78bb7c452f27d73e0208c1f09f6c981f0ef1fe58
[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 Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10  reference picture handling.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include "internal.h"
29 #include "avcodec.h"
30 #include "h264.h"
31 #include "golomb.h"
32
33 #include <assert.h>
34
35 #define COPY_PICTURE(dst, src) \
36 do {\
37     *(dst) = *(src);\
38     (dst)->f.extended_data = (dst)->f.data;\
39     (dst)->tf.f = &(dst)->f;\
40 } while (0)
41
42
43 static void pic_as_field(Picture *pic, const int parity){
44     int i;
45     for (i = 0; i < 4; ++i) {
46         if (parity == PICT_BOTTOM_FIELD)
47             pic->f.data[i] += pic->f.linesize[i];
48         pic->reference      = parity;
49         pic->f.linesize[i] *= 2;
50     }
51     pic->poc= pic->field_poc[parity == PICT_BOTTOM_FIELD];
52 }
53
54 static int split_field_copy(Picture *dest, Picture *src, int parity, int id_add)
55 {
56     int match = !!(src->reference & parity);
57
58     if (match) {
59         COPY_PICTURE(dest, src);
60         if (parity != PICT_FRAME) {
61             pic_as_field(dest, parity);
62             dest->pic_id *= 2;
63             dest->pic_id += id_add;
64         }
65     }
66
67     return match;
68 }
69
70 static int build_def_list(Picture *def, int def_len,
71                           Picture **in, int len, int is_long, int sel)
72 {
73     int  i[2] = { 0 };
74     int index = 0;
75
76     while ((i[0] < len || i[1] < len) && index < def_len) {
77         while (i[0] < len && !(in[i[0]] && (in[i[0]]->reference & sel)))
78             i[0]++;
79         while (i[1] < len && !(in[i[1]] && (in[i[1]]->reference & (sel ^ 3))))
80             i[1]++;
81         if (i[0] < len && index < def_len) {
82             in[i[0]]->pic_id = is_long ? i[0] : in[i[0]]->frame_num;
83             split_field_copy(&def[index++], in[i[0]++], sel, 1);
84         }
85         if (i[1] < len && index < def_len) {
86             in[i[1]]->pic_id = is_long ? i[1] : in[i[1]]->frame_num;
87             split_field_copy(&def[index++], in[i[1]++], sel ^ 3, 0);
88         }
89     }
90
91     return index;
92 }
93
94 static int add_sorted(Picture **sorted, Picture **src, int len, int limit, int dir)
95 {
96     int i, best_poc;
97     int out_i = 0;
98
99     for (;;) {
100         best_poc = dir ? INT_MIN : INT_MAX;
101
102         for (i = 0; i < len; i++) {
103             const int poc = src[i]->poc;
104             if (((poc > limit) ^ dir) && ((poc < best_poc) ^ dir)) {
105                 best_poc      = poc;
106                 sorted[out_i] = src[i];
107             }
108         }
109         if (best_poc == (dir ? INT_MIN : INT_MAX))
110             break;
111         limit = sorted[out_i++]->poc - dir;
112     }
113     return out_i;
114 }
115
116 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h)
117 {
118     int i, len;
119
120     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
121         Picture *sorted[32];
122         int cur_poc, list;
123         int lens[2];
124
125         if (FIELD_PICTURE(h))
126             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD];
127         else
128             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
129
130         for (list = 0; list < 2; list++) {
131             len  = add_sorted(sorted,       h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 1 ^ list);
132             len += add_sorted(sorted + len, h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 0 ^ list);
133             assert(len <= 32);
134
135             len  = build_def_list(h->default_ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]),
136                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
137             len += build_def_list(h->default_ref_list[list] + len,
138                                   FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]) - len,
139                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
140
141             if (len < h->ref_count[list])
142                 memset(&h->default_ref_list[list][len], 0, sizeof(Picture) * (h->ref_count[list] - len));
143             lens[list] = len;
144         }
145
146         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
147             for (i = 0; i < lens[0] &&
148                         h->default_ref_list[0][i].f.buf[0]->buffer ==
149                         h->default_ref_list[1][i].f.buf[0]->buffer; i++);
150             if (i == lens[0]) {
151                 Picture tmp;
152                 COPY_PICTURE(&tmp, &h->default_ref_list[1][0]);
153                 COPY_PICTURE(&h->default_ref_list[1][0], &h->default_ref_list[1][1]);
154                 COPY_PICTURE(&h->default_ref_list[1][1], &tmp);
155             }
156         }
157     } else {
158         len  = build_def_list(h->default_ref_list[0], FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]),
159                               h->short_ref, h->short_ref_count, 0, h->picture_structure);
160         len += build_def_list(h->default_ref_list[0] + len,
161                               FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]) - len,
162                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
163
164         if (len < h->ref_count[0])
165             memset(&h->default_ref_list[0][len], 0, sizeof(Picture) * (h->ref_count[0] - len));
166     }
167 #ifdef TRACE
168     for (i = 0; i < h->ref_count[0]; i++) {
169         tprintf(h->avctx, "List0: %s fn:%d 0x%p\n",
170                 (h->default_ref_list[0][i].long_ref ? "LT" : "ST"),
171                 h->default_ref_list[0][i].pic_id,
172                 h->default_ref_list[0][i].f.data[0]);
173     }
174     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
175         for (i = 0; i < h->ref_count[1]; i++) {
176             tprintf(h->avctx, "List1: %s fn:%d 0x%p\n",
177                     (h->default_ref_list[1][i].long_ref ? "LT" : "ST"),
178                     h->default_ref_list[1][i].pic_id,
179                     h->default_ref_list[1][i].f.data[0]);
180         }
181     }
182 #endif
183     return 0;
184 }
185
186 static void print_short_term(H264Context *h);
187 static void print_long_term(H264Context *h);
188
189 /**
190  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
191  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
192  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
193  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
194  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
195  *                      with pic_num
196  * @return frame number (short term) or long term index of picture
197  *         described by pic_num
198  */
199 static int pic_num_extract(H264Context *h, int pic_num, int *structure)
200 {
201     *structure = h->picture_structure;
202     if (FIELD_PICTURE(h)) {
203         if (!(pic_num & 1))
204             /* opposite field */
205             *structure ^= PICT_FRAME;
206         pic_num >>= 1;
207     }
208
209     return pic_num;
210 }
211
212 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h)
213 {
214     int list, index, pic_structure, i;
215
216     print_short_term(h);
217     print_long_term(h);
218
219     for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
220         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++)
221             COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][i], &h->default_ref_list[list][i]);
222
223         if (get_bits1(&h->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
224             int pred = h->curr_pic_num;
225
226             for (index = 0; ; index++) {
227                 unsigned int modification_of_pic_nums_idc = get_ue_golomb_31(&h->gb);
228                 unsigned int pic_id;
229                 int i;
230                 Picture *ref = NULL;
231
232                 if (modification_of_pic_nums_idc == 3)
233                     break;
234
235                 if (index >= h->ref_count[list]) {
236                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
237                     return -1;
238                 }
239
240                 switch (modification_of_pic_nums_idc) {
241                 case 0:
242                 case 1: {
243                     const unsigned int abs_diff_pic_num = get_ue_golomb(&h->gb) + 1;
244                     int frame_num;
245
246                     if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
247                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
248                                "abs_diff_pic_num overflow\n");
249                         return AVERROR_INVALIDDATA;
250                     }
251
252                     if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
253                         pred -= abs_diff_pic_num;
254                     else
255                         pred += abs_diff_pic_num;
256                     pred &= h->max_pic_num - 1;
257
258                     frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
259
260                     for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
261                         ref = h->short_ref[i];
262                         assert(ref->reference);
263                         assert(!ref->long_ref);
264                         if (ref->frame_num == frame_num &&
265                             (ref->reference & pic_structure))
266                             break;
267                     }
268                     if (i >= 0)
269                         ref->pic_id = pred;
270                     break;
271                 }
272                 case 2: {
273                     int long_idx;
274                     pic_id = get_ue_golomb(&h->gb); // long_term_pic_idx
275
276                     long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
277
278                     if (long_idx > 31) {
279                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
280                                "long_term_pic_idx overflow\n");
281                         return AVERROR_INVALIDDATA;
282                     }
283                     ref = h->long_ref[long_idx];
284                     assert(!(ref && !ref->reference));
285                     if (ref && (ref->reference & pic_structure)) {
286                         ref->pic_id = pic_id;
287                         assert(ref->long_ref);
288                         i = 0;
289                     } else {
290                         i = -1;
291                     }
292                     break;
293                 }
294                 default:
295                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
296                            "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
297                            modification_of_pic_nums_idc);
298                     return AVERROR_INVALIDDATA;
299                 }
300
301                 if (i < 0) {
302                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
303                            "reference picture missing during reorder\n");
304                     memset(&h->ref_list[list][index], 0, sizeof(Picture)); // FIXME
305                 } else {
306                     for (i = index; i + 1 < h->ref_count[list]; i++) {
307                         if (ref->long_ref == h->ref_list[list][i].long_ref &&
308                             ref->pic_id   == h->ref_list[list][i].pic_id)
309                             break;
310                     }
311                     for (; i > index; i--) {
312                         COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][i], &h->ref_list[list][i - 1]);
313                     }
314                     COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][index], ref);
315                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
316                         pic_as_field(&h->ref_list[list][index], pic_structure);
317                     }
318                 }
319             }
320         }
321     }
322     for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
323         for (index = 0; index < h->ref_count[list]; index++) {
324             if (!h->ref_list[list][index].f.buf[0]) {
325                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture\n");
326                 if (h->default_ref_list[list][0].f.buf[0])
327                     COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][index], &h->default_ref_list[list][0]);
328                 else
329                     return -1;
330             }
331         }
332     }
333
334     return 0;
335 }
336
337 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h)
338 {
339     int list, i, j;
340     for (list = 0; list < 2; list++) { //FIXME try list_count
341         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++) {
342             Picture *frame = &h->ref_list[list][i];
343             Picture *field = &h->ref_list[list][16 + 2 * i];
344             COPY_PICTURE(field, frame);
345             for (j = 0; j < 3; j++)
346                 field[0].f.linesize[j] <<= 1;
347             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
348             field[0].poc       = field[0].field_poc[0];
349             COPY_PICTURE(field + 1, field);
350             for (j = 0; j < 3; j++)
351                 field[1].f.data[j] += frame->f.linesize[j];
352             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
353             field[1].poc       = field[1].field_poc[1];
354
355             h->luma_weight[16 + 2 * i][list][0] = h->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][0] = h->luma_weight[i][list][0];
356             h->luma_weight[16 + 2 * i][list][1] = h->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][1] = h->luma_weight[i][list][1];
357             for (j = 0; j < 2; j++) {
358                 h->chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][0] = h->chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][0] = h->chroma_weight[i][list][j][0];
359                 h->chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][1] = h->chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][1] = h->chroma_weight[i][list][j][1];
360             }
361         }
362     }
363 }
364
365 /**
366  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
367  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
368  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
369  * display purposes, it is marked as such.
370  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
371  *                anded with the reference marking of pic
372  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
373  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
374  *         reference
375  */
376 static inline int unreference_pic(H264Context *h, Picture *pic, int refmask)
377 {
378     int i;
379     if (pic->reference &= refmask) {
380         return 0;
381     } else {
382         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
383             if(pic == h->delayed_pic[i]){
384                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
385                 break;
386             }
387         return 1;
388     }
389 }
390
391 /**
392  * Find a Picture in the short term reference list by frame number.
393  * @param frame_num frame number to search for
394  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
395  *            undefined if no picture found.
396  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
397  *                 frame number is found
398  */
399 static Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
400 {
401     int i;
402
403     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
404         Picture *pic = h->short_ref[i];
405         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
406             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
407         if (pic->frame_num == frame_num) {
408             *idx = i;
409             return pic;
410         }
411     }
412     return NULL;
413 }
414
415 /**
416  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
417  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
418  * to be valid. Other list entries are shifted down.
419  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
420  */
421 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
422 {
423     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
424     h->short_ref[i] = NULL;
425     if (--h->short_ref_count)
426         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
427                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(Picture*));
428 }
429
430 /**
431  *
432  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
433  */
434 static Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
435 {
436     Picture *pic;
437     int i;
438
439     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
440         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
441
442     pic = find_short(h, frame_num, &i);
443     if (pic) {
444         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
445             remove_short_at_index(h, i);
446     }
447
448     return pic;
449 }
450
451 /**
452  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
453  * that list.
454  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
455  */
456 static Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
457 {
458     Picture *pic;
459
460     pic = h->long_ref[i];
461     if (pic) {
462         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
463             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
464             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
465             h->long_ref[i]           = NULL;
466             h->long_ref_count--;
467         }
468     }
469
470     return pic;
471 }
472
473 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
474 {
475     int i;
476
477     for (i = 0; i < 16; i++) {
478         remove_long(h, i, 0);
479     }
480     assert(h->long_ref_count == 0);
481
482     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
483         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
484         h->short_ref[i] = NULL;
485     }
486     h->short_ref_count = 0;
487 }
488
489 /**
490  * print short term list
491  */
492 static void print_short_term(H264Context *h)
493 {
494     uint32_t i;
495     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
496         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
497         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
498             Picture *pic = h->short_ref[i];
499             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d fn:%d poc:%d %p\n",
500                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f.data[0]);
501         }
502     }
503 }
504
505 /**
506  * print long term list
507  */
508 static void print_long_term(H264Context *h)
509 {
510     uint32_t i;
511     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
512         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
513         for (i = 0; i < 16; i++) {
514             Picture *pic = h->long_ref[i];
515             if (pic) {
516                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d fn:%d poc:%d %p\n",
517                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f.data[0]);
518             }
519         }
520     }
521 }
522
523 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
524 {
525     int i;
526
527     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
528         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode)
529             return -1;
530     }
531
532     return 0;
533 }
534
535 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
536 {
537     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
538     int mmco_index = 0, i;
539
540     assert(h->long_ref_count + h->short_ref_count <= h->sps.ref_frame_count);
541
542     if (h->short_ref_count &&
543         h->long_ref_count + h->short_ref_count == h->sps.ref_frame_count &&
544         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
545         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
546         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
547         mmco_index            = 1;
548         if (FIELD_PICTURE(h)) {
549             mmco[0].short_pic_num *= 2;
550             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
551             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
552             mmco_index             = 2;
553         }
554     }
555
556     if (first_slice) {
557         h->mmco_index = mmco_index;
558     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
559                (mmco_index != h->mmco_index ||
560                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
561         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
562                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d, %d]\n",
563                mmco_index, h->mmco_index, i);
564         return AVERROR_INVALIDDATA;
565     }
566     return 0;
567 }
568
569 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
570 {
571     int i, av_uninit(j);
572     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
573     Picture *av_uninit(pic);
574
575     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
576         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
577
578     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
579         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
580         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
581             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
582                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
583
584         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
585             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
586             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
587             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
588             if (!pic) {
589                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
590                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
591                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
592                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: unref short failure\n");
593                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
594                 }
595                 continue;
596             }
597         }
598
599         switch (mmco[i].opcode) {
600         case MMCO_SHORT2UNUSED:
601             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
602                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
603                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
604             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
605             break;
606         case MMCO_SHORT2LONG:
607                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
608                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
609
610                 remove_short_at_index(h, j);
611                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
612                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
613                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
614                     h->long_ref_count++;
615                 }
616             break;
617         case MMCO_LONG2UNUSED:
618             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
619             pic = h->long_ref[j];
620             if (pic) {
621                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
622             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
623                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
624             break;
625         case MMCO_LONG:
626                     // Comment below left from previous code as it is an interresting note.
627                     /* First field in pair is in short term list or
628                      * at a different long term index.
629                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
630                      * Report the problem and keep the pair where it is,
631                      * and mark this field valid.
632                      */
633             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr)
634                 remove_short_at_index(h, 0);
635
636             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
637                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
638
639                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
640                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
641                 h->long_ref_count++;
642             }
643
644             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
645             current_ref_assigned = 1;
646             break;
647         case MMCO_SET_MAX_LONG:
648             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
649             // just remove the long term which index is greater than new max
650             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
651                 remove_long(h, j, 0);
652             }
653             break;
654         case MMCO_RESET:
655             while (h->short_ref_count) {
656                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
657             }
658             for (j = 0; j < 16; j++) {
659                 remove_long(h, j, 0);
660             }
661             h->frame_num  = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
662             h->mmco_reset = 1;
663             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
664             break;
665         default: assert(0);
666         }
667     }
668
669     if (!current_ref_assigned) {
670         /* Second field of complementary field pair; the first field of
671          * which is already referenced. If short referenced, it
672          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
673          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
674          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
675          */
676         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
677             /* Just mark the second field valid */
678             h->cur_pic_ptr->reference = PICT_FRAME;
679         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
680             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
681                                            "assignment for second field "
682                                            "in complementary field pair "
683                                            "(first field is long term)\n");
684             err = AVERROR_INVALIDDATA;
685         } else {
686             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
687             if (pic) {
688                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
689                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
690             }
691
692             if (h->short_ref_count)
693                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
694                         h->short_ref_count * sizeof(Picture*));
695
696             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
697             h->short_ref_count++;
698             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
699         }
700     }
701
702     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count -
703         (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) > h->sps.ref_frame_count) {
704
705         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
706          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
707          * short_ref and long_ref buffers.
708          */
709         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
710                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
711                "corrupt input), discarding one\n",
712                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->sps.ref_frame_count);
713         err = AVERROR_INVALIDDATA;
714
715         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
716             for (i = 0; i < 16; ++i)
717                 if (h->long_ref[i])
718                     break;
719
720             assert(i < 16);
721             remove_long(h, i, 0);
722         } else {
723             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
724             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
725         }
726     }
727
728     print_short_term(h);
729     print_long_term(h);
730     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
731 }
732
733 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
734                                    int first_slice)
735 {
736     int i, ret;
737     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
738     int mmco_index = 0;
739
740     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
741         skip_bits1(gb); // broken_link
742         if (get_bits1(gb)) {
743             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
744             mmco[0].long_arg = 0;
745             mmco_index       = 1;
746         }
747     } else {
748         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
749             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
750                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
751
752                 mmco[i].opcode = opcode;
753                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
754                     mmco[i].short_pic_num =
755                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb(gb) - 1) &
756                             (h->max_pic_num - 1);
757 #if 0
758                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
759                         h->short_ref[ mmco[i].short_pic_num ] == NULL){
760                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
761                                "illegal short ref in memory management control "
762                                "operation %d\n", mmco);
763                         return -1;
764                     }
765 #endif
766                 }
767                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
768                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
769                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
770                     if (long_arg >= 32 ||
771                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
772                                              long_arg == 16) &&
773                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
774                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
775                                "illegal long ref in memory management control "
776                                "operation %d\n", opcode);
777                         return -1;
778                     }
779                     mmco[i].long_arg = long_arg;
780                 }
781
782                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
783                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
784                            "illegal memory management control operation %d\n",
785                            opcode);
786                     return -1;
787                 }
788                 if (opcode == MMCO_END)
789                     break;
790             }
791             mmco_index = i;
792         } else {
793             if (first_slice) {
794                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
795                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
796                     return ret;
797             }
798             mmco_index = -1;
799         }
800     }
801
802     if (first_slice && mmco_index != -1) {
803         h->mmco_index = mmco_index;
804     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
805                (mmco_index != h->mmco_index ||
806                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index))) {
807         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
808                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
809                mmco_index, h->mmco_index);
810         return AVERROR_INVALIDDATA;
811     }
812
813     return 0;
814 }