]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264dec.c
avcodec/h264dec: cosmetics
[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 if (CONFIG_ERROR_RESILIENCE) {
257
258         /* init ER */
259         er->avctx          = h->avctx;
260         er->decode_mb      = h264_er_decode_mb;
261         er->opaque         = h;
262         er->quarter_sample = 1;
263
264         er->mb_num      = h->mb_num;
265         er->mb_width    = h->mb_width;
266         er->mb_height   = h->mb_height;
267         er->mb_stride   = h->mb_stride;
268         er->b8_stride   = h->mb_width * 2 + 1;
269
270         // error resilience code looks cleaner with this
271         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->mb_index2xy,
272                           (h->mb_num + 1) * sizeof(int), fail);
273
274         for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
275             for (x = 0; x < h->mb_width; x++)
276                 er->mb_index2xy[x + y * h->mb_width] = x + y * h->mb_stride;
277
278         er->mb_index2xy[h->mb_height * h->mb_width] = (h->mb_height - 1) *
279                                                       h->mb_stride + h->mb_width;
280
281         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->error_status_table,
282                           mb_array_size * sizeof(uint8_t), fail);
283
284         FF_ALLOC_OR_GOTO(h->avctx, er->er_temp_buffer,
285                          h->mb_height * h->mb_stride * (4*sizeof(int) + 1), fail);
286
287         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, sl->dc_val_base,
288                           yc_size * sizeof(int16_t), fail);
289         er->dc_val[0] = sl->dc_val_base + h->mb_width * 2 + 2;
290         er->dc_val[1] = sl->dc_val_base + y_size + h->mb_stride + 1;
291         er->dc_val[2] = er->dc_val[1] + c_size;
292         for (i = 0; i < yc_size; i++)
293             sl->dc_val_base[i] = 1024;
294     }
295
296     return 0;
297
298 fail:
299     return AVERROR(ENOMEM); // ff_h264_free_tables will clean up for us
300 }
301
302 static int h264_init_context(AVCodecContext *avctx, H264Context *h)
303 {
304     int i;
305
306     h->avctx                 = avctx;
307     h->cur_chroma_format_idc = -1;
308
309     h->width_from_caller     = avctx->width;
310     h->height_from_caller    = avctx->height;
311
312     h->workaround_bugs       = avctx->workaround_bugs;
313     h->flags                 = avctx->flags;
314     h->poc.prev_poc_msb      = 1 << 16;
315     h->recovery_frame        = -1;
316     h->frame_recovered       = 0;
317     h->poc.prev_frame_num    = -1;
318     h->sei.frame_packing.arrangement_cancel_flag = -1;
319     h->sei.unregistered.x264_build = -1;
320
321     h->next_outputed_poc = INT_MIN;
322     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
323         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
324
325     ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
326
327     h->nb_slice_ctx = (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE) ? avctx->thread_count : 1;
328     h->slice_ctx = av_mallocz_array(h->nb_slice_ctx, sizeof(*h->slice_ctx));
329     if (!h->slice_ctx) {
330         h->nb_slice_ctx = 0;
331         return AVERROR(ENOMEM);
332     }
333
334     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
335         h->DPB[i].f = av_frame_alloc();
336         if (!h->DPB[i].f)
337             return AVERROR(ENOMEM);
338     }
339
340     h->cur_pic.f = av_frame_alloc();
341     if (!h->cur_pic.f)
342         return AVERROR(ENOMEM);
343
344     h->last_pic_for_ec.f = av_frame_alloc();
345     if (!h->last_pic_for_ec.f)
346         return AVERROR(ENOMEM);
347
348     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++)
349         h->slice_ctx[i].h264 = h;
350
351     return 0;
352 }
353
354 static av_cold int h264_decode_end(AVCodecContext *avctx)
355 {
356     H264Context *h = avctx->priv_data;
357     int i;
358
359     ff_h264_remove_all_refs(h);
360     ff_h264_free_tables(h);
361
362     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
363         ff_h264_unref_picture(h, &h->DPB[i]);
364         av_frame_free(&h->DPB[i].f);
365     }
366     memset(h->delayed_pic, 0, sizeof(h->delayed_pic));
367
368     h->cur_pic_ptr = NULL;
369
370     av_freep(&h->slice_ctx);
371     h->nb_slice_ctx = 0;
372
373     ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
374     ff_h264_ps_uninit(&h->ps);
375
376     ff_h2645_packet_uninit(&h->pkt);
377
378     ff_h264_unref_picture(h, &h->cur_pic);
379     av_frame_free(&h->cur_pic.f);
380     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
381     av_frame_free(&h->last_pic_for_ec.f);
382
383     return 0;
384 }
385
386 static AVOnce h264_vlc_init = AV_ONCE_INIT;
387
388 static av_cold int h264_decode_init(AVCodecContext *avctx)
389 {
390     H264Context *h = avctx->priv_data;
391     int ret;
392
393     ret = h264_init_context(avctx, h);
394     if (ret < 0)
395         return ret;
396
397     ret = ff_thread_once(&h264_vlc_init, ff_h264_decode_init_vlc);
398     if (ret != 0) {
399         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pthread_once has failed.");
400         return AVERROR_UNKNOWN;
401     }
402
403     if (avctx->ticks_per_frame == 1) {
404         if(h->avctx->time_base.den < INT_MAX/2) {
405             h->avctx->time_base.den *= 2;
406         } else
407             h->avctx->time_base.num /= 2;
408     }
409     avctx->ticks_per_frame = 2;
410
411     if (!avctx->internal->is_copy) {
412         if (avctx->extradata_size > 0 && avctx->extradata) {
413             ret = ff_h264_decode_extradata(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
414                                            &h->ps, &h->is_avc, &h->nal_length_size,
415                                            avctx->err_recognition, avctx);
416            if (ret < 0) {
417                int explode = avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE;
418                av_log(avctx, explode ? AV_LOG_ERROR: AV_LOG_WARNING,
419                       "Error decoding the extradata\n");
420                if (explode) {
421                    return ret;
422                }
423                ret = 0;
424            }
425         }
426     }
427
428     if (h->ps.sps && h->ps.sps->bitstream_restriction_flag &&
429         h->avctx->has_b_frames < h->ps.sps->num_reorder_frames) {
430         h->avctx->has_b_frames = h->ps.sps->num_reorder_frames;
431     }
432
433     ff_h264_flush_change(h);
434
435     if (h->enable_er < 0 && (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE))
436         h->enable_er = 0;
437
438     if (h->enable_er && (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE)) {
439         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
440                "Error resilience with slice threads is enabled. It is unsafe and unsupported and may crash. "
441                "Use it at your own risk\n");
442     }
443
444     return 0;
445 }
446
447 /**
448  * instantaneous decoder refresh.
449  */
450 static void idr(H264Context *h)
451 {
452     int i;
453     ff_h264_remove_all_refs(h);
454     h->poc.prev_frame_num        =
455     h->poc.prev_frame_num_offset = 0;
456     h->poc.prev_poc_msb          = 1<<16;
457     h->poc.prev_poc_lsb          = -1;
458     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
459         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
460 }
461
462 /* forget old pics after a seek */
463 void ff_h264_flush_change(H264Context *h)
464 {
465     int i, j;
466
467     h->next_outputed_poc = INT_MIN;
468     h->prev_interlaced_frame = 1;
469     idr(h);
470
471     h->poc.prev_frame_num = -1;
472     if (h->cur_pic_ptr) {
473         h->cur_pic_ptr->reference = 0;
474         for (j=i=0; h->delayed_pic[i]; i++)
475             if (h->delayed_pic[i] != h->cur_pic_ptr)
476                 h->delayed_pic[j++] = h->delayed_pic[i];
477         h->delayed_pic[j] = NULL;
478     }
479     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
480
481     h->first_field = 0;
482     h->recovery_frame = -1;
483     h->frame_recovered = 0;
484     h->current_slice = 0;
485     h->mmco_reset = 1;
486 }
487
488 static void h264_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
489 {
490     H264Context *h = avctx->priv_data;
491     int i;
492
493     memset(h->delayed_pic, 0, sizeof(h->delayed_pic));
494
495     ff_h264_flush_change(h);
496     ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
497
498     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++)
499         ff_h264_unref_picture(h, &h->DPB[i]);
500     h->cur_pic_ptr = NULL;
501     ff_h264_unref_picture(h, &h->cur_pic);
502
503     h->mb_y = 0;
504
505     ff_h264_free_tables(h);
506     h->context_initialized = 0;
507 }
508
509 static int get_last_needed_nal(H264Context *h)
510 {
511     int nals_needed = 0;
512     int first_slice = 0;
513     int i, ret;
514
515     for (i = 0; i < h->pkt.nb_nals; i++) {
516         H2645NAL *nal = &h->pkt.nals[i];
517         GetBitContext gb;
518
519         /* packets can sometimes contain multiple PPS/SPS,
520          * e.g. two PAFF field pictures in one packet, or a demuxer
521          * which splits NALs strangely if so, when frame threading we
522          * can't start the next thread until we've read all of them */
523         switch (nal->type) {
524         case H264_NAL_SPS:
525         case H264_NAL_PPS:
526             nals_needed = i;
527             break;
528         case H264_NAL_DPA:
529         case H264_NAL_IDR_SLICE:
530         case H264_NAL_SLICE:
531             ret = init_get_bits8(&gb, nal->data + 1, nal->size - 1);
532             if (ret < 0) {
533                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid zero-sized VCL NAL unit\n");
534                 if (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
535                     return ret;
536
537                 break;
538             }
539             if (!get_ue_golomb_long(&gb) ||  // first_mb_in_slice
540                 !first_slice ||
541                 first_slice != nal->type)
542                 nals_needed = i;
543             if (!first_slice)
544                 first_slice = nal->type;
545         }
546     }
547
548     return nals_needed;
549 }
550
551 static void debug_green_metadata(const H264SEIGreenMetaData *gm, void *logctx)
552 {
553     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Green Metadata Info SEI message\n");
554     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_type: %d\n", gm->green_metadata_type);
555
556     if (gm->green_metadata_type == 0) {
557         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_period_type: %d\n", gm->period_type);
558
559         if (gm->period_type == 2)
560             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_num_seconds: %d\n", gm->num_seconds);
561         else if (gm->period_type == 3)
562             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_num_pictures: %d\n", gm->num_pictures);
563
564         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  SEI GREEN Complexity Metrics: %f %f %f %f\n",
565                (float)gm->percent_non_zero_macroblocks/255,
566                (float)gm->percent_intra_coded_macroblocks/255,
567                (float)gm->percent_six_tap_filtering/255,
568                (float)gm->percent_alpha_point_deblocking_instance/255);
569
570     } else if (gm->green_metadata_type == 1) {
571         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  xsd_metric_type: %d\n", gm->xsd_metric_type);
572
573         if (gm->xsd_metric_type == 0)
574             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  xsd_metric_value: %f\n",
575                    (float)gm->xsd_metric_value/100);
576     }
577 }
578
579 static int decode_nal_units(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size)
580 {
581     AVCodecContext *const avctx = h->avctx;
582     int nals_needed = 0; ///< number of NALs that need decoding before the next frame thread starts
583     int idr_cleared=0;
584     int i, ret = 0;
585
586     h->has_slice = 0;
587     h->nal_unit_type= 0;
588
589     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS)) {
590         h->current_slice = 0;
591         if (!h->first_field) {
592             h->cur_pic_ptr = NULL;
593             ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
594         }
595     }
596
597     if (h->nal_length_size == 4) {
598         if (buf_size > 8 && AV_RB32(buf) == 1 && AV_RB32(buf+5) > (unsigned)buf_size) {
599             h->is_avc = 0;
600         }else if(buf_size > 3 && AV_RB32(buf) > 1 && AV_RB32(buf) <= (unsigned)buf_size)
601             h->is_avc = 1;
602     }
603
604     ret = ff_h2645_packet_split(&h->pkt, buf, buf_size, avctx, h->is_avc, h->nal_length_size,
605                                 avctx->codec_id, 0, 0);
606     if (ret < 0) {
607         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
608                "Error splitting the input into NAL units.\n");
609         return ret;
610     }
611
612     if (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)
613         nals_needed = get_last_needed_nal(h);
614     if (nals_needed < 0)
615         return nals_needed;
616
617     for (i = 0; i < h->pkt.nb_nals; i++) {
618         H2645NAL *nal = &h->pkt.nals[i];
619         int max_slice_ctx, err;
620
621         if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONREF &&
622             nal->ref_idc == 0 && nal->type != H264_NAL_SEI)
623             continue;
624
625         // FIXME these should stop being context-global variables
626         h->nal_ref_idc   = nal->ref_idc;
627         h->nal_unit_type = nal->type;
628
629         err = 0;
630         switch (nal->type) {
631         case H264_NAL_IDR_SLICE:
632             if ((nal->data[1] & 0xFC) == 0x98) {
633                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid inter IDR frame\n");
634                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
635                 ret = -1;
636                 goto end;
637             }
638             if(!idr_cleared) {
639                 idr(h); // FIXME ensure we don't lose some frames if there is reordering
640             }
641             idr_cleared = 1;
642             h->has_recovery_point = 1;
643         case H264_NAL_SLICE:
644             h->has_slice = 1;
645
646             if ((err = ff_h264_queue_decode_slice(h, nal))) {
647                 H264SliceContext *sl = h->slice_ctx + h->nb_slice_ctx_queued;
648                 sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
649                 break;
650             }
651
652             if (h->current_slice == 1) {
653                 if (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME &&
654                     i >= nals_needed && !h->setup_finished && h->cur_pic_ptr) {
655                     ff_thread_finish_setup(avctx);
656                     h->setup_finished = 1;
657                 }
658
659                 if (h->avctx->hwaccel &&
660                     (ret = h->avctx->hwaccel->start_frame(h->avctx, buf, buf_size)) < 0)
661                     goto end;
662             }
663
664             max_slice_ctx = avctx->hwaccel ? 1 : h->nb_slice_ctx;
665             if (h->nb_slice_ctx_queued == max_slice_ctx) {
666                 if (h->avctx->hwaccel) {
667                     ret = avctx->hwaccel->decode_slice(avctx, nal->raw_data, nal->raw_size);
668                     h->nb_slice_ctx_queued = 0;
669                 } else
670                     ret = ff_h264_execute_decode_slices(h);
671                 if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
672                     goto end;
673             }
674             break;
675         case H264_NAL_DPA:
676         case H264_NAL_DPB:
677         case H264_NAL_DPC:
678             avpriv_request_sample(avctx, "data partitioning");
679             break;
680         case H264_NAL_SEI:
681             ret = ff_h264_sei_decode(&h->sei, &nal->gb, &h->ps, avctx);
682             h->has_recovery_point = h->has_recovery_point || h->sei.recovery_point.recovery_frame_cnt != -1;
683             if (avctx->debug & FF_DEBUG_GREEN_MD)
684                 debug_green_metadata(&h->sei.green_metadata, h->avctx);
685             if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
686                 goto end;
687             break;
688         case H264_NAL_SPS: {
689             GetBitContext tmp_gb = nal->gb;
690             if (avctx->hwaccel && avctx->hwaccel->decode_params) {
691                 ret = avctx->hwaccel->decode_params(avctx,
692                                                     nal->type,
693                                                     nal->raw_data,
694                                                     nal->raw_size);
695                 if (ret < 0)
696                     goto end;
697             }
698             if (ff_h264_decode_seq_parameter_set(&tmp_gb, avctx, &h->ps, 0) >= 0)
699                 break;
700             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG,
701                    "SPS decoding failure, trying again with the complete NAL\n");
702             init_get_bits8(&tmp_gb, nal->raw_data + 1, nal->raw_size - 1);
703             if (ff_h264_decode_seq_parameter_set(&tmp_gb, avctx, &h->ps, 0) >= 0)
704                 break;
705             ff_h264_decode_seq_parameter_set(&nal->gb, avctx, &h->ps, 1);
706             break;
707         }
708         case H264_NAL_PPS:
709             if (avctx->hwaccel && avctx->hwaccel->decode_params) {
710                 ret = avctx->hwaccel->decode_params(avctx,
711                                                     nal->type,
712                                                     nal->raw_data,
713                                                     nal->raw_size);
714                 if (ret < 0)
715                     goto end;
716             }
717             ret = ff_h264_decode_picture_parameter_set(&nal->gb, avctx, &h->ps,
718                                                        nal->size_bits);
719             if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
720                 goto end;
721             break;
722         case H264_NAL_AUD:
723         case H264_NAL_END_SEQUENCE:
724         case H264_NAL_END_STREAM:
725         case H264_NAL_FILLER_DATA:
726         case H264_NAL_SPS_EXT:
727         case H264_NAL_AUXILIARY_SLICE:
728             break;
729         default:
730             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Unknown NAL code: %d (%d bits)\n",
731                    nal->type, nal->size_bits);
732         }
733
734         if (err < 0) {
735             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "decode_slice_header error\n");
736         }
737     }
738
739     ret = ff_h264_execute_decode_slices(h);
740     if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
741         goto end;
742
743     // set decode_error_flags to allow users to detect concealed decoding errors
744     if ((ret < 0 || h->slice_ctx->er.error_occurred) && h->cur_pic_ptr) {
745         h->cur_pic_ptr->f->decode_error_flags |= FF_DECODE_ERROR_DECODE_SLICES;
746     }
747
748     ret = 0;
749 end:
750
751 #if CONFIG_ERROR_RESILIENCE
752     /*
753      * FIXME: Error handling code does not seem to support interlaced
754      * when slices span multiple rows
755      * The ff_er_add_slice calls don't work right for bottom
756      * fields; they cause massive erroneous error concealing
757      * Error marking covers both fields (top and bottom).
758      * This causes a mismatched s->error_count
759      * and a bad error table. Further, the error count goes to
760      * INT_MAX when called for bottom field, because mb_y is
761      * past end by one (callers fault) and resync_mb_y != 0
762      * causes problems for the first MB line, too.
763      */
764     if (!FIELD_PICTURE(h) && h->current_slice && h->enable_er) {
765
766         H264SliceContext *sl = h->slice_ctx;
767         int use_last_pic = h->last_pic_for_ec.f->buf[0] && !sl->ref_count[0];
768
769         ff_h264_set_erpic(&sl->er.cur_pic, h->cur_pic_ptr);
770
771         if (use_last_pic) {
772             ff_h264_set_erpic(&sl->er.last_pic, &h->last_pic_for_ec);
773             sl->ref_list[0][0].parent = &h->last_pic_for_ec;
774             memcpy(sl->ref_list[0][0].data, h->last_pic_for_ec.f->data, sizeof(sl->ref_list[0][0].data));
775             memcpy(sl->ref_list[0][0].linesize, h->last_pic_for_ec.f->linesize, sizeof(sl->ref_list[0][0].linesize));
776             sl->ref_list[0][0].reference = h->last_pic_for_ec.reference;
777         } else if (sl->ref_count[0]) {
778             ff_h264_set_erpic(&sl->er.last_pic, sl->ref_list[0][0].parent);
779         } else
780             ff_h264_set_erpic(&sl->er.last_pic, NULL);
781
782         if (sl->ref_count[1])
783             ff_h264_set_erpic(&sl->er.next_pic, sl->ref_list[1][0].parent);
784
785         sl->er.ref_count = sl->ref_count[0];
786
787         ff_er_frame_end(&sl->er);
788         if (use_last_pic)
789             memset(&sl->ref_list[0][0], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0]));
790     }
791 #endif /* CONFIG_ERROR_RESILIENCE */
792     /* clean up */
793     if (h->cur_pic_ptr && !h->droppable && h->has_slice) {
794         ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
795                                   h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
796     }
797
798     return (ret < 0) ? ret : buf_size;
799 }
800
801 /**
802  * Return the number of bytes consumed for building the current frame.
803  */
804 static int get_consumed_bytes(int pos, int buf_size)
805 {
806     if (pos == 0)
807         pos = 1;        // avoid infinite loops (I doubt that is needed but...)
808     if (pos + 10 > buf_size)
809         pos = buf_size; // oops ;)
810
811     return pos;
812 }
813
814 static int h264_export_enc_params(AVFrame *f, H264Picture *p)
815 {
816     AVVideoEncParams *par;
817     unsigned int nb_mb = p->mb_height * p->mb_width;
818     unsigned int x, y;
819
820     par = av_video_enc_params_create_side_data(f, AV_VIDEO_ENC_PARAMS_H264, nb_mb);
821     if (!par)
822         return AVERROR(ENOMEM);
823
824     par->qp = p->pps->init_qp;
825
826     par->delta_qp[1][0] = p->pps->chroma_qp_index_offset[0];
827     par->delta_qp[1][1] = p->pps->chroma_qp_index_offset[0];
828     par->delta_qp[2][0] = p->pps->chroma_qp_index_offset[1];
829     par->delta_qp[2][1] = p->pps->chroma_qp_index_offset[1];
830
831     for (y = 0; y < p->mb_height; y++)
832         for (x = 0; x < p->mb_width; x++) {
833             const unsigned int block_idx = y * p->mb_width + x;
834             const unsigned int     mb_xy = y * p->mb_stride + x;
835             AVVideoBlockParams *b = av_video_enc_params_block(par, block_idx);
836
837             b->src_x = x * 16;
838             b->src_y = y * 16;
839             b->w     = 16;
840             b->h     = 16;
841
842             b->delta_qp = p->qscale_table[mb_xy] - par->qp;
843         }
844
845     return 0;
846 }
847
848 static int output_frame(H264Context *h, AVFrame *dst, H264Picture *srcp)
849 {
850     AVFrame *src = srcp->f;
851     int ret;
852
853     ret = av_frame_ref(dst, src);
854     if (ret < 0)
855         return ret;
856
857     av_dict_set(&dst->metadata, "stereo_mode", ff_h264_sei_stereo_mode(&h->sei.frame_packing), 0);
858
859     if (srcp->sei_recovery_frame_cnt == 0)
860         dst->key_frame = 1;
861
862     if (h->avctx->export_side_data & AV_CODEC_EXPORT_DATA_VIDEO_ENC_PARAMS) {
863         ret = h264_export_enc_params(dst, srcp);
864         if (ret < 0)
865             goto fail;
866     }
867
868     return 0;
869 fail:
870     av_frame_unref(dst);
871     return ret;
872 }
873
874 static int is_extra(const uint8_t *buf, int buf_size)
875 {
876     int cnt= buf[5]&0x1f;
877     const uint8_t *p= buf+6;
878     if (!cnt)
879         return 0;
880     while(cnt--){
881         int nalsize= AV_RB16(p) + 2;
882         if(nalsize > buf_size - (p-buf) || (p[2] & 0x9F) != 7)
883             return 0;
884         p += nalsize;
885     }
886     cnt = *(p++);
887     if(!cnt)
888         return 0;
889     while(cnt--){
890         int nalsize= AV_RB16(p) + 2;
891         if(nalsize > buf_size - (p-buf) || (p[2] & 0x9F) != 8)
892             return 0;
893         p += nalsize;
894     }
895     return 1;
896 }
897
898 static int finalize_frame(H264Context *h, AVFrame *dst, H264Picture *out, int *got_frame)
899 {
900     int ret;
901
902     if (((h->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_OUTPUT_CORRUPT) ||
903          (h->avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_SHOW_ALL) ||
904          out->recovered)) {
905
906         if (!h->avctx->hwaccel &&
907             (out->field_poc[0] == INT_MAX ||
908              out->field_poc[1] == INT_MAX)
909            ) {
910             int p;
911             AVFrame *f = out->f;
912             int field = out->field_poc[0] == INT_MAX;
913             uint8_t *dst_data[4];
914             int linesizes[4];
915             const uint8_t *src_data[4];
916
917             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Duplicating field %d to fill missing\n", field);
918
919             for (p = 0; p<4; p++) {
920                 dst_data[p] = f->data[p] + (field^1)*f->linesize[p];
921                 src_data[p] = f->data[p] +  field   *f->linesize[p];
922                 linesizes[p] = 2*f->linesize[p];
923             }
924
925             av_image_copy(dst_data, linesizes, src_data, linesizes,
926                           f->format, f->width, f->height>>1);
927         }
928
929         ret = output_frame(h, dst, out);
930         if (ret < 0)
931             return ret;
932
933         *got_frame = 1;
934
935         if (CONFIG_MPEGVIDEO) {
936             ff_print_debug_info2(h->avctx, dst, NULL,
937                                  out->mb_type,
938                                  out->qscale_table,
939                                  out->motion_val,
940                                  NULL,
941                                  h->mb_width, h->mb_height, h->mb_stride, 1);
942         }
943     }
944
945     return 0;
946 }
947
948 static int send_next_delayed_frame(H264Context *h, AVFrame *dst_frame,
949                                    int *got_frame, int buf_index)
950 {
951     int ret, i, out_idx;
952     H264Picture *out = h->delayed_pic[0];
953
954     h->cur_pic_ptr = NULL;
955     h->first_field = 0;
956
957     out_idx = 0;
958     for (i = 1;
959          h->delayed_pic[i] &&
960          !h->delayed_pic[i]->f->key_frame &&
961          !h->delayed_pic[i]->mmco_reset;
962          i++)
963         if (h->delayed_pic[i]->poc < out->poc) {
964             out     = h->delayed_pic[i];
965             out_idx = i;
966         }
967
968     for (i = out_idx; h->delayed_pic[i]; i++)
969         h->delayed_pic[i] = h->delayed_pic[i + 1];
970
971     if (out) {
972         out->reference &= ~DELAYED_PIC_REF;
973         ret = finalize_frame(h, dst_frame, out, got_frame);
974         if (ret < 0)
975             return ret;
976     }
977
978     return buf_index;
979 }
980
981 static int h264_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
982                              int *got_frame, AVPacket *avpkt)
983 {
984     const uint8_t *buf = avpkt->data;
985     int buf_size       = avpkt->size;
986     H264Context *h     = avctx->priv_data;
987     AVFrame *pict      = data;
988     int buf_index;
989     int ret;
990
991     h->flags = avctx->flags;
992     h->setup_finished = 0;
993     h->nb_slice_ctx_queued = 0;
994
995     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
996
997     /* end of stream, output what is still in the buffers */
998     if (buf_size == 0)
999         return send_next_delayed_frame(h, pict, got_frame, 0);
1000
1001     if (h->is_avc && av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA, NULL)) {
1002         int side_size;
1003         uint8_t *side = av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA, &side_size);
1004         if (is_extra(side, side_size))
1005             ff_h264_decode_extradata(side, side_size,
1006                                      &h->ps, &h->is_avc, &h->nal_length_size,
1007                                      avctx->err_recognition, avctx);
1008     }
1009     if (h->is_avc && buf_size >= 9 && buf[0]==1 && buf[2]==0 && (buf[4]&0xFC)==0xFC) {
1010         if (is_extra(buf, buf_size))
1011             return ff_h264_decode_extradata(buf, buf_size,
1012                                             &h->ps, &h->is_avc, &h->nal_length_size,
1013                                             avctx->err_recognition, avctx);
1014     }
1015
1016     buf_index = decode_nal_units(h, buf, buf_size);
1017     if (buf_index < 0)
1018         return AVERROR_INVALIDDATA;
1019
1020     if (!h->cur_pic_ptr && h->nal_unit_type == H264_NAL_END_SEQUENCE) {
1021         av_assert0(buf_index <= buf_size);
1022         return send_next_delayed_frame(h, pict, got_frame, buf_index);
1023     }
1024
1025     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS) && (!h->cur_pic_ptr || !h->has_slice)) {
1026         if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONREF ||
1027             buf_size >= 4 && !memcmp("Q264", buf, 4))
1028             return buf_size;
1029         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no frame!\n");
1030         return AVERROR_INVALIDDATA;
1031     }
1032
1033     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS) ||
1034         (h->mb_y >= h->mb_height && h->mb_height)) {
1035         if ((ret = ff_h264_field_end(h, &h->slice_ctx[0], 0)) < 0)
1036             return ret;
1037
1038         /* Wait for second field. */
1039         if (h->next_output_pic) {
1040             ret = finalize_frame(h, pict, h->next_output_pic, got_frame);
1041             if (ret < 0)
1042                 return ret;
1043         }
1044     }
1045
1046     av_assert0(pict->buf[0] || !*got_frame);
1047
1048     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
1049
1050     return get_consumed_bytes(buf_index, buf_size);
1051 }
1052
1053 #define OFFSET(x) offsetof(H264Context, x)
1054 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
1055 static const AVOption h264_options[] = {
1056     { "is_avc", "is avc", OFFSET(is_avc), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = 0}, 0, 1, 0 },
1057     { "nal_length_size", "nal_length_size", OFFSET(nal_length_size), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 4, 0 },
1058     { "enable_er", "Enable error resilience on damaged frames (unsafe)", OFFSET(enable_er), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = -1 }, -1, 1, VD },
1059     { "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 },
1060     { NULL },
1061 };
1062
1063 static const AVClass h264_class = {
1064     .class_name = "H264 Decoder",
1065     .item_name  = av_default_item_name,
1066     .option     = h264_options,
1067     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1068 };
1069
1070 AVCodec ff_h264_decoder = {
1071     .name                  = "h264",
1072     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
1073     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1074     .id                    = AV_CODEC_ID_H264,
1075     .priv_data_size        = sizeof(H264Context),
1076     .init                  = h264_decode_init,
1077     .close                 = h264_decode_end,
1078     .decode                = h264_decode_frame,
1079     .capabilities          = /*AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |*/ AV_CODEC_CAP_DR1 |
1080                              AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS |
1081                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
1082     .hw_configs            = (const AVCodecHWConfigInternal*[]) {
1083 #if CONFIG_H264_DXVA2_HWACCEL
1084                                HWACCEL_DXVA2(h264),
1085 #endif
1086 #if CONFIG_H264_D3D11VA_HWACCEL
1087                                HWACCEL_D3D11VA(h264),
1088 #endif
1089 #if CONFIG_H264_D3D11VA2_HWACCEL
1090                                HWACCEL_D3D11VA2(h264),
1091 #endif
1092 #if CONFIG_H264_NVDEC_HWACCEL
1093                                HWACCEL_NVDEC(h264),
1094 #endif
1095 #if CONFIG_H264_VAAPI_HWACCEL
1096                                HWACCEL_VAAPI(h264),
1097 #endif
1098 #if CONFIG_H264_VDPAU_HWACCEL
1099                                HWACCEL_VDPAU(h264),
1100 #endif
1101 #if CONFIG_H264_VIDEOTOOLBOX_HWACCEL
1102                                HWACCEL_VIDEOTOOLBOX(h264),
1103 #endif
1104                                NULL
1105                            },
1106     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_EXPORTS_CROPPING |
1107                              FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1108     .flush                 = h264_decode_flush,
1109     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(ff_h264_update_thread_context),
1110     .profiles              = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_h264_profiles),
1111     .priv_class            = &h264_class,
1112 };