avcodec/h264dec: be more explicit in handling container cropping
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264dec.h
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... encoder/decoder
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 codec.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #ifndef AVCODEC_H264DEC_H
29 #define AVCODEC_H264DEC_H
30
31 #include "libavutil/buffer.h"
32 #include "libavutil/intreadwrite.h"
33 #include "libavutil/thread.h"
34
35 #include "cabac.h"
36 #include "error_resilience.h"
37 #include "h264_parse.h"
38 #include "h264_ps.h"
39 #include "h264_sei.h"
40 #include "h2645_parse.h"
41 #include "h264chroma.h"
42 #include "h264dsp.h"
43 #include "h264pred.h"
44 #include "h264qpel.h"
45 #include "internal.h"
46 #include "mpegutils.h"
47 #include "parser.h"
48 #include "qpeldsp.h"
49 #include "rectangle.h"
50 #include "videodsp.h"
51
52 #define H264_MAX_PICTURE_COUNT 36
53
54 #define MAX_MMCO_COUNT         66
55
56 #define MAX_DELAYED_PIC_COUNT  16
57
58 /* Compiling in interlaced support reduces the speed
59  * of progressive decoding by about 2%. */
60 #define ALLOW_INTERLACE
61
62 #define FMO 0
63
64 /**
65  * The maximum number of slices supported by the decoder.
66  * must be a power of 2
67  */
68 #define MAX_SLICES 32
69
70 #ifdef ALLOW_INTERLACE
71 #define MB_MBAFF(h)    (h)->mb_mbaff
72 #define MB_FIELD(sl)  (sl)->mb_field_decoding_flag
73 #define FRAME_MBAFF(h) (h)->mb_aff_frame
74 #define FIELD_PICTURE(h) ((h)->picture_structure != PICT_FRAME)
75 #define LEFT_MBS 2
76 #define LTOP     0
77 #define LBOT     1
78 #define LEFT(i)  (i)
79 #else
80 #define MB_MBAFF(h)      0
81 #define MB_FIELD(sl)     0
82 #define FRAME_MBAFF(h)   0
83 #define FIELD_PICTURE(h) 0
84 #undef  IS_INTERLACED
85 #define IS_INTERLACED(mb_type) 0
86 #define LEFT_MBS 1
87 #define LTOP     0
88 #define LBOT     0
89 #define LEFT(i)  0
90 #endif
91 #define FIELD_OR_MBAFF_PICTURE(h) (FRAME_MBAFF(h) || FIELD_PICTURE(h))
92
93 #ifndef CABAC
94 #define CABAC(h) (h)->ps.pps->cabac
95 #endif
96
97 #define CHROMA(h)    ((h)->ps.sps->chroma_format_idc)
98 #define CHROMA422(h) ((h)->ps.sps->chroma_format_idc == 2)
99 #define CHROMA444(h) ((h)->ps.sps->chroma_format_idc == 3)
100
101 #define MB_TYPE_REF0       MB_TYPE_ACPRED // dirty but it fits in 16 bit
102 #define MB_TYPE_8x8DCT     0x01000000
103 #define IS_REF0(a)         ((a) & MB_TYPE_REF0)
104 #define IS_8x8DCT(a)       ((a) & MB_TYPE_8x8DCT)
105
106 /**
107  * Memory management control operation opcode.
108  */
109 typedef enum MMCOOpcode {
110     MMCO_END = 0,
111     MMCO_SHORT2UNUSED,
112     MMCO_LONG2UNUSED,
113     MMCO_SHORT2LONG,
114     MMCO_SET_MAX_LONG,
115     MMCO_RESET,
116     MMCO_LONG,
117 } MMCOOpcode;
118
119 /**
120  * Memory management control operation.
121  */
122 typedef struct MMCO {
123     MMCOOpcode opcode;
124     int short_pic_num;  ///< pic_num without wrapping (pic_num & max_pic_num)
125     int long_arg;       ///< index, pic_num, or num long refs depending on opcode
126 } MMCO;
127
128 typedef struct H264Picture {
129     AVFrame *f;
130     ThreadFrame tf;
131
132     AVBufferRef *qscale_table_buf;
133     int8_t *qscale_table;
134
135     AVBufferRef *motion_val_buf[2];
136     int16_t (*motion_val[2])[2];
137
138     AVBufferRef *mb_type_buf;
139     uint32_t *mb_type;
140
141     AVBufferRef *hwaccel_priv_buf;
142     void *hwaccel_picture_private; ///< hardware accelerator private data
143
144     AVBufferRef *ref_index_buf[2];
145     int8_t *ref_index[2];
146
147     int field_poc[2];       ///< top/bottom POC
148     int poc;                ///< frame POC
149     int frame_num;          ///< frame_num (raw frame_num from slice header)
150     int mmco_reset;         /**< MMCO_RESET set this 1. Reordering code must
151                                  not mix pictures before and after MMCO_RESET. */
152     int pic_id;             /**< pic_num (short -> no wrap version of pic_num,
153                                  pic_num & max_pic_num; long -> long_pic_num) */
154     int long_ref;           ///< 1->long term reference 0->short term reference
155     int ref_poc[2][2][32];  ///< POCs of the frames/fields used as reference (FIXME need per slice)
156     int ref_count[2][2];    ///< number of entries in ref_poc         (FIXME need per slice)
157     int mbaff;              ///< 1 -> MBAFF frame 0-> not MBAFF
158     int field_picture;      ///< whether or not picture was encoded in separate fields
159
160     int reference;
161     int recovered;          ///< picture at IDR or recovery point + recovery count
162     int invalid_gap;
163     int sei_recovery_frame_cnt;
164
165     int crop;
166     int crop_left;
167     int crop_top;
168 } H264Picture;
169
170 typedef struct H264Ref {
171     uint8_t *data[3];
172     int linesize[3];
173
174     int reference;
175     int poc;
176     int pic_id;
177
178     H264Picture *parent;
179 } H264Ref;
180
181 typedef struct H264SliceContext {
182     struct H264Context *h264;
183     GetBitContext gb;
184     ERContext er;
185
186     int slice_num;
187     int slice_type;
188     int slice_type_nos;         ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
189     int slice_type_fixed;
190
191     int qscale;
192     int chroma_qp[2];   // QPc
193     int qp_thresh;      ///< QP threshold to skip loopfilter
194     int last_qscale_diff;
195
196     // deblock
197     int deblocking_filter;          ///< disable_deblocking_filter_idc with 1 <-> 0
198     int slice_alpha_c0_offset;
199     int slice_beta_offset;
200
201     H264PredWeightTable pwt;
202
203     int prev_mb_skipped;
204     int next_mb_skipped;
205
206     int chroma_pred_mode;
207     int intra16x16_pred_mode;
208
209     int8_t intra4x4_pred_mode_cache[5 * 8];
210     int8_t(*intra4x4_pred_mode);
211
212     int topleft_mb_xy;
213     int top_mb_xy;
214     int topright_mb_xy;
215     int left_mb_xy[LEFT_MBS];
216
217     int topleft_type;
218     int top_type;
219     int topright_type;
220     int left_type[LEFT_MBS];
221
222     const uint8_t *left_block;
223     int topleft_partition;
224
225     unsigned int topleft_samples_available;
226     unsigned int top_samples_available;
227     unsigned int topright_samples_available;
228     unsigned int left_samples_available;
229
230     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
231     ptrdiff_t mb_linesize;  ///< may be equal to s->linesize or s->linesize * 2, for mbaff
232     ptrdiff_t mb_uvlinesize;
233
234     int mb_x, mb_y;
235     int mb_xy;
236     int resync_mb_x;
237     int resync_mb_y;
238     unsigned int first_mb_addr;
239     // index of the first MB of the next slice
240     int next_slice_idx;
241     int mb_skip_run;
242     int is_complex;
243
244     int picture_structure;
245     int mb_field_decoding_flag;
246     int mb_mbaff;               ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
247
248     int redundant_pic_count;
249
250     /**
251      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
252      */
253     int neighbor_transform_size;
254
255     int direct_spatial_mv_pred;
256     int col_parity;
257     int col_fieldoff;
258
259     int cbp;
260     int top_cbp;
261     int left_cbp;
262
263     int dist_scale_factor[32];
264     int dist_scale_factor_field[2][32];
265     int map_col_to_list0[2][16 + 32];
266     int map_col_to_list0_field[2][2][16 + 32];
267
268     /**
269      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
270      */
271     unsigned int ref_count[2];          ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
272     unsigned int list_count;
273     H264Ref ref_list[2][48];        /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
274                                          *   Reordered version of default_ref_list
275                                          *   according to picture reordering in slice header */
276     struct {
277         uint8_t op;
278         uint32_t val;
279     } ref_modifications[2][32];
280     int nb_ref_modifications[2];
281
282     unsigned int pps_id;
283
284     const uint8_t *intra_pcm_ptr;
285     int16_t *dc_val_base;
286
287     uint8_t *bipred_scratchpad;
288     uint8_t *edge_emu_buffer;
289     uint8_t (*top_borders[2])[(16 * 3) * 2];
290     int bipred_scratchpad_allocated;
291     int edge_emu_buffer_allocated;
292     int top_borders_allocated[2];
293
294     /**
295      * non zero coeff count cache.
296      * is 64 if not available.
297      */
298     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, non_zero_count_cache)[15 * 8];
299
300     /**
301      * Motion vector cache.
302      */
303     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mv_cache)[2][5 * 8][2];
304     DECLARE_ALIGNED(8,  int8_t, ref_cache)[2][5 * 8];
305     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, mvd_cache)[2][5 * 8][2];
306     uint8_t direct_cache[5 * 8];
307
308     DECLARE_ALIGNED(8, uint16_t, sub_mb_type)[4];
309
310     ///< as a DCT coefficient is int32_t in high depth, we need to reserve twice the space.
311     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mb)[16 * 48 * 2];
312     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mb_luma_dc)[3][16 * 2];
313     ///< as mb is addressed by scantable[i] and scantable is uint8_t we can either
314     ///< check that i is not too large or ensure that there is some unused stuff after mb
315     int16_t mb_padding[256 * 2];
316
317     uint8_t (*mvd_table[2])[2];
318
319     /**
320      * Cabac
321      */
322     CABACContext cabac;
323     uint8_t cabac_state[1024];
324     int cabac_init_idc;
325
326     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
327     int  nb_mmco;
328     int explicit_ref_marking;
329
330     int frame_num;
331     int poc_lsb;
332     int delta_poc_bottom;
333     int delta_poc[2];
334     int curr_pic_num;
335     int max_pic_num;
336 } H264SliceContext;
337
338 /**
339  * H264Context
340  */
341 typedef struct H264Context {
342     const AVClass *class;
343     AVCodecContext *avctx;
344     VideoDSPContext vdsp;
345     H264DSPContext h264dsp;
346     H264ChromaContext h264chroma;
347     H264QpelContext h264qpel;
348
349     H264Picture DPB[H264_MAX_PICTURE_COUNT];
350     H264Picture *cur_pic_ptr;
351     H264Picture cur_pic;
352     H264Picture last_pic_for_ec;
353
354     H264SliceContext *slice_ctx;
355     int            nb_slice_ctx;
356     int            nb_slice_ctx_queued;
357
358     H2645Packet pkt;
359
360     int pixel_shift;    ///< 0 for 8-bit H.264, 1 for high-bit-depth H.264
361
362     /* coded dimensions -- 16 * mb w/h */
363     int width, height;
364     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
365
366     int droppable;
367     int coded_picture_number;
368
369     int context_initialized;
370     int flags;
371     int workaround_bugs;
372     /* Set when slice threading is used and at least one slice uses deblocking
373      * mode 1 (i.e. across slice boundaries). Then we disable the loop filter
374      * during normal MB decoding and execute it serially at the end.
375      */
376     int postpone_filter;
377
378     /*
379      * Set to 1 when the current picture is IDR, 0 otherwise.
380      */
381     int picture_idr;
382
383     int8_t(*intra4x4_pred_mode);
384     H264PredContext hpc;
385
386     uint8_t (*non_zero_count)[48];
387
388 #define LIST_NOT_USED -1 // FIXME rename?
389 #define PART_NOT_AVAILABLE -2
390
391     /**
392      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
393      * block_offset[24..47] for field macroblocks
394      */
395     int block_offset[2 * (16 * 3)];
396
397     uint32_t *mb2b_xy;  // FIXME are these 4 a good idea?
398     uint32_t *mb2br_xy;
399     int b_stride;       // FIXME use s->b4_stride
400
401     uint16_t *slice_table;      ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
402
403     // interlacing specific flags
404     int mb_aff_frame;
405     int picture_structure;
406     int first_field;
407
408     uint8_t *list_counts;               ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
409
410     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0, 1, 2), 0x0? luma_cbp */
411     uint16_t *cbp_table;
412
413     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
414     uint8_t *chroma_pred_mode_table;
415     uint8_t (*mvd_table[2])[2];
416     uint8_t *direct_table;
417
418     uint8_t zigzag_scan[16];
419     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
420     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
421     uint8_t field_scan[16];
422     uint8_t field_scan8x8[64];
423     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
424     uint8_t zigzag_scan_q0[16];
425     uint8_t zigzag_scan8x8_q0[64];
426     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc_q0[64];
427     uint8_t field_scan_q0[16];
428     uint8_t field_scan8x8_q0[64];
429     uint8_t field_scan8x8_cavlc_q0[64];
430
431     int mb_y;
432     int mb_height, mb_width;
433     int mb_stride;
434     int mb_num;
435
436     // =============================================================
437     // Things below are not used in the MB or more inner code
438
439     int nal_ref_idc;
440     int nal_unit_type;
441
442     int has_slice;          ///< slice NAL is found in the packet, set by decode_nal_units, its state does not need to be preserved outside h264_decode_frame()
443
444     /**
445      * Used to parse AVC variant of H.264
446      */
447     int is_avc;           ///< this flag is != 0 if codec is avc1
448     int nal_length_size;  ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
449
450     int bit_depth_luma;         ///< luma bit depth from sps to detect changes
451     int chroma_format_idc;      ///< chroma format from sps to detect changes
452
453     H264ParamSets ps;
454
455     uint16_t *slice_table_base;
456
457     H264POCContext poc;
458
459     H264Ref default_ref[2];
460     H264Picture *short_ref[32];
461     H264Picture *long_ref[32];
462     H264Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT + 2]; // FIXME size?
463     int last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT];
464     H264Picture *next_output_pic;
465     int next_outputed_poc;
466
467     /**
468      * memory management control operations buffer.
469      */
470     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
471     int  nb_mmco;
472     int mmco_reset;
473     int explicit_ref_marking;
474
475     int long_ref_count;     ///< number of actual long term references
476     int short_ref_count;    ///< number of actual short term references
477
478     /**
479      * @name Members for slice based multithreading
480      * @{
481      */
482     /**
483      * current slice number, used to initialize slice_num of each thread/context
484      */
485     int current_slice;
486
487     /** @} */
488
489     /**
490      * Complement sei_pic_struct
491      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
492      * However, soft telecined frames may have these values.
493      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
494      */
495     int prev_interlaced_frame;
496
497     /**
498      * Are the SEI recovery points looking valid.
499      */
500     int valid_recovery_point;
501
502     /**
503      * recovery_frame is the frame_num at which the next frame should
504      * be fully constructed.
505      *
506      * Set to -1 when not expecting a recovery point.
507      */
508     int recovery_frame;
509
510 /**
511  * We have seen an IDR, so all the following frames in coded order are correctly
512  * decodable.
513  */
514 #define FRAME_RECOVERED_IDR  (1 << 0)
515 /**
516  * Sufficient number of frames have been decoded since a SEI recovery point,
517  * so all the following frames in presentation order are correct.
518  */
519 #define FRAME_RECOVERED_SEI  (1 << 1)
520
521     int frame_recovered;    ///< Initial frame has been completely recovered
522
523     int has_recovery_point;
524
525     int missing_fields;
526
527     /* for frame threading, this is set to 1
528      * after finish_setup() has been called, so we cannot modify
529      * some context properties (which are supposed to stay constant between
530      * slices) anymore */
531     int setup_finished;
532
533     int cur_chroma_format_idc;
534     int cur_bit_depth_luma;
535     int16_t slice_row[MAX_SLICES]; ///< to detect when MAX_SLICES is too low
536
537     /* original AVCodecContext dimensions, used to handle container
538      * cropping */
539     int width_from_caller;
540     int height_from_caller;
541
542     int enable_er;
543
544     H264SEIContext sei;
545
546     AVBufferPool *qscale_table_pool;
547     AVBufferPool *mb_type_pool;
548     AVBufferPool *motion_val_pool;
549     AVBufferPool *ref_index_pool;
550     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];     ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
551 } H264Context;
552
553 extern const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4];
554
555 /**
556  * Reconstruct bitstream slice_type.
557  */
558 int ff_h264_get_slice_type(const H264SliceContext *sl);
559
560 /**
561  * Allocate tables.
562  * needs width/height
563  */
564 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
565
566 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264SliceContext *sl, void *logctx);
567 int ff_h264_build_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
568 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
569
570 /**
571  * Execute the reference picture marking (memory management control operations).
572  */
573 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h);
574
575 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264SliceContext *sl, GetBitContext *gb,
576                                    const H2645NAL *nal, void *logctx);
577
578 void ff_h264_hl_decode_mb(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
579 void ff_h264_decode_init_vlc(void);
580
581 /**
582  * Decode a macroblock
583  * @return 0 if OK, ER_AC_ERROR / ER_DC_ERROR / ER_MV_ERROR on error
584  */
585 int ff_h264_decode_mb_cavlc(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
586
587 /**
588  * Decode a CABAC coded macroblock
589  * @return 0 if OK, ER_AC_ERROR / ER_DC_ERROR / ER_MV_ERROR on error
590  */
591 int ff_h264_decode_mb_cabac(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
592
593 void ff_h264_init_cabac_states(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
594
595 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl);
596 void ff_h264_direct_ref_list_init(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl);
597 void ff_h264_pred_direct_motion(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl,
598                                 int *mb_type);
599
600 void ff_h264_filter_mb_fast(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
601                             uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr,
602                             unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
603 void ff_h264_filter_mb(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
604                        uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr,
605                        unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
606
607 /*
608  * o-o o-o
609  *  / / /
610  * o-o o-o
611  *  ,---'
612  * o-o o-o
613  *  / / /
614  * o-o o-o
615  */
616
617 /* Scan8 organization:
618  *    0 1 2 3 4 5 6 7
619  * 0  DY    y y y y y
620  * 1        y Y Y Y Y
621  * 2        y Y Y Y Y
622  * 3        y Y Y Y Y
623  * 4        y Y Y Y Y
624  * 5  DU    u u u u u
625  * 6        u U U U U
626  * 7        u U U U U
627  * 8        u U U U U
628  * 9        u U U U U
629  * 10 DV    v v v v v
630  * 11       v V V V V
631  * 12       v V V V V
632  * 13       v V V V V
633  * 14       v V V V V
634  * DY/DU/DV are for luma/chroma DC.
635  */
636
637 #define LUMA_DC_BLOCK_INDEX   48
638 #define CHROMA_DC_BLOCK_INDEX 49
639
640 // This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
641 static const uint8_t scan8[16 * 3 + 3] = {
642     4 +  1 * 8, 5 +  1 * 8, 4 +  2 * 8, 5 +  2 * 8,
643     6 +  1 * 8, 7 +  1 * 8, 6 +  2 * 8, 7 +  2 * 8,
644     4 +  3 * 8, 5 +  3 * 8, 4 +  4 * 8, 5 +  4 * 8,
645     6 +  3 * 8, 7 +  3 * 8, 6 +  4 * 8, 7 +  4 * 8,
646     4 +  6 * 8, 5 +  6 * 8, 4 +  7 * 8, 5 +  7 * 8,
647     6 +  6 * 8, 7 +  6 * 8, 6 +  7 * 8, 7 +  7 * 8,
648     4 +  8 * 8, 5 +  8 * 8, 4 +  9 * 8, 5 +  9 * 8,
649     6 +  8 * 8, 7 +  8 * 8, 6 +  9 * 8, 7 +  9 * 8,
650     4 + 11 * 8, 5 + 11 * 8, 4 + 12 * 8, 5 + 12 * 8,
651     6 + 11 * 8, 7 + 11 * 8, 6 + 12 * 8, 7 + 12 * 8,
652     4 + 13 * 8, 5 + 13 * 8, 4 + 14 * 8, 5 + 14 * 8,
653     6 + 13 * 8, 7 + 13 * 8, 6 + 14 * 8, 7 + 14 * 8,
654     0 +  0 * 8, 0 +  5 * 8, 0 + 10 * 8
655 };
656
657 static av_always_inline uint32_t pack16to32(unsigned a, unsigned b)
658 {
659 #if HAVE_BIGENDIAN
660     return (b & 0xFFFF) + (a << 16);
661 #else
662     return (a & 0xFFFF) + (b << 16);
663 #endif
664 }
665
666 static av_always_inline uint16_t pack8to16(unsigned a, unsigned b)
667 {
668 #if HAVE_BIGENDIAN
669     return (b & 0xFF) + (a << 8);
670 #else
671     return (a & 0xFF) + (b << 8);
672 #endif
673 }
674
675 /**
676  * Get the chroma qp.
677  */
678 static av_always_inline int get_chroma_qp(const PPS *pps, int t, int qscale)
679 {
680     return pps->chroma_qp_table[t][qscale];
681 }
682
683 /**
684  * Get the predicted intra4x4 prediction mode.
685  */
686 static av_always_inline int pred_intra_mode(const H264Context *h,
687                                             H264SliceContext *sl, int n)
688 {
689     const int index8 = scan8[n];
690     const int left   = sl->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 1];
691     const int top    = sl->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
692     const int min    = FFMIN(left, top);
693
694     ff_tlog(h->avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left, top, min);
695
696     if (min < 0)
697         return DC_PRED;
698     else
699         return min;
700 }
701
702 static av_always_inline void write_back_intra_pred_mode(const H264Context *h,
703                                                         H264SliceContext *sl)
704 {
705     int8_t *i4x4       = sl->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[sl->mb_xy];
706     int8_t *i4x4_cache = sl->intra4x4_pred_mode_cache;
707
708     AV_COPY32(i4x4, i4x4_cache + 4 + 8 * 4);
709     i4x4[4] = i4x4_cache[7 + 8 * 3];
710     i4x4[5] = i4x4_cache[7 + 8 * 2];
711     i4x4[6] = i4x4_cache[7 + 8 * 1];
712 }
713
714 static av_always_inline void write_back_non_zero_count(const H264Context *h,
715                                                        H264SliceContext *sl)
716 {
717     const int mb_xy    = sl->mb_xy;
718     uint8_t *nnz       = h->non_zero_count[mb_xy];
719     uint8_t *nnz_cache = sl->non_zero_count_cache;
720
721     AV_COPY32(&nnz[ 0], &nnz_cache[4 + 8 * 1]);
722     AV_COPY32(&nnz[ 4], &nnz_cache[4 + 8 * 2]);
723     AV_COPY32(&nnz[ 8], &nnz_cache[4 + 8 * 3]);
724     AV_COPY32(&nnz[12], &nnz_cache[4 + 8 * 4]);
725     AV_COPY32(&nnz[16], &nnz_cache[4 + 8 * 6]);
726     AV_COPY32(&nnz[20], &nnz_cache[4 + 8 * 7]);
727     AV_COPY32(&nnz[32], &nnz_cache[4 + 8 * 11]);
728     AV_COPY32(&nnz[36], &nnz_cache[4 + 8 * 12]);
729
730     if (!h->chroma_y_shift) {
731         AV_COPY32(&nnz[24], &nnz_cache[4 + 8 * 8]);
732         AV_COPY32(&nnz[28], &nnz_cache[4 + 8 * 9]);
733         AV_COPY32(&nnz[40], &nnz_cache[4 + 8 * 13]);
734         AV_COPY32(&nnz[44], &nnz_cache[4 + 8 * 14]);
735     }
736 }
737
738 static av_always_inline void write_back_motion_list(const H264Context *h,
739                                                     H264SliceContext *sl,
740                                                     int b_stride,
741                                                     int b_xy, int b8_xy,
742                                                     int mb_type, int list)
743 {
744     int16_t(*mv_dst)[2] = &h->cur_pic.motion_val[list][b_xy];
745     int16_t(*mv_src)[2] = &sl->mv_cache[list][scan8[0]];
746     AV_COPY128(mv_dst + 0 * b_stride, mv_src + 8 * 0);
747     AV_COPY128(mv_dst + 1 * b_stride, mv_src + 8 * 1);
748     AV_COPY128(mv_dst + 2 * b_stride, mv_src + 8 * 2);
749     AV_COPY128(mv_dst + 3 * b_stride, mv_src + 8 * 3);
750     if (CABAC(h)) {
751         uint8_t (*mvd_dst)[2] = &sl->mvd_table[list][FMO ? 8 * sl->mb_xy
752                                                         : h->mb2br_xy[sl->mb_xy]];
753         uint8_t(*mvd_src)[2]  = &sl->mvd_cache[list][scan8[0]];
754         if (IS_SKIP(mb_type)) {
755             AV_ZERO128(mvd_dst);
756         } else {
757             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8 * 3);
758             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8 * 0);
759             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8 * 1);
760             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8 * 2);
761         }
762     }
763
764     {
765         int8_t *ref_index = &h->cur_pic.ref_index[list][b8_xy];
766         int8_t *ref_cache = sl->ref_cache[list];
767         ref_index[0 + 0 * 2] = ref_cache[scan8[0]];
768         ref_index[1 + 0 * 2] = ref_cache[scan8[4]];
769         ref_index[0 + 1 * 2] = ref_cache[scan8[8]];
770         ref_index[1 + 1 * 2] = ref_cache[scan8[12]];
771     }
772 }
773
774 static av_always_inline void write_back_motion(const H264Context *h,
775                                                H264SliceContext *sl,
776                                                int mb_type)
777 {
778     const int b_stride      = h->b_stride;
779     const int b_xy  = 4 * sl->mb_x + 4 * sl->mb_y * h->b_stride; // try mb2b(8)_xy
780     const int b8_xy = 4 * sl->mb_xy;
781
782     if (USES_LIST(mb_type, 0)) {
783         write_back_motion_list(h, sl, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 0);
784     } else {
785         fill_rectangle(&h->cur_pic.ref_index[0][b8_xy],
786                        2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
787     }
788     if (USES_LIST(mb_type, 1))
789         write_back_motion_list(h, sl, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 1);
790
791     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B && CABAC(h)) {
792         if (IS_8X8(mb_type)) {
793             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4 * sl->mb_xy];
794             direct_table[1] = sl->sub_mb_type[1] >> 1;
795             direct_table[2] = sl->sub_mb_type[2] >> 1;
796             direct_table[3] = sl->sub_mb_type[3] >> 1;
797         }
798     }
799 }
800
801 static av_always_inline int get_dct8x8_allowed(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
802 {
803     if (h->ps.sps->direct_8x8_inference_flag)
804         return !(AV_RN64A(sl->sub_mb_type) &
805                  ((MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x16 | MB_TYPE_8x8) *
806                   0x0001000100010001ULL));
807     else
808         return !(AV_RN64A(sl->sub_mb_type) &
809                  ((MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x16 | MB_TYPE_8x8 | MB_TYPE_DIRECT2) *
810                   0x0001000100010001ULL));
811 }
812
813 static inline int find_start_code(const uint8_t *buf, int buf_size,
814                            int buf_index, int next_avc)
815 {
816     uint32_t state = -1;
817
818     buf_index = avpriv_find_start_code(buf + buf_index, buf + next_avc + 1, &state) - buf - 1;
819
820     return FFMIN(buf_index, buf_size);
821 }
822
823 int ff_h264_field_end(H264Context *h, H264SliceContext *sl, int in_setup);
824
825 int ff_h264_ref_picture(H264Context *h, H264Picture *dst, H264Picture *src);
826 void ff_h264_unref_picture(H264Context *h, H264Picture *pic);
827
828 int ff_h264_slice_context_init(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
829
830 void ff_h264_draw_horiz_band(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int y, int height);
831
832 int ff_h264_decode_slice_header(H264Context *h, H264SliceContext *sl,
833                                 const H2645NAL *nal);
834 /**
835  * Submit a slice for decoding.
836  *
837  * Parse the slice header, starting a new field/frame if necessary. If any
838  * slices are queued for the previous field, they are decoded.
839  */
840 int ff_h264_queue_decode_slice(H264Context *h, const H2645NAL *nal);
841 int ff_h264_execute_decode_slices(H264Context *h);
842 int ff_h264_update_thread_context(AVCodecContext *dst,
843                                   const AVCodecContext *src);
844
845 void ff_h264_flush_change(H264Context *h);
846
847 void ff_h264_free_tables(H264Context *h);
848
849 void ff_h264_set_erpic(ERPicture *dst, H264Picture *src);
850
851 #endif /* AVCODEC_H264DEC_H */