Merge commit 'a0f2946068c62e18cb05ac25c0df3d86077251a6'
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264_refs.c
index 04cfa9e..379fb26 100644 (file)
@@ -2,20 +2,20 @@
  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... reference picture handling
  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  *
- * This file is part of Libav.
+ * This file is part of FFmpeg.
  *
- * Libav is free software; you can redistribute it and/or
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
+ * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with Libav; if not, write to the Free Software
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
@@ -27,6 +27,7 @@
 
 #include <inttypes.h>
 
+#include "libavutil/avassert.h"
 #include "internal.h"
 #include "avcodec.h"
 #include "h264.h"
 
 #include <assert.h>
 
-#define COPY_PICTURE(dst, src) \
-do {\
-    *(dst) = *(src);\
-    (dst)->f.extended_data = (dst)->f.data;\
-    (dst)->tf.f = &(dst)->f;\
-} while (0)
-
-
-static void pic_as_field(H264Picture *pic, const int parity){
+static void pic_as_field(H264Ref *pic, const int parity)
+{
     int i;
-    for (i = 0; i < 4; ++i) {
+    for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(pic->data); ++i) {
         if (parity == PICT_BOTTOM_FIELD)
-            pic->f.data[i] += pic->f.linesize[i];
+            pic->data[i]   += pic->linesize[i];
         pic->reference      = parity;
-        pic->f.linesize[i] *= 2;
+        pic->linesize[i] *= 2;
     }
-    pic->poc= pic->field_poc[parity == PICT_BOTTOM_FIELD];
+    pic->poc = pic->parent->field_poc[parity == PICT_BOTTOM_FIELD];
+}
+
+static void ref_from_h264pic(H264Ref *dst, H264Picture *src)
+{
+    memcpy(dst->data,     src->f->data,     sizeof(dst->data));
+    memcpy(dst->linesize, src->f->linesize, sizeof(dst->linesize));
+    dst->reference = src->reference;
+    dst->poc       = src->poc;
+    dst->pic_id    = src->pic_id;
+    dst->parent = src;
 }
 
-static int split_field_copy(H264Picture *dest, H264Picture *src, int parity, int id_add)
+static int split_field_copy(H264Ref *dest, H264Picture *src, int parity, int id_add)
 {
     int match = !!(src->reference & parity);
 
     if (match) {
-        COPY_PICTURE(dest, src);
+        ref_from_h264pic(dest, src);
         if (parity != PICT_FRAME) {
             pic_as_field(dest, parity);
             dest->pic_id *= 2;
@@ -70,22 +74,24 @@ static int split_field_copy(H264Picture *dest, H264Picture *src, int parity, int
     return match;
 }
 
-static int build_def_list(H264Picture *def, int def_len,
+static int build_def_list(H264Ref *def, int def_len,
                           H264Picture **in, int len, int is_long, int sel)
 {
     int  i[2] = { 0 };
     int index = 0;
 
-    while ((i[0] < len || i[1] < len) && index < def_len) {
+    while (i[0] < len || i[1] < len) {
         while (i[0] < len && !(in[i[0]] && (in[i[0]]->reference & sel)))
             i[0]++;
         while (i[1] < len && !(in[i[1]] && (in[i[1]]->reference & (sel ^ 3))))
             i[1]++;
-        if (i[0] < len && index < def_len) {
+        if (i[0] < len) {
+            av_assert0(index < def_len);
             in[i[0]]->pic_id = is_long ? i[0] : in[i[0]]->frame_num;
             split_field_copy(&def[index++], in[i[0]++], sel, 1);
         }
-        if (i[1] < len && index < def_len) {
+        if (i[1] < len) {
+            av_assert0(index < def_len);
             in[i[1]]->pic_id = is_long ? i[1] : in[i[1]]->frame_num;
             split_field_copy(&def[index++], in[i[1]++], sel ^ 3, 0);
         }
@@ -133,28 +139,26 @@ int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
         for (list = 0; list < 2; list++) {
             len  = add_sorted(sorted,       h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 1 ^ list);
             len += add_sorted(sorted + len, h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 0 ^ list);
-            assert(len <= 32);
+            av_assert0(len <= 32);
 
             len  = build_def_list(h->default_ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]),
                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
             len += build_def_list(h->default_ref_list[list] + len,
                                   FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]) - len,
                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
+            av_assert0(len <= 32);
 
             if (len < sl->ref_count[list])
-                memset(&h->default_ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Picture) * (sl->ref_count[list] - len));
+                memset(&h->default_ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[list] - len));
             lens[list] = len;
         }
 
         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
             for (i = 0; i < lens[0] &&
-                        h->default_ref_list[0][i].f.buf[0]->buffer ==
-                        h->default_ref_list[1][i].f.buf[0]->buffer; i++);
+                        h->default_ref_list[0][i].parent->f->buf[0]->buffer ==
+                        h->default_ref_list[1][i].parent->f->buf[0]->buffer; i++);
             if (i == lens[0]) {
-                H264Picture tmp;
-                COPY_PICTURE(&tmp, &h->default_ref_list[1][0]);
-                COPY_PICTURE(&h->default_ref_list[1][0], &h->default_ref_list[1][1]);
-                COPY_PICTURE(&h->default_ref_list[1][1], &tmp);
+                FFSWAP(H264Ref, h->default_ref_list[1][0], h->default_ref_list[1][1]);
             }
         }
     } else {
@@ -163,23 +167,24 @@ int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
         len += build_def_list(h->default_ref_list[0] + len,
                               FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]) - len,
                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
+        av_assert0(len <= 32);
 
         if (len < sl->ref_count[0])
-            memset(&h->default_ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Picture) * (sl->ref_count[0] - len));
+            memset(&h->default_ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[0] - len));
     }
 #ifdef TRACE
     for (i = 0; i < sl->ref_count[0]; i++) {
-        tprintf(h->avctx, "List0: %s fn:%d 0x%p\n",
-                (h->default_ref_list[0][i].long_ref ? "LT" : "ST"),
+        ff_tlog(h->avctx, "List0: %s fn:%d 0x%p\n",
+                h->default_ref_list[0][i].parent ? (h->default_ref_list[0][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "NULL",
                 h->default_ref_list[0][i].pic_id,
-                h->default_ref_list[0][i].f.data[0]);
+                h->default_ref_list[0][i].parent ? h->default_ref_list[0][i].parent->f->data[0] : 0);
     }
     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
         for (i = 0; i < sl->ref_count[1]; i++) {
-            tprintf(h->avctx, "List1: %s fn:%d 0x%p\n",
-                    (h->default_ref_list[1][i].long_ref ? "LT" : "ST"),
+            ff_tlog(h->avctx, "List1: %s fn:%d 0x%p\n",
+                    h->default_ref_list[1][i].parent ? (h->default_ref_list[1][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "NULL",
                     h->default_ref_list[1][i].pic_id,
-                    h->default_ref_list[1][i].f.data[0]);
+                    h->default_ref_list[1][i].parent ? h->default_ref_list[1][i].parent->f->data[0] : 0);
         }
     }
 #endif
@@ -214,14 +219,13 @@ static int pic_num_extract(H264Context *h, int pic_num, int *structure)
 
 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 {
-    int list, index, pic_structure, i;
+    int list, index, pic_structure;
 
     print_short_term(h);
     print_long_term(h);
 
     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
-        for (i = 0; i < sl->ref_count[list]; i++)
-            COPY_PICTURE(&sl->ref_list[list][i], &h->default_ref_list[list][i]);
+        memcpy(sl->ref_list[list], h->default_ref_list[list], sl->ref_count[list] * sizeof(sl->ref_list[0][0]));
 
         if (get_bits1(&sl->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
             int pred = h->curr_pic_num;
@@ -304,17 +308,18 @@ int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
                 if (i < 0) {
                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
                            "reference picture missing during reorder\n");
-                    memset(&sl->ref_list[list][index], 0, sizeof(H264Picture)); // FIXME
+                    memset(&sl->ref_list[list][index], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0])); // FIXME
                 } else {
                     for (i = index; i + 1 < sl->ref_count[list]; i++) {
-                        if (ref->long_ref == sl->ref_list[list][i].long_ref &&
+                        if (sl->ref_list[list][i].parent &&
+                            ref->long_ref == sl->ref_list[list][i].parent->long_ref &&
                             ref->pic_id   == sl->ref_list[list][i].pic_id)
                             break;
                     }
                     for (; i > index; i--) {
-                        COPY_PICTURE(&sl->ref_list[list][i], &sl->ref_list[list][i - 1]);
+                        sl->ref_list[list][i] = sl->ref_list[list][i - 1];
                     }
-                    COPY_PICTURE(&sl->ref_list[list][index], ref);
+                    ref_from_h264pic(&sl->ref_list[list][index], ref);
                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
                         pic_as_field(&sl->ref_list[list][index], pic_structure);
                     }
@@ -324,13 +329,19 @@ int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
     }
     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
         for (index = 0; index < sl->ref_count[list]; index++) {
-            if (!sl->ref_list[list][index].f.buf[0]) {
-                av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture\n");
-                if (h->default_ref_list[list][0].f.buf[0])
-                    COPY_PICTURE(&sl->ref_list[list][index], &h->default_ref_list[list][0]);
+            if (   !sl->ref_list[list][index].parent
+                || (!FIELD_PICTURE(h) && (sl->ref_list[list][index].reference&3) != 3)) {
+                int i;
+                av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture, default is %d\n", h->default_ref_list[list][0].poc);
+                for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->last_pocs); i++)
+                    h->last_pocs[i] = INT_MIN;
+                if (h->default_ref_list[list][0].parent
+                    && !(!FIELD_PICTURE(h) && (h->default_ref_list[list][0].reference&3) != 3))
+                    sl->ref_list[list][index] = h->default_ref_list[list][0];
                 else
                     return -1;
             }
+            av_assert0(av_buffer_get_ref_count(sl->ref_list[list][index].parent->f->buf[0]) > 0);
         }
     }
 
@@ -340,20 +351,24 @@ int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 {
     int list, i, j;
-    for (list = 0; list < 2; list++) { //FIXME try list_count
+    for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
         for (i = 0; i < sl->ref_count[list]; i++) {
-            H264Picture *frame = &sl->ref_list[list][i];
-            H264Picture *field = &sl->ref_list[list][16 + 2 * i];
-            COPY_PICTURE(field, frame);
+            H264Ref *frame = &sl->ref_list[list][i];
+            H264Ref *field = &sl->ref_list[list][16 + 2 * i];
+
+            field[0] = *frame;
+
             for (j = 0; j < 3; j++)
-                field[0].f.linesize[j] <<= 1;
+                field[0].linesize[j] <<= 1;
             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
-            field[0].poc       = field[0].field_poc[0];
-            COPY_PICTURE(field + 1, field);
+            field[0].poc       = field[0].parent->field_poc[0];
+
+            field[1] = field[0];
+
             for (j = 0; j < 3; j++)
-                field[1].f.data[j] += frame->f.linesize[j];
+                field[1].data[j] += frame->parent->f->linesize[j];
             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
-            field[1].poc       = field[1].field_poc[1];
+            field[1].poc       = field[1].parent->field_poc[1];
 
             sl->luma_weight[16 + 2 * i][list][0] = sl->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][0] = sl->luma_weight[i][list][0];
             sl->luma_weight[16 + 2 * i][list][1] = sl->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][1] = sl->luma_weight[i][list][1];
@@ -482,11 +497,23 @@ void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
     }
     assert(h->long_ref_count == 0);
 
+    if (h->short_ref_count && !h->last_pic_for_ec.f->data[0]) {
+        ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
+        ff_h264_ref_picture(h, &h->last_pic_for_ec, h->short_ref[0]);
+    }
+
     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
         h->short_ref[i] = NULL;
     }
     h->short_ref_count = 0;
+
+    memset(h->default_ref_list, 0, sizeof(h->default_ref_list));
+    for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++) {
+        H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[i];
+        sl->list_count = sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
+        memset(sl->ref_list, 0, sizeof(sl->ref_list));
+    }
 }
 
 /**
@@ -500,7 +527,7 @@ static void print_short_term(H264Context *h)
         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
-                   i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f.data[0]);
+                   i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
         }
     }
 }
@@ -517,7 +544,7 @@ static void print_long_term(H264Context *h)
             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
             if (pic) {
                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
-                       i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f.data[0]);
+                       i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
             }
         }
     }
@@ -528,8 +555,11 @@ static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
     int i;
 
     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
-        if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode)
+        if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode) {
+            av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "MMCO opcode [%d, %d] at %d mismatches between slices\n",
+                   mmco1[i].opcode, mmco2[i].opcode, i);
             return -1;
+        }
     }
 
     return 0;
@@ -540,10 +570,8 @@ int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
     int mmco_index = 0, i = 0;
 
-    assert(h->long_ref_count + h->short_ref_count <= h->sps.ref_frame_count);
-
     if (h->short_ref_count &&
-        h->long_ref_count + h->short_ref_count == h->sps.ref_frame_count &&
+        h->long_ref_count + h->short_ref_count >= h->sps.ref_frame_count &&
         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
@@ -562,8 +590,8 @@ int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
                (mmco_index != h->mmco_index ||
                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
-               "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d, %d]\n",
-               mmco_index, h->mmco_index, i);
+               "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
+               mmco_index, h->mmco_index);
         return AVERROR_INVALIDDATA;
     }
     return 0;
@@ -572,6 +600,7 @@ int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
 {
     int i, av_uninit(j);
+    int pps_count;
     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
     H264Picture *av_uninit(pic);
 
@@ -592,7 +621,7 @@ int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
-                    av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: unref short failure\n");
+                    av_log(h->avctx, h->short_ref_count ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short failure\n");
                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
                 }
                 continue;
@@ -633,10 +662,21 @@ int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
                      * Report the problem and keep the pair where it is,
                      * and mark this field valid.
                      */
-            if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr)
+            if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
+                av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to short and long at the same time\n");
                 remove_short_at_index(h, 0);
+            }
 
             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
+                if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
+                    for(j=0; j<16; j++) {
+                        if(h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr) {
+                            remove_long(h, j, 0);
+                            av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to 2 long term references\n");
+                        }
+                    }
+                }
+                av_assert0(!h->cur_pic_ptr->long_ref);
                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
 
                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
@@ -664,6 +704,8 @@ int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
             h->frame_num  = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
             h->mmco_reset = 1;
             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
+            for (j = 0; j < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; j++)
+                h->last_pocs[j] = INT_MIN;
             break;
         default: assert(0);
         }
@@ -678,7 +720,7 @@ int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
          */
         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
             /* Just mark the second field valid */
-            h->cur_pic_ptr->reference = PICT_FRAME;
+            h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
                                            "assignment for second field "
@@ -702,8 +744,7 @@ int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
         }
     }
 
-    if (h->long_ref_count + h->short_ref_count -
-        (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) > h->sps.ref_frame_count) {
+    if (h->long_ref_count + h->short_ref_count > FFMAX(h->sps.ref_frame_count, 1)) {
 
         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
@@ -728,8 +769,32 @@ int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
         }
     }
 
+    for (i = 0; i<h->short_ref_count; i++) {
+        pic = h->short_ref[i];
+        if (pic->invalid_gap) {
+            int d = av_mod_uintp2(h->cur_pic_ptr->frame_num - pic->frame_num, h->sps.log2_max_frame_num);
+            if (d > h->sps.ref_frame_count)
+                remove_short(h, pic->frame_num, 0);
+        }
+    }
+
     print_short_term(h);
     print_long_term(h);
+
+    pps_count = 0;
+    for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->pps_buffers); i++)
+        pps_count += !!h->pps_buffers[i];
+
+    if (   err >= 0
+        && h->long_ref_count==0
+        && (h->short_ref_count<=2 || h->pps.ref_count[0] <= 1 && h->pps.ref_count[1] <= 1 && pps_count == 1)
+        && h->pps.ref_count[0]<=2 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) + (2*!h->has_recovery_point)
+        && h->cur_pic_ptr->f->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I){
+        h->cur_pic_ptr->recovered |= 1;
+        if(!h->avctx->has_b_frames)
+            h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_SEI;
+    }
+
     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
 }
 
@@ -737,7 +802,7 @@ int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
                                    int first_slice)
 {
     int i, ret;
-    MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
+    MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = mmco_temp;
     int mmco_index = 0;
 
     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
@@ -803,6 +868,7 @@ int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
     }
 
     if (first_slice && mmco_index != -1) {
+        memcpy(h->mmco, mmco_temp, sizeof(h->mmco));
         h->mmco_index = mmco_index;
     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
                (mmco_index != h->mmco_index ||