Merge commit 'a6a750c7ef240b72ce01e9653343a0ddf247d196'
[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 / 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 "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 void ff_h264_ps_uninit(H264ParamSets *ps)
302 {
303     int i;
304
305     for (i = 0; i < MAX_SPS_COUNT; i++)
306         av_buffer_unref(&ps->sps_list[i]);
307
308     for (i = 0; i < MAX_PPS_COUNT; i++)
309         av_buffer_unref(&ps->pps_list[i]);
310
311     av_buffer_unref(&ps->sps_ref);
312     av_buffer_unref(&ps->pps_ref);
313
314     ps->pps = NULL;
315     ps->sps = NULL;
316 }
317
318 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
319                                      H264ParamSets *ps, int ignore_truncation)
320 {
321     AVBufferRef *sps_buf;
322     int profile_idc, level_idc, constraint_set_flags = 0;
323     unsigned int sps_id;
324     int i, log2_max_frame_num_minus4;
325     SPS *sps;
326
327     sps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*sps));
328     if (!sps_buf)
329         return AVERROR(ENOMEM);
330     sps = (SPS*)sps_buf->data;
331
332     sps->data_size = gb->buffer_end - gb->buffer;
333     if (sps->data_size > sizeof(sps->data)) {
334         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Truncating likely oversized SPS\n");
335         sps->data_size = sizeof(sps->data);
336     }
337     memcpy(sps->data, gb->buffer, sps->data_size);
338
339     profile_idc           = get_bits(gb, 8);
340     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 0;   // constraint_set0_flag
341     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 1;   // constraint_set1_flag
342     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 2;   // constraint_set2_flag
343     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 3;   // constraint_set3_flag
344     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 4;   // constraint_set4_flag
345     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 5;   // constraint_set5_flag
346     skip_bits(gb, 2);                             // reserved_zero_2bits
347     level_idc = get_bits(gb, 8);
348     sps_id    = get_ue_golomb_31(gb);
349
350     if (sps_id >= MAX_SPS_COUNT) {
351         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_id %u out of range\n", sps_id);
352         goto fail;
353     }
354
355     sps->sps_id               = sps_id;
356     sps->time_offset_length   = 24;
357     sps->profile_idc          = profile_idc;
358     sps->constraint_set_flags = constraint_set_flags;
359     sps->level_idc            = level_idc;
360     sps->full_range           = -1;
361
362     memset(sps->scaling_matrix4, 16, sizeof(sps->scaling_matrix4));
363     memset(sps->scaling_matrix8, 16, sizeof(sps->scaling_matrix8));
364     sps->scaling_matrix_present = 0;
365     sps->colorspace = 2; //AVCOL_SPC_UNSPECIFIED
366
367     if (sps->profile_idc == 100 ||  // High profile
368         sps->profile_idc == 110 ||  // High10 profile
369         sps->profile_idc == 122 ||  // High422 profile
370         sps->profile_idc == 244 ||  // High444 Predictive profile
371         sps->profile_idc ==  44 ||  // Cavlc444 profile
372         sps->profile_idc ==  83 ||  // Scalable Constrained High profile (SVC)
373         sps->profile_idc ==  86 ||  // Scalable High Intra profile (SVC)
374         sps->profile_idc == 118 ||  // Stereo High profile (MVC)
375         sps->profile_idc == 128 ||  // Multiview High profile (MVC)
376         sps->profile_idc == 138 ||  // Multiview Depth High profile (MVCD)
377         sps->profile_idc == 144) {  // old High444 profile
378         sps->chroma_format_idc = get_ue_golomb_31(gb);
379         if (sps->chroma_format_idc > 3U) {
380             avpriv_request_sample(avctx, "chroma_format_idc %u",
381                                   sps->chroma_format_idc);
382             goto fail;
383         } else if (sps->chroma_format_idc == 3) {
384             sps->residual_color_transform_flag = get_bits1(gb);
385             if (sps->residual_color_transform_flag) {
386                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "separate color planes are not supported\n");
387                 goto fail;
388             }
389         }
390         sps->bit_depth_luma   = get_ue_golomb(gb) + 8;
391         sps->bit_depth_chroma = get_ue_golomb(gb) + 8;
392         if (sps->bit_depth_chroma != sps->bit_depth_luma) {
393             avpriv_request_sample(avctx,
394                                   "Different chroma and luma bit depth");
395             goto fail;
396         }
397         if (sps->bit_depth_luma   < 8 || sps->bit_depth_luma   > 14 ||
398             sps->bit_depth_chroma < 8 || sps->bit_depth_chroma > 14) {
399             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal bit depth value (%d, %d)\n",
400                    sps->bit_depth_luma, sps->bit_depth_chroma);
401             goto fail;
402         }
403         sps->transform_bypass = get_bits1(gb);
404         decode_scaling_matrices(gb, sps, NULL, 1,
405                                 sps->scaling_matrix4, sps->scaling_matrix8);
406     } else {
407         sps->chroma_format_idc = 1;
408         sps->bit_depth_luma    = 8;
409         sps->bit_depth_chroma  = 8;
410     }
411
412     log2_max_frame_num_minus4 = get_ue_golomb(gb);
413     if (log2_max_frame_num_minus4 < MIN_LOG2_MAX_FRAME_NUM - 4 ||
414         log2_max_frame_num_minus4 > MAX_LOG2_MAX_FRAME_NUM - 4) {
415         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
416                "log2_max_frame_num_minus4 out of range (0-12): %d\n",
417                log2_max_frame_num_minus4);
418         goto fail;
419     }
420     sps->log2_max_frame_num = log2_max_frame_num_minus4 + 4;
421
422     sps->poc_type = get_ue_golomb_31(gb);
423
424     if (sps->poc_type == 0) { // FIXME #define
425         unsigned t = get_ue_golomb(gb);
426         if (t>12) {
427             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "log2_max_poc_lsb (%d) is out of range\n", t);
428             goto fail;
429         }
430         sps->log2_max_poc_lsb = t + 4;
431     } else if (sps->poc_type == 1) { // FIXME #define
432         sps->delta_pic_order_always_zero_flag = get_bits1(gb);
433         sps->offset_for_non_ref_pic           = get_se_golomb(gb);
434         sps->offset_for_top_to_bottom_field   = get_se_golomb(gb);
435         sps->poc_cycle_length                 = get_ue_golomb(gb);
436
437         if ((unsigned)sps->poc_cycle_length >=
438             FF_ARRAY_ELEMS(sps->offset_for_ref_frame)) {
439             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
440                    "poc_cycle_length overflow %d\n", sps->poc_cycle_length);
441             goto fail;
442         }
443
444         for (i = 0; i < sps->poc_cycle_length; i++)
445             sps->offset_for_ref_frame[i] = get_se_golomb(gb);
446     } else if (sps->poc_type != 2) {
447         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal POC type %d\n", sps->poc_type);
448         goto fail;
449     }
450
451     sps->ref_frame_count = get_ue_golomb_31(gb);
452     if (avctx->codec_tag == MKTAG('S', 'M', 'V', '2'))
453         sps->ref_frame_count = FFMAX(2, sps->ref_frame_count);
454     if (sps->ref_frame_count > H264_MAX_PICTURE_COUNT - 2 ||
455         sps->ref_frame_count > 16U) {
456         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
457                "too many reference frames %d\n", sps->ref_frame_count);
458         goto fail;
459     }
460     sps->gaps_in_frame_num_allowed_flag = get_bits1(gb);
461     sps->mb_width                       = get_ue_golomb(gb) + 1;
462     sps->mb_height                      = get_ue_golomb(gb) + 1;
463     if ((unsigned)sps->mb_width  >= INT_MAX / 16 ||
464         (unsigned)sps->mb_height >= INT_MAX / 16 ||
465         av_image_check_size(16 * sps->mb_width,
466                             16 * sps->mb_height, 0, avctx)) {
467         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "mb_width/height overflow\n");
468         goto fail;
469     }
470
471     sps->frame_mbs_only_flag = get_bits1(gb);
472     if (!sps->frame_mbs_only_flag)
473         sps->mb_aff = get_bits1(gb);
474     else
475         sps->mb_aff = 0;
476
477     sps->direct_8x8_inference_flag = get_bits1(gb);
478
479 #ifndef ALLOW_INTERLACE
480     if (sps->mb_aff)
481         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
482                "MBAFF support not included; enable it at compile-time.\n");
483 #endif
484     sps->crop = get_bits1(gb);
485     if (sps->crop) {
486         unsigned int crop_left   = get_ue_golomb(gb);
487         unsigned int crop_right  = get_ue_golomb(gb);
488         unsigned int crop_top    = get_ue_golomb(gb);
489         unsigned int crop_bottom = get_ue_golomb(gb);
490         int width  = 16 * sps->mb_width;
491         int height = 16 * sps->mb_height * (2 - sps->frame_mbs_only_flag);
492
493         if (avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP) {
494             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "discarding sps cropping, original "
495                                            "values are l:%d r:%d t:%d b:%d\n",
496                    crop_left, crop_right, crop_top, crop_bottom);
497
498             sps->crop_left   =
499             sps->crop_right  =
500             sps->crop_top    =
501             sps->crop_bottom = 0;
502         } else {
503             int vsub   = (sps->chroma_format_idc == 1) ? 1 : 0;
504             int hsub   = (sps->chroma_format_idc == 1 ||
505                           sps->chroma_format_idc == 2) ? 1 : 0;
506             int step_x = 1 << hsub;
507             int step_y = (2 - sps->frame_mbs_only_flag) << vsub;
508
509             if (crop_left & (0x1F >> (sps->bit_depth_luma > 8)) &&
510                 !(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_UNALIGNED)) {
511                 crop_left &= ~(0x1F >> (sps->bit_depth_luma > 8));
512                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
513                        "Reducing left cropping to %d "
514                        "chroma samples to preserve alignment.\n",
515                        crop_left);
516             }
517
518             if (crop_left  > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_x ||
519                 crop_right > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_x ||
520                 crop_top   > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_y ||
521                 crop_bottom> (unsigned)INT_MAX / 4 / step_y ||
522                 (crop_left + crop_right ) * step_x >= width ||
523                 (crop_top  + crop_bottom) * step_y >= height
524             ) {
525                 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);
526                 goto fail;
527             }
528
529             sps->crop_left   = crop_left   * step_x;
530             sps->crop_right  = crop_right  * step_x;
531             sps->crop_top    = crop_top    * step_y;
532             sps->crop_bottom = crop_bottom * step_y;
533         }
534     } else {
535         sps->crop_left   =
536         sps->crop_right  =
537         sps->crop_top    =
538         sps->crop_bottom =
539         sps->crop        = 0;
540     }
541
542     sps->vui_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
543     if (sps->vui_parameters_present_flag) {
544         int ret = decode_vui_parameters(gb, avctx, sps);
545         if (ret < 0)
546             goto fail;
547     }
548
549     if (get_bits_left(gb) < 0) {
550         av_log(avctx, ignore_truncation ? AV_LOG_WARNING : AV_LOG_ERROR,
551                "Overread %s by %d bits\n", sps->vui_parameters_present_flag ? "VUI" : "SPS", -get_bits_left(gb));
552         if (!ignore_truncation)
553             goto fail;
554     }
555
556     /* if the maximum delay is not stored in the SPS, derive it based on the
557      * level */
558     if (!sps->bitstream_restriction_flag) {
559         sps->num_reorder_frames = MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1;
560         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(level_max_dpb_mbs); i++) {
561             if (level_max_dpb_mbs[i][0] == sps->level_idc) {
562                 sps->num_reorder_frames = FFMIN(level_max_dpb_mbs[i][1] / (sps->mb_width * sps->mb_height),
563                                                 sps->num_reorder_frames);
564                 break;
565             }
566         }
567     }
568
569     if (!sps->sar.den)
570         sps->sar.den = 1;
571
572     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
573         static const char csp[4][5] = { "Gray", "420", "422", "444" };
574         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
575                "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",
576                sps_id, sps->profile_idc, sps->level_idc,
577                sps->poc_type,
578                sps->ref_frame_count,
579                sps->mb_width, sps->mb_height,
580                sps->frame_mbs_only_flag ? "FRM" : (sps->mb_aff ? "MB-AFF" : "PIC-AFF"),
581                sps->direct_8x8_inference_flag ? "8B8" : "",
582                sps->crop_left, sps->crop_right,
583                sps->crop_top, sps->crop_bottom,
584                sps->vui_parameters_present_flag ? "VUI" : "",
585                csp[sps->chroma_format_idc],
586                sps->timing_info_present_flag ? sps->num_units_in_tick : 0,
587                sps->timing_info_present_flag ? sps->time_scale : 0,
588                sps->bit_depth_luma,
589                sps->bitstream_restriction_flag ? sps->num_reorder_frames : -1
590                );
591     }
592
593     /* check if this is a repeat of an already parsed SPS, then keep the
594      * original one.
595      * otherwise drop all PPSes that depend on it */
596     if (ps->sps_list[sps_id] &&
597         !memcmp(ps->sps_list[sps_id]->data, sps_buf->data, sps_buf->size)) {
598         av_buffer_unref(&sps_buf);
599     } else {
600         remove_sps(ps, sps_id);
601         ps->sps_list[sps_id] = sps_buf;
602     }
603
604     return 0;
605
606 fail:
607     av_buffer_unref(&sps_buf);
608     return AVERROR_INVALIDDATA;
609 }
610
611 static void init_dequant8_coeff_table(PPS *pps, const SPS *sps)
612 {
613     int i, j, q, x;
614     const int max_qp = 51 + 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
615
616     for (i = 0; i < 6; i++) {
617         pps->dequant8_coeff[i] = pps->dequant8_buffer[i];
618         for (j = 0; j < i; j++)
619             if (!memcmp(pps->scaling_matrix8[j], pps->scaling_matrix8[i],
620                         64 * sizeof(uint8_t))) {
621                 pps->dequant8_coeff[i] = pps->dequant8_buffer[j];
622                 break;
623             }
624         if (j < i)
625             continue;
626
627         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
628             int shift = ff_h264_quant_div6[q];
629             int idx   = ff_h264_quant_rem6[q];
630             for (x = 0; x < 64; x++)
631                 pps->dequant8_coeff[i][q][(x >> 3) | ((x & 7) << 3)] =
632                     ((uint32_t)ff_h264_dequant8_coeff_init[idx][ff_h264_dequant8_coeff_init_scan[((x >> 1) & 12) | (x & 3)]] *
633                      pps->scaling_matrix8[i][x]) << shift;
634         }
635     }
636 }
637
638 static void init_dequant4_coeff_table(PPS *pps, const SPS *sps)
639 {
640     int i, j, q, x;
641     const int max_qp = 51 + 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
642     for (i = 0; i < 6; i++) {
643         pps->dequant4_coeff[i] = pps->dequant4_buffer[i];
644         for (j = 0; j < i; j++)
645             if (!memcmp(pps->scaling_matrix4[j], pps->scaling_matrix4[i],
646                         16 * sizeof(uint8_t))) {
647                 pps->dequant4_coeff[i] = pps->dequant4_buffer[j];
648                 break;
649             }
650         if (j < i)
651             continue;
652
653         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
654             int shift = ff_h264_quant_div6[q] + 2;
655             int idx   = ff_h264_quant_rem6[q];
656             for (x = 0; x < 16; x++)
657                 pps->dequant4_coeff[i][q][(x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)] =
658                     ((uint32_t)ff_h264_dequant4_coeff_init[idx][(x & 1) + ((x >> 2) & 1)] *
659                      pps->scaling_matrix4[i][x]) << shift;
660         }
661     }
662 }
663
664 static void init_dequant_tables(PPS *pps, const SPS *sps)
665 {
666     int i, x;
667     init_dequant4_coeff_table(pps, sps);
668     memset(pps->dequant8_coeff, 0, sizeof(pps->dequant8_coeff));
669
670     if (pps->transform_8x8_mode)
671         init_dequant8_coeff_table(pps, sps);
672     if (sps->transform_bypass) {
673         for (i = 0; i < 6; i++)
674             for (x = 0; x < 16; x++)
675                 pps->dequant4_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
676         if (pps->transform_8x8_mode)
677             for (i = 0; i < 6; i++)
678                 for (x = 0; x < 64; x++)
679                     pps->dequant8_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
680     }
681 }
682
683 static void build_qp_table(PPS *pps, int t, int index, const int depth)
684 {
685     int i;
686     const int max_qp = 51 + 6 * (depth - 8);
687     for (i = 0; i < max_qp + 1; i++)
688         pps->chroma_qp_table[t][i] =
689             ff_h264_chroma_qp[depth - 8][av_clip(i + index, 0, max_qp)];
690 }
691
692 static int more_rbsp_data_in_pps(const SPS *sps, void *logctx)
693 {
694     int profile_idc = sps->profile_idc;
695
696     if ((profile_idc == 66 || profile_idc == 77 ||
697          profile_idc == 88) && (sps->constraint_set_flags & 7)) {
698         av_log(logctx, AV_LOG_VERBOSE,
699                "Current profile doesn't provide more RBSP data in PPS, skipping\n");
700         return 0;
701     }
702
703     return 1;
704 }
705
706 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
707                                          H264ParamSets *ps, int bit_length)
708 {
709     AVBufferRef *pps_buf;
710     SPS *sps;
711     unsigned int pps_id = get_ue_golomb(gb);
712     PPS *pps;
713     int qp_bd_offset;
714     int bits_left;
715     int ret;
716
717     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
718         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_id %u out of range\n", pps_id);
719         return AVERROR_INVALIDDATA;
720     }
721
722     pps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*pps));
723     if (!pps_buf)
724         return AVERROR(ENOMEM);
725     pps = (PPS*)pps_buf->data;
726
727     pps->data_size = gb->buffer_end - gb->buffer;
728     if (pps->data_size > sizeof(pps->data)) {
729         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Truncating likely oversized PPS\n");
730         pps->data_size = sizeof(pps->data);
731     }
732     memcpy(pps->data, gb->buffer, pps->data_size);
733
734     pps->sps_id = get_ue_golomb_31(gb);
735     if ((unsigned)pps->sps_id >= MAX_SPS_COUNT ||
736         !ps->sps_list[pps->sps_id]) {
737         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_id %u out of range\n", pps->sps_id);
738         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
739         goto fail;
740     }
741     sps = (SPS*)ps->sps_list[pps->sps_id]->data;
742     if (sps->bit_depth_luma > 14) {
743         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
744                "Invalid luma bit depth=%d\n",
745                sps->bit_depth_luma);
746         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
747         goto fail;
748     } else if (sps->bit_depth_luma == 11 || sps->bit_depth_luma == 13) {
749         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
750                "Unimplemented luma bit depth=%d\n",
751                sps->bit_depth_luma);
752         ret = AVERROR_PATCHWELCOME;
753         goto fail;
754     }
755
756     pps->cabac             = get_bits1(gb);
757     pps->pic_order_present = get_bits1(gb);
758     pps->slice_group_count = get_ue_golomb(gb) + 1;
759     if (pps->slice_group_count > 1) {
760         pps->mb_slice_group_map_type = get_ue_golomb(gb);
761         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "FMO not supported\n");
762         switch (pps->mb_slice_group_map_type) {
763         case 0:
764 #if 0
765     |       for (i = 0; i <= num_slice_groups_minus1; i++)  |   |      |
766     |           run_length[i]                               |1  |ue(v) |
767 #endif
768             break;
769         case 2:
770 #if 0
771     |       for (i = 0; i < num_slice_groups_minus1; i++) { |   |      |
772     |           top_left_mb[i]                              |1  |ue(v) |
773     |           bottom_right_mb[i]                          |1  |ue(v) |
774     |       }                                               |   |      |
775 #endif
776             break;
777         case 3:
778         case 4:
779         case 5:
780 #if 0
781     |       slice_group_change_direction_flag               |1  |u(1)  |
782     |       slice_group_change_rate_minus1                  |1  |ue(v) |
783 #endif
784             break;
785         case 6:
786 #if 0
787     |       slice_group_id_cnt_minus1                       |1  |ue(v) |
788     |       for (i = 0; i <= slice_group_id_cnt_minus1; i++)|   |      |
789     |           slice_group_id[i]                           |1  |u(v)  |
790 #endif
791             break;
792         }
793     }
794     pps->ref_count[0] = get_ue_golomb(gb) + 1;
795     pps->ref_count[1] = get_ue_golomb(gb) + 1;
796     if (pps->ref_count[0] - 1 > 32 - 1 || pps->ref_count[1] - 1 > 32 - 1) {
797         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "reference overflow (pps)\n");
798         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
799         goto fail;
800     }
801
802     qp_bd_offset = 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
803
804     pps->weighted_pred                        = get_bits1(gb);
805     pps->weighted_bipred_idc                  = get_bits(gb, 2);
806     pps->init_qp                              = get_se_golomb(gb) + 26 + qp_bd_offset;
807     pps->init_qs                              = get_se_golomb(gb) + 26 + qp_bd_offset;
808     pps->chroma_qp_index_offset[0]            = get_se_golomb(gb);
809     pps->deblocking_filter_parameters_present = get_bits1(gb);
810     pps->constrained_intra_pred               = get_bits1(gb);
811     pps->redundant_pic_cnt_present            = get_bits1(gb);
812
813     pps->transform_8x8_mode = 0;
814     memcpy(pps->scaling_matrix4, sps->scaling_matrix4,
815            sizeof(pps->scaling_matrix4));
816     memcpy(pps->scaling_matrix8, sps->scaling_matrix8,
817            sizeof(pps->scaling_matrix8));
818
819     bits_left = bit_length - get_bits_count(gb);
820     if (bits_left > 0 && more_rbsp_data_in_pps(sps, avctx)) {
821         pps->transform_8x8_mode = get_bits1(gb);
822         decode_scaling_matrices(gb, sps, pps, 0,
823                                 pps->scaling_matrix4, pps->scaling_matrix8);
824         // second_chroma_qp_index_offset
825         pps->chroma_qp_index_offset[1] = get_se_golomb(gb);
826     } else {
827         pps->chroma_qp_index_offset[1] = pps->chroma_qp_index_offset[0];
828     }
829
830     build_qp_table(pps, 0, pps->chroma_qp_index_offset[0],
831                    sps->bit_depth_luma);
832     build_qp_table(pps, 1, pps->chroma_qp_index_offset[1],
833                    sps->bit_depth_luma);
834
835     init_dequant_tables(pps, sps);
836
837     if (pps->chroma_qp_index_offset[0] != pps->chroma_qp_index_offset[1])
838         pps->chroma_qp_diff = 1;
839
840     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
841         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
842                "pps:%u sps:%u %s slice_groups:%d ref:%u/%u %s qp:%d/%d/%d/%d %s %s %s %s\n",
843                pps_id, pps->sps_id,
844                pps->cabac ? "CABAC" : "CAVLC",
845                pps->slice_group_count,
846                pps->ref_count[0], pps->ref_count[1],
847                pps->weighted_pred ? "weighted" : "",
848                pps->init_qp, pps->init_qs, pps->chroma_qp_index_offset[0], pps->chroma_qp_index_offset[1],
849                pps->deblocking_filter_parameters_present ? "LPAR" : "",
850                pps->constrained_intra_pred ? "CONSTR" : "",
851                pps->redundant_pic_cnt_present ? "REDU" : "",
852                pps->transform_8x8_mode ? "8x8DCT" : "");
853     }
854
855     remove_pps(ps, pps_id);
856     ps->pps_list[pps_id] = pps_buf;
857
858     return 0;
859
860 fail:
861     av_buffer_unref(&pps_buf);
862     return ret;
863 }