h264: decouple h264_ps from the h264 decoder
[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 <inttypes.h>
29
30 #include "internal.h"
31 #include "avcodec.h"
32 #include "h264.h"
33 #include "golomb.h"
34 #include "mpegutils.h"
35
36 #include <assert.h>
37
38 static void pic_as_field(H264Ref *pic, const int parity)
39 {
40     int i;
41     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(pic->data); ++i) {
42         if (parity == PICT_BOTTOM_FIELD)
43             pic->data[i]   += pic->linesize[i];
44         pic->reference      = parity;
45         pic->linesize[i] *= 2;
46     }
47     pic->poc = pic->parent->field_poc[parity == PICT_BOTTOM_FIELD];
48 }
49
50 static void ref_from_h264pic(H264Ref *dst, H264Picture *src)
51 {
52     memcpy(dst->data,     src->f->data,     sizeof(dst->data));
53     memcpy(dst->linesize, src->f->linesize, sizeof(dst->linesize));
54     dst->reference = src->reference;
55     dst->poc       = src->poc;
56     dst->pic_id    = src->pic_id;
57     dst->parent = src;
58 }
59
60 static int split_field_copy(H264Ref *dest, H264Picture *src, int parity, int id_add)
61 {
62     int match = !!(src->reference & parity);
63
64     if (match) {
65         ref_from_h264pic(dest, src);
66         if (parity != PICT_FRAME) {
67             pic_as_field(dest, parity);
68             dest->pic_id *= 2;
69             dest->pic_id += id_add;
70         }
71     }
72
73     return match;
74 }
75
76 static int build_def_list(H264Ref *def, int def_len,
77                           H264Picture **in, int len, int is_long, int sel)
78 {
79     int  i[2] = { 0 };
80     int index = 0;
81
82     while ((i[0] < len || i[1] < len) && index < def_len) {
83         while (i[0] < len && !(in[i[0]] && (in[i[0]]->reference & sel)))
84             i[0]++;
85         while (i[1] < len && !(in[i[1]] && (in[i[1]]->reference & (sel ^ 3))))
86             i[1]++;
87         if (i[0] < len && index < def_len) {
88             in[i[0]]->pic_id = is_long ? i[0] : in[i[0]]->frame_num;
89             split_field_copy(&def[index++], in[i[0]++], sel, 1);
90         }
91         if (i[1] < len && index < def_len) {
92             in[i[1]]->pic_id = is_long ? i[1] : in[i[1]]->frame_num;
93             split_field_copy(&def[index++], in[i[1]++], sel ^ 3, 0);
94         }
95     }
96
97     return index;
98 }
99
100 static int add_sorted(H264Picture **sorted, H264Picture **src, int len, int limit, int dir)
101 {
102     int i, best_poc;
103     int out_i = 0;
104
105     for (;;) {
106         best_poc = dir ? INT_MIN : INT_MAX;
107
108         for (i = 0; i < len; i++) {
109             const int poc = src[i]->poc;
110             if (((poc > limit) ^ dir) && ((poc < best_poc) ^ dir)) {
111                 best_poc      = poc;
112                 sorted[out_i] = src[i];
113             }
114         }
115         if (best_poc == (dir ? INT_MIN : INT_MAX))
116             break;
117         limit = sorted[out_i++]->poc - dir;
118     }
119     return out_i;
120 }
121
122 static void h264_initialise_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
123 {
124     int i, len;
125
126     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
127         H264Picture *sorted[32];
128         int cur_poc, list;
129         int lens[2];
130
131         if (FIELD_PICTURE(h))
132             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD];
133         else
134             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
135
136         for (list = 0; list < 2; list++) {
137             len  = add_sorted(sorted,       h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 1 ^ list);
138             len += add_sorted(sorted + len, h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 0 ^ list);
139             assert(len <= 32);
140
141             len  = build_def_list(sl->ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
142                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
143             len += build_def_list(sl->ref_list[list] + len,
144                                   FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
145                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
146
147             if (len < sl->ref_count[list])
148                 memset(&sl->ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[list] - len));
149             lens[list] = len;
150         }
151
152         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
153             for (i = 0; i < lens[0] &&
154                         sl->ref_list[0][i].parent->f->buf[0]->buffer ==
155                         sl->ref_list[1][i].parent->f->buf[0]->buffer; i++);
156             if (i == lens[0]) {
157                 FFSWAP(H264Ref, sl->ref_list[1][0], sl->ref_list[1][1]);
158             }
159         }
160     } else {
161         len  = build_def_list(sl->ref_list[0], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
162                               h->short_ref, h->short_ref_count, 0, h->picture_structure);
163         len += build_def_list(sl->ref_list[0] + len,
164                               FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
165                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
166
167         if (len < sl->ref_count[0])
168             memset(&sl->ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[0] - len));
169     }
170 }
171
172 static void print_short_term(H264Context *h);
173 static void print_long_term(H264Context *h);
174
175 /**
176  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
177  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
178  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
179  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
180  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
181  *                      with pic_num
182  * @return frame number (short term) or long term index of picture
183  *         described by pic_num
184  */
185 static int pic_num_extract(H264Context *h, int pic_num, int *structure)
186 {
187     *structure = h->picture_structure;
188     if (FIELD_PICTURE(h)) {
189         if (!(pic_num & 1))
190             /* opposite field */
191             *structure ^= PICT_FRAME;
192         pic_num >>= 1;
193     }
194
195     return pic_num;
196 }
197
198 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
199 {
200     int list, index, pic_structure;
201
202     print_short_term(h);
203     print_long_term(h);
204
205     h264_initialise_ref_list(h, sl);
206
207     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
208         if (get_bits1(&sl->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
209             int pred = h->curr_pic_num;
210
211             for (index = 0; ; index++) {
212                 unsigned int modification_of_pic_nums_idc = get_ue_golomb_31(&sl->gb);
213                 unsigned int pic_id;
214                 int i;
215                 H264Picture *ref = NULL;
216
217                 if (modification_of_pic_nums_idc == 3)
218                     break;
219
220                 if (index >= sl->ref_count[list]) {
221                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
222                     return -1;
223                 }
224
225                 switch (modification_of_pic_nums_idc) {
226                 case 0:
227                 case 1: {
228                     const unsigned int abs_diff_pic_num = get_ue_golomb(&sl->gb) + 1;
229                     int frame_num;
230
231                     if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
232                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
233                                "abs_diff_pic_num overflow\n");
234                         return AVERROR_INVALIDDATA;
235                     }
236
237                     if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
238                         pred -= abs_diff_pic_num;
239                     else
240                         pred += abs_diff_pic_num;
241                     pred &= h->max_pic_num - 1;
242
243                     frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
244
245                     for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
246                         ref = h->short_ref[i];
247                         assert(ref->reference);
248                         assert(!ref->long_ref);
249                         if (ref->frame_num == frame_num &&
250                             (ref->reference & pic_structure))
251                             break;
252                     }
253                     if (i >= 0)
254                         ref->pic_id = pred;
255                     break;
256                 }
257                 case 2: {
258                     int long_idx;
259                     pic_id = get_ue_golomb(&sl->gb); // long_term_pic_idx
260
261                     long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
262
263                     if (long_idx > 31) {
264                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
265                                "long_term_pic_idx overflow\n");
266                         return AVERROR_INVALIDDATA;
267                     }
268                     ref = h->long_ref[long_idx];
269                     assert(!(ref && !ref->reference));
270                     if (ref && (ref->reference & pic_structure)) {
271                         ref->pic_id = pic_id;
272                         assert(ref->long_ref);
273                         i = 0;
274                     } else {
275                         i = -1;
276                     }
277                     break;
278                 }
279                 default:
280                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
281                            "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
282                            modification_of_pic_nums_idc);
283                     return AVERROR_INVALIDDATA;
284                 }
285
286                 if (i < 0) {
287                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
288                            "reference picture missing during reorder\n");
289                     memset(&sl->ref_list[list][index], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0])); // FIXME
290                 } else {
291                     for (i = index; i + 1 < sl->ref_count[list]; i++) {
292                         if (sl->ref_list[list][i].parent &&
293                             ref->long_ref == sl->ref_list[list][i].parent->long_ref &&
294                             ref->pic_id   == sl->ref_list[list][i].pic_id)
295                             break;
296                     }
297                     for (; i > index; i--) {
298                         sl->ref_list[list][i] = sl->ref_list[list][i - 1];
299                     }
300                     ref_from_h264pic(&sl->ref_list[list][index], ref);
301                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
302                         pic_as_field(&sl->ref_list[list][index], pic_structure);
303                     }
304                 }
305             }
306         }
307     }
308     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
309         for (index = 0; index < sl->ref_count[list]; index++) {
310             if (!sl->ref_list[list][index].parent) {
311                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture\n");
312                 if (index == 0 || h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
313                     return AVERROR_INVALIDDATA;
314                 else
315                     sl->ref_list[list][index] = sl->ref_list[list][index - 1];
316             }
317         }
318     }
319
320     return 0;
321 }
322
323 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
324 {
325     int list, i, j;
326     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) { //FIXME try list_count
327         for (i = 0; i < sl->ref_count[list]; i++) {
328             H264Ref *frame = &sl->ref_list[list][i];
329             H264Ref *field = &sl->ref_list[list][16 + 2 * i];
330
331             field[0] = *frame;
332
333             for (j = 0; j < 3; j++)
334                 field[0].linesize[j] <<= 1;
335             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
336             field[0].poc       = field[0].parent->field_poc[0];
337
338             field[1] = field[0];
339
340             for (j = 0; j < 3; j++)
341                 field[1].data[j] += frame->parent->f->linesize[j];
342             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
343             field[1].poc       = field[1].parent->field_poc[1];
344
345             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];
346             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];
347             for (j = 0; j < 2; j++) {
348                 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];
349                 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];
350             }
351         }
352     }
353 }
354
355 /**
356  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
357  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
358  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
359  * display purposes, it is marked as such.
360  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
361  *                anded with the reference marking of pic
362  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
363  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
364  *         reference
365  */
366 static inline int unreference_pic(H264Context *h, H264Picture *pic, int refmask)
367 {
368     int i;
369     if (pic->reference &= refmask) {
370         return 0;
371     } else {
372         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
373             if(pic == h->delayed_pic[i]){
374                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
375                 break;
376             }
377         return 1;
378     }
379 }
380
381 /**
382  * Find a H264Picture in the short term reference list by frame number.
383  * @param frame_num frame number to search for
384  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
385  *            undefined if no picture found.
386  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
387  *                 frame number is found
388  */
389 static H264Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
390 {
391     int i;
392
393     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
394         H264Picture *pic = h->short_ref[i];
395         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
396             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
397         if (pic->frame_num == frame_num) {
398             *idx = i;
399             return pic;
400         }
401     }
402     return NULL;
403 }
404
405 /**
406  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
407  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
408  * to be valid. Other list entries are shifted down.
409  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
410  */
411 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
412 {
413     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
414     h->short_ref[i] = NULL;
415     if (--h->short_ref_count)
416         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
417                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(H264Picture*));
418 }
419
420 /**
421  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
422  */
423 static H264Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
424 {
425     H264Picture *pic;
426     int i;
427
428     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
429         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
430
431     pic = find_short(h, frame_num, &i);
432     if (pic) {
433         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
434             remove_short_at_index(h, i);
435     }
436
437     return pic;
438 }
439
440 /**
441  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
442  * that list.
443  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
444  */
445 static H264Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
446 {
447     H264Picture *pic;
448
449     pic = h->long_ref[i];
450     if (pic) {
451         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
452             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
453             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
454             h->long_ref[i]           = NULL;
455             h->long_ref_count--;
456         }
457     }
458
459     return pic;
460 }
461
462 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
463 {
464     int i;
465
466     for (i = 0; i < 16; i++) {
467         remove_long(h, i, 0);
468     }
469     assert(h->long_ref_count == 0);
470
471     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
472         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
473         h->short_ref[i] = NULL;
474     }
475     h->short_ref_count = 0;
476 }
477
478 /**
479  * print short term list
480  */
481 static void print_short_term(H264Context *h)
482 {
483     uint32_t i;
484     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
485         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
486         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
487             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
488             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
489                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
490         }
491     }
492 }
493
494 /**
495  * print long term list
496  */
497 static void print_long_term(H264Context *h)
498 {
499     uint32_t i;
500     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
501         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
502         for (i = 0; i < 16; i++) {
503             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
504             if (pic) {
505                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
506                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
507             }
508         }
509     }
510 }
511
512 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
513 {
514     int i;
515
516     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
517         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode)
518             return -1;
519     }
520
521     return 0;
522 }
523
524 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
525 {
526     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
527     int mmco_index = 0, i = 0;
528
529     assert(h->long_ref_count + h->short_ref_count <= h->ps.sps->ref_frame_count);
530
531     if (h->short_ref_count &&
532         h->long_ref_count + h->short_ref_count == h->ps.sps->ref_frame_count &&
533         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
534         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
535         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
536         mmco_index            = 1;
537         if (FIELD_PICTURE(h)) {
538             mmco[0].short_pic_num *= 2;
539             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
540             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
541             mmco_index             = 2;
542         }
543     }
544
545     if (first_slice) {
546         h->mmco_index = mmco_index;
547     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
548                (mmco_index != h->mmco_index ||
549                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
550         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
551                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d, %d]\n",
552                mmco_index, h->mmco_index, i);
553         return AVERROR_INVALIDDATA;
554     }
555     return 0;
556 }
557
558 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
559 {
560     int i, av_uninit(j);
561     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
562     H264Picture *av_uninit(pic);
563
564     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
565         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
566
567     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
568         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
569         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
570             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
571                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
572
573         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
574             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
575             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
576             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
577             if (!pic) {
578                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
579                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
580                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
581                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: unref short failure\n");
582                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
583                 }
584                 continue;
585             }
586         }
587
588         switch (mmco[i].opcode) {
589         case MMCO_SHORT2UNUSED:
590             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
591                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
592                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
593             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
594             break;
595         case MMCO_SHORT2LONG:
596                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
597                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
598
599                 remove_short_at_index(h, j);
600                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
601                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
602                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
603                     h->long_ref_count++;
604                 }
605             break;
606         case MMCO_LONG2UNUSED:
607             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
608             pic = h->long_ref[j];
609             if (pic) {
610                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
611             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
612                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
613             break;
614         case MMCO_LONG:
615                     // Comment below left from previous code as it is an interresting note.
616                     /* First field in pair is in short term list or
617                      * at a different long term index.
618                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
619                      * Report the problem and keep the pair where it is,
620                      * and mark this field valid.
621                      */
622             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr)
623                 remove_short_at_index(h, 0);
624
625             /* make sure the current picture is not already assigned as a long ref */
626             if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
627                 for (j = 0; j < FF_ARRAY_ELEMS(h->long_ref); j++) {
628                     if (h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr)
629                         remove_long(h, j, 0);
630                 }
631             }
632
633
634             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
635                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
636
637                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
638                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
639                 h->long_ref_count++;
640             }
641
642             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
643             current_ref_assigned = 1;
644             break;
645         case MMCO_SET_MAX_LONG:
646             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
647             // just remove the long term which index is greater than new max
648             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
649                 remove_long(h, j, 0);
650             }
651             break;
652         case MMCO_RESET:
653             while (h->short_ref_count) {
654                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
655             }
656             for (j = 0; j < 16; j++) {
657                 remove_long(h, j, 0);
658             }
659             h->frame_num  = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
660             h->mmco_reset = 1;
661             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
662             break;
663         default: assert(0);
664         }
665     }
666
667     if (!current_ref_assigned) {
668         /* Second field of complementary field pair; the first field of
669          * which is already referenced. If short referenced, it
670          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
671          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
672          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
673          */
674         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
675             /* Just mark the second field valid */
676             h->cur_pic_ptr->reference = PICT_FRAME;
677         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
678             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
679                                            "assignment for second field "
680                                            "in complementary field pair "
681                                            "(first field is long term)\n");
682             err = AVERROR_INVALIDDATA;
683         } else {
684             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
685             if (pic) {
686                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
687                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
688             }
689
690             if (h->short_ref_count)
691                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
692                         h->short_ref_count * sizeof(H264Picture*));
693
694             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
695             h->short_ref_count++;
696             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
697         }
698     }
699
700     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count -
701         (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) > h->ps.sps->ref_frame_count) {
702
703         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
704          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
705          * short_ref and long_ref buffers.
706          */
707         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
708                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
709                "corrupt input), discarding one\n",
710                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->ps.sps->ref_frame_count);
711         err = AVERROR_INVALIDDATA;
712
713         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
714             for (i = 0; i < 16; ++i)
715                 if (h->long_ref[i])
716                     break;
717
718             assert(i < 16);
719             remove_long(h, i, 0);
720         } else {
721             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
722             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
723         }
724     }
725
726     print_short_term(h);
727     print_long_term(h);
728     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
729 }
730
731 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
732                                    int first_slice)
733 {
734     int i, ret;
735     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
736     int mmco_index = 0;
737
738     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
739         skip_bits1(gb); // broken_link
740         if (get_bits1(gb)) {
741             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
742             mmco[0].long_arg = 0;
743             mmco_index       = 1;
744         }
745     } else {
746         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
747             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
748                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
749
750                 mmco[i].opcode = opcode;
751                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
752                     mmco[i].short_pic_num =
753                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb(gb) - 1) &
754                             (h->max_pic_num - 1);
755 #if 0
756                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
757                         !h->short_ref[mmco[i].short_pic_num]) {
758                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
759                                "illegal short ref in memory management control "
760                                "operation %d\n", mmco);
761                         return -1;
762                     }
763 #endif
764                 }
765                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
766                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
767                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
768                     if (long_arg >= 32 ||
769                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
770                                              long_arg == 16) &&
771                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
772                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
773                                "illegal long ref in memory management control "
774                                "operation %d\n", opcode);
775                         return -1;
776                     }
777                     mmco[i].long_arg = long_arg;
778                 }
779
780                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
781                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
782                            "illegal memory management control operation %d\n",
783                            opcode);
784                     return -1;
785                 }
786                 if (opcode == MMCO_END)
787                     break;
788             }
789             mmco_index = i;
790         } else {
791             if (first_slice) {
792                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
793                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
794                     return ret;
795             }
796             mmco_index = -1;
797         }
798     }
799
800     if (first_slice && mmco_index != -1) {
801         h->mmco_index = mmco_index;
802     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
803                (mmco_index != h->mmco_index ||
804                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index))) {
805         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
806                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
807                mmco_index, h->mmco_index);
808         return AVERROR_INVALIDDATA;
809     }
810
811     return 0;
812 }