Merge commit '39ab2ea53121b9976a619cd545fbd3464b908696'
[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 / MPEG-4 part10  reference picture handling.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include <inttypes.h>
29
30 #include "libavutil/avassert.h"
31 #include "internal.h"
32 #include "avcodec.h"
33 #include "h264.h"
34 #include "golomb.h"
35 #include "mpegutils.h"
36
37 #include <assert.h>
38
39 static void pic_as_field(H264Ref *pic, const int parity)
40 {
41     int i;
42     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(pic->data); ++i) {
43         if (parity == PICT_BOTTOM_FIELD)
44             pic->data[i]   += pic->linesize[i];
45         pic->reference      = parity;
46         pic->linesize[i] *= 2;
47     }
48     pic->poc = pic->parent->field_poc[parity == PICT_BOTTOM_FIELD];
49 }
50
51 static void ref_from_h264pic(H264Ref *dst, H264Picture *src)
52 {
53     memcpy(dst->data,     src->f->data,     sizeof(dst->data));
54     memcpy(dst->linesize, src->f->linesize, sizeof(dst->linesize));
55     dst->reference = src->reference;
56     dst->poc       = src->poc;
57     dst->pic_id    = src->pic_id;
58     dst->parent = src;
59 }
60
61 static int split_field_copy(H264Ref *dest, H264Picture *src, int parity, int id_add)
62 {
63     int match = !!(src->reference & parity);
64
65     if (match) {
66         ref_from_h264pic(dest, src);
67         if (parity != PICT_FRAME) {
68             pic_as_field(dest, parity);
69             dest->pic_id *= 2;
70             dest->pic_id += id_add;
71         }
72     }
73
74     return match;
75 }
76
77 static int build_def_list(H264Ref *def, int def_len,
78                           H264Picture * const *in, int len, int is_long, int sel)
79 {
80     int  i[2] = { 0 };
81     int index = 0;
82
83     while (i[0] < len || i[1] < len) {
84         while (i[0] < len && !(in[i[0]] && (in[i[0]]->reference & sel)))
85             i[0]++;
86         while (i[1] < len && !(in[i[1]] && (in[i[1]]->reference & (sel ^ 3))))
87             i[1]++;
88         if (i[0] < len) {
89             av_assert0(index < def_len);
90             in[i[0]]->pic_id = is_long ? i[0] : in[i[0]]->frame_num;
91             split_field_copy(&def[index++], in[i[0]++], sel, 1);
92         }
93         if (i[1] < len) {
94             av_assert0(index < def_len);
95             in[i[1]]->pic_id = is_long ? i[1] : in[i[1]]->frame_num;
96             split_field_copy(&def[index++], in[i[1]++], sel ^ 3, 0);
97         }
98     }
99
100     return index;
101 }
102
103 static int add_sorted(H264Picture **sorted, H264Picture * const *src,
104                       int len, int limit, int dir)
105 {
106     int i, best_poc;
107     int out_i = 0;
108
109     for (;;) {
110         best_poc = dir ? INT_MIN : INT_MAX;
111
112         for (i = 0; i < len; i++) {
113             const int poc = src[i]->poc;
114             if (((poc > limit) ^ dir) && ((poc < best_poc) ^ dir)) {
115                 best_poc      = poc;
116                 sorted[out_i] = src[i];
117             }
118         }
119         if (best_poc == (dir ? INT_MIN : INT_MAX))
120             break;
121         limit = sorted[out_i++]->poc - dir;
122     }
123     return out_i;
124 }
125
126 static int mismatches_ref(const H264Context *h, const H264Picture *pic)
127 {
128     const AVFrame *f = pic->f;
129     return (h->cur_pic_ptr->f->width  != f->width ||
130             h->cur_pic_ptr->f->height != f->height ||
131             h->cur_pic_ptr->f->format != f->format);
132 }
133
134 static void h264_initialise_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
135 {
136     int i, len;
137     int j;
138
139     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
140         H264Picture *sorted[32];
141         int cur_poc, list;
142         int lens[2];
143
144         if (FIELD_PICTURE(h))
145             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD];
146         else
147             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
148
149         for (list = 0; list < 2; list++) {
150             len  = add_sorted(sorted,       h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 1 ^ list);
151             len += add_sorted(sorted + len, h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 0 ^ list);
152             av_assert0(len <= 32);
153
154             len  = build_def_list(sl->ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
155                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
156             len += build_def_list(sl->ref_list[list] + len,
157                                   FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
158                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
159             av_assert0(len <= 32);
160
161             if (len < sl->ref_count[list])
162                 memset(&sl->ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[list] - len));
163             lens[list] = len;
164         }
165
166         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
167             for (i = 0; i < lens[0] &&
168                         sl->ref_list[0][i].parent->f->buf[0]->buffer ==
169                         sl->ref_list[1][i].parent->f->buf[0]->buffer; i++);
170             if (i == lens[0]) {
171                 FFSWAP(H264Ref, sl->ref_list[1][0], sl->ref_list[1][1]);
172             }
173         }
174     } else {
175         len  = build_def_list(sl->ref_list[0], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
176                               h->short_ref, h->short_ref_count, 0, h->picture_structure);
177         len += build_def_list(sl->ref_list[0] + len,
178                               FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
179                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
180         av_assert0(len <= 32);
181
182         if (len < sl->ref_count[0])
183             memset(&sl->ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[0] - len));
184     }
185 #ifdef TRACE
186     for (i = 0; i < sl->ref_count[0]; i++) {
187         ff_tlog(h->avctx, "List0: %s fn:%d 0x%p\n",
188                 (sl->ref_list[0][i].parent ? (sl->ref_list[0][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "??"),
189                 sl->ref_list[0][i].pic_id,
190                 sl->ref_list[0][i].data[0]);
191     }
192     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
193         for (i = 0; i < sl->ref_count[1]; i++) {
194             ff_tlog(h->avctx, "List1: %s fn:%d 0x%p\n",
195                     (sl->ref_list[1][i].parent ? (sl->ref_list[1][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "??"),
196                     sl->ref_list[1][i].pic_id,
197                     sl->ref_list[1][i].data[0]);
198         }
199     }
200 #endif
201
202     for (j = 0; j<1+(sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B); j++) {
203         for (i = 0; i < sl->ref_count[j]; i++) {
204             if (sl->ref_list[j][i].parent) {
205                 if (mismatches_ref(h, sl->ref_list[j][i].parent)) {
206                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Discarding mismatching reference\n");
207                     memset(&sl->ref_list[j][i], 0, sizeof(sl->ref_list[j][i]));
208                 }
209             }
210         }
211     }
212     for (i = 0; i < sl->list_count; i++)
213         h->default_ref[i] = sl->ref_list[i][0];
214 }
215
216 /**
217  * print short term list
218  */
219 static void print_short_term(const H264Context *h)
220 {
221     uint32_t i;
222     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
223         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
224         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
225             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
226             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
227                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
228         }
229     }
230 }
231
232 /**
233  * print long term list
234  */
235 static void print_long_term(const H264Context *h)
236 {
237     uint32_t i;
238     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
239         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
240         for (i = 0; i < 16; i++) {
241             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
242             if (pic) {
243                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
244                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
245             }
246         }
247     }
248 }
249
250 /**
251  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
252  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
253  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
254  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
255  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
256  *                      with pic_num
257  * @return frame number (short term) or long term index of picture
258  *         described by pic_num
259  */
260 static int pic_num_extract(const H264Context *h, int pic_num, int *structure)
261 {
262     *structure = h->picture_structure;
263     if (FIELD_PICTURE(h)) {
264         if (!(pic_num & 1))
265             /* opposite field */
266             *structure ^= PICT_FRAME;
267         pic_num >>= 1;
268     }
269
270     return pic_num;
271 }
272
273 static void h264_fill_mbaff_ref_list(H264SliceContext *sl)
274 {
275     int list, i, j;
276     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
277         for (i = 0; i < sl->ref_count[list]; i++) {
278             H264Ref *frame = &sl->ref_list[list][i];
279             H264Ref *field = &sl->ref_list[list][16 + 2 * i];
280
281             field[0] = *frame;
282
283             for (j = 0; j < 3; j++)
284                 field[0].linesize[j] <<= 1;
285             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
286             field[0].poc       = field[0].parent->field_poc[0];
287
288             field[1] = field[0];
289
290             for (j = 0; j < 3; j++)
291                 field[1].data[j] += frame->parent->f->linesize[j];
292             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
293             field[1].poc       = field[1].parent->field_poc[1];
294         }
295     }
296 }
297
298 int ff_h264_build_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
299 {
300     int list, index, pic_structure;
301
302     print_short_term(h);
303     print_long_term(h);
304
305     h264_initialise_ref_list(h, sl);
306
307     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
308         int pred = h->curr_pic_num;
309
310         for (index = 0; index < sl->nb_ref_modifications[list]; index++) {
311             unsigned int modification_of_pic_nums_idc = sl->ref_modifications[list][index].op;
312             unsigned int                          val = sl->ref_modifications[list][index].val;
313             unsigned int pic_id;
314             int i;
315             H264Picture *ref = NULL;
316
317             switch (modification_of_pic_nums_idc) {
318             case 0:
319             case 1: {
320                 const unsigned int abs_diff_pic_num = val + 1;
321                 int frame_num;
322
323                 if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
324                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
325                            "abs_diff_pic_num overflow\n");
326                     return AVERROR_INVALIDDATA;
327                 }
328
329                 if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
330                     pred -= abs_diff_pic_num;
331                 else
332                     pred += abs_diff_pic_num;
333                 pred &= h->max_pic_num - 1;
334
335                 frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
336
337                 for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
338                     ref = h->short_ref[i];
339                     assert(ref->reference);
340                     assert(!ref->long_ref);
341                     if (ref->frame_num == frame_num &&
342                         (ref->reference & pic_structure))
343                         break;
344                 }
345                 if (i >= 0)
346                     ref->pic_id = pred;
347                 break;
348             }
349             case 2: {
350                 int long_idx;
351                 pic_id = val; // long_term_pic_idx
352
353                 long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
354
355                 if (long_idx > 31U) {
356                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
357                            "long_term_pic_idx overflow\n");
358                     return AVERROR_INVALIDDATA;
359                 }
360                 ref = h->long_ref[long_idx];
361                 assert(!(ref && !ref->reference));
362                 if (ref && (ref->reference & pic_structure)) {
363                     ref->pic_id = pic_id;
364                     assert(ref->long_ref);
365                     i = 0;
366                 } else {
367                     i = -1;
368                 }
369                 break;
370             }
371             }
372
373             if (i < 0) {
374                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
375                        "reference picture missing during reorder\n");
376                 memset(&sl->ref_list[list][index], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0])); // FIXME
377             } else {
378                 for (i = index; i + 1 < sl->ref_count[list]; i++) {
379                     if (sl->ref_list[list][i].parent &&
380                         ref->long_ref == sl->ref_list[list][i].parent->long_ref &&
381                         ref->pic_id   == sl->ref_list[list][i].pic_id)
382                         break;
383                 }
384                 for (; i > index; i--) {
385                     sl->ref_list[list][i] = sl->ref_list[list][i - 1];
386                 }
387                 ref_from_h264pic(&sl->ref_list[list][index], ref);
388                 if (FIELD_PICTURE(h)) {
389                     pic_as_field(&sl->ref_list[list][index], pic_structure);
390                 }
391             }
392         }
393     }
394     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
395         for (index = 0; index < sl->ref_count[list]; index++) {
396             if (   !sl->ref_list[list][index].parent
397                 || (!FIELD_PICTURE(h) && (sl->ref_list[list][index].reference&3) != 3)) {
398                 int i;
399                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture, default is %d\n", h->default_ref[list].poc);
400                 for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->last_pocs); i++)
401                     h->last_pocs[i] = INT_MIN;
402                 if (h->default_ref[list].parent
403                     && !(!FIELD_PICTURE(h) && (h->default_ref[list].reference&3) != 3))
404                     sl->ref_list[list][index] = h->default_ref[list];
405                 else
406                     return -1;
407             }
408             av_assert0(av_buffer_get_ref_count(sl->ref_list[list][index].parent->f->buf[0]) > 0);
409         }
410     }
411
412     if (FRAME_MBAFF(h))
413         h264_fill_mbaff_ref_list(sl);
414
415     return 0;
416 }
417
418 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
419 {
420     int list, index;
421
422     sl->nb_ref_modifications[0] = 0;
423     sl->nb_ref_modifications[1] = 0;
424
425     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
426         if (!get_bits1(&sl->gb))    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
427             continue;
428
429         for (index = 0; ; index++) {
430             unsigned int op = get_ue_golomb_31(&sl->gb);
431
432             if (op == 3)
433                 break;
434
435             if (index >= sl->ref_count[list]) {
436                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
437                 return AVERROR_INVALIDDATA;
438             } else if (op > 2) {
439                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
440                        "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
441                        op);
442                 return AVERROR_INVALIDDATA;
443             }
444             sl->ref_modifications[list][index].val = get_ue_golomb_long(&sl->gb);
445             sl->ref_modifications[list][index].op  = op;
446             sl->nb_ref_modifications[list]++;
447         }
448     }
449
450     return 0;
451 }
452
453 /**
454  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
455  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
456  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
457  * display purposes, it is marked as such.
458  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
459  *                anded with the reference marking of pic
460  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
461  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
462  *         reference
463  */
464 static inline int unreference_pic(H264Context *h, H264Picture *pic, int refmask)
465 {
466     int i;
467     if (pic->reference &= refmask) {
468         return 0;
469     } else {
470         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
471             if(pic == h->delayed_pic[i]){
472                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
473                 break;
474             }
475         return 1;
476     }
477 }
478
479 /**
480  * Find a H264Picture in the short term reference list by frame number.
481  * @param frame_num frame number to search for
482  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
483  *            undefined if no picture found.
484  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
485  *                 frame number is found
486  */
487 static H264Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
488 {
489     int i;
490
491     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
492         H264Picture *pic = h->short_ref[i];
493         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
494             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
495         if (pic->frame_num == frame_num) {
496             *idx = i;
497             return pic;
498         }
499     }
500     return NULL;
501 }
502
503 /**
504  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
505  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
506  * to be valid. Other list entries are shifted down.
507  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
508  */
509 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
510 {
511     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
512     h->short_ref[i] = NULL;
513     if (--h->short_ref_count)
514         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
515                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(H264Picture*));
516 }
517
518 /**
519  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
520  */
521 static H264Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
522 {
523     H264Picture *pic;
524     int i;
525
526     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
527         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
528
529     pic = find_short(h, frame_num, &i);
530     if (pic) {
531         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
532             remove_short_at_index(h, i);
533     }
534
535     return pic;
536 }
537
538 /**
539  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
540  * that list.
541  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
542  */
543 static H264Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
544 {
545     H264Picture *pic;
546
547     pic = h->long_ref[i];
548     if (pic) {
549         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
550             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
551             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
552             h->long_ref[i]           = NULL;
553             h->long_ref_count--;
554         }
555     }
556
557     return pic;
558 }
559
560 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
561 {
562     int i;
563
564     for (i = 0; i < 16; i++) {
565         remove_long(h, i, 0);
566     }
567     assert(h->long_ref_count == 0);
568
569     if (h->short_ref_count && !h->last_pic_for_ec.f->data[0]) {
570         ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
571         if (h->short_ref[0]->f->buf[0])
572             ff_h264_ref_picture(h, &h->last_pic_for_ec, h->short_ref[0]);
573     }
574
575     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
576         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
577         h->short_ref[i] = NULL;
578     }
579     h->short_ref_count = 0;
580
581     memset(h->default_ref, 0, sizeof(h->default_ref));
582     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++) {
583         H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[i];
584         sl->list_count = sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
585         memset(sl->ref_list, 0, sizeof(sl->ref_list));
586     }
587 }
588
589 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
590 {
591     int i;
592
593     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
594         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode) {
595             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "MMCO opcode [%d, %d] at %d mismatches between slices\n",
596                    mmco1[i].opcode, mmco2[i].opcode, i);
597             return -1;
598         }
599     }
600
601     return 0;
602 }
603
604 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
605 {
606     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
607     int nb_mmco = 0, i = 0;
608
609     if (h->short_ref_count &&
610         h->long_ref_count + h->short_ref_count >= h->ps.sps->ref_frame_count &&
611         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
612         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
613         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
614         nb_mmco               = 1;
615         if (FIELD_PICTURE(h)) {
616             mmco[0].short_pic_num *= 2;
617             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
618             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
619             nb_mmco                = 2;
620         }
621     }
622
623     if (first_slice) {
624         h->nb_mmco = nb_mmco;
625     } else if (!first_slice && nb_mmco >= 0 &&
626                (nb_mmco != h->nb_mmco ||
627                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, nb_mmco)))) {
628         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
629                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
630                nb_mmco, h->nb_mmco);
631         return AVERROR_INVALIDDATA;
632     }
633     return 0;
634 }
635
636 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
637 {
638     int i, av_uninit(j);
639     int pps_ref_count[2] = {0};
640     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
641     H264Picture *av_uninit(pic);
642
643     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
644         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
645
646     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
647         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
648         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
649             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
650                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
651
652         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
653             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
654             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
655             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
656             if (!pic) {
657                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
658                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
659                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
660                     av_log(h->avctx, h->short_ref_count ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short failure\n");
661                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
662                 }
663                 continue;
664             }
665         }
666
667         switch (mmco[i].opcode) {
668         case MMCO_SHORT2UNUSED:
669             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
670                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
671                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
672             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
673             break;
674         case MMCO_SHORT2LONG:
675                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
676                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
677
678                 remove_short_at_index(h, j);
679                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
680                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
681                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
682                     h->long_ref_count++;
683                 }
684             break;
685         case MMCO_LONG2UNUSED:
686             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
687             pic = h->long_ref[j];
688             if (pic) {
689                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
690             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
691                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
692             break;
693         case MMCO_LONG:
694                     // Comment below left from previous code as it is an interesting note.
695                     /* First field in pair is in short term list or
696                      * at a different long term index.
697                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
698                      * Report the problem and keep the pair where it is,
699                      * and mark this field valid.
700                      */
701             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
702                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to short and long at the same time\n");
703                 remove_short_at_index(h, 0);
704             }
705
706             /* make sure the current picture is not already assigned as a long ref */
707             if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
708                 for (j = 0; j < FF_ARRAY_ELEMS(h->long_ref); j++) {
709                     if (h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr) {
710                         if (j != mmco[i].long_arg)
711                             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to 2 long term references\n");
712                         remove_long(h, j, 0);
713                     }
714                 }
715             }
716
717             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
718                 av_assert0(!h->cur_pic_ptr->long_ref);
719                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
720
721                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
722                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
723                 h->long_ref_count++;
724             }
725
726             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
727             current_ref_assigned = 1;
728             break;
729         case MMCO_SET_MAX_LONG:
730             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
731             // just remove the long term which index is greater than new max
732             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
733                 remove_long(h, j, 0);
734             }
735             break;
736         case MMCO_RESET:
737             while (h->short_ref_count) {
738                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
739             }
740             for (j = 0; j < 16; j++) {
741                 remove_long(h, j, 0);
742             }
743             h->poc.frame_num = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
744             h->mmco_reset = 1;
745             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
746             for (j = 0; j < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; j++)
747                 h->last_pocs[j] = INT_MIN;
748             break;
749         default: assert(0);
750         }
751     }
752
753     if (!current_ref_assigned) {
754         /* Second field of complementary field pair; the first field of
755          * which is already referenced. If short referenced, it
756          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
757          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
758          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
759          */
760         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
761             /* Just mark the second field valid */
762             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
763         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
764             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
765                                            "assignment for second field "
766                                            "in complementary field pair "
767                                            "(first field is long term)\n");
768             err = AVERROR_INVALIDDATA;
769         } else {
770             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
771             if (pic) {
772                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
773                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
774             }
775
776             if (h->short_ref_count)
777                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
778                         h->short_ref_count * sizeof(H264Picture*));
779
780             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
781             h->short_ref_count++;
782             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
783         }
784     }
785
786     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count > FFMAX(h->ps.sps->ref_frame_count, 1)) {
787
788         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
789          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
790          * short_ref and long_ref buffers.
791          */
792         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
793                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
794                "corrupt input), discarding one\n",
795                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->ps.sps->ref_frame_count);
796         err = AVERROR_INVALIDDATA;
797
798         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
799             for (i = 0; i < 16; ++i)
800                 if (h->long_ref[i])
801                     break;
802
803             assert(i < 16);
804             remove_long(h, i, 0);
805         } else {
806             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
807             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
808         }
809     }
810
811     for (i = 0; i<h->short_ref_count; i++) {
812         pic = h->short_ref[i];
813         if (pic->invalid_gap) {
814             int d = av_mod_uintp2(h->cur_pic_ptr->frame_num - pic->frame_num, h->ps.sps->log2_max_frame_num);
815             if (d > h->ps.sps->ref_frame_count)
816                 remove_short(h, pic->frame_num, 0);
817         }
818     }
819
820     print_short_term(h);
821     print_long_term(h);
822
823     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->ps.pps_list); i++) {
824         if (h->ps.pps_list[i]) {
825             const PPS *pps = (const PPS *)h->ps.pps_list[i]->data;
826             pps_ref_count[0] = FFMAX(pps_ref_count[0], pps->ref_count[0]);
827             pps_ref_count[1] = FFMAX(pps_ref_count[1], pps->ref_count[1]);
828         }
829     }
830
831     if (   err >= 0
832         && h->long_ref_count==0
833         && (   h->short_ref_count<=2
834             || pps_ref_count[0] <= 1 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) && pps_ref_count[1] <= 1)
835         && pps_ref_count[0]<=2 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) + (2*!h->has_recovery_point)
836         && h->cur_pic_ptr->f->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I){
837         h->cur_pic_ptr->recovered |= 1;
838         if(!h->avctx->has_b_frames)
839             h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_SEI;
840     }
841
842     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
843 }
844
845 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
846                                    int first_slice)
847 {
848     int i, ret;
849     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = mmco_temp;
850     int nb_mmco = 0;
851
852     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
853         skip_bits1(gb); // broken_link
854         if (get_bits1(gb)) {
855             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
856             mmco[0].long_arg = 0;
857             nb_mmco          = 1;
858         }
859     } else {
860         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
861             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
862                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
863
864                 mmco[i].opcode = opcode;
865                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
866                     mmco[i].short_pic_num =
867                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb_long(gb) - 1) &
868                             (h->max_pic_num - 1);
869 #if 0
870                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
871                         !h->short_ref[mmco[i].short_pic_num]) {
872                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
873                                "illegal short ref in memory management control "
874                                "operation %d\n", mmco);
875                         return -1;
876                     }
877 #endif
878                 }
879                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
880                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
881                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
882                     if (long_arg >= 32 ||
883                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
884                                              long_arg == 16) &&
885                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
886                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
887                                "illegal long ref in memory management control "
888                                "operation %d\n", opcode);
889                         return -1;
890                     }
891                     mmco[i].long_arg = long_arg;
892                 }
893
894                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
895                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
896                            "illegal memory management control operation %d\n",
897                            opcode);
898                     return -1;
899                 }
900                 if (opcode == MMCO_END)
901                     break;
902             }
903             nb_mmco = i;
904         } else {
905             if (first_slice) {
906                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
907                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
908                     return ret;
909             }
910             nb_mmco = -1;
911         }
912     }
913
914     if (first_slice && nb_mmco != -1) {
915         memcpy(h->mmco, mmco_temp, sizeof(h->mmco));
916         h->nb_mmco = nb_mmco;
917     } else if (!first_slice && nb_mmco >= 0 &&
918                (nb_mmco != h->nb_mmco ||
919                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, nb_mmco))) {
920         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
921                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
922                nb_mmco, h->nb_mmco);
923         return AVERROR_INVALIDDATA;
924     }
925
926     return 0;
927 }