);
695     PPS *pps;
696     int qp_bd_offset;
697     int bits_left;
698     int ret;
699
700     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
701         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_id %u out of range\n", pps_id);
702         return AVERROR_INVALIDDATA;
703     }
704
705     pps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*pps));
706     if (!pps_buf)
707         return AVERROR(ENOMEM);
708     pps = (PPS*)pps_buf->data;
709
710     pps->data_size = gb->buffer_end - gb->buffer;
711     if (pps->data_size > sizeof(pps->data)) {
712         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Truncating likely oversized PPS\n");
713         pps->data_size = sizeof(pps->data);
714     }
715     memcpy(pps->data, gb->buffer, pps->data_size);
716
717     pps->sps_id = get_ue_golomb_31(gb);
718     if ((unsigned)pps->sps_id >= MAX_SPS_COUNT ||
719         !ps->sps_list[pps->sps_id]) {
720         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_id %u out of range\n", pps->sps_id);
721         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
722         goto fail;
723     }
724     sps = (SPS*)ps->sps_list[pps->sps_id]->data;
725     if (sps->bit_depth_luma > 14) {
726         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
727                "Invalid luma bit depth=%d\n",
728                sps->bit_depth_luma);
729         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
730         goto fail;
731     } else if (sps->bit_depth_luma == 11 || sps->bit_depth_luma == 13) {
732         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
733                "Unimplemented luma bit depth=%d\n",
734                sps->bit_depth_luma);
735         ret = AVERROR_PATCHWELCOME;
736         goto fail;
737     }
738
739     pps->cabac             = get_bits1(gb);
740     pps->pic_order_present = get_bits1(gb);
741     pps->slice_group_count = get_ue_golomb(gb) + 1;
742     if (pps->slice_group_count > 1) {
743         pps->mb_slice_group_map_type = get_ue_golomb(gb);
744         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "FMO not supported\n");
745         switch (pps->mb_slice_group_map_type) {
746         case 0:
747 #if 0
748     |       for (i = 0; i <= num_slice_groups_minus1; i++)  |   |      |
749     |           run_length[i]                               |1  |ue(v) |
750 #endif
751             break;
752         case 2:
753 #if 0
754     |       for (i = 0; i < num_slice_groups_minus1; i++) { |   |      |
755     |           top_left_mb[i]                              |1  |ue(v) |
756     |           bottom_right_mb[i]                          |1  |ue(v) |
757     |       }                                               |   |      |
758 #endif
759             break;
760         case 3:
761         case 4:
762         case 5:
763 #if 0
764     |       slice_group_change_direction_flag               |1  |u(1)  |
765     |       slice_group_change_rate_minus1                  |1  |ue(v) |
766 #endif
767             break;
768         case 6:
769 #if 0
770     |       slice_group_id_cnt_minus1                       |1  |ue(v) |
771     |       for (i = 0; i <= slice_group_id_cnt_minus1; i++)|   |      |
772     |           slice_group_id[i]                           |1  |u(v)  |
773 #endif
774             break;
775         }
776     }
777     pps->ref_count[0] = get_ue_golomb(gb) + 1;
778     pps->ref_count[1] = get_ue_golomb(gb) + 1;
779     if (pps->ref_count[0] - 1 > 32 - 1 || pps->ref_count[1] - 1 > 32 - 1) {
780         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "reference overflow (pps)\n");
781         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
782         goto fail;
783     }
784
785     qp_bd_offset = 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
786
787     pps->weighted_pred                        = get_bits1(gb);
788     pps->weighted_bipred_idc                  = get_bits(gb, 2);
789     pps->init_qp                              = get_se_golomb(gb) + 26 + qp_bd_offset;
790     pps->init_qs                              = get_se_golomb(gb) + 26 + qp_bd_offset;
791     pps->chroma_qp_index_offset[0]            = get_se_golomb(gb);
792     pps->deblocking_filter_parameters_present = get_bits1(gb);
793     pps->constrained_intra_pred               = get_bits1(gb);
794     pps->redundant_pic_cnt_present            = get_bits1(gb);
795
796     pps->transform_8x8_mode = 0;
797     memcpy(pps->scaling_matrix4, sps->scaling_matrix4,
798            sizeof(pps->scaling_matrix4));
799     memcpy(pps->scaling_matrix8, sps->scaling_matrix8,
800            sizeof(pps->scaling_matrix8));
801
802     bits_left = bit_length - get_bits_count(gb);
803     if (bits_left > 0 && more_rbsp_data_in_pps(sps, avctx)) {
804         pps->transform_8x8_mode = get_bits1(gb);
805         decode_scaling_matrices(gb, sps, pps, 0,
806                                 pps->scaling_matrix4, pps->scaling_matrix8);
807         // second_chroma_qp_index_offset
808         pps->chroma_qp_index_offset[1] = get_se_golomb(gb);
809     } else {
810         pps->chroma_qp_index_offset[1] = pps->chroma_qp_index_offset[0];
811     }
812
813     build_qp_table(pps, 0, pps->chroma_qp_index_offset[0],
814                    sps->bit_depth_luma);
815     build_qp_table(pps, 1, pps->chroma_qp_index_offset[1],
816                    sps->bit_depth_luma);
817
818     init_dequant_tables(pps, sps);
819
820     if (pps->chroma_qp_index_offset[0] != pps->chroma_qp_index_offset[1])
821         pps->chroma_qp_diff = 1;
822
823     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
824         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
825                "pps:%u sps:%u %s slice_groups:%d ref:%u/%u %s qp:%d/%d/%d/%d %s %s %s %s\n",
826                pps_id, pps->sps_id,
827                pps->cabac ? "CABAC" : "CAVLC",
828                pps->slice_group_count,
829                pps->ref_count[0], pps->ref_count[1],
830                pps->weighted_pred ? "weighted" : "",
831                pps->init_qp, pps->init_qs, pps->chroma_qp_index_offset[0], pps->chroma_qp_index_offset[1],
832                pps->deblocking_filter_parameters_present ? "LPAR" : "",
833                pps->constrained_intra_pred ? "CONSTR" : "",
834                pps->redundant_pic_cnt_present ? "REDU" : "",
835                pps->transform_8x8_mode ? "8x8DCT" : "");
836     }
837
838     remove_pps(ps, pps_id);
839     ps->pps_list[pps_id] = pps_buf;
840
841     return 0;
842
843 fail:
844     av_buffer_unref(&pps_buf);
845     return ret;
846 }