avcodec/sheervideo: add 10-bit interlaced RGB(A) support
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264_refs.c
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... reference picture handling
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  reference picture handling.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include <inttypes.h>
29
30 #include "libavutil/avassert.h"
31 #include "internal.h"
32 #include "avcodec.h"
33 #include "h264.h"
34 #include "golomb.h"
35 #include "mpegutils.h"
36
37 #include <assert.h>
38
39 static void pic_as_field(H264Ref *pic, const int parity)
40 {
41     int i;
42     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(pic->data); ++i) {
43         if (parity == PICT_BOTTOM_FIELD)
44             pic->data[i]   += pic->linesize[i];
45         pic->reference      = parity;
46         pic->linesize[i] *= 2;
47     }
48     pic->poc = pic->parent->field_poc[parity == PICT_BOTTOM_FIELD];
49 }
50
51 static void ref_from_h264pic(H264Ref *dst, H264Picture *src)
52 {
53     memcpy(dst->data,     src->f->data,     sizeof(dst->data));
54     memcpy(dst->linesize, src->f->linesize, sizeof(dst->linesize));
55     dst->reference = src->reference;
56     dst->poc       = src->poc;
57     dst->pic_id    = src->pic_id;
58     dst->parent = src;
59 }
60
61 static int split_field_copy(H264Ref *dest, H264Picture *src, int parity, int id_add)
62 {
63     int match = !!(src->reference & parity);
64
65     if (match) {
66         ref_from_h264pic(dest, src);
67         if (parity != PICT_FRAME) {
68             pic_as_field(dest, parity);
69             dest->pic_id *= 2;
70             dest->pic_id += id_add;
71         }
72     }
73
74     return match;
75 }
76
77 static int build_def_list(H264Ref *def, int def_len,
78                           H264Picture **in, int len, int is_long, int sel)
79 {
80     int  i[2] = { 0 };
81     int index = 0;
82
83     while (i[0] < len || i[1] < len) {
84         while (i[0] < len && !(in[i[0]] && (in[i[0]]->reference & sel)))
85             i[0]++;
86         while (i[1] < len && !(in[i[1]] && (in[i[1]]->reference & (sel ^ 3))))
87             i[1]++;
88         if (i[0] < len) {
89             av_assert0(index < def_len);
90             in[i[0]]->pic_id = is_long ? i[0] : in[i[0]]->frame_num;
91             split_field_copy(&def[index++], in[i[0]++], sel, 1);
92         }
93         if (i[1] < len) {
94             av_assert0(index < def_len);
95             in[i[1]]->pic_id = is_long ? i[1] : in[i[1]]->frame_num;
96             split_field_copy(&def[index++], in[i[1]++], sel ^ 3, 0);
97         }
98     }
99
100     return index;
101 }
102
103 static int add_sorted(H264Picture **sorted, H264Picture **src, int len, int limit, int dir)
104 {
105     int i, best_poc;
106     int out_i = 0;
107
108     for (;;) {
109         best_poc = dir ? INT_MIN : INT_MAX;
110
111         for (i = 0; i < len; i++) {
112             const int poc = src[i]->poc;
113             if (((poc > limit) ^ dir) && ((poc < best_poc) ^ dir)) {
114                 best_poc      = poc;
115                 sorted[out_i] = src[i];
116             }
117         }
118         if (best_poc == (dir ? INT_MIN : INT_MAX))
119             break;
120         limit = sorted[out_i++]->poc - dir;
121     }
122     return out_i;
123 }
124
125 static int mismatches_ref(H264Context *h, H264Picture *pic)
126 {
127     AVFrame *f = pic->f;
128     return (h->cur_pic_ptr->f->width  != f->width ||
129             h->cur_pic_ptr->f->height != f->height ||
130             h->cur_pic_ptr->f->format != f->format);
131 }
132
133 static void h264_initialise_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
134 {
135     int i, len;
136     int j;
137
138     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
139         H264Picture *sorted[32];
140         int cur_poc, list;
141         int lens[2];
142
143         if (FIELD_PICTURE(h))
144             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD];
145         else
146             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
147
148         for (list = 0; list < 2; list++) {
149             len  = add_sorted(sorted,       h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 1 ^ list);
150             len += add_sorted(sorted + len, h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 0 ^ list);
151             av_assert0(len <= 32);
152
153             len  = build_def_list(sl->ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
154                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
155             len += build_def_list(sl->ref_list[list] + len,
156                                   FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
157                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
158             av_assert0(len <= 32);
159
160             if (len < sl->ref_count[list])
161                 memset(&sl->ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[list] - len));
162             lens[list] = len;
163         }
164
165         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
166             for (i = 0; i < lens[0] &&
167                         sl->ref_list[0][i].parent->f->buf[0]->buffer ==
168                         sl->ref_list[1][i].parent->f->buf[0]->buffer; i++);
169             if (i == lens[0]) {
170                 FFSWAP(H264Ref, sl->ref_list[1][0], sl->ref_list[1][1]);
171             }
172         }
173     } else {
174         len  = build_def_list(sl->ref_list[0], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
175                               h->short_ref, h->short_ref_count, 0, h->picture_structure);
176         len += build_def_list(sl->ref_list[0] + len,
177                               FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
178                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
179         av_assert0(len <= 32);
180
181         if (len < sl->ref_count[0])
182             memset(&sl->ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[0] - len));
183     }
184 #ifdef TRACE
185     for (i = 0; i < sl->ref_count[0]; i++) {
186         ff_tlog(h->avctx, "List0: %s fn:%d 0x%p\n",
187                 (sl->ref_list[0][i].parent ? (sl->ref_list[0][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "??"),
188                 sl->ref_list[0][i].pic_id,
189                 sl->ref_list[0][i].data[0]);
190     }
191     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
192         for (i = 0; i < sl->ref_count[1]; i++) {
193             ff_tlog(h->avctx, "List1: %s fn:%d 0x%p\n",
194                     (sl->ref_list[1][i].parent ? (sl->ref_list[1][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "??"),
195                     sl->ref_list[1][i].pic_id,
196                     sl->ref_list[1][i].data[0]);
197         }
198     }
199 #endif
200
201     for (j = 0; j<1+(sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B); j++) {
202         for (i = 0; i < sl->ref_count[j]; i++) {
203             if (sl->ref_list[j][i].parent) {
204                 if (mismatches_ref(h, sl->ref_list[j][i].parent)) {
205                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Discarding mismatching reference\n");
206                     memset(&sl->ref_list[j][i], 0, sizeof(sl->ref_list[j][i]));
207                 }
208             }
209         }
210     }
211     for (i = 0; i < sl->list_count; i++)
212         h->default_ref[i] = sl->ref_list[i][0];
213 }
214
215 static void print_short_term(H264Context *h);
216 static void print_long_term(H264Context *h);
217
218 /**
219  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
220  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
221  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
222  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
223  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
224  *                      with pic_num
225  * @return frame number (short term) or long term index of picture
226  *         described by pic_num
227  */
228 static int pic_num_extract(H264Context *h, int pic_num, int *structure)
229 {
230     *structure = h->picture_structure;
231     if (FIELD_PICTURE(h)) {
232         if (!(pic_num & 1))
233             /* opposite field */
234             *structure ^= PICT_FRAME;
235         pic_num >>= 1;
236     }
237
238     return pic_num;
239 }
240
241 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
242 {
243     int list, index, pic_structure;
244
245     print_short_term(h);
246     print_long_term(h);
247
248     h264_initialise_ref_list(h, sl);
249
250     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
251         if (get_bits1(&sl->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
252             int pred = h->curr_pic_num;
253
254             for (index = 0; ; index++) {
255                 unsigned int modification_of_pic_nums_idc = get_ue_golomb_31(&sl->gb);
256                 unsigned int pic_id;
257                 int i;
258                 H264Picture *ref = NULL;
259
260                 if (modification_of_pic_nums_idc == 3)
261                     break;
262
263                 if (index >= sl->ref_count[list]) {
264                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
265                     return -1;
266                 }
267
268                 switch (modification_of_pic_nums_idc) {
269                 case 0:
270                 case 1: {
271                     const unsigned int abs_diff_pic_num = get_ue_golomb_long(&sl->gb) + 1;
272                     int frame_num;
273
274                     if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
275                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
276                                "abs_diff_pic_num overflow\n");
277                         return AVERROR_INVALIDDATA;
278                     }
279
280                     if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
281                         pred -= abs_diff_pic_num;
282                     else
283                         pred += abs_diff_pic_num;
284                     pred &= h->max_pic_num - 1;
285
286                     frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
287
288                     for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
289                         ref = h->short_ref[i];
290                         assert(ref->reference);
291                         assert(!ref->long_ref);
292                         if (ref->frame_num == frame_num &&
293                             (ref->reference & pic_structure))
294                             break;
295                     }
296                     if (i >= 0)
297                         ref->pic_id = pred;
298                     break;
299                 }
300                 case 2: {
301                     int long_idx;
302                     pic_id = get_ue_golomb(&sl->gb); // long_term_pic_idx
303
304                     long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
305
306                     if (long_idx > 31U) {
307                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
308                                "long_term_pic_idx overflow\n");
309                         return AVERROR_INVALIDDATA;
310                     }
311                     ref = h->long_ref[long_idx];
312                     assert(!(ref && !ref->reference));
313                     if (ref && (ref->reference & pic_structure) && !mismatches_ref(h, ref)) {
314                         ref->pic_id = pic_id;
315                         assert(ref->long_ref);
316                         i = 0;
317                     } else {
318                         i = -1;
319                     }
320                     break;
321                 }
322                 default:
323                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
324                            "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
325                            modification_of_pic_nums_idc);
326                     return AVERROR_INVALIDDATA;
327                 }
328
329                 if (i < 0) {
330                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
331                            "reference picture missing during reorder\n");
332                     memset(&sl->ref_list[list][index], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0])); // FIXME
333                 } else {
334                     for (i = index; i + 1 < sl->ref_count[list]; i++) {
335                         if (sl->ref_list[list][i].parent &&
336                             ref->long_ref == sl->ref_list[list][i].parent->long_ref &&
337                             ref->pic_id   == sl->ref_list[list][i].pic_id)
338                             break;
339                     }
340                     for (; i > index; i--) {
341                         sl->ref_list[list][i] = sl->ref_list[list][i - 1];
342                     }
343                     ref_from_h264pic(&sl->ref_list[list][index], ref);
344                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
345                         pic_as_field(&sl->ref_list[list][index], pic_structure);
346                     }
347                 }
348             }
349         }
350     }
351     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
352         for (index = 0; index < sl->ref_count[list]; index++) {
353             if (   !sl->ref_list[list][index].parent
354                 || (!FIELD_PICTURE(h) && (sl->ref_list[list][index].reference&3) != 3)) {
355                 int i;
356                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture, default is %d\n", h->default_ref[list].poc);
357                 for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->last_pocs); i++)
358                     h->last_pocs[i] = INT_MIN;
359                 if (h->default_ref[list].parent
360                     && !(!FIELD_PICTURE(h) && (h->default_ref[list].reference&3) != 3))
361                     sl->ref_list[list][index] = h->default_ref[list];
362                 else
363                     return -1;
364             }
365             av_assert0(av_buffer_get_ref_count(sl->ref_list[list][index].parent->f->buf[0]) > 0);
366         }
367     }
368
369     return 0;
370 }
371
372 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
373 {
374     int list, i, j;
375     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
376         for (i = 0; i < sl->ref_count[list]; i++) {
377             H264Ref *frame = &sl->ref_list[list][i];
378             H264Ref *field = &sl->ref_list[list][16 + 2 * i];
379
380             field[0] = *frame;
381
382             for (j = 0; j < 3; j++)
383                 field[0].linesize[j] <<= 1;
384             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
385             field[0].poc       = field[0].parent->field_poc[0];
386
387             field[1] = field[0];
388
389             for (j = 0; j < 3; j++)
390                 field[1].data[j] += frame->parent->f->linesize[j];
391             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
392             field[1].poc       = field[1].parent->field_poc[1];
393
394             sl->pwt.luma_weight[16 + 2 * i][list][0] = sl->pwt.luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][0] = sl->pwt.luma_weight[i][list][0];
395             sl->pwt.luma_weight[16 + 2 * i][list][1] = sl->pwt.luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][1] = sl->pwt.luma_weight[i][list][1];
396             for (j = 0; j < 2; j++) {
397                 sl->pwt.chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][0] = sl->pwt.chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][0] = sl->pwt.chroma_weight[i][list][j][0];
398                 sl->pwt.chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][1] = sl->pwt.chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][1] = sl->pwt.chroma_weight[i][list][j][1];
399             }
400         }
401     }
402 }
403
404 /**
405  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
406  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
407  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
408  * display purposes, it is marked as such.
409  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
410  *                anded with the reference marking of pic
411  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
412  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
413  *         reference
414  */
415 static inline int unreference_pic(H264Context *h, H264Picture *pic, int refmask)
416 {
417     int i;
418     if (pic->reference &= refmask) {
419         return 0;
420     } else {
421         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
422             if(pic == h->delayed_pic[i]){
423                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
424                 break;
425             }
426         return 1;
427     }
428 }
429
430 /**
431  * Find a H264Picture in the short term reference list by frame number.
432  * @param frame_num frame number to search for
433  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
434  *            undefined if no picture found.
435  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
436  *                 frame number is found
437  */
438 static H264Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
439 {
440     int i;
441
442     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
443         H264Picture *pic = h->short_ref[i];
444         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
445             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
446         if (pic->frame_num == frame_num) {
447             *idx = i;
448             return pic;
449         }
450     }
451     return NULL;
452 }
453
454 /**
455  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
456  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
457  * to be valid. Other list entries are shifted down.
458  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
459  */
460 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
461 {
462     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
463     h->short_ref[i] = NULL;
464     if (--h->short_ref_count)
465         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
466                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(H264Picture*));
467 }
468
469 /**
470  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
471  */
472 static H264Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
473 {
474     H264Picture *pic;
475     int i;
476
477     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
478         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
479
480     pic = find_short(h, frame_num, &i);
481     if (pic) {
482         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
483             remove_short_at_index(h, i);
484     }
485
486     return pic;
487 }
488
489 /**
490  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
491  * that list.
492  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
493  */
494 static H264Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
495 {
496     H264Picture *pic;
497
498     pic = h->long_ref[i];
499     if (pic) {
500         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
501             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
502             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
503             h->long_ref[i]           = NULL;
504             h->long_ref_count--;
505         }
506     }
507
508     return pic;
509 }
510
511 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
512 {
513     int i;
514
515     for (i = 0; i < 16; i++) {
516         remove_long(h, i, 0);
517     }
518     assert(h->long_ref_count == 0);
519
520     if (h->short_ref_count && !h->last_pic_for_ec.f->data[0]) {
521         ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
522         if (h->short_ref[0]->f->buf[0])
523             ff_h264_ref_picture(h, &h->last_pic_for_ec, h->short_ref[0]);
524     }
525
526     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
527         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
528         h->short_ref[i] = NULL;
529     }
530     h->short_ref_count = 0;
531
532     memset(h->default_ref, 0, sizeof(h->default_ref));
533     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++) {
534         H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[i];
535         sl->list_count = sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
536         memset(sl->ref_list, 0, sizeof(sl->ref_list));
537     }
538 }
539
540 /**
541  * print short term list
542  */
543 static void print_short_term(H264Context *h)
544 {
545     uint32_t i;
546     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
547         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
548         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
549             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
550             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
551                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
552         }
553     }
554 }
555
556 /**
557  * print long term list
558  */
559 static void print_long_term(H264Context *h)
560 {
561     uint32_t i;
562     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
563         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
564         for (i = 0; i < 16; i++) {
565             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
566             if (pic) {
567                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
568                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
569             }
570         }
571     }
572 }
573
574 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
575 {
576     int i;
577
578     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
579         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode) {
580             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "MMCO opcode [%d, %d] at %d mismatches between slices\n",
581                    mmco1[i].opcode, mmco2[i].opcode, i);
582             return -1;
583         }
584     }
585
586     return 0;
587 }
588
589 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
590 {
591     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
592     int mmco_index = 0, i = 0;
593
594     if (h->short_ref_count &&
595         h->long_ref_count + h->short_ref_count >= h->sps.ref_frame_count &&
596         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
597         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
598         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
599         mmco_index            = 1;
600         if (FIELD_PICTURE(h)) {
601             mmco[0].short_pic_num *= 2;
602             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
603             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
604             mmco_index             = 2;
605         }
606     }
607
608     if (first_slice) {
609         h->mmco_index = mmco_index;
610     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
611                (mmco_index != h->mmco_index ||
612                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
613         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
614                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
615                mmco_index, h->mmco_index);
616         return AVERROR_INVALIDDATA;
617     }
618     return 0;
619 }
620
621 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
622 {
623     int i, av_uninit(j);
624     int pps_ref_count[2] = {0};
625     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
626     H264Picture *av_uninit(pic);
627
628     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
629         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
630
631     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
632         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
633         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
634             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
635                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
636
637         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
638             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
639             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
640             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
641             if (!pic) {
642                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
643                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
644                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
645                     av_log(h->avctx, h->short_ref_count ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short failure\n");
646                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
647                 }
648                 continue;
649             }
650         }
651
652         switch (mmco[i].opcode) {
653         case MMCO_SHORT2UNUSED:
654             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
655                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
656                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
657             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
658             break;
659         case MMCO_SHORT2LONG:
660                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
661                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
662
663                 remove_short_at_index(h, j);
664                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
665                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
666                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
667                     h->long_ref_count++;
668                 }
669             break;
670         case MMCO_LONG2UNUSED:
671             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
672             pic = h->long_ref[j];
673             if (pic) {
674                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
675             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
676                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
677             break;
678         case MMCO_LONG:
679                     // Comment below left from previous code as it is an interresting note.
680                     /* First field in pair is in short term list or
681                      * at a different long term index.
682                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
683                      * Report the problem and keep the pair where it is,
684                      * and mark this field valid.
685                      */
686             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
687                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to short and long at the same time\n");
688                 remove_short_at_index(h, 0);
689             }
690
691             /* make sure the current picture is not already assigned as a long ref */
692             if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
693                 for (j = 0; j < FF_ARRAY_ELEMS(h->long_ref); j++) {
694                     if (h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr) {
695                         if (j != mmco[i].long_arg)
696                             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to 2 long term references\n");
697                         remove_long(h, j, 0);
698                     }
699                 }
700             }
701
702             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
703                 av_assert0(!h->cur_pic_ptr->long_ref);
704                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
705
706                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
707                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
708                 h->long_ref_count++;
709             }
710
711             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
712             current_ref_assigned = 1;
713             break;
714         case MMCO_SET_MAX_LONG:
715             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
716             // just remove the long term which index is greater than new max
717             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
718                 remove_long(h, j, 0);
719             }
720             break;
721         case MMCO_RESET:
722             while (h->short_ref_count) {
723                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
724             }
725             for (j = 0; j < 16; j++) {
726                 remove_long(h, j, 0);
727             }
728             h->frame_num  = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
729             h->mmco_reset = 1;
730             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
731             for (j = 0; j < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; j++)
732                 h->last_pocs[j] = INT_MIN;
733             break;
734         default: assert(0);
735         }
736     }
737
738     if (!current_ref_assigned) {
739         /* Second field of complementary field pair; the first field of
740          * which is already referenced. If short referenced, it
741          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
742          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
743          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
744          */
745         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
746             /* Just mark the second field valid */
747             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
748         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
749             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
750                                            "assignment for second field "
751                                            "in complementary field pair "
752                                            "(first field is long term)\n");
753             err = AVERROR_INVALIDDATA;
754         } else {
755             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
756             if (pic) {
757                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
758                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
759             }
760
761             if (h->short_ref_count)
762                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
763                         h->short_ref_count * sizeof(H264Picture*));
764
765             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
766             h->short_ref_count++;
767             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
768         }
769     }
770
771     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count > FFMAX(h->sps.ref_frame_count, 1)) {
772
773         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
774          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
775          * short_ref and long_ref buffers.
776          */
777         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
778                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
779                "corrupt input), discarding one\n",
780                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->sps.ref_frame_count);
781         err = AVERROR_INVALIDDATA;
782
783         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
784             for (i = 0; i < 16; ++i)
785                 if (h->long_ref[i])
786                     break;
787
788             assert(i < 16);
789             remove_long(h, i, 0);
790         } else {
791             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
792             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
793         }
794     }
795
796     for (i = 0; i<h->short_ref_count; i++) {
797         pic = h->short_ref[i];
798         if (pic->invalid_gap) {
799             int d = av_mod_uintp2(h->cur_pic_ptr->frame_num - pic->frame_num, h->sps.log2_max_frame_num);
800             if (d > h->sps.ref_frame_count)
801                 remove_short(h, pic->frame_num, 0);
802         }
803     }
804
805     print_short_term(h);
806     print_long_term(h);
807
808     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->pps_buffers); i++) {
809         if (h->pps_buffers[i]) {
810             pps_ref_count[0] = FFMAX(pps_ref_count[0], h->pps_buffers[i]->ref_count[0]);
811             pps_ref_count[1] = FFMAX(pps_ref_count[1], h->pps_buffers[i]->ref_count[1]);
812         }
813     }
814
815     if (   err >= 0
816         && h->long_ref_count==0
817         && (   h->short_ref_count<=2
818             || pps_ref_count[0] <= 1 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) && pps_ref_count[1] <= 1)
819         && pps_ref_count[0]<=2 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) + (2*!h->has_recovery_point)
820         && h->cur_pic_ptr->f->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I){
821         h->cur_pic_ptr->recovered |= 1;
822         if(!h->avctx->has_b_frames)
823             h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_SEI;
824     }
825
826     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
827 }
828
829 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
830                                    int first_slice)
831 {
832     int i, ret;
833     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = mmco_temp;
834     int mmco_index = 0;
835
836     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
837         skip_bits1(gb); // broken_link
838         if (get_bits1(gb)) {
839             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
840             mmco[0].long_arg = 0;
841             mmco_index       = 1;
842         }
843     } else {
844         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
845             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
846                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
847
848                 mmco[i].opcode = opcode;
849                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
850                     mmco[i].short_pic_num =
851                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb_long(gb) - 1) &
852                             (h->max_pic_num - 1);
853 #if 0
854                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
855                         !h->short_ref[mmco[i].short_pic_num]) {
856                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
857                                "illegal short ref in memory management control "
858                                "operation %d\n", mmco);
859                         return -1;
860                     }
861 #endif
862                 }
863                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
864                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
865                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
866                     if (long_arg >= 32 ||
867                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
868                                              long_arg == 16) &&
869                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
870                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
871                                "illegal long ref in memory management control "
872                                "operation %d\n", opcode);
873                         return -1;
874                     }
875                     mmco[i].long_arg = long_arg;
876                 }
877
878                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
879                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
880                            "illegal memory management control operation %d\n",
881                            opcode);
882                     return -1;
883                 }
884                 if (opcode == MMCO_END)
885                     break;
886             }
887             mmco_index = i;
888         } else {
889             if (first_slice) {
890                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
891                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
892                     return ret;
893             }
894             mmco_index = -1;
895         }
896     }
897
898     if (first_slice && mmco_index != -1) {
899         memcpy(h->mmco, mmco_temp, sizeof(h->mmco));
900         h->mmco_index = mmco_index;
901     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
902                (mmco_index != h->mmco_index ||
903                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index))) {
904         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
905                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
906                mmco_index, h->mmco_index);
907         return AVERROR_INVALIDDATA;
908     }
909
910     return 0;
911 }