fe974bcbf2b58ed4d0c74a77f36b00fc6d486698
[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 int decode_profile_tier_level(HEVCContext *s, PTLCommon *ptl)
203 {
204     int i;
205     HEVCLocalContext *lc = s->HEVClc;
206     GetBitContext *gb = &lc->gb;
207
208     if (get_bits_left(gb) < 2+1+5 + 32 + 4 + 16 + 16 + 12)
209         return -1;
210
211     ptl->profile_space = get_bits(gb, 2);
212     ptl->tier_flag     = get_bits1(gb);
213     ptl->profile_idc   = get_bits(gb, 5);
214     if (ptl->profile_idc == FF_PROFILE_HEVC_MAIN)
215         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Main profile bitstream\n");
216     else if (ptl->profile_idc == FF_PROFILE_HEVC_MAIN_10)
217         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Main 10 profile bitstream\n");
218     else if (ptl->profile_idc == FF_PROFILE_HEVC_MAIN_STILL_PICTURE)
219         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Main Still Picture profile bitstream\n");
220     else if (ptl->profile_idc == FF_PROFILE_HEVC_REXT)
221         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Range Extension profile bitstream\n");
222     else
223         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown HEVC profile: %d\n", ptl->profile_idc);
224
225     for (i = 0; i < 32; i++)
226         ptl->profile_compatibility_flag[i] = get_bits1(gb);
227     ptl->progressive_source_flag    = get_bits1(gb);
228     ptl->interlaced_source_flag     = get_bits1(gb);
229     ptl->non_packed_constraint_flag = get_bits1(gb);
230     ptl->frame_only_constraint_flag = get_bits1(gb);
231
232     skip_bits(gb, 16); // XXX_reserved_zero_44bits[0..15]
233     skip_bits(gb, 16); // XXX_reserved_zero_44bits[16..31]
234     skip_bits(gb, 12); // XXX_reserved_zero_44bits[32..43]
235
236     return 0;
237 }
238
239 static int parse_ptl(HEVCContext *s, PTL *ptl, int max_num_sub_layers)
240 {
241     int i;
242     HEVCLocalContext *lc = s->HEVClc;
243     GetBitContext *gb = &lc->gb;
244     if (decode_profile_tier_level(s, &ptl->general_ptl) < 0 ||
245         get_bits_left(gb) < 8 + 8*2) {
246         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "PTL information too short\n");
247         return -1;
248     }
249
250     ptl->general_ptl.level_idc = get_bits(gb, 8);
251
252     for (i = 0; i < max_num_sub_layers - 1; i++) {
253         ptl->sub_layer_profile_present_flag[i] = get_bits1(gb);
254         ptl->sub_layer_level_present_flag[i]   = get_bits1(gb);
255     }
256
257     if (max_num_sub_layers - 1> 0)
258         for (i = max_num_sub_layers - 1; i < 8; i++)
259             skip_bits(gb, 2); // reserved_zero_2bits[i]
260     for (i = 0; i < max_num_sub_layers - 1; i++) {
261         if (ptl->sub_layer_profile_present_flag[i] &&
262             decode_profile_tier_level(s, &ptl->sub_layer_ptl[i]) < 0) {
263             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
264                    "PTL information for sublayer %i too short\n", i);
265             return -1;
266         }
267         if (ptl->sub_layer_level_present_flag[i]) {
268             if (get_bits_left(gb) < 8) {
269                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
270                        "Not enough data for sublayer %i level_idc\n", i);
271                 return -1;
272             } else
273                 ptl->sub_layer_ptl[i].level_idc = get_bits(gb, 8);
274         }
275     }
276
277     return 0;
278 }
279
280 static void decode_sublayer_hrd(HEVCContext *s, unsigned int nb_cpb,
281                                 int subpic_params_present)
282 {
283     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
284     int i;
285
286     for (i = 0; i < nb_cpb; i++) {
287         get_ue_golomb_long(gb); // bit_rate_value_minus1
288         get_ue_golomb_long(gb); // cpb_size_value_minus1
289
290         if (subpic_params_present) {
291             get_ue_golomb_long(gb); // cpb_size_du_value_minus1
292             get_ue_golomb_long(gb); // bit_rate_du_value_minus1
293         }
294         skip_bits1(gb); // cbr_flag
295     }
296 }
297
298 static int decode_hrd(HEVCContext *s, int common_inf_present,
299                        int max_sublayers)
300 {
301     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
302     int nal_params_present = 0, vcl_params_present = 0;
303     int subpic_params_present = 0;
304     int i;
305
306     if (common_inf_present) {
307         nal_params_present = get_bits1(gb);
308         vcl_params_present = get_bits1(gb);
309
310         if (nal_params_present || vcl_params_present) {
311             subpic_params_present = get_bits1(gb);
312
313             if (subpic_params_present) {
314                 skip_bits(gb, 8); // tick_divisor_minus2
315                 skip_bits(gb, 5); // du_cpb_removal_delay_increment_length_minus1
316                 skip_bits(gb, 1); // sub_pic_cpb_params_in_pic_timing_sei_flag
317                 skip_bits(gb, 5); // dpb_output_delay_du_length_minus1
318             }
319
320             skip_bits(gb, 4); // bit_rate_scale
321             skip_bits(gb, 4); // cpb_size_scale
322
323             if (subpic_params_present)
324                 skip_bits(gb, 4);  // cpb_size_du_scale
325
326             skip_bits(gb, 5); // initial_cpb_removal_delay_length_minus1
327             skip_bits(gb, 5); // au_cpb_removal_delay_length_minus1
328             skip_bits(gb, 5); // dpb_output_delay_length_minus1
329         }
330     }
331
332     for (i = 0; i < max_sublayers; i++) {
333         int low_delay = 0;
334         unsigned int nb_cpb = 1;
335         int fixed_rate = get_bits1(gb);
336
337         if (!fixed_rate)
338             fixed_rate = get_bits1(gb);
339
340         if (fixed_rate)
341             get_ue_golomb_long(gb);  // elemental_duration_in_tc_minus1
342         else
343             low_delay = get_bits1(gb);
344
345         if (!low_delay) {
346             nb_cpb = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
347             if (nb_cpb < 1 || nb_cpb > 32) {
348                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "nb_cpb %d invalid\n", nb_cpb);
349                 return AVERROR_INVALIDDATA;
350             }
351         }
352
353         if (nal_params_present)
354             decode_sublayer_hrd(s, nb_cpb, subpic_params_present);
355         if (vcl_params_present)
356             decode_sublayer_hrd(s, nb_cpb, subpic_params_present);
357     }
358     return 0;
359 }
360
361 int ff_hevc_decode_nal_vps(HEVCContext *s)
362 {
363     int i,j;
364     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
365     int vps_id = 0;
366     HEVCVPS *vps;
367     AVBufferRef *vps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*vps));
368
369     if (!vps_buf)
370         return AVERROR(ENOMEM);
371     vps = (HEVCVPS*)vps_buf->data;
372
373     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding VPS\n");
374
375     vps_id = get_bits(gb, 4);
376     if (vps_id >= MAX_VPS_COUNT) {
377         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "VPS id out of range: %d\n", vps_id);
378         goto err;
379     }
380
381     if (get_bits(gb, 2) != 3) { // vps_reserved_three_2bits
382         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vps_reserved_three_2bits is not three\n");
383         goto err;
384     }
385
386     vps->vps_max_layers               = get_bits(gb, 6) + 1;
387     vps->vps_max_sub_layers           = get_bits(gb, 3) + 1;
388     vps->vps_temporal_id_nesting_flag = get_bits1(gb);
389
390     if (get_bits(gb, 16) != 0xffff) { // vps_reserved_ffff_16bits
391         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vps_reserved_ffff_16bits is not 0xffff\n");
392         goto err;
393     }
394
395     if (vps->vps_max_sub_layers > MAX_SUB_LAYERS) {
396         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vps_max_sub_layers out of range: %d\n",
397                vps->vps_max_sub_layers);
398         goto err;
399     }
400
401     if (parse_ptl(s, &vps->ptl, vps->vps_max_sub_layers) < 0)
402         goto err;
403
404     vps->vps_sub_layer_ordering_info_present_flag = get_bits1(gb);
405
406     i = vps->vps_sub_layer_ordering_info_present_flag ? 0 : vps->vps_max_sub_layers - 1;
407     for (; i < vps->vps_max_sub_layers; i++) {
408         vps->vps_max_dec_pic_buffering[i] = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
409         vps->vps_num_reorder_pics[i]      = get_ue_golomb_long(gb);
410         vps->vps_max_latency_increase[i]  = get_ue_golomb_long(gb) - 1;
411
412         if (vps->vps_max_dec_pic_buffering[i] > MAX_DPB_SIZE || !vps->vps_max_dec_pic_buffering[i]) {
413             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "vps_max_dec_pic_buffering_minus1 out of range: %d\n",
414                    vps->vps_max_dec_pic_buffering[i] - 1);
415             goto err;
416         }
417         if (vps->vps_num_reorder_pics[i] > vps->vps_max_dec_pic_buffering[i] - 1) {
418             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "vps_max_num_reorder_pics out of range: %d\n",
419                    vps->vps_num_reorder_pics[i]);
420             if (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
421                 goto err;
422         }
423     }
424
425     vps->vps_max_layer_id   = get_bits(gb, 6);
426     vps->vps_num_layer_sets = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
427     if ((vps->vps_num_layer_sets - 1LL) * (vps->vps_max_layer_id + 1LL) > get_bits_left(gb)) {
428         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many layer_id_included_flags\n");
429         goto err;
430     }
431
432     for (i = 1; i < vps->vps_num_layer_sets; i++)
433         for (j = 0; j <= vps->vps_max_layer_id; j++)
434             skip_bits(gb, 1);  // layer_id_included_flag[i][j]
435
436     vps->vps_timing_info_present_flag = get_bits1(gb);
437     if (vps->vps_timing_info_present_flag) {
438         vps->vps_num_units_in_tick               = get_bits_long(gb, 32);
439         vps->vps_time_scale                      = get_bits_long(gb, 32);
440         vps->vps_poc_proportional_to_timing_flag = get_bits1(gb);
441         if (vps->vps_poc_proportional_to_timing_flag)
442             vps->vps_num_ticks_poc_diff_one = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
443         vps->vps_num_hrd_parameters = get_ue_golomb_long(gb);
444         for (i = 0; i < vps->vps_num_hrd_parameters; i++) {
445             int common_inf_present = 1;
446
447             get_ue_golomb_long(gb); // hrd_layer_set_idx
448             if (i)
449                 common_inf_present = get_bits1(gb);
450             decode_hrd(s, common_inf_present, vps->vps_max_sub_layers);
451         }
452     }
453     get_bits1(gb); /* vps_extension_flag */
454
455     av_buffer_unref(&s->vps_list[vps_id]);
456     s->vps_list[vps_id] = vps_buf;
457     return 0;
458
459 err:
460     av_buffer_unref(&vps_buf);
461     return AVERROR_INVALIDDATA;
462 }
463
464 static void decode_vui(HEVCContext *s, HEVCSPS *sps)
465 {
466     VUI *vui          = &sps->vui;
467     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
468     int sar_present;
469
470     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding VUI\n");
471
472     sar_present = get_bits1(gb);
473     if (sar_present) {
474         uint8_t sar_idx = get_bits(gb, 8);
475         if (sar_idx < FF_ARRAY_ELEMS(vui_sar))
476             vui->sar = vui_sar[sar_idx];
477         else if (sar_idx == 255) {
478             vui->sar.num = get_bits(gb, 16);
479             vui->sar.den = get_bits(gb, 16);
480         } else
481             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
482                    "Unknown SAR index: %u.\n", sar_idx);
483     }
484
485     vui->overscan_info_present_flag = get_bits1(gb);
486     if (vui->overscan_info_present_flag)
487         vui->overscan_appropriate_flag = get_bits1(gb);
488
489     vui->video_signal_type_present_flag = get_bits1(gb);
490     if (vui->video_signal_type_present_flag) {
491         vui->video_format                    = get_bits(gb, 3);
492         vui->video_full_range_flag           = get_bits1(gb);
493         vui->colour_description_present_flag = get_bits1(gb);
494         if (vui->video_full_range_flag && sps->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P)
495             sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUVJ420P;
496         if (vui->colour_description_present_flag) {
497             vui->colour_primaries        = get_bits(gb, 8);
498             vui->transfer_characteristic = get_bits(gb, 8);
499             vui->matrix_coeffs           = get_bits(gb, 8);
500
501             // Set invalid values to "unspecified"
502             if (vui->colour_primaries >= AVCOL_PRI_NB)
503                 vui->colour_primaries = AVCOL_PRI_UNSPECIFIED;
504             if (vui->transfer_characteristic >= AVCOL_TRC_NB)
505                 vui->transfer_characteristic = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;
506             if (vui->matrix_coeffs >= AVCOL_SPC_NB)
507                 vui->matrix_coeffs = AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
508         }
509     }
510
511     vui->chroma_loc_info_present_flag = get_bits1(gb);
512     if (vui->chroma_loc_info_present_flag) {
513         vui->chroma_sample_loc_type_top_field    = get_ue_golomb_long(gb);
514         vui->chroma_sample_loc_type_bottom_field = get_ue_golomb_long(gb);
515     }
516
517     vui->neutra_chroma_indication_flag = get_bits1(gb);
518     vui->field_seq_flag                = get_bits1(gb);
519     vui->frame_field_info_present_flag = get_bits1(gb);
520
521     vui->default_display_window_flag = get_bits1(gb);
522     if (vui->default_display_window_flag) {
523         //TODO: * 2 is only valid for 420
524         vui->def_disp_win.left_offset   = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
525         vui->def_disp_win.right_offset  = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
526         vui->def_disp_win.top_offset    = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
527         vui->def_disp_win.bottom_offset = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
528
529         if (s->apply_defdispwin &&
530             s->avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP) {
531             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
532                    "discarding vui default display window, "
533                    "original values are l:%u r:%u t:%u b:%u\n",
534                    vui->def_disp_win.left_offset,
535                    vui->def_disp_win.right_offset,
536                    vui->def_disp_win.top_offset,
537                    vui->def_disp_win.bottom_offset);
538
539             vui->def_disp_win.left_offset   =
540             vui->def_disp_win.right_offset  =
541             vui->def_disp_win.top_offset    =
542             vui->def_disp_win.bottom_offset = 0;
543         }
544     }
545
546     vui->vui_timing_info_present_flag = get_bits1(gb);
547
548     if (vui->vui_timing_info_present_flag) {
549         vui->vui_num_units_in_tick               = get_bits_long(gb, 32);
550         vui->vui_time_scale                      = get_bits_long(gb, 32);
551         vui->vui_poc_proportional_to_timing_flag = get_bits1(gb);
552         if (vui->vui_poc_proportional_to_timing_flag)
553             vui->vui_num_ticks_poc_diff_one_minus1 = get_ue_golomb_long(gb);
554         vui->vui_hrd_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
555         if (vui->vui_hrd_parameters_present_flag)
556             decode_hrd(s, 1, sps->max_sub_layers);
557     }
558
559     vui->bitstream_restriction_flag = get_bits1(gb);
560     if (vui->bitstream_restriction_flag) {
561         vui->tiles_fixed_structure_flag              = get_bits1(gb);
562         vui->motion_vectors_over_pic_boundaries_flag = get_bits1(gb);
563         vui->restricted_ref_pic_lists_flag           = get_bits1(gb);
564         vui->min_spatial_segmentation_idc            = get_ue_golomb_long(gb);
565         vui->max_bytes_per_pic_denom                 = get_ue_golomb_long(gb);
566         vui->max_bits_per_min_cu_denom               = get_ue_golomb_long(gb);
567         vui->log2_max_mv_length_horizontal           = get_ue_golomb_long(gb);
568         vui->log2_max_mv_length_vertical             = get_ue_golomb_long(gb);
569     }
570 }
571
572 static void set_default_scaling_list_data(ScalingList *sl)
573 {
574     int matrixId;
575
576     for (matrixId = 0; matrixId < 6; matrixId++) {
577         // 4x4 default is 16
578         memset(sl->sl[0][matrixId], 16, 16);
579         sl->sl_dc[0][matrixId] = 16; // default for 16x16
580         sl->sl_dc[1][matrixId] = 16; // default for 32x32
581     }
582     memcpy(sl->sl[1][0], default_scaling_list_intra, 64);
583     memcpy(sl->sl[1][1], default_scaling_list_intra, 64);
584     memcpy(sl->sl[1][2], default_scaling_list_intra, 64);
585     memcpy(sl->sl[1][3], default_scaling_list_inter, 64);
586     memcpy(sl->sl[1][4], default_scaling_list_inter, 64);
587     memcpy(sl->sl[1][5], default_scaling_list_inter, 64);
588     memcpy(sl->sl[2][0], default_scaling_list_intra, 64);
589     memcpy(sl->sl[2][1], default_scaling_list_intra, 64);
590     memcpy(sl->sl[2][2], default_scaling_list_intra, 64);
591     memcpy(sl->sl[2][3], default_scaling_list_inter, 64);
592     memcpy(sl->sl[2][4], default_scaling_list_inter, 64);
593     memcpy(sl->sl[2][5], default_scaling_list_inter, 64);
594     memcpy(sl->sl[3][0], default_scaling_list_intra, 64);
595     memcpy(sl->sl[3][1], default_scaling_list_intra, 64);
596     memcpy(sl->sl[3][2], default_scaling_list_intra, 64);
597     memcpy(sl->sl[3][3], default_scaling_list_inter, 64);
598     memcpy(sl->sl[3][4], default_scaling_list_inter, 64);
599     memcpy(sl->sl[3][5], default_scaling_list_inter, 64);
600 }
601
602 static int scaling_list_data(HEVCContext *s, ScalingList *sl, HEVCSPS *sps)
603 {
604     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
605     uint8_t scaling_list_pred_mode_flag;
606     int32_t scaling_list_dc_coef[2][6];
607     int size_id, matrix_id, pos;
608     int i;
609
610     for (size_id = 0; size_id < 4; size_id++)
611         for (matrix_id = 0; matrix_id < 6; matrix_id += ((size_id == 3) ? 3 : 1)) {
612             scaling_list_pred_mode_flag = get_bits1(gb);
613             if (!scaling_list_pred_mode_flag) {
614                 unsigned int delta = get_ue_golomb_long(gb);
615                 /* Only need to handle non-zero delta. Zero means default,
616                  * which should already be in the arrays. */
617                 if (delta) {
618                     // Copy from previous array.
619                     if (matrix_id < delta) {
620                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
621                                "Invalid delta in scaling list data: %d.\n", delta);
622                         return AVERROR_INVALIDDATA;
623                     }
624
625                     memcpy(sl->sl[size_id][matrix_id],
626                            sl->sl[size_id][matrix_id - delta],
627                            size_id > 0 ? 64 : 16);
628                     if (size_id > 1)
629                         sl->sl_dc[size_id - 2][matrix_id] = sl->sl_dc[size_id - 2][matrix_id - delta];
630                 }
631             } else {
632                 int next_coef, coef_num;
633                 int32_t scaling_list_delta_coef;
634
635                 next_coef = 8;
636                 coef_num  = FFMIN(64, 1 << (4 + (size_id << 1)));
637                 if (size_id > 1) {
638                     scaling_list_dc_coef[size_id - 2][matrix_id] = get_se_golomb(gb) + 8;
639                     next_coef = scaling_list_dc_coef[size_id - 2][matrix_id];
640                     sl->sl_dc[size_id - 2][matrix_id] = next_coef;
641                 }
642                 for (i = 0; i < coef_num; i++) {
643                     if (size_id == 0)
644                         pos = 4 * ff_hevc_diag_scan4x4_y[i] +
645                                   ff_hevc_diag_scan4x4_x[i];
646                     else
647                         pos = 8 * ff_hevc_diag_scan8x8_y[i] +
648                                   ff_hevc_diag_scan8x8_x[i];
649
650                     scaling_list_delta_coef = get_se_golomb(gb);
651                     next_coef = (next_coef + scaling_list_delta_coef + 256) % 256;
652                     sl->sl[size_id][matrix_id][pos] = next_coef;
653                 }
654             }
655         }
656
657     if (sps->chroma_format_idc == 3) {
658         for (i = 0; i < 64; i++) {
659             sl->sl[3][1][i] = sl->sl[2][1][i];
660             sl->sl[3][2][i] = sl->sl[2][2][i];
661             sl->sl[3][4][i] = sl->sl[2][4][i];
662             sl->sl[3][5][i] = sl->sl[2][5][i];
663         }
664         sl->sl_dc[1][1] = sl->sl_dc[0][1];
665         sl->sl_dc[1][2] = sl->sl_dc[0][2];
666         sl->sl_dc[1][4] = sl->sl_dc[0][4];
667         sl->sl_dc[1][5] = sl->sl_dc[0][5];
668     }
669
670
671     return 0;
672 }
673
674 int ff_hevc_decode_nal_sps(HEVCContext *s)
675 {
676     const AVPixFmtDescriptor *desc;
677     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
678     int ret = 0;
679     unsigned int sps_id = 0;
680     int log2_diff_max_min_transform_block_size;
681     int bit_depth_chroma, start, vui_present, sublayer_ordering_info;
682     int i;
683
684     HEVCSPS *sps;
685     AVBufferRef *sps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*sps));
686
687     if (!sps_buf)
688         return AVERROR(ENOMEM);
689     sps = (HEVCSPS*)sps_buf->data;
690
691     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding SPS\n");
692
693     // Coded parameters
694
695     sps->vps_id = get_bits(gb, 4);
696     if (sps->vps_id >= MAX_VPS_COUNT) {
697         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "VPS id out of range: %d\n", sps->vps_id);
698         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
699         goto err;
700     }
701
702     if (!s->vps_list[sps->vps_id]) {
703         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "VPS %d does not exist\n",
704                sps->vps_id);
705         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
706         goto err;
707     }
708
709     sps->max_sub_layers = get_bits(gb, 3) + 1;
710     if (sps->max_sub_layers > MAX_SUB_LAYERS) {
711         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_max_sub_layers out of range: %d\n",
712                sps->max_sub_layers);
713         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
714         goto err;
715     }
716
717     skip_bits1(gb); // temporal_id_nesting_flag
718
719     if (parse_ptl(s, &sps->ptl, sps->max_sub_layers) < 0)
720         goto err;
721
722     sps_id = get_ue_golomb_long(gb);
723     if (sps_id >= MAX_SPS_COUNT) {
724         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "SPS id out of range: %d\n", sps_id);
725         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
726         goto err;
727     }
728
729     sps->chroma_format_idc = get_ue_golomb_long(gb);
730     if (!(sps->chroma_format_idc == 1 || sps->chroma_format_idc == 2 || sps->chroma_format_idc == 3)) {
731         avpriv_report_missing_feature(s->avctx, "chroma_format_idc != {1, 2, 3}\n");
732         ret = AVERROR_PATCHWELCOME;
733         goto err;
734     }
735
736     if (sps->chroma_format_idc == 3)
737         sps->separate_colour_plane_flag = get_bits1(gb);
738
739     if (sps->separate_colour_plane_flag)
740         sps->chroma_format_idc = 0;
741
742     sps->width  = get_ue_golomb_long(gb);
743     sps->height = get_ue_golomb_long(gb);
744     if ((ret = av_image_check_size(sps->width,
745                                    sps->height, 0, s->avctx)) < 0)
746         goto err;
747
748     if (get_bits1(gb)) { // pic_conformance_flag
749         //TODO: * 2 is only valid for 420
750         sps->pic_conf_win.left_offset   = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
751         sps->pic_conf_win.right_offset  = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
752         sps->pic_conf_win.top_offset    = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
753         sps->pic_conf_win.bottom_offset = get_ue_golomb_long(gb) * 2;
754
755         if (s->avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP) {
756             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
757                    "discarding sps conformance window, "
758                    "original values are l:%u r:%u t:%u b:%u\n",
759                    sps->pic_conf_win.left_offset,
760                    sps->pic_conf_win.right_offset,
761                    sps->pic_conf_win.top_offset,
762                    sps->pic_conf_win.bottom_offset);
763
764             sps->pic_conf_win.left_offset   =
765             sps->pic_conf_win.right_offset  =
766             sps->pic_conf_win.top_offset    =
767             sps->pic_conf_win.bottom_offset = 0;
768         }
769         sps->output_window = sps->pic_conf_win;
770     }
771
772     sps->bit_depth   = get_ue_golomb_long(gb) + 8;
773     bit_depth_chroma = get_ue_golomb_long(gb) + 8;
774     if (bit_depth_chroma != sps->bit_depth) {
775         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
776                "Luma bit depth (%d) is different from chroma bit depth (%d), "
777                "this is unsupported.\n",
778                sps->bit_depth, bit_depth_chroma);
779         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
780         goto err;
781     }
782
783     switch (sps->bit_depth) {
784     case 8:
785         if (sps->chroma_format_idc == 1) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
786         if (sps->chroma_format_idc == 2) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
787         if (sps->chroma_format_idc == 3) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P;
788        break;
789     case 9:
790         if (sps->chroma_format_idc == 1) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P9;
791         if (sps->chroma_format_idc == 2) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P9;
792         if (sps->chroma_format_idc == 3) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P9;
793         break;
794     case 10:
795         if (sps->chroma_format_idc == 1) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10;
796         if (sps->chroma_format_idc == 2) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
797         if (sps->chroma_format_idc == 3) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10;
798         break;
799     case 12:
800         if (sps->chroma_format_idc == 1) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P12;
801         if (sps->chroma_format_idc == 2) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P12;
802         if (sps->chroma_format_idc == 3) sps->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P12;
803         break;
804     default:
805         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
806                "4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 supports are currently specified for 8, 10 and 12 bits.\n");
807         return AVERROR_PATCHWELCOME;
808     }
809
810     desc = av_pix_fmt_desc_get(sps->pix_fmt);
811     if (!desc) {
812         ret = AVERROR(EINVAL);
813         goto err;
814     }
815
816     sps->hshift[0] = sps->vshift[0] = 0;
817     sps->hshift[2] = sps->hshift[1] = desc->log2_chroma_w;
818     sps->vshift[2] = sps->vshift[1] = desc->log2_chroma_h;
819
820     sps->pixel_shift = sps->bit_depth > 8;
821
822     sps->log2_max_poc_lsb = get_ue_golomb_long(gb) + 4;
823     if (sps->log2_max_poc_lsb > 16) {
824         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4 out range: %d\n",
825                sps->log2_max_poc_lsb - 4);
826         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
827         goto err;
828     }
829
830     sublayer_ordering_info = get_bits1(gb);
831     start = sublayer_ordering_info ? 0 : sps->max_sub_layers - 1;
832     for (i = start; i < sps->max_sub_layers; i++) {
833         sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
834         sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics      = get_ue_golomb_long(gb);
835         sps->temporal_layer[i].max_latency_increase  = get_ue_golomb_long(gb) - 1;
836         if (sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering > MAX_DPB_SIZE) {
837             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_max_dec_pic_buffering_minus1 out of range: %d\n",
838                    sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering - 1);
839             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
840             goto err;
841         }
842         if (sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics > sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering - 1) {
843             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "sps_max_num_reorder_pics out of range: %d\n",
844                    sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics);
845             if (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE ||
846                 sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics > MAX_DPB_SIZE - 1) {
847                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
848                 goto err;
849             }
850             sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering = sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics + 1;
851         }
852     }
853
854     if (!sublayer_ordering_info) {
855         for (i = 0; i < start; i++) {
856             sps->temporal_layer[i].max_dec_pic_buffering = sps->temporal_layer[start].max_dec_pic_buffering;
857             sps->temporal_layer[i].num_reorder_pics      = sps->temporal_layer[start].num_reorder_pics;
858             sps->temporal_layer[i].max_latency_increase  = sps->temporal_layer[start].max_latency_increase;
859         }
860     }
861
862     sps->log2_min_cb_size                    = get_ue_golomb_long(gb) + 3;
863     sps->log2_diff_max_min_coding_block_size = get_ue_golomb_long(gb);
864     sps->log2_min_tb_size                    = get_ue_golomb_long(gb) + 2;
865     log2_diff_max_min_transform_block_size   = get_ue_golomb_long(gb);
866     sps->log2_max_trafo_size                 = log2_diff_max_min_transform_block_size +
867                                                sps->log2_min_tb_size;
868
869     if (sps->log2_min_tb_size >= sps->log2_min_cb_size) {
870         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid value for log2_min_tb_size");
871         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
872         goto err;
873     }
874     sps->max_transform_hierarchy_depth_inter = get_ue_golomb_long(gb);
875     sps->max_transform_hierarchy_depth_intra = get_ue_golomb_long(gb);
876
877     sps->scaling_list_enable_flag = get_bits1(gb);
878     if (sps->scaling_list_enable_flag) {
879         set_default_scaling_list_data(&sps->scaling_list);
880
881         if (get_bits1(gb)) {
882             ret = scaling_list_data(s, &sps->scaling_list, sps);
883             if (ret < 0)
884                 goto err;
885         }
886     }
887
888     sps->amp_enabled_flag = get_bits1(gb);
889     sps->sao_enabled      = get_bits1(gb);
890
891     sps->pcm_enabled_flag = get_bits1(gb);
892     if (sps->pcm_enabled_flag) {
893         sps->pcm.bit_depth   = get_bits(gb, 4) + 1;
894         sps->pcm.bit_depth_chroma = get_bits(gb, 4) + 1;
895         sps->pcm.log2_min_pcm_cb_size = get_ue_golomb_long(gb) + 3;
896         sps->pcm.log2_max_pcm_cb_size = sps->pcm.log2_min_pcm_cb_size +
897                                         get_ue_golomb_long(gb);
898         if (sps->pcm.bit_depth > sps->bit_depth) {
899             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
900                    "PCM bit depth (%d) is greater than normal bit depth (%d)\n",
901                    sps->pcm.bit_depth, sps->bit_depth);
902             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
903             goto err;
904         }
905
906         sps->pcm.loop_filter_disable_flag = get_bits1(gb);
907     }
908
909     sps->nb_st_rps = get_ue_golomb_long(gb);
910     if (sps->nb_st_rps > MAX_SHORT_TERM_RPS_COUNT) {
911         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many short term RPS: %d.\n",
912                sps->nb_st_rps);
913         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
914         goto err;
915     }
916     for (i = 0; i < sps->nb_st_rps; i++) {
917         if ((ret = ff_hevc_decode_short_term_rps(s, &sps->st_rps[i],
918                                                  sps, 0)) < 0)
919             goto err;
920     }
921
922     sps->long_term_ref_pics_present_flag = get_bits1(gb);
923     if (sps->long_term_ref_pics_present_flag) {
924         sps->num_long_term_ref_pics_sps = get_ue_golomb_long(gb);
925         for (i = 0; i < sps->num_long_term_ref_pics_sps; i++) {
926             sps->lt_ref_pic_poc_lsb_sps[i]       = get_bits(gb, sps->log2_max_poc_lsb);
927             sps->used_by_curr_pic_lt_sps_flag[i] = get_bits1(gb);
928         }
929     }
930
931     sps->sps_temporal_mvp_enabled_flag          = get_bits1(gb);
932     sps->sps_strong_intra_smoothing_enable_flag = get_bits1(gb);
933     sps->vui.sar = (AVRational){0, 1};
934     vui_present = get_bits1(gb);
935     if (vui_present)
936         decode_vui(s, sps);
937
938     if (get_bits1(gb)) { // sps_extension_flag
939         int sps_extension_flag[1];
940         for (i = 0; i < 1; i++)
941             sps_extension_flag[i] = get_bits1(gb);
942         skip_bits(gb, 7); //sps_extension_7bits = get_bits(gb, 7);
943         if (sps_extension_flag[0]) {
944             int extended_precision_processing_flag;
945             int high_precision_offsets_enabled_flag;
946             int cabac_bypass_alignment_enabled_flag;
947
948             sps->transform_skip_rotation_enabled_flag = get_bits1(gb);
949             sps->transform_skip_context_enabled_flag  = get_bits1(gb);
950             sps->implicit_rdpcm_enabled_flag = get_bits1(gb);
951
952             sps->explicit_rdpcm_enabled_flag = get_bits1(gb);
953
954             extended_precision_processing_flag = get_bits1(gb);
955             if (extended_precision_processing_flag)
956                 av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
957                    "extended_precision_processing_flag not yet implemented\n");
958
959             sps->intra_smoothing_disabled_flag       = get_bits1(gb);
960             high_precision_offsets_enabled_flag  = get_bits1(gb);
961             if (high_precision_offsets_enabled_flag)
962                 av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
963                    "high_precision_offsets_enabled_flag not yet implemented\n");
964
965             sps->persistent_rice_adaptation_enabled_flag = get_bits1(gb);
966
967             cabac_bypass_alignment_enabled_flag  = get_bits1(gb);
968             if (cabac_bypass_alignment_enabled_flag)
969                 av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
970                    "cabac_bypass_alignment_enabled_flag not yet implemented\n");
971         }
972     }
973     if (s->apply_defdispwin) {
974         sps->output_window.left_offset   += sps->vui.def_disp_win.left_offset;
975         sps->output_window.right_offset  += sps->vui.def_disp_win.right_offset;
976         sps->output_window.top_offset    += sps->vui.def_disp_win.top_offset;
977         sps->output_window.bottom_offset += sps->vui.def_disp_win.bottom_offset;
978     }
979     if (sps->output_window.left_offset & (0x1F >> (sps->pixel_shift)) &&
980         !(s->avctx->flags & CODEC_FLAG_UNALIGNED)) {
981         sps->output_window.left_offset &= ~(0x1F >> (sps->pixel_shift));
982         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Reducing left output window to %d "
983                "chroma samples to preserve alignment.\n",
984                sps->output_window.left_offset);
985     }
986     sps->output_width  = sps->width -
987                          (sps->output_window.left_offset + sps->output_window.right_offset);
988     sps->output_height = sps->height -
989                          (sps->output_window.top_offset + sps->output_window.bottom_offset);
990     if (sps->output_width <= 0 || sps->output_height <= 0) {
991         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid visible frame dimensions: %dx%d.\n",
992                sps->output_width, sps->output_height);
993         if (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) {
994             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
995             goto err;
996         }
997         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
998                "Displaying the whole video surface.\n");
999         sps->pic_conf_win.left_offset   =
1000         sps->pic_conf_win.right_offset  =
1001         sps->pic_conf_win.top_offset    =
1002         sps->pic_conf_win.bottom_offset = 0;
1003         sps->output_width               = sps->width;
1004         sps->output_height              = sps->height;
1005     }
1006
1007     // Inferred parameters
1008     sps->log2_ctb_size = sps->log2_min_cb_size +
1009                          sps->log2_diff_max_min_coding_block_size;
1010     sps->log2_min_pu_size = sps->log2_min_cb_size - 1;
1011
1012     sps->ctb_width  = (sps->width  + (1 << sps->log2_ctb_size) - 1) >> sps->log2_ctb_size;
1013     sps->ctb_height = (sps->height + (1 << sps->log2_ctb_size) - 1) >> sps->log2_ctb_size;
1014     sps->ctb_size   = sps->ctb_width * sps->ctb_height;
1015
1016     sps->min_cb_width  = sps->width  >> sps->log2_min_cb_size;
1017     sps->min_cb_height = sps->height >> sps->log2_min_cb_size;
1018     sps->min_tb_width  = sps->width  >> sps->log2_min_tb_size;
1019     sps->min_tb_height = sps->height >> sps->log2_min_tb_size;
1020     sps->min_pu_width  = sps->width  >> sps->log2_min_pu_size;
1021     sps->min_pu_height = sps->height >> sps->log2_min_pu_size;
1022     sps->tb_mask       = (1 << (sps->log2_ctb_size - sps->log2_min_tb_size)) - 1;
1023
1024     sps->qp_bd_offset = 6 * (sps->bit_depth - 8);
1025
1026     if (sps->width  & ((1 << sps->log2_min_cb_size) - 1) ||
1027         sps->height & ((1 << sps->log2_min_cb_size) - 1)) {
1028         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid coded frame dimensions.\n");
1029         goto err;
1030     }
1031
1032     if (sps->log2_ctb_size > MAX_LOG2_CTB_SIZE) {
1033         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "CTB size out of range: 2^%d\n", sps->log2_ctb_size);
1034         goto err;
1035     }
1036     if (sps->max_transform_hierarchy_depth_inter > sps->log2_ctb_size - sps->log2_min_tb_size) {
1037         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "max_transform_hierarchy_depth_inter out of range: %d\n",
1038                sps->max_transform_hierarchy_depth_inter);
1039         goto err;
1040     }
1041     if (sps->max_transform_hierarchy_depth_intra > sps->log2_ctb_size - sps->log2_min_tb_size) {
1042         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "max_transform_hierarchy_depth_intra out of range: %d\n",
1043                sps->max_transform_hierarchy_depth_intra);
1044         goto err;
1045     }
1046     if (sps->log2_max_trafo_size > FFMIN(sps->log2_ctb_size, 5)) {
1047         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1048                "max transform block size out of range: %d\n",
1049                sps->log2_max_trafo_size);
1050         goto err;
1051     }
1052
1053     if (s->avctx->debug & FF_DEBUG_BITSTREAM) {
1054         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
1055                "Parsed SPS: id %d; coded wxh: %dx%d; "
1056                "cropped wxh: %dx%d; pix_fmt: %s.\n",
1057                sps_id, sps->width, sps->height,
1058                sps->output_width, sps->output_height,
1059                av_get_pix_fmt_name(sps->pix_fmt));
1060     }
1061
1062     /* check if this is a repeat of an already parsed SPS, then keep the
1063      * original one.
1064      * otherwise drop all PPSes that depend on it */
1065     if (s->sps_list[sps_id] &&
1066         !memcmp(s->sps_list[sps_id]->data, sps_buf->data, sps_buf->size)) {
1067         av_buffer_unref(&sps_buf);
1068     } else {
1069         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->pps_list); i++) {
1070             if (s->pps_list[i] && ((HEVCPPS*)s->pps_list[i]->data)->sps_id == sps_id)
1071                 av_buffer_unref(&s->pps_list[i]);
1072         }
1073         if (s->sps_list[sps_id] && s->sps == (HEVCSPS*)s->sps_list[sps_id]->data) {
1074             av_buffer_unref(&s->current_sps);
1075             s->current_sps = av_buffer_ref(s->sps_list[sps_id]);
1076             if (!s->current_sps)
1077                 s->sps = NULL;
1078         }
1079         av_buffer_unref(&s->sps_list[sps_id]);
1080         s->sps_list[sps_id] = sps_buf;
1081     }
1082
1083     return 0;
1084
1085 err:
1086     av_buffer_unref(&sps_buf);
1087     return ret;
1088 }
1089
1090 static void hevc_pps_free(void *opaque, uint8_t *data)
1091 {
1092     HEVCPPS *pps = (HEVCPPS*)data;
1093
1094     av_freep(&pps->column_width);
1095     av_freep(&pps->row_height);
1096     av_freep(&pps->col_bd);
1097     av_freep(&pps->row_bd);
1098     av_freep(&pps->col_idxX);
1099     av_freep(&pps->ctb_addr_rs_to_ts);
1100     av_freep(&pps->ctb_addr_ts_to_rs);
1101     av_freep(&pps->tile_pos_rs);
1102     av_freep(&pps->tile_id);
1103     av_freep(&pps->min_tb_addr_zs_tab);
1104
1105     av_freep(&pps);
1106 }
1107
1108 static int pps_range_extensions(HEVCContext *s, HEVCPPS *pps, HEVCSPS *sps) {
1109     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
1110     int i;
1111
1112     if (pps->transform_skip_enabled_flag) {
1113         pps->log2_max_transform_skip_block_size = get_ue_golomb_long(gb) + 2;
1114     }
1115     pps->cross_component_prediction_enabled_flag = get_bits1(gb);
1116     pps->chroma_qp_offset_list_enabled_flag = get_bits1(gb);
1117     if (pps->chroma_qp_offset_list_enabled_flag) {
1118         pps->diff_cu_chroma_qp_offset_depth = get_ue_golomb_long(gb);
1119         pps->chroma_qp_offset_list_len_minus1 = get_ue_golomb_long(gb);
1120         if (pps->chroma_qp_offset_list_len_minus1 && pps->chroma_qp_offset_list_len_minus1 >= 5) {
1121             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1122                    "chroma_qp_offset_list_len_minus1 shall be in the range [0, 5].\n");
1123             return AVERROR_INVALIDDATA;
1124         }
1125         for (i = 0; i <= pps->chroma_qp_offset_list_len_minus1; i++) {
1126             pps->cb_qp_offset_list[i] = get_se_golomb_long(gb);
1127             if (pps->cb_qp_offset_list[i]) {
1128                 av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
1129                        "cb_qp_offset_list not tested yet.\n");
1130             }
1131             pps->cr_qp_offset_list[i] = get_se_golomb_long(gb);
1132             if (pps->cr_qp_offset_list[i]) {
1133                 av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
1134                        "cb_qp_offset_list not tested yet.\n");
1135             }
1136         }
1137     }
1138     pps->log2_sao_offset_scale_luma = get_ue_golomb_long(gb);
1139     pps->log2_sao_offset_scale_chroma = get_ue_golomb_long(gb);
1140
1141     return(0);
1142 }
1143
1144 int ff_hevc_decode_nal_pps(HEVCContext *s)
1145 {
1146     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
1147     HEVCSPS      *sps = NULL;
1148     int pic_area_in_ctbs;
1149     int log2_diff_ctb_min_tb_size;
1150     int i, j, x, y, ctb_addr_rs, tile_id;
1151     int ret = 0;
1152     unsigned int pps_id = 0;
1153
1154     AVBufferRef *pps_buf;
1155     HEVCPPS *pps = av_mallocz(sizeof(*pps));
1156
1157     if (!pps)
1158         return AVERROR(ENOMEM);
1159
1160     pps_buf = av_buffer_create((uint8_t *)pps, sizeof(*pps),
1161                                hevc_pps_free, NULL, 0);
1162     if (!pps_buf) {
1163         av_freep(&pps);
1164         return AVERROR(ENOMEM);
1165     }
1166
1167     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding PPS\n");
1168
1169     // Default values
1170     pps->loop_filter_across_tiles_enabled_flag = 1;
1171     pps->num_tile_columns                      = 1;
1172     pps->num_tile_rows                         = 1;
1173     pps->uniform_spacing_flag                  = 1;
1174     pps->disable_dbf                           = 0;
1175     pps->beta_offset                           = 0;
1176     pps->tc_offset                             = 0;
1177     pps->log2_max_transform_skip_block_size    = 2;
1178
1179     // Coded parameters
1180     pps_id = get_ue_golomb_long(gb);
1181     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
1182         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "PPS id out of range: %d\n", pps_id);
1183         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1184         goto err;
1185     }
1186     pps->sps_id = get_ue_golomb_long(gb);
1187     if (pps->sps_id >= MAX_SPS_COUNT) {
1188         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "SPS id out of range: %d\n", pps->sps_id);
1189         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1190         goto err;
1191     }
1192     if (!s->sps_list[pps->sps_id]) {
1193         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "SPS %u does not exist.\n", pps->sps_id);
1194         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1195         goto err;
1196     }
1197     sps = (HEVCSPS *)s->sps_list[pps->sps_id]->data;
1198
1199     pps->dependent_slice_segments_enabled_flag = get_bits1(gb);
1200     pps->output_flag_present_flag              = get_bits1(gb);
1201     pps->num_extra_slice_header_bits           = get_bits(gb, 3);
1202
1203     pps->sign_data_hiding_flag = get_bits1(gb);
1204
1205     pps->cabac_init_present_flag = get_bits1(gb);
1206
1207     pps->num_ref_idx_l0_default_active = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1208     pps->num_ref_idx_l1_default_active = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1209
1210     pps->pic_init_qp_minus26 = get_se_golomb(gb);
1211
1212     pps->constrained_intra_pred_flag = get_bits1(gb);
1213     pps->transform_skip_enabled_flag = get_bits1(gb);
1214
1215     pps->cu_qp_delta_enabled_flag = get_bits1(gb);
1216     pps->diff_cu_qp_delta_depth   = 0;
1217     if (pps->cu_qp_delta_enabled_flag)
1218         pps->diff_cu_qp_delta_depth = get_ue_golomb_long(gb);
1219
1220     pps->cb_qp_offset = get_se_golomb(gb);
1221     if (pps->cb_qp_offset < -12 || pps->cb_qp_offset > 12) {
1222         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_cb_qp_offset out of range: %d\n",
1223                pps->cb_qp_offset);
1224         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1225         goto err;
1226     }
1227     pps->cr_qp_offset = get_se_golomb(gb);
1228     if (pps->cr_qp_offset < -12 || pps->cr_qp_offset > 12) {
1229         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_cr_qp_offset out of range: %d\n",
1230                pps->cr_qp_offset);
1231         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1232         goto err;
1233     }
1234     pps->pic_slice_level_chroma_qp_offsets_present_flag = get_bits1(gb);
1235
1236     pps->weighted_pred_flag   = get_bits1(gb);
1237     pps->weighted_bipred_flag = get_bits1(gb);
1238
1239     pps->transquant_bypass_enable_flag    = get_bits1(gb);
1240     pps->tiles_enabled_flag               = get_bits1(gb);
1241     pps->entropy_coding_sync_enabled_flag = get_bits1(gb);
1242
1243     if (pps->tiles_enabled_flag) {
1244         pps->num_tile_columns = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1245         pps->num_tile_rows    = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1246         if (pps->num_tile_columns == 0 ||
1247             pps->num_tile_columns >= sps->width) {
1248             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "num_tile_columns_minus1 out of range: %d\n",
1249                    pps->num_tile_columns - 1);
1250             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1251             goto err;
1252         }
1253         if (pps->num_tile_rows == 0 ||
1254             pps->num_tile_rows >= sps->height) {
1255             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "num_tile_rows_minus1 out of range: %d\n",
1256                    pps->num_tile_rows - 1);
1257             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1258             goto err;
1259         }
1260
1261         pps->column_width = av_malloc_array(pps->num_tile_columns, sizeof(*pps->column_width));
1262         pps->row_height   = av_malloc_array(pps->num_tile_rows,    sizeof(*pps->row_height));
1263         if (!pps->column_width || !pps->row_height) {
1264             ret = AVERROR(ENOMEM);
1265             goto err;
1266         }
1267
1268         pps->uniform_spacing_flag = get_bits1(gb);
1269         if (!pps->uniform_spacing_flag) {
1270             uint64_t sum = 0;
1271             for (i = 0; i < pps->num_tile_columns - 1; i++) {
1272                 pps->column_width[i] = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1273                 sum                 += pps->column_width[i];
1274             }
1275             if (sum >= sps->ctb_width) {
1276                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile widths.\n");
1277                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1278                 goto err;
1279             }
1280             pps->column_width[pps->num_tile_columns - 1] = sps->ctb_width - sum;
1281
1282             sum = 0;
1283             for (i = 0; i < pps->num_tile_rows - 1; i++) {
1284                 pps->row_height[i] = get_ue_golomb_long(gb) + 1;
1285                 sum               += pps->row_height[i];
1286             }
1287             if (sum >= sps->ctb_height) {
1288                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile heights.\n");
1289                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1290                 goto err;
1291             }
1292             pps->row_height[pps->num_tile_rows - 1] = sps->ctb_height - sum;
1293         }
1294         pps->loop_filter_across_tiles_enabled_flag = get_bits1(gb);
1295     }
1296
1297     pps->seq_loop_filter_across_slices_enabled_flag = get_bits1(gb);
1298
1299     pps->deblocking_filter_control_present_flag = get_bits1(gb);
1300     if (pps->deblocking_filter_control_present_flag) {
1301         pps->deblocking_filter_override_enabled_flag = get_bits1(gb);
1302         pps->disable_dbf                             = get_bits1(gb);
1303         if (!pps->disable_dbf) {
1304             pps->beta_offset = get_se_golomb(gb) * 2;
1305             pps->tc_offset = get_se_golomb(gb) * 2;
1306             if (pps->beta_offset/2 < -6 || pps->beta_offset/2 > 6) {
1307                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_beta_offset_div2 out of range: %d\n",
1308                        pps->beta_offset/2);
1309                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1310                 goto err;
1311             }
1312             if (pps->tc_offset/2 < -6 || pps->tc_offset/2 > 6) {
1313                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_tc_offset_div2 out of range: %d\n",
1314                        pps->tc_offset/2);
1315                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1316                 goto err;
1317             }
1318         }
1319     }
1320
1321     pps->scaling_list_data_present_flag = get_bits1(gb);
1322     if (pps->scaling_list_data_present_flag) {
1323         set_default_scaling_list_data(&pps->scaling_list);
1324         ret = scaling_list_data(s, &pps->scaling_list, sps);
1325         if (ret < 0)
1326             goto err;
1327     }
1328     pps->lists_modification_present_flag = get_bits1(gb);
1329     pps->log2_parallel_merge_level       = get_ue_golomb_long(gb) + 2;
1330     if (pps->log2_parallel_merge_level > sps->log2_ctb_size) {
1331         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "log2_parallel_merge_level_minus2 out of range: %d\n",
1332                pps->log2_parallel_merge_level - 2);
1333         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1334         goto err;
1335     }
1336
1337     pps->slice_header_extension_present_flag = get_bits1(gb);
1338
1339     if (get_bits1(gb)) { // pps_extension_present_flag
1340         int pps_range_extensions_flag = get_bits1(gb);
1341         /* int pps_extension_7bits = */ get_bits(gb, 7);
1342         if (sps->ptl.general_ptl.profile_idc == FF_PROFILE_HEVC_REXT && pps_range_extensions_flag) {
1343             pps_range_extensions(s, pps, sps);
1344         }
1345     }
1346
1347     // Inferred parameters
1348     pps->col_bd   = av_malloc_array(pps->num_tile_columns + 1, sizeof(*pps->col_bd));
1349     pps->row_bd   = av_malloc_array(pps->num_tile_rows + 1,    sizeof(*pps->row_bd));
1350     pps->col_idxX = av_malloc_array(sps->ctb_width,    sizeof(*pps->col_idxX));
1351     if (!pps->col_bd || !pps->row_bd || !pps->col_idxX) {
1352         ret = AVERROR(ENOMEM);
1353         goto err;
1354     }
1355
1356     if (pps->uniform_spacing_flag) {
1357         if (!pps->column_width) {
1358             pps->column_width = av_malloc_array(pps->num_tile_columns, sizeof(*pps->column_width));
1359             pps->row_height   = av_malloc_array(pps->num_tile_rows,    sizeof(*pps->row_height));
1360         }
1361         if (!pps->column_width || !pps->row_height) {
1362             ret = AVERROR(ENOMEM);
1363             goto err;
1364         }
1365
1366         for (i = 0; i < pps->num_tile_columns; i++) {
1367             pps->column_width[i] = ((i + 1) * sps->ctb_width) / pps->num_tile_columns -
1368                                    (i * sps->ctb_width) / pps->num_tile_columns;
1369         }
1370
1371         for (i = 0; i < pps->num_tile_rows; i++) {
1372             pps->row_height[i] = ((i + 1) * sps->ctb_height) / pps->num_tile_rows -
1373                                  (i * sps->ctb_height) / pps->num_tile_rows;
1374         }
1375     }
1376
1377     pps->col_bd[0] = 0;
1378     for (i = 0; i < pps->num_tile_columns; i++)
1379         pps->col_bd[i + 1] = pps->col_bd[i] + pps->column_width[i];
1380
1381     pps->row_bd[0] = 0;
1382     for (i = 0; i < pps->num_tile_rows; i++)
1383         pps->row_bd[i + 1] = pps->row_bd[i] + pps->row_height[i];
1384
1385     for (i = 0, j = 0; i < sps->ctb_width; i++) {
1386         if (i > pps->col_bd[j])
1387             j++;
1388         pps->col_idxX[i] = j;
1389     }
1390
1391     /**
1392      * 6.5
1393      */
1394     pic_area_in_ctbs     = sps->ctb_width    * sps->ctb_height;
1395
1396     pps->ctb_addr_rs_to_ts = av_malloc_array(pic_area_in_ctbs,    sizeof(*pps->ctb_addr_rs_to_ts));
1397     pps->ctb_addr_ts_to_rs = av_malloc_array(pic_area_in_ctbs,    sizeof(*pps->ctb_addr_ts_to_rs));
1398     pps->tile_id           = av_malloc_array(pic_area_in_ctbs,    sizeof(*pps->tile_id));
1399     pps->min_tb_addr_zs_tab = av_malloc_array((sps->tb_mask+2) * (sps->tb_mask+2), sizeof(*pps->min_tb_addr_zs_tab));
1400     if (!pps->ctb_addr_rs_to_ts || !pps->ctb_addr_ts_to_rs ||
1401         !pps->tile_id || !pps->min_tb_addr_zs_tab) {
1402         ret = AVERROR(ENOMEM);
1403         goto err;
1404     }
1405
1406     for (ctb_addr_rs = 0; ctb_addr_rs < pic_area_in_ctbs; ctb_addr_rs++) {
1407         int tb_x   = ctb_addr_rs % sps->ctb_width;
1408         int tb_y   = ctb_addr_rs / sps->ctb_width;
1409         int tile_x = 0;
1410         int tile_y = 0;
1411         int val    = 0;
1412
1413         for (i = 0; i < pps->num_tile_columns; i++) {
1414             if (tb_x < pps->col_bd[i + 1]) {
1415                 tile_x = i;
1416                 break;
1417             }
1418         }
1419
1420         for (i = 0; i < pps->num_tile_rows; i++) {
1421             if (tb_y < pps->row_bd[i + 1]) {
1422                 tile_y = i;
1423                 break;
1424             }
1425         }
1426
1427         for (i = 0; i < tile_x; i++)
1428             val += pps->row_height[tile_y] * pps->column_width[i];
1429         for (i = 0; i < tile_y; i++)
1430             val += sps->ctb_width * pps->row_height[i];
1431
1432         val += (tb_y - pps->row_bd[tile_y]) * pps->column_width[tile_x] +
1433                tb_x - pps->col_bd[tile_x];
1434
1435         pps->ctb_addr_rs_to_ts[ctb_addr_rs] = val;
1436         pps->ctb_addr_ts_to_rs[val]         = ctb_addr_rs;
1437     }
1438
1439     for (j = 0, tile_id = 0; j < pps->num_tile_rows; j++)
1440         for (i = 0; i < pps->num_tile_columns; i++, tile_id++)
1441             for (y = pps->row_bd[j]; y < pps->row_bd[j + 1]; y++)
1442                 for (x = pps->col_bd[i]; x < pps->col_bd[i + 1]; x++)
1443                     pps->tile_id[pps->ctb_addr_rs_to_ts[y * sps->ctb_width + x]] = tile_id;
1444
1445     pps->tile_pos_rs = av_malloc_array(tile_id, sizeof(*pps->tile_pos_rs));
1446     if (!pps->tile_pos_rs) {
1447         ret = AVERROR(ENOMEM);
1448         goto err;
1449     }
1450
1451     for (j = 0; j < pps->num_tile_rows; j++)
1452         for (i = 0; i < pps->num_tile_columns; i++)
1453             pps->tile_pos_rs[j * pps->num_tile_columns + i] = pps->row_bd[j] * sps->ctb_width + pps->col_bd[i];
1454
1455     log2_diff_ctb_min_tb_size = sps->log2_ctb_size - sps->log2_min_tb_size;
1456     pps->min_tb_addr_zs = &pps->min_tb_addr_zs_tab[1*(sps->tb_mask+2)+1];
1457     for (y = 0; y < sps->tb_mask+2; y++) {
1458         pps->min_tb_addr_zs_tab[y*(sps->tb_mask+2)] = -1;
1459         pps->min_tb_addr_zs_tab[y]    = -1;
1460     }
1461     for (y = 0; y < sps->tb_mask+1; y++) {
1462         for (x = 0; x < sps->tb_mask+1; x++) {
1463             int tb_x        = x >> log2_diff_ctb_min_tb_size;
1464             int tb_y        = y >> log2_diff_ctb_min_tb_size;
1465             int ctb_addr_rs = sps->ctb_width * tb_y + tb_x;
1466             int val         = pps->ctb_addr_rs_to_ts[ctb_addr_rs] <<
1467                               (log2_diff_ctb_min_tb_size * 2);
1468             for (i = 0; i < log2_diff_ctb_min_tb_size; i++) {
1469                 int m = 1 << i;
1470                 val += (m & x ? m * m : 0) + (m & y ? 2 * m * m : 0);
1471             }
1472             pps->min_tb_addr_zs[y * (sps->tb_mask+2) + x] = val;
1473         }
1474     }
1475
1476     av_buffer_unref(&s->pps_list[pps_id]);
1477     s->pps_list[pps_id] = pps_buf;
1478
1479     return 0;
1480
1481 err:
1482     av_buffer_unref(&pps_buf);
1483     return ret;
1484 }