]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264dec.c
avcodec/h264dec: Disable forced small_padding on flag2 fast
[ffmpeg] / libavcodec / h264dec.c
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... decoder
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * H.264 / AVC / MPEG-4 part10 codec.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #define UNCHECKED_BITSTREAM_READER 1
29
30 #include "libavutil/avassert.h"
31 #include "libavutil/display.h"
32 #include "libavutil/imgutils.h"
33 #include "libavutil/opt.h"
34 #include "libavutil/stereo3d.h"
35 #include "libavutil/video_enc_params.h"
36
37 #include "internal.h"
38 #include "bytestream.h"
39 #include "cabac.h"
40 #include "cabac_functions.h"
41 #include "error_resilience.h"
42 #include "avcodec.h"
43 #include "h264.h"
44 #include "h264dec.h"
45 #include "h2645_parse.h"
46 #include "h264data.h"
47 #include "h264chroma.h"
48 #include "h264_mvpred.h"
49 #include "h264_ps.h"
50 #include "golomb.h"
51 #include "hwconfig.h"
52 #include "mathops.h"
53 #include "me_cmp.h"
54 #include "mpegutils.h"
55 #include "profiles.h"
56 #include "rectangle.h"
57 #include "thread.h"
58
59 const uint16_t ff_h264_mb_sizes[4] = { 256, 384, 512, 768 };
60
61 int avpriv_h264_has_num_reorder_frames(AVCodecContext *avctx)
62 {
63     H264Context *h = avctx->priv_data;
64     return h && h->ps.sps ? h->ps.sps->num_reorder_frames : 0;
65 }
66
67 static void h264_er_decode_mb(void *opaque, int ref, int mv_dir, int mv_type,
68                               int (*mv)[2][4][2],
69                               int mb_x, int mb_y, int mb_intra, int mb_skipped)
70 {
71     H264Context *h = opaque;
72     H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[0];
73
74     sl->mb_x = mb_x;
75     sl->mb_y = mb_y;
76     sl->mb_xy = mb_x + mb_y * h->mb_stride;
77     memset(sl->non_zero_count_cache, 0, sizeof(sl->non_zero_count_cache));
78     av_assert1(ref >= 0);
79     /* FIXME: It is possible albeit uncommon that slice references
80      * differ between slices. We take the easy approach and ignore
81      * it for now. If this turns out to have any relevance in
82      * practice then correct remapping should be added. */
83     if (ref >= sl->ref_count[0])
84         ref = 0;
85     if (!sl->ref_list[0][ref].data[0]) {
86         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Reference not available for error concealing\n");
87         ref = 0;
88     }
89     if ((sl->ref_list[0][ref].reference&3) != 3) {
90         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Reference invalid\n");
91         return;
92     }
93     fill_rectangle(&h->cur_pic.ref_index[0][4 * sl->mb_xy],
94                    2, 2, 2, ref, 1);
95     fill_rectangle(&sl->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, ref, 1);
96     fill_rectangle(sl->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8,
97                    pack16to32((*mv)[0][0][0], (*mv)[0][0][1]), 4);
98     sl->mb_mbaff =
99     sl->mb_field_decoding_flag = 0;
100     ff_h264_hl_decode_mb(h, &h->slice_ctx[0]);
101 }
102
103 void ff_h264_draw_horiz_band(const H264Context *h, H264SliceContext *sl,
104                              int y, int height)
105 {
106     AVCodecContext *avctx = h->avctx;
107     const AVFrame   *src  = h->cur_pic.f;
108     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
109     int vshift = desc->log2_chroma_h;
110     const int field_pic = h->picture_structure != PICT_FRAME;
111     if (field_pic) {
112         height <<= 1;
113         y      <<= 1;
114     }
115
116     height = FFMIN(height, avctx->height - y);
117
118     if (field_pic && h->first_field && !(avctx->slice_flags & SLICE_FLAG_ALLOW_FIELD))
119         return;
120
121     if (avctx->draw_horiz_band) {
122         int offset[AV_NUM_DATA_POINTERS];
123         int i;
124
125         offset[0] = y * src->linesize[0];
126         offset[1] =
127         offset[2] = (y >> vshift) * src->linesize[1];
128         for (i = 3; i < AV_NUM_DATA_POINTERS; i++)
129             offset[i] = 0;
130
131         emms_c();
132
133         avctx->draw_horiz_band(avctx, src, offset,
134                                y, h->picture_structure, height);
135     }
136 }
137
138 void ff_h264_free_tables(H264Context *h)
139 {
140     int i;
141
142     av_freep(&h->intra4x4_pred_mode);
143     av_freep(&h->chroma_pred_mode_table);
144     av_freep(&h->cbp_table);
145     av_freep(&h->mvd_table[0]);
146     av_freep(&h->mvd_table[1]);
147     av_freep(&h->direct_table);
148     av_freep(&h->non_zero_count);
149     av_freep(&h->slice_table_base);
150     h->slice_table = NULL;
151     av_freep(&h->list_counts);
152
153     av_freep(&h->mb2b_xy);
154     av_freep(&h->mb2br_xy);
155
156     av_buffer_pool_uninit(&h->qscale_table_pool);
157     av_buffer_pool_uninit(&h->mb_type_pool);
158     av_buffer_pool_uninit(&h->motion_val_pool);
159     av_buffer_pool_uninit(&h->ref_index_pool);
160
161     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++) {
162         H264SliceContext *sl = &h->slice_ctx[i];
163
164         av_freep(&sl->dc_val_base);
165         av_freep(&sl->er.mb_index2xy);
166         av_freep(&sl->er.error_status_table);
167         av_freep(&sl->er.er_temp_buffer);
168
169         av_freep(&sl->bipred_scratchpad);
170         av_freep(&sl->edge_emu_buffer);
171         av_freep(&sl->top_borders[0]);
172         av_freep(&sl->top_borders[1]);
173
174         sl->bipred_scratchpad_allocated = 0;
175         sl->edge_emu_buffer_allocated   = 0;
176         sl->top_borders_allocated[0]    = 0;
177         sl->top_borders_allocated[1]    = 0;
178     }
179 }
180
181 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h)
182 {
183     const int big_mb_num = h->mb_stride * (h->mb_height + 1);
184     const int row_mb_num = 2*h->mb_stride*FFMAX(h->nb_slice_ctx, 1);
185     int x, y;
186
187     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(h->avctx, h->intra4x4_pred_mode,
188                       row_mb_num, 8 * sizeof(uint8_t), fail)
189     h->slice_ctx[0].intra4x4_pred_mode = h->intra4x4_pred_mode;
190
191     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->non_zero_count,
192                       big_mb_num * 48 * sizeof(uint8_t), fail)
193     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->slice_table_base,
194                       (big_mb_num + h->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base), fail)
195     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->cbp_table,
196                       big_mb_num * sizeof(uint16_t), fail)
197     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->chroma_pred_mode_table,
198                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
199     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(h->avctx, h->mvd_table[0],
200                       row_mb_num, 16 * sizeof(uint8_t), fail);
201     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(h->avctx, h->mvd_table[1],
202                       row_mb_num, 16 * sizeof(uint8_t), fail);
203     h->slice_ctx[0].mvd_table[0] = h->mvd_table[0];
204     h->slice_ctx[0].mvd_table[1] = h->mvd_table[1];
205
206     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->direct_table,
207                       4 * big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
208     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->list_counts,
209                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
210
211     memset(h->slice_table_base, -1,
212            (big_mb_num + h->mb_stride) * sizeof(*h->slice_table_base));
213     h->slice_table = h->slice_table_base + h->mb_stride * 2 + 1;
214
215     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mb2b_xy,
216                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
217     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mb2br_xy,
218                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
219     for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
220         for (x = 0; x < h->mb_width; x++) {
221             const int mb_xy = x + y * h->mb_stride;
222             const int b_xy  = 4 * x + 4 * y * h->b_stride;
223
224             h->mb2b_xy[mb_xy]  = b_xy;
225             h->mb2br_xy[mb_xy] = 8 * (FMO ? mb_xy : (mb_xy % (2 * h->mb_stride)));
226         }
227
228     return 0;
229
230 fail:
231     return AVERROR(ENOMEM);
232 }
233
234 /**
235  * Init context
236  * Allocate buffers which are not shared amongst multiple threads.
237  */
238 int ff_h264_slice_context_init(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
239 {
240     ERContext *er = &sl->er;
241     int mb_array_size = h->mb_height * h->mb_stride;
242     int y_size  = (2 * h->mb_width + 1) * (2 * h->mb_height + 1);
243     int c_size  = h->mb_stride * (h->mb_height + 1);
244     int yc_size = y_size + 2   * c_size;
245     int x, y, i;
246
247     sl->ref_cache[0][scan8[5]  + 1] =
248     sl->ref_cache[0][scan8[7]  + 1] =
249     sl->ref_cache[0][scan8[13] + 1] =
250     sl->ref_cache[1][scan8[5]  + 1] =
251     sl->ref_cache[1][scan8[7]  + 1] =
252     sl->ref_cache[1][scan8[13] + 1] = PART_NOT_AVAILABLE;
253
254     if (sl != h->slice_ctx) {
255         memset(er, 0, sizeof(*er));
256     } else
257     if (CONFIG_ERROR_RESILIENCE) {
258
259         /* init ER */
260         er->avctx          = h->avctx;
261         er->decode_mb      = h264_er_decode_mb;
262         er->opaque         = h;
263         er->quarter_sample = 1;
264
265         er->mb_num      = h->mb_num;
266         er->mb_width    = h->mb_width;
267         er->mb_height   = h->mb_height;
268         er->mb_stride   = h->mb_stride;
269         er->b8_stride   = h->mb_width * 2 + 1;
270
271         // error resilience code looks cleaner with this
272         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->mb_index2xy,
273                           (h->mb_num + 1) * sizeof(int), fail);
274
275         for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
276             for (x = 0; x < h->mb_width; x++)
277                 er->mb_index2xy[x + y * h->mb_width] = x + y * h->mb_stride;
278
279         er->mb_index2xy[h->mb_height * h->mb_width] = (h->mb_height - 1) *
280                                                       h->mb_stride + h->mb_width;
281
282         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->error_status_table,
283                           mb_array_size * sizeof(uint8_t), fail);
284
285         FF_ALLOC_OR_GOTO(h->avctx, er->er_temp_buffer,
286                          h->mb_height * h->mb_stride * (4*sizeof(int) + 1), fail);
287
288         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, sl->dc_val_base,
289                           yc_size * sizeof(int16_t), fail);
290         er->dc_val[0] = sl->dc_val_base + h->mb_width * 2 + 2;
291         er->dc_val[1] = sl->dc_val_base + y_size + h->mb_stride + 1;
292         er->dc_val[2] = er->dc_val[1] + c_size;
293         for (i = 0; i < yc_size; i++)
294             sl->dc_val_base[i] = 1024;
295     }
296
297     return 0;
298
299 fail:
300     return AVERROR(ENOMEM); // ff_h264_free_tables will clean up for us
301 }
302
303 static int h264_init_context(AVCodecContext *avctx, H264Context *h)
304 {
305     int i;
306
307     h->avctx                 = avctx;
308     h->cur_chroma_format_idc = -1;
309
310     h->width_from_caller     = avctx->width;
311     h->height_from_caller    = avctx->height;
312
313     h->workaround_bugs       = avctx->workaround_bugs;
314     h->flags                 = avctx->flags;
315     h->poc.prev_poc_msb      = 1 << 16;
316     h->recovery_frame        = -1;
317     h->frame_recovered       = 0;
318     h->poc.prev_frame_num    = -1;
319     h->sei.frame_packing.arrangement_cancel_flag = -1;
320     h->sei.unregistered.x264_build = -1;
321
322     h->next_outputed_poc = INT_MIN;
323     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
324         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
325
326     ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
327
328     h->nb_slice_ctx = (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE) ? avctx->thread_count : 1;
329     h->slice_ctx = av_mallocz_array(h->nb_slice_ctx, sizeof(*h->slice_ctx));
330     if (!h->slice_ctx) {
331         h->nb_slice_ctx = 0;
332         return AVERROR(ENOMEM);
333     }
334
335     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
336         h->DPB[i].f = av_frame_alloc();
337         if (!h->DPB[i].f)
338             return AVERROR(ENOMEM);
339     }
340
341     h->cur_pic.f = av_frame_alloc();
342     if (!h->cur_pic.f)
343         return AVERROR(ENOMEM);
344
345     h->last_pic_for_ec.f = av_frame_alloc();
346     if (!h->last_pic_for_ec.f)
347         return AVERROR(ENOMEM);
348
349     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++)
350         h->slice_ctx[i].h264 = h;
351
352     return 0;
353 }
354
355 static av_cold int h264_decode_end(AVCodecContext *avctx)
356 {
357     H264Context *h = avctx->priv_data;
358     int i;
359
360     ff_h264_remove_all_refs(h);
361     ff_h264_free_tables(h);
362
363     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
364         ff_h264_unref_picture(h, &h->DPB[i]);
365         av_frame_free(&h->DPB[i].f);
366     }
367     memset(h->delayed_pic, 0, sizeof(h->delayed_pic));
368
369     h->cur_pic_ptr = NULL;
370
371     av_freep(&h->slice_ctx);
372     h->nb_slice_ctx = 0;
373
374     ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
375     ff_h264_ps_uninit(&h->ps);
376
377     ff_h2645_packet_uninit(&h->pkt);
378
379     ff_h264_unref_picture(h, &h->cur_pic);
380     av_frame_free(&h->cur_pic.f);
381     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
382     av_frame_free(&h->last_pic_for_ec.f);
383
384     return 0;
385 }
386
387 static AVOnce h264_vlc_init = AV_ONCE_INIT;
388
389 static av_cold int h264_decode_init(AVCodecContext *avctx)
390 {
391     H264Context *h = avctx->priv_data;
392     int ret;
393
394     ret = h264_init_context(avctx, h);
395     if (ret < 0)
396         return ret;
397
398     ret = ff_thread_once(&h264_vlc_init, ff_h264_decode_init_vlc);
399     if (ret != 0) {
400         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pthread_once has failed.");
401         return AVERROR_UNKNOWN;
402     }
403
404     if (avctx->ticks_per_frame == 1) {
405         if(h->avctx->time_base.den < INT_MAX/2) {
406             h->avctx->time_base.den *= 2;
407         } else
408             h->avctx->time_base.num /= 2;
409     }
410     avctx->ticks_per_frame = 2;
411
412     if (!avctx->internal->is_copy) {
413         if (avctx->extradata_size > 0 && avctx->extradata) {
414             ret = ff_h264_decode_extradata(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
415                                            &h->ps, &h->is_avc, &h->nal_length_size,
416                                            avctx->err_recognition, avctx);
417            if (ret < 0) {
418                int explode = avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE;
419                av_log(avctx, explode ? AV_LOG_ERROR: AV_LOG_WARNING,
420                       "Error decoding the extradata\n");
421                if (explode) {
422                    return ret;
423                }
424                ret = 0;
425            }
426         }
427     }
428
429     if (h->ps.sps && h->ps.sps->bitstream_restriction_flag &&
430         h->avctx->has_b_frames < h->ps.sps->num_reorder_frames) {
431         h->avctx->has_b_frames = h->ps.sps->num_reorder_frames;
432     }
433
434     ff_h264_flush_change(h);
435
436     if (h->enable_er < 0 && (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE))
437         h->enable_er = 0;
438
439     if (h->enable_er && (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE)) {
440         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
441                "Error resilience with slice threads is enabled. It is unsafe and unsupported and may crash. "
442                "Use it at your own risk\n");
443     }
444
445     return 0;
446 }
447
448 /**
449  * instantaneous decoder refresh.
450  */
451 static void idr(H264Context *h)
452 {
453     int i;
454     ff_h264_remove_all_refs(h);
455     h->poc.prev_frame_num        =
456     h->poc.prev_frame_num_offset = 0;
457     h->poc.prev_poc_msb          = 1<<16;
458     h->poc.prev_poc_lsb          = -1;
459     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
460         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
461 }
462
463 /* forget old pics after a seek */
464 void ff_h264_flush_change(H264Context *h)
465 {
466     int i, j;
467
468     h->next_outputed_poc = INT_MIN;
469     h->prev_interlaced_frame = 1;
470     idr(h);
471
472     h->poc.prev_frame_num = -1;
473     if (h->cur_pic_ptr) {
474         h->cur_pic_ptr->reference = 0;
475         for (j=i=0; h->delayed_pic[i]; i++)
476             if (h->delayed_pic[i] != h->cur_pic_ptr)
477                 h->delayed_pic[j++] = h->delayed_pic[i];
478         h->delayed_pic[j] = NULL;
479     }
480     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
481
482     h->first_field = 0;
483     h->recovery_frame = -1;
484     h->frame_recovered = 0;
485     h->current_slice = 0;
486     h->mmco_reset = 1;
487 }
488
489 static void h264_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
490 {
491     H264Context *h = avctx->priv_data;
492     int i;
493
494     memset(h->delayed_pic, 0, sizeof(h->delayed_pic));
495
496     ff_h264_flush_change(h);
497     ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
498
499     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++)
500         ff_h264_unref_picture(h, &h->DPB[i]);
501     h->cur_pic_ptr = NULL;
502     ff_h264_unref_picture(h, &h->cur_pic);
503
504     h->mb_y = 0;
505
506     ff_h264_free_tables(h);
507     h->context_initialized = 0;
508 }
509
510 static int get_last_needed_nal(H264Context *h)
511 {
512     int nals_needed = 0;
513     int first_slice = 0;
514     int i, ret;
515
516     for (i = 0; i < h->pkt.nb_nals; i++) {
517         H2645NAL *nal = &h->pkt.nals[i];
518         GetBitContext gb;
519
520         /* packets can sometimes contain multiple PPS/SPS,
521          * e.g. two PAFF field pictures in one packet, or a demuxer
522          * which splits NALs strangely if so, when frame threading we
523          * can't start the next thread until we've read all of them */
524         switch (nal->type) {
525         case H264_NAL_SPS:
526         case H264_NAL_PPS:
527             nals_needed = i;
528             break;
529         case H264_NAL_DPA:
530         case H264_NAL_IDR_SLICE:
531         case H264_NAL_SLICE:
532             ret = init_get_bits8(&gb, nal->data + 1, nal->size - 1);
533             if (ret < 0) {
534                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid zero-sized VCL NAL unit\n");
535                 if (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
536                     return ret;
537
538                 break;
539             }
540             if (!get_ue_golomb_long(&gb) ||  // first_mb_in_slice
541                 !first_slice ||
542                 first_slice != nal->type)
543                 nals_needed = i;
544             if (!first_slice)
545                 first_slice = nal->type;
546         }
547     }
548
549     return nals_needed;
550 }
551
552 static void debug_green_metadata(const H264SEIGreenMetaData *gm, void *logctx)
553 {
554     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Green Metadata Info SEI message\n");
555     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_type: %d\n", gm->green_metadata_type);
556
557     if (gm->green_metadata_type == 0) {
558         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_period_type: %d\n", gm->period_type);
559
560         if (gm->period_type == 2)
561             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_num_seconds: %d\n", gm->num_seconds);
562         else if (gm->period_type == 3)
563             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_num_pictures: %d\n", gm->num_pictures);
564
565         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  SEI GREEN Complexity Metrics: %f %f %f %f\n",
566                (float)gm->percent_non_zero_macroblocks/255,
567                (float)gm->percent_intra_coded_macroblocks/255,
568                (float)gm->percent_six_tap_filtering/255,
569                (float)gm->percent_alpha_point_deblocking_instance/255);
570
571     } else if (gm->green_metadata_type == 1) {
572         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  xsd_metric_type: %d\n", gm->xsd_metric_type);
573
574         if (gm->xsd_metric_type == 0)
575             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  xsd_metric_value: %f\n",
576                    (float)gm->xsd_metric_value/100);
577     }
578 }
579
580 static int decode_nal_units(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size)
581 {
582     AVCodecContext *const avctx = h->avctx;
583     int nals_needed = 0; ///< number of NALs that need decoding before the next frame thread starts
584     int idr_cleared=0;
585     int i, ret = 0;
586
587     h->has_slice = 0;
588     h->nal_unit_type= 0;
589
590     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS)) {
591         h->current_slice = 0;
592         if (!h->first_field) {
593             h->cur_pic_ptr = NULL;
594             ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
595         }
596     }
597
598     if (h->nal_length_size == 4) {
599         if (buf_size > 8 && AV_RB32(buf) == 1 && AV_RB32(buf+5) > (unsigned)buf_size) {
600             h->is_avc = 0;
601         }else if(buf_size > 3 && AV_RB32(buf) > 1 && AV_RB32(buf) <= (unsigned)buf_size)
602             h->is_avc = 1;
603     }
604
605     ret = ff_h2645_packet_split(&h->pkt, buf, buf_size, avctx, h->is_avc, h->nal_length_size,
606                                 avctx->codec_id, 0, 0);
607     if (ret < 0) {
608         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
609                "Error splitting the input into NAL units.\n");
610         return ret;
611     }
612
613     if (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)
614         nals_needed = get_last_needed_nal(h);
615     if (nals_needed < 0)
616         return nals_needed;
617
618     for (i = 0; i < h->pkt.nb_nals; i++) {
619         H2645NAL *nal = &h->pkt.nals[i];
620         int max_slice_ctx, err;
621
622         if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONREF &&
623             nal->ref_idc == 0 && nal->type != H264_NAL_SEI)
624             continue;
625
626         // FIXME these should stop being context-global variables
627         h->nal_ref_idc   = nal->ref_idc;
628         h->nal_unit_type = nal->type;
629
630         err = 0;
631         switch (nal->type) {
632         case H264_NAL_IDR_SLICE:
633             if ((nal->data[1] & 0xFC) == 0x98) {
634                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid inter IDR frame\n");
635                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
636                 ret = -1;
637                 goto end;
638             }
639             if(!idr_cleared) {
640                 idr(h); // FIXME ensure we don't lose some frames if there is reordering
641             }
642             idr_cleared = 1;
643             h->has_recovery_point = 1;
644         case H264_NAL_SLICE:
645             h->has_slice = 1;
646
647             if ((err = ff_h264_queue_decode_slice(h, nal))) {
648                 H264SliceContext *sl = h->slice_ctx + h->nb_slice_ctx_queued;
649                 sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
650                 break;
651             }
652
653             if (h->current_slice == 1) {
654                 if (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME &&
655                     i >= nals_needed && !h->setup_finished && h->cur_pic_ptr) {
656                     ff_thread_finish_setup(avctx);
657                     h->setup_finished = 1;
658                 }
659
660                 if (h->avctx->hwaccel &&
661                     (ret = h->avctx->hwaccel->start_frame(h->avctx, buf, buf_size)) < 0)
662                     goto end;
663             }
664
665             max_slice_ctx = avctx->hwaccel ? 1 : h->nb_slice_ctx;
666             if (h->nb_slice_ctx_queued == max_slice_ctx) {
667                 if (h->avctx->hwaccel) {
668                     ret = avctx->hwaccel->decode_slice(avctx, nal->raw_data, nal->raw_size);
669                     h->nb_slice_ctx_queued = 0;
670                 } else
671                     ret = ff_h264_execute_decode_slices(h);
672                 if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
673                     goto end;
674             }
675             break;
676         case H264_NAL_DPA:
677         case H264_NAL_DPB:
678         case H264_NAL_DPC:
679             avpriv_request_sample(avctx, "data partitioning");
680             break;
681         case H264_NAL_SEI:
682             ret = ff_h264_sei_decode(&h->sei, &nal->gb, &h->ps, avctx);
683             h->has_recovery_point = h->has_recovery_point || h->sei.recovery_point.recovery_frame_cnt != -1;
684             if (avctx->debug & FF_DEBUG_GREEN_MD)
685                 debug_green_metadata(&h->sei.green_metadata, h->avctx);
686             if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
687                 goto end;
688             break;
689         case H264_NAL_SPS: {
690             GetBitContext tmp_gb = nal->gb;
691             if (avctx->hwaccel && avctx->hwaccel->decode_params) {
692                 ret = avctx->hwaccel->decode_params(avctx,
693                                                     nal->type,
694                                                     nal->raw_data,
695                                                     nal->raw_size);
696                 if (ret < 0)
697                     goto end;
698             }
699             if (ff_h264_decode_seq_parameter_set(&tmp_gb, avctx, &h->ps, 0) >= 0)
700                 break;
701             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG,
702                    "SPS decoding failure, trying again with the complete NAL\n");
703             init_get_bits8(&tmp_gb, nal->raw_data + 1, nal->raw_size - 1);
704             if (ff_h264_decode_seq_parameter_set(&tmp_gb, avctx, &h->ps, 0) >= 0)
705                 break;
706             ff_h264_decode_seq_parameter_set(&nal->gb, avctx, &h->ps, 1);
707             break;
708         }
709         case H264_NAL_PPS:
710             if (avctx->hwaccel && avctx->hwaccel->decode_params) {
711                 ret = avctx->hwaccel->decode_params(avctx,
712                                                     nal->type,
713                                                     nal->raw_data,
714                                                     nal->raw_size);
715                 if (ret < 0)
716                     goto end;
717             }
718             ret = ff_h264_decode_picture_parameter_set(&nal->gb, avctx, &h->ps,
719                                                        nal->size_bits);
720             if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
721                 goto end;
722             break;
723         case H264_NAL_AUD:
724         case H264_NAL_END_SEQUENCE:
725         case H264_NAL_END_STREAM:
726         case H264_NAL_FILLER_DATA:
727         case H264_NAL_SPS_EXT:
728         case H264_NAL_AUXILIARY_SLICE:
729             break;
730         default:
731             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Unknown NAL code: %d (%d bits)\n",
732                    nal->type, nal->size_bits);
733         }
734
735         if (err < 0) {
736             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "decode_slice_header error\n");
737         }
738     }
739
740     ret = ff_h264_execute_decode_slices(h);
741     if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
742         goto end;
743
744     // set decode_error_flags to allow users to detect concealed decoding errors
745     if ((ret < 0 || h->slice_ctx->er.error_occurred) && h->cur_pic_ptr) {
746         h->cur_pic_ptr->f->decode_error_flags |= FF_DECODE_ERROR_DECODE_SLICES;
747     }
748
749     ret = 0;
750 end:
751
752 #if CONFIG_ERROR_RESILIENCE
753     /*
754      * FIXME: Error handling code does not seem to support interlaced
755      * when slices span multiple rows
756      * The ff_er_add_slice calls don't work right for bottom
757      * fields; they cause massive erroneous error concealing
758      * Error marking covers both fields (top and bottom).
759      * This causes a mismatched s->error_count
760      * and a bad error table. Further, the error count goes to
761      * INT_MAX when called for bottom field, because mb_y is
762      * past end by one (callers fault) and resync_mb_y != 0
763      * causes problems for the first MB line, too.
764      */
765     if (!FIELD_PICTURE(h) && h->current_slice && h->enable_er) {
766
767         H264SliceContext *sl = h->slice_ctx;
768         int use_last_pic = h->last_pic_for_ec.f->buf[0] && !sl->ref_count[0];
769
770         ff_h264_set_erpic(&sl->er.cur_pic, h->cur_pic_ptr);
771
772         if (use_last_pic) {
773             ff_h264_set_erpic(&sl->er.last_pic, &h->last_pic_for_ec);
774             sl->ref_list[0][0].parent = &h->last_pic_for_ec;
775             memcpy(sl->ref_list[0][0].data, h->last_pic_for_ec.f->data, sizeof(sl->ref_list[0][0].data));
776             memcpy(sl->ref_list[0][0].linesize, h->last_pic_for_ec.f->linesize, sizeof(sl->ref_list[0][0].linesize));
777             sl->ref_list[0][0].reference = h->last_pic_for_ec.reference;
778         } else if (sl->ref_count[0]) {
779             ff_h264_set_erpic(&sl->er.last_pic, sl->ref_list[0][0].parent);
780         } else
781             ff_h264_set_erpic(&sl->er.last_pic, NULL);
782
783         if (sl->ref_count[1])
784             ff_h264_set_erpic(&sl->er.next_pic, sl->ref_list[1][0].parent);
785
786         sl->er.ref_count = sl->ref_count[0];
787
788         ff_er_frame_end(&sl->er);
789         if (use_last_pic)
790             memset(&sl->ref_list[0][0], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0]));
791     }
792 #endif /* CONFIG_ERROR_RESILIENCE */
793     /* clean up */
794     if (h->cur_pic_ptr && !h->droppable && h->has_slice) {
795         ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
796                                   h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
797     }
798
799     return (ret < 0) ? ret : buf_size;
800 }
801
802 /**
803  * Return the number of bytes consumed for building the current frame.
804  */
805 static int get_consumed_bytes(int pos, int buf_size)
806 {
807     if (pos == 0)
808         pos = 1;        // avoid infinite loops (I doubt that is needed but...)
809     if (pos + 10 > buf_size)
810         pos = buf_size; // oops ;)
811
812     return pos;
813 }
814
815 static int h264_export_enc_params(AVFrame *f, H264Picture *p)
816 {
817     AVVideoEncParams *par;
818     unsigned int nb_mb = p->mb_height * p->mb_width;
819     unsigned int x, y;
820
821     par = av_video_enc_params_create_side_data(f, AV_VIDEO_ENC_PARAMS_H264, nb_mb);
822     if (!par)
823         return AVERROR(ENOMEM);
824
825     par->qp = p->pps->init_qp;
826
827     par->delta_qp[1][0] = p->pps->chroma_qp_index_offset[0];
828     par->delta_qp[1][1] = p->pps->chroma_qp_index_offset[0];
829     par->delta_qp[2][0] = p->pps->chroma_qp_index_offset[1];
830     par->delta_qp[2][1] = p->pps->chroma_qp_index_offset[1];
831
832     for (y = 0; y < p->mb_height; y++)
833         for (x = 0; x < p->mb_width; x++) {
834             const unsigned int block_idx = y * p->mb_width + x;
835             const unsigned int     mb_xy = y * p->mb_stride + x;
836             AVVideoBlockParams *b = av_video_enc_params_block(par, block_idx);
837
838             b->src_x = x * 16;
839             b->src_y = y * 16;
840             b->w     = 16;
841             b->h     = 16;
842
843             b->delta_qp = p->qscale_table[mb_xy] - par->qp;
844         }
845
846     return 0;
847 }
848
849 static int output_frame(H264Context *h, AVFrame *dst, H264Picture *srcp)
850 {
851     AVFrame *src = srcp->f;
852     int ret;
853
854     ret = av_frame_ref(dst, src);
855     if (ret < 0)
856         return ret;
857
858     av_dict_set(&dst->metadata, "stereo_mode", ff_h264_sei_stereo_mode(&h->sei.frame_packing), 0);
859
860     if (srcp->sei_recovery_frame_cnt == 0)
861         dst->key_frame = 1;
862
863     if (h->avctx->export_side_data & AV_CODEC_EXPORT_DATA_VIDEO_ENC_PARAMS) {
864         ret = h264_export_enc_params(dst, srcp);
865         if (ret < 0)
866             goto fail;
867     }
868
869     return 0;
870 fail:
871     av_frame_unref(dst);
872     return ret;
873 }
874
875 static int is_extra(const uint8_t *buf, int buf_size)
876 {
877     int cnt= buf[5]&0x1f;
878     const uint8_t *p= buf+6;
879     if (!cnt)
880         return 0;
881     while(cnt--){
882         int nalsize= AV_RB16(p) + 2;
883         if(nalsize > buf_size - (p-buf) || (p[2] & 0x9F) != 7)
884             return 0;
885         p += nalsize;
886     }
887     cnt = *(p++);
888     if(!cnt)
889         return 0;
890     while(cnt--){
891         int nalsize= AV_RB16(p) + 2;
892         if(nalsize > buf_size - (p-buf) || (p[2] & 0x9F) != 8)
893             return 0;
894         p += nalsize;
895     }
896     return 1;
897 }
898
899 static int finalize_frame(H264Context *h, AVFrame *dst, H264Picture *out, int *got_frame)
900 {
901     int ret;
902
903     if (((h->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_OUTPUT_CORRUPT) ||
904          (h->avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_SHOW_ALL) ||
905          out->recovered)) {
906
907         if (!h->avctx->hwaccel &&
908             (out->field_poc[0] == INT_MAX ||
909              out->field_poc[1] == INT_MAX)
910            ) {
911             int p;
912             AVFrame *f = out->f;
913             int field = out->field_poc[0] == INT_MAX;
914             uint8_t *dst_data[4];
915             int linesizes[4];
916             const uint8_t *src_data[4];
917
918             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Duplicating field %d to fill missing\n", field);
919
920             for (p = 0; p<4; p++) {
921                 dst_data[p] = f->data[p] + (field^1)*f->linesize[p];
922                 src_data[p] = f->data[p] +  field   *f->linesize[p];
923                 linesizes[p] = 2*f->linesize[p];
924             }
925
926             av_image_copy(dst_data, linesizes, src_data, linesizes,
927                           f->format, f->width, f->height>>1);
928         }
929
930         ret = output_frame(h, dst, out);
931         if (ret < 0)
932             return ret;
933
934         *got_frame = 1;
935
936         if (CONFIG_MPEGVIDEO) {
937             ff_print_debug_info2(h->avctx, dst, NULL,
938                                  out->mb_type,
939                                  out->qscale_table,
940                                  out->motion_val,
941                                  NULL,
942                                  h->mb_width, h->mb_height, h->mb_stride, 1);
943         }
944     }
945
946     return 0;
947 }
948
949 static int send_next_delayed_frame(H264Context *h, AVFrame *dst_frame,
950                                    int *got_frame, int buf_index)
951 {
952     int ret, i, out_idx;
953     H264Picture *out = h->delayed_pic[0];
954
955     h->cur_pic_ptr = NULL;
956     h->first_field = 0;
957
958     out_idx = 0;
959     for (i = 1;
960          h->delayed_pic[i] &&
961          !h->delayed_pic[i]->f->key_frame &&
962          !h->delayed_pic[i]->mmco_reset;
963          i++)
964         if (h->delayed_pic[i]->poc < out->poc) {
965             out     = h->delayed_pic[i];
966             out_idx = i;
967         }
968
969     for (i = out_idx; h->delayed_pic[i]; i++)
970         h->delayed_pic[i] = h->delayed_pic[i + 1];
971
972     if (out) {
973         out->reference &= ~DELAYED_PIC_REF;
974         ret = finalize_frame(h, dst_frame, out, got_frame);
975         if (ret < 0)
976             return ret;
977     }
978
979     return buf_index;
980 }
981
982 static int h264_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
983                              int *got_frame, AVPacket *avpkt)
984 {
985     const uint8_t *buf = avpkt->data;
986     int buf_size       = avpkt->size;
987     H264Context *h     = avctx->priv_data;
988     AVFrame *pict      = data;
989     int buf_index;
990     int ret;
991
992     h->flags = avctx->flags;
993     h->setup_finished = 0;
994     h->nb_slice_ctx_queued = 0;
995
996     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
997
998     /* end of stream, output what is still in the buffers */
999     if (buf_size == 0)
1000         return send_next_delayed_frame(h, pict, got_frame, 0);
1001
1002     if (h->is_avc && av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA, NULL)) {
1003         int side_size;
1004         uint8_t *side = av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA, &side_size);
1005         if (is_extra(side, side_size))
1006             ff_h264_decode_extradata(side, side_size,
1007                                      &h->ps, &h->is_avc, &h->nal_length_size,
1008                                      avctx->err_recognition, avctx);
1009     }
1010     if (h->is_avc && buf_size >= 9 && buf[0]==1 && buf[2]==0 && (buf[4]&0xFC)==0xFC) {
1011         if (is_extra(buf, buf_size))
1012             return ff_h264_decode_extradata(buf, buf_size,
1013                                             &h->ps, &h->is_avc, &h->nal_length_size,
1014                                             avctx->err_recognition, avctx);
1015     }
1016
1017     buf_index = decode_nal_units(h, buf, buf_size);
1018     if (buf_index < 0)
1019         return AVERROR_INVALIDDATA;
1020
1021     if (!h->cur_pic_ptr && h->nal_unit_type == H264_NAL_END_SEQUENCE) {
1022         av_assert0(buf_index <= buf_size);
1023         return send_next_delayed_frame(h, pict, got_frame, buf_index);
1024     }
1025
1026     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS) && (!h->cur_pic_ptr || !h->has_slice)) {
1027         if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONREF ||
1028             buf_size >= 4 && !memcmp("Q264", buf, 4))
1029             return buf_size;
1030         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no frame!\n");
1031         return AVERROR_INVALIDDATA;
1032     }
1033
1034     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS) ||
1035         (h->mb_y >= h->mb_height && h->mb_height)) {
1036         if ((ret = ff_h264_field_end(h, &h->slice_ctx[0], 0)) < 0)
1037             return ret;
1038
1039         /* Wait for second field. */
1040         if (h->next_output_pic) {
1041             ret = finalize_frame(h, pict, h->next_output_pic, got_frame);
1042             if (ret < 0)
1043                 return ret;
1044         }
1045     }
1046
1047     av_assert0(pict->buf[0] || !*got_frame);
1048
1049     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
1050
1051     return get_consumed_bytes(buf_index, buf_size);
1052 }
1053
1054 #define OFFSET(x) offsetof(H264Context, x)
1055 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
1056 static const AVOption h264_options[] = {
1057     { "is_avc", "is avc", OFFSET(is_avc), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = 0}, 0, 1, 0 },
1058     { "nal_length_size", "nal_length_size", OFFSET(nal_length_size), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 4, 0 },
1059     { "enable_er", "Enable error resilience on damaged frames (unsafe)", OFFSET(enable_er), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = -1 }, -1, 1, VD },
1060     { "x264_build", "Assume this x264 version if no x264 version found in any SEI", OFFSET(x264_build), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, INT_MAX, VD },
1061     { NULL },
1062 };
1063
1064 static const AVClass h264_class = {
1065     .class_name = "H264 Decoder",
1066     .item_name  = av_default_item_name,
1067     .option     = h264_options,
1068     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1069 };
1070
1071 AVCodec ff_h264_decoder = {
1072     .name                  = "h264",
1073     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
1074     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1075     .id                    = AV_CODEC_ID_H264,
1076     .priv_data_size        = sizeof(H264Context),
1077     .init                  = h264_decode_init,
1078     .close                 = h264_decode_end,
1079     .decode                = h264_decode_frame,
1080     .capabilities          = /*AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |*/ AV_CODEC_CAP_DR1 |
1081                              AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS |
1082                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
1083     .hw_configs            = (const AVCodecHWConfigInternal*[]) {
1084 #if CONFIG_H264_DXVA2_HWACCEL
1085                                HWACCEL_DXVA2(h264),
1086 #endif
1087 #if CONFIG_H264_D3D11VA_HWACCEL
1088                                HWACCEL_D3D11VA(h264),
1089 #endif
1090 #if CONFIG_H264_D3D11VA2_HWACCEL
1091                                HWACCEL_D3D11VA2(h264),
1092 #endif
1093 #if CONFIG_H264_NVDEC_HWACCEL
1094                                HWACCEL_NVDEC(h264),
1095 #endif
1096 #if CONFIG_H264_VAAPI_HWACCEL
1097                                HWACCEL_VAAPI(h264),
1098 #endif
1099 #if CONFIG_H264_VDPAU_HWACCEL
1100                                HWACCEL_VDPAU(h264),
1101 #endif
1102 #if CONFIG_H264_VIDEOTOOLBOX_HWACCEL
1103                                HWACCEL_VIDEOTOOLBOX(h264),
1104 #endif
1105                                NULL
1106                            },
1107     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_EXPORTS_CROPPING |
1108                              FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1109     .flush                 = h264_decode_flush,
1110     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(ff_h264_update_thread_context),
1111     .profiles              = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_h264_profiles),
1112     .priv_class            = &h264_class,
1113 };