Merge commit '1d0feb5d1ac04d187b335f0e8d411c9f40b3a885'
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264.c
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... decoder
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 codec.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #define UNCHECKED_BITSTREAM_READER 1
29
30 #include "libavutil/imgutils.h"
31 #include "libavutil/opt.h"
32 #include "internal.h"
33 #include "cabac.h"
34 #include "cabac_functions.h"
35 #include "dsputil.h"
36 #include "avcodec.h"
37 #include "mpegvideo.h"
38 #include "h264.h"
39 #include "h264data.h"
40 #include "h264chroma.h"
41 #include "h264_mvpred.h"
42 #include "golomb.h"
43 #include "mathops.h"
44 #include "rectangle.h"
45 #include "svq3.h"
46 #include "thread.h"
47 #include "vdpau_internal.h"
48 #include "libavutil/avassert.h"
49
50 // #undef NDEBUG
51 #include <assert.h>
52
53 const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4] = { 256, 384, 512, 768 };
54
55 static const uint8_t rem6[QP_MAX_NUM + 1] = {
56     0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2,
57     3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5,
58     0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2,
59     3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5,
60     0, 1, 2, 3,
61 };
62
63 static const uint8_t div6[QP_MAX_NUM + 1] = {
64     0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3,  3,  3,
65     3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6,  6,  6,
66     7, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 10, 10, 10,
67    10,10,10,11,11,11,11,11,11,12,12,12,12,12,12,13,13,13, 13, 13, 13,
68    14,14,14,14,
69 };
70
71 static const enum AVPixelFormat hwaccel_pixfmt_list_h264_jpeg_420[] = {
72 #if CONFIG_H264_DXVA2_HWACCEL
73     AV_PIX_FMT_DXVA2_VLD,
74 #endif
75 #if CONFIG_H264_VAAPI_HWACCEL
76     AV_PIX_FMT_VAAPI_VLD,
77 #endif
78 #if CONFIG_H264_VDA_HWACCEL
79     AV_PIX_FMT_VDA_VLD,
80 #endif
81 #if CONFIG_H264_VDPAU_HWACCEL
82     AV_PIX_FMT_VDPAU,
83 #endif
84     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
85     AV_PIX_FMT_NONE
86 };
87
88 int avpriv_h264_has_num_reorder_frames(AVCodecContext *avctx)
89 {
90     H264Context *h = avctx->priv_data;
91     return h ? h->sps.num_reorder_frames : 0;
92 }
93
94 static void h264_er_decode_mb(void *opaque, int ref, int mv_dir, int mv_type,
95                               int (*mv)[2][4][2],
96                               int mb_x, int mb_y, int mb_intra, int mb_skipped)
97 {
98     H264Context    *h = opaque;
99     MpegEncContext *s = &h->s;
100
101     s->mb_x  = mb_x;
102     s->mb_y  = mb_y;
103     h->mb_xy = s->mb_x + s->mb_y * s->mb_stride;
104     memset(h->non_zero_count_cache, 0, sizeof(h->non_zero_count_cache));
105     av_assert1(ref >= 0);
106     /* FIXME: It is possible albeit uncommon that slice references
107      * differ between slices. We take the easy approach and ignore
108      * it for now. If this turns out to have any relevance in
109      * practice then correct remapping should be added. */
110     if (ref >= h->ref_count[0])
111         ref = 0;
112     if (!h->ref_list[0][ref].f.data[0]) {
113         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Reference not available for error concealing\n");
114         ref = 0;
115     }
116     if ((h->ref_list[0][ref].f.reference&3) != 3) {
117         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Reference invalid\n");
118         return;
119     }
120     fill_rectangle(&s->current_picture.f.ref_index[0][4 * h->mb_xy],
121                    2, 2, 2, ref, 1);
122     fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, ref, 1);
123     fill_rectangle(h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8,
124                    pack16to32((*mv)[0][0][0], (*mv)[0][0][1]), 4);
125     h->mb_mbaff =
126     h->mb_field_decoding_flag = 0;
127     ff_h264_hl_decode_mb(h);
128 }
129
130 /**
131  * Check if the top & left blocks are available if needed and
132  * change the dc mode so it only uses the available blocks.
133  */
134 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h)
135 {
136     MpegEncContext *const s     = &h->s;
137     static const int8_t top[12] = {
138         -1, 0, LEFT_DC_PRED, -1, -1, -1, -1, -1, 0
139     };
140     static const int8_t left[12] = {
141         0, -1, TOP_DC_PRED, 0, -1, -1, -1, 0, -1, DC_128_PRED
142     };
143     int i;
144
145     if (!(h->top_samples_available & 0x8000)) {
146         for (i = 0; i < 4; i++) {
147             int status = top[h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + i]];
148             if (status < 0) {
149                 av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
150                        "top block unavailable for requested intra4x4 mode %d at %d %d\n",
151                        status, s->mb_x, s->mb_y);
152                 return -1;
153             } else if (status) {
154                 h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + i] = status;
155             }
156         }
157     }
158
159     if ((h->left_samples_available & 0x8888) != 0x8888) {
160         static const int mask[4] = { 0x8000, 0x2000, 0x80, 0x20 };
161         for (i = 0; i < 4; i++)
162             if (!(h->left_samples_available & mask[i])) {
163                 int status = left[h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + 8 * i]];
164                 if (status < 0) {
165                     av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
166                            "left block unavailable for requested intra4x4 mode %d at %d %d\n",
167                            status, s->mb_x, s->mb_y);
168                     return -1;
169                 } else if (status) {
170                     h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[0] + 8 * i] = status;
171                 }
172             }
173     }
174
175     return 0;
176 } // FIXME cleanup like ff_h264_check_intra_pred_mode
177
178 /**
179  * Check if the top & left blocks are available if needed and
180  * change the dc mode so it only uses the available blocks.
181  */
182 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode, int is_chroma)
183 {
184     MpegEncContext *const s     = &h->s;
185     static const int8_t top[7]  = { LEFT_DC_PRED8x8, 1, -1, -1 };
186     static const int8_t left[7] = { TOP_DC_PRED8x8, -1, 2, -1, DC_128_PRED8x8 };
187
188     if (mode > 6U) {
189         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
190                "out of range intra chroma pred mode at %d %d\n",
191                s->mb_x, s->mb_y);
192         return -1;
193     }
194
195     if (!(h->top_samples_available & 0x8000)) {
196         mode = top[mode];
197         if (mode < 0) {
198             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
199                    "top block unavailable for requested intra mode at %d %d\n",
200                    s->mb_x, s->mb_y);
201             return -1;
202         }
203     }
204
205     if ((h->left_samples_available & 0x8080) != 0x8080) {
206         mode = left[mode];
207         if (is_chroma && (h->left_samples_available & 0x8080)) {
208             // mad cow disease mode, aka MBAFF + constrained_intra_pred
209             mode = ALZHEIMER_DC_L0T_PRED8x8 +
210                    (!(h->left_samples_available & 0x8000)) +
211                    2 * (mode == DC_128_PRED8x8);
212         }
213         if (mode < 0) {
214             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
215                    "left block unavailable for requested intra mode at %d %d\n",
216                    s->mb_x, s->mb_y);
217             return -1;
218         }
219     }
220
221     return mode;
222 }
223
224 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src,
225                                   int *dst_length, int *consumed, int length)
226 {
227     int i, si, di;
228     uint8_t *dst;
229     int bufidx;
230
231     // src[0]&0x80; // forbidden bit
232     h->nal_ref_idc   = src[0] >> 5;
233     h->nal_unit_type = src[0] & 0x1F;
234
235     src++;
236     length--;
237
238 #define STARTCODE_TEST                                                  \
239         if (i + 2 < length && src[i + 1] == 0 && src[i + 2] <= 3) {     \
240             if (src[i + 2] != 3) {                                      \
241                 /* startcode, so we must be past the end */             \
242                 length = i;                                             \
243             }                                                           \
244             break;                                                      \
245         }
246 #if HAVE_FAST_UNALIGNED
247 #define FIND_FIRST_ZERO                                                 \
248         if (i > 0 && !src[i])                                           \
249             i--;                                                        \
250         while (src[i])                                                  \
251             i++
252 #if HAVE_FAST_64BIT
253     for (i = 0; i + 1 < length; i += 9) {
254         if (!((~AV_RN64A(src + i) &
255                (AV_RN64A(src + i) - 0x0100010001000101ULL)) &
256               0x8000800080008080ULL))
257             continue;
258         FIND_FIRST_ZERO;
259         STARTCODE_TEST;
260         i -= 7;
261     }
262 #else
263     for (i = 0; i + 1 < length; i += 5) {
264         if (!((~AV_RN32A(src + i) &
265                (AV_RN32A(src + i) - 0x01000101U)) &
266               0x80008080U))
267             continue;
268         FIND_FIRST_ZERO;
269         STARTCODE_TEST;
270         i -= 3;
271     }
272 #endif
273 #else
274     for (i = 0; i + 1 < length; i += 2) {
275         if (src[i])
276             continue;
277         if (i > 0 && src[i - 1] == 0)
278             i--;
279         STARTCODE_TEST;
280     }
281 #endif
282
283     // use second escape buffer for inter data
284     bufidx = h->nal_unit_type == NAL_DPC ? 1 : 0;
285
286     si = h->rbsp_buffer_size[bufidx];
287     av_fast_padded_malloc(&h->rbsp_buffer[bufidx], &h->rbsp_buffer_size[bufidx], length+MAX_MBPAIR_SIZE);
288     dst = h->rbsp_buffer[bufidx];
289
290     if (dst == NULL)
291         return NULL;
292
293     if(i>=length-1){ //no escaped 0
294         *dst_length= length;
295         *consumed= length+1; //+1 for the header
296         if(h->s.avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_FAST){
297             return src;
298         }else{
299             memcpy(dst, src, length);
300             return dst;
301         }
302     }
303
304     memcpy(dst, src, i);
305     si = di = i;
306     while (si + 2 < length) {
307         // remove escapes (very rare 1:2^22)
308         if (src[si + 2] > 3) {
309             dst[di++] = src[si++];
310             dst[di++] = src[si++];
311         } else if (src[si] == 0 && src[si + 1] == 0) {
312             if (src[si + 2] == 3) { // escape
313                 dst[di++]  = 0;
314                 dst[di++]  = 0;
315                 si        += 3;
316                 continue;
317             } else // next start code
318                 goto nsc;
319         }
320
321         dst[di++] = src[si++];
322     }
323     while (si < length)
324         dst[di++] = src[si++];
325 nsc:
326
327     memset(dst + di, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
328
329     *dst_length = di;
330     *consumed   = si + 1; // +1 for the header
331     /* FIXME store exact number of bits in the getbitcontext
332      * (it is needed for decoding) */
333     return dst;
334 }
335
336 /**
337  * Identify the exact end of the bitstream
338  * @return the length of the trailing, or 0 if damaged
339  */
340 static int decode_rbsp_trailing(H264Context *h, const uint8_t *src)
341 {
342     int v = *src;
343     int r;
344
345     tprintf(h->s.avctx, "rbsp trailing %X\n", v);
346
347     for (r = 1; r < 9; r++) {
348         if (v & 1)
349             return r;
350         v >>= 1;
351     }
352     return 0;
353 }
354
355 static inline int get_lowest_part_list_y(H264Context *h, Picture *pic, int n,
356                                          int height, int y_offset, int list)
357 {
358     int raw_my        = h->mv_cache[list][scan8[n]][1];
359     int filter_height_down = (raw_my & 3) ? 3 : 0;
360     int full_my       = (raw_my >> 2) + y_offset;
361     int bottom        = full_my + filter_height_down + height;
362
363     av_assert2(height >= 0);
364
365     return FFMAX(0, bottom);
366 }
367
368 static inline void get_lowest_part_y(H264Context *h, int refs[2][48], int n,
369                                      int height, int y_offset, int list0,
370                                      int list1, int *nrefs)
371 {
372     MpegEncContext *const s = &h->s;
373     int my;
374
375     y_offset += 16 * (s->mb_y >> MB_FIELD);
376
377     if (list0) {
378         int ref_n    = h->ref_cache[0][scan8[n]];
379         Picture *ref = &h->ref_list[0][ref_n];
380
381         // Error resilience puts the current picture in the ref list.
382         // Don't try to wait on these as it will cause a deadlock.
383         // Fields can wait on each other, though.
384         if (ref->f.thread_opaque   != s->current_picture.f.thread_opaque ||
385             (ref->f.reference & 3) != s->picture_structure) {
386             my = get_lowest_part_list_y(h, ref, n, height, y_offset, 0);
387             if (refs[0][ref_n] < 0)
388                 nrefs[0] += 1;
389             refs[0][ref_n] = FFMAX(refs[0][ref_n], my);
390         }
391     }
392
393     if (list1) {
394         int ref_n    = h->ref_cache[1][scan8[n]];
395         Picture *ref = &h->ref_list[1][ref_n];
396
397         if (ref->f.thread_opaque   != s->current_picture.f.thread_opaque ||
398             (ref->f.reference & 3) != s->picture_structure) {
399             my = get_lowest_part_list_y(h, ref, n, height, y_offset, 1);
400             if (refs[1][ref_n] < 0)
401                 nrefs[1] += 1;
402             refs[1][ref_n] = FFMAX(refs[1][ref_n], my);
403         }
404     }
405 }
406
407 /**
408  * Wait until all reference frames are available for MC operations.
409  *
410  * @param h the H264 context
411  */
412 static void await_references(H264Context *h)
413 {
414     MpegEncContext *const s = &h->s;
415     const int mb_xy   = h->mb_xy;
416     const int mb_type = s->current_picture.f.mb_type[mb_xy];
417     int refs[2][48];
418     int nrefs[2] = { 0 };
419     int ref, list;
420
421     memset(refs, -1, sizeof(refs));
422
423     if (IS_16X16(mb_type)) {
424         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 16, 0,
425                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
426     } else if (IS_16X8(mb_type)) {
427         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 8, 0,
428                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
429         get_lowest_part_y(h, refs, 8, 8, 8,
430                           IS_DIR(mb_type, 1, 0), IS_DIR(mb_type, 1, 1), nrefs);
431     } else if (IS_8X16(mb_type)) {
432         get_lowest_part_y(h, refs, 0, 16, 0,
433                           IS_DIR(mb_type, 0, 0), IS_DIR(mb_type, 0, 1), nrefs);
434         get_lowest_part_y(h, refs, 4, 16, 0,
435                           IS_DIR(mb_type, 1, 0), IS_DIR(mb_type, 1, 1), nrefs);
436     } else {
437         int i;
438
439         av_assert2(IS_8X8(mb_type));
440
441         for (i = 0; i < 4; i++) {
442             const int sub_mb_type = h->sub_mb_type[i];
443             const int n           = 4 * i;
444             int y_offset          = (i & 2) << 2;
445
446             if (IS_SUB_8X8(sub_mb_type)) {
447                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 8, y_offset,
448                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
449                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
450                                   nrefs);
451             } else if (IS_SUB_8X4(sub_mb_type)) {
452                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 4, y_offset,
453                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
454                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
455                                   nrefs);
456                 get_lowest_part_y(h, refs, n + 2, 4, y_offset + 4,
457                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
458                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
459                                   nrefs);
460             } else if (IS_SUB_4X8(sub_mb_type)) {
461                 get_lowest_part_y(h, refs, n, 8, y_offset,
462                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
463                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
464                                   nrefs);
465                 get_lowest_part_y(h, refs, n + 1, 8, y_offset,
466                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
467                                   IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
468                                   nrefs);
469             } else {
470                 int j;
471                 av_assert2(IS_SUB_4X4(sub_mb_type));
472                 for (j = 0; j < 4; j++) {
473                     int sub_y_offset = y_offset + 2 * (j & 2);
474                     get_lowest_part_y(h, refs, n + j, 4, sub_y_offset,
475                                       IS_DIR(sub_mb_type, 0, 0),
476                                       IS_DIR(sub_mb_type, 0, 1),
477                                       nrefs);
478                 }
479             }
480         }
481     }
482
483     for (list = h->list_count - 1; list >= 0; list--)
484         for (ref = 0; ref < 48 && nrefs[list]; ref++) {
485             int row = refs[list][ref];
486             if (row >= 0) {
487                 Picture *ref_pic      = &h->ref_list[list][ref];
488                 int ref_field         = ref_pic->f.reference - 1;
489                 int ref_field_picture = ref_pic->field_picture;
490                 int pic_height        = 16 * s->mb_height >> ref_field_picture;
491
492                 row <<= MB_MBAFF;
493                 nrefs[list]--;
494
495                 if (!FIELD_PICTURE && ref_field_picture) { // frame referencing two fields
496                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
497                                              FFMIN((row >> 1) - !(row & 1),
498                                                    pic_height - 1),
499                                              1);
500                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
501                                              FFMIN((row >> 1), pic_height - 1),
502                                              0);
503                 } else if (FIELD_PICTURE && !ref_field_picture) { // field referencing one field of a frame
504                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
505                                              FFMIN(row * 2 + ref_field,
506                                                    pic_height - 1),
507                                              0);
508                 } else if (FIELD_PICTURE) {
509                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
510                                              FFMIN(row, pic_height - 1),
511                                              ref_field);
512                 } else {
513                     ff_thread_await_progress(&ref_pic->f,
514                                              FFMIN(row, pic_height - 1),
515                                              0);
516                 }
517             }
518         }
519 }
520
521 static av_always_inline void mc_dir_part(H264Context *h, Picture *pic,
522                                          int n, int square, int height,
523                                          int delta, int list,
524                                          uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
525                                          uint8_t *dest_cr,
526                                          int src_x_offset, int src_y_offset,
527                                          qpel_mc_func *qpix_op,
528                                          h264_chroma_mc_func chroma_op,
529                                          int pixel_shift, int chroma_idc)
530 {
531     MpegEncContext *const s = &h->s;
532     const int mx      = h->mv_cache[list][scan8[n]][0] + src_x_offset * 8;
533     int my            = h->mv_cache[list][scan8[n]][1] + src_y_offset * 8;
534     const int luma_xy = (mx & 3) + ((my & 3) << 2);
535     int offset        = ((mx >> 2) << pixel_shift) + (my >> 2) * h->mb_linesize;
536     uint8_t *src_y    = pic->f.data[0] + offset;
537     uint8_t *src_cb, *src_cr;
538     int extra_width  = h->emu_edge_width;
539     int extra_height = h->emu_edge_height;
540     int emu = 0;
541     const int full_mx    = mx >> 2;
542     const int full_my    = my >> 2;
543     const int pic_width  = 16 * s->mb_width;
544     const int pic_height = 16 * s->mb_height >> MB_FIELD;
545     int ysh;
546
547     if (mx & 7)
548         extra_width -= 3;
549     if (my & 7)
550         extra_height -= 3;
551
552     if (full_mx                <          0 - extra_width  ||
553         full_my                <          0 - extra_height ||
554         full_mx + 16 /*FIXME*/ > pic_width  + extra_width  ||
555         full_my + 16 /*FIXME*/ > pic_height + extra_height) {
556         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
557                                  src_y - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
558                                  h->mb_linesize,
559                                  16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/, full_mx - 2,
560                                  full_my - 2, pic_width, pic_height);
561         src_y = s->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
562         emu   = 1;
563     }
564
565     qpix_op[luma_xy](dest_y, src_y, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
566     if (!square)
567         qpix_op[luma_xy](dest_y + delta, src_y + delta, h->mb_linesize);
568
569     if (CONFIG_GRAY && s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)
570         return;
571
572     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
573         src_cb = pic->f.data[1] + offset;
574         if (emu) {
575             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
576                                      src_cb - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
577                                      h->mb_linesize,
578                                      16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/,
579                                      full_mx - 2, full_my - 2,
580                                      pic_width, pic_height);
581             src_cb = s->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
582         }
583         qpix_op[luma_xy](dest_cb, src_cb, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
584         if (!square)
585             qpix_op[luma_xy](dest_cb + delta, src_cb + delta, h->mb_linesize);
586
587         src_cr = pic->f.data[2] + offset;
588         if (emu) {
589             s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer,
590                                      src_cr - (2 << pixel_shift) - 2 * h->mb_linesize,
591                                      h->mb_linesize,
592                                      16 + 5, 16 + 5 /*FIXME*/,
593                                      full_mx - 2, full_my - 2,
594                                      pic_width, pic_height);
595             src_cr = s->edge_emu_buffer + (2 << pixel_shift) + 2 * h->mb_linesize;
596         }
597         qpix_op[luma_xy](dest_cr, src_cr, h->mb_linesize); // FIXME try variable height perhaps?
598         if (!square)
599             qpix_op[luma_xy](dest_cr + delta, src_cr + delta, h->mb_linesize);
600         return;
601     }
602
603     ysh = 3 - (chroma_idc == 2 /* yuv422 */);
604     if (chroma_idc == 1 /* yuv420 */ && MB_FIELD) {
605         // chroma offset when predicting from a field of opposite parity
606         my  += 2 * ((s->mb_y & 1) - (pic->f.reference - 1));
607         emu |= (my >> 3) < 0 || (my >> 3) + 8 >= (pic_height >> 1);
608     }
609
610     src_cb = pic->f.data[1] + ((mx >> 3) << pixel_shift) +
611              (my >> ysh) * h->mb_uvlinesize;
612     src_cr = pic->f.data[2] + ((mx >> 3) << pixel_shift) +
613              (my >> ysh) * h->mb_uvlinesize;
614
615     if (emu) {
616         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src_cb, h->mb_uvlinesize,
617                                  9, 8 * chroma_idc + 1, (mx >> 3), (my >> ysh),
618                                  pic_width >> 1, pic_height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */));
619         src_cb = s->edge_emu_buffer;
620     }
621     chroma_op(dest_cb, src_cb, h->mb_uvlinesize,
622               height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */),
623               mx & 7, (my << (chroma_idc == 2 /* yuv422 */)) & 7);
624
625     if (emu) {
626         s->vdsp.emulated_edge_mc(s->edge_emu_buffer, src_cr, h->mb_uvlinesize,
627                                  9, 8 * chroma_idc + 1, (mx >> 3), (my >> ysh),
628                                  pic_width >> 1, pic_height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */));
629         src_cr = s->edge_emu_buffer;
630     }
631     chroma_op(dest_cr, src_cr, h->mb_uvlinesize, height >> (chroma_idc == 1 /* yuv420 */),
632               mx & 7, (my << (chroma_idc == 2 /* yuv422 */)) & 7);
633 }
634
635 static av_always_inline void mc_part_std(H264Context *h, int n, int square,
636                                          int height, int delta,
637                                          uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
638                                          uint8_t *dest_cr,
639                                          int x_offset, int y_offset,
640                                          qpel_mc_func *qpix_put,
641                                          h264_chroma_mc_func chroma_put,
642                                          qpel_mc_func *qpix_avg,
643                                          h264_chroma_mc_func chroma_avg,
644                                          int list0, int list1,
645                                          int pixel_shift, int chroma_idc)
646 {
647     MpegEncContext *const s       = &h->s;
648     qpel_mc_func *qpix_op         = qpix_put;
649     h264_chroma_mc_func chroma_op = chroma_put;
650
651     dest_y += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
652     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
653         dest_cb += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
654         dest_cr += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
655     } else if (chroma_idc == 2 /* yuv422 */) {
656         dest_cb += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
657         dest_cr += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
658     } else { /* yuv420 */
659         dest_cb += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
660         dest_cr += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
661     }
662     x_offset += 8 * s->mb_x;
663     y_offset += 8 * (s->mb_y >> MB_FIELD);
664
665     if (list0) {
666         Picture *ref = &h->ref_list[0][h->ref_cache[0][scan8[n]]];
667         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, 0,
668                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
669                     qpix_op, chroma_op, pixel_shift, chroma_idc);
670
671         qpix_op   = qpix_avg;
672         chroma_op = chroma_avg;
673     }
674
675     if (list1) {
676         Picture *ref = &h->ref_list[1][h->ref_cache[1][scan8[n]]];
677         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, 1,
678                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
679                     qpix_op, chroma_op, pixel_shift, chroma_idc);
680     }
681 }
682
683 static av_always_inline void mc_part_weighted(H264Context *h, int n, int square,
684                                               int height, int delta,
685                                               uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
686                                               uint8_t *dest_cr,
687                                               int x_offset, int y_offset,
688                                               qpel_mc_func *qpix_put,
689                                               h264_chroma_mc_func chroma_put,
690                                               h264_weight_func luma_weight_op,
691                                               h264_weight_func chroma_weight_op,
692                                               h264_biweight_func luma_weight_avg,
693                                               h264_biweight_func chroma_weight_avg,
694                                               int list0, int list1,
695                                               int pixel_shift, int chroma_idc)
696 {
697     MpegEncContext *const s = &h->s;
698     int chroma_height;
699
700     dest_y += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
701     if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
702         chroma_height     = height;
703         chroma_weight_avg = luma_weight_avg;
704         chroma_weight_op  = luma_weight_op;
705         dest_cb += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
706         dest_cr += (2 * x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_linesize;
707     } else if (chroma_idc == 2 /* yuv422 */) {
708         chroma_height = height;
709         dest_cb      += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
710         dest_cr      += (x_offset << pixel_shift) + 2 * y_offset * h->mb_uvlinesize;
711     } else { /* yuv420 */
712         chroma_height = height >> 1;
713         dest_cb      += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
714         dest_cr      += (x_offset << pixel_shift) + y_offset * h->mb_uvlinesize;
715     }
716     x_offset += 8 * s->mb_x;
717     y_offset += 8 * (s->mb_y >> MB_FIELD);
718
719     if (list0 && list1) {
720         /* don't optimize for luma-only case, since B-frames usually
721          * use implicit weights => chroma too. */
722         uint8_t *tmp_cb = h->bipred_scratchpad;
723         uint8_t *tmp_cr = h->bipred_scratchpad + (16 << pixel_shift);
724         uint8_t *tmp_y  = h->bipred_scratchpad + 16 * h->mb_uvlinesize;
725         int refn0       = h->ref_cache[0][scan8[n]];
726         int refn1       = h->ref_cache[1][scan8[n]];
727
728         mc_dir_part(h, &h->ref_list[0][refn0], n, square, height, delta, 0,
729                     dest_y, dest_cb, dest_cr,
730                     x_offset, y_offset, qpix_put, chroma_put,
731                     pixel_shift, chroma_idc);
732         mc_dir_part(h, &h->ref_list[1][refn1], n, square, height, delta, 1,
733                     tmp_y, tmp_cb, tmp_cr,
734                     x_offset, y_offset, qpix_put, chroma_put,
735                     pixel_shift, chroma_idc);
736
737         if (h->use_weight == 2) {
738             int weight0 = h->implicit_weight[refn0][refn1][s->mb_y & 1];
739             int weight1 = 64 - weight0;
740             luma_weight_avg(dest_y, tmp_y, h->mb_linesize,
741                             height, 5, weight0, weight1, 0);
742             chroma_weight_avg(dest_cb, tmp_cb, h->mb_uvlinesize,
743                               chroma_height, 5, weight0, weight1, 0);
744             chroma_weight_avg(dest_cr, tmp_cr, h->mb_uvlinesize,
745                               chroma_height, 5, weight0, weight1, 0);
746         } else {
747             luma_weight_avg(dest_y, tmp_y, h->mb_linesize, height,
748                             h->luma_log2_weight_denom,
749                             h->luma_weight[refn0][0][0],
750                             h->luma_weight[refn1][1][0],
751                             h->luma_weight[refn0][0][1] +
752                             h->luma_weight[refn1][1][1]);
753             chroma_weight_avg(dest_cb, tmp_cb, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
754                               h->chroma_log2_weight_denom,
755                               h->chroma_weight[refn0][0][0][0],
756                               h->chroma_weight[refn1][1][0][0],
757                               h->chroma_weight[refn0][0][0][1] +
758                               h->chroma_weight[refn1][1][0][1]);
759             chroma_weight_avg(dest_cr, tmp_cr, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
760                               h->chroma_log2_weight_denom,
761                               h->chroma_weight[refn0][0][1][0],
762                               h->chroma_weight[refn1][1][1][0],
763                               h->chroma_weight[refn0][0][1][1] +
764                               h->chroma_weight[refn1][1][1][1]);
765         }
766     } else {
767         int list     = list1 ? 1 : 0;
768         int refn     = h->ref_cache[list][scan8[n]];
769         Picture *ref = &h->ref_list[list][refn];
770         mc_dir_part(h, ref, n, square, height, delta, list,
771                     dest_y, dest_cb, dest_cr, x_offset, y_offset,
772                     qpix_put, chroma_put, pixel_shift, chroma_idc);
773
774         luma_weight_op(dest_y, h->mb_linesize, height,
775                        h->luma_log2_weight_denom,
776                        h->luma_weight[refn][list][0],
777                        h->luma_weight[refn][list][1]);
778         if (h->use_weight_chroma) {
779             chroma_weight_op(dest_cb, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
780                              h->chroma_log2_weight_denom,
781                              h->chroma_weight[refn][list][0][0],
782                              h->chroma_weight[refn][list][0][1]);
783             chroma_weight_op(dest_cr, h->mb_uvlinesize, chroma_height,
784                              h->chroma_log2_weight_denom,
785                              h->chroma_weight[refn][list][1][0],
786                              h->chroma_weight[refn][list][1][1]);
787         }
788     }
789 }
790
791 static av_always_inline void prefetch_motion(H264Context *h, int list,
792                                              int pixel_shift, int chroma_idc)
793 {
794     /* fetch pixels for estimated mv 4 macroblocks ahead
795      * optimized for 64byte cache lines */
796     MpegEncContext *const s = &h->s;
797     const int refn = h->ref_cache[list][scan8[0]];
798     if (refn >= 0) {
799         const int mx  = (h->mv_cache[list][scan8[0]][0] >> 2) + 16 * s->mb_x + 8;
800         const int my  = (h->mv_cache[list][scan8[0]][1] >> 2) + 16 * s->mb_y;
801         uint8_t **src = h->ref_list[list][refn].f.data;
802         int off       = (mx << pixel_shift) +
803                         (my + (s->mb_x & 3) * 4) * h->mb_linesize +
804                         (64 << pixel_shift);
805         s->vdsp.prefetch(src[0] + off, s->linesize, 4);
806         if (chroma_idc == 3 /* yuv444 */) {
807             s->vdsp.prefetch(src[1] + off, s->linesize, 4);
808             s->vdsp.prefetch(src[2] + off, s->linesize, 4);
809         } else {
810             off= (((mx>>1)+64)<<pixel_shift) + ((my>>1) + (s->mb_x&7))*s->uvlinesize;
811             s->vdsp.prefetch(src[1] + off, src[2] - src[1], 2);
812         }
813     }
814 }
815
816 static void free_tables(H264Context *h, int free_rbsp)
817 {
818     int i;
819     H264Context *hx;
820
821     av_freep(&h->intra4x4_pred_mode);
822     av_freep(&h->chroma_pred_mode_table);
823     av_freep(&h->cbp_table);
824     av_freep(&h->mvd_table[0]);
825     av_freep(&h->mvd_table[1]);
826     av_freep(&h->direct_table);
827     av_freep(&h->non_zero_count);
828     av_freep(&h->slice_table_base);
829     h->slice_table = NULL;
830     av_freep(&h->list_counts);
831
832     av_freep(&h->mb2b_xy);
833     av_freep(&h->mb2br_xy);
834
835     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++) {
836         hx = h->thread_context[i];
837         if (!hx)
838             continue;
839         av_freep(&hx->top_borders[1]);
840         av_freep(&hx->top_borders[0]);
841         av_freep(&hx->bipred_scratchpad);
842         if (free_rbsp) {
843             av_freep(&hx->rbsp_buffer[1]);
844             av_freep(&hx->rbsp_buffer[0]);
845             hx->rbsp_buffer_size[0] = 0;
846             hx->rbsp_buffer_size[1] = 0;
847         }
848         if (i)
849             av_freep(&h->thread_context[i]);
850     }
851 }
852
853 static void init_dequant8_coeff_table(H264Context *h)
854 {
855     int i, j, q, x;
856     const int max_qp = 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
857
858     for (i = 0; i < 6; i++) {
859         h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[i];
860         for (j = 0; j < i; j++)
861             if (!memcmp(h->pps.scaling_matrix8[j], h->pps.scaling_matrix8[i],
862                         64 * sizeof(uint8_t))) {
863                 h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[j];
864                 break;
865             }
866         if (j < i)
867             continue;
868
869         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
870             int shift = div6[q];
871             int idx   = rem6[q];
872             for (x = 0; x < 64; x++)
873                 h->dequant8_coeff[i][q][(x >> 3) | ((x & 7) << 3)] =
874                     ((uint32_t)dequant8_coeff_init[idx][dequant8_coeff_init_scan[((x >> 1) & 12) | (x & 3)]] *
875                      h->pps.scaling_matrix8[i][x]) << shift;
876         }
877     }
878 }
879
880 static void init_dequant4_coeff_table(H264Context *h)
881 {
882     int i, j, q, x;
883     const int max_qp = 51 + 6 * (h->sps.bit_depth_luma - 8);
884     for (i = 0; i < 6; i++) {
885         h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[i];
886         for (j = 0; j < i; j++)
887             if (!memcmp(h->pps.scaling_matrix4[j], h->pps.scaling_matrix4[i],
888                         16 * sizeof(uint8_t))) {
889                 h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[j];
890                 break;
891             }
892         if (j < i)
893             continue;
894
895         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
896             int shift = div6[q] + 2;
897             int idx   = rem6[q];
898             for (x = 0; x < 16; x++)
899                 h->dequant4_coeff[i][q][(x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)] =
900                     ((uint32_t)dequant4_coeff_init[idx][(x & 1) + ((x >> 2) & 1)] *
901                      h->pps.scaling_matrix4[i][x]) << shift;
902         }
903     }
904 }
905
906 static void init_dequant_tables(H264Context *h)
907 {
908     int i, x;
909     init_dequant4_coeff_table(h);
910     if (h->pps.transform_8x8_mode)
911         init_dequant8_coeff_table(h);
912     if (h->sps.transform_bypass) {
913         for (i = 0; i < 6; i++)
914             for (x = 0; x < 16; x++)
915                 h->dequant4_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
916         if (h->pps.transform_8x8_mode)
917             for (i = 0; i < 6; i++)
918                 for (x = 0; x < 64; x++)
919                     h->dequant8_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
920     }
921 }
922
923 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h)
924 {
925     MpegEncContext *const s = &h->s;
926     const int big_mb_num    = s->mb_stride * (s->mb_height + 1);
927     const int row_mb_num    = 2*s->mb_stride*FFMAX(s->avctx->thread_count, 1);
928     int x, y;
929
930     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->intra4x4_pred_mode,
931                       row_mb_num * 8 * sizeof(uint8_t), fail)
932     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->non_zero_count,
933                       big_mb_num * 48 * sizeof(uint8_t), fail)
934     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->slice_table_base,
935                       (big_mb_num + s->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base), fail)
936     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->cbp_table,
937                       big_mb_num * sizeof(uint16_t), fail)
938     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->chroma_pred_mode_table,
939                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
940     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mvd_table[0],
941                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
942     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mvd_table[1],
943                       16 * row_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
944     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->direct_table,
945                       4 * big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
946     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->list_counts,
947                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
948
949     memset(h->slice_table_base, -1,
950            (big_mb_num + s->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base));
951     h->slice_table = h->slice_table_base + s->mb_stride * 2 + 1;
952
953     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mb2b_xy,
954                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
955     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->mb2br_xy,
956                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
957     for (y = 0; y < s->mb_height; y++)
958         for (x = 0; x < s->mb_width; x++) {
959             const int mb_xy = x + y * s->mb_stride;
960             const int b_xy  = 4 * x + 4 * y * h->b_stride;
961
962             h->mb2b_xy[mb_xy]  = b_xy;
963             h->mb2br_xy[mb_xy] = 8 * (FMO ? mb_xy : (mb_xy % (2 * s->mb_stride)));
964         }
965
966     if (!h->dequant4_coeff[0])
967         init_dequant_tables(h);
968
969     return 0;
970
971 fail:
972     free_tables(h, 1);
973     return -1;
974 }
975
976 /**
977  * Mimic alloc_tables(), but for every context thread.
978  */
979 static void clone_tables(H264Context *dst, H264Context *src, int i)
980 {
981     MpegEncContext *const s     = &src->s;
982     dst->intra4x4_pred_mode     = src->intra4x4_pred_mode + i * 8 * 2 * s->mb_stride;
983     dst->non_zero_count         = src->non_zero_count;
984     dst->slice_table            = src->slice_table;
985     dst->cbp_table              = src->cbp_table;
986     dst->mb2b_xy                = src->mb2b_xy;
987     dst->mb2br_xy               = src->mb2br_xy;
988     dst->chroma_pred_mode_table = src->chroma_pred_mode_table;
989     dst->mvd_table[0]           = src->mvd_table[0] + i * 8 * 2 * s->mb_stride;
990     dst->mvd_table[1]           = src->mvd_table[1] + i * 8 * 2 * s->mb_stride;
991     dst->direct_table           = src->direct_table;
992     dst->list_counts            = src->list_counts;
993     dst->bipred_scratchpad      = NULL;
994     ff_h264_pred_init(&dst->hpc, src->s.codec_id, src->sps.bit_depth_luma,
995                       src->sps.chroma_format_idc);
996 }
997
998 /**
999  * Init context
1000  * Allocate buffers which are not shared amongst multiple threads.
1001  */
1002 static int context_init(H264Context *h)
1003 {
1004     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->top_borders[0],
1005                       h->s.mb_width * 16 * 3 * sizeof(uint8_t) * 2, fail)
1006     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->s.avctx, h->top_borders[1],
1007                       h->s.mb_width * 16 * 3 * sizeof(uint8_t) * 2, fail)
1008
1009     h->ref_cache[0][scan8[5]  + 1] =
1010     h->ref_cache[0][scan8[7]  + 1] =
1011     h->ref_cache[0][scan8[13] + 1] =
1012     h->ref_cache[1][scan8[5]  + 1] =
1013     h->ref_cache[1][scan8[7]  + 1] =
1014     h->ref_cache[1][scan8[13] + 1] = PART_NOT_AVAILABLE;
1015
1016     h->s.er.decode_mb = h264_er_decode_mb;
1017     h->s.er.opaque    = h;
1018
1019     return 0;
1020
1021 fail:
1022     return -1; // free_tables will clean up for us
1023 }
1024
1025 static int decode_nal_units(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size,
1026                             int parse_extradata);
1027
1028 static av_cold void common_init(H264Context *h)
1029 {
1030     MpegEncContext *const s = &h->s;
1031
1032     s->width    = s->avctx->width;
1033     s->height   = s->avctx->height;
1034     s->codec_id = s->avctx->codec->id;
1035
1036     s->avctx->bits_per_raw_sample = 8;
1037     h->cur_chroma_format_idc = 1;
1038
1039     ff_h264dsp_init(&h->h264dsp, 8, 1);
1040     av_assert0(h->sps.bit_depth_chroma == 0);
1041     ff_h264chroma_init(&h->h264chroma, h->sps.bit_depth_chroma);
1042     ff_h264qpel_init(&h->h264qpel, 8);
1043     ff_h264_pred_init(&h->hpc, s->codec_id, 8, 1);
1044
1045     h->dequant_coeff_pps = -1;
1046     s->unrestricted_mv   = 1;
1047
1048     s->dsp.dct_bits = 16;
1049     /* needed so that IDCT permutation is known early */
1050     ff_dsputil_init(&s->dsp, s->avctx);
1051     ff_videodsp_init(&s->vdsp, 8);
1052
1053     memset(h->pps.scaling_matrix4, 16, 6 * 16 * sizeof(uint8_t));
1054     memset(h->pps.scaling_matrix8, 16, 2 * 64 * sizeof(uint8_t));
1055 }
1056
1057 int ff_h264_decode_extradata(H264Context *h, const uint8_t *buf, int size)
1058 {
1059     AVCodecContext *avctx = h->s.avctx;
1060
1061     if (!buf || size <= 0)
1062         return -1;
1063
1064     if (buf[0] == 1) {
1065         int i, cnt, nalsize;
1066         const unsigned char *p = buf;
1067
1068         h->is_avc = 1;
1069
1070         if (size < 7) {
1071             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "avcC too short\n");
1072             return -1;
1073         }
1074         /* sps and pps in the avcC always have length coded with 2 bytes,
1075          * so put a fake nal_length_size = 2 while parsing them */
1076         h->nal_length_size = 2;
1077         // Decode sps from avcC
1078         cnt = *(p + 5) & 0x1f; // Number of sps
1079         p  += 6;
1080         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1081             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
1082             if(nalsize > size - (p-buf))
1083                 return -1;
1084             if (decode_nal_units(h, p, nalsize, 1) < 0) {
1085                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1086                        "Decoding sps %d from avcC failed\n", i);
1087                 return -1;
1088             }
1089             p += nalsize;
1090         }
1091         // Decode pps from avcC
1092         cnt = *(p++); // Number of pps
1093         for (i = 0; i < cnt; i++) {
1094             nalsize = AV_RB16(p) + 2;
1095             if(nalsize > size - (p-buf))
1096                 return -1;
1097             if (decode_nal_units(h, p, nalsize, 1) < 0) {
1098                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1099                        "Decoding pps %d from avcC failed\n", i);
1100                 return -1;
1101             }
1102             p += nalsize;
1103         }
1104         // Now store right nal length size, that will be used to parse all other nals
1105         h->nal_length_size = (buf[4] & 0x03) + 1;
1106     } else {
1107         h->is_avc = 0;
1108         if (decode_nal_units(h, buf, size, 1) < 0)
1109             return -1;
1110     }
1111     return size;
1112 }
1113
1114 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1115 {
1116     H264Context *h = avctx->priv_data;
1117     MpegEncContext *const s = &h->s;
1118     int i;
1119
1120     ff_MPV_decode_defaults(s);
1121
1122     s->avctx = avctx;
1123     common_init(h);
1124
1125     s->out_format      = FMT_H264;
1126     s->workaround_bugs = avctx->workaround_bugs;
1127
1128     /* set defaults */
1129     // s->decode_mb = ff_h263_decode_mb;
1130     s->quarter_sample = 1;
1131     if (!avctx->has_b_frames)
1132         s->low_delay = 1;
1133
1134     avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
1135
1136     ff_h264_decode_init_vlc();
1137
1138     h->pixel_shift = 0;
1139     h->sps.bit_depth_luma = avctx->bits_per_raw_sample = 8;
1140
1141     h->thread_context[0] = h;
1142     h->outputed_poc      = h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1143     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
1144         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
1145     h->prev_poc_msb = 1 << 16;
1146     h->prev_frame_num = -1;
1147     h->x264_build   = -1;
1148     ff_h264_reset_sei(h);
1149     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1150         if (avctx->ticks_per_frame == 1) {
1151             if(s->avctx->time_base.den < INT_MAX/2) {
1152                 s->avctx->time_base.den *= 2;
1153             } else
1154                 s->avctx->time_base.num /= 2;
1155         }
1156         avctx->ticks_per_frame = 2;
1157     }
1158
1159     if (avctx->extradata_size > 0 && avctx->extradata &&
1160         ff_h264_decode_extradata(h, avctx->extradata, avctx->extradata_size) < 0) {
1161         ff_h264_free_context(h);
1162         return -1;
1163     }
1164
1165     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1166         s->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
1167         s->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
1168         s->low_delay           = 0;
1169     }
1170
1171     ff_init_cabac_states();
1172
1173     return 0;
1174 }
1175
1176 #define IN_RANGE(a, b, size) (((a) >= (b)) && ((a) < ((b) + (size))))
1177
1178 static void copy_picture_range(Picture **to, Picture **from, int count,
1179                                MpegEncContext *new_base,
1180                                MpegEncContext *old_base)
1181 {
1182     int i;
1183
1184     for (i = 0; i < count; i++) {
1185         assert((IN_RANGE(from[i], old_base, sizeof(*old_base)) ||
1186                 IN_RANGE(from[i], old_base->picture,
1187                          sizeof(Picture) * old_base->picture_count) ||
1188                 !from[i]));
1189         to[i] = REBASE_PICTURE(from[i], new_base, old_base);
1190     }
1191 }
1192
1193 static void copy_parameter_set(void **to, void **from, int count, int size)
1194 {
1195     int i;
1196
1197     for (i = 0; i < count; i++) {
1198         if (to[i] && !from[i])
1199             av_freep(&to[i]);
1200         else if (from[i] && !to[i])
1201             to[i] = av_malloc(size);
1202
1203         if (from[i])
1204             memcpy(to[i], from[i], size);
1205     }
1206 }
1207
1208 static int decode_init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
1209 {
1210     H264Context *h = avctx->priv_data;
1211
1212     if (!avctx->internal->is_copy)
1213         return 0;
1214     memset(h->sps_buffers, 0, sizeof(h->sps_buffers));
1215     memset(h->pps_buffers, 0, sizeof(h->pps_buffers));
1216
1217     h->s.context_initialized = 0;
1218
1219     return 0;
1220 }
1221
1222 #define copy_fields(to, from, start_field, end_field)                   \
1223     memcpy(&to->start_field, &from->start_field,                        \
1224            (char *)&to->end_field - (char *)&to->start_field)
1225
1226 static int h264_slice_header_init(H264Context *, int);
1227
1228 static int h264_set_parameter_from_sps(H264Context *h);
1229
1230 static int decode_update_thread_context(AVCodecContext *dst,
1231                                         const AVCodecContext *src)
1232 {
1233     H264Context *h = dst->priv_data, *h1 = src->priv_data;
1234     MpegEncContext *const s = &h->s, *const s1 = &h1->s;
1235     int inited = s->context_initialized, err;
1236     int i;
1237
1238     if (dst == src)
1239         return 0;
1240
1241     if (inited &&
1242         (s->width      != s1->width      ||
1243          s->height     != s1->height     ||
1244          s->mb_width   != s1->mb_width   ||
1245          s->mb_height  != s1->mb_height  ||
1246          h->sps.bit_depth_luma    != h1->sps.bit_depth_luma    ||
1247          h->sps.chroma_format_idc != h1->sps.chroma_format_idc ||
1248          h->sps.colorspace        != h1->sps.colorspace)) {
1249
1250         av_freep(&h->bipred_scratchpad);
1251
1252         s->width     = s1->width;
1253         s->height    = s1->height;
1254         s->mb_height = s1->mb_height;
1255         h->b_stride  = h1->b_stride;
1256         // SPS/PPS
1257         copy_parameter_set((void **)h->sps_buffers, (void **)h1->sps_buffers,
1258                         MAX_SPS_COUNT, sizeof(SPS));
1259         h->sps = h1->sps;
1260         copy_parameter_set((void **)h->pps_buffers, (void **)h1->pps_buffers,
1261                         MAX_PPS_COUNT, sizeof(PPS));
1262         h->pps = h1->pps;
1263
1264         if ((err = h264_slice_header_init(h, 1)) < 0) {
1265             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "h264_slice_header_init() failed");
1266             return err;
1267         }
1268         h->context_reinitialized = 1;
1269
1270         h264_set_parameter_from_sps(h);
1271         //Note we set context_reinitialized which will cause h264_set_parameter_from_sps to be reexecuted
1272         h->cur_chroma_format_idc = h1->cur_chroma_format_idc;
1273     }
1274     /* update linesize on resize for h264. The h264 decoder doesn't
1275      * necessarily call ff_MPV_frame_start in the new thread */
1276     s->linesize   = s1->linesize;
1277     s->uvlinesize = s1->uvlinesize;
1278
1279     /* copy block_offset since frame_start may not be called */
1280     memcpy(h->block_offset, h1->block_offset, sizeof(h->block_offset));
1281
1282     err = ff_mpeg_update_thread_context(dst, src);
1283     if (err)
1284         return err;
1285
1286     if (!inited) {
1287         for (i = 0; i < MAX_SPS_COUNT; i++)
1288             av_freep(h->sps_buffers + i);
1289
1290         for (i = 0; i < MAX_PPS_COUNT; i++)
1291             av_freep(h->pps_buffers + i);
1292
1293         // copy all fields after MpegEnc, except mb
1294         memcpy(&h->s + 1, &h1->s + 1,
1295                offsetof(H264Context, mb) - sizeof(MpegEncContext));
1296         av_assert0(&h->cabac == &h->mb_padding + 1);
1297         memcpy(&h->cabac, &h1->cabac,
1298                sizeof(H264Context) - offsetof(H264Context, cabac));
1299         memset(h->sps_buffers, 0, sizeof(h->sps_buffers));
1300         memset(h->pps_buffers, 0, sizeof(h->pps_buffers));
1301
1302         if (s1->context_initialized) {
1303         if (ff_h264_alloc_tables(h) < 0) {
1304             av_log(dst, AV_LOG_ERROR, "Could not allocate memory for h264\n");
1305             return AVERROR(ENOMEM);
1306         }
1307         context_init(h);
1308
1309         }
1310
1311         for (i = 0; i < 2; i++) {
1312             h->rbsp_buffer[i]      = NULL;
1313             h->rbsp_buffer_size[i] = 0;
1314         }
1315         h->bipred_scratchpad = NULL;
1316
1317         h->thread_context[0] = h;
1318     }
1319
1320     /* frame_start may not be called for the next thread (if it's decoding
1321      * a bottom field) so this has to be allocated here */
1322     if (!h->bipred_scratchpad && s->linesize)
1323         h->bipred_scratchpad = av_malloc(16 * 6 * s->linesize);
1324
1325     // extradata/NAL handling
1326     h->is_avc = h1->is_avc;
1327
1328     // SPS/PPS
1329     copy_parameter_set((void **)h->sps_buffers, (void **)h1->sps_buffers,
1330                        MAX_SPS_COUNT, sizeof(SPS));
1331     h->sps = h1->sps;
1332     copy_parameter_set((void **)h->pps_buffers, (void **)h1->pps_buffers,
1333                        MAX_PPS_COUNT, sizeof(PPS));
1334     h->pps = h1->pps;
1335
1336     // Dequantization matrices
1337     // FIXME these are big - can they be only copied when PPS changes?
1338     copy_fields(h, h1, dequant4_buffer, dequant4_coeff);
1339
1340     for (i = 0; i < 6; i++)
1341         h->dequant4_coeff[i] = h->dequant4_buffer[0] +
1342                                (h1->dequant4_coeff[i] - h1->dequant4_buffer[0]);
1343
1344     for (i = 0; i < 6; i++)
1345         h->dequant8_coeff[i] = h->dequant8_buffer[0] +
1346                                (h1->dequant8_coeff[i] - h1->dequant8_buffer[0]);
1347
1348     h->dequant_coeff_pps = h1->dequant_coeff_pps;
1349
1350     // POC timing
1351     copy_fields(h, h1, poc_lsb, redundant_pic_count);
1352
1353     // reference lists
1354     copy_fields(h, h1, ref_count, list_count);
1355     copy_fields(h, h1, ref2frm, intra_gb);
1356     copy_fields(h, h1, short_ref, cabac_init_idc);
1357
1358     copy_picture_range(h->short_ref, h1->short_ref, 32, s, s1);
1359     copy_picture_range(h->long_ref, h1->long_ref, 32, s, s1);
1360     copy_picture_range(h->delayed_pic, h1->delayed_pic,
1361                        MAX_DELAYED_PIC_COUNT + 2, s, s1);
1362
1363     h->last_slice_type = h1->last_slice_type;
1364     h->sync            = h1->sync;
1365
1366     if (!s->current_picture_ptr)
1367         return 0;
1368
1369     if (!s->droppable) {
1370         err = ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index);
1371         h->prev_poc_msb = h->poc_msb;
1372         h->prev_poc_lsb = h->poc_lsb;
1373     }
1374     h->prev_frame_num_offset = h->frame_num_offset;
1375     h->prev_frame_num        = h->frame_num;
1376     h->outputed_poc          = h->next_outputed_poc;
1377
1378     return err;
1379 }
1380
1381 int ff_h264_frame_start(H264Context *h)
1382 {
1383     MpegEncContext *const s = &h->s;
1384     int i;
1385     const int pixel_shift = h->pixel_shift;
1386     int c[4] = {
1387         1<<(h->sps.bit_depth_luma-1),
1388         1<<(h->sps.bit_depth_chroma-1),
1389         1<<(h->sps.bit_depth_chroma-1),
1390         -1
1391     };
1392
1393     if (ff_MPV_frame_start(s, s->avctx) < 0)
1394         return -1;
1395     if(!h->sync)
1396         avpriv_color_frame(&h->s.current_picture_ptr->f, c);
1397
1398     ff_mpeg_er_frame_start(s);
1399     /*
1400      * ff_MPV_frame_start uses pict_type to derive key_frame.
1401      * This is incorrect for H.264; IDR markings must be used.
1402      * Zero here; IDR markings per slice in frame or fields are ORed in later.
1403      * See decode_nal_units().
1404      */
1405     s->current_picture_ptr->f.key_frame = 0;
1406     s->current_picture_ptr->sync        = 0;
1407     s->current_picture_ptr->mmco_reset  = 0;
1408
1409     assert(s->linesize && s->uvlinesize);
1410
1411     for (i = 0; i < 16; i++) {
1412         h->block_offset[i]           = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 4 * s->linesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1413         h->block_offset[48 + i]      = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 8 * s->linesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1414     }
1415     for (i = 0; i < 16; i++) {
1416         h->block_offset[16 + i]      =
1417         h->block_offset[32 + i]      = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 4 * s->uvlinesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1418         h->block_offset[48 + 16 + i] =
1419         h->block_offset[48 + 32 + i] = (4 * ((scan8[i] - scan8[0]) & 7) << pixel_shift) + 8 * s->uvlinesize * ((scan8[i] - scan8[0]) >> 3);
1420     }
1421
1422     /* can't be in alloc_tables because linesize isn't known there.
1423      * FIXME: redo bipred weight to not require extra buffer? */
1424     for (i = 0; i < s->slice_context_count; i++)
1425         if (h->thread_context[i] && !h->thread_context[i]->bipred_scratchpad)
1426             h->thread_context[i]->bipred_scratchpad = av_malloc(16 * 6 * s->linesize);
1427
1428     /* Some macroblocks can be accessed before they're available in case
1429      * of lost slices, MBAFF or threading. */
1430     memset(h->slice_table, -1,
1431            (s->mb_height * s->mb_stride - 1) * sizeof(*h->slice_table));
1432
1433     // s->decode = (s->flags & CODEC_FLAG_PSNR) || !s->encoding ||
1434     //             s->current_picture.f.reference /* || h->contains_intra */ || 1;
1435
1436     /* We mark the current picture as non-reference after allocating it, so
1437      * that if we break out due to an error it can be released automatically
1438      * in the next ff_MPV_frame_start().
1439      * SVQ3 as well as most other codecs have only last/next/current and thus
1440      * get released even with set reference, besides SVQ3 and others do not
1441      * mark frames as reference later "naturally". */
1442     if (s->codec_id != AV_CODEC_ID_SVQ3)
1443         s->current_picture_ptr->f.reference = 0;
1444
1445     s->current_picture_ptr->field_poc[0]     =
1446         s->current_picture_ptr->field_poc[1] = INT_MAX;
1447
1448     h->next_output_pic = NULL;
1449
1450     assert(s->current_picture_ptr->long_ref == 0);
1451
1452     return 0;
1453 }
1454
1455 /**
1456  * Run setup operations that must be run after slice header decoding.
1457  * This includes finding the next displayed frame.
1458  *
1459  * @param h h264 master context
1460  * @param setup_finished enough NALs have been read that we can call
1461  * ff_thread_finish_setup()
1462  */
1463 static void decode_postinit(H264Context *h, int setup_finished)
1464 {
1465     MpegEncContext *const s = &h->s;
1466     Picture *out = s->current_picture_ptr;
1467     Picture *cur = s->current_picture_ptr;
1468     int i, pics, out_of_order, out_idx;
1469
1470     s->current_picture_ptr->f.qscale_type = FF_QSCALE_TYPE_H264;
1471     s->current_picture_ptr->f.pict_type   = s->pict_type;
1472
1473     if (h->next_output_pic)
1474         return;
1475
1476     if (cur->field_poc[0] == INT_MAX || cur->field_poc[1] == INT_MAX) {
1477         /* FIXME: if we have two PAFF fields in one packet, we can't start
1478          * the next thread here. If we have one field per packet, we can.
1479          * The check in decode_nal_units() is not good enough to find this
1480          * yet, so we assume the worst for now. */
1481         // if (setup_finished)
1482         //    ff_thread_finish_setup(s->avctx);
1483         return;
1484     }
1485
1486     cur->f.interlaced_frame = 0;
1487     cur->f.repeat_pict      = 0;
1488
1489     /* Signal interlacing information externally. */
1490     /* Prioritize picture timing SEI information over used
1491      * decoding process if it exists. */
1492
1493     if (h->sps.pic_struct_present_flag) {
1494         switch (h->sei_pic_struct) {
1495         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME:
1496             break;
1497         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_FIELD:
1498         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_FIELD:
1499             cur->f.interlaced_frame = 1;
1500             break;
1501         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM:
1502         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP:
1503             if (FIELD_OR_MBAFF_PICTURE)
1504                 cur->f.interlaced_frame = 1;
1505             else
1506                 // try to flag soft telecine progressive
1507                 cur->f.interlaced_frame = h->prev_interlaced_frame;
1508             break;
1509         case SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP:
1510         case SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM:
1511             /* Signal the possibility of telecined film externally
1512              * (pic_struct 5,6). From these hints, let the applications
1513              * decide if they apply deinterlacing. */
1514             cur->f.repeat_pict = 1;
1515             break;
1516         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING:
1517             cur->f.repeat_pict = 2;
1518             break;
1519         case SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING:
1520             cur->f.repeat_pict = 4;
1521             break;
1522         }
1523
1524         if ((h->sei_ct_type & 3) &&
1525             h->sei_pic_struct <= SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP)
1526             cur->f.interlaced_frame = (h->sei_ct_type & (1 << 1)) != 0;
1527     } else {
1528         /* Derive interlacing flag from used decoding process. */
1529         cur->f.interlaced_frame = FIELD_OR_MBAFF_PICTURE;
1530     }
1531     h->prev_interlaced_frame = cur->f.interlaced_frame;
1532
1533     if (cur->field_poc[0] != cur->field_poc[1]) {
1534         /* Derive top_field_first from field pocs. */
1535         cur->f.top_field_first = cur->field_poc[0] < cur->field_poc[1];
1536     } else {
1537         if (cur->f.interlaced_frame || h->sps.pic_struct_present_flag) {
1538             /* Use picture timing SEI information. Even if it is a
1539              * information of a past frame, better than nothing. */
1540             if (h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM ||
1541                 h->sei_pic_struct == SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP)
1542                 cur->f.top_field_first = 1;
1543             else
1544                 cur->f.top_field_first = 0;
1545         } else {
1546             /* Most likely progressive */
1547             cur->f.top_field_first = 0;
1548         }
1549     }
1550
1551     cur->mmco_reset = h->mmco_reset;
1552     h->mmco_reset = 0;
1553     // FIXME do something with unavailable reference frames
1554
1555     /* Sort B-frames into display order */
1556
1557     if (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
1558         s->avctx->has_b_frames < h->sps.num_reorder_frames) {
1559         s->avctx->has_b_frames = h->sps.num_reorder_frames;
1560         s->low_delay           = 0;
1561     }
1562
1563     if (s->avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT &&
1564         !h->sps.bitstream_restriction_flag) {
1565         s->avctx->has_b_frames = MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1;
1566         s->low_delay           = 0;
1567     }
1568
1569     for (i = 0; 1; i++) {
1570         if(i == MAX_DELAYED_PIC_COUNT || cur->poc < h->last_pocs[i]){
1571             if(i)
1572                 h->last_pocs[i-1] = cur->poc;
1573             break;
1574         } else if(i) {
1575             h->last_pocs[i-1]= h->last_pocs[i];
1576         }
1577     }
1578     out_of_order = MAX_DELAYED_PIC_COUNT - i;
1579     if(   cur->f.pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B
1580        || (h->last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT-2] > INT_MIN && h->last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT-1] - h->last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT-2] > 2))
1581         out_of_order = FFMAX(out_of_order, 1);
1582     if (out_of_order == MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
1583         av_log(s->avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Invalid POC %d<%d\n", cur->poc, h->last_pocs[0]);
1584         for (i = 1; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
1585             h->last_pocs[i] = INT_MIN;
1586         h->last_pocs[0] = cur->poc;
1587         cur->mmco_reset = 1;
1588     } else if(s->avctx->has_b_frames < out_of_order && !h->sps.bitstream_restriction_flag){
1589         av_log(s->avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Increasing reorder buffer to %d\n", out_of_order);
1590         s->avctx->has_b_frames = out_of_order;
1591         s->low_delay = 0;
1592     }
1593
1594     pics = 0;
1595     while (h->delayed_pic[pics])
1596         pics++;
1597
1598     av_assert0(pics <= MAX_DELAYED_PIC_COUNT);
1599
1600     h->delayed_pic[pics++] = cur;
1601     if (cur->f.reference == 0)
1602         cur->f.reference = DELAYED_PIC_REF;
1603
1604     out = h->delayed_pic[0];
1605     out_idx = 0;
1606     for (i = 1; h->delayed_pic[i] &&
1607                 !h->delayed_pic[i]->f.key_frame &&
1608                 !h->delayed_pic[i]->mmco_reset;
1609          i++)
1610         if (h->delayed_pic[i]->poc < out->poc) {
1611             out     = h->delayed_pic[i];
1612             out_idx = i;
1613         }
1614     if (s->avctx->has_b_frames == 0 &&
1615         (h->delayed_pic[0]->f.key_frame || h->delayed_pic[0]->mmco_reset))
1616         h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1617     out_of_order = out->poc < h->next_outputed_poc;
1618
1619     if (out_of_order || pics > s->avctx->has_b_frames) {
1620         out->f.reference &= ~DELAYED_PIC_REF;
1621         // for frame threading, the owner must be the second field's thread or
1622         // else the first thread can release the picture and reuse it unsafely
1623         out->owner2       = s;
1624         for (i = out_idx; h->delayed_pic[i]; i++)
1625             h->delayed_pic[i] = h->delayed_pic[i + 1];
1626     }
1627     if (!out_of_order && pics > s->avctx->has_b_frames) {
1628         h->next_output_pic = out;
1629         if (out_idx == 0 && h->delayed_pic[0] && (h->delayed_pic[0]->f.key_frame || h->delayed_pic[0]->mmco_reset)) {
1630             h->next_outputed_poc = INT_MIN;
1631         } else
1632             h->next_outputed_poc = out->poc;
1633     } else {
1634         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no picture %s\n", out_of_order ? "ooo" : "");
1635     }
1636
1637     if (h->next_output_pic && h->next_output_pic->sync) {
1638         h->sync |= 2;
1639     }
1640
1641     if (setup_finished)
1642         ff_thread_finish_setup(s->avctx);
1643 }
1644
1645 static av_always_inline void backup_mb_border(H264Context *h, uint8_t *src_y,
1646                                               uint8_t *src_cb, uint8_t *src_cr,
1647                                               int linesize, int uvlinesize,
1648                                               int simple)
1649 {
1650     MpegEncContext *const s = &h->s;
1651     uint8_t *top_border;
1652     int top_idx = 1;
1653     const int pixel_shift = h->pixel_shift;
1654     int chroma444 = CHROMA444;
1655     int chroma422 = CHROMA422;
1656
1657     src_y  -= linesize;
1658     src_cb -= uvlinesize;
1659     src_cr -= uvlinesize;
1660
1661     if (!simple && FRAME_MBAFF) {
1662         if (s->mb_y & 1) {
1663             if (!MB_MBAFF) {
1664                 top_border = h->top_borders[0][s->mb_x];
1665                 AV_COPY128(top_border, src_y + 15 * linesize);
1666                 if (pixel_shift)
1667                     AV_COPY128(top_border + 16, src_y + 15 * linesize + 16);
1668                 if (simple || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
1669                     if (chroma444) {
1670                         if (pixel_shift) {
1671                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 15 * uvlinesize);
1672                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cb + 15 * uvlinesize + 16);
1673                             AV_COPY128(top_border + 64, src_cr + 15 * uvlinesize);
1674                             AV_COPY128(top_border + 80, src_cr + 15 * uvlinesize + 16);
1675                         } else {
1676                             AV_COPY128(top_border + 16, src_cb + 15 * uvlinesize);
1677                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cr + 15 * uvlinesize);
1678                         }
1679                     } else if (chroma422) {
1680                         if (pixel_shift) {
1681                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 15 * uvlinesize);
1682                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 15 * uvlinesize);
1683                         } else {
1684                             AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 15 * uvlinesize);
1685                             AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 15 * uvlinesize);
1686                         }
1687                     } else {
1688                         if (pixel_shift) {
1689                             AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 7 * uvlinesize);
1690                             AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 7 * uvlinesize);
1691                         } else {
1692                             AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 7 * uvlinesize);
1693                             AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 7 * uvlinesize);
1694                         }
1695                     }
1696                 }
1697             }
1698         } else if (MB_MBAFF) {
1699             top_idx = 0;
1700         } else
1701             return;
1702     }
1703
1704     top_border = h->top_borders[top_idx][s->mb_x];
1705     /* There are two lines saved, the line above the top macroblock
1706      * of a pair, and the line above the bottom macroblock. */
1707     AV_COPY128(top_border, src_y + 16 * linesize);
1708     if (pixel_shift)
1709         AV_COPY128(top_border + 16, src_y + 16 * linesize + 16);
1710
1711     if (simple || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
1712         if (chroma444) {
1713             if (pixel_shift) {
1714                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 16 * linesize);
1715                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cb + 16 * linesize + 16);
1716                 AV_COPY128(top_border + 64, src_cr + 16 * linesize);
1717                 AV_COPY128(top_border + 80, src_cr + 16 * linesize + 16);
1718             } else {
1719                 AV_COPY128(top_border + 16, src_cb + 16 * linesize);
1720                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cr + 16 * linesize);
1721             }
1722         } else if (chroma422) {
1723             if (pixel_shift) {
1724                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 16 * uvlinesize);
1725                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 16 * uvlinesize);
1726             } else {
1727                 AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 16 * uvlinesize);
1728                 AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 16 * uvlinesize);
1729             }
1730         } else {
1731             if (pixel_shift) {
1732                 AV_COPY128(top_border + 32, src_cb + 8 * uvlinesize);
1733                 AV_COPY128(top_border + 48, src_cr + 8 * uvlinesize);
1734             } else {
1735                 AV_COPY64(top_border + 16, src_cb + 8 * uvlinesize);
1736                 AV_COPY64(top_border + 24, src_cr + 8 * uvlinesize);
1737             }
1738         }
1739     }
1740 }
1741
1742 static av_always_inline void xchg_mb_border(H264Context *h, uint8_t *src_y,
1743                                             uint8_t *src_cb, uint8_t *src_cr,
1744                                             int linesize, int uvlinesize,
1745                                             int xchg, int chroma444,
1746                                             int simple, int pixel_shift)
1747 {
1748     MpegEncContext *const s = &h->s;
1749     int deblock_topleft;
1750     int deblock_top;
1751     int top_idx = 1;
1752     uint8_t *top_border_m1;
1753     uint8_t *top_border;
1754
1755     if (!simple && FRAME_MBAFF) {
1756         if (s->mb_y & 1) {
1757             if (!MB_MBAFF)
1758                 return;
1759         } else {
1760             top_idx = MB_MBAFF ? 0 : 1;
1761         }
1762     }
1763
1764     if (h->deblocking_filter == 2) {
1765         deblock_topleft = h->slice_table[h->mb_xy - 1 - s->mb_stride] == h->slice_num;
1766         deblock_top     = h->top_type;
1767     } else {
1768         deblock_topleft = (s->mb_x > 0);
1769         deblock_top     = (s->mb_y > !!MB_FIELD);
1770     }
1771
1772     src_y  -= linesize   + 1 + pixel_shift;
1773     src_cb -= uvlinesize + 1 + pixel_shift;
1774     src_cr -= uvlinesize + 1 + pixel_shift;
1775
1776     top_border_m1 = h->top_borders[top_idx][s->mb_x - 1];
1777     top_border    = h->top_borders[top_idx][s->mb_x];
1778
1779 #define XCHG(a, b, xchg)                        \
1780     if (pixel_shift) {                          \
1781         if (xchg) {                             \
1782             AV_SWAP64(b + 0, a + 0);            \
1783             AV_SWAP64(b + 8, a + 8);            \
1784         } else {                                \
1785             AV_COPY128(b, a);                   \
1786         }                                       \
1787     } else if (xchg)                            \
1788         AV_SWAP64(b, a);                        \
1789     else                                        \
1790         AV_COPY64(b, a);
1791
1792     if (deblock_top) {
1793         if (deblock_topleft) {
1794             XCHG(top_border_m1 + (8 << pixel_shift),
1795                  src_y - (7 << pixel_shift), 1);
1796         }
1797         XCHG(top_border + (0 << pixel_shift), src_y + (1 << pixel_shift), xchg);
1798         XCHG(top_border + (8 << pixel_shift), src_y + (9 << pixel_shift), 1);
1799         if (s->mb_x + 1 < s->mb_width) {
1800             XCHG(h->top_borders[top_idx][s->mb_x + 1],
1801                  src_y + (17 << pixel_shift), 1);
1802         }
1803     }
1804     if (simple || !CONFIG_GRAY || !(s->flags & CODEC_FLAG_GRAY)) {
1805         if (chroma444) {
1806             if (deblock_topleft) {
1807                 XCHG(top_border_m1 + (24 << pixel_shift), src_cb - (7 << pixel_shift), 1);
1808                 XCHG(top_border_m1 + (40 << pixel_shift), src_cr - (7 << pixel_shift), 1);
1809             }
1810             XCHG(top_border + (16 << pixel_shift), src_cb + (1 << pixel_shift), xchg);
1811             XCHG(top_border + (24 << pixel_shift), src_cb + (9 << pixel_shift), 1);
1812             XCHG(top_border + (32 << pixel_shift), src_cr + (1 << pixel_shift), xchg);
1813             XCHG(top_border + (40 << pixel_shift), src_cr + (9 << pixel_shift), 1);
1814             if (s->mb_x + 1 < s->mb_width) {
1815                 XCHG(h->top_borders[top_idx][s->mb_x + 1] + (16 << pixel_shift), src_cb + (17 << pixel_shift), 1);
1816                 XCHG(h->top_borders[top_idx][s->mb_x + 1] + (32 << pixel_shift), src_cr + (17 << pixel_shift), 1);
1817             }
1818         } else {
1819             if (deblock_top) {
1820                 if (deblock_topleft) {
1821                     XCHG(top_border_m1 + (16 << pixel_shift), src_cb - (7 << pixel_shift), 1);
1822                     XCHG(top_border_m1 + (24 << pixel_shift), src_cr - (7 << pixel_shift), 1);
1823                 }
1824                 XCHG(top_border + (16 << pixel_shift), src_cb + 1 + pixel_shift, 1);
1825                 XCHG(top_border + (24 << pixel_shift), src_cr + 1 + pixel_shift, 1);
1826             }
1827         }
1828     }
1829 }
1830
1831 static av_always_inline int dctcoef_get(int16_t *mb, int high_bit_depth,
1832                                         int index)
1833 {
1834     if (high_bit_depth) {
1835         return AV_RN32A(((int32_t *)mb) + index);
1836     } else
1837         return AV_RN16A(mb + index);
1838 }
1839
1840 static av_always_inline void dctcoef_set(int16_t *mb, int high_bit_depth,
1841                                          int index, int value)
1842 {
1843     if (high_bit_depth) {
1844         AV_WN32A(((int32_t *)mb) + index, value);
1845     } else
1846         AV_WN16A(mb + index, value);
1847 }
1848
1849 static av_always_inline void hl_decode_mb_predict_luma(H264Context *h,
1850                                                        int mb_type, int is_h264,
1851                                                        int simple,
1852                                                        int transform_bypass,
1853                                                        int pixel_shift,
1854                                                        int *block_offset,
1855                                                        int linesize,
1856                                                        uint8_t *dest_y, int p)
1857 {
1858     MpegEncContext *const s = &h->s;
1859     void (*idct_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
1860     void (*idct_dc_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
1861     int i;
1862     int qscale = p == 0 ? s->qscale : h->chroma_qp[p - 1];
1863     block_offset += 16 * p;
1864     if (IS_INTRA4x4(mb_type)) {
1865         if (IS_8x8DCT(mb_type)) {
1866             if (transform_bypass) {
1867                 idct_dc_add  =
1868                 idct_add     = h->h264dsp.h264_add_pixels8;
1869             } else {
1870                 idct_dc_add = h->h264dsp.h264_idct8_dc_add;
1871                 idct_add    = h->h264dsp.h264_idct8_add;
1872             }
1873             for (i = 0; i < 16; i += 4) {
1874                 uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
1875                 const int dir      = h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[i]];
1876                 if (transform_bypass && h->sps.profile_idc == 244 && dir <= 1) {
1877                     h->hpc.pred8x8l_add[dir](ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1878                 } else {
1879                     const int nnz = h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]];
1880                     h->hpc.pred8x8l[dir](ptr, (h->topleft_samples_available << i) & 0x8000,
1881                                          (h->topright_samples_available << i) & 0x4000, linesize);
1882                     if (nnz) {
1883                         if (nnz == 1 && dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
1884                             idct_dc_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1885                         else
1886                             idct_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1887                     }
1888                 }
1889             }
1890         } else {
1891             if (transform_bypass) {
1892                 idct_dc_add  =
1893                     idct_add = h->h264dsp.h264_add_pixels4;
1894             } else {
1895                 idct_dc_add = h->h264dsp.h264_idct_dc_add;
1896                 idct_add    = h->h264dsp.h264_idct_add;
1897             }
1898             for (i = 0; i < 16; i++) {
1899                 uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
1900                 const int dir      = h->intra4x4_pred_mode_cache[scan8[i]];
1901
1902                 if (transform_bypass && h->sps.profile_idc == 244 && dir <= 1) {
1903                     h->hpc.pred4x4_add[dir](ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1904                 } else {
1905                     uint8_t *topright;
1906                     int nnz, tr;
1907                     uint64_t tr_high;
1908                     if (dir == DIAG_DOWN_LEFT_PRED || dir == VERT_LEFT_PRED) {
1909                         const int topright_avail = (h->topright_samples_available << i) & 0x8000;
1910                         av_assert2(s->mb_y || linesize <= block_offset[i]);
1911                         if (!topright_avail) {
1912                             if (pixel_shift) {
1913                                 tr_high  = ((uint16_t *)ptr)[3 - linesize / 2] * 0x0001000100010001ULL;
1914                                 topright = (uint8_t *)&tr_high;
1915                             } else {
1916                                 tr       = ptr[3 - linesize] * 0x01010101u;
1917                                 topright = (uint8_t *)&tr;
1918                             }
1919                         } else
1920                             topright = ptr + (4 << pixel_shift) - linesize;
1921                     } else
1922                         topright = NULL;
1923
1924                     h->hpc.pred4x4[dir](ptr, topright, linesize);
1925                     nnz = h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]];
1926                     if (nnz) {
1927                         if (is_h264) {
1928                             if (nnz == 1 && dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
1929                                 idct_dc_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1930                             else
1931                                 idct_add(ptr, h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift), linesize);
1932                         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER)
1933                             ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16 + p * 256, linesize, qscale, 0);
1934                     }
1935                 }
1936             }
1937         }
1938     } else {
1939         h->hpc.pred16x16[h->intra16x16_pred_mode](dest_y, linesize);
1940         if (is_h264) {
1941             if (h->non_zero_count_cache[scan8[LUMA_DC_BLOCK_INDEX + p]]) {
1942                 if (!transform_bypass)
1943                     h->h264dsp.h264_luma_dc_dequant_idct(h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1944                                                          h->mb_luma_dc[p],
1945                                                          h->dequant4_coeff[p][qscale][0]);
1946                 else {
1947                     static const uint8_t dc_mapping[16] = {
1948                          0 * 16,  1 * 16,  4 * 16,  5 * 16,
1949                          2 * 16,  3 * 16,  6 * 16,  7 * 16,
1950                          8 * 16,  9 * 16, 12 * 16, 13 * 16,
1951                         10 * 16, 11 * 16, 14 * 16, 15 * 16 };
1952                     for (i = 0; i < 16; i++)
1953                         dctcoef_set(h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1954                                     pixel_shift, dc_mapping[i],
1955                                     dctcoef_get(h->mb_luma_dc[p],
1956                                                 pixel_shift, i));
1957                 }
1958             }
1959         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER)
1960             ff_svq3_luma_dc_dequant_idct_c(h->mb + p * 256,
1961                                            h->mb_luma_dc[p], qscale);
1962     }
1963 }
1964
1965 static av_always_inline void hl_decode_mb_idct_luma(H264Context *h, int mb_type,
1966                                                     int is_h264, int simple,
1967                                                     int transform_bypass,
1968                                                     int pixel_shift,
1969                                                     int *block_offset,
1970                                                     int linesize,
1971                                                     uint8_t *dest_y, int p)
1972 {
1973     MpegEncContext *const s = &h->s;
1974     void (*idct_add)(uint8_t *dst, int16_t *block, int stride);
1975     int i;
1976     block_offset += 16 * p;
1977     if (!IS_INTRA4x4(mb_type)) {
1978         if (is_h264) {
1979             if (IS_INTRA16x16(mb_type)) {
1980                 if (transform_bypass) {
1981                     if (h->sps.profile_idc == 244 &&
1982                         (h->intra16x16_pred_mode == VERT_PRED8x8 ||
1983                          h->intra16x16_pred_mode == HOR_PRED8x8)) {
1984                         h->hpc.pred16x16_add[h->intra16x16_pred_mode](dest_y, block_offset,
1985                                                                       h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1986                                                                       linesize);
1987                     } else {
1988                         for (i = 0; i < 16; i++)
1989                             if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]] ||
1990                                 dctcoef_get(h->mb, pixel_shift, i * 16 + p * 256))
1991                                 h->h264dsp.h264_add_pixels4(dest_y + block_offset[i],
1992                                                             h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift),
1993                                                             linesize);
1994                     }
1995                 } else {
1996                     h->h264dsp.h264_idct_add16intra(dest_y, block_offset,
1997                                                     h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
1998                                                     linesize,
1999                                                     h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
2000                 }
2001             } else if (h->cbp & 15) {
2002                 if (transform_bypass) {
2003                     const int di = IS_8x8DCT(mb_type) ? 4 : 1;
2004                     idct_add = IS_8x8DCT(mb_type) ? h->h264dsp.h264_add_pixels8
2005                                                   : h->h264dsp.h264_add_pixels4;
2006                     for (i = 0; i < 16; i += di)
2007                         if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]])
2008                             idct_add(dest_y + block_offset[i],
2009                                      h->mb + (i * 16 + p * 256 << pixel_shift),
2010                                      linesize);
2011                 } else {
2012                     if (IS_8x8DCT(mb_type))
2013                         h->h264dsp.h264_idct8_add4(dest_y, block_offset,
2014                                                    h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2015                                                    linesize,
2016                                                    h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
2017                     else
2018                         h->h264dsp.h264_idct_add16(dest_y, block_offset,
2019                                                    h->mb + (p * 256 << pixel_shift),
2020                                                    linesize,
2021                                                    h->non_zero_count_cache + p * 5 * 8);
2022                 }
2023             }
2024         } else if (CONFIG_SVQ3_DECODER) {
2025             for (i = 0; i < 16; i++)
2026                 if (h->non_zero_count_cache[scan8[i + p * 16]] || h->mb[i * 16 + p * 256]) {
2027                     // FIXME benchmark weird rule, & below
2028                     uint8_t *const ptr = dest_y + block_offset[i];
2029                     ff_svq3_add_idct_c(ptr, h->mb + i * 16 + p * 256, linesize,
2030                                        s->qscale, IS_INTRA(mb_type) ? 1 : 0);
2031                 }
2032         }
2033     }
2034 }
2035
2036 #define BITS   8
2037 #define SIMPLE 1
2038 #include "h264_mb_template.c"
2039
2040 #undef  BITS
2041 #define BITS   16
2042 #include "h264_mb_template.c"
2043
2044 #undef  SIMPLE
2045 #define SIMPLE 0
2046 #include "h264_mb_template.c"
2047
2048 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h)
2049 {
2050     MpegEncContext *const s = &h->s;
2051     const int mb_xy   = h->mb_xy;
2052     const int mb_type = s->current_picture.f.mb_type[mb_xy];
2053     int is_complex    = CONFIG_SMALL || h->is_complex || IS_INTRA_PCM(mb_type) || s->qscale == 0;
2054
2055     if (CHROMA444) {
2056         if (is_complex || h->pixel_shift)
2057             hl_decode_mb_444_complex(h);
2058         else
2059             hl_decode_mb_444_simple_8(h);
2060     } else if (is_complex) {
2061         hl_decode_mb_complex(h);
2062     } else if (h->pixel_shift) {
2063         hl_decode_mb_simple_16(h);
2064     } else
2065         hl_decode_mb_simple_8(h);
2066 }
2067
2068 static int pred_weight_table(H264Context *h)
2069 {
2070     MpegEncContext *const s = &h->s;
2071     int list, i;
2072     int luma_def, chroma_def;
2073
2074     h->use_weight             = 0;
2075     h->use_weight_chroma      = 0;
2076     h->luma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(&s->gb);
2077     if (h->sps.chroma_format_idc)
2078         h->chroma_log2_weight_denom = get_ue_golomb(&s->gb);
2079     luma_def   = 1 << h->luma_log2_weight_denom;
2080     chroma_def = 1 << h->chroma_log2_weight_denom;
2081
2082     for (list = 0; list < 2; list++) {
2083         h->luma_weight_flag[list]   = 0;
2084         h->chroma_weight_flag[list] = 0;
2085         for (i = 0; i < h->ref_count[list]; i++) {
2086             int luma_weight_flag, chroma_weight_flag;
2087
2088             luma_weight_flag = get_bits1(&s->gb);
2089             if (luma_weight_flag) {
2090                 h->luma_weight[i][list][0] = get_se_golomb(&s->gb);
2091                 h->luma_weight[i][list][1] = get_se_golomb(&s->gb);
2092                 if (h->luma_weight[i][list][0] != luma_def ||
2093                     h->luma_weight[i][list][1] != 0) {
2094                     h->use_weight             = 1;
2095                     h->luma_weight_flag[list] = 1;
2096                 }
2097             } else {
2098                 h->luma_weight[i][list][0] = luma_def;
2099                 h->luma_weight[i][list][1] = 0;
2100             }
2101
2102             if (h->sps.chroma_format_idc) {
2103                 chroma_weight_flag = get_bits1(&s->gb);
2104                 if (chroma_weight_flag) {
2105                     int j;
2106                     for (j = 0; j < 2; j++) {
2107                         h->chroma_weight[i][list][j][0] = get_se_golomb(&s->gb);
2108                         h->chroma_weight[i][list][j][1] = get_se_golomb(&s->gb);
2109                         if (h->chroma_weight[i][list][j][0] != chroma_def ||
2110                             h->chroma_weight[i][list][j][1] != 0) {
2111                             h->use_weight_chroma = 1;
2112                             h->chroma_weight_flag[list] = 1;
2113                         }
2114                     }
2115                 } else {
2116                     int j;
2117                     for (j = 0; j < 2; j++) {
2118                         h->chroma_weight[i][list][j][0] = chroma_def;
2119                         h->chroma_weight[i][list][j][1] = 0;
2120                     }
2121                 }
2122             }
2123         }
2124         if (h->slice_type_nos != AV_PICTURE_TYPE_B)
2125             break;
2126     }
2127     h->use_weight = h->use_weight || h->use_weight_chroma;
2128     return 0;
2129 }
2130
2131 /**
2132  * Initialize implicit_weight table.
2133  * @param field  0/1 initialize the weight for interlaced MBAFF
2134  *                -1 initializes the rest
2135  */
2136 static void implicit_weight_table(H264Context *h, int field)
2137 {
2138     MpegEncContext *const s = &h->s;
2139     int ref0, ref1, i, cur_poc, ref_start, ref_count0, ref_count1;
2140
2141     for (i = 0; i < 2; i++) {
2142         h->luma_weight_flag[i]   = 0;
2143         h->chroma_weight_flag[i] = 0;
2144     }
2145
2146     if (field < 0) {
2147         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
2148             cur_poc = s->current_picture_ptr->poc;
2149         } else {
2150             cur_poc = s->current_picture_ptr->field_poc[s->picture_structure - 1];
2151         }
2152         if (h->ref_count[0] == 1 && h->ref_count[1] == 1 && !FRAME_MBAFF &&
2153             h->ref_list[0][0].poc + h->ref_list[1][0].poc == 2 * cur_poc) {
2154             h->use_weight = 0;
2155             h->use_weight_chroma = 0;
2156             return;
2157         }
2158         ref_start  = 0;
2159         ref_count0 = h->ref_count[0];
2160         ref_count1 = h->ref_count[1];
2161     } else {
2162         cur_poc    = s->current_picture_ptr->field_poc[field];
2163         ref_start  = 16;
2164         ref_count0 = 16 + 2 * h->ref_count[0];
2165         ref_count1 = 16 + 2 * h->ref_count[1];
2166     }
2167
2168     h->use_weight               = 2;
2169     h->use_weight_chroma        = 2;
2170     h->luma_log2_weight_denom   = 5;
2171     h->chroma_log2_weight_denom = 5;
2172
2173     for (ref0 = ref_start; ref0 < ref_count0; ref0++) {
2174         int poc0 = h->ref_list[0][ref0].poc;
2175         for (ref1 = ref_start; ref1 < ref_count1; ref1++) {
2176             int w = 32;
2177             if (!h->ref_list[0][ref0].long_ref && !h->ref_list[1][ref1].long_ref) {
2178                 int poc1 = h->ref_list[1][ref1].poc;
2179                 int td   = av_clip(poc1 - poc0, -128, 127);
2180                 if (td) {
2181                     int tb = av_clip(cur_poc - poc0, -128, 127);
2182                     int tx = (16384 + (FFABS(td) >> 1)) / td;
2183                     int dist_scale_factor = (tb * tx + 32) >> 8;
2184                     if (dist_scale_factor >= -64 && dist_scale_factor <= 128)
2185                         w = 64 - dist_scale_factor;
2186                 }
2187             }
2188             if (field < 0) {
2189                 h->implicit_weight[ref0][ref1][0] =
2190                 h->implicit_weight[ref0][ref1][1] = w;
2191             } else {
2192                 h->implicit_weight[ref0][ref1][field] = w;
2193             }
2194         }
2195     }
2196 }
2197
2198 /**
2199  * instantaneous decoder refresh.
2200  */
2201 static void idr(H264Context *h)
2202 {
2203     int i;
2204     ff_h264_remove_all_refs(h);
2205     h->prev_frame_num        = 0;
2206     h->prev_frame_num_offset = 0;
2207     h->prev_poc_msb          = 1<<16;
2208     h->prev_poc_lsb          = 0;
2209     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
2210         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
2211 }
2212
2213 /* forget old pics after a seek */
2214 static void flush_change(H264Context *h)
2215 {
2216     int i, j;
2217
2218     h->outputed_poc = h->next_outputed_poc = INT_MIN;
2219     h->prev_interlaced_frame = 1;
2220     idr(h);
2221     h->prev_frame_num = -1;
2222     if (h->s.current_picture_ptr) {
2223         h->s.current_picture_ptr->f.reference = 0;
2224         for (j=i=0; h->delayed_pic[i]; i++)
2225             if (h->delayed_pic[i] != h->s.current_picture_ptr)
2226                 h->delayed_pic[j++] = h->delayed_pic[i];
2227         h->delayed_pic[j] = NULL;
2228     }
2229     h->s.first_field = 0;
2230     memset(h->ref_list[0], 0, sizeof(h->ref_list[0]));
2231     memset(h->ref_list[1], 0, sizeof(h->ref_list[1]));
2232     memset(h->default_ref_list[0], 0, sizeof(h->default_ref_list[0]));
2233     memset(h->default_ref_list[1], 0, sizeof(h->default_ref_list[1]));
2234     ff_h264_reset_sei(h);
2235     h->recovery_frame= -1;
2236     h->sync= 0;
2237     h->list_count = 0;
2238     h->current_slice = 0;
2239 }
2240
2241 /* forget old pics after a seek */
2242 static void flush_dpb(AVCodecContext *avctx)
2243 {
2244     H264Context *h = avctx->priv_data;
2245     int i;
2246
2247     for (i = 0; i <= MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++) {
2248         if (h->delayed_pic[i])
2249             h->delayed_pic[i]->f.reference = 0;
2250         h->delayed_pic[i] = NULL;
2251     }
2252
2253     flush_change(h);
2254     ff_mpeg_flush(avctx);
2255 }
2256
2257 static int init_poc(H264Context *h)
2258 {
2259     MpegEncContext *const s = &h->s;
2260     const int max_frame_num = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2261     int field_poc[2];
2262     Picture *cur = s->current_picture_ptr;
2263
2264     h->frame_num_offset = h->prev_frame_num_offset;
2265     if (h->frame_num < h->prev_frame_num)
2266         h->frame_num_offset += max_frame_num;
2267
2268     if (h->sps.poc_type == 0) {
2269         const int max_poc_lsb = 1 << h->sps.log2_max_poc_lsb;
2270
2271         if (h->poc_lsb < h->prev_poc_lsb && h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb >= max_poc_lsb / 2)
2272             h->poc_msb = h->prev_poc_msb + max_poc_lsb;
2273         else if (h->poc_lsb > h->prev_poc_lsb && h->prev_poc_lsb - h->poc_lsb < -max_poc_lsb / 2)
2274             h->poc_msb = h->prev_poc_msb - max_poc_lsb;
2275         else
2276             h->poc_msb = h->prev_poc_msb;
2277         field_poc[0] =
2278         field_poc[1] = h->poc_msb + h->poc_lsb;
2279         if (s->picture_structure == PICT_FRAME)
2280             field_poc[1] += h->delta_poc_bottom;
2281     } else if (h->sps.poc_type == 1) {
2282         int abs_frame_num, expected_delta_per_poc_cycle, expectedpoc;
2283         int i;
2284
2285         if (h->sps.poc_cycle_length != 0)
2286             abs_frame_num = h->frame_num_offset + h->frame_num;
2287         else
2288             abs_frame_num = 0;
2289
2290         if (h->nal_ref_idc == 0 && abs_frame_num > 0)
2291             abs_frame_num--;
2292
2293         expected_delta_per_poc_cycle = 0;
2294         for (i = 0; i < h->sps.poc_cycle_length; i++)
2295             // FIXME integrate during sps parse
2296             expected_delta_per_poc_cycle += h->sps.offset_for_ref_frame[i];
2297
2298         if (abs_frame_num > 0) {
2299             int poc_cycle_cnt          = (abs_frame_num - 1) / h->sps.poc_cycle_length;
2300             int frame_num_in_poc_cycle = (abs_frame_num - 1) % h->sps.poc_cycle_length;
2301
2302             expectedpoc = poc_cycle_cnt * expected_delta_per_poc_cycle;
2303             for (i = 0; i <= frame_num_in_poc_cycle; i++)
2304                 expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_ref_frame[i];
2305         } else
2306             expectedpoc = 0;
2307
2308         if (h->nal_ref_idc == 0)
2309             expectedpoc = expectedpoc + h->sps.offset_for_non_ref_pic;
2310
2311         field_poc[0] = expectedpoc + h->delta_poc[0];
2312         field_poc[1] = field_poc[0] + h->sps.offset_for_top_to_bottom_field;
2313
2314         if (s->picture_structure == PICT_FRAME)
2315             field_poc[1] += h->delta_poc[1];
2316     } else {
2317         int poc = 2 * (h->frame_num_offset + h->frame_num);
2318
2319         if (!h->nal_ref_idc)
2320             poc--;
2321
2322         field_poc[0] = poc;
2323         field_poc[1] = poc;
2324     }
2325
2326     if (s->picture_structure != PICT_BOTTOM_FIELD)
2327         s->current_picture_ptr->field_poc[0] = field_poc[0];
2328     if (s->picture_structure != PICT_TOP_FIELD)
2329         s->current_picture_ptr->field_poc[1] = field_poc[1];
2330     cur->poc = FFMIN(cur->field_poc[0], cur->field_poc[1]);
2331
2332     return 0;
2333 }
2334
2335 /**
2336  * initialize scan tables
2337  */
2338 static void init_scan_tables(H264Context *h)
2339 {
2340     int i;
2341     for (i = 0; i < 16; i++) {
2342 #define T(x) (x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)
2343         h->zigzag_scan[i] = T(zigzag_scan[i]);
2344         h->field_scan[i]  = T(field_scan[i]);
2345 #undef T
2346     }
2347     for (i = 0; i < 64; i++) {
2348 #define T(x) (x >> 3) | ((x & 7) << 3)
2349         h->zigzag_scan8x8[i]       = T(ff_zigzag_direct[i]);
2350         h->zigzag_scan8x8_cavlc[i] = T(zigzag_scan8x8_cavlc[i]);
2351         h->field_scan8x8[i]        = T(field_scan8x8[i]);
2352         h->field_scan8x8_cavlc[i]  = T(field_scan8x8_cavlc[i]);
2353 #undef T
2354     }
2355     if (h->sps.transform_bypass) { // FIXME same ugly
2356         memcpy(h->zigzag_scan_q0          , zigzag_scan             , sizeof(h->zigzag_scan_q0         ));
2357         memcpy(h->zigzag_scan8x8_q0       , ff_zigzag_direct        , sizeof(h->zigzag_scan8x8_q0      ));
2358         memcpy(h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0 , zigzag_scan8x8_cavlc    , sizeof(h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0));
2359         memcpy(h->field_scan_q0           , field_scan              , sizeof(h->field_scan_q0          ));
2360         memcpy(h->field_scan8x8_q0        , field_scan8x8           , sizeof(h->field_scan8x8_q0       ));
2361         memcpy(h->field_scan8x8_cavlc_q0  , field_scan8x8_cavlc     , sizeof(h->field_scan8x8_cavlc_q0 ));
2362     } else {
2363         memcpy(h->zigzag_scan_q0          , h->zigzag_scan          , sizeof(h->zigzag_scan_q0         ));
2364         memcpy(h->zigzag_scan8x8_q0       , h->zigzag_scan8x8       , sizeof(h->zigzag_scan8x8_q0      ));
2365         memcpy(h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0 , h->zigzag_scan8x8_cavlc , sizeof(h->zigzag_scan8x8_cavlc_q0));
2366         memcpy(h->field_scan_q0           , h->field_scan           , sizeof(h->field_scan_q0          ));
2367         memcpy(h->field_scan8x8_q0        , h->field_scan8x8        , sizeof(h->field_scan8x8_q0       ));
2368         memcpy(h->field_scan8x8_cavlc_q0  , h->field_scan8x8_cavlc  , sizeof(h->field_scan8x8_cavlc_q0 ));
2369     }
2370 }
2371
2372 static int field_end(H264Context *h, int in_setup)
2373 {
2374     MpegEncContext *const s     = &h->s;
2375     AVCodecContext *const avctx = s->avctx;
2376     int err = 0;
2377     s->mb_y = 0;
2378
2379     if (!in_setup && !s->droppable)
2380         ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2381                                   s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2382
2383     if (CONFIG_H264_VDPAU_DECODER &&
2384         s->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU)
2385         ff_vdpau_h264_set_reference_frames(s);
2386
2387     if (in_setup || !(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
2388         if (!s->droppable) {
2389             err = ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index);
2390             h->prev_poc_msb = h->poc_msb;
2391             h->prev_poc_lsb = h->poc_lsb;
2392         }
2393         h->prev_frame_num_offset = h->frame_num_offset;
2394         h->prev_frame_num        = h->frame_num;
2395         h->outputed_poc          = h->next_outputed_poc;
2396     }
2397
2398     if (avctx->hwaccel) {
2399         if (avctx->hwaccel->end_frame(avctx) < 0)
2400             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2401                    "hardware accelerator failed to decode picture\n");
2402     }
2403
2404     if (CONFIG_H264_VDPAU_DECODER &&
2405         s->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU)
2406         ff_vdpau_h264_picture_complete(s);
2407
2408     /*
2409      * FIXME: Error handling code does not seem to support interlaced
2410      * when slices span multiple rows
2411      * The ff_er_add_slice calls don't work right for bottom
2412      * fields; they cause massive erroneous error concealing
2413      * Error marking covers both fields (top and bottom).
2414      * This causes a mismatched s->error_count
2415      * and a bad error table. Further, the error count goes to
2416      * INT_MAX when called for bottom field, because mb_y is
2417      * past end by one (callers fault) and resync_mb_y != 0
2418      * causes problems for the first MB line, too.
2419      */
2420     if (!FIELD_PICTURE && h->current_slice && !h->sps.new)
2421         ff_er_frame_end(&s->er);
2422
2423     ff_MPV_frame_end(s);
2424
2425     h->current_slice = 0;
2426
2427     return err;
2428 }
2429
2430 /**
2431  * Replicate H264 "master" context to thread contexts.
2432  */
2433 static int clone_slice(H264Context *dst, H264Context *src)
2434 {
2435     int ret;
2436
2437     memcpy(dst->block_offset, src->block_offset, sizeof(dst->block_offset));
2438     dst->s.current_picture_ptr = src->s.current_picture_ptr;
2439     dst->s.current_picture     = src->s.current_picture;
2440     dst->s.linesize            = src->s.linesize;
2441     dst->s.uvlinesize          = src->s.uvlinesize;
2442     dst->s.first_field         = src->s.first_field;
2443
2444     if (!dst->s.edge_emu_buffer &&
2445         (ret = ff_mpv_frame_size_alloc(&dst->s, dst->s.linesize))) {
2446         av_log(dst->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2447                "Failed to allocate scratch buffers\n");
2448         return ret;
2449     }
2450
2451     dst->prev_poc_msb          = src->prev_poc_msb;
2452     dst->prev_poc_lsb          = src->prev_poc_lsb;
2453     dst->prev_frame_num_offset = src->prev_frame_num_offset;
2454     dst->prev_frame_num        = src->prev_frame_num;
2455     dst->short_ref_count       = src->short_ref_count;
2456
2457     memcpy(dst->short_ref,        src->short_ref,        sizeof(dst->short_ref));
2458     memcpy(dst->long_ref,         src->long_ref,         sizeof(dst->long_ref));
2459     memcpy(dst->default_ref_list, src->default_ref_list, sizeof(dst->default_ref_list));
2460
2461     memcpy(dst->dequant4_coeff,   src->dequant4_coeff,   sizeof(src->dequant4_coeff));
2462     memcpy(dst->dequant8_coeff,   src->dequant8_coeff,   sizeof(src->dequant8_coeff));
2463
2464     return 0;
2465 }
2466
2467 /**
2468  * Compute profile from profile_idc and constraint_set?_flags.
2469  *
2470  * @param sps SPS
2471  *
2472  * @return profile as defined by FF_PROFILE_H264_*
2473  */
2474 int ff_h264_get_profile(SPS *sps)
2475 {
2476     int profile = sps->profile_idc;
2477
2478     switch (sps->profile_idc) {
2479     case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
2480         // constraint_set1_flag set to 1
2481         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 1) ? FF_PROFILE_H264_CONSTRAINED : 0;
2482         break;
2483     case FF_PROFILE_H264_HIGH_10:
2484     case FF_PROFILE_H264_HIGH_422:
2485     case FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE:
2486         // constraint_set3_flag set to 1
2487         profile |= (sps->constraint_set_flags & 1 << 3) ? FF_PROFILE_H264_INTRA : 0;
2488         break;
2489     }
2490
2491     return profile;
2492 }
2493
2494 static int h264_set_parameter_from_sps(H264Context *h)
2495 {
2496     MpegEncContext *s = &h->s;
2497
2498     if (s->flags & CODEC_FLAG_LOW_DELAY ||
2499         (h->sps.bitstream_restriction_flag &&
2500          !h->sps.num_reorder_frames)) {
2501         if (s->avctx->has_b_frames > 1 || h->delayed_pic[0])
2502             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_WARNING, "Delayed frames seen. "
2503                    "Reenabling low delay requires a codec flush.\n");
2504         else
2505             s->low_delay = 1;
2506     }
2507
2508     if (s->avctx->has_b_frames < 2)
2509         s->avctx->has_b_frames = !s->low_delay;
2510
2511     if (s->avctx->bits_per_raw_sample != h->sps.bit_depth_luma ||
2512         h->cur_chroma_format_idc      != h->sps.chroma_format_idc) {
2513         if (s->avctx->codec &&
2514             s->avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_HWACCEL_VDPAU &&
2515             (h->sps.bit_depth_luma != 8 || h->sps.chroma_format_idc > 1)) {
2516             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2517                    "VDPAU decoding does not support video colorspace.\n");
2518             return AVERROR_INVALIDDATA;
2519         }
2520         if (h->sps.bit_depth_luma >= 8 && h->sps.bit_depth_luma <= 14 &&
2521             h->sps.bit_depth_luma != 11 && h->sps.bit_depth_luma != 13 &&
2522                 (h->sps.bit_depth_luma != 9 || !CHROMA422)) {
2523             s->avctx->bits_per_raw_sample = h->sps.bit_depth_luma;
2524             h->cur_chroma_format_idc      = h->sps.chroma_format_idc;
2525             h->pixel_shift                = h->sps.bit_depth_luma > 8;
2526
2527             ff_h264dsp_init(&h->h264dsp, h->sps.bit_depth_luma,
2528                             h->sps.chroma_format_idc);
2529             ff_h264chroma_init(&h->h264chroma, h->sps.bit_depth_chroma);
2530             ff_h264qpel_init(&h->h264qpel, h->sps.bit_depth_luma);
2531             ff_h264_pred_init(&h->hpc, s->codec_id, h->sps.bit_depth_luma,
2532                               h->sps.chroma_format_idc);
2533             s->dsp.dct_bits = h->sps.bit_depth_luma > 8 ? 32 : 16;
2534             ff_dsputil_init(&s->dsp, s->avctx);
2535             ff_videodsp_init(&s->vdsp, h->sps.bit_depth_luma);
2536         } else {
2537             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported bit depth: %d\n",
2538                    h->sps.bit_depth_luma);
2539             return AVERROR_INVALIDDATA;
2540         }
2541     }
2542     return 0;
2543 }
2544
2545 static enum PixelFormat get_pixel_format(H264Context *h)
2546 {
2547     MpegEncContext *const s  = &h->s;
2548     switch (h->sps.bit_depth_luma) {
2549     case 9:
2550         if (CHROMA444) {
2551             if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2552                 return AV_PIX_FMT_GBRP9;
2553             } else
2554                 return AV_PIX_FMT_YUV444P9;
2555         } else if (CHROMA422)
2556             return AV_PIX_FMT_YUV422P9;
2557         else
2558             return AV_PIX_FMT_YUV420P9;
2559         break;
2560     case 10:
2561         if (CHROMA444) {
2562             if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2563                 return AV_PIX_FMT_GBRP10;
2564             } else
2565                 return AV_PIX_FMT_YUV444P10;
2566         } else if (CHROMA422)
2567             return AV_PIX_FMT_YUV422P10;
2568         else
2569             return AV_PIX_FMT_YUV420P10;
2570         break;
2571     case 12:
2572         if (CHROMA444) {
2573             if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2574                 return AV_PIX_FMT_GBRP12;
2575             } else
2576                 return AV_PIX_FMT_YUV444P12;
2577         } else if (CHROMA422)
2578             return AV_PIX_FMT_YUV422P12;
2579         else
2580             return AV_PIX_FMT_YUV420P12;
2581         break;
2582     case 14:
2583         if (CHROMA444) {
2584             if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2585                 return AV_PIX_FMT_GBRP14;
2586             } else
2587                 return AV_PIX_FMT_YUV444P14;
2588         } else if (CHROMA422)
2589             return AV_PIX_FMT_YUV422P14;
2590         else
2591             return AV_PIX_FMT_YUV420P14;
2592         break;
2593     case 8:
2594         if (CHROMA444) {
2595             if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_RGB) {
2596                 av_log(h->s.avctx, AV_LOG_DEBUG, "Detected GBR colorspace.\n");
2597                 return AV_PIX_FMT_GBR24P;
2598             } else if (s->avctx->colorspace == AVCOL_SPC_YCGCO) {
2599                 av_log(h->s.avctx, AV_LOG_WARNING, "Detected unsupported YCgCo colorspace.\n");
2600             }
2601             return s->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ? AV_PIX_FMT_YUVJ444P
2602                                                                 : AV_PIX_FMT_YUV444P;
2603         } else if (CHROMA422) {
2604             return s->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ? AV_PIX_FMT_YUVJ422P
2605                                                              : AV_PIX_FMT_YUV422P;
2606         } else {
2607             return s->avctx->get_format(s->avctx, s->avctx->codec->pix_fmts ?
2608                                         s->avctx->codec->pix_fmts :
2609                                         s->avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG ?
2610                                         hwaccel_pixfmt_list_h264_jpeg_420 :
2611                                         ff_hwaccel_pixfmt_list_420);
2612         }
2613         break;
2614     default:
2615         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2616                "Unsupported bit depth: %d\n", h->sps.bit_depth_luma);
2617         return AVERROR_INVALIDDATA;
2618     }
2619 }
2620
2621 static int h264_slice_header_init(H264Context *h, int reinit)
2622 {
2623     MpegEncContext *const s  = &h->s;
2624     int i, ret;
2625
2626     if(   FFALIGN(s->avctx->width , 16                                 ) == s->width
2627         && FFALIGN(s->avctx->height, 16*(2 - h->sps.frame_mbs_only_flag)) == s->height
2628         && !h->sps.crop_right && !h->sps.crop_bottom
2629         && (s->avctx->width != s->width || s->avctx->height && s->height)
2630     ) {
2631         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using externally provided dimensions\n");
2632         s->avctx->coded_width  = s->width;
2633         s->avctx->coded_height = s->height;
2634     } else{
2635         avcodec_set_dimensions(s->avctx, s->width, s->height);
2636         s->avctx->width  -= (2>>CHROMA444)*FFMIN(h->sps.crop_right, (8<<CHROMA444)-1);
2637         s->avctx->height -= (1<<s->chroma_y_shift)*FFMIN(h->sps.crop_bottom, (16>>s->chroma_y_shift)-1) * (2 - h->sps.frame_mbs_only_flag);
2638     }
2639
2640     s->avctx->sample_aspect_ratio = h->sps.sar;
2641     av_assert0(s->avctx->sample_aspect_ratio.den);
2642
2643     if (h->sps.timing_info_present_flag) {
2644         int64_t den = h->sps.time_scale;
2645         if (h->x264_build < 44U)
2646             den *= 2;
2647         av_reduce(&s->avctx->time_base.num, &s->avctx->time_base.den,
2648                   h->sps.num_units_in_tick, den, 1 << 30);
2649     }
2650
2651     s->avctx->hwaccel = ff_find_hwaccel(s->avctx->codec->id, s->avctx->pix_fmt);
2652
2653     if (reinit) {
2654         free_tables(h, 0);
2655         if ((ret = ff_MPV_common_frame_size_change(s)) < 0) {
2656             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_MPV_common_frame_size_change() failed.\n");
2657             return ret;
2658         }
2659     } else {
2660         if ((ret = ff_MPV_common_init(s)) < 0) {
2661             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_MPV_common_init() failed.\n");
2662             return ret;
2663         }
2664     }
2665     s->first_field = 0;
2666     h->prev_interlaced_frame = 1;
2667
2668     init_scan_tables(h);
2669     if (ff_h264_alloc_tables(h) < 0) {
2670         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2671                "Could not allocate memory for h264\n");
2672         return AVERROR(ENOMEM);
2673     }
2674
2675     if (!HAVE_THREADS || !(s->avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE)) {
2676         if (context_init(h) < 0) {
2677             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "context_init() failed.\n");
2678             return -1;
2679         }
2680     } else {
2681         for (i = 1; i < s->slice_context_count; i++) {
2682             H264Context *c;
2683             c = h->thread_context[i] = av_malloc(sizeof(H264Context));
2684             memcpy(c, h->s.thread_context[i], sizeof(MpegEncContext));
2685             memset(&c->s + 1, 0, sizeof(H264Context) - sizeof(MpegEncContext));
2686             c->h264dsp     = h->h264dsp;
2687             c->h264qpel    = h->h264qpel;
2688             c->h264chroma  = h->h264chroma;
2689             c->sps         = h->sps;
2690             c->pps         = h->pps;
2691             c->pixel_shift = h->pixel_shift;
2692             c->cur_chroma_format_idc = h->cur_chroma_format_idc;
2693             init_scan_tables(c);
2694             clone_tables(c, h, i);
2695         }
2696
2697         for (i = 0; i < s->slice_context_count; i++)
2698             if (context_init(h->thread_context[i]) < 0) {
2699                 av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "context_init() failed.\n");
2700                 return -1;
2701             }
2702     }
2703
2704     return 0;
2705 }
2706
2707 /**
2708  * Decode a slice header.
2709  * This will also call ff_MPV_common_init() and frame_start() as needed.
2710  *
2711  * @param h h264context
2712  * @param h0 h264 master context (differs from 'h' when doing sliced based
2713  *           parallel decoding)
2714  *
2715  * @return 0 if okay, <0 if an error occurred, 1 if decoding must not be multithreaded
2716  */
2717 static int decode_slice_header(H264Context *h, H264Context *h0)
2718 {
2719     MpegEncContext *const s  = &h->s;
2720     MpegEncContext *const s0 = &h0->s;
2721     unsigned int first_mb_in_slice;
2722     unsigned int pps_id;
2723     int num_ref_idx_active_override_flag, ret;
2724     unsigned int slice_type, tmp, i, j;
2725     int default_ref_list_done = 0;
2726     int last_pic_structure, last_pic_droppable;
2727     int must_reinit;
2728     int needs_reinit = 0;
2729
2730     s->me.qpel_put = h->h264qpel.put_h264_qpel_pixels_tab;
2731     s->me.qpel_avg = h->h264qpel.avg_h264_qpel_pixels_tab;
2732
2733     first_mb_in_slice = get_ue_golomb_long(&s->gb);
2734
2735     if (first_mb_in_slice == 0) { // FIXME better field boundary detection
2736         if (h0->current_slice && FIELD_PICTURE) {
2737             field_end(h, 1);
2738         }
2739
2740         h0->current_slice = 0;
2741         if (!s0->first_field) {
2742             if (s->current_picture_ptr && !s->droppable &&
2743                 s->current_picture_ptr->owner2 == s) {
2744                 ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2745                                           s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2746             }
2747             s->current_picture_ptr = NULL;
2748         }
2749     }
2750
2751     slice_type = get_ue_golomb_31(&s->gb);
2752     if (slice_type > 9) {
2753         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2754                "slice type too large (%d) at %d %d\n",
2755                slice_type, s->mb_x, s->mb_y);
2756         return -1;
2757     }
2758     if (slice_type > 4) {
2759         slice_type -= 5;
2760         h->slice_type_fixed = 1;
2761     } else
2762         h->slice_type_fixed = 0;
2763
2764     slice_type = golomb_to_pict_type[slice_type];
2765     if (slice_type == AV_PICTURE_TYPE_I ||
2766         (h0->current_slice != 0 && slice_type == h0->last_slice_type)) {
2767         default_ref_list_done = 1;
2768     }
2769     h->slice_type     = slice_type;
2770     h->slice_type_nos = slice_type & 3;
2771
2772     // to make a few old functions happy, it's wrong though
2773     s->pict_type = h->slice_type;
2774
2775     pps_id = get_ue_golomb(&s->gb);
2776     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
2777         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_id %d out of range\n", pps_id);
2778         return -1;
2779     }
2780     if (!h0->pps_buffers[pps_id]) {
2781         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2782                "non-existing PPS %u referenced\n",
2783                pps_id);
2784         return -1;
2785     }
2786     h->pps = *h0->pps_buffers[pps_id];
2787
2788     if (!h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]) {
2789         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2790                "non-existing SPS %u referenced\n",
2791                h->pps.sps_id);
2792         return -1;
2793     }
2794
2795     if (h->pps.sps_id != h->current_sps_id ||
2796         h->context_reinitialized           ||
2797         h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]->new) {
2798         SPS *new_sps = h0->sps_buffers[h->pps.sps_id];
2799
2800         h0->sps_buffers[h->pps.sps_id]->new = 0;
2801
2802         if (h->sps.chroma_format_idc != new_sps->chroma_format_idc ||
2803             h->sps.bit_depth_luma    != new_sps->bit_depth_luma)
2804             needs_reinit = 1;
2805
2806         h->current_sps_id = h->pps.sps_id;
2807         h->sps            = *h0->sps_buffers[h->pps.sps_id];
2808
2809         if (s->mb_width  != h->sps.mb_width ||
2810             s->mb_height != h->sps.mb_height * (2 - h->sps.frame_mbs_only_flag) ||
2811             s->avctx->bits_per_raw_sample != h->sps.bit_depth_luma ||
2812             h->cur_chroma_format_idc != h->sps.chroma_format_idc
2813         )
2814             needs_reinit = 1;
2815
2816         if ((ret = h264_set_parameter_from_sps(h)) < 0)
2817             return ret;
2818     }
2819
2820     s->avctx->profile = ff_h264_get_profile(&h->sps);
2821     s->avctx->level   = h->sps.level_idc;
2822     s->avctx->refs    = h->sps.ref_frame_count;
2823
2824     must_reinit = (s->context_initialized &&
2825                     (   16*h->sps.mb_width != s->avctx->coded_width
2826                      || 16*h->sps.mb_height * (2 - h->sps.frame_mbs_only_flag) != s->avctx->coded_height
2827                      || s->avctx->bits_per_raw_sample != h->sps.bit_depth_luma
2828                      || h->cur_chroma_format_idc != h->sps.chroma_format_idc
2829                      || av_cmp_q(h->sps.sar, s->avctx->sample_aspect_ratio)));
2830     if (h0->s.avctx->pix_fmt != get_pixel_format(h0))
2831         must_reinit = 1;
2832
2833     s->mb_width  = h->sps.mb_width;
2834     s->mb_height = h->sps.mb_height * (2 - h->sps.frame_mbs_only_flag);
2835
2836     h->b_stride = s->mb_width * 4;
2837
2838     s->chroma_y_shift = h->sps.chroma_format_idc <= 1; // 400 uses yuv420p
2839
2840     s->width  = 16 * s->mb_width;
2841     s->height = 16 * s->mb_height;
2842
2843     if (h->sps.video_signal_type_present_flag) {
2844         s->avctx->color_range = h->sps.full_range>0 ? AVCOL_RANGE_JPEG
2845                                                     : AVCOL_RANGE_MPEG;
2846         if (h->sps.colour_description_present_flag) {
2847             if (s->avctx->colorspace != h->sps.colorspace)
2848                 needs_reinit = 1;
2849             s->avctx->color_primaries = h->sps.color_primaries;
2850             s->avctx->color_trc       = h->sps.color_trc;
2851             s->avctx->colorspace      = h->sps.colorspace;
2852         }
2853     }
2854
2855     if (s->context_initialized &&
2856         (
2857          needs_reinit                   ||
2858          must_reinit)) {
2859
2860         if (h != h0) {
2861             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "changing width/height on "
2862                    "slice %d\n", h0->current_slice + 1);
2863             return AVERROR_INVALIDDATA;
2864         }
2865
2866         flush_change(h);
2867
2868         if ((ret = get_pixel_format(h)) < 0)
2869             return ret;
2870         s->avctx->pix_fmt = ret;
2871
2872         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_INFO, "Reinit context to %dx%d, "
2873                "pix_fmt: %d\n", s->width, s->height, s->avctx->pix_fmt);
2874
2875         if ((ret = h264_slice_header_init(h, 1)) < 0) {
2876             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2877                    "h264_slice_header_init() failed\n");
2878             return ret;
2879         }
2880         h->context_reinitialized = 1;
2881     }
2882     if (!s->context_initialized) {
2883         if (h != h0) {
2884             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2885                    "Cannot (re-)initialize context during parallel decoding.\n");
2886             return -1;
2887         }
2888
2889         if ((ret = get_pixel_format(h)) < 0)
2890             return ret;
2891         s->avctx->pix_fmt = ret;
2892
2893         if ((ret = h264_slice_header_init(h, 0)) < 0) {
2894             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2895                    "h264_slice_header_init() failed\n");
2896             return ret;
2897         }
2898     }
2899
2900     if (h == h0 && h->dequant_coeff_pps != pps_id) {
2901         h->dequant_coeff_pps = pps_id;
2902         init_dequant_tables(h);
2903     }
2904
2905     h->frame_num = get_bits(&s->gb, h->sps.log2_max_frame_num);
2906
2907     h->mb_mbaff        = 0;
2908     h->mb_aff_frame    = 0;
2909     last_pic_structure = s0->picture_structure;
2910     last_pic_droppable = s0->droppable;
2911     s->droppable       = h->nal_ref_idc == 0;
2912     if (h->sps.frame_mbs_only_flag) {
2913         s->picture_structure = PICT_FRAME;
2914     } else {
2915         if (!h->sps.direct_8x8_inference_flag && slice_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
2916             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "This stream was generated by a broken encoder, invalid 8x8 inference\n");
2917             return -1;
2918         }
2919         if (get_bits1(&s->gb)) { // field_pic_flag
2920             s->picture_structure = PICT_TOP_FIELD + get_bits1(&s->gb); // bottom_field_flag
2921         } else {
2922             s->picture_structure = PICT_FRAME;
2923             h->mb_aff_frame      = h->sps.mb_aff;
2924         }
2925     }
2926     h->mb_field_decoding_flag = s->picture_structure != PICT_FRAME;
2927
2928     if (h0->current_slice != 0) {
2929         if (last_pic_structure != s->picture_structure ||
2930             last_pic_droppable != s->droppable) {
2931             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR,
2932                    "Changing field mode (%d -> %d) between slices is not allowed\n",
2933                    last_pic_structure, s->picture_structure);
2934             s->picture_structure = last_pic_structure;
2935             s->droppable         = last_pic_droppable;
2936             return AVERROR_INVALIDDATA;
2937         } else if (!s0->current_picture_ptr) {
2938             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
2939                    "unset current_picture_ptr on %d. slice\n",
2940                    h0->current_slice + 1);
2941             return AVERROR_INVALIDDATA;
2942         }
2943     } else {
2944         /* Shorten frame num gaps so we don't have to allocate reference
2945          * frames just to throw them away */
2946         if (h->frame_num != h->prev_frame_num && h->prev_frame_num >= 0) {
2947             int unwrap_prev_frame_num = h->prev_frame_num;
2948             int max_frame_num         = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
2949
2950             if (unwrap_prev_frame_num > h->frame_num)
2951                 unwrap_prev_frame_num -= max_frame_num;
2952
2953             if ((h->frame_num - unwrap_prev_frame_num) > h->sps.ref_frame_count) {
2954                 unwrap_prev_frame_num = (h->frame_num - h->sps.ref_frame_count) - 1;
2955                 if (unwrap_prev_frame_num < 0)
2956                     unwrap_prev_frame_num += max_frame_num;
2957
2958                 h->prev_frame_num = unwrap_prev_frame_num;
2959             }
2960         }
2961
2962         /* See if we have a decoded first field looking for a pair...
2963          * Here, we're using that to see if we should mark previously
2964          * decode frames as "finished".
2965          * We have to do that before the "dummy" in-between frame allocation,
2966          * since that can modify s->current_picture_ptr. */
2967         if (s0->first_field) {
2968             assert(s0->current_picture_ptr);
2969             assert(s0->current_picture_ptr->f.data[0]);
2970             assert(s0->current_picture_ptr->f.reference != DELAYED_PIC_REF);
2971
2972             /* Mark old field/frame as completed */
2973             if (!last_pic_droppable && s0->current_picture_ptr->owner2 == s0) {
2974                 ff_thread_report_progress(&s0->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2975                                           last_pic_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
2976             }
2977
2978             /* figure out if we have a complementary field pair */
2979             if (!FIELD_PICTURE || s->picture_structure == last_pic_structure) {
2980                 /* Previous field is unmatched. Don't display it, but let it
2981                  * remain for reference if marked as such. */
2982                 if (!last_pic_droppable && last_pic_structure != PICT_FRAME) {
2983                     ff_thread_report_progress(&s0->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2984                                               last_pic_structure == PICT_TOP_FIELD);
2985                 }
2986             } else {
2987                 if (s0->current_picture_ptr->frame_num != h->frame_num) {
2988                     /* This and previous field were reference, but had
2989                      * different frame_nums. Consider this field first in
2990                      * pair. Throw away previous field except for reference
2991                      * purposes. */
2992                     if (!last_pic_droppable && last_pic_structure != PICT_FRAME) {
2993                         ff_thread_report_progress(&s0->current_picture_ptr->f, INT_MAX,
2994                                                   last_pic_structure == PICT_TOP_FIELD);
2995                     }
2996                 } else {
2997                     /* Second field in complementary pair */
2998                     if (!((last_pic_structure   == PICT_TOP_FIELD &&
2999                            s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD) ||
3000                           (last_pic_structure   == PICT_BOTTOM_FIELD &&
3001                            s->picture_structure == PICT_TOP_FIELD))) {
3002                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
3003                                "Invalid field mode combination %d/%d\n",
3004                                last_pic_structure, s->picture_structure);
3005                         s->picture_structure = last_pic_structure;
3006                         s->droppable         = last_pic_droppable;
3007                         return AVERROR_INVALIDDATA;
3008                     } else if (last_pic_droppable != s->droppable) {
3009                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
3010                                "Cannot combine reference and non-reference fields in the same frame\n");
3011                         av_log_ask_for_sample(s->avctx, NULL);
3012                         s->picture_structure = last_pic_structure;
3013                         s->droppable         = last_pic_droppable;
3014                         return AVERROR_PATCHWELCOME;
3015                     }
3016
3017                     /* Take ownership of this buffer. Note that if another thread owned
3018                      * the first field of this buffer, we're not operating on that pointer,
3019                      * so the original thread is still responsible for reporting progress
3020                      * on that first field (or if that was us, we just did that above).
3021                      * By taking ownership, we assign responsibility to ourselves to
3022                      * report progress on the second field. */
3023                     s0->current_picture_ptr->owner2 = s0;
3024                 }
3025             }
3026         }
3027
3028         while (h->frame_num != h->prev_frame_num && h->prev_frame_num >= 0 && !s0->first_field &&
3029                h->frame_num != (h->prev_frame_num + 1) % (1 << h->sps.log2_max_frame_num)) {
3030             Picture *prev = h->short_ref_count ? h->short_ref[0] : NULL;
3031             av_log(h->s.avctx, AV_LOG_DEBUG, "Frame num gap %d %d\n",
3032                    h->frame_num, h->prev_frame_num);
3033             if (!h->sps.gaps_in_frame_num_allowed_flag)
3034                 for(i=0; i<FF_ARRAY_ELEMS(h->last_pocs); i++)
3035                     h->last_pocs[i] = INT_MIN;
3036             if (ff_h264_frame_start(h) < 0)
3037                 return -1;
3038             h->prev_frame_num++;
3039             h->prev_frame_num %= 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
3040             s->current_picture_ptr->frame_num = h->prev_frame_num;
3041             ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX, 0);
3042             ff_thread_report_progress(&s->current_picture_ptr->f, INT_MAX, 1);
3043             if ((ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, 1)) < 0 &&
3044                 s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
3045                 return ret;
3046             if (ff_h264_execute_ref_pic_marking(h, h->mmco, h->mmco_index) < 0 &&
3047                 (s->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
3048                 return AVERROR_INVALIDDATA;
3049             /* Error concealment: if a ref is missing, copy the previous ref in its place.
3050              * FIXME: avoiding a memcpy would be nice, but ref handling makes many assumptions
3051              * about there being no actual duplicates.
3052              * FIXME: this doesn't copy padding for out-of-frame motion vectors.  Given we're
3053              * concealing a lost frame, this probably isn't noticeable by comparison, but it should
3054              * be fixed. */
3055             if (h->short_ref_count) {
3056                 if (prev) {
3057                     av_image_copy(h->short_ref[0]->f.data, h->short_ref[0]->f.linesize,
3058                                   (const uint8_t **)prev->f.data, prev->f.linesize,
3059                                   s->avctx->pix_fmt, s->mb_width * 16, s->mb_height * 16);
3060                     h->short_ref[0]->poc = prev->poc + 2;
3061                 }
3062                 h->short_ref[0]->frame_num = h->prev_frame_num;
3063             }
3064         }
3065
3066         /* See if we have a decoded first field looking for a pair...
3067          * We're using that to see whether to continue decoding in that
3068          * frame, or to allocate a new one. */
3069         if (s0->first_field) {
3070             assert(s0->current_picture_ptr);
3071             assert(s0->current_picture_ptr->f.data[0]);
3072             assert(s0->current_picture_ptr->f.reference != DELAYED_PIC_REF);
3073
3074             /* figure out if we have a complementary field pair */
3075             if (!FIELD_PICTURE || s->picture_structure == last_pic_structure) {
3076                 /* Previous field is unmatched. Don't display it, but let it
3077                  * remain for reference if marked as such. */
3078                 s0->current_picture_ptr = NULL;
3079                 s0->first_field         = FIELD_PICTURE;
3080             } else {
3081                 if (s0->current_picture_ptr->frame_num != h->frame_num) {
3082                     ff_thread_report_progress((AVFrame*)s0->current_picture_ptr, INT_MAX,
3083                                               s0->picture_structure==PICT_BOTTOM_FIELD);
3084                     /* This and the previous field had different frame_nums.
3085                      * Consider this field first in pair. Throw away previous
3086                      * one except for reference purposes. */
3087                     s0->first_field         = 1;
3088                     s0->current_picture_ptr = NULL;
3089                 } else {
3090                     /* Second field in complementary pair */
3091                     s0->first_field = 0;
3092                 }
3093             }
3094         } else {
3095             /* Frame or first field in a potentially complementary pair */
3096             s0->first_field = FIELD_PICTURE;
3097         }
3098
3099         if (!FIELD_PICTURE || s0->first_field) {
3100             if (ff_h264_frame_start(h) < 0) {
3101                 s0->first_field = 0;
3102                 return -1;
3103             }
3104         } else {
3105             ff_release_unused_pictures(s, 0);
3106         }
3107     }
3108     if (h != h0 && (ret = clone_slice(h, h0)) < 0)
3109         return ret;
3110
3111     s->current_picture_ptr->frame_num = h->frame_num; // FIXME frame_num cleanup
3112
3113     av_assert1(s->mb_num == s->mb_width * s->mb_height);
3114     if (first_mb_in_slice << FIELD_OR_MBAFF_PICTURE >= s->mb_num ||
3115         first_mb_in_slice >= s->mb_num) {
3116         av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "first_mb_in_slice overflow\n");
3117         return -1;
3118     }
3119     s->resync_mb_x = s->mb_x =  first_mb_in_slice % s->mb_width;
3120     s->resync_mb_y = s->mb_y = (first_mb_in_slice / s->mb_width) << FIELD_OR_MBAFF_PICTURE;
3121     if (s->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD)
3122         s->resync_mb_y = s->mb_y = s->mb_y + 1;
3123     av_assert1(s->mb_y < s->mb_height);
3124
3125     if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
3126         h->curr_pic_num = h->frame_num;
3127         h->max_pic_num  = 1 << h->sps.log2_max_frame_num;
3128     } else {
3129         h->curr_pic_num = 2 * h->frame_num + 1;
3130         h->max_pic_num  = 1 << (h->sps.log2_max_frame_num + 1);
3131     }
3132
3133     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE)
3134         get_ue_golomb(&s->gb); /* idr_pic_id */
3135
3136     if (h->sps.poc_type == 0) {
3137         h->poc_lsb = get_bits(&s->gb, h->sps.log2_max_poc_lsb);
3138
3139         if (h->pps.pic_order_present == 1 && s->picture_structure == PICT_FRAME)
3140             h->delta_poc_bottom = get_se_golomb(&s->gb);
3141     }
3142
3143     if (h->sps.poc_type == 1 && !h->sps.delta_pic_order_always_zero_flag) {
3144         h->delta_poc[0] = get_se_golomb(&s->gb);
3145
3146         if (h->pps.pic_order_present == 1 && s->picture_structure == PICT_FRAME)
3147             h->delta_poc[1] = get_se_golomb(&s->gb);
3148     }
3149
3150     init_poc(h);
3151
3152     if (h->pps.redundant_pic_cnt_present)
3153         h->redundant_pic_count = get_ue_golomb(&s->gb);
3154