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 "get_bits.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     GetBitContext gb;
 209     uint16_t tile_num, tile_row, tile_col;
 210     uint32_t size = 0, size_bytes = 0, offset = 0;
 211     int ret;
 212
 213     if ((ret = init_get_bits8(&gb,
 214                               tile_group->tile_data.data,
 215                               tile_group->tile_data.data_size)) < 0) {
 216         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialize bitstream reader.\n");
 217         return ret;
 218     }
 219
 220     s->tg_start = tile_group->tg_start;
 221     s->tg_end = tile_group->tg_end;
 222
 223     for (tile_num = tile_group->tg_start; tile_num <= tile_group->tg_end; tile_num++) {
 224         tile_row = tile_num / s->raw_frame_header->tile_cols;
 225         tile_col = tile_num % s->raw_frame_header->tile_cols;
 226
 227         if (tile_num == tile_group->tg_end) {
 228             s->tile_group_info[tile_num].tile_size = get_bits_left(&gb) / 8;
 229             s->tile_group_info[tile_num].tile_offset = offset;
 230             s->tile_group_info[tile_num].tile_row = tile_row;
 231             s->tile_group_info[tile_num].tile_column = tile_col;
 232             return 0;
 233         }
 234         size_bytes = s->raw_frame_header->tile_size_bytes_minus1 + 1;
 235         size = get_bits_le(&gb, size_bytes * 8) + 1;
 236         skip_bits(&gb, size * 8);
 237
 238         offset += size_bytes;
 239
 240         s->tile_group_info[tile_num].tile_size = size;
 241         s->tile_group_info[tile_num].tile_offset = offset;
 242         s->tile_group_info[tile_num].tile_row = tile_row;
 243         s->tile_group_info[tile_num].tile_column = tile_col;
 244
 245         offset += size;
 246     }
 247
 248     return 0;
 249
 250 }
 251
 252 static int get_pixel_format(AVCodecContext *avctx)
 253 {
 254     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 255     const AV1RawSequenceHeader *seq = s->raw_seq;
 256     uint8_t bit_depth;
 257     int ret;
 258     enum AVPixelFormat pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 259 #define HWACCEL_MAX (0)
 260     enum AVPixelFormat pix_fmts[HWACCEL_MAX + 2], *fmtp = pix_fmts;
 261
 262     if (seq->seq_profile == 2 && seq->color_config.high_bitdepth)
 263         bit_depth = seq->color_config.twelve_bit ? 12 : 10;
 264     else if (seq->seq_profile <= 2)
 265         bit_depth = seq->color_config.high_bitdepth ? 10 : 8;
 266     else {
 267         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 268                "Unknown AV1 profile %d.\n", seq->seq_profile);
 269         return -1;
 270     }
 271
 272     if (!seq->color_config.mono_chrome) {
 273         // 4:4:4 x:0 y:0, 4:2:2 x:1 y:0, 4:2:0 x:1 y:1
 274         if (seq->color_config.subsampling_x == 0 &&
 275             seq->color_config.subsampling_y == 0) {
 276             if (bit_depth == 8)
 277                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P;
 278             else if (bit_depth == 10)
 279                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10;
 280             else if (bit_depth == 12)
 281                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P12;
 282             else
 283                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 284         } else if (seq->color_config.subsampling_x == 1 &&
 285                    seq->color_config.subsampling_y == 0) {
 286             if (bit_depth == 8)
 287                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 288             else if (bit_depth == 10)
 289                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
 290             else if (bit_depth == 12)
 291                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P12;
 292             else
 293                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 294         } else if (seq->color_config.subsampling_x == 1 &&
 295                    seq->color_config.subsampling_y == 1) {
 296             if (bit_depth == 8)
 297                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 298             else if (bit_depth == 10)
 299                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10;
 300             else if (bit_depth == 12)
 301                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P12;
 302             else
 303                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 304         }
 305     } else {
 306         if (seq->color_config.subsampling_x == 1 &&
 307             seq->color_config.subsampling_y == 1)
 308             pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P;
 309         else
 310             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 311     }
 312
 313     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "AV1 decode get format: %s.\n",
 314            av_get_pix_fmt_name(pix_fmt));
 315
 316     if (pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE)
 317         return -1;
 318     s->pix_fmt = pix_fmt;
 319
 320     *fmtp++ = s->pix_fmt;
 321     *fmtp = AV_PIX_FMT_NONE;
 322
 323     ret = ff_thread_get_format(avctx, pix_fmts);
 324     if (ret < 0)
 325         return ret;
 326
 327     /**
 328      * check if the HW accel is inited correctly. If not, return un-implemented.
 329      * Since now the av1 decoder doesn't support native decode, if it will be
 330      * implemented in the future, need remove this check.
 331      */
 332     if (!avctx->hwaccel) {
 333         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Your platform doesn't suppport"
 334                " hardware accelerated AV1 decoding.\n");
 335         return AVERROR(ENOSYS);
 336     }
 337
 338     avctx->pix_fmt = ret;
 339
 340     return 0;
 341 }
 342
 343 static void av1_frame_unref(AVCodecContext *avctx, AV1Frame *f)
 344 {
 345     ff_thread_release_buffer(avctx, &f->tf);
 346     av_buffer_unref(&f->hwaccel_priv_buf);
 347     f->hwaccel_picture_private = NULL;
 348 }
 349
 350 static int av1_frame_ref(AVCodecContext *avctx, AV1Frame *dst, const AV1Frame *src)
 351 {
 352     int ret;
 353
 354     ret = ff_thread_ref_frame(&dst->tf, &src->tf);
 355     if (ret < 0)
 356         return ret;
 357
 358     if (src->hwaccel_picture_private) {
 359         dst->hwaccel_priv_buf = av_buffer_ref(src->hwaccel_priv_buf);
 360         if (!dst->hwaccel_priv_buf)
 361             goto fail;
 362         dst->hwaccel_picture_private = dst->hwaccel_priv_buf->data;
 363     }
 364
 365     dst->loop_filter_delta_enabled = src->loop_filter_delta_enabled;
 366     memcpy(dst->loop_filter_ref_deltas,
 367            src->loop_filter_ref_deltas,
 368            AV1_NUM_REF_FRAMES * sizeof(int8_t));
 369     memcpy(dst->loop_filter_mode_deltas,
 370            src->loop_filter_mode_deltas,
 371            2 * sizeof(int8_t));
 372     memcpy(dst->gm_type,
 373            src->gm_type,
 374            AV1_NUM_REF_FRAMES * sizeof(uint8_t));
 375     memcpy(dst->gm_params,
 376            src->gm_params,
 377            AV1_NUM_REF_FRAMES * 6 * sizeof(int32_t));
 378
 379     return 0;
 380
 381 fail:
 382     av1_frame_unref(avctx, dst);
 383     return AVERROR(ENOMEM);
 384 }
 385
 386 static av_cold int av1_decode_free(AVCodecContext *avctx)
 387 {
 388     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 389
 390     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->ref); i++) {
 391         if (s->ref[i].tf.f->buf[0])
 392             av1_frame_unref(avctx, &s->ref[i]);
 393         av_frame_free(&s->ref[i].tf.f);
 394     }
 395     if (s->cur_frame.tf.f->buf[0])
 396         av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 397     av_frame_free(&s->cur_frame.tf.f);
 398
 399     av_buffer_unref(&s->seq_ref);
 400     av_buffer_unref(&s->header_ref);
 401     av_freep(&s->tile_group_info);
 402
 403     ff_cbs_fragment_free(&s->current_obu);
 404     ff_cbs_close(&s->cbc);
 405
 406     return 0;
 407 }
 408
 409 static int set_context_with_sequence(AVCodecContext *avctx,
 410                                      const AV1RawSequenceHeader *seq)
 411 {
 412     avctx->profile = seq->seq_profile;
 413     avctx->level = seq->seq_level_idx[0];
 414
 415     avctx->color_range =
 416         seq->color_config.color_range ? AVCOL_RANGE_JPEG : AVCOL_RANGE_MPEG;
 417     avctx->color_primaries = seq->color_config.color_primaries;
 418     avctx->colorspace = seq->color_config.color_primaries;
 419     avctx->color_trc = seq->color_config.transfer_characteristics;
 420
 421     switch (seq->color_config.chroma_sample_position) {
 422     case AV1_CSP_VERTICAL:
 423         avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
 424         break;
 425     case AV1_CSP_COLOCATED:
 426         avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_TOPLEFT;
 427         break;
 428     }
 429
 430     if (seq->timing_info.num_units_in_display_tick &&
 431         seq->timing_info.time_scale) {
 432         av_reduce(&avctx->framerate.den, &avctx->framerate.num,
 433                   seq->timing_info.num_units_in_display_tick,
 434                   seq->timing_info.time_scale,
 435                   INT_MAX);
 436         if (seq->timing_info.equal_picture_interval)
 437             avctx->ticks_per_frame = seq->timing_info.num_ticks_per_picture_minus_1 + 1;
 438     }
 439
 440     return 0;
 441 }
 442
 443 static int update_context_with_frame_header(AVCodecContext *avctx,
 444                                             const AV1RawFrameHeader *header)
 445 {
 446     AVRational aspect_ratio;
 447     int width = header->frame_width_minus_1 + 1;
 448     int height = header->frame_height_minus_1 + 1;
 449     int r_width = header->render_width_minus_1 + 1;
 450     int r_height = header->render_height_minus_1 + 1;
 451     int ret;
 452
 453     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 454         ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height);
 455         if (ret < 0)
 456             return ret;
 457     }
 458
 459     av_reduce(&aspect_ratio.num, &aspect_ratio.den,
 460               (int64_t)height * r_width,
 461               (int64_t)width * r_height,
 462               INT_MAX);
 463
 464     if (av_cmp_q(avctx->sample_aspect_ratio, aspect_ratio)) {
 465         ret = ff_set_sar(avctx, aspect_ratio);
 466         if (ret < 0)
 467             return ret;
 468     }
 469
 470     return 0;
 471 }
 472
 473 static av_cold int av1_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 474 {
 475     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 476     AV1RawSequenceHeader *seq;
 477     int ret;
 478
 479     s->avctx = avctx;
 480     s->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 481
 482     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->ref); i++) {
 483         s->ref[i].tf.f = av_frame_alloc();
 484         if (!s->ref[i].tf.f) {
 485             av1_decode_free(avctx);
 486             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 487                    "Failed to allocate reference frame buffer %d.\n", i);
 488             return AVERROR(ENOMEM);
 489         }
 490     }
 491
 492     s->cur_frame.tf.f = av_frame_alloc();
 493     if (!s->cur_frame.tf.f) {
 494         av1_decode_free(avctx);
 495         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 496                "Failed to allocate current frame buffer.\n");
 497         return AVERROR(ENOMEM);
 498     }
 499
 500     ret = ff_cbs_init(&s->cbc, AV_CODEC_ID_AV1, avctx);
 501     if (ret < 0)
 502         return ret;
 503
 504     if (avctx->extradata && avctx->extradata_size) {
 505         ret = ff_cbs_read(s->cbc, &s->current_obu, avctx->extradata,
 506                           avctx->extradata_size);
 507         if (ret < 0) {
 508             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Failed to read extradata.\n");
 509             goto end;
 510         }
 511
 512         seq = ((CodedBitstreamAV1Context *)(s->cbc->priv_data))->sequence_header;
 513         if (!seq) {
 514             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No sequence header available.\n");
 515             goto end;
 516         }
 517
 518         ret = set_context_with_sequence(avctx, seq);
 519         if (ret < 0) {
 520             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Failed to set decoder context.\n");
 521             goto end;
 522         }
 523
 524         end:
 525         ff_cbs_fragment_reset(&s->current_obu);
 526     }
 527
 528     return ret;
 529 }
 530
 531 static int av1_frame_alloc(AVCodecContext *avctx, AV1Frame *f)
 532 {
 533     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 534     AV1RawFrameHeader *header= s->raw_frame_header;
 535     AVFrame *frame;
 536     int ret;
 537
 538     ret = update_context_with_frame_header(avctx, header);
 539     if (ret < 0) {
 540         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to update context with frame header\n");
 541         return ret;
 542     }
 543
 544     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &f->tf, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 545         return ret;
 546
 547     frame = f->tf.f;
 548     frame->key_frame = header->frame_type == AV1_FRAME_KEY;
 549
 550     switch (header->frame_type) {
 551     case AV1_FRAME_KEY:
 552     case AV1_FRAME_INTRA_ONLY:
 553         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 554         break;
 555     case AV1_FRAME_INTER:
 556         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 557         break;
 558     case AV1_FRAME_SWITCH:
 559         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_SP;
 560         break;
 561     }
 562
 563     if (avctx->hwaccel) {
 564         const AVHWAccel *hwaccel = avctx->hwaccel;
 565         if (hwaccel->frame_priv_data_size) {
 566             f->hwaccel_priv_buf =
 567                 av_buffer_allocz(hwaccel->frame_priv_data_size);
 568             if (!f->hwaccel_priv_buf)
 569                 goto fail;
 570             f->hwaccel_picture_private = f->hwaccel_priv_buf->data;
 571         }
 572     }
 573     return 0;
 574
 575 fail:
 576     av1_frame_unref(avctx, f);
 577     return AVERROR(ENOMEM);
 578 }
 579
 580 static int set_output_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame,
 581                             const AVPacket *pkt, int *got_frame)
 582 {
 583     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 584     const AVFrame *srcframe = s->cur_frame.tf.f;
 585     int ret;
 586
 587     ret = av_frame_ref(frame, srcframe);
 588     if (ret < 0)
 589         return ret;
 590
 591     frame->pts = pkt->pts;
 592     frame->pkt_dts = pkt->dts;
 593     frame->pkt_size = pkt->size;
 594
 595     *got_frame = 1;
 596
 597     return 0;
 598 }
 599
 600 static int update_reference_list(AVCodecContext *avctx)
 601 {
 602     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 603     const AV1RawFrameHeader *header = s->raw_frame_header;
 604     int ret;
 605
 606     for (int i = 0; i < AV1_NUM_REF_FRAMES; i++) {
 607         if (header->refresh_frame_flags & (1 << i)) {
 608             if (s->ref[i].tf.f->buf[0])
 609                 av1_frame_unref(avctx, &s->ref[i]);
 610             if ((ret = av1_frame_ref(avctx, &s->ref[i], &s->cur_frame)) < 0) {
 611                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 612                        "Failed to update frame %d in reference list\n", i);
 613                 return ret;
 614             }
 615         }
 616     }
 617     return 0;
 618 }
 619
 620 static int get_current_frame(AVCodecContext *avctx)
 621 {
 622     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 623     int ret;
 624
 625     if (s->cur_frame.tf.f->buf[0])
 626         av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 627
 628     ret = av1_frame_alloc(avctx, &s->cur_frame);
 629     if (ret < 0) {
 630         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 631                "Failed to allocate space for current frame.\n");
 632         return ret;
 633     }
 634
 635     ret = init_tile_data(s);
 636     if (ret < 0) {
 637         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to init tile data.\n");
 638         return ret;
 639     }
 640
 641     if (s->raw_frame_header->primary_ref_frame == AV1_PRIMARY_REF_NONE)
 642         setup_past_independence(&s->cur_frame);
 643     else
 644         load_previous_and_update(s);
 645
 646     global_motion_params(s);
 647
 648     return ret;
 649 }
 650
 651 static int av1_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *frame,
 652                             int *got_frame, AVPacket *pkt)
 653 {
 654     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 655     AV1RawTileGroup *raw_tile_group = NULL;
 656     int ret;
 657
 658     ret = ff_cbs_read_packet(s->cbc, &s->current_obu, pkt);
 659     if (ret < 0) {
 660         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to read packet.\n");
 661         goto end;
 662     }
 663     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Total obu for this frame:%d.\n",
 664            s->current_obu.nb_units);
 665
 666     for (int i = 0; i < s->current_obu.nb_units; i++) {
 667         CodedBitstreamUnit *unit = &s->current_obu.units[i];
 668         AV1RawOBU *obu = unit->content;
 669         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Obu idx:%d, obu type:%d.\n", i, unit->type);
 670
 671         switch (unit->type) {
 672         case AV1_OBU_SEQUENCE_HEADER:
 673             av_buffer_unref(&s->seq_ref);
 674             s->seq_ref = av_buffer_ref(unit->content_ref);
 675             if (!s->seq_ref) {
 676                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 677                 goto end;
 678             }
 679
 680             s->raw_seq = &obu->obu.sequence_header;
 681
 682             ret = set_context_with_sequence(avctx, s->raw_seq);
 683             if (ret < 0) {
 684                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to set context.\n");
 685                 goto end;
 686             }
 687
 688             if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
 689                 ret = get_pixel_format(avctx);
 690                 if (ret < 0) {
 691                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 692                            "Failed to get pixel format.\n");
 693                     goto end;
 694                 }
 695             }
 696
 697             if (avctx->hwaccel && avctx->hwaccel->decode_params) {
 698                 ret = avctx->hwaccel->decode_params(avctx, unit->type, unit->data,
 699                                                     unit->data_size);
 700                 if (ret < 0) {
 701                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "HW accel decode params fail.\n");
 702                     goto end;
 703                 }
 704             }
 705             break;
 706         case AV1_OBU_REDUNDANT_FRAME_HEADER:
 707             if (s->raw_frame_header)
 708                 break;
 709         // fall-through
 710         case AV1_OBU_FRAME:
 711         case AV1_OBU_FRAME_HEADER:
 712             if (!s->seq_ref) {
 713                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing Sequence Header.\n");
 714                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 715                 goto end;
 716             }
 717
 718             av_buffer_unref(&s->header_ref);
 719             s->header_ref = av_buffer_ref(unit->content_ref);
 720             if (!s->header_ref) {
 721                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 722                 goto end;
 723             }
 724
 725             if (unit->type == AV1_OBU_FRAME)
 726                 s->raw_frame_header = &obu->obu.frame.header;
 727             else
 728                 s->raw_frame_header = &obu->obu.frame_header;
 729
 730             if (s->raw_frame_header->show_existing_frame) {
 731                 if (s->cur_frame.tf.f->buf[0])
 732                     av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 733
 734                 ret = av1_frame_ref(avctx, &s->cur_frame,
 735                                     &s->ref[s->raw_frame_header->frame_to_show_map_idx]);
 736                 if (ret < 0) {
 737                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get reference frame.\n");
 738                     goto end;
 739                 }
 740
 741                 ret = update_reference_list(avctx);
 742                 if (ret < 0) {
 743                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to update reference list.\n");
 744                     goto end;
 745                 }
 746
 747                 ret = set_output_frame(avctx, frame, pkt, got_frame);
 748                 if (ret < 0)
 749                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Set output frame error.\n");
 750
 751                 s->raw_frame_header = NULL;
 752
 753                 goto end;
 754             }
 755
 756             ret = get_current_frame(avctx);
 757             if (ret < 0) {
 758                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Get current frame error\n");
 759                 goto end;
 760             }
 761
 762             if (avctx->hwaccel) {
 763                 ret = avctx->hwaccel->start_frame(avctx, unit->data,
 764                                                   unit->data_size);
 765                 if (ret < 0) {
 766                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "HW accel start frame fail.\n");
 767                     goto end;
 768                 }
 769             }
 770             if (unit->type != AV1_OBU_FRAME)
 771                 break;
 772         // fall-through
 773         case AV1_OBU_TILE_GROUP:
 774             if (!s->raw_frame_header) {
 775                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing Frame Header.\n");
 776                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 777                 goto end;
 778             }
 779
 780             if (unit->type == AV1_OBU_FRAME)
 781                 raw_tile_group = &obu->obu.frame.tile_group;
 782             else
 783                 raw_tile_group = &obu->obu.tile_group;
 784
 785             get_tiles_info(avctx, raw_tile_group);
 786
 787             if (avctx->hwaccel) {
 788                 ret = avctx->hwaccel->decode_slice(avctx,
 789                                                    raw_tile_group->tile_data.data,
 790                                                    raw_tile_group->tile_data.data_size);
 791                 if (ret < 0) {
 792                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 793                            "HW accel decode slice fail.\n");
 794                     goto end;
 795                 }
 796             }
 797             break;
 798         case AV1_OBU_TILE_LIST:
 799         case AV1_OBU_TEMPORAL_DELIMITER:
 800         case AV1_OBU_PADDING:
 801         case AV1_OBU_METADATA:
 802             break;
 803         default:
 804             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 805                    "Unknown obu type: %d (%"SIZE_SPECIFIER" bits).\n",
 806                    unit->type, unit->data_size);
 807         }
 808
 809         if (raw_tile_group && (s->tile_num == raw_tile_group->tg_end + 1)) {
 810             if (avctx->hwaccel) {
 811                 ret = avctx->hwaccel->end_frame(avctx);
 812                 if (ret < 0) {
 813                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "HW accel end frame fail.\n");
 814                     goto end;
 815                 }
 816             }
 817
 818             ret = update_reference_list(avctx);
 819             if (ret < 0) {
 820                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to update reference list.\n");
 821                 goto end;
 822             }
 823
 824             if (s->raw_frame_header->show_frame) {
 825                 ret = set_output_frame(avctx, frame, pkt, got_frame);
 826                 if (ret < 0) {
 827                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Set output frame error\n");
 828                     goto end;
 829                 }
 830             }
 831             raw_tile_group = NULL;
 832             s->raw_frame_header = NULL;
 833         }
 834     }
 835
 836 end:
 837     ff_cbs_fragment_reset(&s->current_obu);
 838     return ret;
 839 }
 840
 841 static void av1_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 842 {
 843     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 844
 845     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->ref); i++)
 846         av1_frame_unref(avctx, &s->ref[i]);
 847
 848     av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 849     s->raw_frame_header = NULL;
 850     s->raw_seq = NULL;
 851 }
 852
 853 AVCodec ff_av1_decoder = {
 854     .name                  = "av1",
 855     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Alliance for Open Media AV1"),
 856     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 857     .id                    = AV_CODEC_ID_AV1,
 858     .priv_data_size        = sizeof(AV1DecContext),
 859     .init                  = av1_decode_init,
 860     .close                 = av1_decode_free,
 861     .decode                = av1_decode_frame,
 862     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1,
 863     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
 864                              FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP |
 865                              FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS,
 866     .flush                 = av1_decode_flush,
 867     .profiles              = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_av1_profiles),
 868     .hw_configs            = (const AVCodecHWConfigInternal * []) {
 869         NULL
 870     },
 871 };