git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264_refs.c

   1 /*
   2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... reference picture handling
   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  reference picture handling.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include <inttypes.h>
  29
  30 #include "libavutil/avassert.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "avcodec.h"
  33 #include "h264.h"
  34 #include "golomb.h"
  35 #include "mpegutils.h"
  36
  37 #include <assert.h>
  38
  39 static void pic_as_field(H264Ref *pic, const int parity)
  40 {
  41     int i;
  42     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(pic->data); ++i) {
  43         if (parity == PICT_BOTTOM_FIELD)
  44             pic->data[i]   += pic->linesize[i];
  45         pic->reference      = parity;
  46         pic->linesize[i] *= 2;
  47     }
  48     pic->poc = pic->parent->field_poc[parity == PICT_BOTTOM_FIELD];
  49 }
  50
  51 static void ref_from_h264pic(H264Ref *dst, H264Picture *src)
  52 {
  53     memcpy(dst->data,     src->f->data,     sizeof(dst->data));
  54     memcpy(dst->linesize, src->f->linesize, sizeof(dst->linesize));
  55     dst->reference = src->reference;
  56     dst->poc       = src->poc;
  57     dst->pic_id    = src->pic_id;
  58     dst->parent = src;
  59 }
  60
  61 static int split_field_copy(H264Ref *dest, H264Picture *src, int parity, int id_add)
  62 {
  63     int match = !!(src->reference & parity);
  64
  65     if (match) {
  66         ref_from_h264pic(dest, src);
  67         if (parity != PICT_FRAME) {
  68             pic_as_field(dest, parity);
  69             dest->pic_id *= 2;
  70             dest->pic_id += id_add;
  71         }
  72     }
  73
  74     return match;
  75 }
  76
  77 static int build_def_list(H264Ref *def, int def_len,
  78                           H264Picture **in, int len, int is_long, int sel)
  79 {
  80     int  i[2] = { 0 };
  81     int index = 0;
  82
  83     while (i[0] < len || i[1] < len) {
  84         while (i[0] < len && !(in[i[0]] && (in[i[0]]->reference & sel)))
  85             i[0]++;
  86         while (i[1] < len && !(in[i[1]] && (in[i[1]]->reference & (sel ^ 3))))
  87             i[1]++;
  88         if (i[0] < len) {
  89             av_assert0(index < def_len);
  90             in[i[0]]->pic_id = is_long ? i[0] : in[i[0]]->frame_num;
  91             split_field_copy(&def[index++], in[i[0]++], sel, 1);
  92         }
  93         if (i[1] < len) {
  94             av_assert0(index < def_len);
  95             in[i[1]]->pic_id = is_long ? i[1] : in[i[1]]->frame_num;
  96             split_field_copy(&def[index++], in[i[1]++], sel ^ 3, 0);
  97         }
  98     }
  99
 100     return index;
 101 }
 102
 103 static int add_sorted(H264Picture **sorted, H264Picture **src, int len, int limit, int dir)
 104 {
 105     int i, best_poc;
 106     int out_i = 0;
 107
 108     for (;;) {
 109         best_poc = dir ? INT_MIN : INT_MAX;
 110
 111         for (i = 0; i < len; i++) {
 112             const int poc = src[i]->poc;
 113             if (((poc > limit) ^ dir) && ((poc < best_poc) ^ dir)) {
 114                 best_poc      = poc;
 115                 sorted[out_i] = src[i];
 116             }
 117         }
 118         if (best_poc == (dir ? INT_MIN : INT_MAX))
 119             break;
 120         limit = sorted[out_i++]->poc - dir;
 121     }
 122     return out_i;
 123 }
 124
 125 static int mismatches_ref(H264Context *h, H264Picture *pic)
 126 {
 127     AVFrame *f = pic->f;
 128     return (h->cur_pic_ptr->f->width  != f->width ||
 129             h->cur_pic_ptr->f->height != f->height ||
 130             h->cur_pic_ptr->f->format != f->format);
 131 }
 132
 133 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 134 {
 135     int i, len;
 136     int j;
 137
 138     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 139         H264Picture *sorted[32];
 140         int cur_poc, list;
 141         int lens[2];
 142
 143         if (FIELD_PICTURE(h))
 144             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD];
 145         else
 146             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
 147
 148         for (list = 0; list < 2; list++) {
 149             len  = add_sorted(sorted,       h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 1 ^ list);
 150             len += add_sorted(sorted + len, h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 0 ^ list);
 151             av_assert0(len <= 32);
 152
 153             len  = build_def_list(h->default_ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]),
 154                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
 155             len += build_def_list(h->default_ref_list[list] + len,
 156                                   FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]) - len,
 157                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
 158             av_assert0(len <= 32);
 159
 160             if (len < sl->ref_count[list])
 161                 memset(&h->default_ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[list] - len));
 162             lens[list] = len;
 163         }
 164
 165         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
 166             for (i = 0; i < lens[0] &&
 167                         h->default_ref_list[0][i].parent->f->buf[0]->buffer ==
 168                         h->default_ref_list[1][i].parent->f->buf[0]->buffer; i++);
 169             if (i == lens[0]) {
 170                 FFSWAP(H264Ref, h->default_ref_list[1][0], h->default_ref_list[1][1]);
 171             }
 172         }
 173     } else {
 174         len  = build_def_list(h->default_ref_list[0], FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]),
 175                               h->short_ref, h->short_ref_count, 0, h->picture_structure);
 176         len += build_def_list(h->default_ref_list[0] + len,
 177                               FF_ARRAY_ELEMS(h->default_ref_list[0]) - len,
 178                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
 179         av_assert0(len <= 32);
 180
 181         if (len < sl->ref_count[0])
 182             memset(&h->default_ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[0] - len));
 183     }
 184 #ifdef TRACE
 185     for (i = 0; i < sl->ref_count[0]; i++) {
 186         ff_tlog(h->avctx, "List0: %s fn:%d 0x%p\n",
 187                 h->default_ref_list[0][i].parent ? (h->default_ref_list[0][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "NULL",
 188                 h->default_ref_list[0][i].pic_id,
 189                 h->default_ref_list[0][i].parent ? h->default_ref_list[0][i].parent->f->data[0] : 0);
 190     }
 191     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 192         for (i = 0; i < sl->ref_count[1]; i++) {
 193             ff_tlog(h->avctx, "List1: %s fn:%d 0x%p\n",
 194                     h->default_ref_list[1][i].parent ? (h->default_ref_list[1][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "NULL",
 195                     h->default_ref_list[1][i].pic_id,
 196                     h->default_ref_list[1][i].parent ? h->default_ref_list[1][i].parent->f->data[0] : 0);
 197         }
 198     }
 199 #endif
 200
 201     for (j = 0; j<1+(sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B); j++) {
 202         for (i = 0; i < sl->ref_count[j]; i++) {
 203             if (h->default_ref_list[j][i].parent) {
 204                 if (mismatches_ref(h, h->default_ref_list[j][i].parent)) {
 205                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Discarding mismatching reference\n");
 206                     memset(&h->default_ref_list[j][i], 0, sizeof(h->default_ref_list[j][i]));
 207                 }
 208             }
 209         }
 210     }
 211
 212     return 0;
 213 }
 214
 215 static void print_short_term(H264Context *h);
 216 static void print_long_term(H264Context *h);
 217
 218 /**
 219  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
 220  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
 221  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
 222  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
 223  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
 224  *                      with pic_num
 225  * @return frame number (short term) or long term index of picture
 226  *         described by pic_num
 227  */
 228 static int pic_num_extract(H264Context *h, int pic_num, int *structure)
 229 {
 230     *structure = h->picture_structure;
 231     if (FIELD_PICTURE(h)) {
 232         if (!(pic_num & 1))
 233             /* opposite field */
 234             *structure ^= PICT_FRAME;
 235         pic_num >>= 1;
 236     }
 237
 238     return pic_num;
 239 }
 240
 241 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 242 {
 243     int list, index, pic_structure;
 244
 245     print_short_term(h);
 246     print_long_term(h);
 247
 248     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
 249         memcpy(sl->ref_list[list], h->default_ref_list[list], sl->ref_count[list] * sizeof(sl->ref_list[0][0]));
 250
 251         if (get_bits1(&sl->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
 252             int pred = h->curr_pic_num;
 253
 254             for (index = 0; ; index++) {
 255                 unsigned int modification_of_pic_nums_idc = get_ue_golomb_31(&sl->gb);
 256                 unsigned int pic_id;
 257                 int i;
 258                 H264Picture *ref = NULL;
 259
 260                 if (modification_of_pic_nums_idc == 3)
 261                     break;
 262
 263                 if (index >= sl->ref_count[list]) {
 264                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
 265                     return -1;
 266                 }
 267
 268                 switch (modification_of_pic_nums_idc) {
 269                 case 0:
 270                 case 1: {
 271                     const unsigned int abs_diff_pic_num = get_ue_golomb(&sl->gb) + 1;
 272                     int frame_num;
 273
 274                     if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
 275                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 276                                "abs_diff_pic_num overflow\n");
 277                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 278                     }
 279
 280                     if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
 281                         pred -= abs_diff_pic_num;
 282                     else
 283                         pred += abs_diff_pic_num;
 284                     pred &= h->max_pic_num - 1;
 285
 286                     frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
 287
 288                     for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
 289                         ref = h->short_ref[i];
 290                         assert(ref->reference);
 291                         assert(!ref->long_ref);
 292                         if (ref->frame_num == frame_num &&
 293                             (ref->reference & pic_structure))
 294                             break;
 295                     }
 296                     if (i >= 0)
 297                         ref->pic_id = pred;
 298                     break;
 299                 }
 300                 case 2: {
 301                     int long_idx;
 302                     pic_id = get_ue_golomb(&sl->gb); // long_term_pic_idx
 303
 304                     long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
 305
 306                     if (long_idx > 31) {
 307                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 308                                "long_term_pic_idx overflow\n");
 309                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 310                     }
 311                     ref = h->long_ref[long_idx];
 312                     assert(!(ref && !ref->reference));
 313                     if (ref && (ref->reference & pic_structure) && !mismatches_ref(h, ref)) {
 314                         ref->pic_id = pic_id;
 315                         assert(ref->long_ref);
 316                         i = 0;
 317                     } else {
 318                         i = -1;
 319                     }
 320                     break;
 321                 }
 322                 default:
 323                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 324                            "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
 325                            modification_of_pic_nums_idc);
 326                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 327                 }
 328
 329                 if (i < 0) {
 330                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 331                            "reference picture missing during reorder\n");
 332                     memset(&sl->ref_list[list][index], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0])); // FIXME
 333                 } else {
 334                     for (i = index; i + 1 < sl->ref_count[list]; i++) {
 335                         if (sl->ref_list[list][i].parent &&
 336                             ref->long_ref == sl->ref_list[list][i].parent->long_ref &&
 337                             ref->pic_id   == sl->ref_list[list][i].pic_id)
 338                             break;
 339                     }
 340                     for (; i > index; i--) {
 341                         sl->ref_list[list][i] = sl->ref_list[list][i - 1];
 342                     }
 343                     ref_from_h264pic(&sl->ref_list[list][index], ref);
 344                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
 345                         pic_as_field(&sl->ref_list[list][index], pic_structure);
 346                     }
 347                 }
 348             }
 349         }
 350     }
 351     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
 352         for (index = 0; index < sl->ref_count[list]; index++) {
 353             if (   !sl->ref_list[list][index].parent
 354                 || (!FIELD_PICTURE(h) && (sl->ref_list[list][index].reference&3) != 3)) {
 355                 int i;
 356                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture, default is %d\n", h->default_ref_list[list][0].poc);
 357                 for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->last_pocs); i++)
 358                     h->last_pocs[i] = INT_MIN;
 359                 if (h->default_ref_list[list][0].parent
 360                     && !(!FIELD_PICTURE(h) && (h->default_ref_list[list][0].reference&3) != 3))
 361                     sl->ref_list[list][index] = h->default_ref_list[list][0];
 362                 else
 363                     return -1;
 364             }
 365             av_assert0(av_buffer_get_ref_count(sl->ref_list[list][index].parent->f->buf[0]) > 0);
 366         }
 367     }
 368
 369     return 0;
 370 }
 371
 372 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 373 {
 374     int list, i, j;
 375     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
 376         for (i = 0; i < sl->ref_count[list]; i++) {
 377             H264Ref *frame = &sl->ref_list[list][i];
 378             H264Ref *field = &sl->ref_list[list][16 + 2 * i];
 379
 380             field[0] = *frame;
 381
 382             for (j = 0; j < 3; j++)
 383                 field[0].linesize[j] <<= 1;
 384             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
 385             field[0].poc       = field[0].parent->field_poc[0];
 386
 387             field[1] = field[0];
 388
 389             for (j = 0; j < 3; j++)
 390                 field[1].data[j] += frame->parent->f->linesize[j];
 391             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
 392             field[1].poc       = field[1].parent->field_poc[1];
 393
 394             sl->luma_weight[16 + 2 * i][list][0] = sl->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][0] = sl->luma_weight[i][list][0];
 395             sl->luma_weight[16 + 2 * i][list][1] = sl->luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][1] = sl->luma_weight[i][list][1];
 396             for (j = 0; j < 2; j++) {
 397                 sl->chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][0] = sl->chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][0] = sl->chroma_weight[i][list][j][0];
 398                 sl->chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][1] = sl->chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][1] = sl->chroma_weight[i][list][j][1];
 399             }
 400         }
 401     }
 402 }
 403
 404 /**
 405  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
 406  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
 407  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
 408  * display purposes, it is marked as such.
 409  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
 410  *                anded with the reference marking of pic
 411  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
 412  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
 413  *         reference
 414  */
 415 static inline int unreference_pic(H264Context *h, H264Picture *pic, int refmask)
 416 {
 417     int i;
 418     if (pic->reference &= refmask) {
 419         return 0;
 420     } else {
 421         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
 422             if(pic == h->delayed_pic[i]){
 423                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
 424                 break;
 425             }
 426         return 1;
 427     }
 428 }
 429
 430 /**
 431  * Find a H264Picture in the short term reference list by frame number.
 432  * @param frame_num frame number to search for
 433  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
 434  *            undefined if no picture found.
 435  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
 436  *                 frame number is found
 437  */
 438 static H264Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
 439 {
 440     int i;
 441
 442     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
 443         H264Picture *pic = h->short_ref[i];
 444         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
 445             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
 446         if (pic->frame_num == frame_num) {
 447             *idx = i;
 448             return pic;
 449         }
 450     }
 451     return NULL;
 452 }
 453
 454 /**
 455  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
 456  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
 457  * to be valid. Other list entries are shifted down.
 458  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
 459  */
 460 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
 461 {
 462     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
 463     h->short_ref[i] = NULL;
 464     if (--h->short_ref_count)
 465         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
 466                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(H264Picture*));
 467 }
 468
 469 /**
 470  *
 471  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
 472  */
 473 static H264Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
 474 {
 475     H264Picture *pic;
 476     int i;
 477
 478     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
 479         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
 480
 481     pic = find_short(h, frame_num, &i);
 482     if (pic) {
 483         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
 484             remove_short_at_index(h, i);
 485     }
 486
 487     return pic;
 488 }
 489
 490 /**
 491  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
 492  * that list.
 493  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
 494  */
 495 static H264Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
 496 {
 497     H264Picture *pic;
 498
 499     pic = h->long_ref[i];
 500     if (pic) {
 501         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
 502             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
 503             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
 504             h->long_ref[i]           = NULL;
 505             h->long_ref_count--;
 506         }
 507     }
 508
 509     return pic;
 510 }
 511
 512 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
 513 {
 514     int i;
 515
 516     for (i = 0; i < 16; i++) {
 517         remove_long(h, i, 0);
 518     }
 519     assert(h->long_ref_count == 0);
 520
 521     if (h->short_ref_count && !h->last_pic_for_ec.f->data[0]) {
 522         ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
 523         if (h->short_ref[0]->f->buf[0])
 524             ff_h264_ref_picture(h, &h->last_pic_for_ec, h->short_ref[0]);
 525     }
 526
 527     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
 528         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
 529         h->short_ref[i] = NULL;
 530     }
 531     h->short_ref_count = 0;
 532
 533     memset(h->default_ref_list, 0, sizeof(h->default_ref_list));
 534     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++) {
 535         H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[i];
 536         sl->list_count = sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
 537         memset(sl->ref_list, 0, sizeof(sl->ref_list));
 538     }
 539 }
 540
 541 /**
 542  * print short term list
 543  */
 544 static void print_short_term(H264Context *h)
 545 {
 546     uint32_t i;
 547     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
 548         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
 549         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
 550             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
 551             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
 552                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
 553         }
 554     }
 555 }
 556
 557 /**
 558  * print long term list
 559  */
 560 static void print_long_term(H264Context *h)
 561 {
 562     uint32_t i;
 563     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
 564         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
 565         for (i = 0; i < 16; i++) {
 566             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
 567             if (pic) {
 568                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
 569                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
 570             }
 571         }
 572     }
 573 }
 574
 575 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
 576 {
 577     int i;
 578
 579     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
 580         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode) {
 581             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "MMCO opcode [%d, %d] at %d mismatches between slices\n",
 582                    mmco1[i].opcode, mmco2[i].opcode, i);
 583             return -1;
 584         }
 585     }
 586
 587     return 0;
 588 }
 589
 590 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
 591 {
 592     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
 593     int mmco_index = 0, i = 0;
 594
 595     if (h->short_ref_count &&
 596         h->long_ref_count + h->short_ref_count >= h->sps.ref_frame_count &&
 597         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
 598         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
 599         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
 600         mmco_index            = 1;
 601         if (FIELD_PICTURE(h)) {
 602             mmco[0].short_pic_num *= 2;
 603             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
 604             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
 605             mmco_index             = 2;
 606         }
 607     }
 608
 609     if (first_slice) {
 610         h->mmco_index = mmco_index;
 611     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
 612                (mmco_index != h->mmco_index ||
 613                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
 614         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 615                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
 616                mmco_index, h->mmco_index);
 617         return AVERROR_INVALIDDATA;
 618     }
 619     return 0;
 620 }
 621
 622 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
 623 {
 624     int i, av_uninit(j);
 625     int pps_count;
 626     int pps_ref_count[2] = {0};
 627     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
 628     H264Picture *av_uninit(pic);
 629
 630     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
 631         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
 632
 633     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
 634         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
 635         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
 636             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
 637                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
 638
 639         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
 640             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
 641             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
 642             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
 643             if (!pic) {
 644                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
 645                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
 646                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
 647                     av_log(h->avctx, h->short_ref_count ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short failure\n");
 648                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
 649                 }
 650                 continue;
 651             }
 652         }
 653
 654         switch (mmco[i].opcode) {
 655         case MMCO_SHORT2UNUSED:
 656             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
 657                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
 658                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
 659             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
 660             break;
 661         case MMCO_SHORT2LONG:
 662                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
 663                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
 664
 665                 remove_short_at_index(h, j);
 666                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
 667                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
 668                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
 669                     h->long_ref_count++;
 670                 }
 671             break;
 672         case MMCO_LONG2UNUSED:
 673             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
 674             pic = h->long_ref[j];
 675             if (pic) {
 676                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
 677             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
 678                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
 679             break;
 680         case MMCO_LONG:
 681                     // Comment below left from previous code as it is an interresting note.
 682                     /* First field in pair is in short term list or
 683                      * at a different long term index.
 684                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
 685                      * Report the problem and keep the pair where it is,
 686                      * and mark this field valid.
 687                      */
 688             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
 689                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to short and long at the same time\n");
 690                 remove_short_at_index(h, 0);
 691             }
 692
 693             /* make sure the current picture is not already assigned as a long ref */
 694             if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
 695                 for (j = 0; j < FF_ARRAY_ELEMS(h->long_ref); j++) {
 696                     if (h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr) {
 697                         if (j != mmco[i].long_arg)
 698                             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to 2 long term references\n");
 699                         remove_long(h, j, 0);
 700                     }
 701                 }
 702             }
 703
 704             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
 705                 av_assert0(!h->cur_pic_ptr->long_ref);
 706                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
 707
 708                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
 709                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
 710                 h->long_ref_count++;
 711             }
 712
 713             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
 714             current_ref_assigned = 1;
 715             break;
 716         case MMCO_SET_MAX_LONG:
 717             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
 718             // just remove the long term which index is greater than new max
 719             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
 720                 remove_long(h, j, 0);
 721             }
 722             break;
 723         case MMCO_RESET:
 724             while (h->short_ref_count) {
 725                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
 726             }
 727             for (j = 0; j < 16; j++) {
 728                 remove_long(h, j, 0);
 729             }
 730             h->frame_num  = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
 731             h->mmco_reset = 1;
 732             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
 733             for (j = 0; j < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; j++)
 734                 h->last_pocs[j] = INT_MIN;
 735             break;
 736         default: assert(0);
 737         }
 738     }
 739
 740     if (!current_ref_assigned) {
 741         /* Second field of complementary field pair; the first field of
 742          * which is already referenced. If short referenced, it
 743          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
 744          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
 745          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
 746          */
 747         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
 748             /* Just mark the second field valid */
 749             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
 750         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
 751             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
 752                                            "assignment for second field "
 753                                            "in complementary field pair "
 754                                            "(first field is long term)\n");
 755             err = AVERROR_INVALIDDATA;
 756         } else {
 757             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
 758             if (pic) {
 759                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
 760                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
 761             }
 762
 763             if (h->short_ref_count)
 764                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
 765                         h->short_ref_count * sizeof(H264Picture*));
 766
 767             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
 768             h->short_ref_count++;
 769             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
 770         }
 771     }
 772
 773     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count > FFMAX(h->sps.ref_frame_count, 1)) {
 774
 775         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
 776          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
 777          * short_ref and long_ref buffers.
 778          */
 779         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 780                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
 781                "corrupt input), discarding one\n",
 782                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->sps.ref_frame_count);
 783         err = AVERROR_INVALIDDATA;
 784
 785         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
 786             for (i = 0; i < 16; ++i)
 787                 if (h->long_ref[i])
 788                     break;
 789
 790             assert(i < 16);
 791             remove_long(h, i, 0);
 792         } else {
 793             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
 794             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
 795         }
 796     }
 797
 798     for (i = 0; i<h->short_ref_count; i++) {
 799         pic = h->short_ref[i];
 800         if (pic->invalid_gap) {
 801             int d = av_mod_uintp2(h->cur_pic_ptr->frame_num - pic->frame_num, h->sps.log2_max_frame_num);
 802             if (d > h->sps.ref_frame_count)
 803                 remove_short(h, pic->frame_num, 0);
 804         }
 805     }
 806
 807     print_short_term(h);
 808     print_long_term(h);
 809
 810     pps_count = 0;
 811     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->pps_buffers); i++) {
 812         pps_count += !!h->pps_buffers[i];
 813         pps_ref_count[0] = FFMAX(pps_ref_count[0], h->pps.ref_count[0]);
 814         pps_ref_count[1] = FFMAX(pps_ref_count[1], h->pps.ref_count[1]);
 815     }
 816
 817     if (   err >= 0
 818         && h->long_ref_count==0
 819         && (   h->short_ref_count<=2
 820             || pps_ref_count[0] <= 1 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) && pps_ref_count[1] <= 1)
 821         && pps_ref_count[0]<=2 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) + (2*!h->has_recovery_point)
 822         && h->cur_pic_ptr->f->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I){
 823         h->cur_pic_ptr->recovered |= 1;
 824         if(!h->avctx->has_b_frames)
 825             h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_SEI;
 826     }
 827
 828     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
 829 }
 830
 831 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
 832                                    int first_slice)
 833 {
 834     int i, ret;
 835     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = mmco_temp;
 836     int mmco_index = 0;
 837
 838     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
 839         skip_bits1(gb); // broken_link
 840         if (get_bits1(gb)) {
 841             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
 842             mmco[0].long_arg = 0;
 843             mmco_index       = 1;
 844         }
 845     } else {
 846         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
 847             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
 848                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
 849
 850                 mmco[i].opcode = opcode;
 851                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
 852                     mmco[i].short_pic_num =
 853                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb(gb) - 1) &
 854                             (h->max_pic_num - 1);
 855 #if 0
 856                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
 857                         !h->short_ref[mmco[i].short_pic_num]) {
 858                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 859                                "illegal short ref in memory management control "
 860                                "operation %d\n", mmco);
 861                         return -1;
 862                     }
 863 #endif
 864                 }
 865                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
 866                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
 867                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
 868                     if (long_arg >= 32 ||
 869                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
 870                                              long_arg == 16) &&
 871                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
 872                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 873                                "illegal long ref in memory management control "
 874                                "operation %d\n", opcode);
 875                         return -1;
 876                     }
 877                     mmco[i].long_arg = long_arg;
 878                 }
 879
 880                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
 881                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 882                            "illegal memory management control operation %d\n",
 883                            opcode);
 884                     return -1;
 885                 }
 886                 if (opcode == MMCO_END)
 887                     break;
 888             }
 889             mmco_index = i;
 890         } else {
 891             if (first_slice) {
 892                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
 893                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
 894                     return ret;
 895             }
 896             mmco_index = -1;
 897         }
 898     }
 899
 900     if (first_slice && mmco_index != -1) {
 901         memcpy(h->mmco, mmco_temp, sizeof(h->mmco));
 902         h->mmco_index = mmco_index;
 903     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
 904                (mmco_index != h->mmco_index ||
 905                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index))) {
 906         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 907                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
 908                mmco_index, h->mmco_index);
 909         return AVERROR_INVALIDDATA;
 910     }
 911
 912     return 0;
 913 }