Merge commit '755f79f84cbeb5d749fb120e55e0098a2d7663a0'
[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 * const *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 * const *src,
104                       int len, int limit, int dir)
105 {
106     int i, best_poc;
107     int out_i = 0;
108
109     for (;;) {
110         best_poc = dir ? INT_MIN : INT_MAX;
111
112         for (i = 0; i < len; i++) {
113             const int poc = src[i]->poc;
114             if (((poc > limit) ^ dir) && ((poc < best_poc) ^ dir)) {
115                 best_poc      = poc;
116                 sorted[out_i] = src[i];
117             }
118         }
119         if (best_poc == (dir ? INT_MIN : INT_MAX))
120             break;
121         limit = sorted[out_i++]->poc - dir;
122     }
123     return out_i;
124 }
125
126 static int mismatches_ref(const H264Context *h, const H264Picture *pic)
127 {
128     const AVFrame *f = pic->f;
129     return (h->cur_pic_ptr->f->width  != f->width ||
130             h->cur_pic_ptr->f->height != f->height ||
131             h->cur_pic_ptr->f->format != f->format);
132 }
133
134 static void h264_initialise_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
135 {
136     int i, len;
137     int j;
138
139     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
140         H264Picture *sorted[32];
141         int cur_poc, list;
142         int lens[2];
143
144         if (FIELD_PICTURE(h))
145             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD];
146         else
147             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
148
149         for (list = 0; list < 2; list++) {
150             len  = add_sorted(sorted,       h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 1 ^ list);
151             len += add_sorted(sorted + len, h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 0 ^ list);
152             av_assert0(len <= 32);
153
154             len  = build_def_list(sl->ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
155                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
156             len += build_def_list(sl->ref_list[list] + len,
157                                   FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
158                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
159             av_assert0(len <= 32);
160
161             if (len < sl->ref_count[list])
162                 memset(&sl->ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[list] - len));
163             lens[list] = len;
164         }
165
166         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
167             for (i = 0; i < lens[0] &&
168                         sl->ref_list[0][i].parent->f->buf[0]->buffer ==
169                         sl->ref_list[1][i].parent->f->buf[0]->buffer; i++);
170             if (i == lens[0]) {
171                 FFSWAP(H264Ref, sl->ref_list[1][0], sl->ref_list[1][1]);
172             }
173         }
174     } else {
175         len  = build_def_list(sl->ref_list[0], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
176                               h->short_ref, h->short_ref_count, 0, h->picture_structure);
177         len += build_def_list(sl->ref_list[0] + len,
178                               FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
179                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
180         av_assert0(len <= 32);
181
182         if (len < sl->ref_count[0])
183             memset(&sl->ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[0] - len));
184     }
185 #ifdef TRACE
186     for (i = 0; i < sl->ref_count[0]; i++) {
187         ff_tlog(h->avctx, "List0: %s fn:%d 0x%p\n",
188                 (sl->ref_list[0][i].parent ? (sl->ref_list[0][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "??"),
189                 sl->ref_list[0][i].pic_id,
190                 sl->ref_list[0][i].data[0]);
191     }
192     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
193         for (i = 0; i < sl->ref_count[1]; i++) {
194             ff_tlog(h->avctx, "List1: %s fn:%d 0x%p\n",
195                     (sl->ref_list[1][i].parent ? (sl->ref_list[1][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "??"),
196                     sl->ref_list[1][i].pic_id,
197                     sl->ref_list[1][i].data[0]);
198         }
199     }
200 #endif
201
202     for (j = 0; j<1+(sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B); j++) {
203         for (i = 0; i < sl->ref_count[j]; i++) {
204             if (sl->ref_list[j][i].parent) {
205                 if (mismatches_ref(h, sl->ref_list[j][i].parent)) {
206                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Discarding mismatching reference\n");
207                     memset(&sl->ref_list[j][i], 0, sizeof(sl->ref_list[j][i]));
208                 }
209             }
210         }
211     }
212     for (i = 0; i < sl->list_count; i++)
213         h->default_ref[i] = sl->ref_list[i][0];
214 }
215
216 /**
217  * print short term list
218  */
219 static void print_short_term(const H264Context *h)
220 {
221     uint32_t i;
222     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
223         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
224         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
225             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
226             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
227                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
228         }
229     }
230 }
231
232 /**
233  * print long term list
234  */
235 static void print_long_term(const H264Context *h)
236 {
237     uint32_t i;
238     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
239         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
240         for (i = 0; i < 16; i++) {
241             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
242             if (pic) {
243                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
244                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
245             }
246         }
247     }
248 }
249
250 /**
251  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
252  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
253  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
254  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
255  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
256  *                      with pic_num
257  * @return frame number (short term) or long term index of picture
258  *         described by pic_num
259  */
260 static int pic_num_extract(const H264Context *h, int pic_num, int *structure)
261 {
262     *structure = h->picture_structure;
263     if (FIELD_PICTURE(h)) {
264         if (!(pic_num & 1))
265             /* opposite field */
266             *structure ^= PICT_FRAME;
267         pic_num >>= 1;
268     }
269
270     return pic_num;
271 }
272
273 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
274 {
275     int list, index, pic_structure;
276
277     print_short_term(h);
278     print_long_term(h);
279
280     h264_initialise_ref_list(h, sl);
281
282     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
283         if (get_bits1(&sl->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
284             int pred = h->curr_pic_num;
285
286             for (index = 0; ; index++) {
287                 unsigned int modification_of_pic_nums_idc = get_ue_golomb_31(&sl->gb);
288                 unsigned int pic_id;
289                 int i;
290                 H264Picture *ref = NULL;
291
292                 if (modification_of_pic_nums_idc == 3)
293                     break;
294
295                 if (index >= sl->ref_count[list]) {
296                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
297                     return -1;
298                 }
299
300                 switch (modification_of_pic_nums_idc) {
301                 case 0:
302                 case 1: {
303                     const unsigned int abs_diff_pic_num = get_ue_golomb_long(&sl->gb) + 1;
304                     int frame_num;
305
306                     if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
307                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
308                                "abs_diff_pic_num overflow\n");
309                         return AVERROR_INVALIDDATA;
310                     }
311
312                     if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
313                         pred -= abs_diff_pic_num;
314                     else
315                         pred += abs_diff_pic_num;
316                     pred &= h->max_pic_num - 1;
317
318                     frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
319
320                     for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
321                         ref = h->short_ref[i];
322                         assert(ref->reference);
323                         assert(!ref->long_ref);
324                         if (ref->frame_num == frame_num &&
325                             (ref->reference & pic_structure))
326                             break;
327                     }
328                     if (i >= 0)
329                         ref->pic_id = pred;
330                     break;
331                 }
332                 case 2: {
333                     int long_idx;
334                     pic_id = get_ue_golomb(&sl->gb); // long_term_pic_idx
335
336                     long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
337
338                     if (long_idx > 31U) {
339                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
340                                "long_term_pic_idx overflow\n");
341                         return AVERROR_INVALIDDATA;
342                     }
343                     ref = h->long_ref[long_idx];
344                     assert(!(ref && !ref->reference));
345                     if (ref && (ref->reference & pic_structure) && !mismatches_ref(h, ref)) {
346                         ref->pic_id = pic_id;
347                         assert(ref->long_ref);
348                         i = 0;
349                     } else {
350                         i = -1;
351                     }
352                     break;
353                 }
354                 default:
355                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
356                            "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
357                            modification_of_pic_nums_idc);
358                     return AVERROR_INVALIDDATA;
359                 }
360
361                 if (i < 0) {
362                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
363                            "reference picture missing during reorder\n");
364                     memset(&sl->ref_list[list][index], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0])); // FIXME
365                 } else {
366                     for (i = index; i + 1 < sl->ref_count[list]; i++) {
367                         if (sl->ref_list[list][i].parent &&
368                             ref->long_ref == sl->ref_list[list][i].parent->long_ref &&
369                             ref->pic_id   == sl->ref_list[list][i].pic_id)
370                             break;
371                     }
372                     for (; i > index; i--) {
373                         sl->ref_list[list][i] = sl->ref_list[list][i - 1];
374                     }
375                     ref_from_h264pic(&sl->ref_list[list][index], ref);
376                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
377                         pic_as_field(&sl->ref_list[list][index], pic_structure);
378                     }
379                 }
380             }
381         }
382     }
383     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
384         for (index = 0; index < sl->ref_count[list]; index++) {
385             if (   !sl->ref_list[list][index].parent
386                 || (!FIELD_PICTURE(h) && (sl->ref_list[list][index].reference&3) != 3)) {
387                 int i;
388                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture, default is %d\n", h->default_ref[list].poc);
389                 for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->last_pocs); i++)
390                     h->last_pocs[i] = INT_MIN;
391                 if (h->default_ref[list].parent
392                     && !(!FIELD_PICTURE(h) && (h->default_ref[list].reference&3) != 3))
393                     sl->ref_list[list][index] = h->default_ref[list];
394                 else
395                     return -1;
396             }
397             av_assert0(av_buffer_get_ref_count(sl->ref_list[list][index].parent->f->buf[0]) > 0);
398         }
399     }
400
401     return 0;
402 }
403
404 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
405 {
406     int list, i, j;
407     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
408         for (i = 0; i < sl->ref_count[list]; i++) {
409             H264Ref *frame = &sl->ref_list[list][i];
410             H264Ref *field = &sl->ref_list[list][16 + 2 * i];
411
412             field[0] = *frame;
413
414             for (j = 0; j < 3; j++)
415                 field[0].linesize[j] <<= 1;
416             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
417             field[0].poc       = field[0].parent->field_poc[0];
418
419             field[1] = field[0];
420
421             for (j = 0; j < 3; j++)
422                 field[1].data[j] += frame->parent->f->linesize[j];
423             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
424             field[1].poc       = field[1].parent->field_poc[1];
425
426             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];
427             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];
428             for (j = 0; j < 2; j++) {
429                 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];
430                 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];
431             }
432         }
433     }
434 }
435
436 /**
437  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
438  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
439  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
440  * display purposes, it is marked as such.
441  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
442  *                anded with the reference marking of pic
443  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
444  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
445  *         reference
446  */
447 static inline int unreference_pic(H264Context *h, H264Picture *pic, int refmask)
448 {
449     int i;
450     if (pic->reference &= refmask) {
451         return 0;
452     } else {
453         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
454             if(pic == h->delayed_pic[i]){
455                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
456                 break;
457             }
458         return 1;
459     }
460 }
461
462 /**
463  * Find a H264Picture in the short term reference list by frame number.
464  * @param frame_num frame number to search for
465  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
466  *            undefined if no picture found.
467  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
468  *                 frame number is found
469  */
470 static H264Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
471 {
472     int i;
473
474     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
475         H264Picture *pic = h->short_ref[i];
476         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
477             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
478         if (pic->frame_num == frame_num) {
479             *idx = i;
480             return pic;
481         }
482     }
483     return NULL;
484 }
485
486 /**
487  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
488  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
489  * to be valid. Other list entries are shifted down.
490  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
491  */
492 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
493 {
494     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
495     h->short_ref[i] = NULL;
496     if (--h->short_ref_count)
497         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
498                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(H264Picture*));
499 }
500
501 /**
502  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
503  */
504 static H264Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
505 {
506     H264Picture *pic;
507     int i;
508
509     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
510         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
511
512     pic = find_short(h, frame_num, &i);
513     if (pic) {
514         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
515             remove_short_at_index(h, i);
516     }
517
518     return pic;
519 }
520
521 /**
522  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
523  * that list.
524  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
525  */
526 static H264Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
527 {
528     H264Picture *pic;
529
530     pic = h->long_ref[i];
531     if (pic) {
532         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
533             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
534             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
535             h->long_ref[i]           = NULL;
536             h->long_ref_count--;
537         }
538     }
539
540     return pic;
541 }
542
543 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
544 {
545     int i;
546
547     for (i = 0; i < 16; i++) {
548         remove_long(h, i, 0);
549     }
550     assert(h->long_ref_count == 0);
551
552     if (h->short_ref_count && !h->last_pic_for_ec.f->data[0]) {
553         ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
554         if (h->short_ref[0]->f->buf[0])
555             ff_h264_ref_picture(h, &h->last_pic_for_ec, h->short_ref[0]);
556     }
557
558     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
559         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
560         h->short_ref[i] = NULL;
561     }
562     h->short_ref_count = 0;
563
564     memset(h->default_ref, 0, sizeof(h->default_ref));
565     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++) {
566         H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[i];
567         sl->list_count = sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
568         memset(sl->ref_list, 0, sizeof(sl->ref_list));
569     }
570 }
571
572 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
573 {
574     int i;
575
576     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
577         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode) {
578             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "MMCO opcode [%d, %d] at %d mismatches between slices\n",
579                    mmco1[i].opcode, mmco2[i].opcode, i);
580             return -1;
581         }
582     }
583
584     return 0;
585 }
586
587 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
588 {
589     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
590     int mmco_index = 0, i = 0;
591
592     if (h->short_ref_count &&
593         h->long_ref_count + h->short_ref_count >= h->ps.sps->ref_frame_count &&
594         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
595         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
596         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
597         mmco_index            = 1;
598         if (FIELD_PICTURE(h)) {
599             mmco[0].short_pic_num *= 2;
600             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
601             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
602             mmco_index             = 2;
603         }
604     }
605
606     if (first_slice) {
607         h->mmco_index = mmco_index;
608     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
609                (mmco_index != h->mmco_index ||
610                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
611         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
612                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
613                mmco_index, h->mmco_index);
614         return AVERROR_INVALIDDATA;
615     }
616     return 0;
617 }
618
619 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
620 {
621     int i, av_uninit(j);
622     int pps_ref_count[2] = {0};
623     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
624     H264Picture *av_uninit(pic);
625
626     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
627         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
628
629     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
630         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
631         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
632             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
633                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
634
635         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
636             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
637             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
638             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
639             if (!pic) {
640                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
641                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
642                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
643                     av_log(h->avctx, h->short_ref_count ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short failure\n");
644                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
645                 }
646                 continue;
647             }
648         }
649
650         switch (mmco[i].opcode) {
651         case MMCO_SHORT2UNUSED:
652             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
653                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
654                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
655             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
656             break;
657         case MMCO_SHORT2LONG:
658                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
659                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
660
661                 remove_short_at_index(h, j);
662                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
663                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
664                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
665                     h->long_ref_count++;
666                 }
667             break;
668         case MMCO_LONG2UNUSED:
669             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
670             pic = h->long_ref[j];
671             if (pic) {
672                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
673             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
674                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
675             break;
676         case MMCO_LONG:
677                     // Comment below left from previous code as it is an interresting note.
678                     /* First field in pair is in short term list or
679                      * at a different long term index.
680                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
681                      * Report the problem and keep the pair where it is,
682                      * and mark this field valid.
683                      */
684             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
685                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to short and long at the same time\n");
686                 remove_short_at_index(h, 0);
687             }
688
689             /* make sure the current picture is not already assigned as a long ref */
690             if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
691                 for (j = 0; j < FF_ARRAY_ELEMS(h->long_ref); j++) {
692                     if (h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr) {
693                         if (j != mmco[i].long_arg)
694                             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to 2 long term references\n");
695                         remove_long(h, j, 0);
696                     }
697                 }
698             }
699
700             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
701                 av_assert0(!h->cur_pic_ptr->long_ref);
702                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
703
704                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
705                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
706                 h->long_ref_count++;
707             }
708
709             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
710             current_ref_assigned = 1;
711             break;
712         case MMCO_SET_MAX_LONG:
713             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
714             // just remove the long term which index is greater than new max
715             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
716                 remove_long(h, j, 0);
717             }
718             break;
719         case MMCO_RESET:
720             while (h->short_ref_count) {
721                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
722             }
723             for (j = 0; j < 16; j++) {
724                 remove_long(h, j, 0);
725             }
726             h->poc.frame_num = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
727             h->mmco_reset = 1;
728             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
729             for (j = 0; j < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; j++)
730                 h->last_pocs[j] = INT_MIN;
731             break;
732         default: assert(0);
733         }
734     }
735
736     if (!current_ref_assigned) {
737         /* Second field of complementary field pair; the first field of
738          * which is already referenced. If short referenced, it
739          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
740          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
741          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
742          */
743         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
744             /* Just mark the second field valid */
745             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
746         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
747             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
748                                            "assignment for second field "
749                                            "in complementary field pair "
750                                            "(first field is long term)\n");
751             err = AVERROR_INVALIDDATA;
752         } else {
753             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
754             if (pic) {
755                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
756                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
757             }
758
759             if (h->short_ref_count)
760                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
761                         h->short_ref_count * sizeof(H264Picture*));
762
763             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
764             h->short_ref_count++;
765             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
766         }
767     }
768
769     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count > FFMAX(h->ps.sps->ref_frame_count, 1)) {
770
771         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
772          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
773          * short_ref and long_ref buffers.
774          */
775         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
776                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
777                "corrupt input), discarding one\n",
778                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->ps.sps->ref_frame_count);
779         err = AVERROR_INVALIDDATA;
780
781         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
782             for (i = 0; i < 16; ++i)
783                 if (h->long_ref[i])
784                     break;
785
786             assert(i < 16);
787             remove_long(h, i, 0);
788         } else {
789             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
790             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
791         }
792     }
793
794     for (i = 0; i<h->short_ref_count; i++) {
795         pic = h->short_ref[i];
796         if (pic->invalid_gap) {
797             int d = av_mod_uintp2(h->cur_pic_ptr->frame_num - pic->frame_num, h->ps.sps->log2_max_frame_num);
798             if (d > h->ps.sps->ref_frame_count)
799                 remove_short(h, pic->frame_num, 0);
800         }
801     }
802
803     print_short_term(h);
804     print_long_term(h);
805
806     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->ps.pps_list); i++) {
807         if (h->ps.pps_list[i]) {
808             const PPS *pps = (const PPS *)h->ps.pps_list[i]->data;
809             pps_ref_count[0] = FFMAX(pps_ref_count[0], pps->ref_count[0]);
810             pps_ref_count[1] = FFMAX(pps_ref_count[1], pps->ref_count[1]);
811         }
812     }
813
814     if (   err >= 0
815         && h->long_ref_count==0
816         && (   h->short_ref_count<=2
817             || pps_ref_count[0] <= 1 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) && pps_ref_count[1] <= 1)
818         && pps_ref_count[0]<=2 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) + (2*!h->has_recovery_point)
819         && h->cur_pic_ptr->f->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I){
820         h->cur_pic_ptr->recovered |= 1;
821         if(!h->avctx->has_b_frames)
822             h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_SEI;
823     }
824
825     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
826 }
827
828 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
829                                    int first_slice)
830 {
831     int i, ret;
832     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = mmco_temp;
833     int mmco_index = 0;
834
835     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
836         skip_bits1(gb); // broken_link
837         if (get_bits1(gb)) {
838             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
839             mmco[0].long_arg = 0;
840             mmco_index       = 1;
841         }
842     } else {
843         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
844             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
845                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
846
847                 mmco[i].opcode = opcode;
848                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
849                     mmco[i].short_pic_num =
850                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb_long(gb) - 1) &
851                             (h->max_pic_num - 1);
852 #if 0
853                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
854                         !h->short_ref[mmco[i].short_pic_num]) {
855                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
856                                "illegal short ref in memory management control "
857                                "operation %d\n", mmco);
858                         return -1;
859                     }
860 #endif
861                 }
862                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
863                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
864                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
865                     if (long_arg >= 32 ||
866                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
867                                              long_arg == 16) &&
868                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
869                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
870                                "illegal long ref in memory management control "
871                                "operation %d\n", opcode);
872                         return -1;
873                     }
874                     mmco[i].long_arg = long_arg;
875                 }
876
877                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
878                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
879                            "illegal memory management control operation %d\n",
880                            opcode);
881                     return -1;
882                 }
883                 if (opcode == MMCO_END)
884                     break;
885             }
886             mmco_index = i;
887         } else {
888             if (first_slice) {
889                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
890                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
891                     return ret;
892             }
893             mmco_index = -1;
894         }
895     }
896
897     if (first_slice && mmco_index != -1) {
898         memcpy(h->mmco, mmco_temp, sizeof(h->mmco));
899         h->mmco_index = mmco_index;
900     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
901                (mmco_index != h->mmco_index ||
902                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index))) {
903         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
904                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
905                mmco_index, h->mmco_index);
906         return AVERROR_INVALIDDATA;
907     }
908
909     return 0;
910 }