git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264.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 / MPEG4 part10 codec.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #ifndef AVCODEC_H264_H
  29 #define AVCODEC_H264_H
  30
  31 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  32 #include "dsputil.h"
  33 #include "cabac.h"
  34 #include "mpegvideo.h"
  35 #include "h264dsp.h"
  36 #include "h264pred.h"
  37 #include "rectangle.h"
  38
  39 #define interlaced_dct interlaced_dct_is_a_bad_name
  40 #define mb_intra mb_intra_is_not_initialized_see_mb_type
  41
  42 #define MAX_SPS_COUNT 32
  43 #define MAX_PPS_COUNT 256
  44
  45 #define MAX_MMCO_COUNT 66
  46
  47 #define MAX_DELAYED_PIC_COUNT 16
  48
  49 #define MAX_MBPAIR_SIZE (256*1024) // a tighter bound could be calculated if someone cares about a few bytes
  50
  51 /* Compiling in interlaced support reduces the speed
  52  * of progressive decoding by about 2%. */
  53 #define ALLOW_INTERLACE
  54
  55 #define FMO 0
  56
  57 /**
  58  * The maximum number of slices supported by the decoder.
  59  * must be a power of 2
  60  */
  61 #define MAX_SLICES 16
  62
  63 #ifdef ALLOW_INTERLACE
  64 #define MB_MBAFF h->mb_mbaff
  65 #define MB_FIELD h->mb_field_decoding_flag
  66 #define FRAME_MBAFF h->mb_aff_frame
  67 #define FIELD_PICTURE (s->picture_structure != PICT_FRAME)
  68 #define LEFT_MBS 2
  69 #define LTOP 0
  70 #define LBOT 1
  71 #define LEFT(i) (i)
  72 #else
  73 #define MB_MBAFF 0
  74 #define MB_FIELD 0
  75 #define FRAME_MBAFF 0
  76 #define FIELD_PICTURE 0
  77 #undef  IS_INTERLACED
  78 #define IS_INTERLACED(mb_type) 0
  79 #define LEFT_MBS 1
  80 #define LTOP 0
  81 #define LBOT 0
  82 #define LEFT(i) 0
  83 #endif
  84 #define FIELD_OR_MBAFF_PICTURE (FRAME_MBAFF || FIELD_PICTURE)
  85
  86 #ifndef CABAC
  87 #define CABAC h->pps.cabac
  88 #endif
  89
  90 #define CHROMA422 (h->sps.chroma_format_idc == 2)
  91 #define CHROMA444 (h->sps.chroma_format_idc == 3)
  92
  93 #define EXTENDED_SAR          255
  94
  95 #define MB_TYPE_REF0       MB_TYPE_ACPRED //dirty but it fits in 16 bit
  96 #define MB_TYPE_8x8DCT     0x01000000
  97 #define IS_REF0(a)         ((a) & MB_TYPE_REF0)
  98 #define IS_8x8DCT(a)       ((a) & MB_TYPE_8x8DCT)
  99
 100 /**
 101  * Value of Picture.reference when Picture is not a reference picture, but
 102  * is held for delayed output.
 103  */
 104 #define DELAYED_PIC_REF 4
 105
 106 #define QP_MAX_NUM (51 + 2*6)           // The maximum supported qp
 107
 108 /* NAL unit types */
 109 enum {
 110     NAL_SLICE=1,
 111     NAL_DPA,
 112     NAL_DPB,
 113     NAL_DPC,
 114     NAL_IDR_SLICE,
 115     NAL_SEI,
 116     NAL_SPS,
 117     NAL_PPS,
 118     NAL_AUD,
 119     NAL_END_SEQUENCE,
 120     NAL_END_STREAM,
 121     NAL_FILLER_DATA,
 122     NAL_SPS_EXT,
 123     NAL_AUXILIARY_SLICE=19
 124 };
 125
 126 /**
 127  * SEI message types
 128  */
 129 typedef enum {
 130     SEI_BUFFERING_PERIOD             =  0, ///< buffering period (H.264, D.1.1)
 131     SEI_TYPE_PIC_TIMING              =  1, ///< picture timing
 132     SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED  =  5, ///< unregistered user data
 133     SEI_TYPE_RECOVERY_POINT          =  6  ///< recovery point (frame # to decoder sync)
 134 } SEI_Type;
 135
 136 /**
 137  * pic_struct in picture timing SEI message
 138  */
 139 typedef enum {
 140     SEI_PIC_STRUCT_FRAME             = 0, ///<  0: %frame
 141     SEI_PIC_STRUCT_TOP_FIELD         = 1, ///<  1: top field
 142     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_FIELD      = 2, ///<  2: bottom field
 143     SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM        = 3, ///<  3: top field, bottom field, in that order
 144     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP        = 4, ///<  4: bottom field, top field, in that order
 145     SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP    = 5, ///<  5: top field, bottom field, top field repeated, in that order
 146     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM = 6, ///<  6: bottom field, top field, bottom field repeated, in that order
 147     SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING    = 7, ///<  7: %frame doubling
 148     SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING    = 8  ///<  8: %frame tripling
 149 } SEI_PicStructType;
 150
 151 /**
 152  * Sequence parameter set
 153  */
 154 typedef struct SPS{
 155
 156     int profile_idc;
 157     int level_idc;
 158     int chroma_format_idc;
 159     int transform_bypass;              ///< qpprime_y_zero_transform_bypass_flag
 160     int log2_max_frame_num;            ///< log2_max_frame_num_minus4 + 4
 161     int poc_type;                      ///< pic_order_cnt_type
 162     int log2_max_poc_lsb;              ///< log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4
 163     int delta_pic_order_always_zero_flag;
 164     int offset_for_non_ref_pic;
 165     int offset_for_top_to_bottom_field;
 166     int poc_cycle_length;              ///< num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle
 167     int ref_frame_count;               ///< num_ref_frames
 168     int gaps_in_frame_num_allowed_flag;
 169     int mb_width;                      ///< pic_width_in_mbs_minus1 + 1
 170     int mb_height;                     ///< pic_height_in_map_units_minus1 + 1
 171     int frame_mbs_only_flag;
 172     int mb_aff;                        ///<mb_adaptive_frame_field_flag
 173     int direct_8x8_inference_flag;
 174     int crop;                   ///< frame_cropping_flag
 175     unsigned int crop_left;            ///< frame_cropping_rect_left_offset
 176     unsigned int crop_right;           ///< frame_cropping_rect_right_offset
 177     unsigned int crop_top;             ///< frame_cropping_rect_top_offset
 178     unsigned int crop_bottom;          ///< frame_cropping_rect_bottom_offset
 179     int vui_parameters_present_flag;
 180     AVRational sar;
 181     int video_signal_type_present_flag;
 182     int full_range;
 183     int colour_description_present_flag;
 184     enum AVColorPrimaries color_primaries;
 185     enum AVColorTransferCharacteristic color_trc;
 186     enum AVColorSpace colorspace;
 187     int timing_info_present_flag;
 188     uint32_t num_units_in_tick;
 189     uint32_t time_scale;
 190     int fixed_frame_rate_flag;
 191     short offset_for_ref_frame[256]; //FIXME dyn aloc?
 192     int bitstream_restriction_flag;
 193     int num_reorder_frames;
 194     int scaling_matrix_present;
 195     uint8_t scaling_matrix4[6][16];
 196     uint8_t scaling_matrix8[6][64];
 197     int nal_hrd_parameters_present_flag;
 198     int vcl_hrd_parameters_present_flag;
 199     int pic_struct_present_flag;
 200     int time_offset_length;
 201     int cpb_cnt;                       ///< See H.264 E.1.2
 202     int initial_cpb_removal_delay_length; ///< initial_cpb_removal_delay_length_minus1 +1
 203     int cpb_removal_delay_length;      ///< cpb_removal_delay_length_minus1 + 1
 204     int dpb_output_delay_length;       ///< dpb_output_delay_length_minus1 + 1
 205     int bit_depth_luma;                ///< bit_depth_luma_minus8 + 8
 206     int bit_depth_chroma;              ///< bit_depth_chroma_minus8 + 8
 207     int residual_color_transform_flag; ///< residual_colour_transform_flag
 208     int constraint_set_flags;          ///< constraint_set[0-3]_flag
 209 }SPS;
 210
 211 /**
 212  * Picture parameter set
 213  */
 214 typedef struct PPS{
 215     unsigned int sps_id;
 216     int cabac;                  ///< entropy_coding_mode_flag
 217     int pic_order_present;      ///< pic_order_present_flag
 218     int slice_group_count;      ///< num_slice_groups_minus1 + 1
 219     int mb_slice_group_map_type;
 220     unsigned int ref_count[2];  ///< num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
 221     int weighted_pred;          ///< weighted_pred_flag
 222     int weighted_bipred_idc;
 223     int init_qp;                ///< pic_init_qp_minus26 + 26
 224     int init_qs;                ///< pic_init_qs_minus26 + 26
 225     int chroma_qp_index_offset[2];
 226     int deblocking_filter_parameters_present; ///< deblocking_filter_parameters_present_flag
 227     int constrained_intra_pred; ///< constrained_intra_pred_flag
 228     int redundant_pic_cnt_present; ///< redundant_pic_cnt_present_flag
 229     int transform_8x8_mode;     ///< transform_8x8_mode_flag
 230     uint8_t scaling_matrix4[6][16];
 231     uint8_t scaling_matrix8[6][64];
 232     uint8_t chroma_qp_table[2][64];  ///< pre-scaled (with chroma_qp_index_offset) version of qp_table
 233     int chroma_qp_diff;
 234 }PPS;
 235
 236 /**
 237  * Memory management control operation opcode.
 238  */
 239 typedef enum MMCOOpcode{
 240     MMCO_END=0,
 241     MMCO_SHORT2UNUSED,
 242     MMCO_LONG2UNUSED,
 243     MMCO_SHORT2LONG,
 244     MMCO_SET_MAX_LONG,
 245     MMCO_RESET,
 246     MMCO_LONG,
 247 } MMCOOpcode;
 248
 249 /**
 250  * Memory management control operation.
 251  */
 252 typedef struct MMCO{
 253     MMCOOpcode opcode;
 254     int short_pic_num;  ///< pic_num without wrapping (pic_num & max_pic_num)
 255     int long_arg;       ///< index, pic_num, or num long refs depending on opcode
 256 } MMCO;
 257
 258 /**
 259  * H264Context
 260  */
 261 typedef struct H264Context{
 262     MpegEncContext s;
 263     H264DSPContext h264dsp;
 264     int pixel_shift;    ///< 0 for 8-bit H264, 1 for high-bit-depth H264
 265     int chroma_qp[2]; //QPc
 266
 267     int qp_thresh;      ///< QP threshold to skip loopfilter
 268
 269     int prev_mb_skipped;
 270     int next_mb_skipped;
 271
 272     //prediction stuff
 273     int chroma_pred_mode;
 274     int intra16x16_pred_mode;
 275
 276     int topleft_mb_xy;
 277     int top_mb_xy;
 278     int topright_mb_xy;
 279     int left_mb_xy[LEFT_MBS];
 280
 281     int topleft_type;
 282     int top_type;
 283     int topright_type;
 284     int left_type[LEFT_MBS];
 285
 286     const uint8_t * left_block;
 287     int topleft_partition;
 288
 289     int8_t intra4x4_pred_mode_cache[5*8];
 290     int8_t (*intra4x4_pred_mode);
 291     H264PredContext hpc;
 292     unsigned int topleft_samples_available;
 293     unsigned int top_samples_available;
 294     unsigned int topright_samples_available;
 295     unsigned int left_samples_available;
 296     uint8_t (*top_borders[2])[(16*3)*2];
 297
 298     /**
 299      * non zero coeff count cache.
 300      * is 64 if not available.
 301      */
 302     DECLARE_ALIGNED(8, uint8_t, non_zero_count_cache)[15*8];
 303
 304     uint8_t (*non_zero_count)[48];
 305
 306     /**
 307      * Motion vector cache.
 308      */
 309     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mv_cache)[2][5*8][2];
 310     DECLARE_ALIGNED(8, int8_t, ref_cache)[2][5*8];
 311 #define LIST_NOT_USED -1 //FIXME rename?
 312 #define PART_NOT_AVAILABLE -2
 313
 314     /**
 315      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
 316      */
 317     int neighbor_transform_size;
 318
 319     /**
 320      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
 321      * block_offset[24..47] for field macroblocks
 322      */
 323     int block_offset[2*(16*3)];
 324
 325     uint32_t *mb2b_xy; //FIXME are these 4 a good idea?
 326     uint32_t *mb2br_xy;
 327     int b_stride; //FIXME use s->b4_stride
 328
 329     int mb_linesize;   ///< may be equal to s->linesize or s->linesize*2, for mbaff
 330     int mb_uvlinesize;
 331
 332     int emu_edge_width;
 333     int emu_edge_height;
 334
 335     SPS sps; ///< current sps
 336
 337     /**
 338      * current pps
 339      */
 340     PPS pps; //FIXME move to Picture perhaps? (->no) do we need that?
 341
 342     uint32_t dequant4_buffer[6][QP_MAX_NUM+1][16]; //FIXME should these be moved down?
 343     uint32_t dequant8_buffer[6][QP_MAX_NUM+1][64];
 344     uint32_t (*dequant4_coeff[6])[16];
 345     uint32_t (*dequant8_coeff[6])[64];
 346
 347     int slice_num;
 348     uint16_t *slice_table;     ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
 349     int slice_type;
 350     int slice_type_nos;        ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
 351     int slice_type_fixed;
 352
 353     //interlacing specific flags
 354     int mb_aff_frame;
 355     int mb_field_decoding_flag;
 356     int mb_mbaff;              ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
 357
 358     DECLARE_ALIGNED(8, uint16_t, sub_mb_type)[4];
 359
 360     //Weighted pred stuff
 361     int use_weight;
 362     int use_weight_chroma;
 363     int luma_log2_weight_denom;
 364     int chroma_log2_weight_denom;
 365     //The following 2 can be changed to int8_t but that causes 10cpu cycles speedloss
 366     int luma_weight[48][2][2];
 367     int chroma_weight[48][2][2][2];
 368     int implicit_weight[48][48][2];
 369
 370     int direct_spatial_mv_pred;
 371     int col_parity;
 372     int col_fieldoff;
 373     int dist_scale_factor[16];
 374     int dist_scale_factor_field[2][32];
 375     int map_col_to_list0[2][16+32];
 376     int map_col_to_list0_field[2][2][16+32];
 377
 378     /**
 379      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
 380      */
 381     uint8_t *list_counts;            ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
 382     unsigned int ref_count[2];   ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
 383     unsigned int list_count;
 384     Picture ref_list[2][48];         /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
 385                                           Reordered version of default_ref_list
 386                                           according to picture reordering in slice header */
 387     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];  ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
 388
 389     //data partitioning
 390     GetBitContext intra_gb;
 391     GetBitContext inter_gb;
 392     GetBitContext *intra_gb_ptr;
 393     GetBitContext *inter_gb_ptr;
 394
 395     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, mb)[16*48*2]; ///< as a dct coeffecient is int32_t in high depth, we need to reserve twice the space.
 396     DECLARE_ALIGNED(16, DCTELEM, mb_luma_dc)[3][16*2];
 397     DCTELEM mb_padding[256*2];        ///< as mb is addressed by scantable[i] and scantable is uint8_t we can either check that i is not too large or ensure that there is some unused stuff after mb
 398
 399     /**
 400      * Cabac
 401      */
 402     CABACContext cabac;
 403     uint8_t      cabac_state[1024];
 404
 405     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0,1,2), 0x0? luma_cbp */
 406     uint16_t     *cbp_table;
 407     int cbp;
 408     int top_cbp;
 409     int left_cbp;
 410     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
 411     uint8_t     *chroma_pred_mode_table;
 412     int         last_qscale_diff;
 413     uint8_t     (*mvd_table[2])[2];
 414     DECLARE_ALIGNED(16, uint8_t, mvd_cache)[2][5*8][2];
 415     uint8_t     *direct_table;
 416     uint8_t     direct_cache[5*8];
 417
 418     uint8_t zigzag_scan[16];
 419     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
 420     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
 421     uint8_t field_scan[16];
 422     uint8_t field_scan8x8[64];
 423     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
 424     const uint8_t *zigzag_scan_q0;
 425     const uint8_t *zigzag_scan8x8_q0;
 426     const uint8_t *zigzag_scan8x8_cavlc_q0;
 427     const uint8_t *field_scan_q0;
 428     const uint8_t *field_scan8x8_q0;
 429     const uint8_t *field_scan8x8_cavlc_q0;
 430
 431     int x264_build;
 432
 433     int mb_xy;
 434
 435     int is_complex;
 436
 437     //deblock
 438     int deblocking_filter;         ///< disable_deblocking_filter_idc with 1<->0
 439     int slice_alpha_c0_offset;
 440     int slice_beta_offset;
 441
 442 //=============================================================
 443     //Things below are not used in the MB or more inner code
 444
 445     int nal_ref_idc;
 446     int nal_unit_type;
 447     uint8_t *rbsp_buffer[2];
 448     unsigned int rbsp_buffer_size[2];
 449
 450     /**
 451      * Used to parse AVC variant of h264
 452      */
 453     int is_avc; ///< this flag is != 0 if codec is avc1
 454     int nal_length_size; ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
 455     int got_first; ///< this flag is != 0 if we've parsed a frame
 456
 457     SPS *sps_buffers[MAX_SPS_COUNT];
 458     PPS *pps_buffers[MAX_PPS_COUNT];
 459
 460     int dequant_coeff_pps;     ///< reinit tables when pps changes
 461
 462     uint16_t *slice_table_base;
 463
 464
 465     //POC stuff
 466     int poc_lsb;
 467     int poc_msb;
 468     int delta_poc_bottom;
 469     int delta_poc[2];
 470     int frame_num;
 471     int prev_poc_msb;             ///< poc_msb of the last reference pic for POC type 0
 472     int prev_poc_lsb;             ///< poc_lsb of the last reference pic for POC type 0
 473     int frame_num_offset;         ///< for POC type 2
 474     int prev_frame_num_offset;    ///< for POC type 2
 475     int prev_frame_num;           ///< frame_num of the last pic for POC type 1/2
 476
 477     /**
 478      * frame_num for frames or 2*frame_num+1 for field pics.
 479      */
 480     int curr_pic_num;
 481
 482     /**
 483      * max_frame_num or 2*max_frame_num for field pics.
 484      */
 485     int max_pic_num;
 486
 487     int redundant_pic_count;
 488
 489     Picture *short_ref[32];
 490     Picture *long_ref[32];
 491     Picture default_ref_list[2][32]; ///< base reference list for all slices of a coded picture
 492     Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT+2]; //FIXME size?
 493     Picture *next_output_pic;
 494     int outputed_poc;
 495     int next_outputed_poc;
 496
 497     /**
 498      * memory management control operations buffer.
 499      */
 500     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
 501     int mmco_index;
 502
 503     int long_ref_count;  ///< number of actual long term references
 504     int short_ref_count; ///< number of actual short term references
 505
 506     int          cabac_init_idc;
 507
 508     /**
 509      * @name Members for slice based multithreading
 510      * @{
 511      */
 512     struct H264Context *thread_context[MAX_THREADS];
 513
 514     /**
 515      * current slice number, used to initalize slice_num of each thread/context
 516      */
 517     int current_slice;
 518
 519     /**
 520      * Max number of threads / contexts.
 521      * This is equal to AVCodecContext.thread_count unless
 522      * multithreaded decoding is impossible, in which case it is
 523      * reduced to 1.
 524      */
 525     int max_contexts;
 526
 527     /**
 528      *  1 if the single thread fallback warning has already been
 529      *  displayed, 0 otherwise.
 530      */
 531     int single_decode_warning;
 532
 533     int last_slice_type;
 534     /** @} */
 535
 536     /**
 537      * pic_struct in picture timing SEI message
 538      */
 539     SEI_PicStructType sei_pic_struct;
 540
 541     /**
 542      * Complement sei_pic_struct
 543      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
 544      * However, soft telecined frames may have these values.
 545      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
 546      */
 547     int prev_interlaced_frame;
 548
 549     /**
 550      * Bit set of clock types for fields/frames in picture timing SEI message.
 551      * For each found ct_type, appropriate bit is set (e.g., bit 1 for
 552      * interlaced).
 553      */
 554     int sei_ct_type;
 555
 556     /**
 557      * dpb_output_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.2.2
 558      */
 559     int sei_dpb_output_delay;
 560
 561     /**
 562      * cpb_removal_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.1.2
 563      */
 564     int sei_cpb_removal_delay;
 565
 566     /**
 567      * recovery_frame_cnt from SEI message
 568      *
 569      * Set to -1 if no recovery point SEI message found or to number of frames
 570      * before playback synchronizes. Frames having recovery point are key
 571      * frames.
 572      */
 573     int sei_recovery_frame_cnt;
 574
 575     int luma_weight_flag[2];   ///< 7.4.3.2 luma_weight_lX_flag
 576     int chroma_weight_flag[2]; ///< 7.4.3.2 chroma_weight_lX_flag
 577
 578     // Timestamp stuff
 579     int sei_buffering_period_present;  ///< Buffering period SEI flag
 580     int initial_cpb_removal_delay[32]; ///< Initial timestamps for CPBs
 581
 582     int cur_chroma_format_idc;
 583
 584     int16_t slice_row[MAX_SLICES]; ///< to detect when MAX_SLICES is too low
 585 }H264Context;
 586
 587
 588 extern const uint8_t ff_h264_chroma_qp[3][QP_MAX_NUM+1]; ///< One chroma qp table for each supported bit depth (8, 9, 10).
 589
 590 /**
 591  * Decode SEI
 592  */
 593 int ff_h264_decode_sei(H264Context *h);
 594
 595 /**
 596  * Decode SPS
 597  */
 598 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(H264Context *h);
 599
 600 /**
 601  * compute profile from sps
 602  */
 603 int ff_h264_get_profile(SPS *sps);
 604
 605 /**
 606  * Decode PPS
 607  */
 608 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(H264Context *h, int bit_length);
 609
 610 /**
 611  * Decode a network abstraction layer unit.
 612  * @param consumed is the number of bytes used as input
 613  * @param length is the length of the array
 614  * @param dst_length is the number of decoded bytes FIXME here or a decode rbsp tailing?
 615  * @return decoded bytes, might be src+1 if no escapes
 616  */
 617 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src, int *dst_length, int *consumed, int length);
 618
 619 /**
 620  * Free any data that may have been allocated in the H264 context like SPS, PPS etc.
 621  */
 622 av_cold void ff_h264_free_context(H264Context *h);
 623
 624 /**
 625  * Reconstruct bitstream slice_type.
 626  */
 627 int ff_h264_get_slice_type(const H264Context *h);
 628
 629 /**
 630  * Allocate tables.
 631  * needs width/height
 632  */
 633 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
 634
 635 /**
 636  * Fill the default_ref_list.
 637  */
 638 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h);
 639
 640 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h);
 641 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h);
 642 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
 643
 644 /**
 645  * Execute the reference picture marking (memory management control operations).
 646  */
 647 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count);
 648
 649 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb);
 650
 651 void ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h);
 652
 653
 654 /**
 655  * Check if the top & left blocks are available if needed & change the dc mode so it only uses the available blocks.
 656  */
 657 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h);
 658
 659 /**
 660  * Check if the top & left blocks are available if needed & change the dc mode so it only uses the available blocks.
 661  */
 662 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode);
 663
 664 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h);
 665 int ff_h264_frame_start(H264Context *h);
 666 int ff_h264_decode_extradata(H264Context *h);
 667 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx);
 668 av_cold int ff_h264_decode_end(AVCodecContext *avctx);
 669 av_cold void ff_h264_decode_init_vlc(void);
 670
 671 /**
 672  * Decode a macroblock
 673  * @return 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
 674  */
 675 int ff_h264_decode_mb_cavlc(H264Context *h);
 676
 677 /**
 678  * Decode a CABAC coded macroblock
 679  * @return 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
 680  */
 681 int ff_h264_decode_mb_cabac(H264Context *h);
 682
 683 void ff_h264_init_cabac_states(H264Context *h);
 684
 685 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(H264Context * const h);
 686 void ff_h264_direct_ref_list_init(H264Context * const h);
 687 void ff_h264_pred_direct_motion(H264Context * const h, int *mb_type);
 688
 689 void ff_h264_filter_mb_fast( H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
 690 void ff_h264_filter_mb( H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
 691
 692 /**
 693  * Reset SEI values at the beginning of the frame.
 694  *
 695  * @param h H.264 context.
 696  */
 697 void ff_h264_reset_sei(H264Context *h);
 698
 699
 700 /*
 701 o-o o-o
 702  / / /
 703 o-o o-o
 704  ,---'
 705 o-o o-o
 706  / / /
 707 o-o o-o
 708 */
 709
 710 /* Scan8 organization:
 711  *    0 1 2 3 4 5 6 7
 712  * 0  DY    y y y y y
 713  * 1        y Y Y Y Y
 714  * 2        y Y Y Y Y
 715  * 3        y Y Y Y Y
 716  * 4        y Y Y Y Y
 717  * 5  DU    u u u u u
 718  * 6        u U U U U
 719  * 7        u U U U U
 720  * 8        u U U U U
 721  * 9        u U U U U
 722  * 10 DV    v v v v v
 723  * 11       v V V V V
 724  * 12       v V V V V
 725  * 13       v V V V V
 726  * 14       v V V V V
 727  * DY/DU/DV are for luma/chroma DC.
 728  */
 729
 730 #define LUMA_DC_BLOCK_INDEX   48
 731 #define CHROMA_DC_BLOCK_INDEX 49
 732
 733 //This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
 734 static const uint8_t scan8[16*3 + 3]={
 735  4+ 1*8, 5+ 1*8, 4+ 2*8, 5+ 2*8,
 736  6+ 1*8, 7+ 1*8, 6+ 2*8, 7+ 2*8,
 737  4+ 3*8, 5+ 3*8, 4+ 4*8, 5+ 4*8,
 738  6+ 3*8, 7+ 3*8, 6+ 4*8, 7+ 4*8,
 739  4+ 6*8, 5+ 6*8, 4+ 7*8, 5+ 7*8,
 740  6+ 6*8, 7+ 6*8, 6+ 7*8, 7+ 7*8,
 741  4+ 8*8, 5+ 8*8, 4+ 9*8, 5+ 9*8,
 742  6+ 8*8, 7+ 8*8, 6+ 9*8, 7+ 9*8,
 743  4+11*8, 5+11*8, 4+12*8, 5+12*8,
 744  6+11*8, 7+11*8, 6+12*8, 7+12*8,
 745  4+13*8, 5+13*8, 4+14*8, 5+14*8,
 746  6+13*8, 7+13*8, 6+14*8, 7+14*8,
 747  0+ 0*8, 0+ 5*8, 0+10*8
 748 };
 749
 750 static av_always_inline uint32_t pack16to32(int a, int b){
 751 #if HAVE_BIGENDIAN
 752    return (b&0xFFFF) + (a<<16);
 753 #else
 754    return (a&0xFFFF) + (b<<16);
 755 #endif
 756 }
 757
 758 static av_always_inline uint16_t pack8to16(int a, int b){
 759 #if HAVE_BIGENDIAN
 760    return (b&0xFF) + (a<<8);
 761 #else
 762    return (a&0xFF) + (b<<8);
 763 #endif
 764 }
 765
 766 /**
 767  * gets the chroma qp.
 768  */
 769 static av_always_inline int get_chroma_qp(H264Context *h, int t, int qscale){
 770     return h->pps.chroma_qp_table[t][qscale];
 771 }
 772
 773 /**
 774  * gets the predicted intra4x4 prediction mode.
 775  */
 776 static av_always_inline int pred_intra_mode(H264Context *h, int n){
 777     const int index8= scan8[n];
 778     const int left= h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 1];
 779     const int top = h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
 780     const int min= FFMIN(left, top);
 781
 782     tprintf(h->s.avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left ,top, min);
 783
 784     if(min<0) return DC_PRED;
 785     else      return min;
 786 }
 787
 788 static av_always_inline void write_back_intra_pred_mode(H264Context *h){
 789     int8_t *i4x4= h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[h->mb_xy];
 790     int8_t *i4x4_cache= h->intra4x4_pred_mode_cache;
 791
 792     AV_COPY32(i4x4, i4x4_cache + 4 + 8*4);
 793     i4x4[4]= i4x4_cache[7+8*3];
 794     i4x4[5]= i4x4_cache[7+8*2];
 795     i4x4[6]= i4x4_cache[7+8*1];
 796 }
 797
 798 static av_always_inline void write_back_non_zero_count(H264Context *h){
 799     const int mb_xy= h->mb_xy;
 800     uint8_t *nnz = h->non_zero_count[mb_xy];
 801     uint8_t *nnz_cache = h->non_zero_count_cache;
 802
 803     AV_COPY32(&nnz[ 0], &nnz_cache[4+8* 1]);
 804     AV_COPY32(&nnz[ 4], &nnz_cache[4+8* 2]);
 805     AV_COPY32(&nnz[ 8], &nnz_cache[4+8* 3]);
 806     AV_COPY32(&nnz[12], &nnz_cache[4+8* 4]);
 807     AV_COPY32(&nnz[16], &nnz_cache[4+8* 6]);
 808     AV_COPY32(&nnz[20], &nnz_cache[4+8* 7]);
 809     AV_COPY32(&nnz[32], &nnz_cache[4+8*11]);
 810     AV_COPY32(&nnz[36], &nnz_cache[4+8*12]);
 811
 812     if(!h->s.chroma_y_shift){
 813         AV_COPY32(&nnz[24], &nnz_cache[4+8* 8]);
 814         AV_COPY32(&nnz[28], &nnz_cache[4+8* 9]);
 815         AV_COPY32(&nnz[40], &nnz_cache[4+8*13]);
 816         AV_COPY32(&nnz[44], &nnz_cache[4+8*14]);
 817     }
 818 }
 819
 820 static av_always_inline void write_back_motion_list(H264Context *h, MpegEncContext * const s, int b_stride,
 821                                                     int b_xy, int b8_xy, int mb_type, int list )
 822 {
 823     int16_t (*mv_dst)[2] = &s->current_picture.f.motion_val[list][b_xy];
 824     int16_t (*mv_src)[2] = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
 825     AV_COPY128(mv_dst + 0*b_stride, mv_src + 8*0);
 826     AV_COPY128(mv_dst + 1*b_stride, mv_src + 8*1);
 827     AV_COPY128(mv_dst + 2*b_stride, mv_src + 8*2);
 828     AV_COPY128(mv_dst + 3*b_stride, mv_src + 8*3);
 829     if( CABAC ) {
 830         uint8_t (*mvd_dst)[2] = &h->mvd_table[list][FMO ? 8*h->mb_xy : h->mb2br_xy[h->mb_xy]];
 831         uint8_t (*mvd_src)[2] = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
 832         if(IS_SKIP(mb_type))
 833             AV_ZERO128(mvd_dst);
 834         else{
 835             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8*3);
 836             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8*0);
 837             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8*1);
 838             AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8*2);
 839         }
 840     }
 841
 842     {
 843         int8_t *ref_index = &s->current_picture.f.ref_index[list][b8_xy];
 844         int8_t *ref_cache = h->ref_cache[list];
 845         ref_index[0+0*2]= ref_cache[scan8[0]];
 846         ref_index[1+0*2]= ref_cache[scan8[4]];
 847         ref_index[0+1*2]= ref_cache[scan8[8]];
 848         ref_index[1+1*2]= ref_cache[scan8[12]];
 849     }
 850 }
 851
 852 static av_always_inline void write_back_motion(H264Context *h, int mb_type){
 853     MpegEncContext * const s = &h->s;
 854     const int b_stride = h->b_stride;
 855     const int b_xy = 4*s->mb_x + 4*s->mb_y*h->b_stride; //try mb2b(8)_xy
 856     const int b8_xy= 4*h->mb_xy;
 857
 858     if(USES_LIST(mb_type, 0)){
 859         write_back_motion_list(h, s, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 0);
 860     }else{
 861         fill_rectangle(&s->current_picture.f.ref_index[0][b8_xy],
 862                        2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
 863     }
 864     if(USES_LIST(mb_type, 1)){
 865         write_back_motion_list(h, s, b_stride, b_xy, b8_xy, mb_type, 1);
 866     }
 867
 868     if(h->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B && CABAC){
 869         if(IS_8X8(mb_type)){
 870             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4*h->mb_xy];
 871             direct_table[1] = h->sub_mb_type[1]>>1;
 872             direct_table[2] = h->sub_mb_type[2]>>1;
 873             direct_table[3] = h->sub_mb_type[3]>>1;
 874         }
 875     }
 876 }
 877
 878 static av_always_inline int get_dct8x8_allowed(H264Context *h){
 879     if(h->sps.direct_8x8_inference_flag)
 880         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8                )*0x0001000100010001ULL));
 881     else
 882         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8|MB_TYPE_DIRECT2)*0x0001000100010001ULL));
 883 }
 884
 885 #endif /* AVCODEC_H264_H */