h264: switch to h2645_parse for NAL parsing
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264.h
index adb3788..a7b1d58 100644 (file)
 #define AVCODEC_H264_H
 
 #include "libavutil/intreadwrite.h"
+#include "libavutil/thread.h"
 #include "cabac.h"
 #include "error_resilience.h"
 #include "get_bits.h"
+#include "h264_parse.h"
+#include "h2645_parse.h"
 #include "h264chroma.h"
 #include "h264dsp.h"
 #include "h264pred.h"
 #include "h264qpel.h"
+#include "internal.h"
 #include "mpegutils.h"
 #include "parser.h"
 #include "qpeldsp.h"
@@ -128,6 +132,7 @@ enum {
 typedef enum {
     SEI_TYPE_BUFFERING_PERIOD       = 0,   ///< buffering period (H.264, D.1.1)
     SEI_TYPE_PIC_TIMING             = 1,   ///< picture timing
+    SEI_TYPE_USER_DATA_REGISTERED   = 4,   ///< registered user data as specified by Rec. ITU-T T.35
     SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED = 5,   ///< unregistered user data
     SEI_TYPE_RECOVERY_POINT         = 6,   ///< recovery point (frame # to decoder sync)
     SEI_TYPE_FRAME_PACKING          = 45,  ///< frame packing arrangement
@@ -260,7 +265,7 @@ typedef struct MMCO {
 } MMCO;
 
 typedef struct H264Picture {
-    struct AVFrame f;
+    AVFrame *f;
     ThreadFrame tf;
 
     AVBufferRef *qscale_table_buf;
@@ -291,14 +296,25 @@ typedef struct H264Picture {
     int mbaff;              ///< 1 -> MBAFF frame 0-> not MBAFF
     int field_picture;      ///< whether or not picture was encoded in separate fields
 
-    int needs_realloc;      ///< picture needs to be reallocated (eg due to a frame size change)
     int reference;
     int recovered;          ///< picture at IDR or recovery point + recovery count
 } H264Picture;
 
+typedef struct H264Ref {
+    uint8_t *data[3];
+    int linesize[3];
+
+    int reference;
+    int poc;
+    int pic_id;
+
+    H264Picture *parent;
+} H264Ref;
+
 typedef struct H264SliceContext {
     struct H264Context *h264;
     GetBitContext gb;
+    ERContext er;
 
     int slice_num;
     int slice_type;
@@ -315,17 +331,7 @@ typedef struct H264SliceContext {
     int slice_alpha_c0_offset;
     int slice_beta_offset;
 
-    // Weighted pred stuff
-    int use_weight;
-    int use_weight_chroma;
-    int luma_log2_weight_denom;
-    int chroma_log2_weight_denom;
-    int luma_weight_flag[2];    ///< 7.4.3.2 luma_weight_lX_flag
-    int chroma_weight_flag[2];  ///< 7.4.3.2 chroma_weight_lX_flag
-    // The following 2 can be changed to int8_t but that causes 10cpu cycles speedloss
-    int luma_weight[48][2][2];
-    int chroma_weight[48][2][2][2];
-    int implicit_weight[48][48][2];
+    H264PredWeightTable pwt;
 
     int prev_mb_skipped;
     int next_mb_skipped;
@@ -354,6 +360,7 @@ typedef struct H264SliceContext {
     unsigned int topright_samples_available;
     unsigned int left_samples_available;
 
+    ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
     ptrdiff_t mb_linesize;  ///< may be equal to s->linesize or s->linesize * 2, for mbaff
     ptrdiff_t mb_uvlinesize;
 
@@ -361,9 +368,14 @@ typedef struct H264SliceContext {
     int mb_xy;
     int resync_mb_x;
     int resync_mb_y;
+    // index of the first MB of the next slice
+    int next_slice_idx;
     int mb_skip_run;
     int is_complex;
 
+    int mb_field_decoding_flag;
+    int mb_mbaff;               ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
+
     int redundant_pic_count;
 
     /**
@@ -389,12 +401,20 @@ typedef struct H264SliceContext {
      */
     unsigned int ref_count[2];          ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
     unsigned int list_count;
-    H264Picture ref_list[2][48];        /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
+    H264Ref ref_list[2][48];        /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
                                          *   Reordered version of default_ref_list
                                          *   according to picture reordering in slice header */
     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];     ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
 
     const uint8_t *intra_pcm_ptr;
+    int16_t *dc_val_base;
+
+    uint8_t *bipred_scratchpad;
+    uint8_t *edge_emu_buffer;
+    uint8_t (*top_borders[2])[(16 * 3) * 2];
+    int bipred_scratchpad_allocated;
+    int edge_emu_buffer_allocated;
+    int top_borders_allocated[2];
 
     /**
      * non zero coeff count cache.
@@ -427,32 +447,37 @@ typedef struct H264SliceContext {
     CABACContext cabac;
     uint8_t cabac_state[1024];
     int cabac_init_idc;
+
+    // rbsp buffer used for this slice
+    uint8_t *rbsp_buffer;
+    unsigned int rbsp_buffer_size;
 } H264SliceContext;
 
 /**
  * H264Context
  */
 typedef struct H264Context {
+    const AVClass *class;
     AVCodecContext *avctx;
     VideoDSPContext vdsp;
     H264DSPContext h264dsp;
     H264ChromaContext h264chroma;
     H264QpelContext h264qpel;
     GetBitContext gb;
-    ERContext er;
 
-    H264Picture *DPB;
+    H264Picture DPB[H264_MAX_PICTURE_COUNT];
     H264Picture *cur_pic_ptr;
     H264Picture cur_pic;
 
     H264SliceContext *slice_ctx;
     int            nb_slice_ctx;
 
+    H2645Packet pkt;
+
     int pixel_shift;    ///< 0 for 8-bit H264, 1 for high-bit-depth H264
 
     /* coded dimensions -- 16 * mb w/h */
     int width, height;
-    ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
 
     int droppable;
@@ -465,7 +490,6 @@ typedef struct H264Context {
 
     int8_t(*intra4x4_pred_mode);
     H264PredContext hpc;
-    uint8_t (*top_borders[2])[(16 * 3) * 2];
 
     uint8_t (*non_zero_count)[48];
 
@@ -494,8 +518,6 @@ typedef struct H264Context {
 
     // interlacing specific flags
     int mb_aff_frame;
-    int mb_field_decoding_flag;
-    int mb_mbaff;               ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
     int picture_structure;
     int first_field;
 
@@ -534,8 +556,6 @@ typedef struct H264Context {
 
     int nal_ref_idc;
     int nal_unit_type;
-    uint8_t *rbsp_buffer;
-    unsigned int rbsp_buffer_size;
 
     /**
      * Used to parse AVC variant of h264
@@ -575,13 +595,11 @@ typedef struct H264Context {
      */
     int max_pic_num;
 
-    H264Picture default_ref_list[2][32]; ///< base reference list for all slices of a coded picture
     H264Picture *short_ref[32];
     H264Picture *long_ref[32];
     H264Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT + 2]; // FIXME size?
     int last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT];
     H264Picture *next_output_pic;
-    int outputed_poc;
     int next_outputed_poc;
 
     /**
@@ -598,8 +616,6 @@ typedef struct H264Context {
      * @name Members for slice based multithreading
      * @{
      */
-    struct H264Context *thread_context[H264_MAX_THREADS];
-
     /**
      * current slice number, used to initalize slice_num of each thread/context
      */
@@ -623,7 +639,6 @@ typedef struct H264Context {
 
     enum AVPictureType pict_type;
 
-    int last_slice_type;
     /** @} */
 
     /**
@@ -655,6 +670,14 @@ typedef struct H264Context {
     int sei_hflip, sei_vflip;
 
     /**
+     * User data registered by Rec. ITU-T T.35 SEI
+     */
+    int sei_reguserdata_afd_present;
+    uint8_t active_format_description;
+    int a53_caption_size;
+    uint8_t *a53_caption;
+
+    /**
      * Bit set of clock types for fields/frames in picture timing SEI message.
      * For each found ct_type, appropriate bit is set (e.g., bit 1 for
      * interlaced).
@@ -701,15 +724,17 @@ typedef struct H264Context {
 
     int frame_recovered;    ///< Initial frame has been completely recovered
 
+    /* for frame threading, this is set to 1
+     * after finish_setup() has been called, so we cannot modify
+     * some context properties (which are supposed to stay constant between
+     * slices) anymore */
+    int setup_finished;
 
     // Timestamp stuff
     int sei_buffering_period_present;   ///< Buffering period SEI flag
     int initial_cpb_removal_delay[32];  ///< Initial timestamps for CPBs
 
-    int cur_chroma_format_idc;
-    uint8_t *bipred_scratchpad;
-    uint8_t *edge_emu_buffer;
-    int16_t *dc_val_base;
+    int enable_er;
 
     AVBufferPool *qscale_table_pool;
     AVBufferPool *mb_type_pool;
@@ -721,7 +746,6 @@ typedef struct H264Context {
     qpel_mc_func (*qpel_avg)[16];
 } H264Context;
 
-extern const uint8_t ff_h264_chroma_qp[3][QP_MAX_NUM + 1]; ///< One chroma qp table for each supported bit depth (8, 9, 10).
 extern const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4];
 
 /**
@@ -752,7 +776,7 @@ int ff_h264_decode_picture_parameter_set(H264Context *h, int bit_length);
  *                   or a decode rbsp tailing?
  * @return decoded bytes, might be src+1 if no escapes
  */
-const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src,
+const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, H264SliceContext *sl, const uint8_t *src,
                                   int *dst_length, int *consumed, int length);
 
 /**
@@ -772,11 +796,6 @@ int ff_h264_get_slice_type(const H264SliceContext *sl);
  */
 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
 
-/**
- * Fill the default_ref_list.
- */
-int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
-
 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
@@ -791,20 +810,7 @@ int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
 
 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice);
 
-/**
- * Check if the top & left blocks are available if needed & change the
- * dc mode so it only uses the available blocks.
- */
-int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
-
-/**
- * Check if the top & left blocks are available if needed & change the
- * dc mode so it only uses the available blocks.
- */
-int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, H264SliceContext *sl,
-                                  int mode, int is_chroma);
-
-void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
+void ff_h264_hl_decode_mb(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 int ff_h264_decode_extradata(H264Context *h);
 int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx);
 void ff_h264_decode_init_vlc(void);
@@ -813,15 +819,15 @@ void ff_h264_decode_init_vlc(void);
  * Decode a macroblock
  * @return 0 if OK, ER_AC_ERROR / ER_DC_ERROR / ER_MV_ERROR on error
  */
-int ff_h264_decode_mb_cavlc(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
+int ff_h264_decode_mb_cavlc(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 
 /**
  * Decode a CABAC coded macroblock
  * @return 0 if OK, ER_AC_ERROR / ER_DC_ERROR / ER_MV_ERROR on error
  */
-int ff_h264_decode_mb_cabac(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
+int ff_h264_decode_mb_cabac(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 
-void ff_h264_init_cabac_states(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
+void ff_h264_init_cabac_states(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 
 void h264_init_dequant_tables(H264Context *h);
 
@@ -830,10 +836,10 @@ void ff_h264_direct_ref_list_init(const H264Context *const h, H264SliceContext *
 void ff_h264_pred_direct_motion(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl,
                                 int *mb_type);
 
-void ff_h264_filter_mb_fast(H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
+void ff_h264_filter_mb_fast(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
                             uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr,
                             unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
-void ff_h264_filter_mb(H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
+void ff_h264_filter_mb(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
                        uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr,
                        unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
 
@@ -915,7 +921,7 @@ static av_always_inline uint16_t pack8to16(int a, int b)
 /**
  * Get the chroma qp.
  */
-static av_always_inline int get_chroma_qp(H264Context *h, int t, int qscale)
+static av_always_inline int get_chroma_qp(const H264Context *h, int t, int qscale)
 {
     return h->pps.chroma_qp_table[t][qscale];
 }
@@ -923,7 +929,7 @@ static av_always_inline int get_chroma_qp(H264Context *h, int t, int qscale)
 /**
  * Get the predicted intra4x4 prediction mode.
  */
-static av_always_inline int pred_intra_mode(H264Context *h,
+static av_always_inline int pred_intra_mode(const H264Context *h,
                                             H264SliceContext *sl, int n)
 {
     const int index8 = scan8[n];
@@ -931,7 +937,7 @@ static av_always_inline int pred_intra_mode(H264Context *h,
     const int top    = sl->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
     const int min    = FFMIN(left, top);
 
-    tprintf(h->avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left, top, min);
+    ff_tlog(h->avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left, top, min);
 
     if (min < 0)
         return DC_PRED;
@@ -939,7 +945,7 @@ static av_always_inline int pred_intra_mode(H264Context *h,
         return min;
 }
 
-static av_always_inline void write_back_intra_pred_mode(H264Context *h,
+static av_always_inline void write_back_intra_pred_mode(const H264Context *h,
                                                         H264SliceContext *sl)
 {
     int8_t *i4x4       = sl->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[sl->mb_xy];
@@ -951,7 +957,7 @@ static av_always_inline void write_back_intra_pred_mode(H264Context *h,
     i4x4[6] = i4x4_cache[7 + 8 * 1];
 }
 
-static av_always_inline void write_back_non_zero_count(H264Context *h,
+static av_always_inline void write_back_non_zero_count(const H264Context *h,
                                                        H264SliceContext *sl)
 {
     const int mb_xy    = sl->mb_xy;
@@ -975,7 +981,7 @@ static av_always_inline void write_back_non_zero_count(H264Context *h,
     }
 }
 
-static av_always_inline void write_back_motion_list(H264Context *h,
+static av_always_inline void write_back_motion_list(const H264Context *h,
                                                     H264SliceContext *sl,
                                                     int b_stride,
                                                     int b_xy, int b8_xy,
@@ -1011,7 +1017,7 @@ static av_always_inline void write_back_motion_list(H264Context *h,
     }
 }
 
-static av_always_inline void write_back_motion(H264Context *h,
+static av_always_inline void write_back_motion(const H264Context *h,
                                                H264SliceContext *sl,
                                                int mb_type)
 {
@@ -1038,7 +1044,7 @@ static av_always_inline void write_back_motion(H264Context *h,
     }
 }
 
-static av_always_inline int get_dct8x8_allowed(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
+static av_always_inline int get_dct8x8_allowed(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 {
     if (h->sps.direct_8x8_inference_flag)
         return !(AV_RN64A(sl->sub_mb_type) &
@@ -1055,21 +1061,19 @@ int ff_h264_field_end(H264Context *h, H264SliceContext *sl, int in_setup);
 int ff_h264_ref_picture(H264Context *h, H264Picture *dst, H264Picture *src);
 void ff_h264_unref_picture(H264Context *h, H264Picture *pic);
 
-int ff_h264_context_init(H264Context *h);
-int ff_h264_set_parameter_from_sps(H264Context *h);
+int ff_h264_slice_context_init(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 
-void ff_h264_draw_horiz_band(H264Context *h, H264SliceContext *sl, int y, int height);
+void ff_h264_draw_horiz_band(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int y, int height);
 int ff_init_poc(H264Context *h, int pic_field_poc[2], int *pic_poc);
-int ff_pred_weight_table(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 int ff_set_ref_count(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 
-int ff_h264_decode_slice_header(H264Context *h, H264SliceContext *sl, H264Context *h0);
+int ff_h264_decode_slice_header(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 int ff_h264_execute_decode_slices(H264Context *h, unsigned context_count);
 int ff_h264_update_thread_context(AVCodecContext *dst,
                                   const AVCodecContext *src);
 
 void ff_h264_flush_change(H264Context *h);
 
-void ff_h264_free_tables(H264Context *h, int free_rbsp);
+void ff_h264_free_tables(H264Context *h);
 
 #endif /* AVCODEC_H264_H */