Merge commit '4b1f5e5090abed6c618c8ba380cd7d28d140f867'
[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 #define COPY_PICTURE(dst, src) \
40 do {\
41     *(dst) = *(src);\
42     (dst)->f.extended_data = (dst)->f.data;\
43     (dst)->tf.f = &(dst)->f;\
44 } while (0)
45
46
47 static void pic_as_field(H264Picture *pic, const int parity){
48     int i;
49     for (i = 0; i < 4; ++i) {
50         if (parity == PICT_BOTTOM_FIELD)
51             pic->f.data[i] += pic->f.linesize[i];
52         pic->reference      = parity;
53         pic->f.linesize[i] *= 2;
54     }
55     pic->poc= pic->field_poc[parity == PICT_BOTTOM_FIELD];
56 }
57
58 static int split_field_copy(H264Picture *dest, H264Picture *src, int parity, int id_add)
59 {
60     int match = !!(src->reference & parity);
61
62     if (match) {
63         COPY_PICTURE(dest, src);
64         if (parity != PICT_FRAME) {
65             pic_as_field(dest, parity);
66             dest->pic_id *= 2;
67             dest->pic_id += id_add;
68         }
69     }
70
71     return match;
72 }
73
74 static int build_def_list(H264Picture *def, int def_len,
75                           H264Picture **in, int len, int is_long, int sel)
76 {
77     int  i[2] = { 0 };
78     int index = 0;
79
80     while (i[0] < len || i[1] < len) {
81         while (i[0] < len && !(in[i[0]] && (in[i[0]]->reference & sel)))
82             i[0]++;
83         while (i[1] < len && !(in[i[1]] && (in[i[1]]->reference & (sel ^ 3))))
84             i[1]++;
85         if (i[0] < len) {
86             av_assert0(index < def_len);
87             in[i[0]]->pic_id = is_long ? i[0] : in[i[0]]->frame_num;
88             split_field_copy(&def[index++], in[i[0]++], sel, 1);
89         }
90         if (i[1] < len) {
91             av_assert0(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 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h)
123 {
124     int i, len;
125
126     if (h->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             av_assert0(len <= 32);
140
141             len  = build_def_list(h->default_ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]),
142                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
143             len += build_def_list(h->default_ref_list[list] + len,
144                                   FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]) - len,
145                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
146             av_assert0(len <= 32);
147
148             if (len < h->ref_count[list])
149                 memset(&h->default_ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Picture) * (h->ref_count[list] - len));
150             lens[list] = len;
151         }
152
153         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
154             for (i = 0; i < lens[0] &&
155                         h->default_ref_list[0][i].f.buf[0]->buffer ==
156                         h->default_ref_list[1][i].f.buf[0]->buffer; i++);
157             if (i == lens[0]) {
158                 H264Picture tmp;
159                 COPY_PICTURE(&tmp, &h->default_ref_list[1][0]);
160                 COPY_PICTURE(&h->default_ref_list[1][0], &h->default_ref_list[1][1]);
161                 COPY_PICTURE(&h->default_ref_list[1][1], &tmp);
162             }
163         }
164     } else {
165         len  = build_def_list(h->default_ref_list[0], FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]),
166                               h->short_ref, h->short_ref_count, 0, h->picture_structure);
167         len += build_def_list(h->default_ref_list[0] + len,
168                               FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]) - len,
169                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
170         av_assert0(len <= 32);
171
172         if (len < h->ref_count[0])
173             memset(&h->default_ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Picture) * (h->ref_count[0] - len));
174     }
175 #ifdef TRACE
176     for (i = 0; i < h->ref_count[0]; i++) {
177         tprintf(h->avctx, "List0: %s fn:%d 0x%p\n",
178                 (h->default_ref_list[0][i].long_ref ? "LT" : "ST"),
179                 h->default_ref_list[0][i].pic_id,
180                 h->default_ref_list[0][i].f.data[0]);
181     }
182     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
183         for (i = 0; i < h->ref_count[1]; i++) {
184             tprintf(h->avctx, "List1: %s fn:%d 0x%p\n",
185                     (h->default_ref_list[1][i].long_ref ? "LT" : "ST"),
186                     h->default_ref_list[1][i].pic_id,
187                     h->default_ref_list[1][i].f.data[0]);
188         }
189     }
190 #endif
191     return 0;
192 }
193
194 static void print_short_term(H264Context *h);
195 static void print_long_term(H264Context *h);
196
197 /**
198  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
199  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
200  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
201  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
202  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
203  *                      with pic_num
204  * @return frame number (short term) or long term index of picture
205  *         described by pic_num
206  */
207 static int pic_num_extract(H264Context *h, int pic_num, int *structure)
208 {
209     *structure = h->picture_structure;
210     if (FIELD_PICTURE(h)) {
211         if (!(pic_num & 1))
212             /* opposite field */
213             *structure ^= PICT_FRAME;
214         pic_num >>= 1;
215     }
216
217     return pic_num;
218 }
219
220 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h)
221 {
222     int list, index, pic_structure, i;
223
224     print_short_term(h);
225     print_long_term(h);
226
227     for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
228         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++)
229             COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][i], &h->default_ref_list[list][i]);
230
231         if (get_bits1(&h->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
232             int pred = h->curr_pic_num;
233
234             for (index = 0; ; index++) {
235                 unsigned int modification_of_pic_nums_idc = get_ue_golomb_31(&h->gb);
236                 unsigned int pic_id;
237                 int i;
238                 H264Picture *ref = NULL;
239
240                 if (modification_of_pic_nums_idc == 3)
241                     break;
242
243                 if (index >= h->ref_count[list]) {
244                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
245                     return -1;
246                 }
247
248                 switch (modification_of_pic_nums_idc) {
249                 case 0:
250                 case 1: {
251                     const unsigned int abs_diff_pic_num = get_ue_golomb(&h->gb) + 1;
252                     int frame_num;
253
254                     if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
255                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
256                                "abs_diff_pic_num overflow\n");
257                         return AVERROR_INVALIDDATA;
258                     }
259
260                     if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
261                         pred -= abs_diff_pic_num;
262                     else
263                         pred += abs_diff_pic_num;
264                     pred &= h->max_pic_num - 1;
265
266                     frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
267
268                     for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
269                         ref = h->short_ref[i];
270                         assert(ref->reference);
271                         assert(!ref->long_ref);
272                         if (ref->frame_num == frame_num &&
273                             (ref->reference & pic_structure))
274                             break;
275                     }
276                     if (i >= 0)
277                         ref->pic_id = pred;
278                     break;
279                 }
280                 case 2: {
281                     int long_idx;
282                     pic_id = get_ue_golomb(&h->gb); // long_term_pic_idx
283
284                     long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
285
286                     if (long_idx > 31) {
287                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
288                                "long_term_pic_idx overflow\n");
289                         return AVERROR_INVALIDDATA;
290                     }
291                     ref = h->long_ref[long_idx];
292                     assert(!(ref && !ref->reference));
293                     if (ref && (ref->reference & pic_structure)) {
294                         ref->pic_id = pic_id;
295                         assert(ref->long_ref);
296                         i = 0;
297                     } else {
298                         i = -1;
299                     }
300                     break;
301                 }
302                 default:
303                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
304                            "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
305                            modification_of_pic_nums_idc);
306                     return AVERROR_INVALIDDATA;
307                 }
308
309                 if (i < 0) {
310                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
311                            "reference picture missing during reorder\n");
312                     memset(&h->ref_list[list][index], 0, sizeof(H264Picture)); // FIXME
313                 } else {
314                     for (i = index; i + 1 < h->ref_count[list]; i++) {
315                         if (ref->long_ref == h->ref_list[list][i].long_ref &&
316                             ref->pic_id   == h->ref_list[list][i].pic_id)
317                             break;
318                     }
319                     for (; i > index; i--) {
320                         COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][i], &h->ref_list[list][i - 1]);
321                     }
322                     COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][index], ref);
323                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
324                         pic_as_field(&h->ref_list[list][index], pic_structure);
325                     }
326                 }
327             }
328         }
329     }
330     for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
331         for (index = 0; index < h->ref_count[list]; index++) {
332             if (   !h->ref_list[list][index].f.buf[0]
333                 || (!FIELD_PICTURE(h) && (h->ref_list[list][index].reference&3) != 3)) {
334                 int i;
335                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture, default is %d\n", h->default_ref_list[list][0].poc);
336                 for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->last_pocs); i++)
337                     h->last_pocs[i] = INT_MIN;
338                 if (h->default_ref_list[list][0].f.buf[0]
339                     && !(!FIELD_PICTURE(h) && (h->default_ref_list[list][0].reference&3) != 3))
340                     COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][index], &h->default_ref_list[list][0]);
341                 else
342                     return -1;
343             }
344             av_assert0(av_buffer_get_ref_count(h->ref_list[list][index].f.buf[0]) > 0);
345         }
346     }
347
348     return 0;
349 }
350
351 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h)
352 {
353     int list, i, j;
354     for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
355         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++) {
356             H264Picture *frame = &h->ref_list[list][i];
357             H264Picture *field = &h->ref_list[list][16 + 2 * i];
358             COPY_PICTURE(field, frame);
359             for (j = 0; j < 3; j++)
360                 field[0].f.linesize[j] <<= 1;
361             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
362             field[0].poc       = field[0].field_poc[0];
363             COPY_PICTURE(field + 1, field);
364             for (j = 0; j < 3; j++)
365                 field[1].f.data[j] += frame->f.linesize[j];
366             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
367             field[1].poc       = field[1].field_poc[1];
368
369             h->luma_weight[16 + 2 * i][list][0] = h->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][0] = h->luma_weight[i][list][0];
370             h->luma_weight[16 + 2 * i][list][1] = h->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][1] = h->luma_weight[i][list][1];
371             for (j = 0; j < 2; j++) {
372                 h->chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][0] = h->chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][0] = h->chroma_weight[i][list][j][0];
373                 h->chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][1] = h->chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][1] = h->chroma_weight[i][list][j][1];
374             }
375         }
376     }
377 }
378
379 /**
380  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
381  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
382  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
383  * display purposes, it is marked as such.
384  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
385  *                anded with the reference marking of pic
386  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
387  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
388  *         reference
389  */
390 static inline int unreference_pic(H264Context *h, H264Picture *pic, int refmask)
391 {
392     int i;
393     if (pic->reference &= refmask) {
394         return 0;
395     } else {
396         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
397             if(pic == h->delayed_pic[i]){
398                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
399                 break;
400             }
401         return 1;
402     }
403 }
404
405 /**
406  * Find a H264Picture in the short term reference list by frame number.
407  * @param frame_num frame number to search for
408  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
409  *            undefined if no picture found.
410  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
411  *                 frame number is found
412  */
413 static H264Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
414 {
415     int i;
416
417     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
418         H264Picture *pic = h->short_ref[i];
419         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
420             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
421         if (pic->frame_num == frame_num) {
422             *idx = i;
423             return pic;
424         }
425     }
426     return NULL;
427 }
428
429 /**
430  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
431  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
432  * to be valid. Other list entries are shifted down.
433  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
434  */
435 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
436 {
437     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
438     h->short_ref[i] = NULL;
439     if (--h->short_ref_count)
440         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
441                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(H264Picture*));
442 }
443
444 /**
445  *
446  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
447  */
448 static H264Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
449 {
450     H264Picture *pic;
451     int i;
452
453     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
454         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
455
456     pic = find_short(h, frame_num, &i);
457     if (pic) {
458         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
459             remove_short_at_index(h, i);
460     }
461
462     return pic;
463 }
464
465 /**
466  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
467  * that list.
468  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
469  */
470 static H264Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
471 {
472     H264Picture *pic;
473
474     pic = h->long_ref[i];
475     if (pic) {
476         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
477             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
478             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
479             h->long_ref[i]           = NULL;
480             h->long_ref_count--;
481         }
482     }
483
484     return pic;
485 }
486
487 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
488 {
489     int i;
490
491     for (i = 0; i < 16; i++) {
492         remove_long(h, i, 0);
493     }
494     assert(h->long_ref_count == 0);
495
496     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
497         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
498         h->short_ref[i] = NULL;
499     }
500     h->short_ref_count = 0;
501
502     memset(h->default_ref_list, 0, sizeof(h->default_ref_list));
503     memset(h->ref_list, 0, sizeof(h->ref_list));
504 }
505
506 /**
507  * print short term list
508  */
509 static void print_short_term(H264Context *h)
510 {
511     uint32_t i;
512     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
513         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
514         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
515             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
516             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
517                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f.data[0]);
518         }
519     }
520 }
521
522 /**
523  * print long term list
524  */
525 static void print_long_term(H264Context *h)
526 {
527     uint32_t i;
528     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
529         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
530         for (i = 0; i < 16; i++) {
531             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
532             if (pic) {
533                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
534                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f.data[0]);
535             }
536         }
537     }
538 }
539
540 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
541 {
542     int i;
543
544     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
545         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode) {
546             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "MMCO opcode [%d, %d] at %d mismatches between slices\n",
547                    mmco1[i].opcode, mmco2[i].opcode, i);
548             return -1;
549         }
550     }
551
552     return 0;
553 }
554
555 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
556 {
557     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
558     int mmco_index = 0, i = 0;
559
560     if (h->short_ref_count &&
561         h->long_ref_count + h->short_ref_count >= h->sps.ref_frame_count &&
562         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
563         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
564         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
565         mmco_index            = 1;
566         if (FIELD_PICTURE(h)) {
567             mmco[0].short_pic_num *= 2;
568             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
569             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
570             mmco_index             = 2;
571         }
572     }
573
574     if (first_slice) {
575         h->mmco_index = mmco_index;
576     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
577                (mmco_index != h->mmco_index ||
578                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
579         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
580                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
581                mmco_index, h->mmco_index);
582         return AVERROR_INVALIDDATA;
583     }
584     return 0;
585 }
586
587 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
588 {
589     int i, av_uninit(j);
590     int pps_count;
591     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
592     H264Picture *av_uninit(pic);
593
594     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
595         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
596
597     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
598         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
599         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
600             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
601                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
602
603         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
604             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
605             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
606             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
607             if (!pic) {
608                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
609                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
610                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
611                     av_log(h->avctx, h->short_ref_count ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short failure\n");
612                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
613                 }
614                 continue;
615             }
616         }
617
618         switch (mmco[i].opcode) {
619         case MMCO_SHORT2UNUSED:
620             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
621                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
622                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
623             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
624             break;
625         case MMCO_SHORT2LONG:
626                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
627                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
628
629                 remove_short_at_index(h, j);
630                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
631                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
632                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
633                     h->long_ref_count++;
634                 }
635             break;
636         case MMCO_LONG2UNUSED:
637             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
638             pic = h->long_ref[j];
639             if (pic) {
640                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
641             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
642                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
643             break;
644         case MMCO_LONG:
645                     // Comment below left from previous code as it is an interresting note.
646                     /* First field in pair is in short term list or
647                      * at a different long term index.
648                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
649                      * Report the problem and keep the pair where it is,
650                      * and mark this field valid.
651                      */
652             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
653                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to short and long at the same time\n");
654                 remove_short_at_index(h, 0);
655             }
656
657             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
658                 if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
659                     for(j=0; j<16; j++) {
660                         if(h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr) {
661                             remove_long(h, j, 0);
662                             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to 2 long term references\n");
663                         }
664                     }
665                 }
666                 av_assert0(!h->cur_pic_ptr->long_ref);
667                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
668
669                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
670                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
671                 h->long_ref_count++;
672             }
673
674             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
675             current_ref_assigned = 1;
676             break;
677         case MMCO_SET_MAX_LONG:
678             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
679             // just remove the long term which index is greater than new max
680             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
681                 remove_long(h, j, 0);
682             }
683             break;
684         case MMCO_RESET:
685             while (h->short_ref_count) {
686                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
687             }
688             for (j = 0; j < 16; j++) {
689                 remove_long(h, j, 0);
690             }
691             h->frame_num  = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
692             h->mmco_reset = 1;
693             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
694             for (j = 0; j < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; j++)
695                 h->last_pocs[j] = INT_MIN;
696             break;
697         default: assert(0);
698         }
699     }
700
701     if (!current_ref_assigned) {
702         /* Second field of complementary field pair; the first field of
703          * which is already referenced. If short referenced, it
704          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
705          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
706          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
707          */
708         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
709             /* Just mark the second field valid */
710             h->cur_pic_ptr->reference = PICT_FRAME;
711         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
712             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
713                                            "assignment for second field "
714                                            "in complementary field pair "
715                                            "(first field is long term)\n");
716             err = AVERROR_INVALIDDATA;
717         } else {
718             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
719             if (pic) {
720                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
721                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
722             }
723
724             if (h->short_ref_count)
725                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
726                         h->short_ref_count * sizeof(H264Picture*));
727
728             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
729             h->short_ref_count++;
730             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
731         }
732     }
733
734     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count > FFMAX(h->sps.ref_frame_count, 1)) {
735
736         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
737          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
738          * short_ref and long_ref buffers.
739          */
740         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
741                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
742                "corrupt input), discarding one\n",
743                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->sps.ref_frame_count);
744         err = AVERROR_INVALIDDATA;
745
746         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
747             for (i = 0; i < 16; ++i)
748                 if (h->long_ref[i])
749                     break;
750
751             assert(i < 16);
752             remove_long(h, i, 0);
753         } else {
754             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
755             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
756         }
757     }
758
759     for (i = 0; i<h->short_ref_count; i++) {
760         pic = h->short_ref[i];
761         if (pic->invalid_gap) {
762             int d = (h->cur_pic_ptr->frame_num - pic->frame_num) & ((1 << h->sps.log2_max_frame_num)-1);
763             if (d > h->sps.ref_frame_count)
764                 remove_short(h, pic->frame_num, 0);
765         }
766     }
767
768     print_short_term(h);
769     print_long_term(h);
770
771     pps_count = 0;
772     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->pps_buffers); i++)
773         pps_count += !!h->pps_buffers[i];
774
775     if (   err >= 0
776         && h->long_ref_count==0
777         && (h->short_ref_count<=2 || h->pps.ref_count[0] <= 1 && h->pps.ref_count[1] <= 1 && pps_count == 1)
778         && h->pps.ref_count[0]<=2 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) + (2*!h->has_recovery_point)
779         && h->cur_pic_ptr->f.pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I){
780         h->cur_pic_ptr->recovered |= 1;
781         if(!h->avctx->has_b_frames)
782             h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_SEI;
783     }
784
785     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
786 }
787
788 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
789                                    int first_slice)
790 {
791     int i, ret;
792     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = mmco_temp;
793     int mmco_index = 0;
794
795     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
796         skip_bits1(gb); // broken_link
797         if (get_bits1(gb)) {
798             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
799             mmco[0].long_arg = 0;
800             mmco_index       = 1;
801         }
802     } else {
803         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
804             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
805                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
806
807                 mmco[i].opcode = opcode;
808                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
809                     mmco[i].short_pic_num =
810                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb(gb) - 1) &
811                             (h->max_pic_num - 1);
812 #if 0
813                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
814                         !h->short_ref[mmco[i].short_pic_num]) {
815                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
816                                "illegal short ref in memory management control "
817                                "operation %d\n", mmco);
818                         return -1;
819                     }
820 #endif
821                 }
822                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
823                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
824                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
825                     if (long_arg >= 32 ||
826                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
827                                              long_arg == 16) &&
828                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
829                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
830                                "illegal long ref in memory management control "
831                                "operation %d\n", opcode);
832                         return -1;
833                     }
834                     mmco[i].long_arg = long_arg;
835                 }
836
837                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
838                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
839                            "illegal memory management control operation %d\n",
840                            opcode);
841                     return -1;
842                 }
843                 if (opcode == MMCO_END)
844                     break;
845             }
846             mmco_index = i;
847         } else {
848             if (first_slice) {
849                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
850                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
851                     return ret;
852             }
853             mmco_index = -1;
854         }
855     }
856
857     if (first_slice && mmco_index != -1) {
858         memcpy(h->mmco, mmco_temp, sizeof(h->mmco));
859         h->mmco_index = mmco_index;
860     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
861                (mmco_index != h->mmco_index ||
862                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index))) {
863         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
864                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
865                mmco_index, h->mmco_index);
866         return AVERROR_INVALIDDATA;
867     }
868
869     return 0;
870 }