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 / MPEG-4 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 * const *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 * const *src,
 104                       int len, int limit, int dir)
 105 {
 106     int i, best_poc;
 107     int out_i = 0;
 108
 109     for (;;) {
 110         best_poc = dir ? INT_MIN : INT_MAX;
 111
 112         for (i = 0; i < len; i++) {
 113             const int poc = src[i]->poc;
 114             if (((poc > limit) ^ dir) && ((poc < best_poc) ^ dir)) {
 115                 best_poc      = poc;
 116                 sorted[out_i] = src[i];
 117             }
 118         }
 119         if (best_poc == (dir ? INT_MIN : INT_MAX))
 120             break;
 121         limit = sorted[out_i++]->poc - dir;
 122     }
 123     return out_i;
 124 }
 125
 126 static int mismatches_ref(const H264Context *h, const H264Picture *pic)
 127 {
 128     const AVFrame *f = pic->f;
 129     return (h->cur_pic_ptr->f->width  != f->width ||
 130             h->cur_pic_ptr->f->height != f->height ||
 131             h->cur_pic_ptr->f->format != f->format);
 132 }
 133
 134 static void h264_initialise_ref_list(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 135 {
 136     int i, len;
 137     int j;
 138
 139     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 140         H264Picture *sorted[32];
 141         int cur_poc, list;
 142         int lens[2];
 143
 144         if (FIELD_PICTURE(h))
 145             cur_poc = h->cur_pic_ptr->field_poc[h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD];
 146         else
 147             cur_poc = h->cur_pic_ptr->poc;
 148
 149         for (list = 0; list < 2; list++) {
 150             len  = add_sorted(sorted,       h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 1 ^ list);
 151             len += add_sorted(sorted + len, h->short_ref, h->short_ref_count, cur_poc, 0 ^ list);
 152             av_assert0(len <= 32);
 153
 154             len  = build_def_list(sl->ref_list[list], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
 155                                   sorted, len, 0, h->picture_structure);
 156             len += build_def_list(sl->ref_list[list] + len,
 157                                   FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
 158                                   h->long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
 159             av_assert0(len <= 32);
 160
 161             if (len < sl->ref_count[list])
 162                 memset(&sl->ref_list[list][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[list] - len));
 163             lens[list] = len;
 164         }
 165
 166         if (lens[0] == lens[1] && lens[1] > 1) {
 167             for (i = 0; i < lens[0] &&
 168                         sl->ref_list[0][i].parent->f->buf[0]->buffer ==
 169                         sl->ref_list[1][i].parent->f->buf[0]->buffer; i++);
 170             if (i == lens[0]) {
 171                 FFSWAP(H264Ref, sl->ref_list[1][0], sl->ref_list[1][1]);
 172             }
 173         }
 174     } else {
 175         len  = build_def_list(sl->ref_list[0], FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]),
 176                               h->short_ref, h->short_ref_count, 0, h->picture_structure);
 177         len += build_def_list(sl->ref_list[0] + len,
 178                               FF_ARRAY_ELEMS(sl->ref_list[0]) - len,
 179                               h-> long_ref, 16, 1, h->picture_structure);
 180         av_assert0(len <= 32);
 181
 182         if (len < sl->ref_count[0])
 183             memset(&sl->ref_list[0][len], 0, sizeof(H264Ref) * (sl->ref_count[0] - len));
 184     }
 185 #ifdef TRACE
 186     for (i = 0; i < sl->ref_count[0]; i++) {
 187         ff_tlog(h->avctx, "List0: %s fn:%d 0x%p\n",
 188                 (sl->ref_list[0][i].parent ? (sl->ref_list[0][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "??"),
 189                 sl->ref_list[0][i].pic_id,
 190                 sl->ref_list[0][i].data[0]);
 191     }
 192     if (sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 193         for (i = 0; i < sl->ref_count[1]; i++) {
 194             ff_tlog(h->avctx, "List1: %s fn:%d 0x%p\n",
 195                     (sl->ref_list[1][i].parent ? (sl->ref_list[1][i].parent->long_ref ? "LT" : "ST") : "??"),
 196                     sl->ref_list[1][i].pic_id,
 197                     sl->ref_list[1][i].data[0]);
 198         }
 199     }
 200 #endif
 201
 202     for (j = 0; j<1+(sl->slice_type_nos == AV_PICTURE_TYPE_B); j++) {
 203         for (i = 0; i < sl->ref_count[j]; i++) {
 204             if (sl->ref_list[j][i].parent) {
 205                 if (mismatches_ref(h, sl->ref_list[j][i].parent)) {
 206                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Discarding mismatching reference\n");
 207                     memset(&sl->ref_list[j][i], 0, sizeof(sl->ref_list[j][i]));
 208                 }
 209             }
 210         }
 211     }
 212     for (i = 0; i < sl->list_count; i++)
 213         h->default_ref[i] = sl->ref_list[i][0];
 214 }
 215
 216 /**
 217  * print short term list
 218  */
 219 static void print_short_term(const H264Context *h)
 220 {
 221     uint32_t i;
 222     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
 223         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "short term list:\n");
 224         for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
 225             H264Picture *pic = h->short_ref[i];
 226             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
 227                    i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
 228         }
 229     }
 230 }
 231
 232 /**
 233  * print long term list
 234  */
 235 static void print_long_term(const H264Context *h)
 236 {
 237     uint32_t i;
 238     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) {
 239         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "long term list:\n");
 240         for (i = 0; i < 16; i++) {
 241             H264Picture *pic = h->long_ref[i];
 242             if (pic) {
 243                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu32" fn:%d poc:%d %p\n",
 244                        i, pic->frame_num, pic->poc, pic->f->data[0]);
 245             }
 246         }
 247     }
 248 }
 249
 250 /**
 251  * Extract structure information about the picture described by pic_num in
 252  * the current decoding context (frame or field). Note that pic_num is
 253  * picture number without wrapping (so, 0<=pic_num<max_pic_num).
 254  * @param pic_num picture number for which to extract structure information
 255  * @param structure one of PICT_XXX describing structure of picture
 256  *                      with pic_num
 257  * @return frame number (short term) or long term index of picture
 258  *         described by pic_num
 259  */
 260 static int pic_num_extract(const H264Context *h, int pic_num, int *structure)
 261 {
 262     *structure = h->picture_structure;
 263     if (FIELD_PICTURE(h)) {
 264         if (!(pic_num & 1))
 265             /* opposite field */
 266             *structure ^= PICT_FRAME;
 267         pic_num >>= 1;
 268     }
 269
 270     return pic_num;
 271 }
 272
 273 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
 274 {
 275     int list, index, pic_structure;
 276
 277     print_short_term(h);
 278     print_long_term(h);
 279
 280     h264_initialise_ref_list(h, sl);
 281
 282     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
 283         if (get_bits1(&sl->gb)) {    // ref_pic_list_modification_flag_l[01]
 284             int pred = h->curr_pic_num;
 285
 286             for (index = 0; ; index++) {
 287                 unsigned int modification_of_pic_nums_idc = get_ue_golomb_31(&sl->gb);
 288                 unsigned int pic_id;
 289                 int i;
 290                 H264Picture *ref = NULL;
 291
 292                 if (modification_of_pic_nums_idc == 3)
 293                     break;
 294
 295                 if (index >= sl->ref_count[list]) {
 296                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "reference count overflow\n");
 297                     return -1;
 298                 }
 299
 300                 switch (modification_of_pic_nums_idc) {
 301                 case 0:
 302                 case 1: {
 303                     const unsigned int abs_diff_pic_num = get_ue_golomb_long(&sl->gb) + 1;
 304                     int frame_num;
 305
 306                     if (abs_diff_pic_num > h->max_pic_num) {
 307                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 308                                "abs_diff_pic_num overflow\n");
 309                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 310                     }
 311
 312                     if (modification_of_pic_nums_idc == 0)
 313                         pred -= abs_diff_pic_num;
 314                     else
 315                         pred += abs_diff_pic_num;
 316                     pred &= h->max_pic_num - 1;
 317
 318                     frame_num = pic_num_extract(h, pred, &pic_structure);
 319
 320                     for (i = h->short_ref_count - 1; i >= 0; i--) {
 321                         ref = h->short_ref[i];
 322                         assert(ref->reference);
 323                         assert(!ref->long_ref);
 324                         if (ref->frame_num == frame_num &&
 325                             (ref->reference & pic_structure))
 326                             break;
 327                     }
 328                     if (i >= 0)
 329                         ref->pic_id = pred;
 330                     break;
 331                 }
 332                 case 2: {
 333                     int long_idx;
 334                     pic_id = get_ue_golomb(&sl->gb); // long_term_pic_idx
 335
 336                     long_idx = pic_num_extract(h, pic_id, &pic_structure);
 337
 338                     if (long_idx > 31U) {
 339                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 340                                "long_term_pic_idx overflow\n");
 341                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 342                     }
 343                     ref = h->long_ref[long_idx];
 344                     assert(!(ref && !ref->reference));
 345                     if (ref && (ref->reference & pic_structure) && !mismatches_ref(h, ref)) {
 346                         ref->pic_id = pic_id;
 347                         assert(ref->long_ref);
 348                         i = 0;
 349                     } else {
 350                         i = -1;
 351                     }
 352                     break;
 353                 }
 354                 default:
 355                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 356                            "illegal modification_of_pic_nums_idc %u\n",
 357                            modification_of_pic_nums_idc);
 358                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 359                 }
 360
 361                 if (i < 0) {
 362                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 363                            "reference picture missing during reorder\n");
 364                     memset(&sl->ref_list[list][index], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0])); // FIXME
 365                 } else {
 366                     for (i = index; i + 1 < sl->ref_count[list]; i++) {
 367                         if (sl->ref_list[list][i].parent &&
 368                             ref->long_ref == sl->ref_list[list][i].parent->long_ref &&
 369                             ref->pic_id   == sl->ref_list[list][i].pic_id)
 370                             break;
 371                     }
 372                     for (; i > index; i--) {
 373                         sl->ref_list[list][i] = sl->ref_list[list][i - 1];
 374                     }
 375                     ref_from_h264pic(&sl->ref_list[list][index], ref);
 376                     if (FIELD_PICTURE(h)) {
 377                         pic_as_field(&sl->ref_list[list][index], pic_structure);
 378                     }
 379                 }
 380             }
 381         }
 382     }
 383     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
 384         for (index = 0; index < sl->ref_count[list]; index++) {
 385             if (   !sl->ref_list[list][index].parent
 386                 || (!FIELD_PICTURE(h) && (sl->ref_list[list][index].reference&3) != 3)) {
 387                 int i;
 388                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing reference picture, default is %d\n", h->default_ref[list].poc);
 389                 for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->last_pocs); i++)
 390                     h->last_pocs[i] = INT_MIN;
 391                 if (h->default_ref[list].parent
 392                     && !(!FIELD_PICTURE(h) && (h->default_ref[list].reference&3) != 3))
 393                     sl->ref_list[list][index] = h->default_ref[list];
 394                 else
 395                     return -1;
 396             }
 397             av_assert0(av_buffer_get_ref_count(sl->ref_list[list][index].parent->f->buf[0]) > 0);
 398         }
 399     }
 400
 401     return 0;
 402 }
 403
 404 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264SliceContext *sl)
 405 {
 406     int list, i, j;
 407     for (list = 0; list < sl->list_count; list++) {
 408         for (i = 0; i < sl->ref_count[list]; i++) {
 409             H264Ref *frame = &sl->ref_list[list][i];
 410             H264Ref *field = &sl->ref_list[list][16 + 2 * i];
 411
 412             field[0] = *frame;
 413
 414             for (j = 0; j < 3; j++)
 415                 field[0].linesize[j] <<= 1;
 416             field[0].reference = PICT_TOP_FIELD;
 417             field[0].poc       = field[0].parent->field_poc[0];
 418
 419             field[1] = field[0];
 420
 421             for (j = 0; j < 3; j++)
 422                 field[1].data[j] += frame->parent->f->linesize[j];
 423             field[1].reference = PICT_BOTTOM_FIELD;
 424             field[1].poc       = field[1].parent->field_poc[1];
 425
 426             sl->pwt.luma_weight[16 + 2 * i][list][0] = sl->pwt.luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][0] = sl->pwt.luma_weight[i][list][0];
 427             sl->pwt.luma_weight[16 + 2 * i][list][1] = sl->pwt.luma_weight[16 + 2 * i + 1][list][1] = sl->pwt.luma_weight[i][list][1];
 428             for (j = 0; j < 2; j++) {
 429                 sl->pwt.chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][0] = sl->pwt.chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][0] = sl->pwt.chroma_weight[i][list][j][0];
 430                 sl->pwt.chroma_weight[16 + 2 * i][list][j][1] = sl->pwt.chroma_weight[16 + 2 * i + 1][list][j][1] = sl->pwt.chroma_weight[i][list][j][1];
 431             }
 432         }
 433     }
 434 }
 435
 436 /**
 437  * Mark a picture as no longer needed for reference. The refmask
 438  * argument allows unreferencing of individual fields or the whole frame.
 439  * If the picture becomes entirely unreferenced, but is being held for
 440  * display purposes, it is marked as such.
 441  * @param refmask mask of fields to unreference; the mask is bitwise
 442  *                anded with the reference marking of pic
 443  * @return non-zero if pic becomes entirely unreferenced (except possibly
 444  *         for display purposes) zero if one of the fields remains in
 445  *         reference
 446  */
 447 static inline int unreference_pic(H264Context *h, H264Picture *pic, int refmask)
 448 {
 449     int i;
 450     if (pic->reference &= refmask) {
 451         return 0;
 452     } else {
 453         for(i = 0; h->delayed_pic[i]; i++)
 454             if(pic == h->delayed_pic[i]){
 455                 pic->reference = DELAYED_PIC_REF;
 456                 break;
 457             }
 458         return 1;
 459     }
 460 }
 461
 462 /**
 463  * Find a H264Picture in the short term reference list by frame number.
 464  * @param frame_num frame number to search for
 465  * @param idx the index into h->short_ref where returned picture is found
 466  *            undefined if no picture found.
 467  * @return pointer to the found picture, or NULL if no pic with the provided
 468  *                 frame number is found
 469  */
 470 static H264Picture *find_short(H264Context *h, int frame_num, int *idx)
 471 {
 472     int i;
 473
 474     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
 475         H264Picture *pic = h->short_ref[i];
 476         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
 477             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %p\n", i, pic->frame_num, pic);
 478         if (pic->frame_num == frame_num) {
 479             *idx = i;
 480             return pic;
 481         }
 482     }
 483     return NULL;
 484 }
 485
 486 /**
 487  * Remove a picture from the short term reference list by its index in
 488  * that list.  This does no checking on the provided index; it is assumed
 489  * to be valid. Other list entries are shifted down.
 490  * @param i index into h->short_ref of picture to remove.
 491  */
 492 static void remove_short_at_index(H264Context *h, int i)
 493 {
 494     assert(i >= 0 && i < h->short_ref_count);
 495     h->short_ref[i] = NULL;
 496     if (--h->short_ref_count)
 497         memmove(&h->short_ref[i], &h->short_ref[i + 1],
 498                 (h->short_ref_count - i) * sizeof(H264Picture*));
 499 }
 500
 501 /**
 502  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
 503  */
 504 static H264Picture *remove_short(H264Context *h, int frame_num, int ref_mask)
 505 {
 506     H264Picture *pic;
 507     int i;
 508
 509     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
 510         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "remove short %d count %d\n", frame_num, h->short_ref_count);
 511
 512     pic = find_short(h, frame_num, &i);
 513     if (pic) {
 514         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask))
 515             remove_short_at_index(h, i);
 516     }
 517
 518     return pic;
 519 }
 520
 521 /**
 522  * Remove a picture from the long term reference list by its index in
 523  * that list.
 524  * @return the removed picture or NULL if an error occurs
 525  */
 526 static H264Picture *remove_long(H264Context *h, int i, int ref_mask)
 527 {
 528     H264Picture *pic;
 529
 530     pic = h->long_ref[i];
 531     if (pic) {
 532         if (unreference_pic(h, pic, ref_mask)) {
 533             assert(h->long_ref[i]->long_ref == 1);
 534             h->long_ref[i]->long_ref = 0;
 535             h->long_ref[i]           = NULL;
 536             h->long_ref_count--;
 537         }
 538     }
 539
 540     return pic;
 541 }
 542
 543 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h)
 544 {
 545     int i;
 546
 547     for (i = 0; i < 16; i++) {
 548         remove_long(h, i, 0);
 549     }
 550     assert(h->long_ref_count == 0);
 551
 552     if (h->short_ref_count && !h->last_pic_for_ec.f->data[0]) {
 553         ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
 554         if (h->short_ref[0]->f->buf[0])
 555             ff_h264_ref_picture(h, &h->last_pic_for_ec, h->short_ref[0]);
 556     }
 557
 558     for (i = 0; i < h->short_ref_count; i++) {
 559         unreference_pic(h, h->short_ref[i], 0);
 560         h->short_ref[i] = NULL;
 561     }
 562     h->short_ref_count = 0;
 563
 564     memset(h->default_ref, 0, sizeof(h->default_ref));
 565     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++) {
 566         H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[i];
 567         sl->list_count = sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
 568         memset(sl->ref_list, 0, sizeof(sl->ref_list));
 569     }
 570 }
 571
 572 static int check_opcodes(MMCO *mmco1, MMCO *mmco2, int n_mmcos)
 573 {
 574     int i;
 575
 576     for (i = 0; i < n_mmcos; i++) {
 577         if (mmco1[i].opcode != mmco2[i].opcode) {
 578             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "MMCO opcode [%d, %d] at %d mismatches between slices\n",
 579                    mmco1[i].opcode, mmco2[i].opcode, i);
 580             return -1;
 581         }
 582     }
 583
 584     return 0;
 585 }
 586
 587 int ff_generate_sliding_window_mmcos(H264Context *h, int first_slice)
 588 {
 589     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = first_slice ? h->mmco : mmco_temp;
 590     int mmco_index = 0, i = 0;
 591
 592     if (h->short_ref_count &&
 593         h->long_ref_count + h->short_ref_count >= h->ps.sps->ref_frame_count &&
 594         !(FIELD_PICTURE(h) && !h->first_field && h->cur_pic_ptr->reference)) {
 595         mmco[0].opcode        = MMCO_SHORT2UNUSED;
 596         mmco[0].short_pic_num = h->short_ref[h->short_ref_count - 1]->frame_num;
 597         mmco_index            = 1;
 598         if (FIELD_PICTURE(h)) {
 599             mmco[0].short_pic_num *= 2;
 600             mmco[1].opcode         = MMCO_SHORT2UNUSED;
 601             mmco[1].short_pic_num  = mmco[0].short_pic_num + 1;
 602             mmco_index             = 2;
 603         }
 604     }
 605
 606     if (first_slice) {
 607         h->mmco_index = mmco_index;
 608     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
 609                (mmco_index != h->mmco_index ||
 610                 (i = check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index)))) {
 611         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 612                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
 613                mmco_index, h->mmco_index);
 614         return AVERROR_INVALIDDATA;
 615     }
 616     return 0;
 617 }
 618
 619 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count)
 620 {
 621     int i, av_uninit(j);
 622     int pps_ref_count[2] = {0};
 623     int current_ref_assigned = 0, err = 0;
 624     H264Picture *av_uninit(pic);
 625
 626     if ((h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO) && mmco_count == 0)
 627         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "no mmco here\n");
 628
 629     for (i = 0; i < mmco_count; i++) {
 630         int av_uninit(structure), av_uninit(frame_num);
 631         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
 632             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco:%d %d %d\n", h->mmco[i].opcode,
 633                    h->mmco[i].short_pic_num, h->mmco[i].long_arg);
 634
 635         if (mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2UNUSED ||
 636             mmco[i].opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
 637             frame_num = pic_num_extract(h, mmco[i].short_pic_num, &structure);
 638             pic       = find_short(h, frame_num, &j);
 639             if (!pic) {
 640                 if (mmco[i].opcode != MMCO_SHORT2LONG ||
 641                     !h->long_ref[mmco[i].long_arg]    ||
 642                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->frame_num != frame_num) {
 643                     av_log(h->avctx, h->short_ref_count ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short failure\n");
 644                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
 645                 }
 646                 continue;
 647             }
 648         }
 649
 650         switch (mmco[i].opcode) {
 651         case MMCO_SHORT2UNUSED:
 652             if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
 653                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref short %d count %d\n",
 654                        h->mmco[i].short_pic_num, h->short_ref_count);
 655             remove_short(h, frame_num, structure ^ PICT_FRAME);
 656             break;
 657         case MMCO_SHORT2LONG:
 658                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != pic)
 659                     remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
 660
 661                 remove_short_at_index(h, j);
 662                 h->long_ref[ mmco[i].long_arg ] = pic;
 663                 if (h->long_ref[mmco[i].long_arg]) {
 664                     h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
 665                     h->long_ref_count++;
 666                 }
 667             break;
 668         case MMCO_LONG2UNUSED:
 669             j   = pic_num_extract(h, mmco[i].long_arg, &structure);
 670             pic = h->long_ref[j];
 671             if (pic) {
 672                 remove_long(h, j, structure ^ PICT_FRAME);
 673             } else if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_MMCO)
 674                 av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "mmco: unref long failure\n");
 675             break;
 676         case MMCO_LONG:
 677                     // Comment below left from previous code as it is an interesting note.
 678                     /* First field in pair is in short term list or
 679                      * at a different long term index.
 680                      * This is not allowed; see 7.4.3.3, notes 2 and 3.
 681                      * Report the problem and keep the pair where it is,
 682                      * and mark this field valid.
 683                      */
 684             if (h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
 685                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to short and long at the same time\n");
 686                 remove_short_at_index(h, 0);
 687             }
 688
 689             /* make sure the current picture is not already assigned as a long ref */
 690             if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
 691                 for (j = 0; j < FF_ARRAY_ELEMS(h->long_ref); j++) {
 692                     if (h->long_ref[j] == h->cur_pic_ptr) {
 693                         if (j != mmco[i].long_arg)
 694                             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "mmco: cannot assign current picture to 2 long term references\n");
 695                         remove_long(h, j, 0);
 696                     }
 697                 }
 698             }
 699
 700             if (h->long_ref[mmco[i].long_arg] != h->cur_pic_ptr) {
 701                 av_assert0(!h->cur_pic_ptr->long_ref);
 702                 remove_long(h, mmco[i].long_arg, 0);
 703
 704                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]           = h->cur_pic_ptr;
 705                 h->long_ref[mmco[i].long_arg]->long_ref = 1;
 706                 h->long_ref_count++;
 707             }
 708
 709             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
 710             current_ref_assigned = 1;
 711             break;
 712         case MMCO_SET_MAX_LONG:
 713             assert(mmco[i].long_arg <= 16);
 714             // just remove the long term which index is greater than new max
 715             for (j = mmco[i].long_arg; j < 16; j++) {
 716                 remove_long(h, j, 0);
 717             }
 718             break;
 719         case MMCO_RESET:
 720             while (h->short_ref_count) {
 721                 remove_short(h, h->short_ref[0]->frame_num, 0);
 722             }
 723             for (j = 0; j < 16; j++) {
 724                 remove_long(h, j, 0);
 725             }
 726             h->poc.frame_num = h->cur_pic_ptr->frame_num = 0;
 727             h->mmco_reset = 1;
 728             h->cur_pic_ptr->mmco_reset = 1;
 729             for (j = 0; j < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; j++)
 730                 h->last_pocs[j] = INT_MIN;
 731             break;
 732         default: assert(0);
 733         }
 734     }
 735
 736     if (!current_ref_assigned) {
 737         /* Second field of complementary field pair; the first field of
 738          * which is already referenced. If short referenced, it
 739          * should be first entry in short_ref. If not, it must exist
 740          * in long_ref; trying to put it on the short list here is an
 741          * error in the encoded bit stream (ref: 7.4.3.3, NOTE 2 and 3).
 742          */
 743         if (h->short_ref_count && h->short_ref[0] == h->cur_pic_ptr) {
 744             /* Just mark the second field valid */
 745             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
 746         } else if (h->cur_pic_ptr->long_ref) {
 747             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term reference "
 748                                            "assignment for second field "
 749                                            "in complementary field pair "
 750                                            "(first field is long term)\n");
 751             err = AVERROR_INVALIDDATA;
 752         } else {
 753             pic = remove_short(h, h->cur_pic_ptr->frame_num, 0);
 754             if (pic) {
 755                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal short term buffer state detected\n");
 756                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
 757             }
 758
 759             if (h->short_ref_count)
 760                 memmove(&h->short_ref[1], &h->short_ref[0],
 761                         h->short_ref_count * sizeof(H264Picture*));
 762
 763             h->short_ref[0] = h->cur_pic_ptr;
 764             h->short_ref_count++;
 765             h->cur_pic_ptr->reference |= h->picture_structure;
 766         }
 767     }
 768
 769     if (h->long_ref_count + h->short_ref_count > FFMAX(h->ps.sps->ref_frame_count, 1)) {
 770
 771         /* We have too many reference frames, probably due to corrupted
 772          * stream. Need to discard one frame. Prevents overrun of the
 773          * short_ref and long_ref buffers.
 774          */
 775         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 776                "number of reference frames (%d+%d) exceeds max (%d; probably "
 777                "corrupt input), discarding one\n",
 778                h->long_ref_count, h->short_ref_count, h->ps.sps->ref_frame_count);
 779         err = AVERROR_INVALIDDATA;
 780
 781         if (h->long_ref_count && !h->short_ref_count) {
 782             for (i = 0; i < 16; ++i)
 783                 if (h->long_ref[i])
 784                     break;
 785
 786             assert(i < 16);
 787             remove_long(h, i, 0);
 788         } else {
 789             pic = h->short_ref[h->short_ref_count - 1];
 790             remove_short(h, pic->frame_num, 0);
 791         }
 792     }
 793
 794     for (i = 0; i<h->short_ref_count; i++) {
 795         pic = h->short_ref[i];
 796         if (pic->invalid_gap) {
 797             int d = av_mod_uintp2(h->cur_pic_ptr->frame_num - pic->frame_num, h->ps.sps->log2_max_frame_num);
 798             if (d > h->ps.sps->ref_frame_count)
 799                 remove_short(h, pic->frame_num, 0);
 800         }
 801     }
 802
 803     print_short_term(h);
 804     print_long_term(h);
 805
 806     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h->ps.pps_list); i++) {
 807         if (h->ps.pps_list[i]) {
 808             const PPS *pps = (const PPS *)h->ps.pps_list[i]->data;
 809             pps_ref_count[0] = FFMAX(pps_ref_count[0], pps->ref_count[0]);
 810             pps_ref_count[1] = FFMAX(pps_ref_count[1], pps->ref_count[1]);
 811         }
 812     }
 813
 814     if (   err >= 0
 815         && h->long_ref_count==0
 816         && (   h->short_ref_count<=2
 817             || pps_ref_count[0] <= 1 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) && pps_ref_count[1] <= 1)
 818         && pps_ref_count[0]<=2 + (h->picture_structure != PICT_FRAME) + (2*!h->has_recovery_point)
 819         && h->cur_pic_ptr->f->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I){
 820         h->cur_pic_ptr->recovered |= 1;
 821         if(!h->avctx->has_b_frames)
 822             h->frame_recovered |= FRAME_RECOVERED_SEI;
 823     }
 824
 825     return (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE) ? err : 0;
 826 }
 827
 828 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb,
 829                                    int first_slice)
 830 {
 831     int i, ret;
 832     MMCO mmco_temp[MAX_MMCO_COUNT], *mmco = mmco_temp;
 833     int mmco_index = 0;
 834
 835     if (h->nal_unit_type == NAL_IDR_SLICE) { // FIXME fields
 836         skip_bits1(gb); // broken_link
 837         if (get_bits1(gb)) {
 838             mmco[0].opcode   = MMCO_LONG;
 839             mmco[0].long_arg = 0;
 840             mmco_index       = 1;
 841         }
 842     } else {
 843         if (get_bits1(gb)) { // adaptive_ref_pic_marking_mode_flag
 844             for (i = 0; i < MAX_MMCO_COUNT; i++) {
 845                 MMCOOpcode opcode = get_ue_golomb_31(gb);
 846
 847                 mmco[i].opcode = opcode;
 848                 if (opcode == MMCO_SHORT2UNUSED || opcode == MMCO_SHORT2LONG) {
 849                     mmco[i].short_pic_num =
 850                         (h->curr_pic_num - get_ue_golomb_long(gb) - 1) &
 851                             (h->max_pic_num - 1);
 852 #if 0
 853                     if (mmco[i].short_pic_num >= h->short_ref_count ||
 854                         !h->short_ref[mmco[i].short_pic_num]) {
 855                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 856                                "illegal short ref in memory management control "
 857                                "operation %d\n", mmco);
 858                         return -1;
 859                     }
 860 #endif
 861                 }
 862                 if (opcode == MMCO_SHORT2LONG || opcode == MMCO_LONG2UNUSED ||
 863                     opcode == MMCO_LONG || opcode == MMCO_SET_MAX_LONG) {
 864                     unsigned int long_arg = get_ue_golomb_31(gb);
 865                     if (long_arg >= 32 ||
 866                         (long_arg >= 16 && !(opcode == MMCO_SET_MAX_LONG &&
 867                                              long_arg == 16) &&
 868                          !(opcode == MMCO_LONG2UNUSED && FIELD_PICTURE(h)))) {
 869                         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 870                                "illegal long ref in memory management control "
 871                                "operation %d\n", opcode);
 872                         return -1;
 873                     }
 874                     mmco[i].long_arg = long_arg;
 875                 }
 876
 877                 if (opcode > (unsigned) MMCO_LONG) {
 878                     av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 879                            "illegal memory management control operation %d\n",
 880                            opcode);
 881                     return -1;
 882                 }
 883                 if (opcode == MMCO_END)
 884                     break;
 885             }
 886             mmco_index = i;
 887         } else {
 888             if (first_slice) {
 889                 ret = ff_generate_sliding_window_mmcos(h, first_slice);
 890                 if (ret < 0 && h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
 891                     return ret;
 892             }
 893             mmco_index = -1;
 894         }
 895     }
 896
 897     if (first_slice && mmco_index != -1) {
 898         memcpy(h->mmco, mmco_temp, sizeof(h->mmco));
 899         h->mmco_index = mmco_index;
 900     } else if (!first_slice && mmco_index >= 0 &&
 901                (mmco_index != h->mmco_index ||
 902                 check_opcodes(h->mmco, mmco_temp, mmco_index))) {
 903         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 904                "Inconsistent MMCO state between slices [%d, %d]\n",
 905                mmco_index, h->mmco_index);
 906         return AVERROR_INVALIDDATA;
 907     }
 908
 909     return 0;
 910 }