git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264dec.h

   1 /*
   2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... encoder/decoder
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * H.264 / AVC / MPEG-4 part10 codec.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #ifndef AVCODEC_H264DEC_H
  29 #define AVCODEC_H264DEC_H
  30
  31 #include "libavutil/buffer.h"
  32 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  33 #include "libavutil/thread.h"
  34
  35 #include "cabac.h"
  36 #include "error_resilience.h"
  37 #include "h264_parse.h"
  38 #include "h264_ps.h"
  39 #include "h264_sei.h"
  40 #include "h2645_parse.h"
  41 #include "h264chroma.h"
  42 #include "h264dsp.h"
  43 #include "h264pred.h"
  44 #include "h264qpel.h"
  45 #include "internal.h"
  46 #include "mpegutils.h"
  47 #include "parser.h"
  48 #include "qpeldsp.h"
  49 #include "rectangle.h"
  50 #include "videodsp.h"
  51
  52 #define H264_MAX_PICTURE_COUNT 36
  53
  54 #define MAX_MMCO_COUNT         66
  55
  56 #define MAX_DELAYED_PIC_COUNT  16
  57
  58 /* Compiling in interlaced support reduces the speed
  59  * of progressive decoding by about 2%. */
  60 #define ALLOW_INTERLACE
  61
  62 #define FMO 0
  63
  64 /**
  65  * The maximum number of slices supported by the decoder.
  66  * must be a power of 2
  67  */
  68 #define MAX_SLICES 32
  69
  70 #ifdef ALLOW_INTERLACE
  71 #define MB_MBAFF(h)    (h)->mb_mbaff
  72 #define MB_FIELD(sl)  (sl)->mb_field_decoding_flag
  73 #define FRAME_MBAFF(h) (h)->mb_aff_frame
  74 #define FIELD_PICTURE(h) ((h)->picture_structure != PICT_FRAME)
  75 #define LEFT_MBS 2
  76 #define LTOP     0
  77 #define LBOT     1
  78 #define LEFT(i)  (i)
  79 #else
  80 #define MB_MBAFF(h)      0
  81 #define MB_FIELD(sl)     0
  82 #define FRAME_MBAFF(h)   0
  83 #define FIELD_PICTURE(h) 0
  84 #undef  IS_INTERLACED
  85 #define IS_INTERLACED(mb_type) 0
  86 #define LEFT_MBS 1
  87 #define LTOP     0
  88 #define LBOT     0
  89 #define LEFT(i)  0
  90 #endif
  91 #define FIELD_OR_MBAFF_PICTURE(h) (FRAME_MBAFF(h) || FIELD_PICTURE(h))
  92
  93 #ifndef CABAC
  94 #define CABAC(h) (h)->ps.pps->cabac
  95 #endif
  96
  97 #define CHROMA(h)    ((h)->ps.sps->chroma_format_idc)
  98 #define CHROMA422(h) ((h)->ps.sps->chroma_format_idc == 2)
  99 #define CHROMA444(h) ((h)->ps.sps->chroma_format_idc == 3)
 100
 101 #define MB_TYPE_REF0       MB_TYPE_ACPRED // dirty but it fits in 16 bit
 102 #define MB_TYPE_8x8DCT     0x01000000
 103 #define IS_REF0(a)         ((a) & MB_TYPE_REF0)
 104 #define IS_8x8DCT(a)       ((a) & MB_TYPE_8x8DCT)
 105
 106 /**
 107  * Memory management control operation opcode.
 108  */
 109 typedef enum MMCOOpcode {
 110     MMCO_END = 0,
 111     MMCO_SHORT2UNUSED,
 112     MMCO_LONG2UNUSED,
 113     MMCO_SHORT2LONG,
 114     MMCO_SET_MAX_LONG,
 115     MMCO_RESET,
 116     MMCO_LONG,
 117 } MMCOOpcode;
 118
 119 /**
 120  * Memory management control operation.
 121  */
 122 typedef struct MMCO {
 123     MMCOOpcode opcode;
 124     int short_pic_num;  ///< pic_num without wrapping (pic_num & max_pic_num)
 125     int long_arg;       ///< index, pic_num, or num long refs depending on opcode
 126 } MMCO;
 127
 128 typedef struct H264Picture {
 129     AVFrame *f;
 130     ThreadFrame tf;
 131
 132     AVBufferRef *qscale_table_buf;
 133     int8_t *qscale_table;
 134
 135     AVBufferRef *motion_val_buf[2];
 136     int16_t (*motion_val[2])[2];
 137
 138     AVBufferRef *mb_type_buf;
 139     uint32_t *mb_type;
 140
 141     AVBufferRef *hwaccel_priv_buf;
 142     void *hwaccel_picture_private; ///< hardware accelerator private data
 143
 144     AVBufferRef *ref_index_buf[2];
 145     int8_t *ref_index[2];
 146
 147     int field_poc[2];       ///< top/bottom POC
 148     int poc;                ///< frame POC
 149     int frame_num;          ///< frame_num (raw frame_num from slice header)
 150     int mmco_reset;         /**< MMCO_RESET set this 1. Reordering code must
 151                                  not mix pictures before and after MMCO_RESET. */
 152     int pic_id;             /**< pic_num (short -> no wrap version of pic_num,
 153                                  pic_num & max_pic_num; long -> long_pic_num) */
 154     int long_ref;           ///< 1->long term reference 0->short term reference
 155     int ref_poc[2][2][32];  ///< POCs of the frames/fields used as reference (FIXME need per slice)
 156     int ref_count[2][2];    ///< number of entries in ref_poc         (FIXME need per slice)
 157     int mbaff;              ///< 1 -> MBAFF frame 0-> not MBAFF
 158     int field_picture;      ///< whether or not picture was encoded in separate fields
 159
 160     int reference;
 161     int recovered;          ///< picture at IDR or recovery point + recovery count
 162     int invalid_gap;
 163     int sei_recovery_frame_cnt;
 164
 165     AVBufferRef *pps_buf;
 166     const PPS   *pps;
 167
 168     int mb_width, mb_height;
 169     int mb_stride;
 170 } H264Picture;
 171
 172 typedef struct H264Ref {
 173     uint8_t *data[3];
 174     int linesize[3];
 175
 176     int reference;
 177     int poc;
 178     int pic_id;
 179
 180     H264Picture *parent;
 181 } H264Ref;
 182
 183 typedef struct H264SliceContext {
 184     struct H264Context *h264;
 185     GetBitContext gb;
 186     ERContext er;
 187
 188     int slice_num;
 189     int slice_type;
 190     int slice_type_nos;         ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
 191     int slice_type_fixed;
 192
 193     int qscale;
 194     int chroma_qp[2];   // QPc
 195     int qp_thresh;      ///< QP threshold to skip loopfilter
 196     int last_qscale_diff;
 197
 198     // deblock
 199     int deblocking_filter;          ///< disable_deblocking_filter_idc with 1 <-> 0
 200     int slice_alpha_c0_offset;
 201     int slice_beta_offset;
 202
 203     H264PredWeightTable pwt;
 204
 205     int prev_mb_skipped;
 206     int next_mb_skipped;
 207
 208     int chroma_pred_mode;
 209     int intra16x16_pred_mode;
 210
 211     int8_t intra4x4_pred_mode_cache[5 * 8];
 212     int8_t(*intra4x4_pred_mode);
 213
 214     int topleft_mb_xy;
 215     int top_mb_xy;
 216     int topright_mb_xy;
 217     int left_mb_xy[LEFT_MBS];
 218
 219     int topleft_type;
 220     int top_type;
 221     int topright_type;
 222     int left_type[LEFT_MBS];
 223
 224     const uint8_t *left_block;
 225     int topleft_partition;
 226
 227     unsigned int topleft_samples_available;
 228     unsigned int top_samples_available;
 229     unsigned int topright_samples_available;
 230     unsigned int left_samples_available;
 231
 232     ptrdiff_t linesize, uvlinesize;
 233     ptrdiff_t mb_linesize;  ///< may be equal to s->linesize or s->linesize * 2, for mbaff
 234     ptrdiff_t mb_uvlinesize;
 235
 236     int mb_x, mb_y;
 237     int mb_xy;
 238     int resync_mb_x;
 239     int resync_mb_y;
 240     unsigned int first_mb_addr;
 241     // index of the first MB of the next slice
 242     int next_slice_idx;
 243     int mb_skip_run;
 244     int is_complex;
 245
 246     int picture_structure;
 247     int mb_field_decoding_flag;
 248     int mb_mbaff;               ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
 249
 250     int redundant_pic_count;
 251
 252     /**
 253      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
 254      */
 255     int neighbor_transform_size;
 256
 257     int direct_spatial_mv_pred;
 258     int col_parity;
 259     int col_fieldoff;
 260
 261     int cbp;
 262     int top_cbp;
 263     int left_cbp;
 264
 265     int dist_scale_factor[32];
 266     int dist_scale_factor_field[2][32];
 267     int map_col_to_list0[2][16 + 32];
 268     int map_col_to_list0_field[2][2][16 + 32];
 269
 270     /**
 271      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
 272      */
 273     unsigned int ref_count[2];          ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
 274     unsigned int list_count;
 275     H264Ref ref_list[2][48];        /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
 276                                          *   Reordered version of default_ref_list
 277                                          *   according to picture reordering in slice header */
 278     struct {
 279         uint8_t op;
 280         uint32_t val;
 281     } ref_modifications[2][32];
 282     int nb_ref_modifications[2];
 283
 284     unsigned int pps_id;
 285
 286     const uint8_t *intra_pcm_ptr;
 287     int16_t *dc_val_base;
 288
 289     uint8_t *bipred_scratchpad;
 290     uint8_t *edge_emu_buffer;
 291     uint8_t (*top_borders[2])[(16 * 3) * 2];
 292     int bipred_scratchpad_allocated;
 293     int edge_emu_buffer_allocated;
 294     int top_borders_allocated[2];
 295
 296     /**
 297      * non zero coeff count cache.
 298      * is 64 if not available.
 299      */
 300     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, non_zero_count_cache)[15 * 8];
 301
 302     /**
 303      * Motion vector cache.
 304      */
 305     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mv_cache)[2][5 * 8][2];
 306     DECLARE_ALIGNED(8,  int8_t, ref_cache)[2][5 * 8];
 307     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, mvd_cache)[2][5 * 8][2];
 308     uint8_t direct_cache[5 * 8];
 309
 310     DECLARE_ALIGNED(8, uint16_t, sub_mb_type)[4];
 311
 312     ///< as a DCT coefficient is int32_t in high depth, we need to reserve twice the space.
 313     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mb)[16 * 48 * 2];
 314     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mb_luma_dc)[3][16 * 2];
 315     ///< as mb is addressed by scantable[i] and scantable is uint8_t we can either
 316     ///< check that i is not too large or ensure that there is some unused stuff after mb
 317     int16_t mb_padding[256 * 2];
 318
 319     uint8_t (*mvd_table[2])[2];
 320
 321     /**
 322      * Cabac
 323      */
 324     CABACContext cabac;
 325     uint8_t cabac_state[1024];
 326     int cabac_init_idc;
 327
 328     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
 329     int  nb_mmco;
 330     int explicit_ref_marking;
 331
 332     int frame_num;
 333     int poc_lsb;
 334     int delta_poc_bottom;
 335     int delta_poc[2];
 336     int curr_pic_num;
 337     int max_pic_num;
 338 } H264SliceContext;
 339
 340 /**
 341  * H264Context
 342  */
 343 typedef struct H264Context {
 344     const AVClass *class;
 345     AVCodecContext *avctx;
 346     VideoDSPContext vdsp;
 347     H264DSPContext h264dsp;
 348     H264ChromaContext h264chroma;
 349     H264QpelContext h264qpel;
 350
 351     H264Picture DPB[H264_MAX_PICTURE_COUNT];
 352     H264Picture *cur_pic_ptr;
 353     H264Picture cur_pic;
 354     H264Picture last_pic_for_ec;
 355
 356     H264SliceContext *slice_ctx;
 357     int            nb_slice_ctx;
 358     int            nb_slice_ctx_queued;
 359
 360     H2645Packet pkt;
 361
 362     int pixel_shift;    ///< 0 for 8-bit H.264, 1 for high-bit-depth H.264
 363
 364     /* coded dimensions -- 16 * mb w/h */
 365     int width, height;
 366     int chroma_x_shift, chroma_y_shift;
 367
 368     int droppable;
 369     int coded_picture_number;
 370
 371     int context_initialized;
 372     int flags;
 373     int workaround_bugs;
 374     int x264_build;
 375     /* Set when slice threading is used and at least one slice uses deblocking
 376      * mode 1 (i.e. across slice boundaries). Then we disable the loop filter
 377      * during normal MB decoding and execute it serially at the end.
 378      */
 379     int postpone_filter;
 380
 381     /*
 382      * Set to 1 when the current picture is IDR, 0 otherwise.
 383      */
 384     int picture_idr;
 385
 386     int crop_left;
 387     int crop_right;
 388     int crop_top;
 389     int crop_bottom;
 390
 391     int8_t(*intra4x4_pred_mode);
 392     H264PredContext hpc;
 393
 394     uint8_t (*non_zero_count)[48];
 395
 396 #define LIST_NOT_USED -1 // FIXME rename?
 397 #define PART_NOT_AVAILABLE -2
 398
 399     /**
 400      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
 401      * block_offset[24..47] for field macroblocks
 402      */
 403     int block_offset[2 * (16 * 3)];
 404
 405     uint32_t *mb2b_xy;  // FIXME are these 4 a good idea?
 406     uint32_t *mb2br_xy;
 407     int b_stride;       // FIXME use s->b4_stride
 408
 409     uint16_t *slice_table;      ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
 410
 411     // interlacing specific flags
 412     int mb_aff_frame;
 413     int picture_structure;
 414     int first_field;
 415
 416     uint8_t *list_counts;               ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
 417
 418     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0, 1, 2), 0x0? luma_cbp */
 419     uint16_t *cbp_table;
 420
 421     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
 422     uint8_t *chroma_pred_mode_table;
 423     uint8_t (*mvd_table[2])[2];
 424     uint8_t *direct_table;
 425
 426     uint8_t scan_padding[16];
 427     uint8_t zigzag_scan[16];
 428     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
 429     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
 430     uint8_t field_scan[16];
 431     uint8_t field_scan8x8[64];
 432     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
 433     uint8_t zigzag_scan_q0[16];
 434     uint8_t zigzag_scan8x8_q0[64];
 435     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc_q0[64];
 436     uint8_t field_scan_q0[16];
 437     uint8_t field_scan8x8_q0[64];
 438     uint8_t field_scan8x8_cavlc_q0[64];
 439
 440     int mb_y;
 441     int mb_height, mb_width;
 442     int mb_stride;
 443     int mb_num;
 444
 445     // =============================================================
 446     // Things below are not used in the MB or more inner code
 447
 448     int nal_ref_idc;
 449     int nal_unit_type;
 450
 451     int has_slice;          ///< slice NAL is found in the packet, set by decode_nal_units, its state does not need to be preserved outside h264_decode_frame()
 452
 453     /**
 454      * Used to parse AVC variant of H.264
 455      */
 456     int is_avc;           ///< this flag is != 0 if codec is avc1
 457     int nal_length_size;  ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
 458
 459     int bit_depth_luma;         ///< luma bit depth from sps to detect changes
 460     int chroma_format_idc;      ///< chroma format from sps to detect changes
 461
 462     H264ParamSets ps;
 463
 464     uint16_t *slice_table_base;
 465
 466     H264POCContext poc;
 467
 468     H264Ref default_ref[2];
 469     H264Picture *short_ref[32];
 470     H264Picture *long_ref[32];
 471     H264Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT + 2]; // FIXME size?
 472     int last_pocs[MAX_DELAYED_PIC_COUNT];
 473     H264Picture *next_output_pic;
 474     int next_outputed_poc;
 475
 476     /**
 477      * memory management control operations buffer.
 478      */
 479     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
 480     int  nb_mmco;
 481     int mmco_reset;
 482     int explicit_ref_marking;
 483
 484     int long_ref_count;     ///< number of actual long term references
 485     int short_ref_count;    ///< number of actual short term references
 486
 487     /**
 488      * @name Members for slice based multithreading
 489      * @{
 490      */
 491     /**
 492      * current slice number, used to initialize slice_num of each thread/context
 493      */
 494     int current_slice;
 495
 496     /** @} */
 497
 498     /**
 499      * Complement sei_pic_struct
 500      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
 501      * However, soft telecined frames may have these values.
 502      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
 503      */
 504     int prev_interlaced_frame;
 505
 506     /**
 507      * Are the SEI recovery points looking valid.
 508      */
 509     int valid_recovery_point;
 510
 511     /**
 512      * recovery_frame is the frame_num at which the next frame should
 513      * be fully constructed.
 514      *
 515      * Set to -1 when not expecting a recovery point.
 516      */
 517     int recovery_frame;
 518
 519 /**
 520  * We have seen an IDR, so all the following frames in coded order are correctly
 521  * decodable.
 522  */
 523 #define FRAME_RECOVERED_IDR  (1 << 0)
 524 /**
 525  * Sufficient number of frames have been decoded since a SEI recovery point,
 526  * so all the following frames in presentation order are correct.
 527  */
 528 #define FRAME_RECOVERED_SEI  (1 << 1)
 529
 530     int frame_recovered;    ///< Initial frame has been completely recovered
 531
 532     int has_recovery_point;
 533
 534     int missing_fields;
 535
 536     /* for frame threading, this is set to 1
 537      * after finish_setup() has been called, so we cannot modify
 538      * some context properties (which are supposed to stay constant between
 539      * slices) anymore */
 540     int setup_finished;
 541
 542     int cur_chroma_format_idc;
 543     int cur_bit_depth_luma;
 544     int16_t slice_row[MAX_SLICES]; ///< to detect when MAX_SLICES is too low
 545
 546     /* original AVCodecContext dimensions, used to handle container
 547      * cropping */
 548     int width_from_caller;
 549     int height_from_caller;
 550
 551     int enable_er;
 552
 553     H264SEIContext sei;
 554
 555     AVBufferPool *qscale_table_pool;
 556     AVBufferPool *mb_type_pool;
 557     AVBufferPool *motion_val_pool;
 558     AVBufferPool *ref_index_pool;
 559     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];     ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
 560 } H264Context;
 561
 562 extern const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4];
 563
 564 /**
 565  * Reconstruct bitstream slice_type.
 566  */
 567 int ff_h264_get_slice_type(const H264SliceContext *sl);
 568
 569 /**
 570  * Allocate tables.
 571  * needs width/height
 572  */
 573 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
 574
 575 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264SliceContext *sl, void *logctx);
 576 int ff_h264_build_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 577 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
 578
 579 /**
 580  * Execute the reference picture marking (memory management control operations).
 581  */
 582 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h);
 583
 584 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264SliceContext *sl, GetBitContext *gb,
 585                                    const H2645NAL *nal, void *logctx);
 586
 587 void ff_h264_hl_decode_mb(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 588 void ff_h264_decode_init_vlc(void);
 589
 590 /**
 591  * Decode a macroblock
 592  * @return 0 if OK, ER_AC_ERROR / ER_DC_ERROR / ER_MV_ERROR on error
 593  */
 594 int ff_h264_decode_mb_cavlc(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 595
 596 /**
 597  * Decode a CABAC coded macroblock
 598  * @return 0 if OK, ER_AC_ERROR / ER_DC_ERROR / ER_MV_ERROR on error
 599  */
 600 int ff_h264_decode_mb_cabac(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 601
 602 void ff_h264_init_cabac_states(const H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 603
 604 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl);
 605 void ff_h264_direct_ref_list_init(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl);
 606 void ff_h264_pred_direct_motion(const H264Context *const h, H264SliceContext *sl,
 607                                 int *mb_type);
 608
 609 void ff_h264_filter_mb_fast(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
 610                             uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr,
 611                             unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
 612 void ff_h264_filter_mb(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int mb_x, int mb_y,
 613                        uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr,
 614                        unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
 615
 616 /*
 617  * o-o o-o
 618  *  / / /
 619  * o-o o-o
 620  *  ,---'
 621  * o-o o-o
 622  *  / / /
 623  * o-o o-o
 624  */
 625
 626 /* Scan8 organization:
 627  *    0 1 2 3 4 5 6 7
 628  * 0  DY    y y y y y
 629  * 1        y Y Y Y Y
 630  * 2        y Y Y Y Y
 631  * 3        y Y Y Y Y
 632  * 4        y Y Y Y Y
 633  * 5  DU    u u u u u
 634  * 6        u U U U U
 635  * 7        u U U U U
 636  * 8        u U U U U
 637  * 9        u U U U U
 638  * 10 DV    v v v v v
 639  * 11       v V V V V
 640  * 12       v V V V V
 641  * 13       v V V V V
 642  * 14       v V V V V
 643  * DY/DU/DV are for luma/chroma DC.
 644  */
 645
 646 #define LUMA_DC_BLOCK_INDEX   48
 647 #define CHROMA_DC_BLOCK_INDEX 49
 648
 649 // This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
 650 static const uint8_t scan8[16 * 3 + 3] = {
 651     4 +  1 * 8, 5 +  1 * 8, 4 +  2 * 8, 5 +  2 * 8,
 652     6 +  1 * 8, 7 +  1 * 8, 6 +  2 * 8, 7 +  2 * 8,
 653     4 +  3 * 8, 5 +  3 * 8, 4 +  4 * 8, 5 +  4 * 8,
 654     6 +  3 * 8, 7 +  3 * 8, 6 +  4 * 8, 7 +  4 * 8,
 655     4 +  6 * 8, 5 +  6 * 8, 4 +  7 * 8, 5 +  7 * 8,
 656     6 +  6 * 8, 7 +  6 * 8, 6 +  7 * 8, 7 +  7 * 8,
 657     4 +  8 * 8, 5 +  8 * 8, 4 +  9 * 8, 5 +  9 * 8,
 658     6 +  8 * 8, 7 +  8 * 8, 6 +  9 * 8, 7 +  9 * 8,
 659     4 + 11 * 8, 5 + 11 * 8, 4 + 12 * 8, 5 + 12 * 8,
 660     6 + 11 * 8, 7 + 11 * 8, 6 + 12 * 8, 7 + 12 * 8,
 661     4 + 13 * 8, 5 + 13 * 8, 4 + 14 * 8, 5 + 14 * 8,
 662     6 + 13 * 8, 7 + 13 * 8, 6 + 14 * 8, 7 + 14 * 8,
 663     0 +  0 * 8, 0 +  5 * 8, 0 + 10 * 8
 664 };
 665
 666 static av_always_inline uint32_t pack16to32(unsigned a, unsigned b)
 667 {
 668 #if HAVE_BIGENDIAN
 669     return (b & 0xFFFF) + (a << 16);
 670 #else
 671     return (a & 0xFFFF) + (b << 16);
 672 #endif
 673 }
 674
 675 static av_always_inline uint16_t pack8to16(unsigned a, unsigned b)
 676 {
 677 #if HAVE_BIGENDIAN
 678     return (b & 0xFF) + (a << 8);
 679 #else
 680     return (a & 0xFF) + (b << 8);
 681 #endif
 682 }
 683
 684 /**
 685  * Get the chroma qp.
 686  */
 687 static av_always_inline int get_chroma_qp(const PPS *pps, int t, int qscale)
 688 {
 689     return pps->chroma_qp_table[t][qscale];
 690 }
 691
 692 /**
 693  * Get the predicted intra4x4 prediction mode.
 694  */
 695 static av_always_inline int pred_intra_mode(const H264Context *h,
 696                                             H264SliceContext *sl, int n)
 697 {
 698     const int index8 = scan8[n];
 699     const int left   = sl->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 1];
 700     const int top    = sl->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
 701     const int min    = FFMIN(left, top);
 702
 703     ff_tlog(h->avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left, top, min);
 704
 705     if (min < 0)
 706         return DC_PRED;
 707     else
 708         return min;
 709 }
 710
 711 static av_always_inline void write_back_intra_pred_mode(const H264Context *h,
 712                                                         H264SliceContext *sl)
 713 {
 714     int8_t *i4x4       = sl->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[sl->mb_xy];
 715     int8_t *i4x4_cache = sl->intra4x4_pred_mode_cache;
 716
 717     AV_COPY32(i4x4, i4x4_cache + 4 + 8 * 4);
 718     i4x4[4] = i4x4_cache[7 + 8 * 3];
 719     i4x4[5] = i4x4_cache[7 + 8 * 2];
 720     i4x4[6] = i4x4_cache[7 + 8 * 1];
 721 }
 722
 723 static av_always_inline void write_back_non_zero_count(const H264Context *h,
 724                                                        H264SliceContext *sl)
 725 {
 726     const int mb_xy    = sl->mb_xy;
 727     uint8_t *nnz       = h->non_zero_count[mb_xy];
 728     uint8_t *nnz_cache = sl->non_zero_count_cache;
 729
 730     AV_COPY32(&nnz[ 0], &nnz_cache[4 + 8 * 1]);
 731     AV_COPY32(&nnz[ 4], &nnz_cache[4 + 8 * 2]);
 732     AV_COPY32(&nnz[ 8], &nnz_cache[4 + 8 * 3]);
 733     AV_COPY32(&nnz[12], &nnz_cache[4 + 8 * 4]);
 734     AV_COPY32(&nnz[16], &nnz_cache[4 + 8 * 6]);
 735     AV_COPY32(&nnz[20], &nnz_cache[4 + 8 * 7]);
 736     AV_COPY32(&nnz[32], &nnz_cache[4 + 8 * 11]);
 737     AV_COPY32(&nnz[36], &nnz_cache[4 + 8 * 12]);
 738
 739     if (!h->chroma_y_shift) {
 740         AV_COPY32(&nnz[24], &nnz_cache[4 + 8 * 8]);
 741         AV_COPY32(&nnz[28], &nnz_cache[4 + 8 * 9]);
 742         AV_COPY32(&nnz[40], &nnz_cache[4 + 8 * 13]);
 743         AV_COPY32(&nnz[44], &nnz_cache[4 + 8 * 14]);
 744     }
 745 }
 746
 747 static av_always_inline void write_back_motion_list(const H264Context *h,
 748                                                     H264SliceContext *sl,
 749                                                     int b_stride,
 750                                                     int b_xy, int b8_xy,
 751                                                     int mb_type, int list)
 752 {
 753     int16_t(*mv_dst)[2] = &h->cur_pic.motion_val[list][b_xy];
 754     int16_t(*mv_src)[2] = &sl->mv_cache[list][scan8[0]];
 755     AV_COPY128(mv_dst + 0 * b_stride, mv_src + 8 * 0);
 756     AV_COPY128(mv_dst + 1 * b_stride, mv_src + 8 * 1);
 757     AV_COPY128(mv_dst + 2 * b_stride, mv_src + 8 * 2);
 758     AV_COPY128(mv_dst + 3 * b_stride, mv_src + 8 * 3);
 759     if (CABAC(h)) {
 760         uint8_t (*mvd_dst)[2] = &sl->mvd_table[list][FMO ? 8 * sl->mb_xy
 761                                                         : h->mb2br_xy[sl->mb_xy]];
 762         uint8_t(*mvd_src)[2]  = &sl->mvd_cache[list][scan8[0]];
 763         if (IS_SKIP(mb_type)) {
 764             AV_ZERO128(mvd_dst);
 765         } else {
 766             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8 * 3);
 767             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8 * 0);
 768             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8 * 1);
 769             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8 * 2);
 770         }
 771     }
 772
 773     {
 774         int8_t *ref_index = &h->cur_pic.ref_index[list][b8_xy];
 775         int8_t *ref_cache = sl->ref_cache[list];
 776         ref_index[0 + 0 * 2] = ref_cache[scan8[0]];
 777         ref_index[1 + 0 * 2] = ref_cache[scan8[4]];
 778         ref_index[0 + 1 * 2] = ref_cache[scan8[8]];
 779         ref_index[1 + 1 * 2] = ref_cache[scan8[12]];
 780     }
 781 }
 782
 783 static av_always_inline void write_back_motion(const H264Context *h,
 784                                                H264SliceContext *sl,
 785                                                int mb_type)
 786 {
 787     const int b_stride      = h->b_stride;
 788     const int b_xy  = 4 * sl->mb_x + 4 * sl->mb_y * h->b_stride; // try mb2b(8)_xy
 789     const int b8_xy = 4 * sl->mb_xy;
 790
 791     if (USES_LIST(mb_type, 0)) {
 792         write_back_motion_list(h, sl, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 0);
 793     } else {
 794         fill_rectangle(&h->cur_pic.ref_index[0][b8_xy],
 795                        2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
 796     }
 797     if (USES_LIST(mb_type, 1))
 798         write_back_motion_list(h, sl, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 1);
 799
 800     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B && CABAC(h)) {
 801         if (IS_8X8(mb_type)) {
 802             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4 * sl->mb_xy];
 803             direct_table[1] = sl->sub_mb_type[1] >> 1;
 804             direct_table[2] = sl->sub_mb_type[2] >> 1;
 805             direct_table[3] = sl->sub_mb_type[3] >> 1;
 806         }
 807     }
 808 }
 809
 810 static av_always_inline int get_dct8x8_allowed(const H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 811 {
 812     if (h->ps.sps->direct_8x8_inference_flag)
 813         return !(AV_RN64A(sl->sub_mb_type) &
 814                  ((MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x16 | MB_TYPE_8x8) *
 815                   0x0001000100010001ULL));
 816     else
 817         return !(AV_RN64A(sl->sub_mb_type) &
 818                  ((MB_TYPE_16x8 | MB_TYPE_8x16 | MB_TYPE_8x8 | MB_TYPE_DIRECT2) *
 819                   0x0001000100010001ULL));
 820 }
 821
 822 static inline int find_start_code(const uint8_t *buf, int buf_size,
 823                            int buf_index, int next_avc)
 824 {
 825     uint32_t state = -1;
 826
 827     buf_index = avpriv_find_start_code(buf + buf_index, buf + next_avc + 1, &state) - buf - 1;
 828
 829     return FFMIN(buf_index, buf_size);
 830 }
 831
 832 int ff_h264_field_end(H264Context *h, H264SliceContext *sl, int in_setup);
 833
 834 int ff_h264_ref_picture(H264Context *h, H264Picture *dst, H264Picture *src);
 835 void ff_h264_unref_picture(H264Context *h, H264Picture *pic);
 836
 837 int ff_h264_slice_context_init(H264Context *h, H264SliceContext *sl);
 838
 839 void ff_h264_draw_horiz_band(const H264Context *h, H264SliceContext *sl, int y, int height);
 840
 841 /**
 842  * Submit a slice for decoding.
 843  *
 844  * Parse the slice header, starting a new field/frame if necessary. If any
 845  * slices are queued for the previous field, they are decoded.
 846  */
 847 int ff_h264_queue_decode_slice(H264Context *h, const H2645NAL *nal);
 848 int ff_h264_execute_decode_slices(H264Context *h);
 849 int ff_h264_update_thread_context(AVCodecContext *dst,
 850                                   const AVCodecContext *src);
 851
 852 void ff_h264_flush_change(H264Context *h);
 853
 854 void ff_h264_free_tables(H264Context *h);
 855
 856 void ff_h264_set_erpic(ERPicture *dst, H264Picture *src);
 857
 858 #endif /* AVCODEC_H264DEC_H */