git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/av1dec.c

   1 /*
   2  * AV1 video decoder
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 #include "libavutil/pixdesc.h"
  22 #include "avcodec.h"
  23 #include "av1dec.h"
  24 #include "bytestream.h"
  25 #include "hwconfig.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "profiles.h"
  28
  29 static void setup_past_independence(AV1Frame *f)
  30 {
  31     f->loop_filter_delta_enabled = 1;
  32
  33     f->loop_filter_ref_deltas[AV1_REF_FRAME_INTRA] = 1;
  34     f->loop_filter_ref_deltas[AV1_REF_FRAME_LAST] = 0;
  35     f->loop_filter_ref_deltas[AV1_REF_FRAME_LAST2] = 0;
  36     f->loop_filter_ref_deltas[AV1_REF_FRAME_LAST3] = 0;
  37     f->loop_filter_ref_deltas[AV1_REF_FRAME_GOLDEN] = -1;
  38     f->loop_filter_ref_deltas[AV1_REF_FRAME_BWDREF] = 0;
  39     f->loop_filter_ref_deltas[AV1_REF_FRAME_ALTREF2] = -1;
  40     f->loop_filter_ref_deltas[AV1_REF_FRAME_ALTREF] = -1;
  41
  42     f->loop_filter_mode_deltas[0] = 0;
  43     f->loop_filter_mode_deltas[1] = 0;
  44 }
  45
  46 static void load_previous_and_update(AV1DecContext *s)
  47 {
  48     uint8_t primary_frame, prev_frame;
  49
  50     primary_frame = s->raw_frame_header->primary_ref_frame;
  51     prev_frame = s->raw_frame_header->ref_frame_idx[primary_frame];
  52     memcpy(s->cur_frame.loop_filter_ref_deltas,
  53            s->ref[prev_frame].loop_filter_ref_deltas,
  54            AV1_NUM_REF_FRAMES * sizeof(int8_t));
  55     memcpy(s->cur_frame.loop_filter_mode_deltas,
  56            s->ref[prev_frame].loop_filter_mode_deltas,
  57            2 * sizeof(int8_t));
  58
  59     if (s->raw_frame_header->loop_filter_delta_update) {
  60         for (int i = 0; i < AV1_NUM_REF_FRAMES; i++) {
  61             if (s->raw_frame_header->update_ref_delta[i])
  62                 s->cur_frame.loop_filter_ref_deltas[i] =
  63                     s->raw_frame_header->loop_filter_ref_deltas[i];
  64         }
  65
  66         for (int i = 0; i < 2; i++) {
  67             if (s->raw_frame_header->update_mode_delta[i])
  68                 s->cur_frame.loop_filter_mode_deltas[i] =
  69                     s->raw_frame_header->loop_filter_mode_deltas[i];
  70         }
  71     }
  72
  73     s->cur_frame.loop_filter_delta_enabled =
  74         s->raw_frame_header->loop_filter_delta_enabled;
  75 }
  76
  77 static uint32_t inverse_recenter(int r, uint32_t v)
  78 {
  79     if (v > 2 * r)
  80         return v;
  81     else if (v & 1)
  82         return r - ((v + 1) >> 1);
  83     else
  84         return r + (v >> 1);
  85 }
  86
  87 static uint32_t decode_unsigned_subexp_with_ref(uint32_t sub_exp,
  88                                                 int mx, int r)
  89 {
  90     if ((r << 1) <= mx) {
  91         return inverse_recenter(r, sub_exp);
  92     } else {
  93         return mx - 1 - inverse_recenter(mx - 1 - r, sub_exp);
  94     }
  95 }
  96
  97 static int32_t decode_signed_subexp_with_ref(uint32_t sub_exp, int low,
  98                                              int high, int r)
  99 {
 100     int32_t x = decode_unsigned_subexp_with_ref(sub_exp, high - low, r - low);
 101     return x + low;
 102 }
 103
 104 static void read_global_param(AV1DecContext *s, int type, int ref, int idx)
 105 {
 106     uint8_t primary_frame, prev_frame;
 107     uint32_t abs_bits, prec_bits, round, prec_diff, sub, mx;
 108     int32_t r;
 109
 110     primary_frame = s->raw_frame_header->primary_ref_frame;
 111     prev_frame = s->raw_frame_header->ref_frame_idx[primary_frame];
 112     abs_bits = AV1_GM_ABS_ALPHA_BITS;
 113     prec_bits = AV1_GM_ALPHA_PREC_BITS;
 114
 115     if (idx < 2) {
 116         if (type == AV1_WARP_MODEL_TRANSLATION) {
 117             abs_bits = AV1_GM_ABS_TRANS_ONLY_BITS -
 118                 !s->raw_frame_header->allow_high_precision_mv;
 119             prec_bits = AV1_GM_TRANS_ONLY_PREC_BITS -
 120                 !s->raw_frame_header->allow_high_precision_mv;
 121         } else {
 122             abs_bits = AV1_GM_ABS_TRANS_BITS;
 123             prec_bits = AV1_GM_TRANS_PREC_BITS;
 124         }
 125     }
 126     round = (idx % 3) == 2 ? (1 << AV1_WARPEDMODEL_PREC_BITS) : 0;
 127     prec_diff = AV1_WARPEDMODEL_PREC_BITS - prec_bits;
 128     sub = (idx % 3) == 2 ? (1 << prec_bits) : 0;
 129     mx = 1 << abs_bits;
 130     r = (s->ref[prev_frame].gm_params[ref][idx] >> prec_diff) - sub;
 131
 132     s->cur_frame.gm_params[ref][idx] =
 133         (decode_signed_subexp_with_ref(s->raw_frame_header->gm_params[ref][idx],
 134                                        -mx, mx + 1, r) << prec_diff) + round;
 135 }
 136
 137 /**
 138 * update gm type/params, since cbs already implemented part of this funcation,
 139 * so we don't need to full implement spec.
 140 */
 141 static void global_motion_params(AV1DecContext *s)
 142 {
 143     const AV1RawFrameHeader *header = s->raw_frame_header;
 144     int type, ref;
 145
 146     for (ref = AV1_REF_FRAME_LAST; ref <= AV1_REF_FRAME_ALTREF; ref++) {
 147         s->cur_frame.gm_type[ref] = AV1_WARP_MODEL_IDENTITY;
 148         for (int i = 0; i < 6; i++)
 149             s->cur_frame.gm_params[ref][i] = (i % 3 == 2) ?
 150                                              1 << AV1_WARPEDMODEL_PREC_BITS : 0;
 151     }
 152     if (header->frame_type == AV1_FRAME_KEY ||
 153         header->frame_type == AV1_FRAME_INTRA_ONLY)
 154         return;
 155
 156     for (ref = AV1_REF_FRAME_LAST; ref <= AV1_REF_FRAME_ALTREF; ref++) {
 157         if (header->is_global[ref]) {
 158             if (header->is_rot_zoom[ref]) {
 159                 type = AV1_WARP_MODEL_ROTZOOM;
 160             } else {
 161                 type = header->is_translation[ref] ? AV1_WARP_MODEL_TRANSLATION
 162                                                    : AV1_WARP_MODEL_AFFINE;
 163             }
 164         } else {
 165             type = AV1_WARP_MODEL_IDENTITY;
 166         }
 167         s->cur_frame.gm_type[ref] = type;
 168
 169         if (type >= AV1_WARP_MODEL_ROTZOOM) {
 170             read_global_param(s, type, ref, 2);
 171             read_global_param(s, type, ref, 3);
 172             if (type == AV1_WARP_MODEL_AFFINE) {
 173                 read_global_param(s, type, ref, 4);
 174                 read_global_param(s, type, ref, 5);
 175             } else {
 176                 s->cur_frame.gm_params[ref][4] = -s->cur_frame.gm_params[ref][3];
 177                 s->cur_frame.gm_params[ref][5] = s->cur_frame.gm_params[ref][2];
 178             }
 179         }
 180         if (type >= AV1_WARP_MODEL_TRANSLATION) {
 181             read_global_param(s, type, ref, 0);
 182             read_global_param(s, type, ref, 1);
 183         }
 184     }
 185 }
 186
 187 static int init_tile_data(AV1DecContext *s)
 188
 189 {
 190     int cur_tile_num =
 191         s->raw_frame_header->tile_cols * s->raw_frame_header->tile_rows;
 192     if (s->tile_num < cur_tile_num) {
 193         int ret = av_reallocp_array(&s->tile_group_info, cur_tile_num,
 194                                     sizeof(TileGroupInfo));
 195         if (ret < 0) {
 196             s->tile_num = 0;
 197             return ret;
 198         }
 199     }
 200     s->tile_num = cur_tile_num;
 201
 202     return 0;
 203 }
 204
 205 static int get_tiles_info(AVCodecContext *avctx, const AV1RawTileGroup *tile_group)
 206 {
 207     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 208     GetByteContext gb;
 209     uint16_t tile_num, tile_row, tile_col;
 210     uint32_t size = 0, size_bytes = 0;
 211
 212     bytestream2_init(&gb, tile_group->tile_data.data,
 213                      tile_group->tile_data.data_size);
 214     s->tg_start = tile_group->tg_start;
 215     s->tg_end = tile_group->tg_end;
 216
 217     for (tile_num = tile_group->tg_start; tile_num <= tile_group->tg_end; tile_num++) {
 218         tile_row = tile_num / s->raw_frame_header->tile_cols;
 219         tile_col = tile_num % s->raw_frame_header->tile_cols;
 220
 221         if (tile_num == tile_group->tg_end) {
 222             s->tile_group_info[tile_num].tile_size = bytestream2_get_bytes_left(&gb);
 223             s->tile_group_info[tile_num].tile_offset = bytestream2_tell(&gb);
 224             s->tile_group_info[tile_num].tile_row = tile_row;
 225             s->tile_group_info[tile_num].tile_column = tile_col;
 226             return 0;
 227         }
 228         size_bytes = s->raw_frame_header->tile_size_bytes_minus1 + 1;
 229         if (bytestream2_get_bytes_left(&gb) < size_bytes)
 230             return AVERROR_INVALIDDATA;
 231         size = 0;
 232         for (int i = 0; i < size_bytes; i++)
 233             size |= bytestream2_get_byteu(&gb) << 8 * i;
 234         if (bytestream2_get_bytes_left(&gb) <= size)
 235             return AVERROR_INVALIDDATA;
 236         size++;
 237
 238         s->tile_group_info[tile_num].tile_size = size;
 239         s->tile_group_info[tile_num].tile_offset = bytestream2_tell(&gb);
 240         s->tile_group_info[tile_num].tile_row = tile_row;
 241         s->tile_group_info[tile_num].tile_column = tile_col;
 242
 243         bytestream2_skipu(&gb, size);
 244     }
 245
 246     return 0;
 247
 248 }
 249
 250 static int get_pixel_format(AVCodecContext *avctx)
 251 {
 252     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 253     const AV1RawSequenceHeader *seq = s->raw_seq;
 254     uint8_t bit_depth;
 255     int ret;
 256     enum AVPixelFormat pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 257 #define HWACCEL_MAX (0)
 258     enum AVPixelFormat pix_fmts[HWACCEL_MAX + 2], *fmtp = pix_fmts;
 259
 260     if (seq->seq_profile == 2 && seq->color_config.high_bitdepth)
 261         bit_depth = seq->color_config.twelve_bit ? 12 : 10;
 262     else if (seq->seq_profile <= 2)
 263         bit_depth = seq->color_config.high_bitdepth ? 10 : 8;
 264     else {
 265         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 266                "Unknown AV1 profile %d.\n", seq->seq_profile);
 267         return -1;
 268     }
 269
 270     if (!seq->color_config.mono_chrome) {
 271         // 4:4:4 x:0 y:0, 4:2:2 x:1 y:0, 4:2:0 x:1 y:1
 272         if (seq->color_config.subsampling_x == 0 &&
 273             seq->color_config.subsampling_y == 0) {
 274             if (bit_depth == 8)
 275                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P;
 276             else if (bit_depth == 10)
 277                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10;
 278             else if (bit_depth == 12)
 279                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P12;
 280             else
 281                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 282         } else if (seq->color_config.subsampling_x == 1 &&
 283                    seq->color_config.subsampling_y == 0) {
 284             if (bit_depth == 8)
 285                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 286             else if (bit_depth == 10)
 287                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
 288             else if (bit_depth == 12)
 289                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P12;
 290             else
 291                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 292         } else if (seq->color_config.subsampling_x == 1 &&
 293                    seq->color_config.subsampling_y == 1) {
 294             if (bit_depth == 8)
 295                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 296             else if (bit_depth == 10)
 297                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10;
 298             else if (bit_depth == 12)
 299                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P12;
 300             else
 301                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 302         }
 303     } else {
 304         if (seq->color_config.subsampling_x == 1 &&
 305             seq->color_config.subsampling_y == 1)
 306             pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P;
 307         else
 308             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 309     }
 310
 311     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "AV1 decode get format: %s.\n",
 312            av_get_pix_fmt_name(pix_fmt));
 313
 314     if (pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE)
 315         return -1;
 316     s->pix_fmt = pix_fmt;
 317
 318     *fmtp++ = s->pix_fmt;
 319     *fmtp = AV_PIX_FMT_NONE;
 320
 321     ret = ff_thread_get_format(avctx, pix_fmts);
 322     if (ret < 0)
 323         return ret;
 324
 325     /**
 326      * check if the HW accel is inited correctly. If not, return un-implemented.
 327      * Since now the av1 decoder doesn't support native decode, if it will be
 328      * implemented in the future, need remove this check.
 329      */
 330     if (!avctx->hwaccel) {
 331         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Your platform doesn't suppport"
 332                " hardware accelerated AV1 decoding.\n");
 333         return AVERROR(ENOSYS);
 334     }
 335
 336     avctx->pix_fmt = ret;
 337
 338     return 0;
 339 }
 340
 341 static void av1_frame_unref(AVCodecContext *avctx, AV1Frame *f)
 342 {
 343     ff_thread_release_buffer(avctx, &f->tf);
 344     av_buffer_unref(&f->hwaccel_priv_buf);
 345     f->hwaccel_picture_private = NULL;
 346 }
 347
 348 static int av1_frame_ref(AVCodecContext *avctx, AV1Frame *dst, const AV1Frame *src)
 349 {
 350     int ret;
 351
 352     ret = ff_thread_ref_frame(&dst->tf, &src->tf);
 353     if (ret < 0)
 354         return ret;
 355
 356     if (src->hwaccel_picture_private) {
 357         dst->hwaccel_priv_buf = av_buffer_ref(src->hwaccel_priv_buf);
 358         if (!dst->hwaccel_priv_buf)
 359             goto fail;
 360         dst->hwaccel_picture_private = dst->hwaccel_priv_buf->data;
 361     }
 362
 363     dst->loop_filter_delta_enabled = src->loop_filter_delta_enabled;
 364     memcpy(dst->loop_filter_ref_deltas,
 365            src->loop_filter_ref_deltas,
 366            AV1_NUM_REF_FRAMES * sizeof(int8_t));
 367     memcpy(dst->loop_filter_mode_deltas,
 368            src->loop_filter_mode_deltas,
 369            2 * sizeof(int8_t));
 370     memcpy(dst->gm_type,
 371            src->gm_type,
 372            AV1_NUM_REF_FRAMES * sizeof(uint8_t));
 373     memcpy(dst->gm_params,
 374            src->gm_params,
 375            AV1_NUM_REF_FRAMES * 6 * sizeof(int32_t));
 376
 377     return 0;
 378
 379 fail:
 380     av1_frame_unref(avctx, dst);
 381     return AVERROR(ENOMEM);
 382 }
 383
 384 static av_cold int av1_decode_free(AVCodecContext *avctx)
 385 {
 386     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 387
 388     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->ref); i++) {
 389         av1_frame_unref(avctx, &s->ref[i]);
 390         av_frame_free(&s->ref[i].tf.f);
 391     }
 392     av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 393     av_frame_free(&s->cur_frame.tf.f);
 394
 395     av_buffer_unref(&s->seq_ref);
 396     av_buffer_unref(&s->header_ref);
 397     av_freep(&s->tile_group_info);
 398
 399     ff_cbs_fragment_free(&s->current_obu);
 400     ff_cbs_close(&s->cbc);
 401
 402     return 0;
 403 }
 404
 405 static int set_context_with_sequence(AVCodecContext *avctx,
 406                                      const AV1RawSequenceHeader *seq)
 407 {
 408     avctx->profile = seq->seq_profile;
 409     avctx->level = seq->seq_level_idx[0];
 410
 411     avctx->color_range =
 412         seq->color_config.color_range ? AVCOL_RANGE_JPEG : AVCOL_RANGE_MPEG;
 413     avctx->color_primaries = seq->color_config.color_primaries;
 414     avctx->colorspace = seq->color_config.color_primaries;
 415     avctx->color_trc = seq->color_config.transfer_characteristics;
 416
 417     switch (seq->color_config.chroma_sample_position) {
 418     case AV1_CSP_VERTICAL:
 419         avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
 420         break;
 421     case AV1_CSP_COLOCATED:
 422         avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_TOPLEFT;
 423         break;
 424     }
 425
 426     if (seq->timing_info.num_units_in_display_tick &&
 427         seq->timing_info.time_scale) {
 428         av_reduce(&avctx->framerate.den, &avctx->framerate.num,
 429                   seq->timing_info.num_units_in_display_tick,
 430                   seq->timing_info.time_scale,
 431                   INT_MAX);
 432         if (seq->timing_info.equal_picture_interval)
 433             avctx->ticks_per_frame = seq->timing_info.num_ticks_per_picture_minus_1 + 1;
 434     }
 435
 436     return 0;
 437 }
 438
 439 static int update_context_with_frame_header(AVCodecContext *avctx,
 440                                             const AV1RawFrameHeader *header)
 441 {
 442     AVRational aspect_ratio;
 443     int width = header->frame_width_minus_1 + 1;
 444     int height = header->frame_height_minus_1 + 1;
 445     int r_width = header->render_width_minus_1 + 1;
 446     int r_height = header->render_height_minus_1 + 1;
 447     int ret;
 448
 449     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 450         ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height);
 451         if (ret < 0)
 452             return ret;
 453     }
 454
 455     av_reduce(&aspect_ratio.num, &aspect_ratio.den,
 456               (int64_t)height * r_width,
 457               (int64_t)width * r_height,
 458               INT_MAX);
 459
 460     if (av_cmp_q(avctx->sample_aspect_ratio, aspect_ratio)) {
 461         ret = ff_set_sar(avctx, aspect_ratio);
 462         if (ret < 0)
 463             return ret;
 464     }
 465
 466     return 0;
 467 }
 468
 469 static av_cold int av1_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 470 {
 471     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 472     AV1RawSequenceHeader *seq;
 473     int ret;
 474
 475     s->avctx = avctx;
 476     s->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 477
 478     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->ref); i++) {
 479         s->ref[i].tf.f = av_frame_alloc();
 480         if (!s->ref[i].tf.f) {
 481             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 482                    "Failed to allocate reference frame buffer %d.\n", i);
 483             return AVERROR(ENOMEM);
 484         }
 485     }
 486
 487     s->cur_frame.tf.f = av_frame_alloc();
 488     if (!s->cur_frame.tf.f) {
 489         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 490                "Failed to allocate current frame buffer.\n");
 491         return AVERROR(ENOMEM);
 492     }
 493
 494     ret = ff_cbs_init(&s->cbc, AV_CODEC_ID_AV1, avctx);
 495     if (ret < 0)
 496         return ret;
 497
 498     if (avctx->extradata && avctx->extradata_size) {
 499         ret = ff_cbs_read(s->cbc, &s->current_obu, avctx->extradata,
 500                           avctx->extradata_size);
 501         if (ret < 0) {
 502             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Failed to read extradata.\n");
 503             return ret;
 504         }
 505
 506         seq = ((CodedBitstreamAV1Context *)(s->cbc->priv_data))->sequence_header;
 507         if (!seq) {
 508             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No sequence header available.\n");
 509             goto end;
 510         }
 511
 512         ret = set_context_with_sequence(avctx, seq);
 513         if (ret < 0) {
 514             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Failed to set decoder context.\n");
 515             goto end;
 516         }
 517
 518         end:
 519         ff_cbs_fragment_reset(&s->current_obu);
 520     }
 521
 522     return ret;
 523 }
 524
 525 static int av1_frame_alloc(AVCodecContext *avctx, AV1Frame *f)
 526 {
 527     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 528     AV1RawFrameHeader *header= s->raw_frame_header;
 529     AVFrame *frame;
 530     int ret;
 531
 532     ret = update_context_with_frame_header(avctx, header);
 533     if (ret < 0) {
 534         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to update context with frame header\n");
 535         return ret;
 536     }
 537
 538     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &f->tf, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 539         return ret;
 540
 541     frame = f->tf.f;
 542     frame->key_frame = header->frame_type == AV1_FRAME_KEY;
 543
 544     switch (header->frame_type) {
 545     case AV1_FRAME_KEY:
 546     case AV1_FRAME_INTRA_ONLY:
 547         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 548         break;
 549     case AV1_FRAME_INTER:
 550         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 551         break;
 552     case AV1_FRAME_SWITCH:
 553         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_SP;
 554         break;
 555     }
 556
 557     if (avctx->hwaccel) {
 558         const AVHWAccel *hwaccel = avctx->hwaccel;
 559         if (hwaccel->frame_priv_data_size) {
 560             f->hwaccel_priv_buf =
 561                 av_buffer_allocz(hwaccel->frame_priv_data_size);
 562             if (!f->hwaccel_priv_buf)
 563                 goto fail;
 564             f->hwaccel_picture_private = f->hwaccel_priv_buf->data;
 565         }
 566     }
 567     return 0;
 568
 569 fail:
 570     av1_frame_unref(avctx, f);
 571     return AVERROR(ENOMEM);
 572 }
 573
 574 static int set_output_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame,
 575                             const AVPacket *pkt, int *got_frame)
 576 {
 577     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 578     const AVFrame *srcframe = s->cur_frame.tf.f;
 579     int ret;
 580
 581     ret = av_frame_ref(frame, srcframe);
 582     if (ret < 0)
 583         return ret;
 584
 585     frame->pts = pkt->pts;
 586     frame->pkt_dts = pkt->dts;
 587     frame->pkt_size = pkt->size;
 588
 589     *got_frame = 1;
 590
 591     return 0;
 592 }
 593
 594 static int update_reference_list(AVCodecContext *avctx)
 595 {
 596     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 597     const AV1RawFrameHeader *header = s->raw_frame_header;
 598     int ret;
 599
 600     for (int i = 0; i < AV1_NUM_REF_FRAMES; i++) {
 601         if (header->refresh_frame_flags & (1 << i)) {
 602             if (s->ref[i].tf.f->buf[0])
 603                 av1_frame_unref(avctx, &s->ref[i]);
 604             if ((ret = av1_frame_ref(avctx, &s->ref[i], &s->cur_frame)) < 0) {
 605                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 606                        "Failed to update frame %d in reference list\n", i);
 607                 return ret;
 608             }
 609         }
 610     }
 611     return 0;
 612 }
 613
 614 static int get_current_frame(AVCodecContext *avctx)
 615 {
 616     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 617     int ret;
 618
 619     if (s->cur_frame.tf.f->buf[0])
 620         av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 621
 622     ret = av1_frame_alloc(avctx, &s->cur_frame);
 623     if (ret < 0) {
 624         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 625                "Failed to allocate space for current frame.\n");
 626         return ret;
 627     }
 628
 629     ret = init_tile_data(s);
 630     if (ret < 0) {
 631         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to init tile data.\n");
 632         return ret;
 633     }
 634
 635     if (s->raw_frame_header->primary_ref_frame == AV1_PRIMARY_REF_NONE)
 636         setup_past_independence(&s->cur_frame);
 637     else
 638         load_previous_and_update(s);
 639
 640     global_motion_params(s);
 641
 642     return ret;
 643 }
 644
 645 static int av1_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *frame,
 646                             int *got_frame, AVPacket *pkt)
 647 {
 648     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 649     AV1RawTileGroup *raw_tile_group = NULL;
 650     int ret;
 651
 652     ret = ff_cbs_read_packet(s->cbc, &s->current_obu, pkt);
 653     if (ret < 0) {
 654         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to read packet.\n");
 655         goto end;
 656     }
 657     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Total obu for this frame:%d.\n",
 658            s->current_obu.nb_units);
 659
 660     for (int i = 0; i < s->current_obu.nb_units; i++) {
 661         CodedBitstreamUnit *unit = &s->current_obu.units[i];
 662         AV1RawOBU *obu = unit->content;
 663         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Obu idx:%d, obu type:%d.\n", i, unit->type);
 664
 665         switch (unit->type) {
 666         case AV1_OBU_SEQUENCE_HEADER:
 667             av_buffer_unref(&s->seq_ref);
 668             s->seq_ref = av_buffer_ref(unit->content_ref);
 669             if (!s->seq_ref) {
 670                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 671                 goto end;
 672             }
 673
 674             s->raw_seq = &obu->obu.sequence_header;
 675
 676             ret = set_context_with_sequence(avctx, s->raw_seq);
 677             if (ret < 0) {
 678                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to set context.\n");
 679                 goto end;
 680             }
 681
 682             if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
 683                 ret = get_pixel_format(avctx);
 684                 if (ret < 0) {
 685                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 686                            "Failed to get pixel format.\n");
 687                     goto end;
 688                 }
 689             }
 690
 691             if (avctx->hwaccel && avctx->hwaccel->decode_params) {
 692                 ret = avctx->hwaccel->decode_params(avctx, unit->type, unit->data,
 693                                                     unit->data_size);
 694                 if (ret < 0) {
 695                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "HW accel decode params fail.\n");
 696                     goto end;
 697                 }
 698             }
 699             break;
 700         case AV1_OBU_REDUNDANT_FRAME_HEADER:
 701             if (s->raw_frame_header)
 702                 break;
 703         // fall-through
 704         case AV1_OBU_FRAME:
 705         case AV1_OBU_FRAME_HEADER:
 706             if (!s->seq_ref) {
 707                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing Sequence Header.\n");
 708                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 709                 goto end;
 710             }
 711
 712             av_buffer_unref(&s->header_ref);
 713             s->header_ref = av_buffer_ref(unit->content_ref);
 714             if (!s->header_ref) {
 715                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 716                 goto end;
 717             }
 718
 719             if (unit->type == AV1_OBU_FRAME)
 720                 s->raw_frame_header = &obu->obu.frame.header;
 721             else
 722                 s->raw_frame_header = &obu->obu.frame_header;
 723
 724             if (s->raw_frame_header->show_existing_frame) {
 725                 if (s->cur_frame.tf.f->buf[0])
 726                     av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 727
 728                 ret = av1_frame_ref(avctx, &s->cur_frame,
 729                                     &s->ref[s->raw_frame_header->frame_to_show_map_idx]);
 730                 if (ret < 0) {
 731                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get reference frame.\n");
 732                     goto end;
 733                 }
 734
 735                 ret = update_reference_list(avctx);
 736                 if (ret < 0) {
 737                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to update reference list.\n");
 738                     goto end;
 739                 }
 740
 741                 ret = set_output_frame(avctx, frame, pkt, got_frame);
 742                 if (ret < 0)
 743                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Set output frame error.\n");
 744
 745                 s->raw_frame_header = NULL;
 746
 747                 goto end;
 748             }
 749
 750             ret = get_current_frame(avctx);
 751             if (ret < 0) {
 752                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Get current frame error\n");
 753                 goto end;
 754             }
 755
 756             if (avctx->hwaccel) {
 757                 ret = avctx->hwaccel->start_frame(avctx, unit->data,
 758                                                   unit->data_size);
 759                 if (ret < 0) {
 760                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "HW accel start frame fail.\n");
 761                     goto end;
 762                 }
 763             }
 764             if (unit->type != AV1_OBU_FRAME)
 765                 break;
 766         // fall-through
 767         case AV1_OBU_TILE_GROUP:
 768             if (!s->raw_frame_header) {
 769                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing Frame Header.\n");
 770                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 771                 goto end;
 772             }
 773
 774             if (unit->type == AV1_OBU_FRAME)
 775                 raw_tile_group = &obu->obu.frame.tile_group;
 776             else
 777                 raw_tile_group = &obu->obu.tile_group;
 778
 779             ret = get_tiles_info(avctx, raw_tile_group);
 780             if (ret < 0)
 781                 goto end;
 782
 783             if (avctx->hwaccel) {
 784                 ret = avctx->hwaccel->decode_slice(avctx,
 785                                                    raw_tile_group->tile_data.data,
 786                                                    raw_tile_group->tile_data.data_size);
 787                 if (ret < 0) {
 788                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 789                            "HW accel decode slice fail.\n");
 790                     goto end;
 791                 }
 792             }
 793             break;
 794         case AV1_OBU_TILE_LIST:
 795         case AV1_OBU_TEMPORAL_DELIMITER:
 796         case AV1_OBU_PADDING:
 797         case AV1_OBU_METADATA:
 798             break;
 799         default:
 800             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 801                    "Unknown obu type: %d (%"SIZE_SPECIFIER" bits).\n",
 802                    unit->type, unit->data_size);
 803         }
 804
 805         if (raw_tile_group && (s->tile_num == raw_tile_group->tg_end + 1)) {
 806             if (avctx->hwaccel) {
 807                 ret = avctx->hwaccel->end_frame(avctx);
 808                 if (ret < 0) {
 809                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "HW accel end frame fail.\n");
 810                     goto end;
 811                 }
 812             }
 813
 814             ret = update_reference_list(avctx);
 815             if (ret < 0) {
 816                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to update reference list.\n");
 817                 goto end;
 818             }
 819
 820             if (s->raw_frame_header->show_frame) {
 821                 ret = set_output_frame(avctx, frame, pkt, got_frame);
 822                 if (ret < 0) {
 823                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Set output frame error\n");
 824                     goto end;
 825                 }
 826             }
 827             raw_tile_group = NULL;
 828             s->raw_frame_header = NULL;
 829         }
 830     }
 831
 832 end:
 833     ff_cbs_fragment_reset(&s->current_obu);
 834     return ret;
 835 }
 836
 837 static void av1_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 838 {
 839     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 840
 841     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->ref); i++)
 842         av1_frame_unref(avctx, &s->ref[i]);
 843
 844     av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 845     s->raw_frame_header = NULL;
 846     s->raw_seq = NULL;
 847 }
 848
 849 AVCodec ff_av1_decoder = {
 850     .name                  = "av1",
 851     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Alliance for Open Media AV1"),
 852     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 853     .id                    = AV_CODEC_ID_AV1,
 854     .priv_data_size        = sizeof(AV1DecContext),
 855     .init                  = av1_decode_init,
 856     .close                 = av1_decode_free,
 857     .decode                = av1_decode_frame,
 858     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1,
 859     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
 860                              FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP |
 861                              FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS,
 862     .flush                 = av1_decode_flush,
 863     .profiles              = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_av1_profiles),
 864     .hw_configs            = (const AVCodecHWConfigInternal * []) {
 865         NULL
 866     },
 867 };