git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/hevc.h

   1 /*
   2  * HEVC video decoder
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 - 2013 Guillaume Martres
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #ifndef AVCODEC_HEVC_H
  24 #define AVCODEC_HEVC_H
  25
  26 #include "libavutil/buffer.h"
  27 #include "libavutil/md5.h"
  28
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "bswapdsp.h"
  31 #include "cabac.h"
  32 #include "get_bits.h"
  33 #include "hevcpred.h"
  34 #include "hevcdsp.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "thread.h"
  37 #include "videodsp.h"
  38
  39 #define MAX_DPB_SIZE 16 // A.4.1
  40 #define MAX_REFS 16
  41
  42 #define MAX_NB_THREADS 16
  43 #define SHIFT_CTB_WPP 2
  44
  45 /**
  46  * 7.4.2.1
  47  */
  48 #define MAX_SUB_LAYERS 7
  49 #define MAX_VPS_COUNT 16
  50 #define MAX_SPS_COUNT 32
  51 #define MAX_PPS_COUNT 256
  52 #define MAX_SHORT_TERM_RPS_COUNT 64
  53 #define MAX_CU_SIZE 128
  54
  55 //TODO: check if this is really the maximum
  56 #define MAX_TRANSFORM_DEPTH 5
  57
  58 #define MAX_TB_SIZE 32
  59 #define MAX_PB_SIZE 64
  60 #define MAX_LOG2_CTB_SIZE 6
  61 #define MAX_QP 51
  62 #define DEFAULT_INTRA_TC_OFFSET 2
  63
  64 #define HEVC_CONTEXTS 199
  65
  66 #define MRG_MAX_NUM_CANDS     5
  67
  68 #define L0 0
  69 #define L1 1
  70
  71 #define EPEL_EXTRA_BEFORE 1
  72 #define EPEL_EXTRA_AFTER  2
  73 #define EPEL_EXTRA        3
  74 #define QPEL_EXTRA_BEFORE 3
  75 #define QPEL_EXTRA_AFTER  4
  76 #define QPEL_EXTRA        7
  77
  78 #define EDGE_EMU_BUFFER_STRIDE 80
  79
  80 /**
  81  * Value of the luma sample at position (x, y) in the 2D array tab.
  82  */
  83 #define SAMPLE(tab, x, y) ((tab)[(y) * s->sps->width + (x)])
  84 #define SAMPLE_CTB(tab, x, y) ((tab)[(y) * min_cb_width + (x)])
  85 #define SAMPLE_CBF(tab, x, y) ((tab)[((y) & ((1<<log2_trafo_size)-1)) * MAX_CU_SIZE + ((x) & ((1<<log2_trafo_size)-1))])
  86 #define SAMPLE_CBF2(tab, x, y) ((tab)[(y) * MAX_CU_SIZE +  (x)])
  87
  88 #define IS_IDR(s) ((s)->nal_unit_type == NAL_IDR_W_RADL || (s)->nal_unit_type == NAL_IDR_N_LP)
  89 #define IS_BLA(s) ((s)->nal_unit_type == NAL_BLA_W_RADL || (s)->nal_unit_type == NAL_BLA_W_LP || \
  90                    (s)->nal_unit_type == NAL_BLA_N_LP)
  91 #define IS_IRAP(s) ((s)->nal_unit_type >= 16 && (s)->nal_unit_type <= 23)
  92
  93 /**
  94  * Table 7-3: NAL unit type codes
  95  */
  96 enum NALUnitType {
  97     NAL_TRAIL_N    = 0,
  98     NAL_TRAIL_R    = 1,
  99     NAL_TSA_N      = 2,
 100     NAL_TSA_R      = 3,
 101     NAL_STSA_N     = 4,
 102     NAL_STSA_R     = 5,
 103     NAL_RADL_N     = 6,
 104     NAL_RADL_R     = 7,
 105     NAL_RASL_N     = 8,
 106     NAL_RASL_R     = 9,
 107     NAL_BLA_W_LP   = 16,
 108     NAL_BLA_W_RADL = 17,
 109     NAL_BLA_N_LP   = 18,
 110     NAL_IDR_W_RADL = 19,
 111     NAL_IDR_N_LP   = 20,
 112     NAL_CRA_NUT    = 21,
 113     NAL_VPS        = 32,
 114     NAL_SPS        = 33,
 115     NAL_PPS        = 34,
 116     NAL_AUD        = 35,
 117     NAL_EOS_NUT    = 36,
 118     NAL_EOB_NUT    = 37,
 119     NAL_FD_NUT     = 38,
 120     NAL_SEI_PREFIX = 39,
 121     NAL_SEI_SUFFIX = 40,
 122 };
 123
 124 enum RPSType {
 125     ST_CURR_BEF = 0,
 126     ST_CURR_AFT,
 127     ST_FOLL,
 128     LT_CURR,
 129     LT_FOLL,
 130     NB_RPS_TYPE,
 131 };
 132
 133 enum SliceType {
 134     B_SLICE = 0,
 135     P_SLICE = 1,
 136     I_SLICE = 2,
 137 };
 138
 139 enum SyntaxElement {
 140     SAO_MERGE_FLAG = 0,
 141     SAO_TYPE_IDX,
 142     SAO_EO_CLASS,
 143     SAO_BAND_POSITION,
 144     SAO_OFFSET_ABS,
 145     SAO_OFFSET_SIGN,
 146     END_OF_SLICE_FLAG,
 147     SPLIT_CODING_UNIT_FLAG,
 148     CU_TRANSQUANT_BYPASS_FLAG,
 149     SKIP_FLAG,
 150     CU_QP_DELTA,
 151     PRED_MODE_FLAG,
 152     PART_MODE,
 153     PCM_FLAG,
 154     PREV_INTRA_LUMA_PRED_FLAG,
 155     MPM_IDX,
 156     REM_INTRA_LUMA_PRED_MODE,
 157     INTRA_CHROMA_PRED_MODE,
 158     MERGE_FLAG,
 159     MERGE_IDX,
 160     INTER_PRED_IDC,
 161     REF_IDX_L0,
 162     REF_IDX_L1,
 163     ABS_MVD_GREATER0_FLAG,
 164     ABS_MVD_GREATER1_FLAG,
 165     ABS_MVD_MINUS2,
 166     MVD_SIGN_FLAG,
 167     MVP_LX_FLAG,
 168     NO_RESIDUAL_DATA_FLAG,
 169     SPLIT_TRANSFORM_FLAG,
 170     CBF_LUMA,
 171     CBF_CB_CR,
 172     TRANSFORM_SKIP_FLAG,
 173     EXPLICIT_RDPCM_FLAG,
 174     EXPLICIT_RDPCM_DIR_FLAG,
 175     LAST_SIGNIFICANT_COEFF_X_PREFIX,
 176     LAST_SIGNIFICANT_COEFF_Y_PREFIX,
 177     LAST_SIGNIFICANT_COEFF_X_SUFFIX,
 178     LAST_SIGNIFICANT_COEFF_Y_SUFFIX,
 179     SIGNIFICANT_COEFF_GROUP_FLAG,
 180     SIGNIFICANT_COEFF_FLAG,
 181     COEFF_ABS_LEVEL_GREATER1_FLAG,
 182     COEFF_ABS_LEVEL_GREATER2_FLAG,
 183     COEFF_ABS_LEVEL_REMAINING,
 184     COEFF_SIGN_FLAG,
 185     LOG2_RES_SCALE_ABS,
 186     RES_SCALE_SIGN_FLAG,
 187     CU_CHROMA_QP_OFFSET_FLAG,
 188     CU_CHROMA_QP_OFFSET_IDX,
 189 };
 190
 191 enum PartMode {
 192     PART_2Nx2N = 0,
 193     PART_2NxN  = 1,
 194     PART_Nx2N  = 2,
 195     PART_NxN   = 3,
 196     PART_2NxnU = 4,
 197     PART_2NxnD = 5,
 198     PART_nLx2N = 6,
 199     PART_nRx2N = 7,
 200 };
 201
 202 enum PredMode {
 203     MODE_INTER = 0,
 204     MODE_INTRA,
 205     MODE_SKIP,
 206 };
 207
 208 enum InterPredIdc {
 209     PRED_L0 = 0,
 210     PRED_L1,
 211     PRED_BI,
 212 };
 213
 214 enum PredFlag {
 215     PF_INTRA = 0,
 216     PF_L0,
 217     PF_L1,
 218     PF_BI,
 219 };
 220
 221 enum IntraPredMode {
 222     INTRA_PLANAR = 0,
 223     INTRA_DC,
 224     INTRA_ANGULAR_2,
 225     INTRA_ANGULAR_3,
 226     INTRA_ANGULAR_4,
 227     INTRA_ANGULAR_5,
 228     INTRA_ANGULAR_6,
 229     INTRA_ANGULAR_7,
 230     INTRA_ANGULAR_8,
 231     INTRA_ANGULAR_9,
 232     INTRA_ANGULAR_10,
 233     INTRA_ANGULAR_11,
 234     INTRA_ANGULAR_12,
 235     INTRA_ANGULAR_13,
 236     INTRA_ANGULAR_14,
 237     INTRA_ANGULAR_15,
 238     INTRA_ANGULAR_16,
 239     INTRA_ANGULAR_17,
 240     INTRA_ANGULAR_18,
 241     INTRA_ANGULAR_19,
 242     INTRA_ANGULAR_20,
 243     INTRA_ANGULAR_21,
 244     INTRA_ANGULAR_22,
 245     INTRA_ANGULAR_23,
 246     INTRA_ANGULAR_24,
 247     INTRA_ANGULAR_25,
 248     INTRA_ANGULAR_26,
 249     INTRA_ANGULAR_27,
 250     INTRA_ANGULAR_28,
 251     INTRA_ANGULAR_29,
 252     INTRA_ANGULAR_30,
 253     INTRA_ANGULAR_31,
 254     INTRA_ANGULAR_32,
 255     INTRA_ANGULAR_33,
 256     INTRA_ANGULAR_34,
 257 };
 258
 259 enum SAOType {
 260     SAO_NOT_APPLIED = 0,
 261     SAO_BAND,
 262     SAO_EDGE,
 263     SAO_APPLIED
 264 };
 265
 266 enum SAOEOClass {
 267     SAO_EO_HORIZ = 0,
 268     SAO_EO_VERT,
 269     SAO_EO_135D,
 270     SAO_EO_45D,
 271 };
 272
 273 enum ScanType {
 274     SCAN_DIAG = 0,
 275     SCAN_HORIZ,
 276     SCAN_VERT,
 277 };
 278
 279 typedef struct ShortTermRPS {
 280     unsigned int num_negative_pics;
 281     int num_delta_pocs;
 282     int32_t delta_poc[32];
 283     uint8_t used[32];
 284 } ShortTermRPS;
 285
 286 typedef struct LongTermRPS {
 287     int     poc[32];
 288     uint8_t used[32];
 289     uint8_t nb_refs;
 290 } LongTermRPS;
 291
 292 typedef struct RefPicList {
 293     struct HEVCFrame *ref[MAX_REFS];
 294     int list[MAX_REFS];
 295     int isLongTerm[MAX_REFS];
 296     int nb_refs;
 297 } RefPicList;
 298
 299 typedef struct RefPicListTab {
 300     RefPicList refPicList[2];
 301 } RefPicListTab;
 302
 303 typedef struct HEVCWindow {
 304     int left_offset;
 305     int right_offset;
 306     int top_offset;
 307     int bottom_offset;
 308 } HEVCWindow;
 309
 310 typedef struct VUI {
 311     AVRational sar;
 312
 313     int overscan_info_present_flag;
 314     int overscan_appropriate_flag;
 315
 316     int video_signal_type_present_flag;
 317     int video_format;
 318     int video_full_range_flag;
 319     int colour_description_present_flag;
 320     uint8_t colour_primaries;
 321     uint8_t transfer_characteristic;
 322     uint8_t matrix_coeffs;
 323
 324     int chroma_loc_info_present_flag;
 325     int chroma_sample_loc_type_top_field;
 326     int chroma_sample_loc_type_bottom_field;
 327     int neutra_chroma_indication_flag;
 328
 329     int field_seq_flag;
 330     int frame_field_info_present_flag;
 331
 332     int default_display_window_flag;
 333     HEVCWindow def_disp_win;
 334
 335     int vui_timing_info_present_flag;
 336     uint32_t vui_num_units_in_tick;
 337     uint32_t vui_time_scale;
 338     int vui_poc_proportional_to_timing_flag;
 339     int vui_num_ticks_poc_diff_one_minus1;
 340     int vui_hrd_parameters_present_flag;
 341
 342     int bitstream_restriction_flag;
 343     int tiles_fixed_structure_flag;
 344     int motion_vectors_over_pic_boundaries_flag;
 345     int restricted_ref_pic_lists_flag;
 346     int min_spatial_segmentation_idc;
 347     int max_bytes_per_pic_denom;
 348     int max_bits_per_min_cu_denom;
 349     int log2_max_mv_length_horizontal;
 350     int log2_max_mv_length_vertical;
 351 } VUI;
 352
 353 typedef struct PTLCommon {
 354     uint8_t profile_space;
 355     uint8_t tier_flag;
 356     uint8_t profile_idc;
 357     uint8_t profile_compatibility_flag[32];
 358     uint8_t level_idc;
 359     uint8_t progressive_source_flag;
 360     uint8_t interlaced_source_flag;
 361     uint8_t non_packed_constraint_flag;
 362     uint8_t frame_only_constraint_flag;
 363 } PTLCommon;
 364
 365 typedef struct PTL {
 366     PTLCommon general_ptl;
 367     PTLCommon sub_layer_ptl[MAX_SUB_LAYERS];
 368
 369     uint8_t sub_layer_profile_present_flag[MAX_SUB_LAYERS];
 370     uint8_t sub_layer_level_present_flag[MAX_SUB_LAYERS];
 371 } PTL;
 372
 373 typedef struct HEVCVPS {
 374     uint8_t vps_temporal_id_nesting_flag;
 375     int vps_max_layers;
 376     int vps_max_sub_layers; ///< vps_max_temporal_layers_minus1 + 1
 377
 378     PTL ptl;
 379     int vps_sub_layer_ordering_info_present_flag;
 380     unsigned int vps_max_dec_pic_buffering[MAX_SUB_LAYERS];
 381     unsigned int vps_num_reorder_pics[MAX_SUB_LAYERS];
 382     unsigned int vps_max_latency_increase[MAX_SUB_LAYERS];
 383     int vps_max_layer_id;
 384     int vps_num_layer_sets; ///< vps_num_layer_sets_minus1 + 1
 385     uint8_t vps_timing_info_present_flag;
 386     uint32_t vps_num_units_in_tick;
 387     uint32_t vps_time_scale;
 388     uint8_t vps_poc_proportional_to_timing_flag;
 389     int vps_num_ticks_poc_diff_one; ///< vps_num_ticks_poc_diff_one_minus1 + 1
 390     int vps_num_hrd_parameters;
 391 } HEVCVPS;
 392
 393 typedef struct ScalingList {
 394     /* This is a little wasteful, since sizeID 0 only needs 8 coeffs,
 395      * and size ID 3 only has 2 arrays, not 6. */
 396     uint8_t sl[4][6][64];
 397     uint8_t sl_dc[2][6];
 398 } ScalingList;
 399
 400 typedef struct HEVCSPS {
 401     unsigned vps_id;
 402     int chroma_format_idc;
 403     uint8_t separate_colour_plane_flag;
 404
 405     ///< output (i.e. cropped) values
 406     int output_width, output_height;
 407     HEVCWindow output_window;
 408
 409     HEVCWindow pic_conf_win;
 410
 411     int bit_depth;
 412     int pixel_shift;
 413     enum AVPixelFormat pix_fmt;
 414
 415     unsigned int log2_max_poc_lsb;
 416     int pcm_enabled_flag;
 417
 418     int max_sub_layers;
 419     struct {
 420         int max_dec_pic_buffering;
 421         int num_reorder_pics;
 422         int max_latency_increase;
 423     } temporal_layer[MAX_SUB_LAYERS];
 424
 425     VUI vui;
 426     PTL ptl;
 427
 428     uint8_t scaling_list_enable_flag;
 429     ScalingList scaling_list;
 430
 431     unsigned int nb_st_rps;
 432     ShortTermRPS st_rps[MAX_SHORT_TERM_RPS_COUNT];
 433
 434     uint8_t amp_enabled_flag;
 435     uint8_t sao_enabled;
 436
 437     uint8_t long_term_ref_pics_present_flag;
 438     uint16_t lt_ref_pic_poc_lsb_sps[32];
 439     uint8_t used_by_curr_pic_lt_sps_flag[32];
 440     uint8_t num_long_term_ref_pics_sps;
 441
 442     struct {
 443         uint8_t bit_depth;
 444         uint8_t bit_depth_chroma;
 445         unsigned int log2_min_pcm_cb_size;
 446         unsigned int log2_max_pcm_cb_size;
 447         uint8_t loop_filter_disable_flag;
 448     } pcm;
 449     uint8_t sps_temporal_mvp_enabled_flag;
 450     uint8_t sps_strong_intra_smoothing_enable_flag;
 451
 452     unsigned int log2_min_cb_size;
 453     unsigned int log2_diff_max_min_coding_block_size;
 454     unsigned int log2_min_tb_size;
 455     unsigned int log2_max_trafo_size;
 456     unsigned int log2_ctb_size;
 457     unsigned int log2_min_pu_size;
 458
 459     int max_transform_hierarchy_depth_inter;
 460     int max_transform_hierarchy_depth_intra;
 461
 462     int transform_skip_rotation_enabled_flag;
 463     int transform_skip_context_enabled_flag;
 464     int implicit_rdpcm_enabled_flag;
 465     int explicit_rdpcm_enabled_flag;
 466     int intra_smoothing_disabled_flag;
 467     int persistent_rice_adaptation_enabled_flag;
 468
 469     ///< coded frame dimension in various units
 470     int width;
 471     int height;
 472     int ctb_width;
 473     int ctb_height;
 474     int ctb_size;
 475     int min_cb_width;
 476     int min_cb_height;
 477     int min_tb_width;
 478     int min_tb_height;
 479     int min_pu_width;
 480     int min_pu_height;
 481     int tb_mask;
 482
 483     int hshift[3];
 484     int vshift[3];
 485
 486     int qp_bd_offset;
 487 } HEVCSPS;
 488
 489 typedef struct HEVCPPS {
 490     unsigned int sps_id; ///< seq_parameter_set_id
 491
 492     uint8_t sign_data_hiding_flag;
 493
 494     uint8_t cabac_init_present_flag;
 495
 496     int num_ref_idx_l0_default_active; ///< num_ref_idx_l0_default_active_minus1 + 1
 497     int num_ref_idx_l1_default_active; ///< num_ref_idx_l1_default_active_minus1 + 1
 498     int pic_init_qp_minus26;
 499
 500     uint8_t constrained_intra_pred_flag;
 501     uint8_t transform_skip_enabled_flag;
 502
 503     uint8_t cu_qp_delta_enabled_flag;
 504     int diff_cu_qp_delta_depth;
 505
 506     int cb_qp_offset;
 507     int cr_qp_offset;
 508     uint8_t pic_slice_level_chroma_qp_offsets_present_flag;
 509     uint8_t weighted_pred_flag;
 510     uint8_t weighted_bipred_flag;
 511     uint8_t output_flag_present_flag;
 512     uint8_t transquant_bypass_enable_flag;
 513
 514     uint8_t dependent_slice_segments_enabled_flag;
 515     uint8_t tiles_enabled_flag;
 516     uint8_t entropy_coding_sync_enabled_flag;
 517
 518     int num_tile_columns;   ///< num_tile_columns_minus1 + 1
 519     int num_tile_rows;      ///< num_tile_rows_minus1 + 1
 520     uint8_t uniform_spacing_flag;
 521     uint8_t loop_filter_across_tiles_enabled_flag;
 522
 523     uint8_t seq_loop_filter_across_slices_enabled_flag;
 524
 525     uint8_t deblocking_filter_control_present_flag;
 526     uint8_t deblocking_filter_override_enabled_flag;
 527     uint8_t disable_dbf;
 528     int beta_offset;    ///< beta_offset_div2 * 2
 529     int tc_offset;      ///< tc_offset_div2 * 2
 530
 531     uint8_t scaling_list_data_present_flag;
 532     ScalingList scaling_list;
 533
 534     uint8_t lists_modification_present_flag;
 535     int log2_parallel_merge_level; ///< log2_parallel_merge_level_minus2 + 2
 536     int num_extra_slice_header_bits;
 537     uint8_t slice_header_extension_present_flag;
 538     uint8_t log2_max_transform_skip_block_size;
 539     uint8_t cross_component_prediction_enabled_flag;
 540     uint8_t chroma_qp_offset_list_enabled_flag;
 541     uint8_t diff_cu_chroma_qp_offset_depth;
 542     uint8_t chroma_qp_offset_list_len_minus1;
 543     int8_t  cb_qp_offset_list[5];
 544     int8_t  cr_qp_offset_list[5];
 545     uint8_t log2_sao_offset_scale_luma;
 546     uint8_t log2_sao_offset_scale_chroma;
 547
 548     // Inferred parameters
 549     unsigned int *column_width;  ///< ColumnWidth
 550     unsigned int *row_height;    ///< RowHeight
 551     unsigned int *col_bd;        ///< ColBd
 552     unsigned int *row_bd;        ///< RowBd
 553     int *col_idxX;
 554
 555     int *ctb_addr_rs_to_ts; ///< CtbAddrRSToTS
 556     int *ctb_addr_ts_to_rs; ///< CtbAddrTSToRS
 557     int *tile_id;           ///< TileId
 558     int *tile_pos_rs;       ///< TilePosRS
 559     int *min_tb_addr_zs;    ///< MinTbAddrZS
 560     int *min_tb_addr_zs_tab;///< MinTbAddrZS
 561 } HEVCPPS;
 562
 563 typedef struct SliceHeader {
 564     unsigned int pps_id;
 565
 566     ///< address (in raster order) of the first block in the current slice segment
 567     unsigned int   slice_segment_addr;
 568     ///< address (in raster order) of the first block in the current slice
 569     unsigned int   slice_addr;
 570
 571     enum SliceType slice_type;
 572
 573     int pic_order_cnt_lsb;
 574
 575     uint8_t first_slice_in_pic_flag;
 576     uint8_t dependent_slice_segment_flag;
 577     uint8_t pic_output_flag;
 578     uint8_t colour_plane_id;
 579
 580     ///< RPS coded in the slice header itself is stored here
 581     ShortTermRPS slice_rps;
 582     const ShortTermRPS *short_term_rps;
 583     LongTermRPS long_term_rps;
 584     unsigned int list_entry_lx[2][32];
 585
 586     uint8_t rpl_modification_flag[2];
 587     uint8_t no_output_of_prior_pics_flag;
 588     uint8_t slice_temporal_mvp_enabled_flag;
 589
 590     unsigned int nb_refs[2];
 591
 592     uint8_t slice_sample_adaptive_offset_flag[3];
 593     uint8_t mvd_l1_zero_flag;
 594
 595     uint8_t cabac_init_flag;
 596     uint8_t disable_deblocking_filter_flag; ///< slice_header_disable_deblocking_filter_flag
 597     uint8_t slice_loop_filter_across_slices_enabled_flag;
 598     uint8_t collocated_list;
 599
 600     unsigned int collocated_ref_idx;
 601
 602     int slice_qp_delta;
 603     int slice_cb_qp_offset;
 604     int slice_cr_qp_offset;
 605
 606     uint8_t cu_chroma_qp_offset_enabled_flag;
 607
 608     int beta_offset;    ///< beta_offset_div2 * 2
 609     int tc_offset;      ///< tc_offset_div2 * 2
 610
 611     unsigned int max_num_merge_cand; ///< 5 - 5_minus_max_num_merge_cand
 612
 613     int *entry_point_offset;
 614     int * offset;
 615     int * size;
 616     int num_entry_point_offsets;
 617
 618     int8_t slice_qp;
 619
 620     uint8_t luma_log2_weight_denom;
 621     int16_t chroma_log2_weight_denom;
 622
 623     int16_t luma_weight_l0[16];
 624     int16_t chroma_weight_l0[16][2];
 625     int16_t chroma_weight_l1[16][2];
 626     int16_t luma_weight_l1[16];
 627
 628     int16_t luma_offset_l0[16];
 629     int16_t chroma_offset_l0[16][2];
 630
 631     int16_t luma_offset_l1[16];
 632     int16_t chroma_offset_l1[16][2];
 633
 634     int slice_ctb_addr_rs;
 635 } SliceHeader;
 636
 637 typedef struct CodingTree {
 638     int depth; ///< ctDepth
 639 } CodingTree;
 640
 641 typedef struct CodingUnit {
 642     int x;
 643     int y;
 644
 645     enum PredMode pred_mode;    ///< PredMode
 646     enum PartMode part_mode;    ///< PartMode
 647
 648     uint8_t rqt_root_cbf;
 649
 650     uint8_t pcm_flag;
 651
 652     // Inferred parameters
 653     uint8_t intra_split_flag;   ///< IntraSplitFlag
 654     uint8_t max_trafo_depth;    ///< MaxTrafoDepth
 655     uint8_t cu_transquant_bypass_flag;
 656 } CodingUnit;
 657
 658 typedef struct Mv {
 659     int16_t x;  ///< horizontal component of motion vector
 660     int16_t y;  ///< vertical component of motion vector
 661 } Mv;
 662
 663 typedef struct MvField {
 664     DECLARE_ALIGNED(4, Mv, mv)[2];
 665     int8_t ref_idx[2];
 666     int8_t pred_flag;
 667 } MvField;
 668
 669 typedef struct NeighbourAvailable {
 670     int cand_bottom_left;
 671     int cand_left;
 672     int cand_up;
 673     int cand_up_left;
 674     int cand_up_right;
 675     int cand_up_right_sap;
 676 } NeighbourAvailable;
 677
 678 typedef struct PredictionUnit {
 679     int mpm_idx;
 680     int rem_intra_luma_pred_mode;
 681     uint8_t intra_pred_mode[4];
 682     Mv mvd;
 683     uint8_t merge_flag;
 684     uint8_t intra_pred_mode_c[4];
 685     uint8_t chroma_mode_c[4];
 686 } PredictionUnit;
 687
 688 typedef struct TransformTree {
 689     uint8_t cbf_cb[MAX_TRANSFORM_DEPTH][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE];
 690     uint8_t cbf_cr[MAX_TRANSFORM_DEPTH][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE];
 691     uint8_t cbf_luma;
 692
 693     // Inferred parameters
 694     uint8_t inter_split_flag;
 695 } TransformTree;
 696
 697 typedef struct TransformUnit {
 698     DECLARE_ALIGNED(32, int16_t, coeffs[2][MAX_TB_SIZE * MAX_TB_SIZE]);
 699     int cu_qp_delta;
 700
 701     int res_scale_val;
 702
 703     // Inferred parameters;
 704     int intra_pred_mode;
 705     int intra_pred_mode_c;
 706     int chroma_mode_c;
 707     uint8_t is_cu_qp_delta_coded;
 708     uint8_t is_cu_chroma_qp_offset_coded;
 709     int8_t  cu_qp_offset_cb;
 710     int8_t  cu_qp_offset_cr;
 711     uint8_t cross_pf;
 712 } TransformUnit;
 713
 714 typedef struct DBParams {
 715     int beta_offset;
 716     int tc_offset;
 717 } DBParams;
 718
 719 #define HEVC_FRAME_FLAG_OUTPUT    (1 << 0)
 720 #define HEVC_FRAME_FLAG_SHORT_REF (1 << 1)
 721 #define HEVC_FRAME_FLAG_LONG_REF  (1 << 2)
 722
 723 typedef struct HEVCFrame {
 724     AVFrame *frame;
 725     ThreadFrame tf;
 726     MvField *tab_mvf;
 727     RefPicList *refPicList;
 728     RefPicListTab **rpl_tab;
 729     int ctb_count;
 730     int poc;
 731     struct HEVCFrame *collocated_ref;
 732
 733     HEVCWindow window;
 734
 735     AVBufferRef *tab_mvf_buf;
 736     AVBufferRef *rpl_tab_buf;
 737     AVBufferRef *rpl_buf;
 738
 739     /**
 740      * A sequence counter, so that old frames are output first
 741      * after a POC reset
 742      */
 743     uint16_t sequence;
 744
 745     /**
 746      * A combination of HEVC_FRAME_FLAG_*
 747      */
 748     uint8_t flags;
 749 } HEVCFrame;
 750
 751 typedef struct HEVCNAL {
 752     uint8_t *rbsp_buffer;
 753     int rbsp_buffer_size;
 754
 755     int size;
 756     const uint8_t *data;
 757 } HEVCNAL;
 758
 759 typedef struct HEVCLocalContext {
 760     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mc_buffer[(MAX_PB_SIZE + 7) * MAX_PB_SIZE]);
 761     uint8_t cabac_state[HEVC_CONTEXTS];
 762
 763     uint8_t stat_coeff[4];
 764
 765     uint8_t first_qp_group;
 766
 767     GetBitContext gb;
 768     CABACContext cc;
 769     TransformTree tt;
 770
 771     int8_t qp_y;
 772     int8_t curr_qp_y;
 773
 774     int qPy_pred;
 775
 776     TransformUnit tu;
 777
 778     uint8_t ctb_left_flag;
 779     uint8_t ctb_up_flag;
 780     uint8_t ctb_up_right_flag;
 781     uint8_t ctb_up_left_flag;
 782     int     end_of_tiles_x;
 783     int     end_of_tiles_y;
 784     /* +7 is for subpixel interpolation, *2 for high bit depths */
 785     DECLARE_ALIGNED(32, uint8_t, edge_emu_buffer)[(MAX_PB_SIZE + 7) * EDGE_EMU_BUFFER_STRIDE * 2];
 786     DECLARE_ALIGNED(32, uint8_t, edge_emu_buffer2)[(MAX_PB_SIZE + 7) * EDGE_EMU_BUFFER_STRIDE * 2];
 787
 788     CodingTree ct;
 789     CodingUnit cu;
 790     PredictionUnit pu;
 791     NeighbourAvailable na;
 792
 793     uint8_t slice_or_tiles_left_boundary;
 794     uint8_t slice_or_tiles_up_boundary;
 795 } HEVCLocalContext;
 796
 797 typedef struct HEVCContext {
 798     const AVClass *c;  // needed by private avoptions
 799     AVCodecContext *avctx;
 800
 801     struct HEVCContext  *sList[MAX_NB_THREADS];
 802
 803     HEVCLocalContext    *HEVClcList[MAX_NB_THREADS];
 804     HEVCLocalContext    *HEVClc;
 805
 806     uint8_t             threads_type;
 807     uint8_t             threads_number;
 808
 809     int                 width;
 810     int                 height;
 811
 812     uint8_t *cabac_state;
 813
 814     /** 1 if the independent slice segment header was successfully parsed */
 815     uint8_t slice_initialized;
 816
 817     AVFrame *frame;
 818     AVFrame *sao_frame;
 819     AVFrame *tmp_frame;
 820     AVFrame *output_frame;
 821
 822     const HEVCVPS *vps;
 823     const HEVCSPS *sps;
 824     const HEVCPPS *pps;
 825     AVBufferRef *vps_list[MAX_VPS_COUNT];
 826     AVBufferRef *sps_list[MAX_SPS_COUNT];
 827     AVBufferRef *pps_list[MAX_PPS_COUNT];
 828
 829     AVBufferRef *current_sps;
 830
 831     AVBufferPool *tab_mvf_pool;
 832     AVBufferPool *rpl_tab_pool;
 833
 834     ///< candidate references for the current frame
 835     RefPicList rps[5];
 836
 837     SliceHeader sh;
 838     SAOParams *sao;
 839     DBParams *deblock;
 840     enum NALUnitType nal_unit_type;
 841     int temporal_id;  ///< temporal_id_plus1 - 1
 842     HEVCFrame *ref;
 843     HEVCFrame DPB[32];
 844     int poc;
 845     int pocTid0;
 846     int slice_idx; ///< number of the slice being currently decoded
 847     int eos;       ///< current packet contains an EOS/EOB NAL
 848     int last_eos;  ///< last packet contains an EOS/EOB NAL
 849     int max_ra;
 850     int bs_width;
 851     int bs_height;
 852
 853     int is_decoded;
 854
 855     HEVCPredContext hpc;
 856     HEVCDSPContext hevcdsp;
 857     VideoDSPContext vdsp;
 858     BswapDSPContext bdsp;
 859     int8_t *qp_y_tab;
 860     uint8_t *horizontal_bs;
 861     uint8_t *vertical_bs;
 862
 863     int32_t *tab_slice_address;
 864
 865     //  CU
 866     uint8_t *skip_flag;
 867     uint8_t *tab_ct_depth;
 868     // PU
 869     uint8_t *tab_ipm;
 870
 871     uint8_t *cbf_luma; // cbf_luma of colocated TU
 872     uint8_t *is_pcm;
 873
 874     // CTB-level flags affecting loop filter operation
 875     uint8_t *filter_slice_edges;
 876
 877     /** used on BE to byteswap the lines for checksumming */
 878     uint8_t *checksum_buf;
 879     int      checksum_buf_size;
 880
 881     /**
 882      * Sequence counters for decoded and output frames, so that old
 883      * frames are output first after a POC reset
 884      */
 885     uint16_t seq_decode;
 886     uint16_t seq_output;
 887
 888     int enable_parallel_tiles;
 889     int wpp_err;
 890     int skipped_bytes;
 891     int *skipped_bytes_pos;
 892     int skipped_bytes_pos_size;
 893
 894     int *skipped_bytes_nal;
 895     int **skipped_bytes_pos_nal;
 896     int *skipped_bytes_pos_size_nal;
 897
 898     const uint8_t *data;
 899
 900     HEVCNAL *nals;
 901     int nb_nals;
 902     int nals_allocated;
 903     // type of the first VCL NAL of the current frame
 904     enum NALUnitType first_nal_type;
 905
 906     // for checking the frame checksums
 907     struct AVMD5 *md5_ctx;
 908     uint8_t       md5[3][16];
 909     uint8_t is_md5;
 910
 911     uint8_t context_initialized;
 912     uint8_t is_nalff;       ///< this flag is != 0 if bitstream is encapsulated
 913                             ///< as a format defined in 14496-15
 914     int apply_defdispwin;
 915
 916     int active_seq_parameter_set_id;
 917
 918     int nal_length_size;    ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
 919     int nuh_layer_id;
 920
 921     /** frame packing arrangement variables */
 922     int sei_frame_packing_present;
 923     int frame_packing_arrangement_type;
 924     int content_interpretation_type;
 925     int quincunx_subsampling;
 926
 927     /** display orientation */
 928     int sei_display_orientation_present;
 929     int sei_anticlockwise_rotation;
 930     int sei_hflip, sei_vflip;
 931
 932     int picture_struct;
 933 } HEVCContext;
 934
 935 int ff_hevc_decode_short_term_rps(HEVCContext *s, ShortTermRPS *rps,
 936                                   const HEVCSPS *sps, int is_slice_header);
 937 int ff_hevc_decode_nal_vps(HEVCContext *s);
 938 int ff_hevc_decode_nal_sps(HEVCContext *s);
 939 int ff_hevc_decode_nal_pps(HEVCContext *s);
 940 int ff_hevc_decode_nal_sei(HEVCContext *s);
 941
 942 int ff_hevc_extract_rbsp(HEVCContext *s, const uint8_t *src, int length,
 943                          HEVCNAL *nal);
 944
 945 /**
 946  * Mark all frames in DPB as unused for reference.
 947  */
 948 void ff_hevc_clear_refs(HEVCContext *s);
 949
 950 /**
 951  * Drop all frames currently in DPB.
 952  */
 953 void ff_hevc_flush_dpb(HEVCContext *s);
 954
 955 /**
 956  * Compute POC of the current frame and return it.
 957  */
 958 int ff_hevc_compute_poc(HEVCContext *s, int poc_lsb);
 959
 960 RefPicList *ff_hevc_get_ref_list(HEVCContext *s, HEVCFrame *frame,
 961                                  int x0, int y0);
 962
 963 /**
 964  * Construct the reference picture sets for the current frame.
 965  */
 966 int ff_hevc_frame_rps(HEVCContext *s);
 967
 968 /**
 969  * Construct the reference picture list(s) for the current slice.
 970  */
 971 int ff_hevc_slice_rpl(HEVCContext *s);
 972
 973 void ff_hevc_save_states(HEVCContext *s, int ctb_addr_ts);
 974 void ff_hevc_cabac_init(HEVCContext *s, int ctb_addr_ts);
 975 int ff_hevc_sao_merge_flag_decode(HEVCContext *s);
 976 int ff_hevc_sao_type_idx_decode(HEVCContext *s);
 977 int ff_hevc_sao_band_position_decode(HEVCContext *s);
 978 int ff_hevc_sao_offset_abs_decode(HEVCContext *s);
 979 int ff_hevc_sao_offset_sign_decode(HEVCContext *s);
 980 int ff_hevc_sao_eo_class_decode(HEVCContext *s);
 981 int ff_hevc_end_of_slice_flag_decode(HEVCContext *s);
 982 int ff_hevc_cu_transquant_bypass_flag_decode(HEVCContext *s);
 983 int ff_hevc_skip_flag_decode(HEVCContext *s, int x0, int y0,
 984                              int x_cb, int y_cb);
 985 int ff_hevc_pred_mode_decode(HEVCContext *s);
 986 int ff_hevc_split_coding_unit_flag_decode(HEVCContext *s, int ct_depth,
 987                                           int x0, int y0);
 988 int ff_hevc_part_mode_decode(HEVCContext *s, int log2_cb_size);
 989 int ff_hevc_pcm_flag_decode(HEVCContext *s);
 990 int ff_hevc_prev_intra_luma_pred_flag_decode(HEVCContext *s);
 991 int ff_hevc_mpm_idx_decode(HEVCContext *s);
 992 int ff_hevc_rem_intra_luma_pred_mode_decode(HEVCContext *s);
 993 int ff_hevc_intra_chroma_pred_mode_decode(HEVCContext *s);
 994 int ff_hevc_merge_idx_decode(HEVCContext *s);
 995 int ff_hevc_merge_flag_decode(HEVCContext *s);
 996 int ff_hevc_inter_pred_idc_decode(HEVCContext *s, int nPbW, int nPbH);
 997 int ff_hevc_ref_idx_lx_decode(HEVCContext *s, int num_ref_idx_lx);
 998 int ff_hevc_mvp_lx_flag_decode(HEVCContext *s);
 999 int ff_hevc_no_residual_syntax_flag_decode(HEVCContext *s);
1000 int ff_hevc_split_transform_flag_decode(HEVCContext *s, int log2_trafo_size);
1001 int ff_hevc_cbf_cb_cr_decode(HEVCContext *s, int trafo_depth);
1002 int ff_hevc_cbf_luma_decode(HEVCContext *s, int trafo_depth);
1003 int ff_hevc_log2_res_scale_abs(HEVCContext *s, int idx);
1004 int ff_hevc_res_scale_sign_flag(HEVCContext *s, int idx);
1005
1006 /**
1007  * Get the number of candidate references for the current frame.
1008  */
1009 int ff_hevc_frame_nb_refs(HEVCContext *s);
1010
1011 int ff_hevc_set_new_ref(HEVCContext *s, AVFrame **frame, int poc);
1012
1013 /**
1014  * Find next frame in output order and put a reference to it in frame.
1015  * @return 1 if a frame was output, 0 otherwise
1016  */
1017 int ff_hevc_output_frame(HEVCContext *s, AVFrame *frame, int flush);
1018
1019 void ff_hevc_unref_frame(HEVCContext *s, HEVCFrame *frame, int flags);
1020
1021 void ff_hevc_set_neighbour_available(HEVCContext *s, int x0, int y0,
1022                                      int nPbW, int nPbH);
1023 void ff_hevc_luma_mv_merge_mode(HEVCContext *s, int x0, int y0,
1024                                 int nPbW, int nPbH, int log2_cb_size,
1025                                 int part_idx, int merge_idx, MvField *mv);
1026 void ff_hevc_luma_mv_mvp_mode(HEVCContext *s, int x0, int y0,
1027                               int nPbW, int nPbH, int log2_cb_size,
1028                               int part_idx, int merge_idx,
1029                               MvField *mv, int mvp_lx_flag, int LX);
1030 void ff_hevc_set_qPy(HEVCContext *s, int xC, int yC, int xBase, int yBase,
1031                      int log2_cb_size);
1032 void ff_hevc_deblocking_boundary_strengths(HEVCContext *s, int x0, int y0,
1033                                            int log2_trafo_size);
1034 int ff_hevc_cu_qp_delta_sign_flag(HEVCContext *s);
1035 int ff_hevc_cu_qp_delta_abs(HEVCContext *s);
1036 int ff_hevc_cu_chroma_qp_offset_flag(HEVCContext *s);
1037 int ff_hevc_cu_chroma_qp_offset_idx(HEVCContext *s);
1038 void ff_hevc_hls_filter(HEVCContext *s, int x, int y, int ctb_size);
1039 void ff_hevc_hls_filters(HEVCContext *s, int x_ctb, int y_ctb, int ctb_size);
1040 void ff_hevc_hls_residual_coding(HEVCContext *s, int x0, int y0,
1041                                  int log2_trafo_size, enum ScanType scan_idx,
1042                                  int c_idx);
1043
1044 void ff_hevc_hls_mvd_coding(HEVCContext *s, int x0, int y0, int log2_cb_size);
1045
1046
1047 extern const uint8_t ff_hevc_qpel_extra_before[4];
1048 extern const uint8_t ff_hevc_qpel_extra_after[4];
1049 extern const uint8_t ff_hevc_qpel_extra[4];
1050
1051 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan4x4_x[16];
1052 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan4x4_y[16];
1053 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan8x8_x[64];
1054 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan8x8_y[64];
1055
1056 #endif /* AVCODEC_HEVC_H */