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