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

   1 /*
   2  * AV1 video decoder
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 #include "libavutil/pixdesc.h"
  22 #include "avcodec.h"
  23 #include "av1dec.h"
  24 #include "bytestream.h"
  25 #include "hwconfig.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "profiles.h"
  28
  29 static uint32_t inverse_recenter(int r, uint32_t v)
  30 {
  31     if (v > 2 * r)
  32         return v;
  33     else if (v & 1)
  34         return r - ((v + 1) >> 1);
  35     else
  36         return r + (v >> 1);
  37 }
  38
  39 static uint32_t decode_unsigned_subexp_with_ref(uint32_t sub_exp,
  40                                                 int mx, int r)
  41 {
  42     if ((r << 1) <= mx) {
  43         return inverse_recenter(r, sub_exp);
  44     } else {
  45         return mx - 1 - inverse_recenter(mx - 1 - r, sub_exp);
  46     }
  47 }
  48
  49 static int32_t decode_signed_subexp_with_ref(uint32_t sub_exp, int low,
  50                                              int high, int r)
  51 {
  52     int32_t x = decode_unsigned_subexp_with_ref(sub_exp, high - low, r - low);
  53     return x + low;
  54 }
  55
  56 static void read_global_param(AV1DecContext *s, int type, int ref, int idx)
  57 {
  58     uint8_t primary_frame, prev_frame;
  59     uint32_t abs_bits, prec_bits, round, prec_diff, sub, mx;
  60     int32_t r, prev_gm_param;
  61
  62     primary_frame = s->raw_frame_header->primary_ref_frame;
  63     prev_frame = s->raw_frame_header->ref_frame_idx[primary_frame];
  64     abs_bits = AV1_GM_ABS_ALPHA_BITS;
  65     prec_bits = AV1_GM_ALPHA_PREC_BITS;
  66
  67     /* setup_past_independence() sets PrevGmParams to default values. We can
  68      * simply point to the current's frame gm_params as they will be initialized
  69      * with defaults at this point.
  70      */
  71     if (s->raw_frame_header->primary_ref_frame == AV1_PRIMARY_REF_NONE)
  72         prev_gm_param = s->cur_frame.gm_params[ref][idx];
  73     else
  74         prev_gm_param = s->ref[prev_frame].gm_params[ref][idx];
  75
  76     if (idx < 2) {
  77         if (type == AV1_WARP_MODEL_TRANSLATION) {
  78             abs_bits = AV1_GM_ABS_TRANS_ONLY_BITS -
  79                 !s->raw_frame_header->allow_high_precision_mv;
  80             prec_bits = AV1_GM_TRANS_ONLY_PREC_BITS -
  81                 !s->raw_frame_header->allow_high_precision_mv;
  82         } else {
  83             abs_bits = AV1_GM_ABS_TRANS_BITS;
  84             prec_bits = AV1_GM_TRANS_PREC_BITS;
  85         }
  86     }
  87     round = (idx % 3) == 2 ? (1 << AV1_WARPEDMODEL_PREC_BITS) : 0;
  88     prec_diff = AV1_WARPEDMODEL_PREC_BITS - prec_bits;
  89     sub = (idx % 3) == 2 ? (1 << prec_bits) : 0;
  90     mx = 1 << abs_bits;
  91     r = (prev_gm_param >> prec_diff) - sub;
  92
  93     s->cur_frame.gm_params[ref][idx] =
  94         (decode_signed_subexp_with_ref(s->raw_frame_header->gm_params[ref][idx],
  95                                        -mx, mx + 1, r) << prec_diff) + round;
  96 }
  97
  98 /**
  99 * update gm type/params, since cbs already implemented part of this funcation,
 100 * so we don't need to full implement spec.
 101 */
 102 static void global_motion_params(AV1DecContext *s)
 103 {
 104     const AV1RawFrameHeader *header = s->raw_frame_header;
 105     int type, ref;
 106
 107     for (ref = AV1_REF_FRAME_LAST; ref <= AV1_REF_FRAME_ALTREF; ref++) {
 108         s->cur_frame.gm_type[ref] = AV1_WARP_MODEL_IDENTITY;
 109         for (int i = 0; i < 6; i++)
 110             s->cur_frame.gm_params[ref][i] = (i % 3 == 2) ?
 111                                              1 << AV1_WARPEDMODEL_PREC_BITS : 0;
 112     }
 113     if (header->frame_type == AV1_FRAME_KEY ||
 114         header->frame_type == AV1_FRAME_INTRA_ONLY)
 115         return;
 116
 117     for (ref = AV1_REF_FRAME_LAST; ref <= AV1_REF_FRAME_ALTREF; ref++) {
 118         if (header->is_global[ref]) {
 119             if (header->is_rot_zoom[ref]) {
 120                 type = AV1_WARP_MODEL_ROTZOOM;
 121             } else {
 122                 type = header->is_translation[ref] ? AV1_WARP_MODEL_TRANSLATION
 123                                                    : AV1_WARP_MODEL_AFFINE;
 124             }
 125         } else {
 126             type = AV1_WARP_MODEL_IDENTITY;
 127         }
 128         s->cur_frame.gm_type[ref] = type;
 129
 130         if (type >= AV1_WARP_MODEL_ROTZOOM) {
 131             read_global_param(s, type, ref, 2);
 132             read_global_param(s, type, ref, 3);
 133             if (type == AV1_WARP_MODEL_AFFINE) {
 134                 read_global_param(s, type, ref, 4);
 135                 read_global_param(s, type, ref, 5);
 136             } else {
 137                 s->cur_frame.gm_params[ref][4] = -s->cur_frame.gm_params[ref][3];
 138                 s->cur_frame.gm_params[ref][5] = s->cur_frame.gm_params[ref][2];
 139             }
 140         }
 141         if (type >= AV1_WARP_MODEL_TRANSLATION) {
 142             read_global_param(s, type, ref, 0);
 143             read_global_param(s, type, ref, 1);
 144         }
 145     }
 146 }
 147
 148 static int get_relative_dist(const AV1RawSequenceHeader *seq,
 149                              unsigned int a, unsigned int b)
 150 {
 151     unsigned int diff = a - b;
 152     unsigned int m = 1 << seq->order_hint_bits_minus_1;
 153     return (diff & (m - 1)) - (diff & m);
 154 }
 155
 156 static void skip_mode_params(AV1DecContext *s)
 157 {
 158     const AV1RawFrameHeader *header = s->raw_frame_header;
 159     const AV1RawSequenceHeader *seq = s->raw_seq;
 160
 161     int forward_idx,  backward_idx;
 162     int forward_hint, backward_hint;
 163     int second_forward_idx, second_forward_hint;
 164     int ref_hint, dist, i;
 165
 166     if (!header->skip_mode_present)
 167         return;
 168
 169     forward_idx  = -1;
 170     backward_idx = -1;
 171     for (i = 0; i < AV1_REFS_PER_FRAME; i++) {
 172         ref_hint = s->ref[header->ref_frame_idx[i]].order_hint;
 173         dist = get_relative_dist(seq, ref_hint, header->order_hint);
 174         if (dist < 0) {
 175             if (forward_idx < 0 ||
 176                 get_relative_dist(seq, ref_hint, forward_hint) > 0) {
 177                 forward_idx  = i;
 178                 forward_hint = ref_hint;
 179             }
 180         } else if (dist > 0) {
 181             if (backward_idx < 0 ||
 182                 get_relative_dist(seq, ref_hint, backward_hint) < 0) {
 183                 backward_idx  = i;
 184                 backward_hint = ref_hint;
 185             }
 186         }
 187     }
 188
 189     if (forward_idx < 0) {
 190         return;
 191     } else if (backward_idx >= 0) {
 192         s->cur_frame.skip_mode_frame_idx[0] =
 193             AV1_REF_FRAME_LAST + FFMIN(forward_idx, backward_idx);
 194         s->cur_frame.skip_mode_frame_idx[1] =
 195             AV1_REF_FRAME_LAST + FFMAX(forward_idx, backward_idx);
 196         return;
 197     }
 198
 199     second_forward_idx = -1;
 200     for (i = 0; i < AV1_REFS_PER_FRAME; i++) {
 201         ref_hint = s->ref[header->ref_frame_idx[i]].order_hint;
 202         if (get_relative_dist(seq, ref_hint, forward_hint) < 0) {
 203             if (second_forward_idx < 0 ||
 204                 get_relative_dist(seq, ref_hint, second_forward_hint) > 0) {
 205                 second_forward_idx  = i;
 206                 second_forward_hint = ref_hint;
 207             }
 208         }
 209     }
 210
 211     if (second_forward_idx < 0)
 212         return;
 213
 214     s->cur_frame.skip_mode_frame_idx[0] =
 215         AV1_REF_FRAME_LAST + FFMIN(forward_idx, second_forward_idx);
 216     s->cur_frame.skip_mode_frame_idx[1] =
 217         AV1_REF_FRAME_LAST + FFMAX(forward_idx, second_forward_idx);
 218 }
 219
 220 static int init_tile_data(AV1DecContext *s)
 221
 222 {
 223     int cur_tile_num =
 224         s->raw_frame_header->tile_cols * s->raw_frame_header->tile_rows;
 225     if (s->tile_num < cur_tile_num) {
 226         int ret = av_reallocp_array(&s->tile_group_info, cur_tile_num,
 227                                     sizeof(TileGroupInfo));
 228         if (ret < 0) {
 229             s->tile_num = 0;
 230             return ret;
 231         }
 232     }
 233     s->tile_num = cur_tile_num;
 234
 235     return 0;
 236 }
 237
 238 static int get_tiles_info(AVCodecContext *avctx, const AV1RawTileGroup *tile_group)
 239 {
 240     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 241     GetByteContext gb;
 242     uint16_t tile_num, tile_row, tile_col;
 243     uint32_t size = 0, size_bytes = 0;
 244
 245     bytestream2_init(&gb, tile_group->tile_data.data,
 246                      tile_group->tile_data.data_size);
 247     s->tg_start = tile_group->tg_start;
 248     s->tg_end = tile_group->tg_end;
 249
 250     for (tile_num = tile_group->tg_start; tile_num <= tile_group->tg_end; tile_num++) {
 251         tile_row = tile_num / s->raw_frame_header->tile_cols;
 252         tile_col = tile_num % s->raw_frame_header->tile_cols;
 253
 254         if (tile_num == tile_group->tg_end) {
 255             s->tile_group_info[tile_num].tile_size = bytestream2_get_bytes_left(&gb);
 256             s->tile_group_info[tile_num].tile_offset = bytestream2_tell(&gb);
 257             s->tile_group_info[tile_num].tile_row = tile_row;
 258             s->tile_group_info[tile_num].tile_column = tile_col;
 259             return 0;
 260         }
 261         size_bytes = s->raw_frame_header->tile_size_bytes_minus1 + 1;
 262         if (bytestream2_get_bytes_left(&gb) < size_bytes)
 263             return AVERROR_INVALIDDATA;
 264         size = 0;
 265         for (int i = 0; i < size_bytes; i++)
 266             size |= bytestream2_get_byteu(&gb) << 8 * i;
 267         if (bytestream2_get_bytes_left(&gb) <= size)
 268             return AVERROR_INVALIDDATA;
 269         size++;
 270
 271         s->tile_group_info[tile_num].tile_size = size;
 272         s->tile_group_info[tile_num].tile_offset = bytestream2_tell(&gb);
 273         s->tile_group_info[tile_num].tile_row = tile_row;
 274         s->tile_group_info[tile_num].tile_column = tile_col;
 275
 276         bytestream2_skipu(&gb, size);
 277     }
 278
 279     return 0;
 280
 281 }
 282
 283 static int get_pixel_format(AVCodecContext *avctx)
 284 {
 285     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 286     const AV1RawSequenceHeader *seq = s->raw_seq;
 287     uint8_t bit_depth;
 288     int ret;
 289     enum AVPixelFormat pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 290 #define HWACCEL_MAX (CONFIG_AV1_VAAPI_HWACCEL)
 291     enum AVPixelFormat pix_fmts[HWACCEL_MAX + 2], *fmtp = pix_fmts;
 292
 293     if (seq->seq_profile == 2 && seq->color_config.high_bitdepth)
 294         bit_depth = seq->color_config.twelve_bit ? 12 : 10;
 295     else if (seq->seq_profile <= 2)
 296         bit_depth = seq->color_config.high_bitdepth ? 10 : 8;
 297     else {
 298         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 299                "Unknown AV1 profile %d.\n", seq->seq_profile);
 300         return -1;
 301     }
 302
 303     if (!seq->color_config.mono_chrome) {
 304         // 4:4:4 x:0 y:0, 4:2:2 x:1 y:0, 4:2:0 x:1 y:1
 305         if (seq->color_config.subsampling_x == 0 &&
 306             seq->color_config.subsampling_y == 0) {
 307             if (bit_depth == 8)
 308                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P;
 309             else if (bit_depth == 10)
 310                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P10;
 311             else if (bit_depth == 12)
 312                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV444P12;
 313             else
 314                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 315         } else if (seq->color_config.subsampling_x == 1 &&
 316                    seq->color_config.subsampling_y == 0) {
 317             if (bit_depth == 8)
 318                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 319             else if (bit_depth == 10)
 320                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
 321             else if (bit_depth == 12)
 322                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P12;
 323             else
 324                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 325         } else if (seq->color_config.subsampling_x == 1 &&
 326                    seq->color_config.subsampling_y == 1) {
 327             if (bit_depth == 8)
 328                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 329             else if (bit_depth == 10)
 330                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P10;
 331             else if (bit_depth == 12)
 332                 pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P12;
 333             else
 334                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 335         }
 336     } else {
 337         if (seq->color_config.subsampling_x == 1 &&
 338             seq->color_config.subsampling_y == 1)
 339             pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV440P;
 340         else
 341             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown AV1 pixel format.\n");
 342     }
 343
 344     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "AV1 decode get format: %s.\n",
 345            av_get_pix_fmt_name(pix_fmt));
 346
 347     if (pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE)
 348         return -1;
 349     s->pix_fmt = pix_fmt;
 350
 351     switch (s->pix_fmt) {
 352     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 353 #if CONFIG_AV1_VAAPI_HWACCEL
 354         *fmtp++ = AV_PIX_FMT_VAAPI;
 355 #endif
 356         break;
 357     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
 358 #if CONFIG_AV1_VAAPI_HWACCEL
 359         *fmtp++ = AV_PIX_FMT_VAAPI;
 360 #endif
 361         break;
 362     }
 363
 364     *fmtp++ = s->pix_fmt;
 365     *fmtp = AV_PIX_FMT_NONE;
 366
 367     ret = ff_thread_get_format(avctx, pix_fmts);
 368     if (ret < 0)
 369         return ret;
 370
 371     /**
 372      * check if the HW accel is inited correctly. If not, return un-implemented.
 373      * Since now the av1 decoder doesn't support native decode, if it will be
 374      * implemented in the future, need remove this check.
 375      */
 376     if (!avctx->hwaccel) {
 377         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Your platform doesn't suppport"
 378                " hardware accelerated AV1 decoding.\n");
 379         return AVERROR(ENOSYS);
 380     }
 381
 382     avctx->pix_fmt = ret;
 383
 384     return 0;
 385 }
 386
 387 static void av1_frame_unref(AVCodecContext *avctx, AV1Frame *f)
 388 {
 389     ff_thread_release_buffer(avctx, &f->tf);
 390     av_buffer_unref(&f->hwaccel_priv_buf);
 391     f->hwaccel_picture_private = NULL;
 392     f->spatial_id = f->temporal_id = 0;
 393     f->order_hint = 0;
 394     memset(f->skip_mode_frame_idx, 0,
 395            2 * sizeof(uint8_t));
 396 }
 397
 398 static int av1_frame_ref(AVCodecContext *avctx, AV1Frame *dst, const AV1Frame *src)
 399 {
 400     int ret;
 401
 402     ret = ff_thread_ref_frame(&dst->tf, &src->tf);
 403     if (ret < 0)
 404         return ret;
 405
 406     if (src->hwaccel_picture_private) {
 407         dst->hwaccel_priv_buf = av_buffer_ref(src->hwaccel_priv_buf);
 408         if (!dst->hwaccel_priv_buf)
 409             goto fail;
 410         dst->hwaccel_picture_private = dst->hwaccel_priv_buf->data;
 411     }
 412
 413     dst->spatial_id = src->spatial_id;
 414     dst->temporal_id = src->temporal_id;
 415     memcpy(dst->gm_type,
 416            src->gm_type,
 417            AV1_NUM_REF_FRAMES * sizeof(uint8_t));
 418     memcpy(dst->gm_params,
 419            src->gm_params,
 420            AV1_NUM_REF_FRAMES * 6 * sizeof(int32_t));
 421     dst->order_hint = src->order_hint;
 422     memcpy(dst->skip_mode_frame_idx,
 423            src->skip_mode_frame_idx,
 424            2 * sizeof(uint8_t));
 425
 426     return 0;
 427
 428 fail:
 429     av1_frame_unref(avctx, dst);
 430     return AVERROR(ENOMEM);
 431 }
 432
 433 static av_cold int av1_decode_free(AVCodecContext *avctx)
 434 {
 435     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 436
 437     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->ref); i++) {
 438         av1_frame_unref(avctx, &s->ref[i]);
 439         av_frame_free(&s->ref[i].tf.f);
 440     }
 441     av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 442     av_frame_free(&s->cur_frame.tf.f);
 443
 444     av_buffer_unref(&s->seq_ref);
 445     av_buffer_unref(&s->header_ref);
 446     av_freep(&s->tile_group_info);
 447
 448     ff_cbs_fragment_free(&s->current_obu);
 449     ff_cbs_close(&s->cbc);
 450
 451     return 0;
 452 }
 453
 454 static int set_context_with_sequence(AVCodecContext *avctx,
 455                                      const AV1RawSequenceHeader *seq)
 456 {
 457     int width = seq->max_frame_width_minus_1 + 1;
 458     int height = seq->max_frame_height_minus_1 + 1;
 459
 460     avctx->profile = seq->seq_profile;
 461     avctx->level = seq->seq_level_idx[0];
 462
 463     avctx->color_range =
 464         seq->color_config.color_range ? AVCOL_RANGE_JPEG : AVCOL_RANGE_MPEG;
 465     avctx->color_primaries = seq->color_config.color_primaries;
 466     avctx->colorspace = seq->color_config.color_primaries;
 467     avctx->color_trc = seq->color_config.transfer_characteristics;
 468
 469     switch (seq->color_config.chroma_sample_position) {
 470     case AV1_CSP_VERTICAL:
 471         avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
 472         break;
 473     case AV1_CSP_COLOCATED:
 474         avctx->chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_TOPLEFT;
 475         break;
 476     }
 477
 478     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 479         int ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height);
 480         if (ret < 0)
 481             return ret;
 482     }
 483     avctx->sample_aspect_ratio = (AVRational) { 1, 1 };
 484
 485     if (seq->timing_info.num_units_in_display_tick &&
 486         seq->timing_info.time_scale) {
 487         av_reduce(&avctx->framerate.den, &avctx->framerate.num,
 488                   seq->timing_info.num_units_in_display_tick,
 489                   seq->timing_info.time_scale,
 490                   INT_MAX);
 491         if (seq->timing_info.equal_picture_interval)
 492             avctx->ticks_per_frame = seq->timing_info.num_ticks_per_picture_minus_1 + 1;
 493     }
 494
 495     return 0;
 496 }
 497
 498 static int update_context_with_frame_header(AVCodecContext *avctx,
 499                                             const AV1RawFrameHeader *header)
 500 {
 501     AVRational aspect_ratio;
 502     int width = header->frame_width_minus_1 + 1;
 503     int height = header->frame_height_minus_1 + 1;
 504     int r_width = header->render_width_minus_1 + 1;
 505     int r_height = header->render_height_minus_1 + 1;
 506     int ret;
 507
 508     if (avctx->width != width || avctx->height != height) {
 509         ret = ff_set_dimensions(avctx, width, height);
 510         if (ret < 0)
 511             return ret;
 512     }
 513
 514     av_reduce(&aspect_ratio.num, &aspect_ratio.den,
 515               (int64_t)height * r_width,
 516               (int64_t)width * r_height,
 517               INT_MAX);
 518
 519     if (av_cmp_q(avctx->sample_aspect_ratio, aspect_ratio)) {
 520         ret = ff_set_sar(avctx, aspect_ratio);
 521         if (ret < 0)
 522             return ret;
 523     }
 524
 525     return 0;
 526 }
 527
 528 static av_cold int av1_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 529 {
 530     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 531     AV1RawSequenceHeader *seq;
 532     int ret;
 533
 534     s->avctx = avctx;
 535     s->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 536
 537     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->ref); i++) {
 538         s->ref[i].tf.f = av_frame_alloc();
 539         if (!s->ref[i].tf.f) {
 540             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 541                    "Failed to allocate reference frame buffer %d.\n", i);
 542             return AVERROR(ENOMEM);
 543         }
 544     }
 545
 546     s->cur_frame.tf.f = av_frame_alloc();
 547     if (!s->cur_frame.tf.f) {
 548         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 549                "Failed to allocate current frame buffer.\n");
 550         return AVERROR(ENOMEM);
 551     }
 552
 553     ret = ff_cbs_init(&s->cbc, AV_CODEC_ID_AV1, avctx);
 554     if (ret < 0)
 555         return ret;
 556
 557     if (avctx->extradata && avctx->extradata_size) {
 558         ret = ff_cbs_read(s->cbc, &s->current_obu, avctx->extradata,
 559                           avctx->extradata_size);
 560         if (ret < 0) {
 561             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Failed to read extradata.\n");
 562             return ret;
 563         }
 564
 565         seq = ((CodedBitstreamAV1Context *)(s->cbc->priv_data))->sequence_header;
 566         if (!seq) {
 567             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No sequence header available.\n");
 568             goto end;
 569         }
 570
 571         ret = set_context_with_sequence(avctx, seq);
 572         if (ret < 0) {
 573             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Failed to set decoder context.\n");
 574             goto end;
 575         }
 576
 577         end:
 578         ff_cbs_fragment_reset(&s->current_obu);
 579     }
 580
 581     return ret;
 582 }
 583
 584 static int av1_frame_alloc(AVCodecContext *avctx, AV1Frame *f)
 585 {
 586     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 587     AV1RawFrameHeader *header= s->raw_frame_header;
 588     AVFrame *frame;
 589     int ret;
 590
 591     ret = update_context_with_frame_header(avctx, header);
 592     if (ret < 0) {
 593         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to update context with frame header\n");
 594         return ret;
 595     }
 596
 597     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &f->tf, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF)) < 0)
 598         return ret;
 599
 600     frame = f->tf.f;
 601     frame->key_frame = header->frame_type == AV1_FRAME_KEY;
 602
 603     switch (header->frame_type) {
 604     case AV1_FRAME_KEY:
 605     case AV1_FRAME_INTRA_ONLY:
 606         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 607         break;
 608     case AV1_FRAME_INTER:
 609         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 610         break;
 611     case AV1_FRAME_SWITCH:
 612         frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_SP;
 613         break;
 614     }
 615
 616     if (avctx->hwaccel) {
 617         const AVHWAccel *hwaccel = avctx->hwaccel;
 618         if (hwaccel->frame_priv_data_size) {
 619             f->hwaccel_priv_buf =
 620                 av_buffer_allocz(hwaccel->frame_priv_data_size);
 621             if (!f->hwaccel_priv_buf)
 622                 goto fail;
 623             f->hwaccel_picture_private = f->hwaccel_priv_buf->data;
 624         }
 625     }
 626     return 0;
 627
 628 fail:
 629     av1_frame_unref(avctx, f);
 630     return AVERROR(ENOMEM);
 631 }
 632
 633 static int set_output_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame,
 634                             const AVPacket *pkt, int *got_frame)
 635 {
 636     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 637     const AVFrame *srcframe = s->cur_frame.tf.f;
 638     int ret;
 639
 640     ret = av_frame_ref(frame, srcframe);
 641     if (ret < 0)
 642         return ret;
 643
 644     frame->pts = pkt->pts;
 645     frame->pkt_dts = pkt->dts;
 646     frame->pkt_size = pkt->size;
 647
 648     *got_frame = 1;
 649
 650     return 0;
 651 }
 652
 653 static int update_reference_list(AVCodecContext *avctx)
 654 {
 655     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 656     const AV1RawFrameHeader *header = s->raw_frame_header;
 657     int ret;
 658
 659     for (int i = 0; i < AV1_NUM_REF_FRAMES; i++) {
 660         if (header->refresh_frame_flags & (1 << i)) {
 661             if (s->ref[i].tf.f->buf[0])
 662                 av1_frame_unref(avctx, &s->ref[i]);
 663             if ((ret = av1_frame_ref(avctx, &s->ref[i], &s->cur_frame)) < 0) {
 664                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 665                        "Failed to update frame %d in reference list\n", i);
 666                 return ret;
 667             }
 668         }
 669     }
 670     return 0;
 671 }
 672
 673 static int get_current_frame(AVCodecContext *avctx)
 674 {
 675     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 676     int ret;
 677
 678     if (s->cur_frame.tf.f->buf[0])
 679         av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 680
 681     ret = av1_frame_alloc(avctx, &s->cur_frame);
 682     if (ret < 0) {
 683         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 684                "Failed to allocate space for current frame.\n");
 685         return ret;
 686     }
 687
 688     ret = init_tile_data(s);
 689     if (ret < 0) {
 690         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to init tile data.\n");
 691         return ret;
 692     }
 693
 694     global_motion_params(s);
 695     skip_mode_params(s);
 696
 697     return ret;
 698 }
 699
 700 static int av1_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *frame,
 701                             int *got_frame, AVPacket *pkt)
 702 {
 703     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 704     AV1RawTileGroup *raw_tile_group = NULL;
 705     int ret;
 706
 707     ret = ff_cbs_read_packet(s->cbc, &s->current_obu, pkt);
 708     if (ret < 0) {
 709         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to read packet.\n");
 710         goto end;
 711     }
 712     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Total obu for this frame:%d.\n",
 713            s->current_obu.nb_units);
 714
 715     for (int i = 0; i < s->current_obu.nb_units; i++) {
 716         CodedBitstreamUnit *unit = &s->current_obu.units[i];
 717         AV1RawOBU *obu = unit->content;
 718         const AV1RawOBUHeader *header;
 719
 720         if (!obu)
 721             continue;
 722
 723         header = &obu->header;
 724         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Obu idx:%d, obu type:%d.\n", i, unit->type);
 725
 726         switch (unit->type) {
 727         case AV1_OBU_SEQUENCE_HEADER:
 728             av_buffer_unref(&s->seq_ref);
 729             s->seq_ref = av_buffer_ref(unit->content_ref);
 730             if (!s->seq_ref) {
 731                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 732                 goto end;
 733             }
 734
 735             s->raw_seq = &obu->obu.sequence_header;
 736
 737             ret = set_context_with_sequence(avctx, s->raw_seq);
 738             if (ret < 0) {
 739                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to set context.\n");
 740                 s->raw_seq = NULL;
 741                 goto end;
 742             }
 743
 744             if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
 745                 ret = get_pixel_format(avctx);
 746                 if (ret < 0) {
 747                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 748                            "Failed to get pixel format.\n");
 749                     s->raw_seq = NULL;
 750                     goto end;
 751                 }
 752             }
 753
 754             if (avctx->hwaccel && avctx->hwaccel->decode_params) {
 755                 ret = avctx->hwaccel->decode_params(avctx, unit->type, unit->data,
 756                                                     unit->data_size);
 757                 if (ret < 0) {
 758                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "HW accel decode params fail.\n");
 759                     s->raw_seq = NULL;
 760                     goto end;
 761                 }
 762             }
 763             break;
 764         case AV1_OBU_REDUNDANT_FRAME_HEADER:
 765             if (s->raw_frame_header)
 766                 break;
 767         // fall-through
 768         case AV1_OBU_FRAME:
 769         case AV1_OBU_FRAME_HEADER:
 770             if (!s->raw_seq) {
 771                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing Sequence Header.\n");
 772                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 773                 goto end;
 774             }
 775
 776             av_buffer_unref(&s->header_ref);
 777             s->header_ref = av_buffer_ref(unit->content_ref);
 778             if (!s->header_ref) {
 779                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 780                 goto end;
 781             }
 782
 783             if (unit->type == AV1_OBU_FRAME)
 784                 s->raw_frame_header = &obu->obu.frame.header;
 785             else
 786                 s->raw_frame_header = &obu->obu.frame_header;
 787
 788             if (s->raw_frame_header->show_existing_frame) {
 789                 if (s->cur_frame.tf.f->buf[0])
 790                     av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 791
 792                 ret = av1_frame_ref(avctx, &s->cur_frame,
 793                                     &s->ref[s->raw_frame_header->frame_to_show_map_idx]);
 794                 if (ret < 0) {
 795                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get reference frame.\n");
 796                     goto end;
 797                 }
 798
 799                 ret = update_reference_list(avctx);
 800                 if (ret < 0) {
 801                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to update reference list.\n");
 802                     goto end;
 803                 }
 804
 805                 ret = set_output_frame(avctx, frame, pkt, got_frame);
 806                 if (ret < 0)
 807                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Set output frame error.\n");
 808
 809                 s->raw_frame_header = NULL;
 810
 811                 goto end;
 812             }
 813
 814             ret = get_current_frame(avctx);
 815             if (ret < 0) {
 816                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Get current frame error\n");
 817                 goto end;
 818             }
 819
 820             s->cur_frame.spatial_id  = header->spatial_id;
 821             s->cur_frame.temporal_id = header->temporal_id;
 822
 823             s->cur_frame.order_hint = s->raw_frame_header->order_hint;
 824
 825             if (avctx->hwaccel) {
 826                 ret = avctx->hwaccel->start_frame(avctx, unit->data,
 827                                                   unit->data_size);
 828                 if (ret < 0) {
 829                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "HW accel start frame fail.\n");
 830                     goto end;
 831                 }
 832             }
 833             if (unit->type != AV1_OBU_FRAME)
 834                 break;
 835         // fall-through
 836         case AV1_OBU_TILE_GROUP:
 837             if (!s->raw_frame_header) {
 838                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing Frame Header.\n");
 839                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 840                 goto end;
 841             }
 842
 843             if (unit->type == AV1_OBU_FRAME)
 844                 raw_tile_group = &obu->obu.frame.tile_group;
 845             else
 846                 raw_tile_group = &obu->obu.tile_group;
 847
 848             ret = get_tiles_info(avctx, raw_tile_group);
 849             if (ret < 0)
 850                 goto end;
 851
 852             if (avctx->hwaccel) {
 853                 ret = avctx->hwaccel->decode_slice(avctx,
 854                                                    raw_tile_group->tile_data.data,
 855                                                    raw_tile_group->tile_data.data_size);
 856                 if (ret < 0) {
 857                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 858                            "HW accel decode slice fail.\n");
 859                     goto end;
 860                 }
 861             }
 862             break;
 863         case AV1_OBU_TILE_LIST:
 864         case AV1_OBU_TEMPORAL_DELIMITER:
 865         case AV1_OBU_PADDING:
 866         case AV1_OBU_METADATA:
 867             break;
 868         default:
 869             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 870                    "Unknown obu type: %d (%"SIZE_SPECIFIER" bits).\n",
 871                    unit->type, unit->data_size);
 872         }
 873
 874         if (raw_tile_group && (s->tile_num == raw_tile_group->tg_end + 1)) {
 875             if (avctx->hwaccel) {
 876                 ret = avctx->hwaccel->end_frame(avctx);
 877                 if (ret < 0) {
 878                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "HW accel end frame fail.\n");
 879                     goto end;
 880                 }
 881             }
 882
 883             ret = update_reference_list(avctx);
 884             if (ret < 0) {
 885                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to update reference list.\n");
 886                 goto end;
 887             }
 888
 889             if (s->raw_frame_header->show_frame) {
 890                 ret = set_output_frame(avctx, frame, pkt, got_frame);
 891                 if (ret < 0) {
 892                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Set output frame error\n");
 893                     goto end;
 894                 }
 895             }
 896             raw_tile_group = NULL;
 897             s->raw_frame_header = NULL;
 898         }
 899     }
 900
 901 end:
 902     ff_cbs_fragment_reset(&s->current_obu);
 903     if (ret < 0)
 904         s->raw_frame_header = NULL;
 905     return ret;
 906 }
 907
 908 static void av1_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 909 {
 910     AV1DecContext *s = avctx->priv_data;
 911
 912     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->ref); i++)
 913         av1_frame_unref(avctx, &s->ref[i]);
 914
 915     av1_frame_unref(avctx, &s->cur_frame);
 916     s->raw_frame_header = NULL;
 917     s->raw_seq = NULL;
 918
 919     ff_cbs_flush(s->cbc);
 920 }
 921
 922 AVCodec ff_av1_decoder = {
 923     .name                  = "av1",
 924     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Alliance for Open Media AV1"),
 925     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 926     .id                    = AV_CODEC_ID_AV1,
 927     .priv_data_size        = sizeof(AV1DecContext),
 928     .init                  = av1_decode_init,
 929     .close                 = av1_decode_free,
 930     .decode                = av1_decode_frame,
 931     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_AVOID_PROBING,
 932     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
 933                              FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP |
 934                              FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS,
 935     .flush                 = av1_decode_flush,
 936     .profiles              = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_av1_profiles),
 937     .hw_configs            = (const AVCodecHWConfigInternal * []) {
 938 #if CONFIG_AV1_VAAPI_HWACCEL
 939         HWACCEL_VAAPI(av1),
 940 #endif
 941         NULL
 942     },
 943 };