Merge commit '251cbb44003caf179fb17afbb8a6c56643c2a646'
[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_sei.h"
39 #include "h2645_parse.h"
40 #include "h264chroma.h"
41 #include "h264dsp.h"
42 #include "h264pred.h"
43 #include "h264qpel.h"
44 #include "internal.h"
45 #include "mpegutils.h"
46 #include "parser.h"
47 #include "qpeldsp.h"
48 #include "rectangle.h"
49 #include "videodsp.h"
50
51 #define H264_MAX_PICTURE_COUNT 36
52
53 #define MAX_SPS_COUNT          32
54 #define MAX_PPS_COUNT         256
55
56 #define MAX_MMCO_COUNT         66
57
58 #define MAX_DELAYED_PIC_COUNT  16
59
60 #define MAX_MBPAIR_SIZE (256*1024) // a tighter bound could be calculated if someone cares about a few bytes
61
62 /* Compiling in interlaced support reduces the speed
63  * of progressive decoding by about 2%. */
64 #define ALLOW_INTERLACE
65
66 #define FMO 0
67
68 /**
69  * The maximum number of slices supported by the decoder.
70  * must be a power of 2
71  */
72 #define MAX_SLICES 32
73
74 #ifdef ALLOW_INTERLACE
75 #define MB_MBAFF(h)    (h)->mb_mbaff
76 #define MB_FIELD(sl)  (sl)->mb_field_decoding_flag
77 #define FRAME_MBAFF(h) (h)->mb_aff_frame
78 #define FIELD_PICTURE(h) ((h)->picture_structure != PICT_FRAME)
79 #define LEFT_MBS 2
80 #define LTOP     0
81 #define LBOT     1
82 #define LEFT(i)  (i)
83 #else
84 #define MB_MBAFF(h)      0
85 #define MB_FIELD(sl)     0
86 #define FRAME_MBAFF(h)   0
87 #define FIELD_PICTURE(h) 0
88 #undef  IS_INTERLACED
89 #define IS_INTERLACED(mb_type) 0
90 #define LEFT_MBS 1
91 #define LTOP     0
92 #define LBOT     0
93 #define LEFT(i)  0
94 #endif
95 #define FIELD_OR_MBAFF_PICTURE(h) (FRAME_MBAFF(h) || FIELD_PICTURE(h))
96
97 #ifndef CABAC
98 #define CABAC(h) (h)->ps.pps->cabac
99 #endif
100
101 #define CHROMA(h)    ((h)->ps.sps->chroma_format_idc)
102 #define CHROMA422(h) ((h)->ps.sps->chroma_format_idc == 2)
103 #define CHROMA444(h) ((h)->ps.sps->chroma_format_idc == 3)
104
105 #define EXTENDED_SAR       255
106
107 #define MB_TYPE_REF0       MB_TYPE_ACPRED // dirty but it fits in 16 bit
108 #define MB_TYPE_8x8DCT     0x01000000
109 #define IS_REF0(a)         ((a) & MB_TYPE_REF0)
110 #define IS_8x8DCT(a)       ((a) & MB_TYPE_8x8DCT)
111
112 #define QP_MAX_NUM (51 + 6*6)           // The maximum supported qp
113
114 /**
115  * Sequence parameter set
116  */
117 typedef struct SPS {
118     unsigned int sps_id;
119     int profile_idc;
120     int level_idc;
121     int chroma_format_idc;
122     int transform_bypass;              ///< qpprime_y_zero_transform_bypass_flag
123     int log2_max_frame_num;            ///< log2_max_frame_num_minus4 + 4
124     int poc_type;                      ///< pic_order_cnt_type
125     int log2_max_poc_lsb;              ///< log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4
126     int delta_pic_order_always_zero_flag;
127     int offset_for_non_ref_pic;
128     int offset_for_top_to_bottom_field;
129     int poc_cycle_length;              ///< num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle
130     int ref_frame_count;               ///< num_ref_frames
131     int gaps_in_frame_num_allowed_flag;
132     int mb_width;                      ///< pic_width_in_mbs_minus1 + 1
133     int mb_height;                     ///< pic_height_in_map_units_minus1 + 1
134     int frame_mbs_only_flag;
135     int mb_aff;                        ///< mb_adaptive_frame_field_flag
136     int direct_8x8_inference_flag;
137     int crop;                          ///< frame_cropping_flag
138
139     /* those 4 are already in luma samples */
140     unsigned int crop_left;            ///< frame_cropping_rect_left_offset
141     unsigned int crop_right;           ///< frame_cropping_rect_right_offset
142     unsigned int crop_top;             ///< frame_cropping_rect_top_offset
143     unsigned int crop_bottom;          ///< frame_cropping_rect_bottom_offset
144     int vui_parameters_present_flag;
145     AVRational sar;
146     int video_signal_type_present_flag;
147     int full_range;
148     int colour_description_present_flag;
149     enum AVColorPrimaries color_primaries;
150     enum AVColorTransferCharacteristic color_trc;
151     enum AVColorSpace colorspace;
152     int timing_info_present_flag;
153     uint32_t num_units_in_tick;
154     uint32_t time_scale;
155     int fixed_frame_rate_flag;
156     short offset_for_ref_frame[256]; // FIXME dyn aloc?
157     int bitstream_restriction_flag;
158     int num_reorder_frames;
159     int scaling_matrix_present;
160     uint8_t scaling_matrix4[6][16];
161     uint8_t scaling_matrix8[6][64];
162     int nal_hrd_parameters_present_flag;
163     int vcl_hrd_parameters_present_flag;
164     int pic_struct_present_flag;
165     int time_offset_length;
166     int cpb_cnt;                          ///< See H.264 E.1.2
167     int initial_cpb_removal_delay_length; ///< initial_cpb_removal_delay_length_minus1 + 1
168     int cpb_removal_delay_length;         ///< cpb_removal_delay_length_minus1 + 1
169     int dpb_output_delay_length;          ///< dpb_output_delay_length_minus1 + 1
170     int bit_depth_luma;                   ///< bit_depth_luma_minus8 + 8
171     int bit_depth_chroma;                 ///< bit_depth_chroma_minus8 + 8
172     int residual_color_transform_flag;    ///< residual_colour_transform_flag
173     int constraint_set_flags;             ///< constraint_set[0-3]_flag
174     uint8_t data[4096];
175     size_t data_size;
176 } SPS;
177
178 /**
179  * Picture parameter set
180  */
181 typedef struct PPS {
182     unsigned int sps_id;
183     int cabac;                  ///< entropy_coding_mode_flag
184     int pic_order_present;      ///< pic_order_present_flag
185     int slice_group_count;      ///< num_slice_groups_minus1 + 1
186     int mb_slice_group_map_type;
187     unsigned int ref_count[2];  ///< num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
188     int weighted_pred;          ///< weighted_pred_flag
189     int weighted_bipred_idc;
190     int init_qp;                ///< pic_init_qp_minus26 + 26
191     int init_qs;                ///< pic_init_qs_minus26 + 26
192     int chroma_qp_index_offset[2];
193     int deblocking_filter_parameters_present; ///< deblocking_filter_parameters_present_flag
194     int constrained_intra_pred;     ///< constrained_intra_pred_flag
195     int redundant_pic_cnt_present;  ///< redundant_pic_cnt_present_flag
196     int transform_8x8_mode;         ///< transform_8x8_mode_flag
197     uint8_t scaling_matrix4[6][16];
198     uint8_t scaling_matrix8[6][64];
199     uint8_t chroma_qp_table[2][QP_MAX_NUM+1];  ///< pre-scaled (with chroma_qp_index_offset) version of qp_table
200     int chroma_qp_diff;
201     uint8_t data[4096];
202     size_t data_size;
203
204     uint32_t dequant4_buffer[6][QP_MAX_NUM + 1][16];
205     uint32_t dequant8_buffer[6][QP_MAX_NUM + 1][64];
206     uint32_t(*dequant4_coeff[6])[16];
207     uint32_t(*dequant8_coeff[6])[64];
208 } PPS;
209
210 typedef struct H264ParamSets {
211     AVBufferRef *sps_list[MAX_SPS_COUNT];
212     AVBufferRef *pps_list[MAX_PPS_COUNT];
213
214     AVBufferRef *pps_ref;
215     AVBufferRef *sps_ref;
216     /* currently active parameters sets */
217     const PPS *pps;
218     const SPS *sps;
219 } H264ParamSets;
220
221 /**
222  * Memory management control operation opcode.
223  */
224 typedef enum MMCOOpcode {
225     MMCO_END = 0,
226     MMCO_SHORT2UNUSED,
227     MMCO_LONG2UNUSED,
228     MMCO_SHORT2LONG,
229     MMCO_SET_MAX_LONG,
230     MMCO_RESET,
231     MMCO_LONG,
232 } MMCOOpcode;
233
234 /**
235  * Memory management control operation.
236  */
237 typedef struct MMCO {
238     MMCOOpcode opcode;
239     int short_pic_num;  ///< pic_num without wrapping (pic_num & max_pic_num)
240     int long_arg;       ///< index, pic_num, or num long refs depending on opcode
241 } MMCO;
242
243 typedef struct H264Picture {
244     AVFrame *f;
245     ThreadFrame tf;
246
247     AVBufferRef *qscale_table_buf;
248     int8_t *qscale_table;
249
250     AVBufferRef *motion_val_buf[2];
251     int16_t (*motion_val[2])[2];
252
253     AVBufferRef *mb_type_buf;
254     uint32_t *mb_type;
255
256     AVBufferRef *hwaccel_priv_buf;
257     void *hwaccel_picture_private; ///< hardware accelerator private data
258
259     AVBufferRef *ref_index_buf[2];
260     int8_t *ref_index[2];
261
262     int field_poc[2];       ///< top/bottom POC
263     int poc;                ///< frame POC
264     int frame_num;          ///< frame_num (raw frame_num from slice header)
265     int mmco_reset;         /**< MMCO_RESET set this 1. Reordering code must
266                                  not mix pictures before and after MMCO_RESET. */
267     int pic_id;             /**< pic_num (short -> no wrap version of pic_num,
268                                  pic_num & max_pic_num; long -> long_pic_num) */
269     int long_ref;           ///< 1->long term reference 0->short term reference
270     int ref_poc[2][2][32];  ///< POCs of the frames/fields used as reference (FIXME need per slice)
271     int ref_count[2][2];    ///< number of entries in ref_poc         (FIXME need per slice)
272     int mbaff;              ///< 1 -> MBAFF frame 0-> not MBAFF
273     int field_picture;      ///< whether or not picture was encoded in separate fields
274
275     int reference;
276     int recovered;          ///< picture at IDR or recovery point + recovery count
277     int invalid_gap;
278     int sei_recovery_frame_cnt;
279
280     int crop;
281     int crop_left;
282     int crop_top;
283 } H264Picture;
284
285 typedef struct H264Ref {
286     uint8_t *data[3];
287     int linesize[3];
288
289     int reference;
290     int poc;
291     int pic_id;
292
293     H264Picture *parent;
294 } H264Ref;
295
296 typedef struct H264SliceContext {
297     struct H264Context *h264;
298     GetBitContext gb;
299     ERContext er;
300
301     int slice_num;
302     int slice_type;
303     int slice_type_nos;         ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
304     int slice_type_fixed;
305
306     int qscale;
307     int chroma_qp[2];   // QPc
308     int qp_thresh;      ///< QP threshold to skip loopfilter
309     int last_qscale_diff;
310
311     // deblock
312     int deblocking_filter;          ///< disable_deblocking_filter_idc with 1 <-> 0
313     int slice_alpha_c0_offset;
314     int slice_beta_offset;
315
316     H264PredWeightTable pwt;
317
318     int prev_mb_skipped;
319     int next_mb_skipped;
320
321     int chroma_pred_mode;
322     int intra16x16_pred_mode;
323
324     int8_t intra4x4_pred_mode_cache[5 * 8];
325     int8_t(*intra4x4_pred_mode);
326
327     int topleft_mb_xy;
328     int top_mb_xy;
329     int topright_mb_xy;
330     int left_mb_xy[LEFT_MBS];
331
332     int topleft_type;
333     int top_type;
334     int topright_type;
335     int left_type[LEFT_MBS];
336
337     const uint8_t *left_block;
338     int topleft_partition;
339
340     unsigned int topleft_samples_available;
341     unsigned int top_samples_available;
342     unsigned int topright_samples_available;
343     unsigned int left_samples_available;
344
345     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
346     ptrdiff_t mb_linesize;  ///< may be equal to s->linesize or s->linesize * 2, for mbaff
347     ptrdiff_t mb_uvlinesize;
348
349     int mb_x, mb_y;
350     int mb_xy;
351     int resync_mb_x;
352     int resync_mb_y;
353     unsigned int first_mb_addr;
354     // index of the first MB of the next slice
355     int next_slice_idx;
356     int mb_skip_run;
357     int is_complex;
358
359     int picture_structure;
360     int mb_field_decoding_flag;
361     int mb_mbaff;               ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
362
363     int redundant_pic_count;
364
365     /**
366      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
367      */
368     int neighbor_transform_size;
369
370     int direct_spatial_mv_pred;
371     int col_parity;
372     int col_fieldoff;
373
374     int cbp;
375     int top_cbp;
376     int left_cbp;
377
378     int dist_scale_factor[32];
379     int dist_scale_factor_field[2][32];
380     int map_col_to_list0[2][16 + 32];
381     int map_col_to_list0_field[2][2][16 + 32];
382
383     /**
384      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
385      */
386     unsigned int ref_count[2];          ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
387     unsigned int list_count;
388     H264Ref ref_list[2][48];        /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
389                                          *   Reordered version of default_ref_list
390                                          *   according to picture reordering in slice header */
391     struct {
392         uint8_t op;
393         uint32_t val;
394     } ref_modifications[2][32];
395     int nb_ref_modifications[2];
396
397     unsigned int pps_id;
398
399     const uint8_t *intra_pcm_ptr;
400     int16_t *dc_val_base;
401
402     uint8_t *bipred_scratchpad;
403     uint8_t *edge_emu_buffer;
404     uint8_t (*top_borders[2])[(16 * 3) * 2];
405     int bipred_scratchpad_allocated;
406     int edge_emu_buffer_allocated;
407     int top_borders_allocated[2];
408
409     /**
410      * non zero coeff count cache.
411      * is 64 if not available.
412      */
413     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, non_zero_count_cache)[15 * 8];
414
415     /**
416      * Motion vector cache.
417      */
418     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mv_cache)[2][5 * 8][2];
419     DECLARE_ALIGNED(8,  int8_t, ref_cache)[2][5 * 8];
420     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, mvd_cache)[2][5 * 8][2];
421     uint8_t direct_cache[5 * 8];
422
423     DECLARE_ALIGNED(8, uint16_t, sub_mb_type)[4];
424
425     ///< as a DCT coefficient is int32_t in high depth, we need to reserve twice the space.
426     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mb)[16 * 48 * 2];
427     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mb_luma_dc)[3][16 * 2];
428     ///< as mb is addressed by scantable[i] and scantable is uint8_t we can either
429     ///< check that i is not too large or ensure that there is some unused stuff after mb
430     int16_t mb_padding[256 * 2];
431
432     uint8_t (*mvd_table[2])[2];
433
434     /**
435      * Cabac
436      */
437     CABACContext cabac;
438     uint8_t cabac_state[1024];
439     int cabac_init_idc;
440
441     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
442     int  nb_mmco;
443     int explicit_ref_marking;
444
445     int frame_num;
446     int poc_lsb;
447     int delta_poc_bottom;
448     int delta_poc[2];
449     int curr_pic_num;
450     int max_pic_num;
451 } H264SliceContext;
452
453 /**
454  * H264Context
455  */
456 typedef struct H264Context {
457     const AVClass *class;
458     AVCodecContext *avctx;
459     VideoDSPContext vdsp;
460     H264DSPContext h264dsp;
461     H264ChromaContext h264chroma;
462     H264QpelContext h264qpel;
463
464     H264Picture DPB[H264_MAX_PICTURE_COUNT];
465     H264Picture *cur_pic_ptr;
466     H264Picture cur_pic;
467     H264Picture last_pic_for_ec;
468
469     H264SliceContext *slice_ctx;
470     int            nb_slice_ctx;
471
472     H2645Packet pkt;
473
474     int pixel_shift;    ///< 0 for 8-bit H.264, 1 for high-bit-depth H.264
475
476     /* coded dimensions -- 16 * mb w/h */
477     int width, height;
478     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
479
480     /**
481      * Backup frame properties: needed, because they can be different
482      * between returned frame and last decoded frame.
483      **/
484     int backup_width;
485     int backup_height;
486     enum AVPixelFormat backup_pix_fmt;
487
488     int droppable;
489     int coded_picture_number;
490
491     int context_initialized;
492     int flags;
493     int workaround_bugs;
494     /* Set when slice threading is used and at least one slice uses deblocking
495      * mode 1 (i.e. across slice boundaries). Then we disable the loop filter
496      * during normal MB decoding and execute it serially at the end.
497      */
498     int postpone_filter;
499
500     int8_t(*intra4x4_pred_mode);
501     H264PredContext hpc;
502
503     uint8_t (*non_zero_count)[48];
504
505 #define LIST_NOT_USED -1 // FIXME rename?
506 #define PART_NOT_AVAILABLE -2
507
508     /**
509      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
510      * block_offset[24..47] for field macroblocks
511      */
512     int block_offset[2 * (16 * 3)];
513
514     uint32_t *mb2b_xy;  // FIXME are these 4 a good idea?
515     uint32_t *mb2br_xy;
516     int b_stride;       // FIXME use s->b4_stride
517
518     uint16_t *slice_table;      ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
519
520     // interlacing specific flags
521     int mb_aff_frame;
522     int picture_structure;
523     int first_field;
524
525     uint8_t *list_counts;               ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
526
527     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0, 1, 2), 0x0? luma_cbp */
528     uint16_t *cbp_table;
529
530     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
531     uint8_t *chroma_pred_mode_table;
532     uint8_t (*mvd_table[2])[2];
533     uint8_t *direct_table;
534
535     uint8_t zigzag_scan[16];
536     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
537     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
538     uint8_t field_scan[16];
539     uint8_t field_scan8x8[64];
540     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
541     uint8_t zigzag_scan_q0[16];
542     uint8_t zigzag_scan8x8_q0[64];
543     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc_q0[64];
544     uint8_t field_scan_q0[16];
545     uint8_t field_scan8x8_q0[64];
546     uint8_t field_scan8x8_cavlc_q0[64];
547
548     int mb_y;
549     int mb_height, mb_width;
550     int mb_stride;
551     int mb_num;
552
553     // =============================================================
554     // Things below are not used in the MB or more inner code
555
556     int nal_ref_idc;
557     int nal_unit_type;
558
559     /**
560      * Used to parse AVC variant of H.264
561      */
562     int is_avc;           ///< this flag is != 0 if codec is avc1
563     int nal_length_size;  ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
564
565     int bit_depth_luma;         ///< luma bit depth from sps to detect changes
566     int chroma_format_idc;      ///< chroma format from sps to detect changes
567
568     H264ParamSets ps;
569
570     uint16_t *slice_table_base;
571
572     H264POCContext poc;
573
574     H264Ref default_ref[2];
575     H264Picture *short_ref[32];
576     H264Picture *long_ref[32];
577     H264Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT + 2]; // FIXME size?
578     int last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT];
579     H264Picture *next_output_pic;
580     int next_outputed_poc;
581
582     /**
583      * memory management control operations buffer.
584      */
585     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
586     int  nb_mmco;
587     int mmco_reset;
588     int explicit_ref_marking;
589
590     int long_ref_count;     ///< number of actual long term references
591     int short_ref_count;    ///< number of actual short term references
592
593     /**
594      * @name Members for slice based multithreading
595      * @{
596      */
597     /**
598      * current slice number, used to initialize slice_num of each thread/context
599      */
600     int current_slice;
601
602     /**
603      * Max number of threads / contexts.
604      * This is equal to AVCodecContext.thread_count unless
605      * multithreaded decoding is impossible, in which case it is
606      * reduced to 1.
607      */
608     int max_contexts;
609
610     /**
611      *  1 if the single thread fallback warning has already been
612      *  displayed, 0 otherwise.
613      */
614     int single_decode_warning;
615
616     /** @} */
617
618     /**
619      * Complement sei_pic_struct
620      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
621      * However, soft telecined frames may have these values.
622      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
623      */
624     int prev_interlaced_frame;
625
626     /**
627      * Are the SEI recovery points looking valid.
628      */
629     int valid_recovery_point;
630
631     /**
632      * recovery_frame is the frame_num at which the next frame should
633      * be fully constructed.
634      *
635      * Set to -1 when not expecting a recovery point.
636      */
637     int recovery_frame;
638
639 /**
640  * We have seen an IDR, so all the following frames in coded order are correctly
641  * decodable.
642  */
643 #define FRAME_RECOVERED_IDR  (1 << 0)
644 /**
645  * Sufficient number of frames have been decoded since a SEI recovery point,
646  * so all the following frames in presentation order are correct.
647  */
648 #define FRAME_RECOVERED_SEI  (1 << 1)
649
650     int frame_recovered;    ///< Initial frame has been completely recovered
651
652     int has_recovery_point;
653
654     int missing_fields;
655
656     /* for frame threading, this is set to 1
657      * after finish_setup() has been called, so we cannot modify
658      * some context properties (which are supposed to stay constant between
659      * slices) anymore */
660     int setup_finished;
661
662     int cur_chroma_format_idc;
663     int cur_bit_depth_luma;
664     int16_t slice_row[MAX_SLICES]; ///< to detect when MAX_SLICES is too low
665
666     int enable_er;
667
668     H264SEIContext sei;
669
670     AVBufferPool *qscale_table_pool;
671     AVBufferPool *mb_type_pool;
672     AVBufferPool *motion_val_pool;
673     AVBufferPool *ref_index_pool;
674     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];     ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
675 } H264Context;
676
677 extern const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4];
678
679 /**
680  * Uninit H264 param sets structure.
681  */
682
683 void ff_h264_ps_uninit(H264ParamSets *ps);
684
685 /**
686  * Decode SPS
687  */
688 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
689                                      H264ParamSets *ps, int ignore_truncation);
690
691 /**
692  * Decode PPS
693  */
694 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
695                                          H264ParamSets *ps, int bit_length);
696
697 /**
698  * Reconstruct bitstream slice_type.
699  */
700 int ff_h264_get_slice_type(const H264SliceContext *sl);
701
702 /**
703  * Allocate tables.
704  * needs width/height
705  */
706 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
707
708 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
709 int ff_h264_build_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
710 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
711
712 /**
713  * Execute the reference picture marking (memory management control operations).
714  */
715 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h);
716
717 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(const H264Context *h, H264SliceContext *sl,
718                                    GetBitContext *gb);
719
720 void ff_h264_hl_decode_mb(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
721 int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx);
722 void ff_h264_decode_init_vlc(void);
723
724 /**
725  * Decode a macroblock
726  * @return 0 if OK, ER_AC_ERROR / ER_DC_ERROR / ER_MV_ERROR on error
727  */
728 int ff_h264_decode_mb_cavlc(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
729
730 /**
731  * Decode a CABAC coded macroblock
732  * @return 0 if OK, ER_AC_ERROR / ER_DC_ERROR / ER_MV_ERROR on error
733  */
734 int ff_h264_decode_mb_cabac(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
735
736 void ff_h264_init_cabac_states(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
737
738 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl);
739 void ff_h264_direct_ref_list_init(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl);
740 void ff_h264_pred_direct_motion(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl,
741                                 int *mb_type);
742
743 void ff_h264_filter_mb_fast(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
744                             uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr,
745                             unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
746 void ff_h264_filter_mb(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
747                        uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr,
748                        unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
749
750 /*
751  * o-o o-o
752  *  / / /
753  * o-o o-o
754  *  ,---'
755  * o-o o-o
756  *  / / /
757  * o-o o-o
758  */
759
760 /* Scan8 organization:
761  *    0 1 2 3 4 5 6 7
762  * 0  DY    y y y y y
763  * 1        y Y Y Y Y
764  * 2        y Y Y Y Y
765  * 3        y Y Y Y Y
766  * 4        y Y Y Y Y
767  * 5  DU    u u u u u
768  * 6        u U U U U
769  * 7        u U U U U
770  * 8        u U U U U
771  * 9        u U U U U
772  * 10 DV    v v v v v
773  * 11       v V V V V
774  * 12       v V V V V
775  * 13       v V V V V
776  * 14       v V V V V
777  * DY/DU/DV are for luma/chroma DC.
778  */
779
780 #define LUMA_DC_BLOCK_INDEX   48
781 #define CHROMA_DC_BLOCK_INDEX 49
782
783 // This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
784 static const uint8_t scan8[16 * 3 + 3] = {
785     4 +  1 * 8, 5 +  1 * 8, 4 +  2 * 8, 5 +  2 * 8,
786     6 +  1 * 8, 7 +  1 * 8, 6 +  2 * 8, 7 +  2 * 8,
787     4 +  3 * 8, 5 +  3 * 8, 4 +  4 * 8, 5 +  4 * 8,
788     6 +  3 * 8, 7 +  3 * 8, 6 +  4 * 8, 7 +  4 * 8,
789     4 +  6 * 8, 5 +  6 * 8, 4 +  7 * 8, 5 +  7 * 8,
790     6 +  6 * 8, 7 +  6 * 8, 6 +  7 * 8, 7 +  7 * 8,
791     4 +  8 * 8, 5 +  8 * 8, 4 +  9 * 8, 5 +  9 * 8,
792     6 +  8 * 8, 7 +  8 * 8, 6 +  9 * 8, 7 +  9 * 8,
793     4 + 11 * 8, 5 + 11 * 8, 4 + 12 * 8, 5 + 12 * 8,
794     6 + 11 * 8, 7 + 11 * 8, 6 + 12 * 8, 7 + 12 * 8,
795     4 + 13 * 8, 5 + 13 * 8, 4 + 14 * 8, 5 + 14 * 8,
796     6 + 13 * 8, 7 + 13 * 8, 6 + 14 * 8, 7 + 14 * 8,
797     0 +  0 * 8, 0 +  5 * 8, 0 + 10 * 8
798 };
799
800 static av_always_inline uint32_t pack16to32(unsigned a, unsigned b)
801 {
802 #if HAVE_BIGENDIAN
803     return (b & 0xFFFF) + (a << 16);
804 #else
805     return (a & 0xFFFF) + (b << 16);
806 #endif
807 }
808
809 static av_always_inline uint16_t pack8to16(unsigned a, unsigned b)
810 {
811 #if HAVE_BIGENDIAN
812     return (b & 0xFF) + (a << 8);
813 #else
814     return (a & 0xFF) + (b << 8);
815 #endif
816 }
817
818 /**
819  * Get the chroma qp.
820  */
821 static av_always_inline int get_chroma_qp(const PPS *pps, int t, int qscale)
822 {
823     return pps->chroma_qp_table[t][qscale];
824 }
825
826 /**
827  * Get the predicted intra4x4 prediction mode.
828  */
829 static av_always_inline int pred_intra_mode(const H264Context *h,
830                                             H264SliceContext *sl, int n)
831 {
832     const int index8 = scan8[n];
833     const int left   = sl->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 1];
834     const int top    = sl->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
835     const int min    = FFMIN(left, top);
836
837     ff_tlog(h->avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left, top, min);
838
839     if (min < 0)
840         return DC_PRED;
841     else
842         return min;
843 }
844
845 static av_always_inline void write_back_intra_pred_mode(const H264Context *h,
846                                                         H264SliceContext *sl)
847 {
848     int8_t *i4x4       = sl->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[sl->mb_xy];
849     int8_t *i4x4_cache = sl->intra4x4_pred_mode_cache;
850
851     AV_COPY32(i4x4, i4x4_cache + 4 + 8 * 4);
852     i4x4[4] = i4x4_cache[7 + 8 * 3];
853     i4x4[5] = i4x4_cache[7 + 8 * 2];
854     i4x4[6] = i4x4_cache[7 + 8 * 1];
855 }
856
857 static av_always_inline void write_back_non_zero_count(const H264Context *h,
858                                                        H264SliceContext *sl)
859 {
860     const int mb_xy    = sl->mb_xy;
861     uint8_t *nnz       = h->non_zero_count[mb_xy];
862     uint8_t *nnz_cache = sl->non_zero_count_cache;
863
864     AV_COPY32(&nnz[ 0], &nnz_cache[4 + 8 * 1]);
865     AV_COPY32(&nnz[ 4], &nnz_cache[4 + 8 * 2]);
866     AV_COPY32(&nnz[ 8], &nnz_cache[4 + 8 * 3]);
867     AV_COPY32(&nnz[12], &nnz_cache[4 + 8 * 4]);
868     AV_COPY32(&nnz[16], &nnz_cache[4 + 8 * 6]);
869     AV_COPY32(&nnz[20], &nnz_cache[4 + 8 * 7]);
870     AV_COPY32(&nnz[32], &nnz_cache[4 + 8 * 11]);
871     AV_COPY32(&nnz[36], &nnz_cache[4 + 8 * 12]);
872
873     if (!h->chroma_y_shift) {
874         AV_COPY32(&nnz[24], &nnz_cache[4 + 8 * 8]);
875         AV_COPY32(&nnz[28], &nnz_cache[4 + 8 * 9]);
876         AV_COPY32(&nnz[40], &nnz_cache[4 + 8 * 13]);
877         AV_COPY32(&nnz[44], &nnz_cache[4 + 8 * 14]);
878     }
879 }
880
881 static av_always_inline void write_back_motion_list(const H264Context *h,
882                                                     H264SliceContext *sl,
883                                                     int b_stride,
884                                                     int b_xy, int b8_xy,
885                                                     int mb_type, int list)
886 {
887     int16_t(*mv_dst)[2] = &h->cur_pic.motion_val[list][b_xy];
888     int16_t(*mv_src)[2] = &sl->mv_cache[list][scan8[0]];
889     AV_COPY128(mv_dst + 0 * b_stride, mv_src + 8 * 0);
890     AV_COPY128(mv_dst + 1 * b_stride, mv_src + 8 * 1);
891     AV_COPY128(mv_dst + 2 * b_stride, mv_src + 8 * 2);
892     AV_COPY128(mv_dst + 3 * b_stride, mv_src + 8 * 3);
893     if (CABAC(h)) {
894         uint8_t (*mvd_dst)[2] = &sl->mvd_table[list][FMO ? 8 * sl->mb_xy
895                                                         : h->mb2br_xy[sl->mb_xy]];
896         uint8_t(*mvd_src)[2]  = &sl->mvd_cache[list][scan8[0]];
897         if (IS_SKIP(mb_type)) {
898             AV_ZERO128(mvd_dst);
899         } else {
900             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8 * 3);
901             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8 * 0);
902             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8 * 1);
903             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8 * 2);
904         }
905     }
906
907     {
908         int8_t *ref_index = &h->cur_pic.ref_index[list][b8_xy];
909         int8_t *ref_cache = sl->ref_cache[list];
910         ref_index[0 + 0 * 2] = ref_cache[scan8[0]];
911         ref_index[1 + 0 * 2] = ref_cache[scan8[4]];
912         ref_index[0 + 1 * 2] = ref_cache[scan8[8]];
913         ref_index[1 + 1 * 2] = ref_cache[scan8[12]];
914     }
915 }
916
917 static av_always_inline void write_back_motion(const H264Context *h,
918                                                H264SliceContext *sl,
919                                                int mb_type)
920 {
921     const int b_stride      = h->b_stride;
922     const int b_xy  = 4 * sl->mb_x + 4 * sl->mb_y * h->b_stride; // try mb2b(8)_xy
923     const int b8_xy = 4 * sl->mb_xy;
924
925     if (USES_LIST(mb_type, 0)) {
926         write_back_motion_list(h, sl, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 0);
927     } else {
928         fill_rectangle(&h->cur_pic.ref_index[0][b8_xy],
929                        2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
930     }
931     if (USES_LIST(mb_type, 1))
932         write_back_motion_list(h, sl, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 1);
933
934     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B && CABAC(h)) {
935         if (IS_8X8(mb_type)) {
936             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4 * sl->mb_xy];
937             direct_table[1] = sl->sub_mb_type[1] >> 1;
938             direct_table[2] = sl->sub_mb_type[2] >> 1;
939             direct_table[3] = sl->sub_mb_type[3] >> 1;
940         }
941     }
942 }
943
944 static av_always_inline int get_dct8x8_allowed(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
945 {
946     if (h->ps.sps->direct_8x8_inference_flag)
947         return !(AV_RN64A(sl->sub_mb_type) &
948                  ((MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x16 | MB_TYPE_8x8) *
949                   0x0001000100010001ULL));
950     else
951         return !(AV_RN64A(sl->sub_mb_type) &
952                  ((MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x16 | MB_TYPE_8x8 | MB_TYPE_DIRECT2) *
953                   0x0001000100010001ULL));
954 }
955
956 static inline int find_start_code(const uint8_t *buf, int buf_size,
957                            int buf_index, int next_avc)
958 {
959     uint32_t state = -1;
960
961     buf_index = avpriv_find_start_code(buf + buf_index, buf + next_avc + 1, &state) - buf - 1;
962
963     return FFMIN(buf_index, buf_size);
964 }
965
966 int ff_h264_field_end(H264Context *h, H264SliceContext *sl, int in_setup);
967
968 int ff_h264_ref_picture(H264Context *h, H264Picture *dst, H264Picture *src);
969 void ff_h264_unref_picture(H264Context *h, H264Picture *pic);
970
971 int ff_h264_slice_context_init(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
972
973 void ff_h264_draw_horiz_band(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int y, int height);
974
975 int ff_h264_decode_slice_header(H264Context *h, H264SliceContext *sl,
976                                 const H2645NAL *nal);
977 #define SLICE_SINGLETHREAD 1
978 #define SLICE_SKIPED 2
979
980 int ff_h264_execute_decode_slices(H264Context *h, unsigned context_count);
981 int ff_h264_update_thread_context(AVCodecContext *dst,
982                                   const AVCodecContext *src);
983
984 void ff_h264_flush_change(H264Context *h);
985
986 void ff_h264_free_tables(H264Context *h);
987
988 void ff_h264_set_erpic(ERPicture *dst, H264Picture *src);
989
990 #endif /* AVCODEC_H264DEC_H */