b4dfbbcfcd291970da9adc4570c8a03f4188ecde
[ffmpeg.git] / libavcodec / h264_refs.c
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... reference picture handling
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 / MPEG-4 part10  reference picture handling.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #include <inttypes.h>
29
30 #include "internal.h"
31 #include "avcodec.h"
32 #include "h264.h"
33 #include "golomb.h"
34 #include "mpegutils.h"
35
36 #include <assert.h>
37
38 static void pic_as_field(H264Ref *pic, const int parity)
39 {
40     int i;
41     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(pic->data); ++i) {
42         if (parity == PICT_BOTTOM_FIELD)
43             pic->data[i]   += pic->linesize[i];
44         pic->reference      = parity;
45         pic->linesize[i] *= 2;
46     }
47     pic->poc = pic->parent->field_poc[parity == PICT_BOTTOM_FIELD];
48 }
49
50 static void ref_from_h264pic(H264Ref *dst, H264Picture *src)
51 {
52     memcpy(dst->data,     src->f->data,     sizeof(dst->data));
53     memcpy(dst->linesize, src->f->linesize, sizeof(dst->linesize));
54     dst->reference = src->reference;
55     dst->poc       = src->poc;
56     dst->pic_id    = src->pic_id;
57     dst->parent = src;
58 }
59
60 static int split_field_copy(H264Ref *dest, H264Picture *src, int parity, int id_add)
61 {
62     int match = !!(src->reference & parity);
63
64     if (match) {
65         ref_from_h264pic(dest, src);
66         if (parity != PICT_FRAME) {
67             pic_as_field(dest, parity);
68             dest->pic_id *= 2;
69             dest->pic_id += id_add;
70         }
71     }
72
73     return match;
74 }
75
76 static int build_def_list(H264Ref *def, int def_len,
77                           H264Picture * const *in, int len, int is_long, int sel)
78 {
79     int  i[2] = { 0 };
80     int index = 0;
81
82     while ((i[0] < len || i[1] < len) && index < def_len) {
83         while (i[0] < len && !(in[i[0]] && (in[i[0]]->reference & sel)))
84             i[0]++;
85         while (i[1] < len && !(in[i[1]] && (in[i[1]]->reference & (sel ^ 3))))
86             i[1]++;
87         if (i[0] < len && index < def_len) {
88             in[i[0]]->pic_id = is_long ? i[0] : in[i[0]]->frame_num;
89             split_field_copy(&def[index++], in[i[0]++], sel, 1);
90         }
91         if (i[1] < len && index < def_len) {
92             in[i[1]]->pic_id = is_long ? i[1] : in[i[1]]->frame_num;
93             split_field_copy(&def[index++], in[i[1]++], sel ^ 3, 0);
94         }
95     }
96
97     return index;
98 }
99
100 static int add_sorted(H264Picture **sorted, H264Picture * const *src,
101                       int len, int limit, int dir)
102 {
103     int i, best_poc;
104     int out_i = 0;
105
106     for (;;) {
107         best_poc = dir ? INT_MIN : INT_MAX;
108
109         for (i = 0; i < len; i++) {
110             const int poc = src[i]->poc;
111             if (((poc > limit) ^ dir) && ((poc < best_poc) ^ dir)) {
112                 best_poc      = poc;
113                 sorted[out_i] = src[i];
114             }
115         }
116         if (best_poc == (dir ? INT_MIN : INT_MAX))
117             break;
118         limit = sorted[out_i++]->poc - dir;
119     }
120     return out_i;
121 }
122
123 static void h264_initialise_ref_list(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
124 {
125     int i, len;
126
127     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
128         H264Picture *sorted[32];
129         int cur_poc, list;
130         int lens[2];
131
132         if (FIELD_PICTURE(h))
133             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD];
134         else
135             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
136
137         for (list = 0; list < 2; list++) {
138             len  = add_sorted(sorted,       h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 1 ^ list);
139             len += add_sorted(sorted + len, h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 0 ^ list);
140             assert(len <= 32);
141
142             len  = build_def_list(sl->ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
143                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
144             len += build_def_list(sl->ref_list[list] + len,
145                                   FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
146                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
147
148             if (len < sl->ref_count[list])
149                 memset(&sl->ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[list] - len));
150             lens[list] = len;
151         }
152
153         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
154             for (i = 0; i < lens[0] &&
155                         sl->ref_list[0][i].parent->f->buf[0]->buffer ==
156                         sl->ref_list[1][i].parent->f->buf[0]->buffer; i++);
157             if (i == lens[0]) {
158                 FFSWAP(H264Ref, sl->ref_list[1][0], sl->ref_list[1][1]);
159             }
160         }
161     } else {
162         len  = build_def_list(sl->ref_list[0], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
163                               h->short_ref, h->short_ref_count, 0, h->picture_structure);
164         len += build_def_list(sl->ref_list[0] + len,
165                               FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
166                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
167
168         if (len < sl->ref_count[0])
169             memset(&sl->ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[0] - len));
170     }
171 }
172
173 /**
174  * print short term list
175  */
176 static void print_short_term(const H264Context *h)
177 {
178     uint32_t i;
179     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
180         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
181         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
182             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
183             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
184                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
185         }
186     }
187 }
188
189 /**
190  * print long term list
191  */
192 static void print_long_term(const H264Context *h)
193 {
194     uint32_t i;
195     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
196         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
197         for (i = 0; i < 16; i++) {
198             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
199             if (pic) {
200                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
201                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
202             }
203         }
204     }
205 }
206
207 /**
208  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
209  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
210  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
211  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
212  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
213  *                      with pic_num
214  * @return frame number (short term) or long term index of picture
215  *         described by pic_num
216  */
217 static int pic_num_extract(const H264Context *h, int pic_num, int *structure)
218 {
219     *structure = h->picture_structure;
220     if (FIELD_PICTURE(h)) {
221         if (!(pic_num & 1))
222             /* opposite field */
223             *structure ^= PICT_FRAME;
224         pic_num >>= 1;
225     }
226
227     return pic_num;
228 }
229
230 static void h264_fill_mbaff_ref_list(H264SliceContext *sl)
231 {
232     int list, i, j;
233     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
234         for (i = 0; i < sl->ref_count[list]; i++) {
235             H264Ref *frame = &sl->ref_list[list][i];
236             H264Ref *field = &sl->ref_list[list][16 + 2 * i];
237
238             field[0] = *frame;
239
240             for (j = 0; j < 3; j++)
241                 field[0].linesize[j] <<= 1;
242             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
243             field[0].poc       = field[0].parent->field_poc[0];
244
245             field[1] = field[0];
246
247             for (j = 0; j < 3; j++)
248                 field[1].data[j] += frame->parent->f->linesize[j];
249             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
250             field[1].poc       = field[1].parent->field_poc[1];
251         }
252     }
253 }
254
255 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
256 {
257     int list, index, pic_structure;
258
259     print_short_term(h);
260     print_long_term(h);
261
262     h264_initialise_ref_list(h, sl);
263
264     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
265         if (get_bits1(&sl->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
266             int pred = h->curr_pic_num;
267
268             for (index = 0; ; index++) {
269                 unsigned int modification_of_pic_nums_idc = get_ue_golomb_31(&sl->gb);
270                 unsigned int pic_id;
271                 int i;
272                 H264Picture *ref = NULL;
273
274                 if (modification_of_pic_nums_idc == 3)
275                     break;
276
277                 if (index >= sl->ref_count[list]) {
278                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
279                     return -1;
280                 }
281
282                 switch (modification_of_pic_nums_idc) {
283                 case 0:
284                 case 1: {
285                     const unsigned int abs_diff_pic_num = get_ue_golomb(&sl->gb) + 1;
286                     int frame_num;
287
288                     if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
289                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
290                                "abs_diff_pic_num overflow\n");
291                         return AVERROR_INVALIDDATA;
292                     }
293
294                     if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
295                         pred -= abs_diff_pic_num;
296                     else
297                         pred += abs_diff_pic_num;
298                     pred &= h->max_pic_num - 1;
299
300                     frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
301
302                     for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
303                         ref = h->short_ref[i];
304                         assert(ref->reference);
305                         assert(!ref->long_ref);
306                         if (ref->frame_num == frame_num &&
307                             (ref->reference & pic_structure))
308                             break;
309                     }
310                     if (i >= 0)
311                         ref->pic_id = pred;
312                     break;
313                 }
314                 case 2: {
315                     int long_idx;
316                     pic_id = get_ue_golomb(&sl->gb); // long_term_pic_idx
317
318                     long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
319
320                     if (long_idx > 31) {
321                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
322                                "long_term_pic_idx overflow\n");
323                         return AVERROR_INVALIDDATA;
324                     }
325                     ref = h->long_ref[long_idx];
326                     assert(!(ref && !ref->reference));
327                     if (ref && (ref->reference & pic_structure)) {
328                         ref->pic_id = pic_id;
329                         assert(ref->long_ref);
330                         i = 0;
331                     } else {
332                         i = -1;
333                     }
334                     break;
335                 }
336                 default:
337                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
338                            "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
339                            modification_of_pic_nums_idc);
340                     return AVERROR_INVALIDDATA;
341                 }
342
343                 if (i < 0) {
344                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
345                            "reference picture missing during reorder\n");
346                     memset(&sl->ref_list[list][index], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0])); // FIXME
347                 } else {
348                     for (i = index; i + 1 < sl->ref_count[list]; i++) {
349                         if (sl->ref_list[list][i].parent &&
350                             ref->long_ref == sl->ref_list[list][i].parent->long_ref &&
351                             ref->pic_id   == sl->ref_list[list][i].pic_id)
352                             break;
353                     }
354                     for (; i > index; i--) {
355                         sl->ref_list[list][i] = sl->ref_list[list][i - 1];
356                     }
357                     ref_from_h264pic(&sl->ref_list[list][index], ref);
358                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
359                         pic_as_field(&sl->ref_list[list][index], pic_structure);
360                     }
361                 }
362             }
363         }
364     }
365     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
366         for (index = 0; index < sl->ref_count[list]; index++) {
367             if (!sl->ref_list[list][index].parent) {
368                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture\n");
369                 if (index == 0 || h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
370                     return AVERROR_INVALIDDATA;
371                 else
372                     sl->ref_list[list][index] = sl->ref_list[list][index - 1];
373             }
374         }
375     }
376
377     if (FRAME_MBAFF(h))
378         h264_fill_mbaff_ref_list(sl);
379
380     return 0;
381 }
382
383 /**
384  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
385  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
386  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
387  * display purposes, it is marked as such.
388  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
389  *                anded with the reference marking of pic
390  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
391  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
392  *         reference
393  */
394 static inline int unreference_pic(H264Context *h, H264Picture *pic, int refmask)
395 {
396     int i;
397     if (pic->reference &= refmask) {
398         return 0;
399     } else {
400         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
401             if(pic == h->delayed_pic[i]){
402                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
403                 break;
404             }
405         return 1;
406     }
407 }
408
409 /**
410  * Find a H264Picture in the short term reference list by frame number.
411  * @param frame_num frame number to search for
412  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
413  *            undefined if no picture found.
414  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
415  *                 frame number is found
416  */
417 static H264Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
418 {
419     int i;
420
421     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
422         H264Picture *pic = h->short_ref[i];
423         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
424             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
425         if (pic->frame_num == frame_num) {
426             *idx = i;
427             return pic;
428         }
429     }
430     return NULL;
431 }
432
433 /**
434  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
435  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
436  * to be valid. Other list entries are shifted down.
437  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
438  */
439 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
440 {
441     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
442     h->short_ref[i] = NULL;
443     if (--h->short_ref_count)
444         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
445                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(H264Picture*));
446 }
447
448 /**
449  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
450  */
451 static H264Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
452 {
453     H264Picture *pic;
454     int i;
455
456     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
457         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
458
459     pic = find_short(h, frame_num, &i);
460     if (pic) {
461         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
462             remove_short_at_index(h, i);
463     }
464
465     return pic;
466 }
467
468 /**
469  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
470  * that list.
471  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
472  */
473 static H264Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
474 {
475     H264Picture *pic;
476
477     pic = h->long_ref[i];
478     if (pic) {
479         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
480             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
481             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
482             h->long_ref[i]           = NULL;
483             h->long_ref_count--;
484         }
485     }
486
487     return pic;
488 }
489
490 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
491 {
492     int i;
493
494     for (i = 0; i < 16; i++) {
495         remove_long(h, i, 0);
496     }
497     assert(h->long_ref_count == 0);
498
499     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
500         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
501         h->short_ref[i] = NULL;
502     }
503     h->short_ref_count = 0;
504 }
505
506 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
507 {
508     int i;
509
510     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
511         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode)
512             return -1;
513     }
514
515     return 0;
516 }
517
518 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
519 {
520     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
521     int mmco_index = 0, i = 0;
522
523     assert(h->long_ref_count + h->short_ref_count <= h->ps.sps->ref_frame_count);
524
525     if (h->short_ref_count &&
526         h->long_ref_count + h->short_ref_count == h->ps.sps->ref_frame_count &&
527         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
528         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
529         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
530         mmco_index            = 1;
531         if (FIELD_PICTURE(h)) {
532             mmco[0].short_pic_num *= 2;
533             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
534             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
535             mmco_index             = 2;
536         }
537     }
538
539     if (first_slice) {
540         h->mmco_index = mmco_index;
541     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
542                (mmco_index != h->mmco_index ||
543                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
544         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
545                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d, %d]\n",
546                mmco_index, h->mmco_index, i);
547         return AVERROR_INVALIDDATA;
548     }
549     return 0;
550 }
551
552 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
553 {
554     int i, av_uninit(j);
555     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
556     H264Picture *av_uninit(pic);
557
558     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
559         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
560
561     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
562         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
563         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
564             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
565                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
566
567         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
568             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
569             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
570             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
571             if (!pic) {
572                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
573                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
574                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
575                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: unref short failure\n");
576                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
577                 }
578                 continue;
579             }
580         }
581
582         switch (mmco[i].opcode) {
583         case MMCO_SHORT2UNUSED:
584             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
585                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
586                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
587             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
588             break;
589         case MMCO_SHORT2LONG:
590                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
591                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
592
593                 remove_short_at_index(h, j);
594                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
595                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
596                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
597                     h->long_ref_count++;
598                 }
599             break;
600         case MMCO_LONG2UNUSED:
601             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
602             pic = h->long_ref[j];
603             if (pic) {
604                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
605             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
606                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
607             break;
608         case MMCO_LONG:
609                     // Comment below left from previous code as it is an interesting note.
610                     /* First field in pair is in short term list or
611                      * at a different long term index.
612                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
613                      * Report the problem and keep the pair where it is,
614                      * and mark this field valid.
615                      */
616             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr)
617                 remove_short_at_index(h, 0);
618
619             /* make sure the current picture is not already assigned as a long ref */
620             if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
621                 for (j = 0; j < FF_ARRAY_ELEMS(h->long_ref); j++) {
622                     if (h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr)
623                         remove_long(h, j, 0);
624                 }
625             }
626
627
628             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
629                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
630
631                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
632                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
633                 h->long_ref_count++;
634             }
635
636             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
637             current_ref_assigned = 1;
638             break;
639         case MMCO_SET_MAX_LONG:
640             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
641             // just remove the long term which index is greater than new max
642             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
643                 remove_long(h, j, 0);
644             }
645             break;
646         case MMCO_RESET:
647             while (h->short_ref_count) {
648                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
649             }
650             for (j = 0; j < 16; j++) {
651                 remove_long(h, j, 0);
652             }
653             h->poc.frame_num = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
654             h->mmco_reset = 1;
655             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
656             break;
657         default: assert(0);
658         }
659     }
660
661     if (!current_ref_assigned) {
662         /* Second field of complementary field pair; the first field of
663          * which is already referenced. If short referenced, it
664          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
665          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
666          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
667          */
668         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
669             /* Just mark the second field valid */
670             h->cur_pic_ptr->reference = PICT_FRAME;
671         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
672             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
673                                            "assignment for second field "
674                                            "in complementary field pair "
675                                            "(first field is long term)\n");
676             err = AVERROR_INVALIDDATA;
677         } else {
678             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
679             if (pic) {
680                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
681                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
682             }
683
684             if (h->short_ref_count)
685                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
686                         h->short_ref_count * sizeof(H264Picture*));
687
688             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
689             h->short_ref_count++;
690             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
691         }
692     }
693
694     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count -
695         (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) > h->ps.sps->ref_frame_count) {
696
697         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
698          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
699          * short_ref and long_ref buffers.
700          */
701         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
702                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
703                "corrupt input), discarding one\n",
704                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->ps.sps->ref_frame_count);
705         err = AVERROR_INVALIDDATA;
706
707         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
708             for (i = 0; i < 16; ++i)
709                 if (h->long_ref[i])
710                     break;
711
712             assert(i < 16);
713             remove_long(h, i, 0);
714         } else {
715             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
716             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
717         }
718     }
719
720     print_short_term(h);
721     print_long_term(h);
722     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
723 }
724
725 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
726                                    int first_slice)
727 {
728     int i, ret;
729     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
730     int mmco_index = 0;
731
732     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
733         skip_bits1(gb); // broken_link
734         if (get_bits1(gb)) {
735             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
736             mmco[0].long_arg = 0;
737             mmco_index       = 1;
738         }
739     } else {
740         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
741             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
742                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
743
744                 mmco[i].opcode = opcode;
745                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
746                     mmco[i].short_pic_num =
747                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb(gb) - 1) &
748                             (h->max_pic_num - 1);
749 #if 0
750                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
751                         !h->short_ref[mmco[i].short_pic_num]) {
752                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
753                                "illegal short ref in memory management control "
754                                "operation %d\n", mmco);
755                         return -1;
756                     }
757 #endif
758                 }
759                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
760                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
761                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
762                     if (long_arg >= 32 ||
763                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
764                                              long_arg == 16) &&
765                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
766                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
767                                "illegal long ref in memory management control "
768                                "operation %d\n", opcode);
769                         return -1;
770                     }
771                     mmco[i].long_arg = long_arg;
772                 }
773
774                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
775                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
776                            "illegal memory management control operation %d\n",
777                            opcode);
778                     return -1;
779                 }
780                 if (opcode == MMCO_END)
781                     break;
782             }
783             mmco_index = i;
784         } else {
785             if (first_slice) {
786                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
787                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
788                     return ret;
789             }
790             mmco_index = -1;
791         }
792     }
793
794     if (first_slice && mmco_index != -1) {
795         h->mmco_index = mmco_index;
796     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
797                (mmco_index != h->mmco_index ||
798                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index))) {
799         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
800                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
801                mmco_index, h->mmco_index);
802         return AVERROR_INVALIDDATA;
803     }
804
805     return 0;
806 }