Merge commit 'e0c16e4e3259cf50b5bac4c23bb6e517f397c74b'
[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 "libavutil/avassert.h"
29 #include "internal.h"
30 #include "avcodec.h"
31 #include "h264.h"
32 #include "golomb.h"
33 #include "mpegutils.h"
34
35 #include <assert.h>
36
37 #define COPY_PICTURE(dst, src) \
38 do {\
39     *(dst) = *(src);\
40     (dst)->f.extended_data = (dst)->f.data;\
41     (dst)->tf.f = &(dst)->f;\
42 } while (0)
43
44
45 static void pic_as_field(H264Picture *pic, const int parity){
46     int i;
47     for (i = 0; i < 4; ++i) {
48         if (parity == PICT_BOTTOM_FIELD)
49             pic->f.data[i] += pic->f.linesize[i];
50         pic->reference      = parity;
51         pic->f.linesize[i] *= 2;
52     }
53     pic->poc= pic->field_poc[parity == PICT_BOTTOM_FIELD];
54 }
55
56 static int split_field_copy(H264Picture *dest, H264Picture *src, int parity, int id_add)
57 {
58     int match = !!(src->reference & parity);
59
60     if (match) {
61         COPY_PICTURE(dest, src);
62         if (parity != PICT_FRAME) {
63             pic_as_field(dest, parity);
64             dest->pic_id *= 2;
65             dest->pic_id += id_add;
66         }
67     }
68
69     return match;
70 }
71
72 static int build_def_list(H264Picture *def, int def_len,
73                           H264Picture **in, int len, int is_long, int sel)
74 {
75     int  i[2] = { 0 };
76     int index = 0;
77
78     while (i[0] < len || i[1] < len) {
79         while (i[0] < len && !(in[i[0]] && (in[i[0]]->reference & sel)))
80             i[0]++;
81         while (i[1] < len && !(in[i[1]] && (in[i[1]]->reference & (sel ^ 3))))
82             i[1]++;
83         if (i[0] < len) {
84             av_assert0(index < def_len);
85             in[i[0]]->pic_id = is_long ? i[0] : in[i[0]]->frame_num;
86             split_field_copy(&def[index++], in[i[0]++], sel, 1);
87         }
88         if (i[1] < len) {
89             av_assert0(index < def_len);
90             in[i[1]]->pic_id = is_long ? i[1] : in[i[1]]->frame_num;
91             split_field_copy(&def[index++], in[i[1]++], sel ^ 3, 0);
92         }
93     }
94
95     return index;
96 }
97
98 static int add_sorted(H264Picture **sorted, H264Picture **src, int len, int limit, int dir)
99 {
100     int i, best_poc;
101     int out_i = 0;
102
103     for (;;) {
104         best_poc = dir ? INT_MIN : INT_MAX;
105
106         for (i = 0; i < len; i++) {
107             const int poc = src[i]->poc;
108             if (((poc > limit) ^ dir) && ((poc < best_poc) ^ dir)) {
109                 best_poc      = poc;
110                 sorted[out_i] = src[i];
111             }
112         }
113         if (best_poc == (dir ? INT_MIN : INT_MAX))
114             break;
115         limit = sorted[out_i++]->poc - dir;
116     }
117     return out_i;
118 }
119
120 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h)
121 {
122     int i, len;
123
124     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
125         H264Picture *sorted[32];
126         int cur_poc, list;
127         int lens[2];
128
129         if (FIELD_PICTURE(h))
130             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD];
131         else
132             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
133
134         for (list = 0; list < 2; list++) {
135             len  = add_sorted(sorted,       h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 1 ^ list);
136             len += add_sorted(sorted + len, h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 0 ^ list);
137             av_assert0(len <= 32);
138
139             len  = build_def_list(h->default_ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]),
140                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
141             len += build_def_list(h->default_ref_list[list] + len,
142                                   FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]) - len,
143                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
144             av_assert0(len <= 32);
145
146             if (len < h->ref_count[list])
147                 memset(&h->default_ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Picture) * (h->ref_count[list] - len));
148             lens[list] = len;
149         }
150
151         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
152             for (i = 0; i < lens[0] &&
153                         h->default_ref_list[0][i].f.buf[0]->buffer ==
154                         h->default_ref_list[1][i].f.buf[0]->buffer; i++);
155             if (i == lens[0]) {
156                 H264Picture tmp;
157                 COPY_PICTURE(&tmp, &h->default_ref_list[1][0]);
158                 COPY_PICTURE(&h->default_ref_list[1][0], &h->default_ref_list[1][1]);
159                 COPY_PICTURE(&h->default_ref_list[1][1], &tmp);
160             }
161         }
162     } else {
163         len  = build_def_list(h->default_ref_list[0], FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]),
164                               h->short_ref, h->short_ref_count, 0, h->picture_structure);
165         len += build_def_list(h->default_ref_list[0] + len,
166                               FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]) - len,
167                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
168         av_assert0(len <= 32);
169
170         if (len < h->ref_count[0])
171             memset(&h->default_ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Picture) * (h->ref_count[0] - len));
172     }
173 #ifdef TRACE
174     for (i = 0; i < h->ref_count[0]; i++) {
175         tprintf(h->avctx, "List0: %s fn:%d 0x%p\n",
176                 (h->default_ref_list[0][i].long_ref ? "LT" : "ST"),
177                 h->default_ref_list[0][i].pic_id,
178                 h->default_ref_list[0][i].f.data[0]);
179     }
180     if (h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
181         for (i = 0; i < h->ref_count[1]; i++) {
182             tprintf(h->avctx, "List1: %s fn:%d 0x%p\n",
183                     (h->default_ref_list[1][i].long_ref ? "LT" : "ST"),
184                     h->default_ref_list[1][i].pic_id,
185                     h->default_ref_list[1][i].f.data[0]);
186         }
187     }
188 #endif
189     return 0;
190 }
191
192 static void print_short_term(H264Context *h);
193 static void print_long_term(H264Context *h);
194
195 /**
196  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
197  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
198  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
199  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
200  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
201  *                      with pic_num
202  * @return frame number (short term) or long term index of picture
203  *         described by pic_num
204  */
205 static int pic_num_extract(H264Context *h, int pic_num, int *structure)
206 {
207     *structure = h->picture_structure;
208     if (FIELD_PICTURE(h)) {
209         if (!(pic_num & 1))
210             /* opposite field */
211             *structure ^= PICT_FRAME;
212         pic_num >>= 1;
213     }
214
215     return pic_num;
216 }
217
218 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h)
219 {
220     int list, index, pic_structure, i;
221
222     print_short_term(h);
223     print_long_term(h);
224
225     for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
226         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++)
227             COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][i], &h->default_ref_list[list][i]);
228
229         if (get_bits1(&h->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
230             int pred = h->curr_pic_num;
231
232             for (index = 0; ; index++) {
233                 unsigned int modification_of_pic_nums_idc = get_ue_golomb_31(&h->gb);
234                 unsigned int pic_id;
235                 int i;
236                 H264Picture *ref = NULL;
237
238                 if (modification_of_pic_nums_idc == 3)
239                     break;
240
241                 if (index >= h->ref_count[list]) {
242                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
243                     return -1;
244                 }
245
246                 switch (modification_of_pic_nums_idc) {
247                 case 0:
248                 case 1: {
249                     const unsigned int abs_diff_pic_num = get_ue_golomb(&h->gb) + 1;
250                     int frame_num;
251
252                     if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
253                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
254                                "abs_diff_pic_num overflow\n");
255                         return AVERROR_INVALIDDATA;
256                     }
257
258                     if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
259                         pred -= abs_diff_pic_num;
260                     else
261                         pred += abs_diff_pic_num;
262                     pred &= h->max_pic_num - 1;
263
264                     frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
265
266                     for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
267                         ref = h->short_ref[i];
268                         assert(ref->reference);
269                         assert(!ref->long_ref);
270                         if (ref->frame_num == frame_num &&
271                             (ref->reference & pic_structure))
272                             break;
273                     }
274                     if (i >= 0)
275                         ref->pic_id = pred;
276                     break;
277                 }
278                 case 2: {
279                     int long_idx;
280                     pic_id = get_ue_golomb(&h->gb); // long_term_pic_idx
281
282                     long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
283
284                     if (long_idx > 31) {
285                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
286                                "long_term_pic_idx overflow\n");
287                         return AVERROR_INVALIDDATA;
288                     }
289                     ref = h->long_ref[long_idx];
290                     assert(!(ref && !ref->reference));
291                     if (ref && (ref->reference & pic_structure)) {
292                         ref->pic_id = pic_id;
293                         assert(ref->long_ref);
294                         i = 0;
295                     } else {
296                         i = -1;
297                     }
298                     break;
299                 }
300                 default:
301                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
302                            "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
303                            modification_of_pic_nums_idc);
304                     return AVERROR_INVALIDDATA;
305                 }
306
307                 if (i < 0) {
308                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
309                            "reference picture missing during reorder\n");
310                     memset(&h->ref_list[list][index], 0, sizeof(H264Picture)); // FIXME
311                 } else {
312                     for (i = index; i + 1 < h->ref_count[list]; i++) {
313                         if (ref->long_ref == h->ref_list[list][i].long_ref &&
314                             ref->pic_id   == h->ref_list[list][i].pic_id)
315                             break;
316                     }
317                     for (; i > index; i--) {
318                         COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][i], &h->ref_list[list][i - 1]);
319                     }
320                     COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][index], ref);
321                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
322                         pic_as_field(&h->ref_list[list][index], pic_structure);
323                     }
324                 }
325             }
326         }
327     }
328     for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
329         for (index = 0; index < h->ref_count[list]; index++) {
330             if (   !h->ref_list[list][index].f.buf[0]
331                 || (!FIELD_PICTURE(h) && (h->ref_list[list][index].reference&3) != 3)) {
332                 int i;
333                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture, default is %d\n", h->default_ref_list[list][0].poc);
334                 for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->last_pocs); i++)
335                     h->last_pocs[i] = INT_MIN;
336                 if (h->default_ref_list[list][0].f.buf[0]
337                     && !(!FIELD_PICTURE(h) && (h->default_ref_list[list][0].reference&3) != 3))
338                     COPY_PICTURE(&h->ref_list[list][index], &h->default_ref_list[list][0]);
339                 else
340                     return -1;
341             }
342             av_assert0(av_buffer_get_ref_count(h->ref_list[list][index].f.buf[0]) > 0);
343         }
344     }
345
346     return 0;
347 }
348
349 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h)
350 {
351     int list, i, j;
352     for (list = 0; list < h->list_count; list++) {
353         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++) {
354             H264Picture *frame = &h->ref_list[list][i];
355             H264Picture *field = &h->ref_list[list][16 + 2 * i];
356             COPY_PICTURE(field, frame);
357             for (j = 0; j < 3; j++)
358                 field[0].f.linesize[j] <<= 1;
359             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
360             field[0].poc       = field[0].field_poc[0];
361             COPY_PICTURE(field + 1, field);
362             for (j = 0; j < 3; j++)
363                 field[1].f.data[j] += frame->f.linesize[j];
364             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
365             field[1].poc       = field[1].field_poc[1];
366
367             h->luma_weight[16 + 2 * i][list][0] = h->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][0] = h->luma_weight[i][list][0];
368             h->luma_weight[16 + 2 * i][list][1] = h->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][1] = h->luma_weight[i][list][1];
369             for (j = 0; j < 2; j++) {
370                 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];
371                 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];
372             }
373         }
374     }
375 }
376
377 /**
378  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
379  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
380  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
381  * display purposes, it is marked as such.
382  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
383  *                anded with the reference marking of pic
384  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
385  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
386  *         reference
387  */
388 static inline int unreference_pic(H264Context *h, H264Picture *pic, int refmask)
389 {
390     int i;
391     if (pic->reference &= refmask) {
392         return 0;
393     } else {
394         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
395             if(pic == h->delayed_pic[i]){
396                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
397                 break;
398             }
399         return 1;
400     }
401 }
402
403 /**
404  * Find a H264Picture in the short term reference list by frame number.
405  * @param frame_num frame number to search for
406  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
407  *            undefined if no picture found.
408  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
409  *                 frame number is found
410  */
411 static H264Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
412 {
413     int i;
414
415     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
416         H264Picture *pic = h->short_ref[i];
417         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
418             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
419         if (pic->frame_num == frame_num) {
420             *idx = i;
421             return pic;
422         }
423     }
424     return NULL;
425 }
426
427 /**
428  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
429  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
430  * to be valid. Other list entries are shifted down.
431  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
432  */
433 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
434 {
435     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
436     h->short_ref[i] = NULL;
437     if (--h->short_ref_count)
438         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
439                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(H264Picture*));
440 }
441
442 /**
443  *
444  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
445  */
446 static H264Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
447 {
448     H264Picture *pic;
449     int i;
450
451     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
452         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
453
454     pic = find_short(h, frame_num, &i);
455     if (pic) {
456         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
457             remove_short_at_index(h, i);
458     }
459
460     return pic;
461 }
462
463 /**
464  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
465  * that list.
466  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
467  */
468 static H264Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
469 {
470     H264Picture *pic;
471
472     pic = h->long_ref[i];
473     if (pic) {
474         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
475             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
476             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
477             h->long_ref[i]           = NULL;
478             h->long_ref_count--;
479         }
480     }
481
482     return pic;
483 }
484
485 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
486 {
487     int i;
488
489     for (i = 0; i < 16; i++) {
490         remove_long(h, i, 0);
491     }
492     assert(h->long_ref_count == 0);
493
494     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
495         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
496         h->short_ref[i] = NULL;
497     }
498     h->short_ref_count = 0;
499
500     memset(h->default_ref_list, 0, sizeof(h->default_ref_list));
501     memset(h->ref_list, 0, sizeof(h->ref_list));
502 }
503
504 /**
505  * print short term list
506  */
507 static void print_short_term(H264Context *h)
508 {
509     uint32_t i;
510     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
511         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
512         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
513             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
514             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d fn:%d poc:%d %p\n",
515                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f.data[0]);
516         }
517     }
518 }
519
520 /**
521  * print long term list
522  */
523 static void print_long_term(H264Context *h)
524 {
525     uint32_t i;
526     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
527         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
528         for (i = 0; i < 16; i++) {
529             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
530             if (pic) {
531                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d fn:%d poc:%d %p\n",
532                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f.data[0]);
533             }
534         }
535     }
536 }
537
538 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
539 {
540     int i;
541
542     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
543         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode) {
544             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "MMCO opcode [%d, %d] at %d mismatches between slices\n",
545                    mmco1[i].opcode, mmco2[i].opcode, i);
546             return -1;
547         }
548     }
549
550     return 0;
551 }
552
553 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
554 {
555     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
556     int mmco_index = 0, i = 0;
557
558     if (h->short_ref_count &&
559         h->long_ref_count + h->short_ref_count >= h->sps.ref_frame_count &&
560         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
561         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
562         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
563         mmco_index            = 1;
564         if (FIELD_PICTURE(h)) {
565             mmco[0].short_pic_num *= 2;
566             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
567             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
568             mmco_index             = 2;
569         }
570     }
571
572     if (first_slice) {
573         h->mmco_index = mmco_index;
574     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
575                (mmco_index != h->mmco_index ||
576                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
577         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
578                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
579                mmco_index, h->mmco_index);
580         return AVERROR_INVALIDDATA;
581     }
582     return 0;
583 }
584
585 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
586 {
587     int i, av_uninit(j);
588     int pps_count;
589     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
590     H264Picture *av_uninit(pic);
591
592     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
593         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
594
595     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
596         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
597         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
598             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
599                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
600
601         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
602             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
603             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
604             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
605             if (!pic) {
606                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
607                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
608                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
609                     av_log(h->avctx, h->short_ref_count ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short failure\n");
610                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
611                 }
612                 continue;
613             }
614         }
615
616         switch (mmco[i].opcode) {
617         case MMCO_SHORT2UNUSED:
618             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
619                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
620                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
621             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
622             break;
623         case MMCO_SHORT2LONG:
624                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
625                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
626
627                 remove_short_at_index(h, j);
628                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
629                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
630                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
631                     h->long_ref_count++;
632                 }
633             break;
634         case MMCO_LONG2UNUSED:
635             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
636             pic = h->long_ref[j];
637             if (pic) {
638                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
639             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
640                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
641             break;
642         case MMCO_LONG:
643                     // Comment below left from previous code as it is an interresting note.
644                     /* First field in pair is in short term list or
645                      * at a different long term index.
646                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
647                      * Report the problem and keep the pair where it is,
648                      * and mark this field valid.
649                      */
650             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
651                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to short and long at the same time\n");
652                 remove_short_at_index(h, 0);
653             }
654
655             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
656                 if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
657                     for(j=0; j<16; j++) {
658                         if(h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr) {
659                             remove_long(h, j, 0);
660                             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to 2 long term references\n");
661                         }
662                     }
663                 }
664                 av_assert0(!h->cur_pic_ptr->long_ref);
665                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
666
667                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
668                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
669                 h->long_ref_count++;
670             }
671
672             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
673             current_ref_assigned = 1;
674             break;
675         case MMCO_SET_MAX_LONG:
676             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
677             // just remove the long term which index is greater than new max
678             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
679                 remove_long(h, j, 0);
680             }
681             break;
682         case MMCO_RESET:
683             while (h->short_ref_count) {
684                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
685             }
686             for (j = 0; j < 16; j++) {
687                 remove_long(h, j, 0);
688             }
689             h->frame_num  = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
690             h->mmco_reset = 1;
691             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
692             for (j = 0; j < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; j++)
693                 h->last_pocs[j] = INT_MIN;
694             break;
695         default: assert(0);
696         }
697     }
698
699     if (!current_ref_assigned) {
700         /* Second field of complementary field pair; the first field of
701          * which is already referenced. If short referenced, it
702          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
703          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
704          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
705          */
706         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
707             /* Just mark the second field valid */
708             h->cur_pic_ptr->reference = PICT_FRAME;
709         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
710             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
711                                            "assignment for second field "
712                                            "in complementary field pair "
713                                            "(first field is long term)\n");
714             err = AVERROR_INVALIDDATA;
715         } else {
716             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
717             if (pic) {
718                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
719                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
720             }
721
722             if (h->short_ref_count)
723                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
724                         h->short_ref_count * sizeof(H264Picture*));
725
726             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
727             h->short_ref_count++;
728             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
729         }
730     }
731
732     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count > FFMAX(h->sps.ref_frame_count, 1)) {
733
734         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
735          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
736          * short_ref and long_ref buffers.
737          */
738         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
739                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
740                "corrupt input), discarding one\n",
741                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->sps.ref_frame_count);
742         err = AVERROR_INVALIDDATA;
743
744         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
745             for (i = 0; i < 16; ++i)
746                 if (h->long_ref[i])
747                     break;
748
749             assert(i < 16);
750             remove_long(h, i, 0);
751         } else {
752             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
753             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
754         }
755     }
756
757     for (i = 0; i<h->short_ref_count; i++) {
758         pic = h->short_ref[i];
759         if (pic->invalid_gap) {
760             int d = (h->cur_pic_ptr->frame_num - pic->frame_num) & ((1 << h->sps.log2_max_frame_num)-1);
761             if (d > h->sps.ref_frame_count)
762                 remove_short(h, pic->frame_num, 0);
763         }
764     }
765
766     print_short_term(h);
767     print_long_term(h);
768
769     pps_count = 0;
770     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->pps_buffers); i++)
771         pps_count += !!h->pps_buffers[i];
772
773     if (   err >= 0
774         && h->long_ref_count==0
775         && (h->short_ref_count<=2 || h->pps.ref_count[0] <= 1 && h->pps.ref_count[1] <= 1 && pps_count == 1)
776         && h->pps.ref_count[0]<=2 + (h->picture_structure != PICT_FRAME)
777         && h->cur_pic_ptr->f.pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I){
778         h->cur_pic_ptr->recovered |= 1;
779         if(!h->avctx->has_b_frames)
780             h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_SEI;
781     }
782
783     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
784 }
785
786 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
787                                    int first_slice)
788 {
789     int i, ret;
790     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = mmco_temp;
791     int mmco_index = 0;
792
793     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
794         skip_bits1(gb); // broken_link
795         if (get_bits1(gb)) {
796             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
797             mmco[0].long_arg = 0;
798             mmco_index       = 1;
799         }
800     } else {
801         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
802             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
803                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
804
805                 mmco[i].opcode = opcode;
806                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
807                     mmco[i].short_pic_num =
808                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb(gb) - 1) &
809                             (h->max_pic_num - 1);
810 #if 0
811                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
812                         h->short_ref[ mmco[i].short_pic_num ] == NULL){
813                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
814                                "illegal short ref in memory management control "
815                                "operation %d\n", mmco);
816                         return -1;
817                     }
818 #endif
819                 }
820                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
821                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
822                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
823                     if (long_arg >= 32 ||
824                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
825                                              long_arg == 16) &&
826                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
827                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
828                                "illegal long ref in memory management control "
829                                "operation %d\n", opcode);
830                         return -1;
831                     }
832                     mmco[i].long_arg = long_arg;
833                 }
834
835                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
836                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
837                            "illegal memory management control operation %d\n",
838                            opcode);
839                     return -1;
840                 }
841                 if (opcode == MMCO_END)
842                     break;
843             }
844             mmco_index = i;
845         } else {
846             if (first_slice) {
847                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
848                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
849                     return ret;
850             }
851             mmco_index = -1;
852         }
853     }
854
855     if (first_slice && mmco_index != -1) {
856         memcpy(h->mmco, mmco_temp, sizeof(h->mmco));
857         h->mmco_index = mmco_index;
858     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
859                (mmco_index != h->mmco_index ||
860                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index))) {
861         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
862                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
863                mmco_index, h->mmco_index);
864         return AVERROR_INVALIDDATA;
865     }
866
867     return 0;
868 }