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