hevc_parser: Set pict_type, key_frame and output_picture_number.
[ffmpeg.git] / libavcodec / hevc.h
1 /*
2  * HEVC video Decoder
3  *
4  * Copyright (C) 2012 - 2013 Guillaume Martres
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #ifndef AVCODEC_HEVC_H
24 #define AVCODEC_HEVC_H
25
26 #include "libavutil/buffer.h"
27 #include "libavutil/md5.h"
28
29 #include "avcodec.h"
30 #include "cabac.h"
31 #include "dsputil.h"
32 #include "get_bits.h"
33 #include "hevcpred.h"
34 #include "hevcdsp.h"
35 #include "internal.h"
36 #include "thread.h"
37 #include "videodsp.h"
38
39 #define MAX_DPB_SIZE 16 // A.4.1
40 #define MAX_REFS 16
41
42 #define MAX_NB_THREADS 16
43 #define SHIFT_CTB_WPP 2
44
45 /**
46  * 7.4.2.1
47  */
48 #define MAX_SUB_LAYERS 7
49 #define MAX_VPS_COUNT 16
50 #define MAX_SPS_COUNT 32
51 #define MAX_PPS_COUNT 256
52 #define MAX_SHORT_TERM_RPS_COUNT 64
53 #define MAX_CU_SIZE 128
54
55 //TODO: check if this is really the maximum
56 #define MAX_TRANSFORM_DEPTH 5
57
58 #define MAX_TB_SIZE 32
59 #define MAX_PB_SIZE 64
60 #define MAX_LOG2_CTB_SIZE 6
61 #define MAX_QP 51
62 #define DEFAULT_INTRA_TC_OFFSET 2
63
64 #define HEVC_CONTEXTS 183
65
66 #define MRG_MAX_NUM_CANDS     5
67
68 #define L0 0
69 #define L1 1
70
71 #define EPEL_EXTRA_BEFORE 1
72 #define EPEL_EXTRA_AFTER  2
73 #define EPEL_EXTRA        3
74
75 /**
76  * Value of the luma sample at position (x, y) in the 2D array tab.
77  */
78 #define SAMPLE(tab, x, y) ((tab)[(y) * s->sps->width + (x)])
79 #define SAMPLE_CTB(tab, x, y) ((tab)[(y) * pic_width_in_ctb + (x)])
80 #define SAMPLE_CBF(tab, x, y) ((tab)[((y) & ((1<<log2_trafo_size)-1)) * MAX_CU_SIZE + ((x) & ((1<<log2_trafo_size)-1))])
81
82 #define IS_IDR(s) (s->nal_unit_type == NAL_IDR_W_RADL || s->nal_unit_type == NAL_IDR_N_LP)
83 #define IS_BLA(s) (s->nal_unit_type == NAL_BLA_W_RADL || s->nal_unit_type == NAL_BLA_W_LP || \
84                    s->nal_unit_type == NAL_BLA_N_LP)
85
86 /**
87  * Table 7-3: NAL unit type codes
88  */
89 enum NALUnitType {
90     NAL_TRAIL_N     =  0,
91     NAL_TRAIL_R     =  1,
92     NAL_TSA_N       =  2,
93     NAL_TSA_R       =  3,
94     NAL_STSA_N      =  4,
95     NAL_STSA_R      =  5,
96     NAL_RADL_N      =  6,
97     NAL_RADL_R      =  7,
98     NAL_RASL_N      =  8,
99     NAL_RASL_R      =  9,
100     NAL_BLA_W_LP    = 16,
101     NAL_BLA_W_RADL  = 17,
102     NAL_BLA_N_LP    = 18,
103     NAL_IDR_W_RADL  = 19,
104     NAL_IDR_N_LP    = 20,
105     NAL_CRA_NUT     = 21,
106     NAL_VPS         = 32,
107     NAL_SPS         = 33,
108     NAL_PPS         = 34,
109     NAL_AUD         = 35,
110     NAL_EOS_NUT     = 36,
111     NAL_EOB_NUT     = 37,
112     NAL_FD_NUT      = 38,
113     NAL_SEI_PREFIX  = 39,
114     NAL_SEI_SUFFIX  = 40,
115 };
116
117 enum RPSType {
118     ST_CURR_BEF = 0,
119     ST_CURR_AFT,
120     ST_FOLL,
121     LT_CURR,
122     LT_FOLL,
123     NB_RPS_TYPE,
124 };
125
126 enum SliceType {
127     B_SLICE = 0,
128     P_SLICE = 1,
129     I_SLICE = 2,
130 };
131
132 enum SyntaxElement {
133     SAO_MERGE_FLAG = 0,
134     SAO_TYPE_IDX,
135     SAO_EO_CLASS,
136     SAO_BAND_POSITION,
137     SAO_OFFSET_ABS,
138     SAO_OFFSET_SIGN,
139     END_OF_SLICE_FLAG,
140     SPLIT_CODING_UNIT_FLAG,
141     CU_TRANSQUANT_BYPASS_FLAG,
142     SKIP_FLAG,
143     CU_QP_DELTA,
144     PRED_MODE_FLAG,
145     PART_MODE,
146     PCM_FLAG,
147     PREV_INTRA_LUMA_PRED_FLAG,
148     MPM_IDX,
149     REM_INTRA_LUMA_PRED_MODE,
150     INTRA_CHROMA_PRED_MODE,
151     MERGE_FLAG,
152     MERGE_IDX,
153     INTER_PRED_IDC,
154     REF_IDX_L0,
155     REF_IDX_L1,
156     ABS_MVD_GREATER0_FLAG,
157     ABS_MVD_GREATER1_FLAG,
158     ABS_MVD_MINUS2,
159     MVD_SIGN_FLAG,
160     MVP_LX_FLAG,
161     NO_RESIDUAL_DATA_FLAG,
162     SPLIT_TRANSFORM_FLAG,
163     CBF_LUMA,
164     CBF_CB_CR,
165     TRANSFORM_SKIP_FLAG,
166     LAST_SIGNIFICANT_COEFF_X_PREFIX,
167     LAST_SIGNIFICANT_COEFF_Y_PREFIX,
168     LAST_SIGNIFICANT_COEFF_X_SUFFIX,
169     LAST_SIGNIFICANT_COEFF_Y_SUFFIX,
170     SIGNIFICANT_COEFF_GROUP_FLAG,
171     SIGNIFICANT_COEFF_FLAG,
172     COEFF_ABS_LEVEL_GREATER1_FLAG,
173     COEFF_ABS_LEVEL_GREATER2_FLAG,
174     COEFF_ABS_LEVEL_REMAINING,
175     COEFF_SIGN_FLAG,
176 };
177
178 enum PartMode {
179     PART_2Nx2N = 0,
180     PART_2NxN  = 1,
181     PART_Nx2N  = 2,
182     PART_NxN   = 3,
183     PART_2NxnU = 4,
184     PART_2NxnD = 5,
185     PART_nLx2N = 6,
186     PART_nRx2N = 7,
187 };
188
189 enum PredMode {
190     MODE_INTER = 0,
191     MODE_INTRA,
192     MODE_SKIP,
193 };
194
195 enum InterPredIdc {
196     PRED_L0 = 0,
197     PRED_L1,
198     PRED_BI,
199 };
200
201 enum IntraPredMode {
202     INTRA_PLANAR = 0,
203     INTRA_DC,
204     INTRA_ANGULAR_2,
205     INTRA_ANGULAR_3,
206     INTRA_ANGULAR_4,
207     INTRA_ANGULAR_5,
208     INTRA_ANGULAR_6,
209     INTRA_ANGULAR_7,
210     INTRA_ANGULAR_8,
211     INTRA_ANGULAR_9,
212     INTRA_ANGULAR_10,
213     INTRA_ANGULAR_11,
214     INTRA_ANGULAR_12,
215     INTRA_ANGULAR_13,
216     INTRA_ANGULAR_14,
217     INTRA_ANGULAR_15,
218     INTRA_ANGULAR_16,
219     INTRA_ANGULAR_17,
220     INTRA_ANGULAR_18,
221     INTRA_ANGULAR_19,
222     INTRA_ANGULAR_20,
223     INTRA_ANGULAR_21,
224     INTRA_ANGULAR_22,
225     INTRA_ANGULAR_23,
226     INTRA_ANGULAR_24,
227     INTRA_ANGULAR_25,
228     INTRA_ANGULAR_26,
229     INTRA_ANGULAR_27,
230     INTRA_ANGULAR_28,
231     INTRA_ANGULAR_29,
232     INTRA_ANGULAR_30,
233     INTRA_ANGULAR_31,
234     INTRA_ANGULAR_32,
235     INTRA_ANGULAR_33,
236     INTRA_ANGULAR_34,
237 };
238
239 enum SAOType {
240     SAO_NOT_APPLIED = 0,
241     SAO_BAND,
242     SAO_EDGE,
243 };
244
245 enum SAOEOClass {
246     SAO_EO_HORIZ = 0,
247     SAO_EO_VERT,
248     SAO_EO_135D,
249     SAO_EO_45D,
250 };
251
252 enum ScanType {
253     SCAN_DIAG = 0,
254     SCAN_HORIZ,
255     SCAN_VERT,
256 };
257
258 typedef struct ShortTermRPS {
259     int num_negative_pics;
260     int num_delta_pocs;
261     int32_t delta_poc[32];
262     uint8_t used[32];
263 } ShortTermRPS;
264
265 typedef struct LongTermRPS {
266     int     poc[32];
267     uint8_t used[32];
268     uint8_t nb_refs;
269 } LongTermRPS;
270
271 typedef struct RefPicList {
272     struct HEVCFrame *ref[MAX_REFS];
273     int list[MAX_REFS];
274     int isLongTerm[MAX_REFS];
275     int nb_refs;
276 } RefPicList;
277
278 typedef struct RefPicListTab {
279     RefPicList refPicList[2];
280 } RefPicListTab;
281
282 typedef struct HEVCWindow {
283     int left_offset;
284     int right_offset;
285     int top_offset;
286     int bottom_offset;
287 } HEVCWindow;
288
289 typedef struct VUI {
290     AVRational sar;
291
292     int overscan_info_present_flag;
293     int overscan_appropriate_flag;
294
295     int video_signal_type_present_flag;
296     int video_format;
297     int video_full_range_flag;
298     int colour_description_present_flag;
299     uint8_t colour_primaries;
300     uint8_t transfer_characteristic;
301     uint8_t matrix_coeffs;
302
303     int chroma_loc_info_present_flag;
304     int chroma_sample_loc_type_top_field;
305     int chroma_sample_loc_type_bottom_field;
306     int neutra_chroma_indication_flag;
307
308     int field_seq_flag;
309     int frame_field_info_present_flag;
310
311     int default_display_window_flag;
312     HEVCWindow def_disp_win;
313
314     int vui_timing_info_present_flag;
315     uint32_t vui_num_units_in_tick;
316     uint32_t vui_time_scale;
317     int vui_poc_proportional_to_timing_flag;
318     int vui_num_ticks_poc_diff_one_minus1;
319     int vui_hrd_parameters_present_flag;
320
321     int bitstream_restriction_flag;
322     int tiles_fixed_structure_flag;
323     int motion_vectors_over_pic_boundaries_flag;
324     int restricted_ref_pic_lists_flag;
325     int min_spatial_segmentation_idc;
326     int max_bytes_per_pic_denom;
327     int max_bits_per_min_cu_denom;
328     int log2_max_mv_length_horizontal;
329     int log2_max_mv_length_vertical;
330 } VUI;
331
332 typedef struct PTL {
333     int general_profile_space;
334     uint8_t general_tier_flag;
335     int general_profile_idc;
336     int general_profile_compatibility_flag[32];
337     int general_level_idc;
338
339     uint8_t sub_layer_profile_present_flag[MAX_SUB_LAYERS];
340     uint8_t sub_layer_level_present_flag[MAX_SUB_LAYERS];
341
342     int sub_layer_profile_space[MAX_SUB_LAYERS];
343     uint8_t sub_layer_tier_flag[MAX_SUB_LAYERS];
344     int sub_layer_profile_idc[MAX_SUB_LAYERS];
345     uint8_t sub_layer_profile_compatibility_flags[MAX_SUB_LAYERS][32];
346     int sub_layer_level_idc[MAX_SUB_LAYERS];
347 } PTL;
348
349 typedef struct VPS {
350     uint8_t vps_temporal_id_nesting_flag;
351     int vps_max_layers;
352     int vps_max_sub_layers; ///< vps_max_temporal_layers_minus1 + 1
353
354     PTL ptl;
355     int vps_sub_layer_ordering_info_present_flag;
356     unsigned int vps_max_dec_pic_buffering[MAX_SUB_LAYERS];
357     unsigned int vps_num_reorder_pics[MAX_SUB_LAYERS];
358     unsigned int vps_max_latency_increase[MAX_SUB_LAYERS];
359     int vps_max_layer_id;
360     int vps_num_layer_sets; ///< vps_num_layer_sets_minus1 + 1
361     uint8_t vps_timing_info_present_flag;
362     uint32_t vps_num_units_in_tick;
363     uint32_t vps_time_scale;
364     uint8_t vps_poc_proportional_to_timing_flag;
365     int vps_num_ticks_poc_diff_one; ///< vps_num_ticks_poc_diff_one_minus1 + 1
366     int vps_num_hrd_parameters;
367 } VPS;
368
369 typedef struct ScalingList {
370     // This is a little wasteful, since sizeID 0 only needs 8 coeffs, and size ID 3 only has 2 arrays, not 6.
371     uint8_t sl[4][6][64];
372     uint8_t sl_dc[2][6];
373 } ScalingList;
374
375 typedef struct HEVCSPS {
376     int vps_id;
377     int chroma_format_idc;
378     uint8_t separate_colour_plane_flag;
379
380     ///< output (i.e. cropped) values
381     int output_width, output_height;
382     HEVCWindow output_window;
383
384     HEVCWindow pic_conf_win;
385
386     int bit_depth;
387     int pixel_shift;
388     enum AVPixelFormat pix_fmt;
389
390     unsigned int log2_max_poc_lsb;
391     int pcm_enabled_flag;
392
393     int max_sub_layers;
394     struct {
395         int max_dec_pic_buffering;
396         int num_reorder_pics;
397         int max_latency_increase;
398     } temporal_layer[MAX_SUB_LAYERS];
399
400     VUI vui;
401     PTL ptl;
402
403     uint8_t scaling_list_enable_flag;
404     ScalingList scaling_list;
405
406     unsigned int nb_st_rps;
407     ShortTermRPS st_rps[MAX_SHORT_TERM_RPS_COUNT];
408
409     uint8_t amp_enabled_flag;
410     uint8_t sao_enabled;
411
412     uint8_t long_term_ref_pics_present_flag;
413     uint16_t lt_ref_pic_poc_lsb_sps[32];
414     uint8_t used_by_curr_pic_lt_sps_flag[32];
415     uint8_t num_long_term_ref_pics_sps;
416
417     struct {
418         uint8_t bit_depth;
419         uint8_t bit_depth_chroma;
420         unsigned int log2_min_pcm_cb_size;
421         unsigned int log2_max_pcm_cb_size;
422         uint8_t loop_filter_disable_flag;
423     } pcm;
424     uint8_t sps_temporal_mvp_enabled_flag;
425     uint8_t sps_strong_intra_smoothing_enable_flag;
426
427     unsigned int log2_min_coding_block_size;
428     unsigned int log2_diff_max_min_coding_block_size;
429     unsigned int log2_min_transform_block_size;
430     unsigned int log2_max_trafo_size;
431     unsigned int log2_ctb_size;
432     unsigned int log2_min_pu_size;
433
434     int max_transform_hierarchy_depth_inter;
435     int max_transform_hierarchy_depth_intra;
436
437     ///< coded frame dimension in various units
438     int width;
439     int height;
440     int ctb_width;
441     int ctb_height;
442     int ctb_size;
443     int min_cb_width;
444     int min_cb_height;
445     int min_tb_width;
446     int min_tb_height;
447
448     int hshift[3];
449     int vshift[3];
450
451     int qp_bd_offset;
452 } HEVCSPS;
453
454 typedef struct HEVCPPS {
455     int sps_id; ///< seq_parameter_set_id
456
457     uint8_t sign_data_hiding_flag;
458
459     uint8_t cabac_init_present_flag;
460
461     int num_ref_idx_l0_default_active; ///< num_ref_idx_l0_default_active_minus1 + 1
462     int num_ref_idx_l1_default_active; ///< num_ref_idx_l1_default_active_minus1 + 1
463     int pic_init_qp_minus26;
464
465     uint8_t constrained_intra_pred_flag;
466     uint8_t transform_skip_enabled_flag;
467
468     uint8_t cu_qp_delta_enabled_flag;
469     int diff_cu_qp_delta_depth;
470
471     int cb_qp_offset;
472     int cr_qp_offset;
473     uint8_t pic_slice_level_chroma_qp_offsets_present_flag;
474     uint8_t weighted_pred_flag;
475     uint8_t weighted_bipred_flag;
476     uint8_t output_flag_present_flag;
477     uint8_t transquant_bypass_enable_flag;
478
479     uint8_t dependent_slice_segments_enabled_flag;
480     uint8_t tiles_enabled_flag;
481     uint8_t entropy_coding_sync_enabled_flag;
482
483     int num_tile_columns; ///< num_tile_columns_minus1 + 1
484     int num_tile_rows; ///< num_tile_rows_minus1 + 1
485     uint8_t uniform_spacing_flag;
486     uint8_t loop_filter_across_tiles_enabled_flag;
487
488     uint8_t seq_loop_filter_across_slices_enabled_flag;
489
490     uint8_t deblocking_filter_control_present_flag;
491     uint8_t deblocking_filter_override_enabled_flag;
492     uint8_t pps_disable_deblocking_filter_flag;
493     int beta_offset; ///< beta_offset_div2 * 2
494     int tc_offset; ///< tc_offset_div2 * 2
495
496     int pps_scaling_list_data_present_flag;
497     ScalingList scaling_list;
498
499     uint8_t lists_modification_present_flag;
500     int log2_parallel_merge_level; ///< log2_parallel_merge_level_minus2 + 2
501     int num_extra_slice_header_bits;
502     uint8_t slice_header_extension_present_flag;
503
504     uint8_t pps_extension_flag;
505     uint8_t pps_extension_data_flag;
506
507     // Inferred parameters
508     int *column_width; ///< ColumnWidth
509     int *row_height; ///< RowHeight
510     int *col_bd; ///< ColBd
511     int *row_bd; ///< RowBd
512     int *col_idxX;
513
514     int *ctb_addr_rs_to_ts; ///< CtbAddrRSToTS
515     int *ctb_addr_ts_to_rs; ///< CtbAddrTSToRS
516     int *tile_id; ///< TileId
517     int *tile_pos_rs; ///< TilePosRS
518     int *min_cb_addr_zs; ///< MinCbAddrZS
519     int *min_tb_addr_zs; ///< MinTbAddrZS
520 } HEVCPPS;
521
522 typedef struct SliceHeader {
523     int pps_id;
524
525     ///< address (in raster order) of the first block in the current slice segment
526     unsigned int   slice_segment_addr;
527     ///< address (in raster order) of the first block in the current slice
528     unsigned int   slice_addr;
529
530     enum SliceType slice_type;
531
532     int pic_order_cnt_lsb;
533
534     uint8_t first_slice_in_pic_flag;
535     uint8_t dependent_slice_segment_flag;
536     uint8_t pic_output_flag;
537     uint8_t colour_plane_id;
538
539     ///< RPS coded in the slice header itself is stored here
540     ShortTermRPS slice_rps;
541     const ShortTermRPS *short_term_rps;
542     LongTermRPS long_term_rps;
543     uint8_t rpl_modification_flag[2];
544     unsigned int list_entry_lx[2][32];
545
546     uint8_t no_output_of_prior_pics_flag;
547
548     uint8_t slice_sample_adaptive_offset_flag[3];
549
550     uint8_t slice_temporal_mvp_enabled_flag;
551     unsigned int nb_refs[2];
552
553     uint8_t mvd_l1_zero_flag;
554     uint8_t cabac_init_flag;
555     uint8_t collocated_list;
556     unsigned int collocated_ref_idx;
557     int slice_qp_delta;
558     int slice_cb_qp_offset;
559     int slice_cr_qp_offset;
560
561     uint8_t disable_deblocking_filter_flag; ///< slice_header_disable_deblocking_filter_flag
562     int beta_offset; ///< beta_offset_div2 * 2
563     int tc_offset; ///< tc_offset_div2 * 2
564
565     int max_num_merge_cand; ///< 5 - 5_minus_max_num_merge_cand
566
567     uint8_t slice_loop_filter_across_slices_enabled_flag;
568
569     int *entry_point_offset;
570     int * offset;
571     int * size;
572     int num_entry_point_offsets;
573
574     uint8_t luma_log2_weight_denom;
575     int16_t chroma_log2_weight_denom;
576
577     int16_t luma_weight_l0[16];
578     int16_t chroma_weight_l0[16][2];
579     int16_t chroma_weight_l1[16][2];
580     int16_t luma_weight_l1[16];
581
582
583     int16_t luma_offset_l0[16];
584     int16_t chroma_offset_l0[16][2];
585
586     int16_t luma_offset_l1[16];
587     int16_t chroma_offset_l1[16][2];
588
589     // Inferred parameters
590     int8_t slice_qp;
591     int    slice_ctb_addr_rs;
592 } SliceHeader;
593
594 typedef struct CodingTree {
595     int depth; ///< ctDepth
596 } CodingTree;
597
598 typedef struct CodingUnit {
599     uint8_t cu_transquant_bypass_flag;
600
601     enum PredMode pred_mode; ///< PredMode
602     enum PartMode part_mode; ///< PartMode
603     uint8_t rqt_root_cbf;
604
605     uint8_t pcm_flag;
606
607     // Inferred parameters
608     uint8_t intra_split_flag; ///< IntraSplitFlag
609     uint8_t max_trafo_depth; ///< MaxTrafoDepth
610
611     int x;
612     int y;
613
614 } CodingUnit;
615
616 typedef struct Mv {
617     int16_t x;     ///< horizontal component of motion vector
618     int16_t y;     ///< vertical component of motion vector
619 } Mv;
620
621 typedef struct MvField {
622       Mv  mv[2];
623       int8_t ref_idx[2];
624       int8_t pred_flag[2];
625       uint8_t is_intra;
626 } MvField;
627
628 typedef struct NeighbourAvailable {
629     int cand_bottom_left;
630     int cand_left;
631     int cand_up;
632     int cand_up_left;
633     int cand_up_right;
634     int cand_up_right_sap;
635 } NeighbourAvailable;
636
637 typedef struct PredictionUnit {
638     uint8_t merge_flag;
639     int mpm_idx;
640     int rem_intra_luma_pred_mode;
641     uint8_t intra_pred_mode[4];
642     uint8_t intra_pred_mode_c;
643     Mv mvd;
644 } PredictionUnit;
645
646 typedef struct TransformTree {
647     uint8_t cbf_cb[MAX_TRANSFORM_DEPTH][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE];
648     uint8_t cbf_cr[MAX_TRANSFORM_DEPTH][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE];
649     uint8_t cbf_luma;
650
651     // Inferred parameters
652     uint8_t inter_split_flag;
653 } TransformTree;
654
655 typedef struct TransformUnit {
656     int cu_qp_delta;
657
658     // Inferred parameters;
659     uint8_t is_cu_qp_delta_coded;
660     int cur_intra_pred_mode;
661 } TransformUnit;
662
663 typedef struct SAOParams {
664     uint8_t type_idx[3]; ///< sao_type_idx
665
666     int offset_abs[3][4]; ///< sao_offset_abs
667     int offset_sign[3][4]; ///< sao_offset_sign
668
669     int band_position[3]; ///< sao_band_position
670
671     int eo_class[3]; ///< sao_eo_class
672
673     // Inferred parameters
674     int offset_val[3][5]; ///<SaoOffsetVal
675 } SAOParams;
676
677 typedef struct DBParams {
678     int beta_offset;
679     int tc_offset;
680 } DBParams;
681
682 #define HEVC_FRAME_FLAG_OUTPUT    (1 << 0)
683 #define HEVC_FRAME_FLAG_SHORT_REF (1 << 1)
684 #define HEVC_FRAME_FLAG_LONG_REF  (1 << 2)
685
686 typedef struct HEVCFrame {
687     AVFrame *frame;
688     ThreadFrame tf;
689     int poc;
690     MvField *tab_mvf;
691     RefPicList *refPicList;
692     RefPicListTab **rpl_tab;
693     int ctb_count;
694     struct HEVCFrame *collocated_ref;
695
696     /**
697      * A combination of HEVC_FRAME_FLAG_*
698      */
699     uint8_t flags;
700
701     /**
702      * A sequence counter, so that old frames are output first
703      * after a POC reset
704      */
705     uint16_t sequence;
706
707     HEVCWindow window;
708
709     AVBufferRef *tab_mvf_buf;
710     AVBufferRef *rpl_tab_buf;
711     AVBufferRef *rpl_buf;
712 } HEVCFrame;
713
714 typedef struct HEVCNAL {
715     uint8_t *rbsp_buffer;
716     int rbsp_buffer_size;
717     const uint8_t *data;
718     int size;
719 } HEVCNAL;
720
721 typedef struct HEVCLocalContext {
722     uint8_t cabac_state[HEVC_CONTEXTS];
723     GetBitContext gb;
724     CABACContext cc;
725     TransformTree tt;
726     TransformUnit tu;
727     uint8_t first_qp_group;
728     int8_t qp_y;
729     int8_t curr_qp_y;
730     uint8_t slice_or_tiles_left_boundary;
731     uint8_t slice_or_tiles_up_boundary;
732     uint8_t ctb_left_flag;
733     uint8_t ctb_up_flag;
734     uint8_t ctb_up_right_flag;
735     uint8_t ctb_up_left_flag;
736     int     start_of_tiles_x;
737     int     end_of_tiles_x;
738     int     end_of_tiles_y;
739     uint8_t *edge_emu_buffer;
740     int      edge_emu_buffer_size;
741     CodingTree ct;
742     CodingUnit cu;
743     PredictionUnit pu;
744     NeighbourAvailable na;
745     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mc_buffer[(MAX_PB_SIZE + 7) * MAX_PB_SIZE]);
746 } HEVCLocalContext;
747
748 typedef struct HEVCContext {
749     const AVClass *c;  // needed by private avoptions
750     AVCodecContext      *avctx;
751
752     struct HEVCContext  *sList[MAX_NB_THREADS];
753
754     HEVCLocalContext    *HEVClcList[MAX_NB_THREADS];
755     HEVCLocalContext    *HEVClc;
756
757     uint8_t             threads_type;
758     uint8_t             threads_number;
759
760     int                 width;
761     int                 height;
762
763     uint8_t *cabac_state;
764
765     AVFrame *frame;
766     AVFrame *sao_frame;
767     AVFrame *tmp_frame;
768     AVFrame *output_frame;
769     VPS *vps;
770     const HEVCSPS *sps;
771     HEVCPPS *pps;
772     VPS *vps_list[MAX_VPS_COUNT];
773     AVBufferRef *sps_list[MAX_SPS_COUNT];
774     AVBufferRef *pps_list[MAX_PPS_COUNT];
775
776     ///< candidate references for the current frame
777     RefPicList rps[5];
778
779     SliceHeader sh;
780     SAOParams *sao;
781     DBParams *deblock;
782     enum NALUnitType nal_unit_type;
783     int temporal_id;  ///< temporal_id_plus1 - 1
784     HEVCFrame *ref;
785     HEVCFrame DPB[32];
786     int poc;
787     int pocTid0;
788     int slice_idx; ///< number of the slice being currently decoded
789     int eos;       ///< current packet contains an EOS/EOB NAL
790     int max_ra;
791     int bs_width;
792     int bs_height;
793
794     int is_decoded;
795
796     HEVCPredContext hpc;
797     HEVCDSPContext hevcdsp;
798     VideoDSPContext vdsp;
799     DSPContext dsp;
800     int8_t *qp_y_tab;
801     uint8_t *split_cu_flag;
802     uint8_t *horizontal_bs;
803     uint8_t *vertical_bs;
804
805     int32_t *tab_slice_address;
806
807     //  CU
808     uint8_t *skip_flag;
809     uint8_t *tab_ct_depth;
810     // PU
811     uint8_t *tab_ipm;
812
813
814     uint8_t *cbf_luma; // cbf_luma of colocated TU
815     uint8_t *is_pcm;
816
817     // CTB-level flags affecting loop filter operation
818     uint8_t *filter_slice_edges;
819
820     /** used on BE to byteswap the lines for checksumming */
821     uint8_t *checksum_buf;
822     int      checksum_buf_size;
823
824     /**
825      * Sequence counters for decoded and output frames, so that old
826      * frames are output first after a POC reset
827      */
828     uint16_t seq_decode;
829     uint16_t seq_output;
830
831     int enable_parallel_tiles;
832     int wpp_err;
833     int skipped_bytes;
834     int *skipped_bytes_pos;
835     int skipped_bytes_pos_size;
836
837     int *skipped_bytes_nal;
838     int **skipped_bytes_pos_nal;
839     int *skipped_bytes_pos_size_nal;
840
841     uint8_t *data;
842
843     HEVCNAL *nals;
844     int nb_nals;
845     int nals_allocated;
846
847     int nuh_layer_id;
848
849     // for checking the frame checksums
850     struct AVMD5 *md5_ctx;
851     uint8_t       md5[3][16];
852     uint8_t is_md5;
853
854     /** 1 if the independent slice segment header was successfully parsed */
855     uint8_t slice_initialized;
856     int strict_def_disp_win;
857
858     int context_initialized;
859     int is_nalff;         ///< this flag is != 0 if bitstream is encapsulated
860                           ///< as a format defined in 14496-15
861     int nal_length_size;  ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
862
863
864     AVBufferPool *tab_mvf_pool;
865     AVBufferPool *rpl_tab_pool;
866 } HEVCContext;
867
868 int ff_hevc_decode_short_term_rps(HEVCContext *s, ShortTermRPS *rps,
869                                   const HEVCSPS *sps, int is_slice_header);
870 int ff_hevc_decode_nal_vps(HEVCContext *s);
871 int ff_hevc_decode_nal_sps(HEVCContext *s);
872 int ff_hevc_decode_nal_pps(HEVCContext *s);
873 int ff_hevc_decode_nal_sei(HEVCContext *s);
874
875 int ff_hevc_extract_rbsp(HEVCContext *s, const uint8_t *src, int length,
876                          HEVCNAL *nal);
877
878 /**
879  * Mark all frames in DPB as unused for reference.
880  */
881 void ff_hevc_clear_refs(HEVCContext *s);
882
883 /**
884  * Drop all frames currently in DPB.
885  */
886 void ff_hevc_flush_dpb(HEVCContext *s);
887
888 /**
889  * Compute POC of the current frame and return it.
890  */
891 int ff_hevc_compute_poc(HEVCContext *s, int poc_lsb);
892
893 RefPicList* ff_hevc_get_ref_list(HEVCContext *s, HEVCFrame *frame, int x0, int y0);
894
895 /**
896  * Construct the reference picture sets for the current frame.
897  */
898 int ff_hevc_frame_rps(HEVCContext *s);
899
900 /**
901  * Construct the reference picture list(s) for the current slice.
902  */
903 int ff_hevc_slice_rpl(HEVCContext *s);
904
905 void ff_hevc_save_states(HEVCContext *s, int ctb_addr_ts);
906 void ff_hevc_cabac_init(HEVCContext *s, int ctb_addr_ts);
907 int ff_hevc_sao_merge_flag_decode(HEVCContext *s);
908 int ff_hevc_sao_type_idx_decode(HEVCContext *s);
909 int ff_hevc_sao_band_position_decode(HEVCContext *s);
910 int ff_hevc_sao_offset_abs_decode(HEVCContext *s);
911 int ff_hevc_sao_offset_sign_decode(HEVCContext *s);
912 int ff_hevc_sao_eo_class_decode(HEVCContext *s);
913 int ff_hevc_end_of_slice_flag_decode(HEVCContext *s);
914 int ff_hevc_cu_transquant_bypass_flag_decode(HEVCContext *s);
915 int ff_hevc_skip_flag_decode(HEVCContext *s, int x0, int y0, int x_cb, int y_cb);
916 int ff_hevc_pred_mode_decode(HEVCContext *s);
917 int ff_hevc_split_coding_unit_flag_decode(HEVCContext *s, int ct_depth, int x0, int y0);
918 int ff_hevc_part_mode_decode(HEVCContext *s, int log2_cb_size);
919 int ff_hevc_pcm_flag_decode(HEVCContext *s);
920 int ff_hevc_prev_intra_luma_pred_flag_decode(HEVCContext *s);
921 int ff_hevc_mpm_idx_decode(HEVCContext *s);
922 int ff_hevc_rem_intra_luma_pred_mode_decode(HEVCContext *s);
923 int ff_hevc_intra_chroma_pred_mode_decode(HEVCContext *s);
924 int ff_hevc_merge_idx_decode(HEVCContext *s);
925 int ff_hevc_merge_flag_decode(HEVCContext *s);
926 int ff_hevc_inter_pred_idc_decode(HEVCContext *s, int nPbW, int nPbH);
927 int ff_hevc_ref_idx_lx_decode(HEVCContext *s, int num_ref_idx_lx);
928 int ff_hevc_mvp_lx_flag_decode(HEVCContext *s);
929 int ff_hevc_no_residual_syntax_flag_decode(HEVCContext *s);
930 int ff_hevc_split_transform_flag_decode(HEVCContext *s, int log2_trafo_size);
931 int ff_hevc_cbf_cb_cr_decode(HEVCContext *s, int trafo_depth);
932 int ff_hevc_cbf_luma_decode(HEVCContext *s, int trafo_depth);
933 int ff_hevc_transform_skip_flag_decode(HEVCContext *s, int c_idx);
934
935 /**
936  * Get the number of candidate references for the current frame.
937  */
938 int ff_hevc_frame_nb_refs(HEVCContext *s);
939
940 int ff_hevc_set_new_ref(HEVCContext *s, AVFrame **frame, int poc);
941
942 /**
943  * Find next frame in output order and put a reference to it in frame.
944  * @return 1 if a frame was output, 0 otherwise
945  */
946 int ff_hevc_output_frame(HEVCContext *s, AVFrame *frame, int flush);
947
948 void ff_hevc_unref_frame(HEVCContext *s, HEVCFrame *frame, int flags);
949
950 void ff_hevc_set_neighbour_available(HEVCContext *s, int x0, int y0, int nPbW, int nPbH);
951 void ff_hevc_luma_mv_merge_mode(HEVCContext *s, int x0, int y0, int nPbW, int nPbH, int log2_cb_size, int part_idx, int merge_idx, MvField *mv);
952 void ff_hevc_luma_mv_mvp_mode(HEVCContext *s, int x0, int y0, int nPbW, int nPbH, int log2_cb_size, int part_idx, int merge_idx, MvField *mv , int mvp_lx_flag, int LX);
953 void ff_hevc_set_qPy(HEVCContext *s, int xC, int yC, int xBase, int yBase, int log2_cb_size);
954 void ff_hevc_deblocking_boundary_strengths(HEVCContext *s, int x0, int y0, int log2_trafo_size,
955                                            int slice_or_tiles_up_boundary, int slice_or_tiles_left_boundary);
956 int ff_hevc_cu_qp_delta_sign_flag(HEVCContext *s);
957 int ff_hevc_cu_qp_delta_abs(HEVCContext *s);
958 void ff_hevc_hls_filter(HEVCContext *s, int x, int y);
959 void ff_hevc_hls_filters(HEVCContext *s, int x_ctb, int y_ctb, int ctb_size);
960 void ff_hevc_hls_residual_coding(HEVCContext *s, int x0, int y0,
961                                  int log2_trafo_size, enum ScanType scan_idx,
962                                  int c_idx);
963
964 void ff_hevc_hls_mvd_coding(HEVCContext *s, int x0, int y0, int log2_cb_size);
965
966 void ff_hevc_pps_free(HEVCPPS **ppps);
967
968 extern const uint8_t ff_hevc_qpel_extra_before[4];
969 extern const uint8_t ff_hevc_qpel_extra_after[4];
970 extern const uint8_t ff_hevc_qpel_extra[4];
971
972 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan4x4_x[16];
973 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan4x4_y[16];
974 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan8x8_x[64];
975 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan8x8_y[64];
976
977 #endif // AVCODEC_HEVC_H