Merge commit 'a2fd547839d3ef8f342b6f2c096d0887675d3b1a'
[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 /**
216  * print short term list
217  */
218 static void print_short_term(H264Context *h)
219 {
220     uint32_t i;
221     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
222         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
223         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
224             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
225             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
226                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
227         }
228     }
229 }
230
231 /**
232  * print long term list
233  */
234 static void print_long_term(H264Context *h)
235 {
236     uint32_t i;
237     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
238         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
239         for (i = 0; i < 16; i++) {
240             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
241             if (pic) {
242                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
243                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
244             }
245         }
246     }
247 }
248
249 /**
250  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
251  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
252  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
253  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
254  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
255  *                      with pic_num
256  * @return frame number (short term) or long term index of picture
257  *         described by pic_num
258  */
259 static int pic_num_extract(H264Context *h, int pic_num, int *structure)
260 {
261     *structure = h->picture_structure;
262     if (FIELD_PICTURE(h)) {
263         if (!(pic_num & 1))
264             /* opposite field */
265             *structure ^= PICT_FRAME;
266         pic_num >>= 1;
267     }
268
269     return pic_num;
270 }
271
272 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
273 {
274     int list, index, pic_structure;
275
276     print_short_term(h);
277     print_long_term(h);
278
279     h264_initialise_ref_list(h, sl);
280
281     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
282         if (get_bits1(&sl->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
283             int pred = h->curr_pic_num;
284
285             for (index = 0; ; index++) {
286                 unsigned int modification_of_pic_nums_idc = get_ue_golomb_31(&sl->gb);
287                 unsigned int pic_id;
288                 int i;
289                 H264Picture *ref = NULL;
290
291                 if (modification_of_pic_nums_idc == 3)
292                     break;
293
294                 if (index >= sl->ref_count[list]) {
295                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
296                     return -1;
297                 }
298
299                 switch (modification_of_pic_nums_idc) {
300                 case 0:
301                 case 1: {
302                     const unsigned int abs_diff_pic_num = get_ue_golomb_long(&sl->gb) + 1;
303                     int frame_num;
304
305                     if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
306                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
307                                "abs_diff_pic_num overflow\n");
308                         return AVERROR_INVALIDDATA;
309                     }
310
311                     if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
312                         pred -= abs_diff_pic_num;
313                     else
314                         pred += abs_diff_pic_num;
315                     pred &= h->max_pic_num - 1;
316
317                     frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
318
319                     for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
320                         ref = h->short_ref[i];
321                         assert(ref->reference);
322                         assert(!ref->long_ref);
323                         if (ref->frame_num == frame_num &&
324                             (ref->reference & pic_structure))
325                             break;
326                     }
327                     if (i >= 0)
328                         ref->pic_id = pred;
329                     break;
330                 }
331                 case 2: {
332                     int long_idx;
333                     pic_id = get_ue_golomb(&sl->gb); // long_term_pic_idx
334
335                     long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
336
337                     if (long_idx > 31U) {
338                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
339                                "long_term_pic_idx overflow\n");
340                         return AVERROR_INVALIDDATA;
341                     }
342                     ref = h->long_ref[long_idx];
343                     assert(!(ref && !ref->reference));
344                     if (ref && (ref->reference & pic_structure) && !mismatches_ref(h, ref)) {
345                         ref->pic_id = pic_id;
346                         assert(ref->long_ref);
347                         i = 0;
348                     } else {
349                         i = -1;
350                     }
351                     break;
352                 }
353                 default:
354                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
355                            "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
356                            modification_of_pic_nums_idc);
357                     return AVERROR_INVALIDDATA;
358                 }
359
360                 if (i < 0) {
361                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
362                            "reference picture missing during reorder\n");
363                     memset(&sl->ref_list[list][index], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0])); // FIXME
364                 } else {
365                     for (i = index; i + 1 < sl->ref_count[list]; i++) {
366                         if (sl->ref_list[list][i].parent &&
367                             ref->long_ref == sl->ref_list[list][i].parent->long_ref &&
368                             ref->pic_id   == sl->ref_list[list][i].pic_id)
369                             break;
370                     }
371                     for (; i > index; i--) {
372                         sl->ref_list[list][i] = sl->ref_list[list][i - 1];
373                     }
374                     ref_from_h264pic(&sl->ref_list[list][index], ref);
375                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
376                         pic_as_field(&sl->ref_list[list][index], pic_structure);
377                     }
378                 }
379             }
380         }
381     }
382     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
383         for (index = 0; index < sl->ref_count[list]; index++) {
384             if (   !sl->ref_list[list][index].parent
385                 || (!FIELD_PICTURE(h) && (sl->ref_list[list][index].reference&3) != 3)) {
386                 int i;
387                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture, default is %d\n", h->default_ref[list].poc);
388                 for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->last_pocs); i++)
389                     h->last_pocs[i] = INT_MIN;
390                 if (h->default_ref[list].parent
391                     && !(!FIELD_PICTURE(h) && (h->default_ref[list].reference&3) != 3))
392                     sl->ref_list[list][index] = h->default_ref[list];
393                 else
394                     return -1;
395             }
396             av_assert0(av_buffer_get_ref_count(sl->ref_list[list][index].parent->f->buf[0]) > 0);
397         }
398     }
399
400     return 0;
401 }
402
403 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
404 {
405     int list, i, j;
406     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
407         for (i = 0; i < sl->ref_count[list]; i++) {
408             H264Ref *frame = &sl->ref_list[list][i];
409             H264Ref *field = &sl->ref_list[list][16 + 2 * i];
410
411             field[0] = *frame;
412
413             for (j = 0; j < 3; j++)
414                 field[0].linesize[j] <<= 1;
415             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
416             field[0].poc       = field[0].parent->field_poc[0];
417
418             field[1] = field[0];
419
420             for (j = 0; j < 3; j++)
421                 field[1].data[j] += frame->parent->f->linesize[j];
422             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
423             field[1].poc       = field[1].parent->field_poc[1];
424
425             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];
426             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];
427             for (j = 0; j < 2; j++) {
428                 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];
429                 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];
430             }
431         }
432     }
433 }
434
435 /**
436  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
437  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
438  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
439  * display purposes, it is marked as such.
440  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
441  *                anded with the reference marking of pic
442  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
443  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
444  *         reference
445  */
446 static inline int unreference_pic(H264Context *h, H264Picture *pic, int refmask)
447 {
448     int i;
449     if (pic->reference &= refmask) {
450         return 0;
451     } else {
452         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
453             if(pic == h->delayed_pic[i]){
454                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
455                 break;
456             }
457         return 1;
458     }
459 }
460
461 /**
462  * Find a H264Picture in the short term reference list by frame number.
463  * @param frame_num frame number to search for
464  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
465  *            undefined if no picture found.
466  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
467  *                 frame number is found
468  */
469 static H264Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
470 {
471     int i;
472
473     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
474         H264Picture *pic = h->short_ref[i];
475         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
476             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
477         if (pic->frame_num == frame_num) {
478             *idx = i;
479             return pic;
480         }
481     }
482     return NULL;
483 }
484
485 /**
486  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
487  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
488  * to be valid. Other list entries are shifted down.
489  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
490  */
491 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
492 {
493     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
494     h->short_ref[i] = NULL;
495     if (--h->short_ref_count)
496         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
497                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(H264Picture*));
498 }
499
500 /**
501  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
502  */
503 static H264Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
504 {
505     H264Picture *pic;
506     int i;
507
508     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
509         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
510
511     pic = find_short(h, frame_num, &i);
512     if (pic) {
513         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
514             remove_short_at_index(h, i);
515     }
516
517     return pic;
518 }
519
520 /**
521  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
522  * that list.
523  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
524  */
525 static H264Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
526 {
527     H264Picture *pic;
528
529     pic = h->long_ref[i];
530     if (pic) {
531         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
532             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
533             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
534             h->long_ref[i]           = NULL;
535             h->long_ref_count--;
536         }
537     }
538
539     return pic;
540 }
541
542 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
543 {
544     int i;
545
546     for (i = 0; i < 16; i++) {
547         remove_long(h, i, 0);
548     }
549     assert(h->long_ref_count == 0);
550
551     if (h->short_ref_count && !h->last_pic_for_ec.f->data[0]) {
552         ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
553         if (h->short_ref[0]->f->buf[0])
554             ff_h264_ref_picture(h, &h->last_pic_for_ec, h->short_ref[0]);
555     }
556
557     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
558         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
559         h->short_ref[i] = NULL;
560     }
561     h->short_ref_count = 0;
562
563     memset(h->default_ref, 0, sizeof(h->default_ref));
564     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++) {
565         H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[i];
566         sl->list_count = sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
567         memset(sl->ref_list, 0, sizeof(sl->ref_list));
568     }
569 }
570
571 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
572 {
573     int i;
574
575     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
576         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode) {
577             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "MMCO opcode [%d, %d] at %d mismatches between slices\n",
578                    mmco1[i].opcode, mmco2[i].opcode, i);
579             return -1;
580         }
581     }
582
583     return 0;
584 }
585
586 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
587 {
588     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
589     int mmco_index = 0, i = 0;
590
591     if (h->short_ref_count &&
592         h->long_ref_count + h->short_ref_count >= h->ps.sps->ref_frame_count &&
593         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
594         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
595         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
596         mmco_index            = 1;
597         if (FIELD_PICTURE(h)) {
598             mmco[0].short_pic_num *= 2;
599             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
600             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
601             mmco_index             = 2;
602         }
603     }
604
605     if (first_slice) {
606         h->mmco_index = mmco_index;
607     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
608                (mmco_index != h->mmco_index ||
609                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
610         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
611                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
612                mmco_index, h->mmco_index);
613         return AVERROR_INVALIDDATA;
614     }
615     return 0;
616 }
617
618 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
619 {
620     int i, av_uninit(j);
621     int pps_ref_count[2] = {0};
622     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
623     H264Picture *av_uninit(pic);
624
625     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
626         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
627
628     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
629         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
630         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
631             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
632                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
633
634         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
635             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
636             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
637             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
638             if (!pic) {
639                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
640                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
641                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
642                     av_log(h->avctx, h->short_ref_count ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short failure\n");
643                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
644                 }
645                 continue;
646             }
647         }
648
649         switch (mmco[i].opcode) {
650         case MMCO_SHORT2UNUSED:
651             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
652                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
653                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
654             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
655             break;
656         case MMCO_SHORT2LONG:
657                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
658                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
659
660                 remove_short_at_index(h, j);
661                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
662                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
663                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
664                     h->long_ref_count++;
665                 }
666             break;
667         case MMCO_LONG2UNUSED:
668             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
669             pic = h->long_ref[j];
670             if (pic) {
671                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
672             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
673                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
674             break;
675         case MMCO_LONG:
676                     // Comment below left from previous code as it is an interresting note.
677                     /* First field in pair is in short term list or
678                      * at a different long term index.
679                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
680                      * Report the problem and keep the pair where it is,
681                      * and mark this field valid.
682                      */
683             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
684                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to short and long at the same time\n");
685                 remove_short_at_index(h, 0);
686             }
687
688             /* make sure the current picture is not already assigned as a long ref */
689             if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
690                 for (j = 0; j < FF_ARRAY_ELEMS(h->long_ref); j++) {
691                     if (h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr) {
692                         if (j != mmco[i].long_arg)
693                             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to 2 long term references\n");
694                         remove_long(h, j, 0);
695                     }
696                 }
697             }
698
699             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
700                 av_assert0(!h->cur_pic_ptr->long_ref);
701                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
702
703                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
704                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
705                 h->long_ref_count++;
706             }
707
708             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
709             current_ref_assigned = 1;
710             break;
711         case MMCO_SET_MAX_LONG:
712             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
713             // just remove the long term which index is greater than new max
714             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
715                 remove_long(h, j, 0);
716             }
717             break;
718         case MMCO_RESET:
719             while (h->short_ref_count) {
720                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
721             }
722             for (j = 0; j < 16; j++) {
723                 remove_long(h, j, 0);
724             }
725             h->poc.frame_num = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
726             h->mmco_reset = 1;
727             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
728             for (j = 0; j < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; j++)
729                 h->last_pocs[j] = INT_MIN;
730             break;
731         default: assert(0);
732         }
733     }
734
735     if (!current_ref_assigned) {
736         /* Second field of complementary field pair; the first field of
737          * which is already referenced. If short referenced, it
738          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
739          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
740          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
741          */
742         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
743             /* Just mark the second field valid */
744             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
745         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
746             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
747                                            "assignment for second field "
748                                            "in complementary field pair "
749                                            "(first field is long term)\n");
750             err = AVERROR_INVALIDDATA;
751         } else {
752             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
753             if (pic) {
754                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
755                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
756             }
757
758             if (h->short_ref_count)
759                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
760                         h->short_ref_count * sizeof(H264Picture*));
761
762             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
763             h->short_ref_count++;
764             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
765         }
766     }
767
768     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count > FFMAX(h->ps.sps->ref_frame_count, 1)) {
769
770         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
771          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
772          * short_ref and long_ref buffers.
773          */
774         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
775                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
776                "corrupt input), discarding one\n",
777                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->ps.sps->ref_frame_count);
778         err = AVERROR_INVALIDDATA;
779
780         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
781             for (i = 0; i < 16; ++i)
782                 if (h->long_ref[i])
783                     break;
784
785             assert(i < 16);
786             remove_long(h, i, 0);
787         } else {
788             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
789             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
790         }
791     }
792
793     for (i = 0; i<h->short_ref_count; i++) {
794         pic = h->short_ref[i];
795         if (pic->invalid_gap) {
796             int d = av_mod_uintp2(h->cur_pic_ptr->frame_num - pic->frame_num, h->ps.sps->log2_max_frame_num);
797             if (d > h->ps.sps->ref_frame_count)
798                 remove_short(h, pic->frame_num, 0);
799         }
800     }
801
802     print_short_term(h);
803     print_long_term(h);
804
805     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->ps.pps_list); i++) {
806         if (h->ps.pps_list[i]) {
807             const PPS *pps = (const PPS *)h->ps.pps_list[i]->data;
808             pps_ref_count[0] = FFMAX(pps_ref_count[0], pps->ref_count[0]);
809             pps_ref_count[1] = FFMAX(pps_ref_count[1], pps->ref_count[1]);
810         }
811     }
812
813     if (   err >= 0
814         && h->long_ref_count==0
815         && (   h->short_ref_count<=2
816             || pps_ref_count[0] <= 1 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) && pps_ref_count[1] <= 1)
817         && pps_ref_count[0]<=2 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) + (2*!h->has_recovery_point)
818         && h->cur_pic_ptr->f->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I){
819         h->cur_pic_ptr->recovered |= 1;
820         if(!h->avctx->has_b_frames)
821             h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_SEI;
822     }
823
824     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
825 }
826
827 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
828                                    int first_slice)
829 {
830     int i, ret;
831     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = mmco_temp;
832     int mmco_index = 0;
833
834     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
835         skip_bits1(gb); // broken_link
836         if (get_bits1(gb)) {
837             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
838             mmco[0].long_arg = 0;
839             mmco_index       = 1;
840         }
841     } else {
842         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
843             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
844                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
845
846                 mmco[i].opcode = opcode;
847                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
848                     mmco[i].short_pic_num =
849                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb_long(gb) - 1) &
850                             (h->max_pic_num - 1);
851 #if 0
852                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
853                         !h->short_ref[mmco[i].short_pic_num]) {
854                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
855                                "illegal short ref in memory management control "
856                                "operation %d\n", mmco);
857                         return -1;
858                     }
859 #endif
860                 }
861                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
862                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
863                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
864                     if (long_arg >= 32 ||
865                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
866                                              long_arg == 16) &&
867                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
868                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
869                                "illegal long ref in memory management control "
870                                "operation %d\n", opcode);
871                         return -1;
872                     }
873                     mmco[i].long_arg = long_arg;
874                 }
875
876                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
877                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
878                            "illegal memory management control operation %d\n",
879                            opcode);
880                     return -1;
881                 }
882                 if (opcode == MMCO_END)
883                     break;
884             }
885             mmco_index = i;
886         } else {
887             if (first_slice) {
888                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
889                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
890                     return ret;
891             }
892             mmco_index = -1;
893         }
894     }
895
896     if (first_slice && mmco_index != -1) {
897         memcpy(h->mmco, mmco_temp, sizeof(h->mmco));
898         h->mmco_index = mmco_index;
899     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
900                (mmco_index != h->mmco_index ||
901                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index))) {
902         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
903                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
904                mmco_index, h->mmco_index);
905         return AVERROR_INVALIDDATA;
906     }
907
908     return 0;
909 }