git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264_ps.c

   1 /*
   2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... parameter set decoding
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * H.264 / AVC / MPEG-4 part10 parameter set decoding.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include <inttypes.h>
  29
  30 #include "libavutil/imgutils.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "mathops.h"
  33 #include "avcodec.h"
  34 #include "h264data.h"
  35 #include "h264_ps.h"
  36 #include "golomb.h"
  37
  38 #define MIN_LOG2_MAX_FRAME_NUM    4
  39
  40 #define EXTENDED_SAR       255
  41
  42 static const uint8_t default_scaling4[2][16] = {
  43     {  6, 13, 20, 28, 13, 20, 28, 32,
  44       20, 28, 32, 37, 28, 32, 37, 42 },
  45     { 10, 14, 20, 24, 14, 20, 24, 27,
  46       20, 24, 27, 30, 24, 27, 30, 34 }
  47 };
  48
  49 static const uint8_t default_scaling8[2][64] = {
  50     {  6, 10, 13, 16, 18, 23, 25, 27,
  51       10, 11, 16, 18, 23, 25, 27, 29,
  52       13, 16, 18, 23, 25, 27, 29, 31,
  53       16, 18, 23, 25, 27, 29, 31, 33,
  54       18, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 36,
  55       23, 25, 27, 29, 31, 33, 36, 38,
  56       25, 27, 29, 31, 33, 36, 38, 40,
  57       27, 29, 31, 33, 36, 38, 40, 42 },
  58     {  9, 13, 15, 17, 19, 21, 22, 24,
  59       13, 13, 17, 19, 21, 22, 24, 25,
  60       15, 17, 19, 21, 22, 24, 25, 27,
  61       17, 19, 21, 22, 24, 25, 27, 28,
  62       19, 21, 22, 24, 25, 27, 28, 30,
  63       21, 22, 24, 25, 27, 28, 30, 32,
  64       22, 24, 25, 27, 28, 30, 32, 33,
  65       24, 25, 27, 28, 30, 32, 33, 35 }
  66 };
  67
  68 /* maximum number of MBs in the DPB for a given level */
  69 static const int level_max_dpb_mbs[][2] = {
  70     { 10, 396       },
  71     { 11, 900       },
  72     { 12, 2376      },
  73     { 13, 2376      },
  74     { 20, 2376      },
  75     { 21, 4752      },
  76     { 22, 8100      },
  77     { 30, 8100      },
  78     { 31, 18000     },
  79     { 32, 20480     },
  80     { 40, 32768     },
  81     { 41, 32768     },
  82     { 42, 34816     },
  83     { 50, 110400    },
  84     { 51, 184320    },
  85     { 52, 184320    },
  86 };
  87
  88 static void remove_pps(H264ParamSets *s, int id)
  89 {
  90     av_buffer_unref(&s->pps_list[id]);
  91 }
  92
  93 static void remove_sps(H264ParamSets *s, int id)
  94 {
  95 #if 0
  96     int i;
  97     if (s->sps_list[id]) {
  98         /* drop all PPS that depend on this SPS */
  99         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->pps_list); i++)
 100             if (s->pps_list[i] && ((PPS*)s->pps_list[i]->data)->sps_id == id)
 101                 remove_pps(s, i);
 102     }
 103 #endif
 104     av_buffer_unref(&s->sps_list[id]);
 105 }
 106
 107 static inline int decode_hrd_parameters(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
 108                                         SPS *sps)
 109 {
 110     int cpb_count, i;
 111     cpb_count = get_ue_golomb_31(gb) + 1;
 112
 113     if (cpb_count > 32U) {
 114         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "cpb_count %d invalid\n", cpb_count);
 115         return AVERROR_INVALIDDATA;
 116     }
 117
 118     get_bits(gb, 4); /* bit_rate_scale */
 119     get_bits(gb, 4); /* cpb_size_scale */
 120     for (i = 0; i < cpb_count; i++) {
 121         get_ue_golomb_long(gb); /* bit_rate_value_minus1 */
 122         get_ue_golomb_long(gb); /* cpb_size_value_minus1 */
 123         get_bits1(gb);          /* cbr_flag */
 124     }
 125     sps->initial_cpb_removal_delay_length = get_bits(gb, 5) + 1;
 126     sps->cpb_removal_delay_length         = get_bits(gb, 5) + 1;
 127     sps->dpb_output_delay_length          = get_bits(gb, 5) + 1;
 128     sps->time_offset_length               = get_bits(gb, 5);
 129     sps->cpb_cnt                          = cpb_count;
 130     return 0;
 131 }
 132
 133 static inline int decode_vui_parameters(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
 134                                         SPS *sps)
 135 {
 136     int aspect_ratio_info_present_flag;
 137     unsigned int aspect_ratio_idc;
 138
 139     aspect_ratio_info_present_flag = get_bits1(gb);
 140
 141     if (aspect_ratio_info_present_flag) {
 142         aspect_ratio_idc = get_bits(gb, 8);
 143         if (aspect_ratio_idc == EXTENDED_SAR) {
 144             sps->sar.num = get_bits(gb, 16);
 145             sps->sar.den = get_bits(gb, 16);
 146         } else if (aspect_ratio_idc < FF_ARRAY_ELEMS(ff_h264_pixel_aspect)) {
 147             sps->sar = ff_h264_pixel_aspect[aspect_ratio_idc];
 148         } else {
 149             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal aspect ratio\n");
 150             return AVERROR_INVALIDDATA;
 151         }
 152     } else {
 153         sps->sar.num =
 154         sps->sar.den = 0;
 155     }
 156
 157     if (get_bits1(gb))      /* overscan_info_present_flag */
 158         get_bits1(gb);      /* overscan_appropriate_flag */
 159
 160     sps->video_signal_type_present_flag = get_bits1(gb);
 161     if (sps->video_signal_type_present_flag) {
 162         get_bits(gb, 3);                 /* video_format */
 163         sps->full_range = get_bits1(gb); /* video_full_range_flag */
 164
 165         sps->colour_description_present_flag = get_bits1(gb);
 166         if (sps->colour_description_present_flag) {
 167             sps->color_primaries = get_bits(gb, 8); /* colour_primaries */
 168             sps->color_trc       = get_bits(gb, 8); /* transfer_characteristics */
 169             sps->colorspace      = get_bits(gb, 8); /* matrix_coefficients */
 170
 171             // Set invalid values to "unspecified"
 172             if (!av_color_primaries_name(sps->color_primaries))
 173                 sps->color_primaries = AVCOL_PRI_UNSPECIFIED;
 174             if (!av_color_transfer_name(sps->color_trc))
 175                 sps->color_trc = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;
 176             if (!av_color_space_name(sps->colorspace))
 177                 sps->colorspace = AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
 178         }
 179     }
 180
 181     /* chroma_location_info_present_flag */
 182     if (get_bits1(gb)) {
 183         /* chroma_sample_location_type_top_field */
 184         avctx->chroma_sample_location = get_ue_golomb(gb) + 1;
 185         get_ue_golomb(gb);  /* chroma_sample_location_type_bottom_field */
 186     }
 187
 188     if (show_bits1(gb) && get_bits_left(gb) < 10) {
 189         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Truncated VUI (%d)\n", get_bits_left(gb));
 190         return 0;
 191     }
 192
 193     sps->timing_info_present_flag = get_bits1(gb);
 194     if (sps->timing_info_present_flag) {
 195         unsigned num_units_in_tick = get_bits_long(gb, 32);
 196         unsigned time_scale        = get_bits_long(gb, 32);
 197         if (!num_units_in_tick || !time_scale) {
 198             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 199                    "time_scale/num_units_in_tick invalid or unsupported (%u/%u)\n",
 200                    time_scale, num_units_in_tick);
 201             sps->timing_info_present_flag = 0;
 202         } else {
 203             sps->num_units_in_tick = num_units_in_tick;
 204             sps->time_scale = time_scale;
 205         }
 206         sps->fixed_frame_rate_flag = get_bits1(gb);
 207     }
 208
 209     sps->nal_hrd_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
 210     if (sps->nal_hrd_parameters_present_flag)
 211         if (decode_hrd_parameters(gb, avctx, sps) < 0)
 212             return AVERROR_INVALIDDATA;
 213     sps->vcl_hrd_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
 214     if (sps->vcl_hrd_parameters_present_flag)
 215         if (decode_hrd_parameters(gb, avctx, sps) < 0)
 216             return AVERROR_INVALIDDATA;
 217     if (sps->nal_hrd_parameters_present_flag ||
 218         sps->vcl_hrd_parameters_present_flag)
 219         get_bits1(gb);     /* low_delay_hrd_flag */
 220     sps->pic_struct_present_flag = get_bits1(gb);
 221     if (!get_bits_left(gb))
 222         return 0;
 223     sps->bitstream_restriction_flag = get_bits1(gb);
 224     if (sps->bitstream_restriction_flag) {
 225         get_bits1(gb);     /* motion_vectors_over_pic_boundaries_flag */
 226         get_ue_golomb(gb); /* max_bytes_per_pic_denom */
 227         get_ue_golomb(gb); /* max_bits_per_mb_denom */
 228         get_ue_golomb(gb); /* log2_max_mv_length_horizontal */
 229         get_ue_golomb(gb); /* log2_max_mv_length_vertical */
 230         sps->num_reorder_frames = get_ue_golomb(gb);
 231         get_ue_golomb(gb); /*max_dec_frame_buffering*/
 232
 233         if (get_bits_left(gb) < 0) {
 234             sps->num_reorder_frames         = 0;
 235             sps->bitstream_restriction_flag = 0;
 236         }
 237
 238         if (sps->num_reorder_frames > 16U
 239             /* max_dec_frame_buffering || max_dec_frame_buffering > 16 */) {
 240             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 241                    "Clipping illegal num_reorder_frames %d\n",
 242                    sps->num_reorder_frames);
 243             sps->num_reorder_frames = 16;
 244             return AVERROR_INVALIDDATA;
 245         }
 246     }
 247
 248     return 0;
 249 }
 250
 251 static int decode_scaling_list(GetBitContext *gb, uint8_t *factors, int size,
 252                                 const uint8_t *jvt_list,
 253                                 const uint8_t *fallback_list)
 254 {
 255     int i, last = 8, next = 8;
 256     const uint8_t *scan = size == 16 ? ff_zigzag_scan : ff_zigzag_direct;
 257     if (!get_bits1(gb)) /* matrix not written, we use the predicted one */
 258         memcpy(factors, fallback_list, size * sizeof(uint8_t));
 259     else
 260         for (i = 0; i < size; i++) {
 261             if (next) {
 262                 int v = get_se_golomb(gb);
 263                 if (v < -128 || v > 127) {
 264                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "delta scale %d is invalid\n", v);
 265                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 266                 }
 267                 next = (last + v) & 0xff;
 268             }
 269             if (!i && !next) { /* matrix not written, we use the preset one */
 270                 memcpy(factors, jvt_list, size * sizeof(uint8_t));
 271                 break;
 272             }
 273             last = factors[scan[i]] = next ? next : last;
 274         }
 275     return 0;
 276 }
 277
 278 /* returns non zero if the provided SPS scaling matrix has been filled */
 279 static int decode_scaling_matrices(GetBitContext *gb, const SPS *sps,
 280                                     const PPS *pps, int is_sps,
 281                                     uint8_t(*scaling_matrix4)[16],
 282                                     uint8_t(*scaling_matrix8)[64])
 283 {
 284     int fallback_sps = !is_sps && sps->scaling_matrix_present;
 285     const uint8_t *fallback[4] = {
 286         fallback_sps ? sps->scaling_matrix4[0] : default_scaling4[0],
 287         fallback_sps ? sps->scaling_matrix4[3] : default_scaling4[1],
 288         fallback_sps ? sps->scaling_matrix8[0] : default_scaling8[0],
 289         fallback_sps ? sps->scaling_matrix8[3] : default_scaling8[1]
 290     };
 291     int ret = 0;
 292     if (get_bits1(gb)) {
 293         ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[0], 16, default_scaling4[0], fallback[0]);        // Intra, Y
 294         ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[1], 16, default_scaling4[0], scaling_matrix4[0]); // Intra, Cr
 295         ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[2], 16, default_scaling4[0], scaling_matrix4[1]); // Intra, Cb
 296         ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[3], 16, default_scaling4[1], fallback[1]);        // Inter, Y
 297         ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[4], 16, default_scaling4[1], scaling_matrix4[3]); // Inter, Cr
 298         ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix4[5], 16, default_scaling4[1], scaling_matrix4[4]); // Inter, Cb
 299         if (is_sps || pps->transform_8x8_mode) {
 300             ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[0], 64, default_scaling8[0], fallback[2]); // Intra, Y
 301             ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[3], 64, default_scaling8[1], fallback[3]); // Inter, Y
 302             if (sps->chroma_format_idc == 3) {
 303                 ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[1], 64, default_scaling8[0], scaling_matrix8[0]); // Intra, Cr
 304                 ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[4], 64, default_scaling8[1], scaling_matrix8[3]); // Inter, Cr
 305                 ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[2], 64, default_scaling8[0], scaling_matrix8[1]); // Intra, Cb
 306                 ret |= decode_scaling_list(gb, scaling_matrix8[5], 64, default_scaling8[1], scaling_matrix8[4]); // Inter, Cb
 307             }
 308         }
 309         if (!ret)
 310             ret = is_sps;
 311     }
 312
 313     return ret;
 314 }
 315
 316 void ff_h264_ps_uninit(H264ParamSets *ps)
 317 {
 318     int i;
 319
 320     for (i = 0; i < MAX_SPS_COUNT; i++)
 321         av_buffer_unref(&ps->sps_list[i]);
 322
 323     for (i = 0; i < MAX_PPS_COUNT; i++)
 324         av_buffer_unref(&ps->pps_list[i]);
 325
 326     av_buffer_unref(&ps->sps_ref);
 327     av_buffer_unref(&ps->pps_ref);
 328
 329     ps->pps = NULL;
 330     ps->sps = NULL;
 331 }
 332
 333 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
 334                                      H264ParamSets *ps, int ignore_truncation)
 335 {
 336     AVBufferRef *sps_buf;
 337     int profile_idc, level_idc, constraint_set_flags = 0;
 338     unsigned int sps_id;
 339     int i, log2_max_frame_num_minus4;
 340     SPS *sps;
 341     int ret;
 342
 343     sps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*sps));
 344     if (!sps_buf)
 345         return AVERROR(ENOMEM);
 346     sps = (SPS*)sps_buf->data;
 347
 348     sps->data_size = gb->buffer_end - gb->buffer;
 349     if (sps->data_size > sizeof(sps->data)) {
 350         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Truncating likely oversized SPS\n");
 351         sps->data_size = sizeof(sps->data);
 352     }
 353     memcpy(sps->data, gb->buffer, sps->data_size);
 354
 355     profile_idc           = get_bits(gb, 8);
 356     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 0;   // constraint_set0_flag
 357     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 1;   // constraint_set1_flag
 358     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 2;   // constraint_set2_flag
 359     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 3;   // constraint_set3_flag
 360     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 4;   // constraint_set4_flag
 361     constraint_set_flags |= get_bits1(gb) << 5;   // constraint_set5_flag
 362     skip_bits(gb, 2);                             // reserved_zero_2bits
 363     level_idc = get_bits(gb, 8);
 364     sps_id    = get_ue_golomb_31(gb);
 365
 366     if (sps_id >= MAX_SPS_COUNT) {
 367         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_id %u out of range\n", sps_id);
 368         goto fail;
 369     }
 370
 371     sps->sps_id               = sps_id;
 372     sps->time_offset_length   = 24;
 373     sps->profile_idc          = profile_idc;
 374     sps->constraint_set_flags = constraint_set_flags;
 375     sps->level_idc            = level_idc;
 376     sps->full_range           = -1;
 377
 378     memset(sps->scaling_matrix4, 16, sizeof(sps->scaling_matrix4));
 379     memset(sps->scaling_matrix8, 16, sizeof(sps->scaling_matrix8));
 380     sps->scaling_matrix_present = 0;
 381     sps->colorspace = 2; //AVCOL_SPC_UNSPECIFIED
 382
 383     if (sps->profile_idc == 100 ||  // High profile
 384         sps->profile_idc == 110 ||  // High10 profile
 385         sps->profile_idc == 122 ||  // High422 profile
 386         sps->profile_idc == 244 ||  // High444 Predictive profile
 387         sps->profile_idc ==  44 ||  // Cavlc444 profile
 388         sps->profile_idc ==  83 ||  // Scalable Constrained High profile (SVC)
 389         sps->profile_idc ==  86 ||  // Scalable High Intra profile (SVC)
 390         sps->profile_idc == 118 ||  // Stereo High profile (MVC)
 391         sps->profile_idc == 128 ||  // Multiview High profile (MVC)
 392         sps->profile_idc == 138 ||  // Multiview Depth High profile (MVCD)
 393         sps->profile_idc == 144) {  // old High444 profile
 394         sps->chroma_format_idc = get_ue_golomb_31(gb);
 395         if (sps->chroma_format_idc > 3U) {
 396             avpriv_request_sample(avctx, "chroma_format_idc %u",
 397                                   sps->chroma_format_idc);
 398             goto fail;
 399         } else if (sps->chroma_format_idc == 3) {
 400             sps->residual_color_transform_flag = get_bits1(gb);
 401             if (sps->residual_color_transform_flag) {
 402                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "separate color planes are not supported\n");
 403                 goto fail;
 404             }
 405         }
 406         sps->bit_depth_luma   = get_ue_golomb(gb) + 8;
 407         sps->bit_depth_chroma = get_ue_golomb(gb) + 8;
 408         if (sps->bit_depth_chroma != sps->bit_depth_luma) {
 409             avpriv_request_sample(avctx,
 410                                   "Different chroma and luma bit depth");
 411             goto fail;
 412         }
 413         if (sps->bit_depth_luma   < 8 || sps->bit_depth_luma   > 14 ||
 414             sps->bit_depth_chroma < 8 || sps->bit_depth_chroma > 14) {
 415             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal bit depth value (%d, %d)\n",
 416                    sps->bit_depth_luma, sps->bit_depth_chroma);
 417             goto fail;
 418         }
 419         sps->transform_bypass = get_bits1(gb);
 420         ret = decode_scaling_matrices(gb, sps, NULL, 1,
 421                                       sps->scaling_matrix4, sps->scaling_matrix8);
 422         if (ret < 0)
 423             goto fail;
 424         sps->scaling_matrix_present |= ret;
 425     } else {
 426         sps->chroma_format_idc = 1;
 427         sps->bit_depth_luma    = 8;
 428         sps->bit_depth_chroma  = 8;
 429     }
 430
 431     log2_max_frame_num_minus4 = get_ue_golomb(gb);
 432     if (log2_max_frame_num_minus4 < MIN_LOG2_MAX_FRAME_NUM - 4 ||
 433         log2_max_frame_num_minus4 > MAX_LOG2_MAX_FRAME_NUM - 4) {
 434         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 435                "log2_max_frame_num_minus4 out of range (0-12): %d\n",
 436                log2_max_frame_num_minus4);
 437         goto fail;
 438     }
 439     sps->log2_max_frame_num = log2_max_frame_num_minus4 + 4;
 440
 441     sps->poc_type = get_ue_golomb_31(gb);
 442
 443     if (sps->poc_type == 0) { // FIXME #define
 444         unsigned t = get_ue_golomb(gb);
 445         if (t>12) {
 446             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "log2_max_poc_lsb (%d) is out of range\n", t);
 447             goto fail;
 448         }
 449         sps->log2_max_poc_lsb = t + 4;
 450     } else if (sps->poc_type == 1) { // FIXME #define
 451         sps->delta_pic_order_always_zero_flag = get_bits1(gb);
 452         sps->offset_for_non_ref_pic           = get_se_golomb_long(gb);
 453         sps->offset_for_top_to_bottom_field   = get_se_golomb_long(gb);
 454
 455         if (   sps->offset_for_non_ref_pic         == INT32_MIN
 456             || sps->offset_for_top_to_bottom_field == INT32_MIN
 457         ) {
 458             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 459                    "offset_for_non_ref_pic or offset_for_top_to_bottom_field is out of range\n");
 460             goto fail;
 461         }
 462
 463         sps->poc_cycle_length                 = get_ue_golomb(gb);
 464
 465         if ((unsigned)sps->poc_cycle_length >=
 466             FF_ARRAY_ELEMS(sps->offset_for_ref_frame)) {
 467             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 468                    "poc_cycle_length overflow %d\n", sps->poc_cycle_length);
 469             goto fail;
 470         }
 471
 472         for (i = 0; i < sps->poc_cycle_length; i++) {
 473             sps->offset_for_ref_frame[i] = get_se_golomb_long(gb);
 474             if (sps->offset_for_ref_frame[i] == INT32_MIN) {
 475                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 476                        "offset_for_ref_frame is out of range\n");
 477                 goto fail;
 478             }
 479         }
 480     } else if (sps->poc_type != 2) {
 481         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal POC type %d\n", sps->poc_type);
 482         goto fail;
 483     }
 484
 485     sps->ref_frame_count = get_ue_golomb_31(gb);
 486     if (avctx->codec_tag == MKTAG('S', 'M', 'V', '2'))
 487         sps->ref_frame_count = FFMAX(2, sps->ref_frame_count);
 488     if (sps->ref_frame_count > MAX_DELAYED_PIC_COUNT) {
 489         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 490                "too many reference frames %d\n", sps->ref_frame_count);
 491         goto fail;
 492     }
 493     sps->gaps_in_frame_num_allowed_flag = get_bits1(gb);
 494     sps->mb_width                       = get_ue_golomb(gb) + 1;
 495     sps->mb_height                      = get_ue_golomb(gb) + 1;
 496
 497     sps->frame_mbs_only_flag = get_bits1(gb);
 498
 499     if (sps->mb_height >= INT_MAX / 2U) {
 500         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "height overflow\n");
 501         goto fail;
 502     }
 503     sps->mb_height *= 2 - sps->frame_mbs_only_flag;
 504
 505     if (!sps->frame_mbs_only_flag)
 506         sps->mb_aff = get_bits1(gb);
 507     else
 508         sps->mb_aff = 0;
 509
 510     if ((unsigned)sps->mb_width  >= INT_MAX / 16 ||
 511         (unsigned)sps->mb_height >= INT_MAX / 16 ||
 512         av_image_check_size(16 * sps->mb_width,
 513                             16 * sps->mb_height, 0, avctx)) {
 514         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "mb_width/height overflow\n");
 515         goto fail;
 516     }
 517
 518     sps->direct_8x8_inference_flag = get_bits1(gb);
 519
 520 #ifndef ALLOW_INTERLACE
 521     if (sps->mb_aff)
 522         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 523                "MBAFF support not included; enable it at compile-time.\n");
 524 #endif
 525     sps->crop = get_bits1(gb);
 526     if (sps->crop) {
 527         unsigned int crop_left   = get_ue_golomb(gb);
 528         unsigned int crop_right  = get_ue_golomb(gb);
 529         unsigned int crop_top    = get_ue_golomb(gb);
 530         unsigned int crop_bottom = get_ue_golomb(gb);
 531         int width  = 16 * sps->mb_width;
 532         int height = 16 * sps->mb_height;
 533
 534         if (avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_IGNORE_CROP) {
 535             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "discarding sps cropping, original "
 536                                            "values are l:%d r:%d t:%d b:%d\n",
 537                    crop_left, crop_right, crop_top, crop_bottom);
 538
 539             sps->crop_left   =
 540             sps->crop_right  =
 541             sps->crop_top    =
 542             sps->crop_bottom = 0;
 543         } else {
 544             int vsub   = (sps->chroma_format_idc == 1) ? 1 : 0;
 545             int hsub   = (sps->chroma_format_idc == 1 ||
 546                           sps->chroma_format_idc == 2) ? 1 : 0;
 547             int step_x = 1 << hsub;
 548             int step_y = (2 - sps->frame_mbs_only_flag) << vsub;
 549
 550             if (crop_left  > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_x ||
 551                 crop_right > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_x ||
 552                 crop_top   > (unsigned)INT_MAX / 4 / step_y ||
 553                 crop_bottom> (unsigned)INT_MAX / 4 / step_y ||
 554                 (crop_left + crop_right ) * step_x >= width ||
 555                 (crop_top  + crop_bottom) * step_y >= height
 556             ) {
 557                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "crop values invalid %d %d %d %d / %d %d\n", crop_left, crop_right, crop_top, crop_bottom, width, height);
 558                 goto fail;
 559             }
 560
 561             sps->crop_left   = crop_left   * step_x;
 562             sps->crop_right  = crop_right  * step_x;
 563             sps->crop_top    = crop_top    * step_y;
 564             sps->crop_bottom = crop_bottom * step_y;
 565         }
 566     } else {
 567         sps->crop_left   =
 568         sps->crop_right  =
 569         sps->crop_top    =
 570         sps->crop_bottom =
 571         sps->crop        = 0;
 572     }
 573
 574     sps->vui_parameters_present_flag = get_bits1(gb);
 575     if (sps->vui_parameters_present_flag) {
 576         int ret = decode_vui_parameters(gb, avctx, sps);
 577         if (ret < 0)
 578             goto fail;
 579     }
 580
 581     if (get_bits_left(gb) < 0) {
 582         av_log(avctx, ignore_truncation ? AV_LOG_WARNING : AV_LOG_ERROR,
 583                "Overread %s by %d bits\n", sps->vui_parameters_present_flag ? "VUI" : "SPS", -get_bits_left(gb));
 584         if (!ignore_truncation)
 585             goto fail;
 586     }
 587
 588     /* if the maximum delay is not stored in the SPS, derive it based on the
 589      * level */
 590     if (!sps->bitstream_restriction_flag &&
 591         (sps->ref_frame_count || avctx->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT)) {
 592         sps->num_reorder_frames = MAX_DELAYED_PIC_COUNT - 1;
 593         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(level_max_dpb_mbs); i++) {
 594             if (level_max_dpb_mbs[i][0] == sps->level_idc) {
 595                 sps->num_reorder_frames = FFMIN(level_max_dpb_mbs[i][1] / (sps->mb_width * sps->mb_height),
 596                                                 sps->num_reorder_frames);
 597                 break;
 598             }
 599         }
 600     }
 601
 602     if (!sps->sar.den)
 603         sps->sar.den = 1;
 604
 605     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
 606         static const char csp[4][5] = { "Gray", "420", "422", "444" };
 607         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 608                "sps:%u profile:%d/%d poc:%d ref:%d %dx%d %s %s crop:%u/%u/%u/%u %s %s %"PRId32"/%"PRId32" b%d reo:%d\n",
 609                sps_id, sps->profile_idc, sps->level_idc,
 610                sps->poc_type,
 611                sps->ref_frame_count,
 612                sps->mb_width, sps->mb_height,
 613                sps->frame_mbs_only_flag ? "FRM" : (sps->mb_aff ? "MB-AFF" : "PIC-AFF"),
 614                sps->direct_8x8_inference_flag ? "8B8" : "",
 615                sps->crop_left, sps->crop_right,
 616                sps->crop_top, sps->crop_bottom,
 617                sps->vui_parameters_present_flag ? "VUI" : "",
 618                csp[sps->chroma_format_idc],
 619                sps->timing_info_present_flag ? sps->num_units_in_tick : 0,
 620                sps->timing_info_present_flag ? sps->time_scale : 0,
 621                sps->bit_depth_luma,
 622                sps->bitstream_restriction_flag ? sps->num_reorder_frames : -1
 623                );
 624     }
 625
 626     /* check if this is a repeat of an already parsed SPS, then keep the
 627      * original one.
 628      * otherwise drop all PPSes that depend on it */
 629     if (ps->sps_list[sps_id] &&
 630         !memcmp(ps->sps_list[sps_id]->data, sps_buf->data, sps_buf->size)) {
 631         av_buffer_unref(&sps_buf);
 632     } else {
 633         remove_sps(ps, sps_id);
 634         ps->sps_list[sps_id] = sps_buf;
 635     }
 636
 637     return 0;
 638
 639 fail:
 640     av_buffer_unref(&sps_buf);
 641     return AVERROR_INVALIDDATA;
 642 }
 643
 644 static void init_dequant8_coeff_table(PPS *pps, const SPS *sps)
 645 {
 646     int i, j, q, x;
 647     const int max_qp = 51 + 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
 648
 649     for (i = 0; i < 6; i++) {
 650         pps->dequant8_coeff[i] = pps->dequant8_buffer[i];
 651         for (j = 0; j < i; j++)
 652             if (!memcmp(pps->scaling_matrix8[j], pps->scaling_matrix8[i],
 653                         64 * sizeof(uint8_t))) {
 654                 pps->dequant8_coeff[i] = pps->dequant8_buffer[j];
 655                 break;
 656             }
 657         if (j < i)
 658             continue;
 659
 660         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
 661             int shift = ff_h264_quant_div6[q];
 662             int idx   = ff_h264_quant_rem6[q];
 663             for (x = 0; x < 64; x++)
 664                 pps->dequant8_coeff[i][q][(x >> 3) | ((x & 7) << 3)] =
 665                     ((uint32_t)ff_h264_dequant8_coeff_init[idx][ff_h264_dequant8_coeff_init_scan[((x >> 1) & 12) | (x & 3)]] *
 666                      pps->scaling_matrix8[i][x]) << shift;
 667         }
 668     }
 669 }
 670
 671 static void init_dequant4_coeff_table(PPS *pps, const SPS *sps)
 672 {
 673     int i, j, q, x;
 674     const int max_qp = 51 + 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
 675     for (i = 0; i < 6; i++) {
 676         pps->dequant4_coeff[i] = pps->dequant4_buffer[i];
 677         for (j = 0; j < i; j++)
 678             if (!memcmp(pps->scaling_matrix4[j], pps->scaling_matrix4[i],
 679                         16 * sizeof(uint8_t))) {
 680                 pps->dequant4_coeff[i] = pps->dequant4_buffer[j];
 681                 break;
 682             }
 683         if (j < i)
 684             continue;
 685
 686         for (q = 0; q < max_qp + 1; q++) {
 687             int shift = ff_h264_quant_div6[q] + 2;
 688             int idx   = ff_h264_quant_rem6[q];
 689             for (x = 0; x < 16; x++)
 690                 pps->dequant4_coeff[i][q][(x >> 2) | ((x << 2) & 0xF)] =
 691                     ((uint32_t)ff_h264_dequant4_coeff_init[idx][(x & 1) + ((x >> 2) & 1)] *
 692                      pps->scaling_matrix4[i][x]) << shift;
 693         }
 694     }
 695 }
 696
 697 static void init_dequant_tables(PPS *pps, const SPS *sps)
 698 {
 699     int i, x;
 700     init_dequant4_coeff_table(pps, sps);
 701     memset(pps->dequant8_coeff, 0, sizeof(pps->dequant8_coeff));
 702
 703     if (pps->transform_8x8_mode)
 704         init_dequant8_coeff_table(pps, sps);
 705     if (sps->transform_bypass) {
 706         for (i = 0; i < 6; i++)
 707             for (x = 0; x < 16; x++)
 708                 pps->dequant4_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
 709         if (pps->transform_8x8_mode)
 710             for (i = 0; i < 6; i++)
 711                 for (x = 0; x < 64; x++)
 712                     pps->dequant8_coeff[i][0][x] = 1 << 6;
 713     }
 714 }
 715
 716 static void build_qp_table(PPS *pps, int t, int index, const int depth)
 717 {
 718     int i;
 719     const int max_qp = 51 + 6 * (depth - 8);
 720     for (i = 0; i < max_qp + 1; i++)
 721         pps->chroma_qp_table[t][i] =
 722             ff_h264_chroma_qp[depth - 8][av_clip(i + index, 0, max_qp)];
 723 }
 724
 725 static int more_rbsp_data_in_pps(const SPS *sps, void *logctx)
 726 {
 727     int profile_idc = sps->profile_idc;
 728
 729     if ((profile_idc == 66 || profile_idc == 77 ||
 730          profile_idc == 88) && (sps->constraint_set_flags & 7)) {
 731         av_log(logctx, AV_LOG_VERBOSE,
 732                "Current profile doesn't provide more RBSP data in PPS, skipping\n");
 733         return 0;
 734     }
 735
 736     return 1;
 737 }
 738
 739 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(GetBitContext *gb, AVCodecContext *avctx,
 740                                          H264ParamSets *ps, int bit_length)
 741 {
 742     AVBufferRef *pps_buf;
 743     const SPS *sps;
 744     unsigned int pps_id = get_ue_golomb(gb);
 745     PPS *pps;
 746     int qp_bd_offset;
 747     int bits_left;
 748     int ret;
 749
 750     if (pps_id >= MAX_PPS_COUNT) {
 751         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pps_id %u out of range\n", pps_id);
 752         return AVERROR_INVALIDDATA;
 753     }
 754
 755     pps_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*pps));
 756     if (!pps_buf)
 757         return AVERROR(ENOMEM);
 758     pps = (PPS*)pps_buf->data;
 759
 760     pps->data_size = gb->buffer_end - gb->buffer;
 761     if (pps->data_size > sizeof(pps->data)) {
 762         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Truncating likely oversized PPS "
 763                "(%"SIZE_SPECIFIER" > %"SIZE_SPECIFIER")\n",
 764                pps->data_size, sizeof(pps->data));
 765         pps->data_size = sizeof(pps->data);
 766     }
 767     memcpy(pps->data, gb->buffer, pps->data_size);
 768
 769     pps->sps_id = get_ue_golomb_31(gb);
 770     if ((unsigned)pps->sps_id >= MAX_SPS_COUNT ||
 771         !ps->sps_list[pps->sps_id]) {
 772         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "sps_id %u out of range\n", pps->sps_id);
 773         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 774         goto fail;
 775     }
 776     sps = (const SPS*)ps->sps_list[pps->sps_id]->data;
 777     if (sps->bit_depth_luma > 14) {
 778         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 779                "Invalid luma bit depth=%d\n",
 780                sps->bit_depth_luma);
 781         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 782         goto fail;
 783     } else if (sps->bit_depth_luma == 11 || sps->bit_depth_luma == 13) {
 784         avpriv_report_missing_feature(avctx,
 785                "Unimplemented luma bit depth=%d",
 786                sps->bit_depth_luma);
 787         ret = AVERROR_PATCHWELCOME;
 788         goto fail;
 789     }
 790
 791     pps->cabac             = get_bits1(gb);
 792     pps->pic_order_present = get_bits1(gb);
 793     pps->slice_group_count = get_ue_golomb(gb) + 1;
 794     if (pps->slice_group_count > 1) {
 795         pps->mb_slice_group_map_type = get_ue_golomb(gb);
 796         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "FMO not supported\n");
 797     }
 798     pps->ref_count[0] = get_ue_golomb(gb) + 1;
 799     pps->ref_count[1] = get_ue_golomb(gb) + 1;
 800     if (pps->ref_count[0] - 1 > 32 - 1 || pps->ref_count[1] - 1 > 32 - 1) {
 801         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "reference overflow (pps)\n");
 802         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 803         goto fail;
 804     }
 805
 806     qp_bd_offset = 6 * (sps->bit_depth_luma - 8);
 807
 808     pps->weighted_pred                        = get_bits1(gb);
 809     pps->weighted_bipred_idc                  = get_bits(gb, 2);
 810     pps->init_qp                              = get_se_golomb(gb) + 26U + qp_bd_offset;
 811     pps->init_qs                              = get_se_golomb(gb) + 26U + qp_bd_offset;
 812     pps->chroma_qp_index_offset[0]            = get_se_golomb(gb);
 813     if (pps->chroma_qp_index_offset[0] < -12 || pps->chroma_qp_index_offset[0] > 12) {
 814         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 815         goto fail;
 816     }
 817
 818     pps->deblocking_filter_parameters_present = get_bits1(gb);
 819     pps->constrained_intra_pred               = get_bits1(gb);
 820     pps->redundant_pic_cnt_present            = get_bits1(gb);
 821
 822     pps->transform_8x8_mode = 0;
 823     memcpy(pps->scaling_matrix4, sps->scaling_matrix4,
 824            sizeof(pps->scaling_matrix4));
 825     memcpy(pps->scaling_matrix8, sps->scaling_matrix8,
 826            sizeof(pps->scaling_matrix8));
 827
 828     bits_left = bit_length - get_bits_count(gb);
 829     if (bits_left > 0 && more_rbsp_data_in_pps(sps, avctx)) {
 830         pps->transform_8x8_mode = get_bits1(gb);
 831         ret = decode_scaling_matrices(gb, sps, pps, 0,
 832                                 pps->scaling_matrix4, pps->scaling_matrix8);
 833         if (ret < 0)
 834             goto fail;
 835         // second_chroma_qp_index_offset
 836         pps->chroma_qp_index_offset[1] = get_se_golomb(gb);
 837         if (pps->chroma_qp_index_offset[1] < -12 || pps->chroma_qp_index_offset[1] > 12) {
 838             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 839             goto fail;
 840         }
 841     } else {
 842         pps->chroma_qp_index_offset[1] = pps->chroma_qp_index_offset[0];
 843     }
 844
 845     build_qp_table(pps, 0, pps->chroma_qp_index_offset[0],
 846                    sps->bit_depth_luma);
 847     build_qp_table(pps, 1, pps->chroma_qp_index_offset[1],
 848                    sps->bit_depth_luma);
 849
 850     init_dequant_tables(pps, sps);
 851
 852     if (pps->chroma_qp_index_offset[0] != pps->chroma_qp_index_offset[1])
 853         pps->chroma_qp_diff = 1;
 854
 855     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO) {
 856         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 857                "pps:%u sps:%u %s slice_groups:%d ref:%u/%u %s qp:%d/%d/%d/%d %s %s %s %s\n",
 858                pps_id, pps->sps_id,
 859                pps->cabac ? "CABAC" : "CAVLC",
 860                pps->slice_group_count,
 861                pps->ref_count[0], pps->ref_count[1],
 862                pps->weighted_pred ? "weighted" : "",
 863                pps->init_qp, pps->init_qs, pps->chroma_qp_index_offset[0], pps->chroma_qp_index_offset[1],
 864                pps->deblocking_filter_parameters_present ? "LPAR" : "",
 865                pps->constrained_intra_pred ? "CONSTR" : "",
 866                pps->redundant_pic_cnt_present ? "REDU" : "",
 867                pps->transform_8x8_mode ? "8x8DCT" : "");
 868     }
 869
 870     remove_pps(ps, pps_id);
 871     ps->pps_list[pps_id] = pps_buf;
 872
 873     return 0;
 874
 875 fail:
 876     av_buffer_unref(&pps_buf);
 877     return ret;
 878 }