Merge commit 'b13fc1e344011949929975a3451f78f226aa1de3'
[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 #define MAX_MBPAIR_SIZE (256*1024) // a tighter bound could be calculated if someone cares about a few bytes
59
60 /* Compiling in interlaced support reduces the speed
61  * of progressive decoding by about 2%. */
62 #define ALLOW_INTERLACE
63
64 #define FMO 0
65
66 /**
67  * The maximum number of slices supported by the decoder.
68  * must be a power of 2
69  */
70 #define MAX_SLICES 32
71
72 #ifdef ALLOW_INTERLACE
73 #define MB_MBAFF(h)    (h)->mb_mbaff
74 #define MB_FIELD(sl)  (sl)->mb_field_decoding_flag
75 #define FRAME_MBAFF(h) (h)->mb_aff_frame
76 #define FIELD_PICTURE(h) ((h)->picture_structure != PICT_FRAME)
77 #define LEFT_MBS 2
78 #define LTOP     0
79 #define LBOT     1
80 #define LEFT(i)  (i)
81 #else
82 #define MB_MBAFF(h)      0
83 #define MB_FIELD(sl)     0
84 #define FRAME_MBAFF(h)   0
85 #define FIELD_PICTURE(h) 0
86 #undef  IS_INTERLACED
87 #define IS_INTERLACED(mb_type) 0
88 #define LEFT_MBS 1
89 #define LTOP     0
90 #define LBOT     0
91 #define LEFT(i)  0
92 #endif
93 #define FIELD_OR_MBAFF_PICTURE(h) (FRAME_MBAFF(h) || FIELD_PICTURE(h))
94
95 #ifndef CABAC
96 #define CABAC(h) (h)->ps.pps->cabac
97 #endif
98
99 #define CHROMA(h)    ((h)->ps.sps->chroma_format_idc)
100 #define CHROMA422(h) ((h)->ps.sps->chroma_format_idc == 2)
101 #define CHROMA444(h) ((h)->ps.sps->chroma_format_idc == 3)
102
103 #define MB_TYPE_REF0       MB_TYPE_ACPRED // dirty but it fits in 16 bit
104 #define MB_TYPE_8x8DCT     0x01000000
105 #define IS_REF0(a)         ((a) & MB_TYPE_REF0)
106 #define IS_8x8DCT(a)       ((a) & MB_TYPE_8x8DCT)
107
108 /**
109  * Memory management control operation opcode.
110  */
111 typedef enum MMCOOpcode {
112     MMCO_END = 0,
113     MMCO_SHORT2UNUSED,
114     MMCO_LONG2UNUSED,
115     MMCO_SHORT2LONG,
116     MMCO_SET_MAX_LONG,
117     MMCO_RESET,
118     MMCO_LONG,
119 } MMCOOpcode;
120
121 /**
122  * Memory management control operation.
123  */
124 typedef struct MMCO {
125     MMCOOpcode opcode;
126     int short_pic_num;  ///< pic_num without wrapping (pic_num & max_pic_num)
127     int long_arg;       ///< index, pic_num, or num long refs depending on opcode
128 } MMCO;
129
130 typedef struct H264Picture {
131     AVFrame *f;
132     ThreadFrame tf;
133
134     AVBufferRef *qscale_table_buf;
135     int8_t *qscale_table;
136
137     AVBufferRef *motion_val_buf[2];
138     int16_t (*motion_val[2])[2];
139
140     AVBufferRef *mb_type_buf;
141     uint32_t *mb_type;
142
143     AVBufferRef *hwaccel_priv_buf;
144     void *hwaccel_picture_private; ///< hardware accelerator private data
145
146     AVBufferRef *ref_index_buf[2];
147     int8_t *ref_index[2];
148
149     int field_poc[2];       ///< top/bottom POC
150     int poc;                ///< frame POC
151     int frame_num;          ///< frame_num (raw frame_num from slice header)
152     int mmco_reset;         /**< MMCO_RESET set this 1. Reordering code must
153                                  not mix pictures before and after MMCO_RESET. */
154     int pic_id;             /**< pic_num (short -> no wrap version of pic_num,
155                                  pic_num & max_pic_num; long -> long_pic_num) */
156     int long_ref;           ///< 1->long term reference 0->short term reference
157     int ref_poc[2][2][32];  ///< POCs of the frames/fields used as reference (FIXME need per slice)
158     int ref_count[2][2];    ///< number of entries in ref_poc         (FIXME need per slice)
159     int mbaff;              ///< 1 -> MBAFF frame 0-> not MBAFF
160     int field_picture;      ///< whether or not picture was encoded in separate fields
161
162     int reference;
163     int recovered;          ///< picture at IDR or recovery point + recovery count
164     int invalid_gap;
165     int sei_recovery_frame_cnt;
166
167     int crop;
168     int crop_left;
169     int crop_top;
170 } H264Picture;
171
172 typedef struct H264Ref {
173     uint8_t *data[3];
174     int linesize[3];
175
176     int reference;
177     int poc;
178     int pic_id;
179
180     H264Picture *parent;
181 } H264Ref;
182
183 typedef struct H264SliceContext {
184     struct H264Context *h264;
185     GetBitContext gb;
186     ERContext er;
187
188     int slice_num;
189     int slice_type;
190     int slice_type_nos;         ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
191     int slice_type_fixed;
192
193     int qscale;
194     int chroma_qp[2];   // QPc
195     int qp_thresh;      ///< QP threshold to skip loopfilter
196     int last_qscale_diff;
197
198     // deblock
199     int deblocking_filter;          ///< disable_deblocking_filter_idc with 1 <-> 0
200     int slice_alpha_c0_offset;
201     int slice_beta_offset;
202
203     H264PredWeightTable pwt;
204
205     int prev_mb_skipped;
206     int next_mb_skipped;
207
208     int chroma_pred_mode;
209     int intra16x16_pred_mode;
210
211     int8_t intra4x4_pred_mode_cache[5 * 8];
212     int8_t(*intra4x4_pred_mode);
213
214     int topleft_mb_xy;
215     int top_mb_xy;
216     int topright_mb_xy;
217     int left_mb_xy[LEFT_MBS];
218
219     int topleft_type;
220     int top_type;
221     int topright_type;
222     int left_type[LEFT_MBS];
223
224     const uint8_t *left_block;
225     int topleft_partition;
226
227     unsigned int topleft_samples_available;
228     unsigned int top_samples_available;
229     unsigned int topright_samples_available;
230     unsigned int left_samples_available;
231
232     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
233     ptrdiff_t mb_linesize;  ///< may be equal to s->linesize or s->linesize * 2, for mbaff
234     ptrdiff_t mb_uvlinesize;
235
236     int mb_x, mb_y;
237     int mb_xy;
238     int resync_mb_x;
239     int resync_mb_y;
240     unsigned int first_mb_addr;
241     // index of the first MB of the next slice
242     int next_slice_idx;
243     int mb_skip_run;
244     int is_complex;
245
246     int picture_structure;
247     int mb_field_decoding_flag;
248     int mb_mbaff;               ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
249
250     int redundant_pic_count;
251
252     /**
253      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
254      */
255     int neighbor_transform_size;
256
257     int direct_spatial_mv_pred;
258     int col_parity;
259     int col_fieldoff;
260
261     int cbp;
262     int top_cbp;
263     int left_cbp;
264
265     int dist_scale_factor[32];
266     int dist_scale_factor_field[2][32];
267     int map_col_to_list0[2][16 + 32];
268     int map_col_to_list0_field[2][2][16 + 32];
269
270     /**
271      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
272      */
273     unsigned int ref_count[2];          ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
274     unsigned int list_count;
275     H264Ref ref_list[2][48];        /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
276                                          *   Reordered version of default_ref_list
277                                          *   according to picture reordering in slice header */
278     struct {
279         uint8_t op;
280         uint32_t val;
281     } ref_modifications[2][32];
282     int nb_ref_modifications[2];
283
284     unsigned int pps_id;
285
286     const uint8_t *intra_pcm_ptr;
287     int16_t *dc_val_base;
288
289     uint8_t *bipred_scratchpad;
290     uint8_t *edge_emu_buffer;
291     uint8_t (*top_borders[2])[(16 * 3) * 2];
292     int bipred_scratchpad_allocated;
293     int edge_emu_buffer_allocated;
294     int top_borders_allocated[2];
295
296     /**
297      * non zero coeff count cache.
298      * is 64 if not available.
299      */
300     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, non_zero_count_cache)[15 * 8];
301
302     /**
303      * Motion vector cache.
304      */
305     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mv_cache)[2][5 * 8][2];
306     DECLARE_ALIGNED(8,  int8_t, ref_cache)[2][5 * 8];
307     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, mvd_cache)[2][5 * 8][2];
308     uint8_t direct_cache[5 * 8];
309
310     DECLARE_ALIGNED(8, uint16_t, sub_mb_type)[4];
311
312     ///< as a DCT coefficient is int32_t in high depth, we need to reserve twice the space.
313     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mb)[16 * 48 * 2];
314     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mb_luma_dc)[3][16 * 2];
315     ///< as mb is addressed by scantable[i] and scantable is uint8_t we can either
316     ///< check that i is not too large or ensure that there is some unused stuff after mb
317     int16_t mb_padding[256 * 2];
318
319     uint8_t (*mvd_table[2])[2];
320
321     /**
322      * Cabac
323      */
324     CABACContext cabac;
325     uint8_t cabac_state[1024];
326     int cabac_init_idc;
327
328     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
329     int  nb_mmco;
330     int explicit_ref_marking;
331
332     int frame_num;
333     int poc_lsb;
334     int delta_poc_bottom;
335     int delta_poc[2];
336     int curr_pic_num;
337     int max_pic_num;
338 } H264SliceContext;
339
340 /**
341  * H264Context
342  */
343 typedef struct H264Context {
344     const AVClass *class;
345     AVCodecContext *avctx;
346     VideoDSPContext vdsp;
347     H264DSPContext h264dsp;
348     H264ChromaContext h264chroma;
349     H264QpelContext h264qpel;
350
351     H264Picture DPB[H264_MAX_PICTURE_COUNT];
352     H264Picture *cur_pic_ptr;
353     H264Picture cur_pic;
354     H264Picture last_pic_for_ec;
355
356     H264SliceContext *slice_ctx;
357     int            nb_slice_ctx;
358
359     H2645Packet pkt;
360
361     int pixel_shift;    ///< 0 for 8-bit H.264, 1 for high-bit-depth H.264
362
363     /* coded dimensions -- 16 * mb w/h */
364     int width, height;
365     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
366
367     /**
368      * Backup frame properties: needed, because they can be different
369      * between returned frame and last decoded frame.
370      **/
371     int backup_width;
372     int backup_height;
373     enum AVPixelFormat backup_pix_fmt;
374
375     int droppable;
376     int coded_picture_number;
377
378     int context_initialized;
379     int flags;
380     int workaround_bugs;
381     /* Set when slice threading is used and at least one slice uses deblocking
382      * mode 1 (i.e. across slice boundaries). Then we disable the loop filter
383      * during normal MB decoding and execute it serially at the end.
384      */
385     int postpone_filter;
386
387     int8_t(*intra4x4_pred_mode);
388     H264PredContext hpc;
389
390     uint8_t (*non_zero_count)[48];
391
392 #define LIST_NOT_USED -1 // FIXME rename?
393 #define PART_NOT_AVAILABLE -2
394
395     /**
396      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
397      * block_offset[24..47] for field macroblocks
398      */
399     int block_offset[2 * (16 * 3)];
400
401     uint32_t *mb2b_xy;  // FIXME are these 4 a good idea?
402     uint32_t *mb2br_xy;
403     int b_stride;       // FIXME use s->b4_stride
404
405     uint16_t *slice_table;      ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
406
407     // interlacing specific flags
408     int mb_aff_frame;
409     int picture_structure;
410     int first_field;
411
412     uint8_t *list_counts;               ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
413
414     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0, 1, 2), 0x0? luma_cbp */
415     uint16_t *cbp_table;
416
417     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
418     uint8_t *chroma_pred_mode_table;
419     uint8_t (*mvd_table[2])[2];
420     uint8_t *direct_table;
421
422     uint8_t zigzag_scan[16];
423     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
424     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
425     uint8_t field_scan[16];
426     uint8_t field_scan8x8[64];
427     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
428     uint8_t zigzag_scan_q0[16];
429     uint8_t zigzag_scan8x8_q0[64];
430     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc_q0[64];
431     uint8_t field_scan_q0[16];
432     uint8_t field_scan8x8_q0[64];
433     uint8_t field_scan8x8_cavlc_q0[64];
434
435     int mb_y;
436     int mb_height, mb_width;
437     int mb_stride;
438     int mb_num;
439
440     // =============================================================
441     // Things below are not used in the MB or more inner code
442
443     int nal_ref_idc;
444     int nal_unit_type;
445
446     /**
447      * Used to parse AVC variant of H.264
448      */
449     int is_avc;           ///< this flag is != 0 if codec is avc1
450     int nal_length_size;  ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
451
452     int bit_depth_luma;         ///< luma bit depth from sps to detect changes
453     int chroma_format_idc;      ///< chroma format from sps to detect changes
454
455     H264ParamSets ps;
456
457     uint16_t *slice_table_base;
458
459     H264POCContext poc;
460
461     H264Ref default_ref[2];
462     H264Picture *short_ref[32];
463     H264Picture *long_ref[32];
464     H264Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT + 2]; // FIXME size?
465     int last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT];
466     H264Picture *next_output_pic;
467     int next_outputed_poc;
468
469     /**
470      * memory management control operations buffer.
471      */
472     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
473     int  nb_mmco;
474     int mmco_reset;
475     int explicit_ref_marking;
476
477     int long_ref_count;     ///< number of actual long term references
478     int short_ref_count;    ///< number of actual short term references
479
480     /**
481      * @name Members for slice based multithreading
482      * @{
483      */
484     /**
485      * current slice number, used to initialize slice_num of each thread/context
486      */
487     int current_slice;
488
489     /**
490      * Max number of threads / contexts.
491      * This is equal to AVCodecContext.thread_count unless
492      * multithreaded decoding is impossible, in which case it is
493      * reduced to 1.
494      */
495     int max_contexts;
496
497     /**
498      *  1 if the single thread fallback warning has already been
499      *  displayed, 0 otherwise.
500      */
501     int single_decode_warning;
502
503     /** @} */
504
505     /**
506      * Complement sei_pic_struct
507      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
508      * However, soft telecined frames may have these values.
509      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
510      */
511     int prev_interlaced_frame;
512
513     /**
514      * Are the SEI recovery points looking valid.
515      */
516     int valid_recovery_point;
517
518     /**
519      * recovery_frame is the frame_num at which the next frame should
520      * be fully constructed.
521      *
522      * Set to -1 when not expecting a recovery point.
523      */
524     int recovery_frame;
525
526 /**
527  * We have seen an IDR, so all the following frames in coded order are correctly
528  * decodable.
529  */
530 #define FRAME_RECOVERED_IDR  (1 << 0)
531 /**
532  * Sufficient number of frames have been decoded since a SEI recovery point,
533  * so all the following frames in presentation order are correct.
534  */
535 #define FRAME_RECOVERED_SEI  (1 << 1)
536
537     int frame_recovered;    ///< Initial frame has been completely recovered
538
539     int has_recovery_point;
540
541     int missing_fields;
542
543     /* for frame threading, this is set to 1
544      * after finish_setup() has been called, so we cannot modify
545      * some context properties (which are supposed to stay constant between
546      * slices) anymore */
547     int setup_finished;
548
549     int cur_chroma_format_idc;
550     int cur_bit_depth_luma;
551     int16_t slice_row[MAX_SLICES]; ///< to detect when MAX_SLICES is too low
552
553     int enable_er;
554
555     H264SEIContext sei;
556
557     AVBufferPool *qscale_table_pool;
558     AVBufferPool *mb_type_pool;
559     AVBufferPool *motion_val_pool;
560     AVBufferPool *ref_index_pool;
561     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];     ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
562 } H264Context;
563
564 extern const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4];
565
566 /**
567  * Reconstruct bitstream slice_type.
568  */
569 int ff_h264_get_slice_type(const H264SliceContext *sl);
570
571 /**
572  * Allocate tables.
573  * needs width/height
574  */
575 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
576
577 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264SliceContext *sl, void *logctx);
578 int ff_h264_build_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
579 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
580
581 /**
582  * Execute the reference picture marking (memory management control operations).
583  */
584 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h);
585
586 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264SliceContext *sl, GetBitContext *gb,
587                                    const H2645NAL *nal, void *logctx);
588
589 void ff_h264_hl_decode_mb(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
590 int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx);
591 void ff_h264_decode_init_vlc(void);
592
593 /**
594  * Decode a macroblock
595  * @return 0 if OK, ER_AC_ERROR / ER_DC_ERROR / ER_MV_ERROR on error
596  */
597 int ff_h264_decode_mb_cavlc(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
598
599 /**
600  * Decode a CABAC coded macroblock
601  * @return 0 if OK, ER_AC_ERROR / ER_DC_ERROR / ER_MV_ERROR on error
602  */
603 int ff_h264_decode_mb_cabac(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
604
605 void ff_h264_init_cabac_states(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
606
607 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl);
608 void ff_h264_direct_ref_list_init(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl);
609 void ff_h264_pred_direct_motion(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl,
610                                 int *mb_type);
611
612 void ff_h264_filter_mb_fast(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
613                             uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr,
614                             unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
615 void ff_h264_filter_mb(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
616                        uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr,
617                        unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
618
619 /*
620  * o-o o-o
621  *  / / /
622  * o-o o-o
623  *  ,---'
624  * o-o o-o
625  *  / / /
626  * o-o o-o
627  */
628
629 /* Scan8 organization:
630  *    0 1 2 3 4 5 6 7
631  * 0  DY    y y y y y
632  * 1        y Y Y Y Y
633  * 2        y Y Y Y Y
634  * 3        y Y Y Y Y
635  * 4        y Y Y Y Y
636  * 5  DU    u u u u u
637  * 6        u U U U U
638  * 7        u U U U U
639  * 8        u U U U U
640  * 9        u U U U U
641  * 10 DV    v v v v v
642  * 11       v V V V V
643  * 12       v V V V V
644  * 13       v V V V V
645  * 14       v V V V V
646  * DY/DU/DV are for luma/chroma DC.
647  */
648
649 #define LUMA_DC_BLOCK_INDEX   48
650 #define CHROMA_DC_BLOCK_INDEX 49
651
652 // This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
653 static const uint8_t scan8[16 * 3 + 3] = {
654     4 +  1 * 8, 5 +  1 * 8, 4 +  2 * 8, 5 +  2 * 8,
655     6 +  1 * 8, 7 +  1 * 8, 6 +  2 * 8, 7 +  2 * 8,
656     4 +  3 * 8, 5 +  3 * 8, 4 +  4 * 8, 5 +  4 * 8,
657     6 +  3 * 8, 7 +  3 * 8, 6 +  4 * 8, 7 +  4 * 8,
658     4 +  6 * 8, 5 +  6 * 8, 4 +  7 * 8, 5 +  7 * 8,
659     6 +  6 * 8, 7 +  6 * 8, 6 +  7 * 8, 7 +  7 * 8,
660     4 +  8 * 8, 5 +  8 * 8, 4 +  9 * 8, 5 +  9 * 8,
661     6 +  8 * 8, 7 +  8 * 8, 6 +  9 * 8, 7 +  9 * 8,
662     4 + 11 * 8, 5 + 11 * 8, 4 + 12 * 8, 5 + 12 * 8,
663     6 + 11 * 8, 7 + 11 * 8, 6 + 12 * 8, 7 + 12 * 8,
664     4 + 13 * 8, 5 + 13 * 8, 4 + 14 * 8, 5 + 14 * 8,
665     6 + 13 * 8, 7 + 13 * 8, 6 + 14 * 8, 7 + 14 * 8,
666     0 +  0 * 8, 0 +  5 * 8, 0 + 10 * 8
667 };
668
669 static av_always_inline uint32_t pack16to32(unsigned a, unsigned b)
670 {
671 #if HAVE_BIGENDIAN
672     return (b & 0xFFFF) + (a << 16);
673 #else
674     return (a & 0xFFFF) + (b << 16);
675 #endif
676 }
677
678 static av_always_inline uint16_t pack8to16(unsigned a, unsigned b)
679 {
680 #if HAVE_BIGENDIAN
681     return (b & 0xFF) + (a << 8);
682 #else
683     return (a & 0xFF) + (b << 8);
684 #endif
685 }
686
687 /**
688  * Get the chroma qp.
689  */
690 static av_always_inline int get_chroma_qp(const PPS *pps, int t, int qscale)
691 {
692     return pps->chroma_qp_table[t][qscale];
693 }
694
695 /**
696  * Get the predicted intra4x4 prediction mode.
697  */
698 static av_always_inline int pred_intra_mode(const H264Context *h,
699                                             H264SliceContext *sl, int n)
700 {
701     const int index8 = scan8[n];
702     const int left   = sl->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 1];
703     const int top    = sl->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
704     const int min    = FFMIN(left, top);
705
706     ff_tlog(h->avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left, top, min);
707
708     if (min < 0)
709         return DC_PRED;
710     else
711         return min;
712 }
713
714 static av_always_inline void write_back_intra_pred_mode(const H264Context *h,
715                                                         H264SliceContext *sl)
716 {
717     int8_t *i4x4       = sl->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[sl->mb_xy];
718     int8_t *i4x4_cache = sl->intra4x4_pred_mode_cache;
719
720     AV_COPY32(i4x4, i4x4_cache + 4 + 8 * 4);
721     i4x4[4] = i4x4_cache[7 + 8 * 3];
722     i4x4[5] = i4x4_cache[7 + 8 * 2];
723     i4x4[6] = i4x4_cache[7 + 8 * 1];
724 }
725
726 static av_always_inline void write_back_non_zero_count(const H264Context *h,
727                                                        H264SliceContext *sl)
728 {
729     const int mb_xy    = sl->mb_xy;
730     uint8_t *nnz       = h->non_zero_count[mb_xy];
731     uint8_t *nnz_cache = sl->non_zero_count_cache;
732
733     AV_COPY32(&nnz[ 0], &nnz_cache[4 + 8 * 1]);
734     AV_COPY32(&nnz[ 4], &nnz_cache[4 + 8 * 2]);
735     AV_COPY32(&nnz[ 8], &nnz_cache[4 + 8 * 3]);
736     AV_COPY32(&nnz[12], &nnz_cache[4 + 8 * 4]);
737     AV_COPY32(&nnz[16], &nnz_cache[4 + 8 * 6]);
738     AV_COPY32(&nnz[20], &nnz_cache[4 + 8 * 7]);
739     AV_COPY32(&nnz[32], &nnz_cache[4 + 8 * 11]);
740     AV_COPY32(&nnz[36], &nnz_cache[4 + 8 * 12]);
741
742     if (!h->chroma_y_shift) {
743         AV_COPY32(&nnz[24], &nnz_cache[4 + 8 * 8]);
744         AV_COPY32(&nnz[28], &nnz_cache[4 + 8 * 9]);
745         AV_COPY32(&nnz[40], &nnz_cache[4 + 8 * 13]);
746         AV_COPY32(&nnz[44], &nnz_cache[4 + 8 * 14]);
747     }
748 }
749
750 static av_always_inline void write_back_motion_list(const H264Context *h,
751                                                     H264SliceContext *sl,
752                                                     int b_stride,
753                                                     int b_xy, int b8_xy,
754                                                     int mb_type, int list)
755 {
756     int16_t(*mv_dst)[2] = &h->cur_pic.motion_val[list][b_xy];
757     int16_t(*mv_src)[2] = &sl->mv_cache[list][scan8[0]];
758     AV_COPY128(mv_dst + 0 * b_stride, mv_src + 8 * 0);
759     AV_COPY128(mv_dst + 1 * b_stride, mv_src + 8 * 1);
760     AV_COPY128(mv_dst + 2 * b_stride, mv_src + 8 * 2);
761     AV_COPY128(mv_dst + 3 * b_stride, mv_src + 8 * 3);
762     if (CABAC(h)) {
763         uint8_t (*mvd_dst)[2] = &sl->mvd_table[list][FMO ? 8 * sl->mb_xy
764                                                         : h->mb2br_xy[sl->mb_xy]];
765         uint8_t(*mvd_src)[2]  = &sl->mvd_cache[list][scan8[0]];
766         if (IS_SKIP(mb_type)) {
767             AV_ZERO128(mvd_dst);
768         } else {
769             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8 * 3);
770             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8 * 0);
771             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8 * 1);
772             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8 * 2);
773         }
774     }
775
776     {
777         int8_t *ref_index = &h->cur_pic.ref_index[list][b8_xy];
778         int8_t *ref_cache = sl->ref_cache[list];
779         ref_index[0 + 0 * 2] = ref_cache[scan8[0]];
780         ref_index[1 + 0 * 2] = ref_cache[scan8[4]];
781         ref_index[0 + 1 * 2] = ref_cache[scan8[8]];
782         ref_index[1 + 1 * 2] = ref_cache[scan8[12]];
783     }
784 }
785
786 static av_always_inline void write_back_motion(const H264Context *h,
787                                                H264SliceContext *sl,
788                                                int mb_type)
789 {
790     const int b_stride      = h->b_stride;
791     const int b_xy  = 4 * sl->mb_x + 4 * sl->mb_y * h->b_stride; // try mb2b(8)_xy
792     const int b8_xy = 4 * sl->mb_xy;
793
794     if (USES_LIST(mb_type, 0)) {
795         write_back_motion_list(h, sl, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 0);
796     } else {
797         fill_rectangle(&h->cur_pic.ref_index[0][b8_xy],
798                        2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
799     }
800     if (USES_LIST(mb_type, 1))
801         write_back_motion_list(h, sl, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 1);
802
803     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B && CABAC(h)) {
804         if (IS_8X8(mb_type)) {
805             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4 * sl->mb_xy];
806             direct_table[1] = sl->sub_mb_type[1] >> 1;
807             direct_table[2] = sl->sub_mb_type[2] >> 1;
808             direct_table[3] = sl->sub_mb_type[3] >> 1;
809         }
810     }
811 }
812
813 static av_always_inline int get_dct8x8_allowed(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
814 {
815     if (h->ps.sps->direct_8x8_inference_flag)
816         return !(AV_RN64A(sl->sub_mb_type) &
817                  ((MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x16 | MB_TYPE_8x8) *
818                   0x0001000100010001ULL));
819     else
820         return !(AV_RN64A(sl->sub_mb_type) &
821                  ((MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x16 | MB_TYPE_8x8 | MB_TYPE_DIRECT2) *
822                   0x0001000100010001ULL));
823 }
824
825 static inline int find_start_code(const uint8_t *buf, int buf_size,
826                            int buf_index, int next_avc)
827 {
828     uint32_t state = -1;
829
830     buf_index = avpriv_find_start_code(buf + buf_index, buf + next_avc + 1, &state) - buf - 1;
831
832     return FFMIN(buf_index, buf_size);
833 }
834
835 int ff_h264_field_end(H264Context *h, H264SliceContext *sl, int in_setup);
836
837 int ff_h264_ref_picture(H264Context *h, H264Picture *dst, H264Picture *src);
838 void ff_h264_unref_picture(H264Context *h, H264Picture *pic);
839
840 int ff_h264_slice_context_init(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
841
842 void ff_h264_draw_horiz_band(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int y, int height);
843
844 int ff_h264_decode_slice_header(H264Context *h, H264SliceContext *sl,
845                                 const H2645NAL *nal);
846 #define SLICE_SINGLETHREAD 1
847 #define SLICE_SKIPED 2
848
849 int ff_h264_execute_decode_slices(H264Context *h, unsigned context_count);
850 int ff_h264_update_thread_context(AVCodecContext *dst,
851                                   const AVCodecContext *src);
852
853 void ff_h264_flush_change(H264Context *h);
854
855 void ff_h264_free_tables(H264Context *h);
856
857 void ff_h264_set_erpic(ERPicture *dst, H264Picture *src);
858
859 #endif /* AVCODEC_H264DEC_H */