166e55567b20edea9883ead04c57819f1646503e
[ffmpeg.git] / libavcodec / hevc_ps.c
1 /*
2  * HEVC Parameter Set decoding
3  *
4  * Copyright (C) 2012 - 2103 Guillaume Martres
5  * Copyright (C) 2012 - 2103 Mickael Raulet
6  * Copyright (C) 2012 - 2013 Gildas Cocherel
7  * Copyright (C) 2013 Vittorio Giovara
8  *
9  * This file is part of FFmpeg.
10  *
11  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
13  * License as published by the Free Software Foundation; either
14  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
15  *
16  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
19  * Lesser General Public License for more details.
20  *
21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
22  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
23  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
24  */
25
26 #include "libavutil/imgutils.h"
27 #include "golomb.h"
28 #include "hevc.h"
29
30 static const uint8_t default_scaling_list_intra[] = {
31     16, 16, 16, 16, 17, 18, 21, 24,
32     16, 16, 16, 16, 17, 19, 22, 25,
33     16, 16, 17, 18, 20, 22, 25, 29,
34     16, 16, 18, 21, 24, 27, 31, 36,
35     17, 17, 20, 24, 30, 35, 41, 47,
36     18, 19, 22, 27, 35, 44, 54, 65,
37     21, 22, 25, 31, 41, 54, 70, 88,
38     24, 25, 29, 36, 47, 65, 88, 115
39 };
40
41 static const uint8_t default_scaling_list_inter[] = {
42     16, 16, 16, 16, 17, 18, 20, 24,
43     16, 16, 16, 17, 18, 20, 24, 25,
44     16, 16, 17, 18, 20, 24, 25, 28,
45     16, 17, 18, 20, 24, 25, 28, 33,
46     17, 18, 20, 24, 25, 28, 33, 41,
47     18, 20, 24, 25, 28, 33, 41, 54,
48     20, 24, 25, 28, 33, 41, 54, 71,
49     24, 25, 28, 33, 41, 54, 71, 91
50 };
51
52 static const AVRational vui_sar[] = {
53     {  0,   1 },
54     {  1,   1 },
55     { 12,  11 },
56     { 10,  11 },
57     { 16,  11 },
58     { 40,  33 },
59     { 24,  11 },
60     { 20,  11 },
61     { 32,  11 },
62     { 80,  33 },
63     { 18,  11 },
64     { 15,  11 },
65     { 64,  33 },
66     { 160, 99 },
67     {  4,   3 },
68     {  3,   2 },
69     {  2,   1 },
70 };
71
72 int ff_hevc_decode_short_term_rps(HEVCContext *s, ShortTermRPS *rps,
73                                   const HEVCSPS *sps, int is_slice_header)
74 {
75     HEVCLocalContext *lc = s->HEVClc;
76     uint8_t rps_predict = 0;
77     int delta_poc;
78     int k0 = 0;
79     int k1 = 0;
80     int k  = 0;
81     int i;
82
83     GetBitContext *gb = &lc->gb;
84
85     if (rps != sps->st_rps && sps->nb_st_rps)
86         rps_predict = get_bits1(gb);
87
88     if (rps_predict) {
89         const ShortTermRPS *rps_ridx;
90         int delta_rps;
91         unsigned abs_delta_rps;
92         uint8_t use_delta_flag = 0;
93         uint8_t delta_rps_sign;
94
95         if (is_slice_header) {
96             unsigned int delta_idx = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
97             if (delta_idx > sps->nb_st_rps) {
98                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
99                        "Invalid value of delta_idx in slice header RPS: %d > %d.\n",
100                        delta_idx, sps->nb_st_rps);
101                 return AVERROR_INVALIDDATA;
102             }
103             rps_ridx = &sps->st_rps[sps->nb_st_rps - delta_idx];
104         } else
105             rps_ridx = &sps->st_rps[rps - sps->st_rps - 1];
106
107         delta_rps_sign = get_bits1(gb);
108         abs_delta_rps  = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
109         if (abs_delta_rps < 1 || abs_delta_rps > 32768) {
110             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
111                    "Invalid value of abs_delta_rps: %d\n",
112                    abs_delta_rps);
113             return AVERROR_INVALIDDATA;
114         }
115         delta_rps      = (1 - (delta_rps_sign << 1)) * abs_delta_rps;
116         for (i = 0; i <= rps_ridx->num_delta_pocs; i++) {
117             int used = rps->used[k] = get_bits1(gb);
118
119             if (!used)
120                 use_delta_flag = get_bits1(gb);
121
122             if (used || use_delta_flag) {
123                 if (i < rps_ridx->num_delta_pocs)
124                     delta_poc = delta_rps + rps_ridx->delta_poc[i];
125                 else
126                     delta_poc = delta_rps;
127                 rps->delta_poc[k] = delta_poc;
128                 if (delta_poc < 0)
129                     k0++;
130                 else
131                     k1++;
132                 k++;
133             }
134         }
135
136         rps->num_delta_pocs    = k;
137         rps->num_negative_pics = k0;
138         // sort in increasing order (smallest first)
139         if (rps->num_delta_pocs != 0) {
140             int used, tmp;
141             for (i = 1; i < rps->num_delta_pocs; i++) {
142                 delta_poc = rps->delta_poc[i];
143                 used      = rps->used[i];
144                 for (k = i - 1; k >= 0; k--) {
145                     tmp = rps->delta_poc[k];
146                     if (delta_poc < tmp) {
147                         rps->delta_poc[k + 1] = tmp;
148                         rps->used[k + 1]      = rps->used[k];
149                         rps->delta_poc[k]     = delta_poc;
150                         rps->used[k]          = used;
151                     }
152                 }
153             }
154         }
155         if ((rps->num_negative_pics >> 1) != 0) {
156             int used;
157             k = rps->num_negative_pics - 1;
158             // flip the negative values to largest first
159             for (i = 0; i < rps->num_negative_pics >> 1; i++) {
160                 delta_poc         = rps->delta_poc[i];
161                 used              = rps->used[i];
162                 rps->delta_poc[i] = rps->delta_poc[k];
163                 rps->used[i]      = rps->used[k];
164                 rps->delta_poc[k] = delta_poc;
165                 rps->used[k]      = used;
166                 k--;
167             }
168         }
169     } else {
170         unsigned int prev, nb_positive_pics;
171         rps->num_negative_pics = get_ue_golomb_long(gb);
172         nb_positive_pics       = get_ue_golomb_long(gb);
173
174         if (rps->num_negative_pics >= MAX_REFS ||
175             nb_positive_pics >= MAX_REFS) {
176             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many refs in a short term RPS.\n");
177             return AVERROR_INVALIDDATA;
178         }
179
180         rps->num_delta_pocs = rps->num_negative_pics + nb_positive_pics;
181         if (rps->num_delta_pocs) {
182             prev = 0;
183             for (i = 0; i < rps->num_negative_pics; i++) {
184                 delta_poc = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
185                 prev -= delta_poc;
186                 rps->delta_poc[i] = prev;
187                 rps->used[i]      = get_bits1(gb);
188             }
189             prev = 0;
190             for (i = 0; i < nb_positive_pics; i++) {
191                 delta_poc = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
192                 prev += delta_poc;
193                 rps->delta_poc[rps->num_negative_pics + i] = prev;
194                 rps->used[rps->num_negative_pics + i]      = get_bits1(gb);
195             }
196         }
197     }
198     return 0;
199 }
200
201
202 static void decode_profile_tier_level(HEVCContext *s, PTLCommon *ptl)
203 {
204     int i;
205     HEVCLocalContext *lc = s->HEVClc;
206     GetBitContext *gb = &lc->gb;
207
208     ptl->profile_space = get_bits(gb, 2);
209     ptl->tier_flag     = get_bits1(gb);
210     ptl->profile_idc   = get_bits(gb, 5);
211     if (ptl->profile_idc == FF_PROFILE_HEVC_MAIN)
212         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Main profile bitstream\n");
213     else if (ptl->profile_idc == FF_PROFILE_HEVC_MAIN_10)
214         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Main 10 profile bitstream\n");
215     else if (ptl->profile_idc == FF_PROFILE_HEVC_MAIN_STILL_PICTURE)
216         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Main Still Picture profile bitstream\n");
217     else if (ptl->profile_idc == FF_PROFILE_HEVC_REXT)
218         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Range Extension profile bitstream\n");
219     else
220         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown HEVC profile: %d\n", ptl->profile_idc);
221
222     for (i = 0; i < 32; i++)
223         ptl->profile_compatibility_flag[i] = get_bits1(gb);
224     ptl->progressive_source_flag    = get_bits1(gb);
225     ptl->interlaced_source_flag     = get_bits1(gb);
226     ptl->non_packed_constraint_flag = get_bits1(gb);
227     ptl->frame_only_constraint_flag = get_bits1(gb);
228
229     skip_bits(gb, 16); // XXX_reserved_zero_44bits[0..15]
230     skip_bits(gb, 16); // XXX_reserved_zero_44bits[16..31]
231     skip_bits(gb, 12); // XXX_reserved_zero_44bits[32..43]
232 }
233
234 static void parse_ptl(HEVCContext *s, PTL *ptl, int max_num_sub_layers)
235 {
236     int i;
237     HEVCLocalContext *lc = s->HEVClc;
238     GetBitContext *gb = &lc->gb;
239     decode_profile_tier_level(s, &ptl->general_ptl);
240     ptl->general_ptl.level_idc = get_bits(gb, 8);
241
242     for (i = 0; i < max_num_sub_layers - 1; i++) {
243         ptl->sub_layer_profile_present_flag[i] = get_bits1(gb);
244         ptl->sub_layer_level_present_flag[i]   = get_bits1(gb);
245     }
246     if (max_num_sub_layers - 1> 0)
247         for (i = max_num_sub_layers - 1; i < 8; i++)
248             skip_bits(gb, 2); // reserved_zero_2bits[i]
249     for (i = 0; i < max_num_sub_layers - 1; i++) {
250         if (ptl->sub_layer_profile_present_flag[i])
251             decode_profile_tier_level(s, &ptl->sub_layer_ptl[i]);
252         if (ptl->sub_layer_level_present_flag[i])
253             ptl->sub_layer_ptl[i].level_idc = get_bits(gb, 8);
254     }
255 }
256
257 static void decode_sublayer_hrd(HEVCContext *s, unsigned int nb_cpb,
258                                 int subpic_params_present)
259 {
260     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
261     int i;
262
263     for (i = 0; i < nb_cpb; i++) {
264         get_ue_golomb_long(gb); // bit_rate_value_minus1
265         get_ue_golomb_long(gb); // cpb_size_value_minus1
266
267         if (subpic_params_present) {
268             get_ue_golomb_long(gb); // cpb_size_du_value_minus1
269             get_ue_golomb_long(gb); // bit_rate_du_value_minus1
270         }
271         skip_bits1(gb); // cbr_flag
272     }
273 }
274
275 static int decode_hrd(HEVCContext *s, int common_inf_present,
276                        int max_sublayers)
277 {
278     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
279     int nal_params_present = 0, vcl_params_present = 0;
280     int subpic_params_present = 0;
281     int i;
282
283     if (common_inf_present) {
284         nal_params_present = get_bits1(gb);
285         vcl_params_present = get_bits1(gb);
286
287         if (nal_params_present || vcl_params_present) {
288             subpic_params_present = get_bits1(gb);
289
290             if (subpic_params_present) {
291                 skip_bits(gb, 8); // tick_divisor_minus2
292                 skip_bits(gb, 5); // du_cpb_removal_delay_increment_length_minus1
293                 skip_bits(gb, 1); // sub_pic_cpb_params_in_pic_timing_sei_flag
294                 skip_bits(gb, 5); // dpb_output_delay_du_length_minus1
295             }
296
297             skip_bits(gb, 4); // bit_rate_scale
298             skip_bits(gb, 4); // cpb_size_scale
299
300             if (subpic_params_present)
301                 skip_bits(gb, 4);  // cpb_size_du_scale
302
303             skip_bits(gb, 5); // initial_cpb_removal_delay_length_minus1
304             skip_bits(gb, 5); // au_cpb_removal_delay_length_minus1
305             skip_bits(gb, 5); // dpb_output_delay_length_minus1
306         }
307     }
308
309     for (i = 0; i < max_sublayers; i++) {
310         int low_delay = 0;
311         unsigned int nb_cpb = 1;
312         int fixed_rate = get_bits1(gb);
313
314         if (!fixed_rate)
315             fixed_rate = get_bits1(gb);
316
317         if (fixed_rate)
318             get_ue_golomb_long(gb);  // elemental_duration_in_tc_minus1
319         else
320             low_delay = get_bits1(gb);
321
322         if (!low_delay) {
323             nb_cpb = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
324             if (nb_cpb < 1 || nb_cpb > 32) {
325                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "nb_cpb %d invalid\n", nb_cpb);
326                 return AVERROR_INVALIDDATA;
327             }
328         }
329
330         if (nal_params_present)
331             decode_sublayer_hrd(s, nb_cpb, subpic_params_present);
332         if (vcl_params_present)
333             decode_sublayer_hrd(s, nb_cpb, subpic_params_present);
334     }
335     return 0;
336 }
337
338 int ff_hevc_decode_nal_vps(HEVCContext *s)
339 {
340     int i,j;
341     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
342     int vps_id = 0;
343     HEVCVPS *vps;
344     AVBufferRef *vps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*vps));
345
346     if (!vps_buf)
347         return AVERROR(ENOMEM);
348     vps = (HEVCVPS*)vps_buf->data;
349
350     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding VPS\n");
351
352     vps_id = get_bits(gb, 4);
353     if (vps_id >= MAX_VPS_COUNT) {
354         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "VPS id out of range: %d\n", vps_id);
355         goto err;
356     }
357
358     if (get_bits(gb, 2) != 3) { // vps_reserved_three_2bits
359         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vps_reserved_three_2bits is not three\n");
360         goto err;
361     }
362
363     vps->vps_max_layers               = get_bits(gb, 6) + 1;
364     vps->vps_max_sub_layers           = get_bits(gb, 3) + 1;
365     vps->vps_temporal_id_nesting_flag = get_bits1(gb);
366
367     if (get_bits(gb, 16) != 0xffff) { // vps_reserved_ffff_16bits
368         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vps_reserved_ffff_16bits is not 0xffff\n");
369         goto err;
370     }
371
372     if (vps->vps_max_sub_layers > MAX_SUB_LAYERS) {
373         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vps_max_sub_layers out of range: %d\n",
374                vps->vps_max_sub_layers);
375         goto err;
376     }
377
378     parse_ptl(s, &vps->ptl, vps->vps_max_sub_layers);
379
380     vps->vps_sub_layer_ordering_info_present_flag = get_bits1(gb);
381
382     i = vps->vps_sub_layer_ordering_info_present_flag ? 0 : vps->vps_max_sub_layers - 1;
383     for (; i < vps->vps_max_sub_layers; i++) {
384         vps->vps_max_dec_pic_buffering[i] = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
385         vps->vps_num_reorder_pics[i]      = get_ue_golomb_long(gb);
386         vps->vps_max_latency_increase[i]  = get_ue_golomb_long(gb) - 1;
387
388         if (vps->vps_max_dec_pic_buffering[i] > MAX_DPB_SIZE || !vps->vps_max_dec_pic_buffering[i]) {
389             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vps_max_dec_pic_buffering_minus1 out of range: %d\n",
390                    vps->vps_max_dec_pic_buffering[i] - 1);
391             goto err;
392         }
393         if (vps->vps_num_reorder_pics[i] > vps->vps_max_dec_pic_buffering[i] - 1) {
394             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "vps_max_num_reorder_pics out of range: %d\n",
395                    vps->vps_num_reorder_pics[i]);
396             if (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
397                 goto err;
398         }
399     }
400
401     vps->vps_max_layer_id   = get_bits(gb, 6);
402     vps->vps_num_layer_sets = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
403     if ((vps->vps_num_layer_sets - 1LL) * (vps->vps_max_layer_id + 1LL) > get_bits_left(gb)) {
404         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many layer_id_included_flags\n");
405         goto err;
406     }
407
408     for (i = 1; i < vps->vps_num_layer_sets; i++)
409         for (j = 0; j <= vps->vps_max_layer_id; j++)
410             skip_bits(gb, 1);  // layer_id_included_flag[i][j]
411
412     vps->vps_timing_info_present_flag = get_bits1(gb);
413     if (vps->vps_timing_info_present_flag) {
414         vps->vps_num_units_in_tick               = get_bits_long(gb, 32);
415         vps->vps_time_scale                      = get_bits_long(gb, 32);
416         vps->vps_poc_proportional_to_timing_flag = get_bits1(gb);
417         if (vps->vps_poc_proportional_to_timing_flag)
418             vps->vps_num_ticks_poc_diff_one = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
419         vps->vps_num_hrd_parameters = get_ue_golomb_long(gb);
420         for (i = 0; i < vps->vps_num_hrd_parameters; i++) {
421             int common_inf_present = 1;
422
423             get_ue_golomb_long(gb); // hrd_layer_set_idx
424             if (i)
425                 common_inf_present = get_bits1(gb);
426             decode_hrd(s, common_inf_present, vps->vps_max_sub_layers);
427         }
428     }
429     get_bits1(gb); /* vps_extension_flag */
430
431     av_buffer_unref(&s->vps_list[vps_id]);
432     s->vps_list[vps_id] = vps_buf;
433     return 0;
434
435 err:
436     av_buffer_unref(&vps_buf);
437     return AVERROR_INVALIDDATA;
438 }
439
440 static void decode_vui(HEVCContext *s, HEVCSPS *sps)
441 {
442     VUI *vui          = &sps->vui;
443     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
444     int sar_present;
445
446     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding VUI\n");
447
448     sar_present = get_bits1(gb);
449     if (sar_present) {
450         uint8_t sar_idx = get_bits(gb, 8);
451         if (sar_idx < FF_ARRAY_ELEMS(vui_sar))
452             vui->sar = vui_sar[sar_idx];
453         else if (sar_idx == 255) {
454             vui->sar.num = get_bits(gb, 16);
455             vui->sar.den = get_bits(gb, 16);
456         } else
457             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
458                    "Unknown SAR index: %u.\n", sar_idx);
459     }
460
461     vui->overscan_info_present_flag = get_bits1(gb);
462     if (vui->overscan_info_present_flag)
463         vui->overscan_appropriate_flag = get_bits1(gb);
464
465     vui->video_signal_type_present_flag = get_bits1(gb);
466     if (vui->video_signal_type_present_flag) {
467         vui->video_format                    = get_bits(gb, 3);
468         vui->video_full_range_flag           = get_bits1(gb);
469         vui->colour_description_present_flag = get_bits1(gb);
470         if (vui->video_full_range_flag && sps->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P)
471             sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVJ420P;
472         if (vui->colour_description_present_flag) {
473             vui->colour_primaries        = get_bits(gb, 8);
474             vui->transfer_characteristic = get_bits(gb, 8);
475             vui->matrix_coeffs           = get_bits(gb, 8);
476
477             // Set invalid values to "unspecified"
478             if (vui->colour_primaries >= AVCOL_PRI_NB)
479                 vui->colour_primaries = AVCOL_PRI_UNSPECIFIED;
480             if (vui->transfer_characteristic >= AVCOL_TRC_NB)
481                 vui->transfer_characteristic = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;
482             if (vui->matrix_coeffs >= AVCOL_SPC_NB)
483                 vui->matrix_coeffs = AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
484         }
485     }
486
487     vui->chroma_loc_info_present_flag = get_bits1(gb);
488     if (vui->chroma_loc_info_present_flag) {
489         vui->chroma_sample_loc_type_top_field    = get_ue_golomb_long(gb);
490         vui->chroma_sample_loc_type_bottom_field = get_ue_golomb_long(gb);
491     }
492
493     vui->neutra_chroma_indication_flag = get_bits1(gb);
494     vui->field_seq_flag                = get_bits1(gb);
495     vui->frame_field_info_present_flag = get_bits1(gb);
496
497     vui->default_display_window_flag = get_bits1(gb);
498     if (vui->default_display_window_flag) {
499         //TODO: * 2 is only valid for 420
500         vui->def_disp_win.left_offset   = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
501         vui->def_disp_win.right_offset  = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
502         vui->def_disp_win.top_offset    = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
503         vui->def_disp_win.bottom_offset = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
504
505         if (s->apply_defdispwin &&
506             s->avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP) {
507             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
508                    "discarding vui default display window, "
509                    "original values are l:%u r:%u t:%u b:%u\n",
510                    vui->def_disp_win.left_offset,
511                    vui->def_disp_win.right_offset,
512                    vui->def_disp_win.top_offset,
513                    vui->def_disp_win.bottom_offset);
514
515             vui->def_disp_win.left_offset   =
516             vui->def_disp_win.right_offset  =
517             vui->def_disp_win.top_offset    =
518             vui->def_disp_win.bottom_offset = 0;
519         }
520     }
521
522     vui->vui_timing_info_present_flag = get_bits1(gb);
523
524     if (vui->vui_timing_info_present_flag) {
525         vui->vui_num_units_in_tick               = get_bits_long(gb, 32);
526         vui->vui_time_scale                      = get_bits_long(gb, 32);
527         vui->vui_poc_proportional_to_timing_flag = get_bits1(gb);
528         if (vui->vui_poc_proportional_to_timing_flag)
529             vui->vui_num_ticks_poc_diff_one_minus1 = get_ue_golomb_long(gb);
530         vui->vui_hrd_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
531         if (vui->vui_hrd_parameters_present_flag)
532             decode_hrd(s, 1, sps->max_sub_layers);
533     }
534
535     vui->bitstream_restriction_flag = get_bits1(gb);
536     if (vui->bitstream_restriction_flag) {
537         vui->tiles_fixed_structure_flag              = get_bits1(gb);
538         vui->motion_vectors_over_pic_boundaries_flag = get_bits1(gb);
539         vui->restricted_ref_pic_lists_flag           = get_bits1(gb);
540         vui->min_spatial_segmentation_idc            = get_ue_golomb_long(gb);
541         vui->max_bytes_per_pic_denom                 = get_ue_golomb_long(gb);
542         vui->max_bits_per_min_cu_denom               = get_ue_golomb_long(gb);
543         vui->log2_max_mv_length_horizontal           = get_ue_golomb_long(gb);
544         vui->log2_max_mv_length_vertical             = get_ue_golomb_long(gb);
545     }
546 }
547
548 static void set_default_scaling_list_data(ScalingList *sl)
549 {
550     int matrixId;
551
552     for (matrixId = 0; matrixId < 6; matrixId++) {
553         // 4x4 default is 16
554         memset(sl->sl[0][matrixId], 16, 16);
555         sl->sl_dc[0][matrixId] = 16; // default for 16x16
556         sl->sl_dc[1][matrixId] = 16; // default for 32x32
557     }
558     memcpy(sl->sl[1][0], default_scaling_list_intra, 64);
559     memcpy(sl->sl[1][1], default_scaling_list_intra, 64);
560     memcpy(sl->sl[1][2], default_scaling_list_intra, 64);
561     memcpy(sl->sl[1][3], default_scaling_list_inter, 64);
562     memcpy(sl->sl[1][4], default_scaling_list_inter, 64);
563     memcpy(sl->sl[1][5], default_scaling_list_inter, 64);
564     memcpy(sl->sl[2][0], default_scaling_list_intra, 64);
565     memcpy(sl->sl[2][1], default_scaling_list_intra, 64);
566     memcpy(sl->sl[2][2], default_scaling_list_intra, 64);
567     memcpy(sl->sl[2][3], default_scaling_list_inter, 64);
568     memcpy(sl->sl[2][4], default_scaling_list_inter, 64);
569     memcpy(sl->sl[2][5], default_scaling_list_inter, 64);
570     memcpy(sl->sl[3][0], default_scaling_list_intra, 64);
571     memcpy(sl->sl[3][1], default_scaling_list_inter, 64);
572 }
573
574 static int scaling_list_data(HEVCContext *s, ScalingList *sl)
575 {
576     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
577     uint8_t scaling_list_pred_mode_flag[4][6];
578     int32_t scaling_list_dc_coef[2][6];
579     int size_id, matrix_id, i, pos;
580
581     for (size_id = 0; size_id < 4; size_id++)
582         for (matrix_id = 0; matrix_id < (size_id == 3 ? 2 : 6); matrix_id++) {
583             scaling_list_pred_mode_flag[size_id][matrix_id] = get_bits1(gb);
584             if (!scaling_list_pred_mode_flag[size_id][matrix_id]) {
585                 unsigned int delta = get_ue_golomb_long(gb);
586                 /* Only need to handle non-zero delta. Zero means default,
587                  * which should already be in the arrays. */
588                 if (delta) {
589                     // Copy from previous array.
590                     if (matrix_id < delta) {
591                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
592                                "Invalid delta in scaling list data: %d.\n", delta);
593                         return AVERROR_INVALIDDATA;
594                     }
595
596                     memcpy(sl->sl[size_id][matrix_id],
597                            sl->sl[size_id][matrix_id - delta],
598                            size_id > 0 ? 64 : 16);
599                     if (size_id > 1)
600                         sl->sl_dc[size_id - 2][matrix_id] = sl->sl_dc[size_id - 2][matrix_id - delta];
601                 }
602             } else {
603                 int next_coef, coef_num;
604                 int32_t scaling_list_delta_coef;
605
606                 next_coef = 8;
607                 coef_num  = FFMIN(64, 1 << (4 + (size_id << 1)));
608                 if (size_id > 1) {
609                     scaling_list_dc_coef[size_id - 2][matrix_id] = get_se_golomb(gb) + 8;
610                     next_coef = scaling_list_dc_coef[size_id - 2][matrix_id];
611                     sl->sl_dc[size_id - 2][matrix_id] = next_coef;
612                 }
613                 for (i = 0; i < coef_num; i++) {
614                     if (size_id == 0)
615                         pos = 4 * ff_hevc_diag_scan4x4_y[i] +
616                                   ff_hevc_diag_scan4x4_x[i];
617                     else
618                         pos = 8 * ff_hevc_diag_scan8x8_y[i] +
619                                   ff_hevc_diag_scan8x8_x[i];
620
621                     scaling_list_delta_coef = get_se_golomb(gb);
622                     next_coef = (next_coef + scaling_list_delta_coef + 256) % 256;
623                     sl->sl[size_id][matrix_id][pos] = next_coef;
624                 }
625             }
626         }
627
628     return 0;
629 }
630
631 int ff_hevc_decode_nal_sps(HEVCContext *s)
632 {
633     const AVPixFmtDescriptor *desc;
634     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
635     int ret = 0;
636     unsigned int sps_id = 0;
637     int log2_diff_max_min_transform_block_size;
638     int bit_depth_chroma, start, vui_present, sublayer_ordering_info;
639     int i;
640
641     HEVCSPS *sps;
642     AVBufferRef *sps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*sps));
643
644     if (!sps_buf)
645         return AVERROR(ENOMEM);
646     sps = (HEVCSPS*)sps_buf->data;
647
648     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding SPS\n");
649
650     // Coded parameters
651
652     sps->vps_id = get_bits(gb, 4);
653     if (sps->vps_id >= MAX_VPS_COUNT) {
654         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "VPS id out of range: %d\n", sps->vps_id);
655         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
656         goto err;
657     }
658
659     if (!s->vps_list[sps->vps_id]) {
660         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "VPS %d does not exist\n",
661                sps->vps_id);
662         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
663         goto err;
664     }
665
666     sps->max_sub_layers = get_bits(gb, 3) + 1;
667     if (sps->max_sub_layers > MAX_SUB_LAYERS) {
668         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_max_sub_layers out of range: %d\n",
669                sps->max_sub_layers);
670         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
671         goto err;
672     }
673
674     skip_bits1(gb); // temporal_id_nesting_flag
675
676     parse_ptl(s, &sps->ptl, sps->max_sub_layers);
677
678     sps_id = get_ue_golomb_long(gb);
679     if (sps_id >= MAX_SPS_COUNT) {
680         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "SPS id out of range: %d\n", sps_id);
681         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
682         goto err;
683     }
684
685     sps->chroma_format_idc = get_ue_golomb_long(gb);
686     if (!(sps->chroma_format_idc == 1 || sps->chroma_format_idc == 2 || sps->chroma_format_idc == 3)) {
687         avpriv_report_missing_feature(s->avctx, "chroma_format_idc != {1, 2, 3}\n");
688         ret = AVERROR_PATCHWELCOME;
689         goto err;
690     }
691
692     if (sps->chroma_format_idc == 3)
693         sps->separate_colour_plane_flag = get_bits1(gb);
694
695     if (sps->separate_colour_plane_flag)
696         sps->chroma_format_idc = 0;
697
698     sps->width  = get_ue_golomb_long(gb);
699     sps->height = get_ue_golomb_long(gb);
700     if ((ret = av_image_check_size(sps->width,
701                                    sps->height, 0, s->avctx)) < 0)
702         goto err;
703
704     if (get_bits1(gb)) { // pic_conformance_flag
705         //TODO: * 2 is only valid for 420
706         sps->pic_conf_win.left_offset   = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
707         sps->pic_conf_win.right_offset  = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
708         sps->pic_conf_win.top_offset    = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
709         sps->pic_conf_win.bottom_offset = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
710
711         if (s->avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP) {
712             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
713                    "discarding sps conformance window, "
714                    "original values are l:%u r:%u t:%u b:%u\n",
715                    sps->pic_conf_win.left_offset,
716                    sps->pic_conf_win.right_offset,
717                    sps->pic_conf_win.top_offset,
718                    sps->pic_conf_win.bottom_offset);
719
720             sps->pic_conf_win.left_offset   =
721             sps->pic_conf_win.right_offset  =
722             sps->pic_conf_win.top_offset    =
723             sps->pic_conf_win.bottom_offset = 0;
724         }
725         sps->output_window = sps->pic_conf_win;
726     }
727
728     sps->bit_depth   = get_ue_golomb_long(gb) + 8;
729     bit_depth_chroma = get_ue_golomb_long(gb) + 8;
730     if (bit_depth_chroma != sps->bit_depth) {
731         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
732                "Luma bit depth (%d) is different from chroma bit depth (%d), "
733                "this is unsupported.\n",
734                sps->bit_depth, bit_depth_chroma);
735         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
736         goto err;
737     }
738
739     switch (sps->bit_depth) {
740     case 8:
741         if (sps->chroma_format_idc == 1) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
742         if (sps->chroma_format_idc == 2) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
743         if (sps->chroma_format_idc == 3) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P;
744        break;
745     case 9:
746         if (sps->chroma_format_idc == 1) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9;
747         if (sps->chroma_format_idc == 2) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9;
748         if (sps->chroma_format_idc == 3) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9;
749         break;
750     case 10:
751         if (sps->chroma_format_idc == 1) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10;
752         if (sps->chroma_format_idc == 2) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
753         if (sps->chroma_format_idc == 3) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10;
754         break;
755     case 12:
756         if (sps->chroma_format_idc == 1) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P12;
757         if (sps->chroma_format_idc == 2) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P12;
758         if (sps->chroma_format_idc == 3) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P12;
759         break;
760     default:
761         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
762                "4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 supports are currently specified for 8, 10 and 12 bits.\n");
763         return AVERROR_PATCHWELCOME;
764     }
765
766     desc = av_pix_fmt_desc_get(sps->pix_fmt);
767     if (!desc) {
768         ret = AVERROR(EINVAL);
769         goto err;
770     }
771
772     sps->hshift[0] = sps->vshift[0] = 0;
773     sps->hshift[2] = sps->hshift[1] = desc->log2_chroma_w;
774     sps->vshift[2] = sps->vshift[1] = desc->log2_chroma_h;
775
776     sps->pixel_shift = sps->bit_depth > 8;
777
778     sps->log2_max_poc_lsb = get_ue_golomb_long(gb) + 4;
779     if (sps->log2_max_poc_lsb > 16) {
780         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4 out range: %d\n",
781                sps->log2_max_poc_lsb - 4);
782         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
783         goto err;
784     }
785
786     sublayer_ordering_info = get_bits1(gb);
787     start = sublayer_ordering_info ? 0 : sps->max_sub_layers - 1;
788     for (i = start; i < sps->max_sub_layers; i++) {
789         sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
790         sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics      = get_ue_golomb_long(gb);
791         sps->temporal_layer[i].max_latency_increase  = get_ue_golomb_long(gb) - 1;
792         if (sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering > MAX_DPB_SIZE) {
793             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_max_dec_pic_buffering_minus1 out of range: %d\n",
794                    sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering - 1);
795             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
796             goto err;
797         }
798         if (sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics > sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering - 1) {
799             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "sps_max_num_reorder_pics out of range: %d\n",
800                    sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics);
801             if (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE ||
802                 sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics > MAX_DPB_SIZE - 1) {
803                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
804                 goto err;
805             }
806             sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering = sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics + 1;
807         }
808     }
809
810     if (!sublayer_ordering_info) {
811         for (i = 0; i < start; i++) {
812             sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering = sps->temporal_layer[start].max_dec_pic_buffering;
813             sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics      = sps->temporal_layer[start].num_reorder_pics;
814             sps->temporal_layer[i].max_latency_increase  = sps->temporal_layer[start].max_latency_increase;
815         }
816     }
817
818     sps->log2_min_cb_size                    = get_ue_golomb_long(gb) + 3;
819     sps->log2_diff_max_min_coding_block_size = get_ue_golomb_long(gb);
820     sps->log2_min_tb_size                    = get_ue_golomb_long(gb) + 2;
821     log2_diff_max_min_transform_block_size   = get_ue_golomb_long(gb);
822     sps->log2_max_trafo_size                 = log2_diff_max_min_transform_block_size +
823                                                sps->log2_min_tb_size;
824
825     if (sps->log2_min_tb_size >= sps->log2_min_cb_size) {
826         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid value for log2_min_tb_size");
827         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
828         goto err;
829     }
830     sps->max_transform_hierarchy_depth_inter = get_ue_golomb_long(gb);
831     sps->max_transform_hierarchy_depth_intra = get_ue_golomb_long(gb);
832
833     sps->scaling_list_enable_flag = get_bits1(gb);
834     if (sps->scaling_list_enable_flag) {
835         set_default_scaling_list_data(&sps->scaling_list);
836
837         if (get_bits1(gb)) {
838             ret = scaling_list_data(s, &sps->scaling_list);
839             if (ret < 0)
840                 goto err;
841         }
842     }
843
844     sps->amp_enabled_flag = get_bits1(gb);
845     sps->sao_enabled      = get_bits1(gb);
846
847     sps->pcm_enabled_flag = get_bits1(gb);
848     if (sps->pcm_enabled_flag) {
849         sps->pcm.bit_depth   = get_bits(gb, 4) + 1;
850         sps->pcm.bit_depth_chroma = get_bits(gb, 4) + 1;
851         sps->pcm.log2_min_pcm_cb_size = get_ue_golomb_long(gb) + 3;
852         sps->pcm.log2_max_pcm_cb_size = sps->pcm.log2_min_pcm_cb_size +
853                                         get_ue_golomb_long(gb);
854         if (sps->pcm.bit_depth > sps->bit_depth) {
855             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
856                    "PCM bit depth (%d) is greater than normal bit depth (%d)\n",
857                    sps->pcm.bit_depth, sps->bit_depth);
858             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
859             goto err;
860         }
861
862         sps->pcm.loop_filter_disable_flag = get_bits1(gb);
863     }
864
865     sps->nb_st_rps = get_ue_golomb_long(gb);
866     if (sps->nb_st_rps > MAX_SHORT_TERM_RPS_COUNT) {
867         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many short term RPS: %d.\n",
868                sps->nb_st_rps);
869         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
870         goto err;
871     }
872     for (i = 0; i < sps->nb_st_rps; i++) {
873         if ((ret = ff_hevc_decode_short_term_rps(s, &sps->st_rps[i],
874                                                  sps, 0)) < 0)
875             goto err;
876     }
877
878     sps->long_term_ref_pics_present_flag = get_bits1(gb);
879     if (sps->long_term_ref_pics_present_flag) {
880         sps->num_long_term_ref_pics_sps = get_ue_golomb_long(gb);
881         for (i = 0; i < sps->num_long_term_ref_pics_sps; i++) {
882             sps->lt_ref_pic_poc_lsb_sps[i]       = get_bits(gb, sps->log2_max_poc_lsb);
883             sps->used_by_curr_pic_lt_sps_flag[i] = get_bits1(gb);
884         }
885     }
886
887     sps->sps_temporal_mvp_enabled_flag          = get_bits1(gb);
888     sps->sps_strong_intra_smoothing_enable_flag = get_bits1(gb);
889     sps->vui.sar = (AVRational){0, 1};
890     vui_present = get_bits1(gb);
891     if (vui_present)
892         decode_vui(s, sps);
893
894     if (get_bits1(gb)) { // sps_extension_flag
895         int sps_extension_flag[1];
896         for (i = 0; i < 1; i++)
897             sps_extension_flag[i] = get_bits1(gb);
898         skip_bits(gb, 7); //sps_extension_7bits = get_bits(gb, 7);
899         if (sps_extension_flag[0]) {
900             int extended_precision_processing_flag;
901             int high_precision_offsets_enabled_flag;
902             int cabac_bypass_alignment_enabled_flag;
903
904             sps->transform_skip_rotation_enabled_flag = get_bits1(gb);
905             sps->transform_skip_context_enabled_flag  = get_bits1(gb);
906             sps->implicit_rdpcm_enabled_flag = get_bits1(gb);
907
908             sps->explicit_rdpcm_enabled_flag = get_bits1(gb);
909
910             extended_precision_processing_flag = get_bits1(gb);
911             if (extended_precision_processing_flag)
912                 av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
913                    "extended_precision_processing_flag not yet implemented\n");
914
915             sps->intra_smoothing_disabled_flag       = get_bits1(gb);
916             high_precision_offsets_enabled_flag  = get_bits1(gb);
917             if (high_precision_offsets_enabled_flag)
918                 av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
919                    "high_precision_offsets_enabled_flag not yet implemented\n");
920
921             sps->persistent_rice_adaptation_enabled_flag = get_bits1(gb);
922
923             cabac_bypass_alignment_enabled_flag  = get_bits1(gb);
924             if (cabac_bypass_alignment_enabled_flag)
925                 av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
926                    "cabac_bypass_alignment_enabled_flag not yet implemented\n");
927         }
928     }
929     if (s->apply_defdispwin) {
930         sps->output_window.left_offset   += sps->vui.def_disp_win.left_offset;
931         sps->output_window.right_offset  += sps->vui.def_disp_win.right_offset;
932         sps->output_window.top_offset    += sps->vui.def_disp_win.top_offset;
933         sps->output_window.bottom_offset += sps->vui.def_disp_win.bottom_offset;
934     }
935     if (sps->output_window.left_offset & (0x1F >> (sps->pixel_shift)) &&
936         !(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_UNALIGNED)) {
937         sps->output_window.left_offset &= ~(0x1F >> (sps->pixel_shift));
938         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Reducing left output window to %d "
939                "chroma samples to preserve alignment.\n",
940                sps->output_window.left_offset);
941     }
942     sps->output_width  = sps->width -
943                          (sps->output_window.left_offset + sps->output_window.right_offset);
944     sps->output_height = sps->height -
945                          (sps->output_window.top_offset + sps->output_window.bottom_offset);
946     if (sps->output_width <= 0 || sps->output_height <= 0) {
947         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid visible frame dimensions: %dx%d.\n",
948                sps->output_width, sps->output_height);
949         if (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) {
950             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
951             goto err;
952         }
953         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
954                "Displaying the whole video surface.\n");
955         sps->pic_conf_win.left_offset   =
956         sps->pic_conf_win.right_offset  =
957         sps->pic_conf_win.top_offset    =
958         sps->pic_conf_win.bottom_offset = 0;
959         sps->output_width               = sps->width;
960         sps->output_height              = sps->height;
961     }
962
963     // Inferred parameters
964     sps->log2_ctb_size = sps->log2_min_cb_size +
965                          sps->log2_diff_max_min_coding_block_size;
966     sps->log2_min_pu_size = sps->log2_min_cb_size - 1;
967
968     sps->ctb_width  = (sps->width  + (1 << sps->log2_ctb_size) - 1) >> sps->log2_ctb_size;
969     sps->ctb_height = (sps->height + (1 << sps->log2_ctb_size) - 1) >> sps->log2_ctb_size;
970     sps->ctb_size   = sps->ctb_width * sps->ctb_height;
971
972     sps->min_cb_width  = sps->width  >> sps->log2_min_cb_size;
973     sps->min_cb_height = sps->height >> sps->log2_min_cb_size;
974     sps->min_tb_width  = sps->width  >> sps->log2_min_tb_size;
975     sps->min_tb_height = sps->height >> sps->log2_min_tb_size;
976     sps->min_pu_width  = sps->width  >> sps->log2_min_pu_size;
977     sps->min_pu_height = sps->height >> sps->log2_min_pu_size;
978     sps->tb_mask       = (1 << (sps->log2_ctb_size - sps->log2_min_tb_size)) - 1;
979
980     sps->qp_bd_offset = 6 * (sps->bit_depth - 8);
981
982     if (sps->width  & ((1 << sps->log2_min_cb_size) - 1) ||
983         sps->height & ((1 << sps->log2_min_cb_size) - 1)) {
984         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid coded frame dimensions.\n");
985         goto err;
986     }
987
988     if (sps->log2_ctb_size > MAX_LOG2_CTB_SIZE) {
989         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "CTB size out of range: 2^%d\n", sps->log2_ctb_size);
990         goto err;
991     }
992     if (sps->max_transform_hierarchy_depth_inter > sps->log2_ctb_size - sps->log2_min_tb_size) {
993         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "max_transform_hierarchy_depth_inter out of range: %d\n",
994                sps->max_transform_hierarchy_depth_inter);
995         goto err;
996     }
997     if (sps->max_transform_hierarchy_depth_intra > sps->log2_ctb_size - sps->log2_min_tb_size) {
998         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "max_transform_hierarchy_depth_intra out of range: %d\n",
999                sps->max_transform_hierarchy_depth_intra);
1000         goto err;
1001     }
1002     if (sps->log2_max_trafo_size > FFMIN(sps->log2_ctb_size, 5)) {
1003         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1004                "max transform block size out of range: %d\n",
1005                sps->log2_max_trafo_size);
1006         goto err;
1007     }
1008
1009     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_BITSTREAM) {
1010         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
1011                "Parsed SPS: id %d; coded wxh: %dx%d; "
1012                "cropped wxh: %dx%d; pix_fmt: %s.\n",
1013                sps_id, sps->width, sps->height,
1014                sps->output_width, sps->output_height,
1015                av_get_pix_fmt_name(sps->pix_fmt));
1016     }
1017
1018     /* check if this is a repeat of an already parsed SPS, then keep the
1019      * original one.
1020      * otherwise drop all PPSes that depend on it */
1021     if (s->sps_list[sps_id] &&
1022         !memcmp(s->sps_list[sps_id]->data, sps_buf->data, sps_buf->size)) {
1023         av_buffer_unref(&sps_buf);
1024     } else {
1025         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->pps_list); i++) {
1026             if (s->pps_list[i] && ((HEVCPPS*)s->pps_list[i]->data)->sps_id == sps_id)
1027                 av_buffer_unref(&s->pps_list[i]);
1028         }
1029         if (s->sps_list[sps_id] && s->sps == (HEVCSPS*)s->sps_list[sps_id]->data) {
1030             av_buffer_unref(&s->current_sps);
1031             s->current_sps = av_buffer_ref(s->sps_list[sps_id]);
1032             if (!s->current_sps)
1033                 s->sps = NULL;
1034         }
1035         av_buffer_unref(&s->sps_list[sps_id]);
1036         s->sps_list[sps_id] = sps_buf;
1037     }
1038
1039     return 0;
1040
1041 err:
1042     av_buffer_unref(&sps_buf);
1043     return ret;
1044 }
1045
1046 static void hevc_pps_free(void *opaque, uint8_t *data)
1047 {
1048     HEVCPPS *pps = (HEVCPPS*)data;
1049
1050     av_freep(&pps->column_width);
1051     av_freep(&pps->row_height);
1052     av_freep(&pps->col_bd);
1053     av_freep(&pps->row_bd);
1054     av_freep(&pps->col_idxX);
1055     av_freep(&pps->ctb_addr_rs_to_ts);
1056     av_freep(&pps->ctb_addr_ts_to_rs);
1057     av_freep(&pps->tile_pos_rs);
1058     av_freep(&pps->tile_id);
1059     av_freep(&pps->min_tb_addr_zs_tab);
1060
1061     av_freep(&pps);
1062 }
1063
1064 static int pps_range_extensions(HEVCContext *s, HEVCPPS *pps, HEVCSPS *sps) {
1065     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
1066     int i;
1067
1068     if (pps->transform_skip_enabled_flag) {
1069         pps->log2_max_transform_skip_block_size = get_ue_golomb_long(gb) + 2;
1070     }
1071     pps->cross_component_prediction_enabled_flag = get_bits1(gb);
1072     if (pps->cross_component_prediction_enabled_flag) {
1073         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
1074                "cross_component_prediction_enabled_flag is not yet implemented.\n");
1075     }
1076     pps->chroma_qp_offset_list_enabled_flag = get_bits1(gb);
1077     if (pps->chroma_qp_offset_list_enabled_flag) {
1078         pps->diff_cu_chroma_qp_offset_depth = get_ue_golomb_long(gb);
1079         pps->chroma_qp_offset_list_len_minus1 = get_ue_golomb_long(gb);
1080         if (pps->chroma_qp_offset_list_len_minus1 && pps->chroma_qp_offset_list_len_minus1 >= 5) {
1081             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1082                    "chroma_qp_offset_list_len_minus1 shall be in the range [0, 5].\n");
1083             return AVERROR_INVALIDDATA;
1084         }
1085         for (i = 0; i <= pps->chroma_qp_offset_list_len_minus1; i++) {
1086             pps->cb_qp_offset_list[i] = get_se_golomb_long(gb);
1087             if (pps->cb_qp_offset_list[i]) {
1088                 av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
1089                        "cb_qp_offset_list not tested yet.\n");
1090             }
1091             pps->cr_qp_offset_list[i] = get_se_golomb_long(gb);
1092             if (pps->cr_qp_offset_list[i]) {
1093                 av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
1094                        "cb_qp_offset_list not tested yet.\n");
1095             }
1096         }
1097     }
1098     pps->log2_sao_offset_scale_luma = get_ue_golomb_long(gb);
1099     pps->log2_sao_offset_scale_chroma = get_ue_golomb_long(gb);
1100
1101     return(0);
1102 }
1103
1104 int ff_hevc_decode_nal_pps(HEVCContext *s)
1105 {
1106     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
1107     HEVCSPS      *sps = NULL;
1108     int pic_area_in_ctbs;
1109     int log2_diff_ctb_min_tb_size;
1110     int i, j, x, y, ctb_addr_rs, tile_id;
1111     int ret = 0;
1112     unsigned int pps_id = 0;
1113
1114     AVBufferRef *pps_buf;
1115     HEVCPPS *pps = av_mallocz(sizeof(*pps));
1116
1117     if (!pps)
1118         return AVERROR(ENOMEM);
1119
1120     pps_buf = av_buffer_create((uint8_t *)pps, sizeof(*pps),
1121                                hevc_pps_free, NULL, 0);
1122     if (!pps_buf) {
1123         av_freep(&pps);
1124         return AVERROR(ENOMEM);
1125     }
1126
1127     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding PPS\n");
1128
1129     // Default values
1130     pps->loop_filter_across_tiles_enabled_flag = 1;
1131     pps->num_tile_columns                      = 1;
1132     pps->num_tile_rows                         = 1;
1133     pps->uniform_spacing_flag                  = 1;
1134     pps->disable_dbf                           = 0;
1135     pps->beta_offset                           = 0;
1136     pps->tc_offset                             = 0;
1137     pps->log2_max_transform_skip_block_size    = 2;
1138
1139     // Coded parameters
1140     pps_id = get_ue_golomb_long(gb);
1141     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
1142         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "PPS id out of range: %d\n", pps_id);
1143         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1144         goto err;
1145     }
1146     pps->sps_id = get_ue_golomb_long(gb);
1147     if (pps->sps_id >= MAX_SPS_COUNT) {
1148         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "SPS id out of range: %d\n", pps->sps_id);
1149         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1150         goto err;
1151     }
1152     if (!s->sps_list[pps->sps_id]) {
1153         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "SPS %u does not exist.\n", pps->sps_id);
1154         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1155         goto err;
1156     }
1157     sps = (HEVCSPS *)s->sps_list[pps->sps_id]->data;
1158
1159     pps->dependent_slice_segments_enabled_flag = get_bits1(gb);
1160     pps->output_flag_present_flag              = get_bits1(gb);
1161     pps->num_extra_slice_header_bits           = get_bits(gb, 3);
1162
1163     pps->sign_data_hiding_flag = get_bits1(gb);
1164
1165     pps->cabac_init_present_flag = get_bits1(gb);
1166
1167     pps->num_ref_idx_l0_default_active = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1168     pps->num_ref_idx_l1_default_active = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1169
1170     pps->pic_init_qp_minus26 = get_se_golomb(gb);
1171
1172     pps->constrained_intra_pred_flag = get_bits1(gb);
1173     pps->transform_skip_enabled_flag = get_bits1(gb);
1174
1175     pps->cu_qp_delta_enabled_flag = get_bits1(gb);
1176     pps->diff_cu_qp_delta_depth   = 0;
1177     if (pps->cu_qp_delta_enabled_flag)
1178         pps->diff_cu_qp_delta_depth = get_ue_golomb_long(gb);
1179
1180     pps->cb_qp_offset = get_se_golomb(gb);
1181     if (pps->cb_qp_offset < -12 || pps->cb_qp_offset > 12) {
1182         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_cb_qp_offset out of range: %d\n",
1183                pps->cb_qp_offset);
1184         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1185         goto err;
1186     }
1187     pps->cr_qp_offset = get_se_golomb(gb);
1188     if (pps->cr_qp_offset < -12 || pps->cr_qp_offset > 12) {
1189         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_cr_qp_offset out of range: %d\n",
1190                pps->cr_qp_offset);
1191         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1192         goto err;
1193     }
1194     pps->pic_slice_level_chroma_qp_offsets_present_flag = get_bits1(gb);
1195
1196     pps->weighted_pred_flag   = get_bits1(gb);
1197     pps->weighted_bipred_flag = get_bits1(gb);
1198
1199     pps->transquant_bypass_enable_flag    = get_bits1(gb);
1200     pps->tiles_enabled_flag               = get_bits1(gb);
1201     pps->entropy_coding_sync_enabled_flag = get_bits1(gb);
1202
1203     if (pps->tiles_enabled_flag) {
1204         pps->num_tile_columns = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1205         pps->num_tile_rows    = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1206         if (pps->num_tile_columns == 0 ||
1207             pps->num_tile_columns >= sps->width) {
1208             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "num_tile_columns_minus1 out of range: %d\n",
1209                    pps->num_tile_columns - 1);
1210             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1211             goto err;
1212         }
1213         if (pps->num_tile_rows == 0 ||
1214             pps->num_tile_rows >= sps->height) {
1215             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "num_tile_rows_minus1 out of range: %d\n",
1216                    pps->num_tile_rows - 1);
1217             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1218             goto err;
1219         }
1220
1221         pps->column_width = av_malloc_array(pps->num_tile_columns, sizeof(*pps->column_width));
1222         pps->row_height   = av_malloc_array(pps->num_tile_rows,    sizeof(*pps->row_height));
1223         if (!pps->column_width || !pps->row_height) {
1224             ret = AVERROR(ENOMEM);
1225             goto err;
1226         }
1227
1228         pps->uniform_spacing_flag = get_bits1(gb);
1229         if (!pps->uniform_spacing_flag) {
1230             uint64_t sum = 0;
1231             for (i = 0; i < pps->num_tile_columns - 1; i++) {
1232                 pps->column_width[i] = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1233                 sum                 += pps->column_width[i];
1234             }
1235             if (sum >= sps->ctb_width) {
1236                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile widths.\n");
1237                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1238                 goto err;
1239             }
1240             pps->column_width[pps->num_tile_columns - 1] = sps->ctb_width - sum;
1241
1242             sum = 0;
1243             for (i = 0; i < pps->num_tile_rows - 1; i++) {
1244                 pps->row_height[i] = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1245                 sum               += pps->row_height[i];
1246             }
1247             if (sum >= sps->ctb_height) {
1248                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile heights.\n");
1249                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1250                 goto err;
1251             }
1252             pps->row_height[pps->num_tile_rows - 1] = sps->ctb_height - sum;
1253         }
1254         pps->loop_filter_across_tiles_enabled_flag = get_bits1(gb);
1255     }
1256
1257     pps->seq_loop_filter_across_slices_enabled_flag = get_bits1(gb);
1258
1259     pps->deblocking_filter_control_present_flag = get_bits1(gb);
1260     if (pps->deblocking_filter_control_present_flag) {
1261         pps->deblocking_filter_override_enabled_flag = get_bits1(gb);
1262         pps->disable_dbf                             = get_bits1(gb);
1263         if (!pps->disable_dbf) {
1264             pps->beta_offset = get_se_golomb(gb) * 2;
1265             pps->tc_offset = get_se_golomb(gb) * 2;
1266             if (pps->beta_offset/2 < -6 || pps->beta_offset/2 > 6) {
1267                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_beta_offset_div2 out of range: %d\n",
1268                        pps->beta_offset/2);
1269                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1270                 goto err;
1271             }
1272             if (pps->tc_offset/2 < -6 || pps->tc_offset/2 > 6) {
1273                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_tc_offset_div2 out of range: %d\n",
1274                        pps->tc_offset/2);
1275                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1276                 goto err;
1277             }
1278         }
1279     }
1280
1281     pps->scaling_list_data_present_flag = get_bits1(gb);
1282     if (pps->scaling_list_data_present_flag) {
1283         set_default_scaling_list_data(&pps->scaling_list);
1284         ret = scaling_list_data(s, &pps->scaling_list);
1285         if (ret < 0)
1286             goto err;
1287     }
1288     pps->lists_modification_present_flag = get_bits1(gb);
1289     pps->log2_parallel_merge_level       = get_ue_golomb_long(gb) + 2;
1290     if (pps->log2_parallel_merge_level > sps->log2_ctb_size) {
1291         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "log2_parallel_merge_level_minus2 out of range: %d\n",
1292                pps->log2_parallel_merge_level - 2);
1293         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1294         goto err;
1295     }
1296
1297     pps->slice_header_extension_present_flag = get_bits1(gb);
1298
1299     if (get_bits1(gb)) { // pps_extension_present_flag
1300         int pps_range_extensions_flag = get_bits1(gb);
1301         /* int pps_extension_7bits = */ get_bits(gb, 7);
1302         if (sps->ptl.general_ptl.profile_idc == FF_PROFILE_HEVC_REXT && pps_range_extensions_flag) {
1303             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
1304                    "PPS extension flag is partially implemented.\n");
1305             pps_range_extensions(s, pps, sps);
1306         }
1307     }
1308
1309     // Inferred parameters
1310     pps->col_bd   = av_malloc_array(pps->num_tile_columns + 1, sizeof(*pps->col_bd));
1311     pps->row_bd   = av_malloc_array(pps->num_tile_rows + 1,    sizeof(*pps->row_bd));
1312     pps->col_idxX = av_malloc_array(sps->ctb_width,    sizeof(*pps->col_idxX));
1313     if (!pps->col_bd || !pps->row_bd || !pps->col_idxX) {
1314         ret = AVERROR(ENOMEM);
1315         goto err;
1316     }
1317
1318     if (pps->uniform_spacing_flag) {
1319         if (!pps->column_width) {
1320             pps->column_width = av_malloc_array(pps->num_tile_columns, sizeof(*pps->column_width));
1321             pps->row_height   = av_malloc_array(pps->num_tile_rows,    sizeof(*pps->row_height));
1322         }
1323         if (!pps->column_width || !pps->row_height) {
1324             ret = AVERROR(ENOMEM);
1325             goto err;
1326         }
1327
1328         for (i = 0; i < pps->num_tile_columns; i++) {
1329             pps->column_width[i] = ((i + 1) * sps->ctb_width) / pps->num_tile_columns -
1330                                    (i * sps->ctb_width) / pps->num_tile_columns;
1331         }
1332
1333         for (i = 0; i < pps->num_tile_rows; i++) {
1334             pps->row_height[i] = ((i + 1) * sps->ctb_height) / pps->num_tile_rows -
1335                                  (i * sps->ctb_height) / pps->num_tile_rows;
1336         }
1337     }
1338
1339     pps->col_bd[0] = 0;
1340     for (i = 0; i < pps->num_tile_columns; i++)
1341         pps->col_bd[i + 1] = pps->col_bd[i] + pps->column_width[i];
1342
1343     pps->row_bd[0] = 0;
1344     for (i = 0; i < pps->num_tile_rows; i++)
1345         pps->row_bd[i + 1] = pps->row_bd[i] + pps->row_height[i];
1346
1347     for (i = 0, j = 0; i < sps->ctb_width; i++) {
1348         if (i > pps->col_bd[j])
1349             j++;
1350         pps->col_idxX[i] = j;
1351     }
1352
1353     /**
1354      * 6.5
1355      */
1356     pic_area_in_ctbs     = sps->ctb_width    * sps->ctb_height;
1357
1358     pps->ctb_addr_rs_to_ts = av_malloc_array(pic_area_in_ctbs,    sizeof(*pps->ctb_addr_rs_to_ts));
1359     pps->ctb_addr_ts_to_rs = av_malloc_array(pic_area_in_ctbs,    sizeof(*pps->ctb_addr_ts_to_rs));
1360     pps->tile_id           = av_malloc_array(pic_area_in_ctbs,    sizeof(*pps->tile_id));
1361     pps->min_tb_addr_zs_tab = av_malloc_array((sps->tb_mask+2) * (sps->tb_mask+2), sizeof(*pps->min_tb_addr_zs_tab));
1362     if (!pps->ctb_addr_rs_to_ts || !pps->ctb_addr_ts_to_rs ||
1363         !pps->tile_id || !pps->min_tb_addr_zs_tab) {
1364         ret = AVERROR(ENOMEM);
1365         goto err;
1366     }
1367
1368     for (ctb_addr_rs = 0; ctb_addr_rs < pic_area_in_ctbs; ctb_addr_rs++) {
1369         int tb_x   = ctb_addr_rs % sps->ctb_width;
1370         int tb_y   = ctb_addr_rs / sps->ctb_width;
1371         int tile_x = 0;
1372         int tile_y = 0;
1373         int val    = 0;
1374
1375         for (i = 0; i < pps->num_tile_columns; i++) {
1376             if (tb_x < pps->col_bd[i + 1]) {
1377                 tile_x = i;
1378                 break;
1379             }
1380         }
1381
1382         for (i = 0; i < pps->num_tile_rows; i++) {
1383             if (tb_y < pps->row_bd[i + 1]) {
1384                 tile_y = i;
1385                 break;
1386             }
1387         }
1388
1389         for (i = 0; i < tile_x; i++)
1390             val += pps->row_height[tile_y] * pps->column_width[i];
1391         for (i = 0; i < tile_y; i++)
1392             val += sps->ctb_width * pps->row_height[i];
1393
1394         val += (tb_y - pps->row_bd[tile_y]) * pps->column_width[tile_x] +
1395                tb_x - pps->col_bd[tile_x];
1396
1397         pps->ctb_addr_rs_to_ts[ctb_addr_rs] = val;
1398         pps->ctb_addr_ts_to_rs[val]         = ctb_addr_rs;
1399     }
1400
1401     for (j = 0, tile_id = 0; j < pps->num_tile_rows; j++)
1402         for (i = 0; i < pps->num_tile_columns; i++, tile_id++)
1403             for (y = pps->row_bd[j]; y < pps->row_bd[j + 1]; y++)
1404                 for (x = pps->col_bd[i]; x < pps->col_bd[i + 1]; x++)
1405                     pps->tile_id[pps->ctb_addr_rs_to_ts[y * sps->ctb_width + x]] = tile_id;
1406
1407     pps->tile_pos_rs = av_malloc_array(tile_id, sizeof(*pps->tile_pos_rs));
1408     if (!pps->tile_pos_rs) {
1409         ret = AVERROR(ENOMEM);
1410         goto err;
1411     }
1412
1413     for (j = 0; j < pps->num_tile_rows; j++)
1414         for (i = 0; i < pps->num_tile_columns; i++)
1415             pps->tile_pos_rs[j * pps->num_tile_columns + i] = pps->row_bd[j] * sps->ctb_width + pps->col_bd[i];
1416
1417     log2_diff_ctb_min_tb_size = sps->log2_ctb_size - sps->log2_min_tb_size;
1418     pps->min_tb_addr_zs = &pps->min_tb_addr_zs_tab[1*(sps->tb_mask+2)+1];
1419     for (y = 0; y < sps->tb_mask+2; y++) {
1420         pps->min_tb_addr_zs_tab[y*(sps->tb_mask+2)] = -1;
1421         pps->min_tb_addr_zs_tab[y]    = -1;
1422     }
1423     for (y = 0; y < sps->tb_mask+1; y++) {
1424         for (x = 0; x < sps->tb_mask+1; x++) {
1425             int tb_x        = x >> log2_diff_ctb_min_tb_size;
1426             int tb_y        = y >> log2_diff_ctb_min_tb_size;
1427             int ctb_addr_rs = sps->ctb_width * tb_y + tb_x;
1428             int val         = pps->ctb_addr_rs_to_ts[ctb_addr_rs] <<
1429                               (log2_diff_ctb_min_tb_size * 2);
1430             for (i = 0; i < log2_diff_ctb_min_tb_size; i++) {
1431                 int m = 1 << i;
1432                 val += (m & x ? m * m : 0) + (m & y ? 2 * m * m : 0);
1433             }
1434             pps->min_tb_addr_zs[y * (sps->tb_mask+2) + x] = val;
1435         }
1436     }
1437
1438     av_buffer_unref(&s->pps_list[pps_id]);
1439     s->pps_list[pps_id] = pps_buf;
1440
1441     return 0;
1442
1443 err:
1444     av_buffer_unref(&pps_buf);
1445     return ret;
1446 }