]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264dec.c
avcodec/h264dec: store count of the tables into const variable for long lines
[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     const int st_size = big_mb_num + h->mb_stride;
186     int x, y;
187
188     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(h->avctx, h->intra4x4_pred_mode,
189                       row_mb_num, 8 * sizeof(uint8_t), fail)
190     h->slice_ctx[0].intra4x4_pred_mode = h->intra4x4_pred_mode;
191
192     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->non_zero_count,
193                       big_mb_num * 48 * sizeof(uint8_t), fail)
194     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->slice_table_base,
195                       st_size * sizeof(*h->slice_table_base), fail)
196     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->cbp_table,
197                       big_mb_num * sizeof(uint16_t), fail)
198     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->chroma_pred_mode_table,
199                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
200     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(h->avctx, h->mvd_table[0],
201                       row_mb_num, 16 * sizeof(uint8_t), fail);
202     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(h->avctx, h->mvd_table[1],
203                       row_mb_num, 16 * sizeof(uint8_t), fail);
204     h->slice_ctx[0].mvd_table[0] = h->mvd_table[0];
205     h->slice_ctx[0].mvd_table[1] = h->mvd_table[1];
206
207     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->direct_table,
208                       4 * big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
209     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->list_counts,
210                       big_mb_num * sizeof(uint8_t), fail)
211
212     memset(h->slice_table_base, -1,
213            st_size * sizeof(*h->slice_table_base));
214     h->slice_table = h->slice_table_base + h->mb_stride * 2 + 1;
215
216     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mb2b_xy,
217                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
218     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, h->mb2br_xy,
219                       big_mb_num * sizeof(uint32_t), fail);
220     for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
221         for (x = 0; x < h->mb_width; x++) {
222             const int mb_xy = x + y * h->mb_stride;
223             const int b_xy  = 4 * x + 4 * y * h->b_stride;
224
225             h->mb2b_xy[mb_xy]  = b_xy;
226             h->mb2br_xy[mb_xy] = 8 * (FMO ? mb_xy : (mb_xy % (2 * h->mb_stride)));
227         }
228
229     return 0;
230
231 fail:
232     return AVERROR(ENOMEM);
233 }
234
235 /**
236  * Init context
237  * Allocate buffers which are not shared amongst multiple threads.
238  */
239 int ff_h264_slice_context_init(H264Context *h, H264SliceContext *sl)
240 {
241     ERContext *er = &sl->er;
242     int mb_array_size = h->mb_height * h->mb_stride;
243     int y_size  = (2 * h->mb_width + 1) * (2 * h->mb_height + 1);
244     int c_size  = h->mb_stride * (h->mb_height + 1);
245     int yc_size = y_size + 2   * c_size;
246     int x, y, i;
247
248     sl->ref_cache[0][scan8[5]  + 1] =
249     sl->ref_cache[0][scan8[7]  + 1] =
250     sl->ref_cache[0][scan8[13] + 1] =
251     sl->ref_cache[1][scan8[5]  + 1] =
252     sl->ref_cache[1][scan8[7]  + 1] =
253     sl->ref_cache[1][scan8[13] + 1] = PART_NOT_AVAILABLE;
254
255     if (sl != h->slice_ctx) {
256         memset(er, 0, sizeof(*er));
257     } else if (CONFIG_ERROR_RESILIENCE) {
258         const int er_size = h->mb_height * h->mb_stride * (4*sizeof(int) + 1);
259
260         /* init ER */
261         er->avctx          = h->avctx;
262         er->decode_mb      = h264_er_decode_mb;
263         er->opaque         = h;
264         er->quarter_sample = 1;
265
266         er->mb_num      = h->mb_num;
267         er->mb_width    = h->mb_width;
268         er->mb_height   = h->mb_height;
269         er->mb_stride   = h->mb_stride;
270         er->b8_stride   = h->mb_width * 2 + 1;
271
272         // error resilience code looks cleaner with this
273         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->mb_index2xy,
274                           (h->mb_num + 1) * sizeof(int), fail);
275
276         for (y = 0; y < h->mb_height; y++)
277             for (x = 0; x < h->mb_width; x++)
278                 er->mb_index2xy[x + y * h->mb_width] = x + y * h->mb_stride;
279
280         er->mb_index2xy[h->mb_height * h->mb_width] = (h->mb_height - 1) *
281                                                       h->mb_stride + h->mb_width;
282
283         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, er->error_status_table,
284                           mb_array_size * sizeof(uint8_t), fail);
285
286         FF_ALLOC_OR_GOTO(h->avctx, er->er_temp_buffer,
287                          er_size * sizeof(uint8_t), fail);
288
289         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(h->avctx, sl->dc_val_base,
290                           yc_size * sizeof(int16_t), fail);
291         er->dc_val[0] = sl->dc_val_base + h->mb_width * 2 + 2;
292         er->dc_val[1] = sl->dc_val_base + y_size + h->mb_stride + 1;
293         er->dc_val[2] = er->dc_val[1] + c_size;
294         for (i = 0; i < yc_size; i++)
295             sl->dc_val_base[i] = 1024;
296     }
297
298     return 0;
299
300 fail:
301     return AVERROR(ENOMEM); // ff_h264_free_tables will clean up for us
302 }
303
304 static int h264_init_context(AVCodecContext *avctx, H264Context *h)
305 {
306     int i;
307
308     h->avctx                 = avctx;
309     h->cur_chroma_format_idc = -1;
310
311     h->width_from_caller     = avctx->width;
312     h->height_from_caller    = avctx->height;
313
314     h->workaround_bugs       = avctx->workaround_bugs;
315     h->flags                 = avctx->flags;
316     h->poc.prev_poc_msb      = 1 << 16;
317     h->recovery_frame        = -1;
318     h->frame_recovered       = 0;
319     h->poc.prev_frame_num    = -1;
320     h->sei.frame_packing.arrangement_cancel_flag = -1;
321     h->sei.unregistered.x264_build = -1;
322
323     h->next_outputed_poc = INT_MIN;
324     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
325         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
326
327     ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
328
329     h->nb_slice_ctx = (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE) ? avctx->thread_count : 1;
330     h->slice_ctx = av_mallocz_array(h->nb_slice_ctx, sizeof(*h->slice_ctx));
331     if (!h->slice_ctx) {
332         h->nb_slice_ctx = 0;
333         return AVERROR(ENOMEM);
334     }
335
336     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
337         h->DPB[i].f = av_frame_alloc();
338         if (!h->DPB[i].f)
339             return AVERROR(ENOMEM);
340     }
341
342     h->cur_pic.f = av_frame_alloc();
343     if (!h->cur_pic.f)
344         return AVERROR(ENOMEM);
345
346     h->last_pic_for_ec.f = av_frame_alloc();
347     if (!h->last_pic_for_ec.f)
348         return AVERROR(ENOMEM);
349
350     for (i = 0; i < h->nb_slice_ctx; i++)
351         h->slice_ctx[i].h264 = h;
352
353     return 0;
354 }
355
356 static av_cold int h264_decode_end(AVCodecContext *avctx)
357 {
358     H264Context *h = avctx->priv_data;
359     int i;
360
361     ff_h264_remove_all_refs(h);
362     ff_h264_free_tables(h);
363
364     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++) {
365         ff_h264_unref_picture(h, &h->DPB[i]);
366         av_frame_free(&h->DPB[i].f);
367     }
368     memset(h->delayed_pic, 0, sizeof(h->delayed_pic));
369
370     h->cur_pic_ptr = NULL;
371
372     av_freep(&h->slice_ctx);
373     h->nb_slice_ctx = 0;
374
375     ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
376     ff_h264_ps_uninit(&h->ps);
377
378     ff_h2645_packet_uninit(&h->pkt);
379
380     ff_h264_unref_picture(h, &h->cur_pic);
381     av_frame_free(&h->cur_pic.f);
382     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
383     av_frame_free(&h->last_pic_for_ec.f);
384
385     return 0;
386 }
387
388 static AVOnce h264_vlc_init = AV_ONCE_INIT;
389
390 static av_cold int h264_decode_init(AVCodecContext *avctx)
391 {
392     H264Context *h = avctx->priv_data;
393     int ret;
394
395     ret = h264_init_context(avctx, h);
396     if (ret < 0)
397         return ret;
398
399     ret = ff_thread_once(&h264_vlc_init, ff_h264_decode_init_vlc);
400     if (ret != 0) {
401         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pthread_once has failed.");
402         return AVERROR_UNKNOWN;
403     }
404
405     if (avctx->ticks_per_frame == 1) {
406         if(h->avctx->time_base.den < INT_MAX/2) {
407             h->avctx->time_base.den *= 2;
408         } else
409             h->avctx->time_base.num /= 2;
410     }
411     avctx->ticks_per_frame = 2;
412
413     if (!avctx->internal->is_copy) {
414         if (avctx->extradata_size > 0 && avctx->extradata) {
415             ret = ff_h264_decode_extradata(avctx->extradata, avctx->extradata_size,
416                                            &h->ps, &h->is_avc, &h->nal_length_size,
417                                            avctx->err_recognition, avctx);
418            if (ret < 0) {
419                int explode = avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE;
420                av_log(avctx, explode ? AV_LOG_ERROR: AV_LOG_WARNING,
421                       "Error decoding the extradata\n");
422                if (explode) {
423                    return ret;
424                }
425                ret = 0;
426            }
427         }
428     }
429
430     if (h->ps.sps && h->ps.sps->bitstream_restriction_flag &&
431         h->avctx->has_b_frames < h->ps.sps->num_reorder_frames) {
432         h->avctx->has_b_frames = h->ps.sps->num_reorder_frames;
433     }
434
435     ff_h264_flush_change(h);
436
437     if (h->enable_er < 0 && (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE))
438         h->enable_er = 0;
439
440     if (h->enable_er && (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_SLICE)) {
441         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
442                "Error resilience with slice threads is enabled. It is unsafe and unsupported and may crash. "
443                "Use it at your own risk\n");
444     }
445
446     return 0;
447 }
448
449 /**
450  * instantaneous decoder refresh.
451  */
452 static void idr(H264Context *h)
453 {
454     int i;
455     ff_h264_remove_all_refs(h);
456     h->poc.prev_frame_num        =
457     h->poc.prev_frame_num_offset = 0;
458     h->poc.prev_poc_msb          = 1<<16;
459     h->poc.prev_poc_lsb          = -1;
460     for (i = 0; i < MAX_DELAYED_PIC_COUNT; i++)
461         h->last_pocs[i] = INT_MIN;
462 }
463
464 /* forget old pics after a seek */
465 void ff_h264_flush_change(H264Context *h)
466 {
467     int i, j;
468
469     h->next_outputed_poc = INT_MIN;
470     h->prev_interlaced_frame = 1;
471     idr(h);
472
473     h->poc.prev_frame_num = -1;
474     if (h->cur_pic_ptr) {
475         h->cur_pic_ptr->reference = 0;
476         for (j=i=0; h->delayed_pic[i]; i++)
477             if (h->delayed_pic[i] != h->cur_pic_ptr)
478                 h->delayed_pic[j++] = h->delayed_pic[i];
479         h->delayed_pic[j] = NULL;
480     }
481     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
482
483     h->first_field = 0;
484     h->recovery_frame = -1;
485     h->frame_recovered = 0;
486     h->current_slice = 0;
487     h->mmco_reset = 1;
488 }
489
490 static void h264_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
491 {
492     H264Context *h = avctx->priv_data;
493     int i;
494
495     memset(h->delayed_pic, 0, sizeof(h->delayed_pic));
496
497     ff_h264_flush_change(h);
498     ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
499
500     for (i = 0; i < H264_MAX_PICTURE_COUNT; i++)
501         ff_h264_unref_picture(h, &h->DPB[i]);
502     h->cur_pic_ptr = NULL;
503     ff_h264_unref_picture(h, &h->cur_pic);
504
505     h->mb_y = 0;
506
507     ff_h264_free_tables(h);
508     h->context_initialized = 0;
509 }
510
511 static int get_last_needed_nal(H264Context *h)
512 {
513     int nals_needed = 0;
514     int first_slice = 0;
515     int i, ret;
516
517     for (i = 0; i < h->pkt.nb_nals; i++) {
518         H2645NAL *nal = &h->pkt.nals[i];
519         GetBitContext gb;
520
521         /* packets can sometimes contain multiple PPS/SPS,
522          * e.g. two PAFF field pictures in one packet, or a demuxer
523          * which splits NALs strangely if so, when frame threading we
524          * can't start the next thread until we've read all of them */
525         switch (nal->type) {
526         case H264_NAL_SPS:
527         case H264_NAL_PPS:
528             nals_needed = i;
529             break;
530         case H264_NAL_DPA:
531         case H264_NAL_IDR_SLICE:
532         case H264_NAL_SLICE:
533             ret = init_get_bits8(&gb, nal->data + 1, nal->size - 1);
534             if (ret < 0) {
535                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid zero-sized VCL NAL unit\n");
536                 if (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
537                     return ret;
538
539                 break;
540             }
541             if (!get_ue_golomb_long(&gb) ||  // first_mb_in_slice
542                 !first_slice ||
543                 first_slice != nal->type)
544                 nals_needed = i;
545             if (!first_slice)
546                 first_slice = nal->type;
547         }
548     }
549
550     return nals_needed;
551 }
552
553 static void debug_green_metadata(const H264SEIGreenMetaData *gm, void *logctx)
554 {
555     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Green Metadata Info SEI message\n");
556     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_type: %d\n", gm->green_metadata_type);
557
558     if (gm->green_metadata_type == 0) {
559         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_period_type: %d\n", gm->period_type);
560
561         if (gm->period_type == 2)
562             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_num_seconds: %d\n", gm->num_seconds);
563         else if (gm->period_type == 3)
564             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  green_metadata_num_pictures: %d\n", gm->num_pictures);
565
566         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  SEI GREEN Complexity Metrics: %f %f %f %f\n",
567                (float)gm->percent_non_zero_macroblocks/255,
568                (float)gm->percent_intra_coded_macroblocks/255,
569                (float)gm->percent_six_tap_filtering/255,
570                (float)gm->percent_alpha_point_deblocking_instance/255);
571
572     } else if (gm->green_metadata_type == 1) {
573         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  xsd_metric_type: %d\n", gm->xsd_metric_type);
574
575         if (gm->xsd_metric_type == 0)
576             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "  xsd_metric_value: %f\n",
577                    (float)gm->xsd_metric_value/100);
578     }
579 }
580
581 static int decode_nal_units(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size)
582 {
583     AVCodecContext *const avctx = h->avctx;
584     int nals_needed = 0; ///< number of NALs that need decoding before the next frame thread starts
585     int idr_cleared=0;
586     int i, ret = 0;
587
588     h->has_slice = 0;
589     h->nal_unit_type= 0;
590
591     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS)) {
592         h->current_slice = 0;
593         if (!h->first_field) {
594             h->cur_pic_ptr = NULL;
595             ff_h264_sei_uninit(&h->sei);
596         }
597     }
598
599     if (h->nal_length_size == 4) {
600         if (buf_size > 8 && AV_RB32(buf) == 1 && AV_RB32(buf+5) > (unsigned)buf_size) {
601             h->is_avc = 0;
602         }else if(buf_size > 3 && AV_RB32(buf) > 1 && AV_RB32(buf) <= (unsigned)buf_size)
603             h->is_avc = 1;
604     }
605
606     ret = ff_h2645_packet_split(&h->pkt, buf, buf_size, avctx, h->is_avc, h->nal_length_size,
607                                 avctx->codec_id, 0, 0);
608     if (ret < 0) {
609         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
610                "Error splitting the input into NAL units.\n");
611         return ret;
612     }
613
614     if (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME)
615         nals_needed = get_last_needed_nal(h);
616     if (nals_needed < 0)
617         return nals_needed;
618
619     for (i = 0; i < h->pkt.nb_nals; i++) {
620         H2645NAL *nal = &h->pkt.nals[i];
621         int max_slice_ctx, err;
622
623         if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONREF &&
624             nal->ref_idc == 0 && nal->type != H264_NAL_SEI)
625             continue;
626
627         // FIXME these should stop being context-global variables
628         h->nal_ref_idc   = nal->ref_idc;
629         h->nal_unit_type = nal->type;
630
631         err = 0;
632         switch (nal->type) {
633         case H264_NAL_IDR_SLICE:
634             if ((nal->data[1] & 0xFC) == 0x98) {
635                 av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid inter IDR frame\n");
636                 h->next_outputed_poc = INT_MIN;
637                 ret = -1;
638                 goto end;
639             }
640             if(!idr_cleared) {
641                 idr(h); // FIXME ensure we don't lose some frames if there is reordering
642             }
643             idr_cleared = 1;
644             h->has_recovery_point = 1;
645         case H264_NAL_SLICE:
646             h->has_slice = 1;
647
648             if ((err = ff_h264_queue_decode_slice(h, nal))) {
649                 H264SliceContext *sl = h->slice_ctx + h->nb_slice_ctx_queued;
650                 sl->ref_count[0] = sl->ref_count[1] = 0;
651                 break;
652             }
653
654             if (h->current_slice == 1) {
655                 if (avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME &&
656                     i >= nals_needed && !h->setup_finished && h->cur_pic_ptr) {
657                     ff_thread_finish_setup(avctx);
658                     h->setup_finished = 1;
659                 }
660
661                 if (h->avctx->hwaccel &&
662                     (ret = h->avctx->hwaccel->start_frame(h->avctx, buf, buf_size)) < 0)
663                     goto end;
664             }
665
666             max_slice_ctx = avctx->hwaccel ? 1 : h->nb_slice_ctx;
667             if (h->nb_slice_ctx_queued == max_slice_ctx) {
668                 if (h->avctx->hwaccel) {
669                     ret = avctx->hwaccel->decode_slice(avctx, nal->raw_data, nal->raw_size);
670                     h->nb_slice_ctx_queued = 0;
671                 } else
672                     ret = ff_h264_execute_decode_slices(h);
673                 if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
674                     goto end;
675             }
676             break;
677         case H264_NAL_DPA:
678         case H264_NAL_DPB:
679         case H264_NAL_DPC:
680             avpriv_request_sample(avctx, "data partitioning");
681             break;
682         case H264_NAL_SEI:
683             ret = ff_h264_sei_decode(&h->sei, &nal->gb, &h->ps, avctx);
684             h->has_recovery_point = h->has_recovery_point || h->sei.recovery_point.recovery_frame_cnt != -1;
685             if (avctx->debug & FF_DEBUG_GREEN_MD)
686                 debug_green_metadata(&h->sei.green_metadata, h->avctx);
687             if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
688                 goto end;
689             break;
690         case H264_NAL_SPS: {
691             GetBitContext tmp_gb = nal->gb;
692             if (avctx->hwaccel && avctx->hwaccel->decode_params) {
693                 ret = avctx->hwaccel->decode_params(avctx,
694                                                     nal->type,
695                                                     nal->raw_data,
696                                                     nal->raw_size);
697                 if (ret < 0)
698                     goto end;
699             }
700             if (ff_h264_decode_seq_parameter_set(&tmp_gb, avctx, &h->ps, 0) >= 0)
701                 break;
702             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG,
703                    "SPS decoding failure, trying again with the complete NAL\n");
704             init_get_bits8(&tmp_gb, nal->raw_data + 1, nal->raw_size - 1);
705             if (ff_h264_decode_seq_parameter_set(&tmp_gb, avctx, &h->ps, 0) >= 0)
706                 break;
707             ff_h264_decode_seq_parameter_set(&nal->gb, avctx, &h->ps, 1);
708             break;
709         }
710         case H264_NAL_PPS:
711             if (avctx->hwaccel && avctx->hwaccel->decode_params) {
712                 ret = avctx->hwaccel->decode_params(avctx,
713                                                     nal->type,
714                                                     nal->raw_data,
715                                                     nal->raw_size);
716                 if (ret < 0)
717                     goto end;
718             }
719             ret = ff_h264_decode_picture_parameter_set(&nal->gb, avctx, &h->ps,
720                                                        nal->size_bits);
721             if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
722                 goto end;
723             break;
724         case H264_NAL_AUD:
725         case H264_NAL_END_SEQUENCE:
726         case H264_NAL_END_STREAM:
727         case H264_NAL_FILLER_DATA:
728         case H264_NAL_SPS_EXT:
729         case H264_NAL_AUXILIARY_SLICE:
730             break;
731         default:
732             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Unknown NAL code: %d (%d bits)\n",
733                    nal->type, nal->size_bits);
734         }
735
736         if (err < 0) {
737             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "decode_slice_header error\n");
738         }
739     }
740
741     ret = ff_h264_execute_decode_slices(h);
742     if (ret < 0 && (h->avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE))
743         goto end;
744
745     // set decode_error_flags to allow users to detect concealed decoding errors
746     if ((ret < 0 || h->slice_ctx->er.error_occurred) && h->cur_pic_ptr) {
747         h->cur_pic_ptr->f->decode_error_flags |= FF_DECODE_ERROR_DECODE_SLICES;
748     }
749
750     ret = 0;
751 end:
752
753 #if CONFIG_ERROR_RESILIENCE
754     /*
755      * FIXME: Error handling code does not seem to support interlaced
756      * when slices span multiple rows
757      * The ff_er_add_slice calls don't work right for bottom
758      * fields; they cause massive erroneous error concealing
759      * Error marking covers both fields (top and bottom).
760      * This causes a mismatched s->error_count
761      * and a bad error table. Further, the error count goes to
762      * INT_MAX when called for bottom field, because mb_y is
763      * past end by one (callers fault) and resync_mb_y != 0
764      * causes problems for the first MB line, too.
765      */
766     if (!FIELD_PICTURE(h) && h->current_slice && h->enable_er) {
767
768         H264SliceContext *sl = h->slice_ctx;
769         int use_last_pic = h->last_pic_for_ec.f->buf[0] && !sl->ref_count[0];
770
771         ff_h264_set_erpic(&sl->er.cur_pic, h->cur_pic_ptr);
772
773         if (use_last_pic) {
774             ff_h264_set_erpic(&sl->er.last_pic, &h->last_pic_for_ec);
775             sl->ref_list[0][0].parent = &h->last_pic_for_ec;
776             memcpy(sl->ref_list[0][0].data, h->last_pic_for_ec.f->data, sizeof(sl->ref_list[0][0].data));
777             memcpy(sl->ref_list[0][0].linesize, h->last_pic_for_ec.f->linesize, sizeof(sl->ref_list[0][0].linesize));
778             sl->ref_list[0][0].reference = h->last_pic_for_ec.reference;
779         } else if (sl->ref_count[0]) {
780             ff_h264_set_erpic(&sl->er.last_pic, sl->ref_list[0][0].parent);
781         } else
782             ff_h264_set_erpic(&sl->er.last_pic, NULL);
783
784         if (sl->ref_count[1])
785             ff_h264_set_erpic(&sl->er.next_pic, sl->ref_list[1][0].parent);
786
787         sl->er.ref_count = sl->ref_count[0];
788
789         ff_er_frame_end(&sl->er);
790         if (use_last_pic)
791             memset(&sl->ref_list[0][0], 0, sizeof(sl->ref_list[0][0]));
792     }
793 #endif /* CONFIG_ERROR_RESILIENCE */
794     /* clean up */
795     if (h->cur_pic_ptr && !h->droppable && h->has_slice) {
796         ff_thread_report_progress(&h->cur_pic_ptr->tf, INT_MAX,
797                                   h->picture_structure == PICT_BOTTOM_FIELD);
798     }
799
800     return (ret < 0) ? ret : buf_size;
801 }
802
803 /**
804  * Return the number of bytes consumed for building the current frame.
805  */
806 static int get_consumed_bytes(int pos, int buf_size)
807 {
808     if (pos == 0)
809         pos = 1;        // avoid infinite loops (I doubt that is needed but...)
810     if (pos + 10 > buf_size)
811         pos = buf_size; // oops ;)
812
813     return pos;
814 }
815
816 static int h264_export_enc_params(AVFrame *f, H264Picture *p)
817 {
818     AVVideoEncParams *par;
819     unsigned int nb_mb = p->mb_height * p->mb_width;
820     unsigned int x, y;
821
822     par = av_video_enc_params_create_side_data(f, AV_VIDEO_ENC_PARAMS_H264, nb_mb);
823     if (!par)
824         return AVERROR(ENOMEM);
825
826     par->qp = p->pps->init_qp;
827
828     par->delta_qp[1][0] = p->pps->chroma_qp_index_offset[0];
829     par->delta_qp[1][1] = p->pps->chroma_qp_index_offset[0];
830     par->delta_qp[2][0] = p->pps->chroma_qp_index_offset[1];
831     par->delta_qp[2][1] = p->pps->chroma_qp_index_offset[1];
832
833     for (y = 0; y < p->mb_height; y++)
834         for (x = 0; x < p->mb_width; x++) {
835             const unsigned int block_idx = y * p->mb_width + x;
836             const unsigned int     mb_xy = y * p->mb_stride + x;
837             AVVideoBlockParams *b = av_video_enc_params_block(par, block_idx);
838
839             b->src_x = x * 16;
840             b->src_y = y * 16;
841             b->w     = 16;
842             b->h     = 16;
843
844             b->delta_qp = p->qscale_table[mb_xy] - par->qp;
845         }
846
847     return 0;
848 }
849
850 static int output_frame(H264Context *h, AVFrame *dst, H264Picture *srcp)
851 {
852     AVFrame *src = srcp->f;
853     int ret;
854
855     ret = av_frame_ref(dst, src);
856     if (ret < 0)
857         return ret;
858
859     av_dict_set(&dst->metadata, "stereo_mode", ff_h264_sei_stereo_mode(&h->sei.frame_packing), 0);
860
861     if (srcp->sei_recovery_frame_cnt == 0)
862         dst->key_frame = 1;
863
864     if (h->avctx->export_side_data & AV_CODEC_EXPORT_DATA_VIDEO_ENC_PARAMS) {
865         ret = h264_export_enc_params(dst, srcp);
866         if (ret < 0)
867             goto fail;
868     }
869
870     return 0;
871 fail:
872     av_frame_unref(dst);
873     return ret;
874 }
875
876 static int is_extra(const uint8_t *buf, int buf_size)
877 {
878     int cnt= buf[5]&0x1f;
879     const uint8_t *p= buf+6;
880     if (!cnt)
881         return 0;
882     while(cnt--){
883         int nalsize= AV_RB16(p) + 2;
884         if(nalsize > buf_size - (p-buf) || (p[2] & 0x9F) != 7)
885             return 0;
886         p += nalsize;
887     }
888     cnt = *(p++);
889     if(!cnt)
890         return 0;
891     while(cnt--){
892         int nalsize= AV_RB16(p) + 2;
893         if(nalsize > buf_size - (p-buf) || (p[2] & 0x9F) != 8)
894             return 0;
895         p += nalsize;
896     }
897     return 1;
898 }
899
900 static int finalize_frame(H264Context *h, AVFrame *dst, H264Picture *out, int *got_frame)
901 {
902     int ret;
903
904     if (((h->avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_OUTPUT_CORRUPT) ||
905          (h->avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_SHOW_ALL) ||
906          out->recovered)) {
907
908         if (!h->avctx->hwaccel &&
909             (out->field_poc[0] == INT_MAX ||
910              out->field_poc[1] == INT_MAX)
911            ) {
912             int p;
913             AVFrame *f = out->f;
914             int field = out->field_poc[0] == INT_MAX;
915             uint8_t *dst_data[4];
916             int linesizes[4];
917             const uint8_t *src_data[4];
918
919             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Duplicating field %d to fill missing\n", field);
920
921             for (p = 0; p<4; p++) {
922                 dst_data[p] = f->data[p] + (field^1)*f->linesize[p];
923                 src_data[p] = f->data[p] +  field   *f->linesize[p];
924                 linesizes[p] = 2*f->linesize[p];
925             }
926
927             av_image_copy(dst_data, linesizes, src_data, linesizes,
928                           f->format, f->width, f->height>>1);
929         }
930
931         ret = output_frame(h, dst, out);
932         if (ret < 0)
933             return ret;
934
935         *got_frame = 1;
936
937         if (CONFIG_MPEGVIDEO) {
938             ff_print_debug_info2(h->avctx, dst, NULL,
939                                  out->mb_type,
940                                  out->qscale_table,
941                                  out->motion_val,
942                                  NULL,
943                                  h->mb_width, h->mb_height, h->mb_stride, 1);
944         }
945     }
946
947     return 0;
948 }
949
950 static int send_next_delayed_frame(H264Context *h, AVFrame *dst_frame,
951                                    int *got_frame, int buf_index)
952 {
953     int ret, i, out_idx;
954     H264Picture *out = h->delayed_pic[0];
955
956     h->cur_pic_ptr = NULL;
957     h->first_field = 0;
958
959     out_idx = 0;
960     for (i = 1;
961          h->delayed_pic[i] &&
962          !h->delayed_pic[i]->f->key_frame &&
963          !h->delayed_pic[i]->mmco_reset;
964          i++)
965         if (h->delayed_pic[i]->poc < out->poc) {
966             out     = h->delayed_pic[i];
967             out_idx = i;
968         }
969
970     for (i = out_idx; h->delayed_pic[i]; i++)
971         h->delayed_pic[i] = h->delayed_pic[i + 1];
972
973     if (out) {
974         out->reference &= ~DELAYED_PIC_REF;
975         ret = finalize_frame(h, dst_frame, out, got_frame);
976         if (ret < 0)
977             return ret;
978     }
979
980     return buf_index;
981 }
982
983 static int h264_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
984                              int *got_frame, AVPacket *avpkt)
985 {
986     const uint8_t *buf = avpkt->data;
987     int buf_size       = avpkt->size;
988     H264Context *h     = avctx->priv_data;
989     AVFrame *pict      = data;
990     int buf_index;
991     int ret;
992
993     h->flags = avctx->flags;
994     h->setup_finished = 0;
995     h->nb_slice_ctx_queued = 0;
996
997     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
998
999     /* end of stream, output what is still in the buffers */
1000     if (buf_size == 0)
1001         return send_next_delayed_frame(h, pict, got_frame, 0);
1002
1003     if (h->is_avc && av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA, NULL)) {
1004         int side_size;
1005         uint8_t *side = av_packet_get_side_data(avpkt, AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA, &side_size);
1006         if (is_extra(side, side_size))
1007             ff_h264_decode_extradata(side, side_size,
1008                                      &h->ps, &h->is_avc, &h->nal_length_size,
1009                                      avctx->err_recognition, avctx);
1010     }
1011     if (h->is_avc && buf_size >= 9 && buf[0]==1 && buf[2]==0 && (buf[4]&0xFC)==0xFC) {
1012         if (is_extra(buf, buf_size))
1013             return ff_h264_decode_extradata(buf, buf_size,
1014                                             &h->ps, &h->is_avc, &h->nal_length_size,
1015                                             avctx->err_recognition, avctx);
1016     }
1017
1018     buf_index = decode_nal_units(h, buf, buf_size);
1019     if (buf_index < 0)
1020         return AVERROR_INVALIDDATA;
1021
1022     if (!h->cur_pic_ptr && h->nal_unit_type == H264_NAL_END_SEQUENCE) {
1023         av_assert0(buf_index <= buf_size);
1024         return send_next_delayed_frame(h, pict, got_frame, buf_index);
1025     }
1026
1027     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS) && (!h->cur_pic_ptr || !h->has_slice)) {
1028         if (avctx->skip_frame >= AVDISCARD_NONREF ||
1029             buf_size >= 4 && !memcmp("Q264", buf, 4))
1030             return buf_size;
1031         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "no frame!\n");
1032         return AVERROR_INVALIDDATA;
1033     }
1034
1035     if (!(avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_CHUNKS) ||
1036         (h->mb_y >= h->mb_height && h->mb_height)) {
1037         if ((ret = ff_h264_field_end(h, &h->slice_ctx[0], 0)) < 0)
1038             return ret;
1039
1040         /* Wait for second field. */
1041         if (h->next_output_pic) {
1042             ret = finalize_frame(h, pict, h->next_output_pic, got_frame);
1043             if (ret < 0)
1044                 return ret;
1045         }
1046     }
1047
1048     av_assert0(pict->buf[0] || !*got_frame);
1049
1050     ff_h264_unref_picture(h, &h->last_pic_for_ec);
1051
1052     return get_consumed_bytes(buf_index, buf_size);
1053 }
1054
1055 #define OFFSET(x) offsetof(H264Context, x)
1056 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
1057 static const AVOption h264_options[] = {
1058     { "is_avc", "is avc", OFFSET(is_avc), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = 0}, 0, 1, 0 },
1059     { "nal_length_size", "nal_length_size", OFFSET(nal_length_size), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 4, 0 },
1060     { "enable_er", "Enable error resilience on damaged frames (unsafe)", OFFSET(enable_er), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = -1 }, -1, 1, VD },
1061     { "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 },
1062     { NULL },
1063 };
1064
1065 static const AVClass h264_class = {
1066     .class_name = "H264 Decoder",
1067     .item_name  = av_default_item_name,
1068     .option     = h264_options,
1069     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1070 };
1071
1072 AVCodec ff_h264_decoder = {
1073     .name                  = "h264",
1074     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
1075     .type                  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1076     .id                    = AV_CODEC_ID_H264,
1077     .priv_data_size        = sizeof(H264Context),
1078     .init                  = h264_decode_init,
1079     .close                 = h264_decode_end,
1080     .decode                = h264_decode_frame,
1081     .capabilities          = /*AV_CODEC_CAP_DRAW_HORIZ_BAND |*/ AV_CODEC_CAP_DR1 |
1082                              AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS |
1083                              AV_CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
1084     .hw_configs            = (const AVCodecHWConfigInternal*[]) {
1085 #if CONFIG_H264_DXVA2_HWACCEL
1086                                HWACCEL_DXVA2(h264),
1087 #endif
1088 #if CONFIG_H264_D3D11VA_HWACCEL
1089                                HWACCEL_D3D11VA(h264),
1090 #endif
1091 #if CONFIG_H264_D3D11VA2_HWACCEL
1092                                HWACCEL_D3D11VA2(h264),
1093 #endif
1094 #if CONFIG_H264_NVDEC_HWACCEL
1095                                HWACCEL_NVDEC(h264),
1096 #endif
1097 #if CONFIG_H264_VAAPI_HWACCEL
1098                                HWACCEL_VAAPI(h264),
1099 #endif
1100 #if CONFIG_H264_VDPAU_HWACCEL
1101                                HWACCEL_VDPAU(h264),
1102 #endif
1103 #if CONFIG_H264_VIDEOTOOLBOX_HWACCEL
1104                                HWACCEL_VIDEOTOOLBOX(h264),
1105 #endif
1106                                NULL
1107                            },
1108     .caps_internal         = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_EXPORTS_CROPPING |
1109                              FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1110     .flush                 = h264_decode_flush,
1111     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(ff_h264_update_thread_context),
1112     .profiles              = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_h264_profiles),
1113     .priv_class            = &h264_class,
1114 };