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