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 };
 264
 265 enum SAOEOClass {
 266     SAO_EO_HORIZ = 0,
 267     SAO_EO_VERT,
 268     SAO_EO_135D,
 269     SAO_EO_45D,
 270 };
 271
 272 enum ScanType {
 273     SCAN_DIAG = 0,
 274     SCAN_HORIZ,
 275     SCAN_VERT,
 276 };
 277
 278 typedef struct ShortTermRPS {
 279     unsigned int num_negative_pics;
 280     int num_delta_pocs;
 281     int32_t delta_poc[32];
 282     uint8_t used[32];
 283 } ShortTermRPS;
 284
 285 typedef struct LongTermRPS {
 286     int     poc[32];
 287     uint8_t used[32];
 288     uint8_t nb_refs;
 289 } LongTermRPS;
 290
 291 typedef struct RefPicList {
 292     struct HEVCFrame *ref[MAX_REFS];
 293     int list[MAX_REFS];
 294     int isLongTerm[MAX_REFS];
 295     int nb_refs;
 296 } RefPicList;
 297
 298 typedef struct RefPicListTab {
 299     RefPicList refPicList[2];
 300 } RefPicListTab;
 301
 302 typedef struct HEVCWindow {
 303     int left_offset;
 304     int right_offset;
 305     int top_offset;
 306     int bottom_offset;
 307 } HEVCWindow;
 308
 309 typedef struct VUI {
 310     AVRational sar;
 311
 312     int overscan_info_present_flag;
 313     int overscan_appropriate_flag;
 314
 315     int video_signal_type_present_flag;
 316     int video_format;
 317     int video_full_range_flag;
 318     int colour_description_present_flag;
 319     uint8_t colour_primaries;
 320     uint8_t transfer_characteristic;
 321     uint8_t matrix_coeffs;
 322
 323     int chroma_loc_info_present_flag;
 324     int chroma_sample_loc_type_top_field;
 325     int chroma_sample_loc_type_bottom_field;
 326     int neutra_chroma_indication_flag;
 327
 328     int field_seq_flag;
 329     int frame_field_info_present_flag;
 330
 331     int default_display_window_flag;
 332     HEVCWindow def_disp_win;
 333
 334     int vui_timing_info_present_flag;
 335     uint32_t vui_num_units_in_tick;
 336     uint32_t vui_time_scale;
 337     int vui_poc_proportional_to_timing_flag;
 338     int vui_num_ticks_poc_diff_one_minus1;
 339     int vui_hrd_parameters_present_flag;
 340
 341     int bitstream_restriction_flag;
 342     int tiles_fixed_structure_flag;
 343     int motion_vectors_over_pic_boundaries_flag;
 344     int restricted_ref_pic_lists_flag;
 345     int min_spatial_segmentation_idc;
 346     int max_bytes_per_pic_denom;
 347     int max_bits_per_min_cu_denom;
 348     int log2_max_mv_length_horizontal;
 349     int log2_max_mv_length_vertical;
 350 } VUI;
 351
 352 typedef struct PTLCommon {
 353     uint8_t profile_space;
 354     uint8_t tier_flag;
 355     uint8_t profile_idc;
 356     uint8_t profile_compatibility_flag[32];
 357     uint8_t level_idc;
 358     uint8_t progressive_source_flag;
 359     uint8_t interlaced_source_flag;
 360     uint8_t non_packed_constraint_flag;
 361     uint8_t frame_only_constraint_flag;
 362 } PTLCommon;
 363
 364 typedef struct PTL {
 365     PTLCommon general_ptl;
 366     PTLCommon sub_layer_ptl[MAX_SUB_LAYERS];
 367
 368     uint8_t sub_layer_profile_present_flag[MAX_SUB_LAYERS];
 369     uint8_t sub_layer_level_present_flag[MAX_SUB_LAYERS];
 370 } PTL;
 371
 372 typedef struct HEVCVPS {
 373     uint8_t vps_temporal_id_nesting_flag;
 374     int vps_max_layers;
 375     int vps_max_sub_layers; ///< vps_max_temporal_layers_minus1 + 1
 376
 377     PTL ptl;
 378     int vps_sub_layer_ordering_info_present_flag;
 379     unsigned int vps_max_dec_pic_buffering[MAX_SUB_LAYERS];
 380     unsigned int vps_num_reorder_pics[MAX_SUB_LAYERS];
 381     unsigned int vps_max_latency_increase[MAX_SUB_LAYERS];
 382     int vps_max_layer_id;
 383     int vps_num_layer_sets; ///< vps_num_layer_sets_minus1 + 1
 384     uint8_t vps_timing_info_present_flag;
 385     uint32_t vps_num_units_in_tick;
 386     uint32_t vps_time_scale;
 387     uint8_t vps_poc_proportional_to_timing_flag;
 388     int vps_num_ticks_poc_diff_one; ///< vps_num_ticks_poc_diff_one_minus1 + 1
 389     int vps_num_hrd_parameters;
 390 } HEVCVPS;
 391
 392 typedef struct ScalingList {
 393     /* This is a little wasteful, since sizeID 0 only needs 8 coeffs,
 394      * and size ID 3 only has 2 arrays, not 6. */
 395     uint8_t sl[4][6][64];
 396     uint8_t sl_dc[2][6];
 397 } ScalingList;
 398
 399 typedef struct HEVCSPS {
 400     unsigned vps_id;
 401     int chroma_format_idc;
 402     uint8_t separate_colour_plane_flag;
 403
 404     ///< output (i.e. cropped) values
 405     int output_width, output_height;
 406     HEVCWindow output_window;
 407
 408     HEVCWindow pic_conf_win;
 409
 410     int bit_depth;
 411     int pixel_shift;
 412     enum AVPixelFormat pix_fmt;
 413
 414     unsigned int log2_max_poc_lsb;
 415     int pcm_enabled_flag;
 416
 417     int max_sub_layers;
 418     struct {
 419         int max_dec_pic_buffering;
 420         int num_reorder_pics;
 421         int max_latency_increase;
 422     } temporal_layer[MAX_SUB_LAYERS];
 423
 424     VUI vui;
 425     PTL ptl;
 426
 427     uint8_t scaling_list_enable_flag;
 428     ScalingList scaling_list;
 429
 430     unsigned int nb_st_rps;
 431     ShortTermRPS st_rps[MAX_SHORT_TERM_RPS_COUNT];
 432
 433     uint8_t amp_enabled_flag;
 434     uint8_t sao_enabled;
 435
 436     uint8_t long_term_ref_pics_present_flag;
 437     uint16_t lt_ref_pic_poc_lsb_sps[32];
 438     uint8_t used_by_curr_pic_lt_sps_flag[32];
 439     uint8_t num_long_term_ref_pics_sps;
 440
 441     struct {
 442         uint8_t bit_depth;
 443         uint8_t bit_depth_chroma;
 444         unsigned int log2_min_pcm_cb_size;
 445         unsigned int log2_max_pcm_cb_size;
 446         uint8_t loop_filter_disable_flag;
 447     } pcm;
 448     uint8_t sps_temporal_mvp_enabled_flag;
 449     uint8_t sps_strong_intra_smoothing_enable_flag;
 450
 451     unsigned int log2_min_cb_size;
 452     unsigned int log2_diff_max_min_coding_block_size;
 453     unsigned int log2_min_tb_size;
 454     unsigned int log2_max_trafo_size;
 455     unsigned int log2_ctb_size;
 456     unsigned int log2_min_pu_size;
 457
 458     int max_transform_hierarchy_depth_inter;
 459     int max_transform_hierarchy_depth_intra;
 460
 461     int transform_skip_rotation_enabled_flag;
 462     int transform_skip_context_enabled_flag;
 463     int implicit_rdpcm_enabled_flag;
 464     int explicit_rdpcm_enabled_flag;
 465     int intra_smoothing_disabled_flag;
 466     int persistent_rice_adaptation_enabled_flag;
 467
 468     ///< coded frame dimension in various units
 469     int width;
 470     int height;
 471     int ctb_width;
 472     int ctb_height;
 473     int ctb_size;
 474     int min_cb_width;
 475     int min_cb_height;
 476     int min_tb_width;
 477     int min_tb_height;
 478     int min_pu_width;
 479     int min_pu_height;
 480     int tb_mask;
 481
 482     int hshift[3];
 483     int vshift[3];
 484
 485     int qp_bd_offset;
 486 } HEVCSPS;
 487
 488 typedef struct HEVCPPS {
 489     unsigned int sps_id; ///< seq_parameter_set_id
 490
 491     uint8_t sign_data_hiding_flag;
 492
 493     uint8_t cabac_init_present_flag;
 494
 495     int num_ref_idx_l0_default_active; ///< num_ref_idx_l0_default_active_minus1 + 1
 496     int num_ref_idx_l1_default_active; ///< num_ref_idx_l1_default_active_minus1 + 1
 497     int pic_init_qp_minus26;
 498
 499     uint8_t constrained_intra_pred_flag;
 500     uint8_t transform_skip_enabled_flag;
 501
 502     uint8_t cu_qp_delta_enabled_flag;
 503     int diff_cu_qp_delta_depth;
 504
 505     int cb_qp_offset;
 506     int cr_qp_offset;
 507     uint8_t pic_slice_level_chroma_qp_offsets_present_flag;
 508     uint8_t weighted_pred_flag;
 509     uint8_t weighted_bipred_flag;
 510     uint8_t output_flag_present_flag;
 511     uint8_t transquant_bypass_enable_flag;
 512
 513     uint8_t dependent_slice_segments_enabled_flag;
 514     uint8_t tiles_enabled_flag;
 515     uint8_t entropy_coding_sync_enabled_flag;
 516
 517     int num_tile_columns;   ///< num_tile_columns_minus1 + 1
 518     int num_tile_rows;      ///< num_tile_rows_minus1 + 1
 519     uint8_t uniform_spacing_flag;
 520     uint8_t loop_filter_across_tiles_enabled_flag;
 521
 522     uint8_t seq_loop_filter_across_slices_enabled_flag;
 523
 524     uint8_t deblocking_filter_control_present_flag;
 525     uint8_t deblocking_filter_override_enabled_flag;
 526     uint8_t disable_dbf;
 527     int beta_offset;    ///< beta_offset_div2 * 2
 528     int tc_offset;      ///< tc_offset_div2 * 2
 529
 530     uint8_t scaling_list_data_present_flag;
 531     ScalingList scaling_list;
 532
 533     uint8_t lists_modification_present_flag;
 534     int log2_parallel_merge_level; ///< log2_parallel_merge_level_minus2 + 2
 535     int num_extra_slice_header_bits;
 536     uint8_t slice_header_extension_present_flag;
 537     uint8_t log2_max_transform_skip_block_size;
 538     uint8_t cross_component_prediction_enabled_flag;
 539     uint8_t chroma_qp_offset_list_enabled_flag;
 540     uint8_t diff_cu_chroma_qp_offset_depth;
 541     uint8_t chroma_qp_offset_list_len_minus1;
 542     int8_t  cb_qp_offset_list[5];
 543     int8_t  cr_qp_offset_list[5];
 544     uint8_t log2_sao_offset_scale_luma;
 545     uint8_t log2_sao_offset_scale_chroma;
 546
 547     // Inferred parameters
 548     unsigned int *column_width;  ///< ColumnWidth
 549     unsigned int *row_height;    ///< RowHeight
 550     unsigned int *col_bd;        ///< ColBd
 551     unsigned int *row_bd;        ///< RowBd
 552     int *col_idxX;
 553
 554     int *ctb_addr_rs_to_ts; ///< CtbAddrRSToTS
 555     int *ctb_addr_ts_to_rs; ///< CtbAddrTSToRS
 556     int *tile_id;           ///< TileId
 557     int *tile_pos_rs;       ///< TilePosRS
 558     int *min_tb_addr_zs;    ///< MinTbAddrZS
 559     int *min_tb_addr_zs_tab;///< MinTbAddrZS
 560 } HEVCPPS;
 561
 562 typedef struct SliceHeader {
 563     unsigned int pps_id;
 564
 565     ///< address (in raster order) of the first block in the current slice segment
 566     unsigned int   slice_segment_addr;
 567     ///< address (in raster order) of the first block in the current slice
 568     unsigned int   slice_addr;
 569
 570     enum SliceType slice_type;
 571
 572     int pic_order_cnt_lsb;
 573
 574     uint8_t first_slice_in_pic_flag;
 575     uint8_t dependent_slice_segment_flag;
 576     uint8_t pic_output_flag;
 577     uint8_t colour_plane_id;
 578
 579     ///< RPS coded in the slice header itself is stored here
 580     ShortTermRPS slice_rps;
 581     const ShortTermRPS *short_term_rps;
 582     LongTermRPS long_term_rps;
 583     unsigned int list_entry_lx[2][32];
 584
 585     uint8_t rpl_modification_flag[2];
 586     uint8_t no_output_of_prior_pics_flag;
 587     uint8_t slice_temporal_mvp_enabled_flag;
 588
 589     unsigned int nb_refs[2];
 590
 591     uint8_t slice_sample_adaptive_offset_flag[3];
 592     uint8_t mvd_l1_zero_flag;
 593
 594     uint8_t cabac_init_flag;
 595     uint8_t disable_deblocking_filter_flag; ///< slice_header_disable_deblocking_filter_flag
 596     uint8_t slice_loop_filter_across_slices_enabled_flag;
 597     uint8_t collocated_list;
 598
 599     unsigned int collocated_ref_idx;
 600
 601     int slice_qp_delta;
 602     int slice_cb_qp_offset;
 603     int slice_cr_qp_offset;
 604
 605     uint8_t cu_chroma_qp_offset_enabled_flag;
 606
 607     int beta_offset;    ///< beta_offset_div2 * 2
 608     int tc_offset;      ///< tc_offset_div2 * 2
 609
 610     unsigned int max_num_merge_cand; ///< 5 - 5_minus_max_num_merge_cand
 611
 612     int *entry_point_offset;
 613     int * offset;
 614     int * size;
 615     int num_entry_point_offsets;
 616
 617     int8_t slice_qp;
 618
 619     uint8_t luma_log2_weight_denom;
 620     int16_t chroma_log2_weight_denom;
 621
 622     int16_t luma_weight_l0[16];
 623     int16_t chroma_weight_l0[16][2];
 624     int16_t chroma_weight_l1[16][2];
 625     int16_t luma_weight_l1[16];
 626
 627     int16_t luma_offset_l0[16];
 628     int16_t chroma_offset_l0[16][2];
 629
 630     int16_t luma_offset_l1[16];
 631     int16_t chroma_offset_l1[16][2];
 632
 633     int slice_ctb_addr_rs;
 634 } SliceHeader;
 635
 636 typedef struct CodingTree {
 637     int depth; ///< ctDepth
 638 } CodingTree;
 639
 640 typedef struct CodingUnit {
 641     int x;
 642     int y;
 643
 644     enum PredMode pred_mode;    ///< PredMode
 645     enum PartMode part_mode;    ///< PartMode
 646
 647     uint8_t rqt_root_cbf;
 648
 649     uint8_t pcm_flag;
 650
 651     // Inferred parameters
 652     uint8_t intra_split_flag;   ///< IntraSplitFlag
 653     uint8_t max_trafo_depth;    ///< MaxTrafoDepth
 654     uint8_t cu_transquant_bypass_flag;
 655 } CodingUnit;
 656
 657 typedef struct Mv {
 658     int16_t x;  ///< horizontal component of motion vector
 659     int16_t y;  ///< vertical component of motion vector
 660 } Mv;
 661
 662 typedef struct MvField {
 663     Mv mv[2];
 664     int8_t ref_idx[2];
 665     int8_t pred_flag;
 666 } MvField;
 667
 668 typedef struct NeighbourAvailable {
 669     int cand_bottom_left;
 670     int cand_left;
 671     int cand_up;
 672     int cand_up_left;
 673     int cand_up_right;
 674     int cand_up_right_sap;
 675 } NeighbourAvailable;
 676
 677 typedef struct PredictionUnit {
 678     int mpm_idx;
 679     int rem_intra_luma_pred_mode;
 680     uint8_t intra_pred_mode[4];
 681     Mv mvd;
 682     uint8_t merge_flag;
 683     uint8_t intra_pred_mode_c[4];
 684     uint8_t chroma_mode_c[4];
 685 } PredictionUnit;
 686
 687 typedef struct TransformTree {
 688     uint8_t cbf_cb[MAX_TRANSFORM_DEPTH][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE];
 689     uint8_t cbf_cr[MAX_TRANSFORM_DEPTH][MAX_CU_SIZE * MAX_CU_SIZE];
 690     uint8_t cbf_luma;
 691
 692     // Inferred parameters
 693     uint8_t inter_split_flag;
 694 } TransformTree;
 695
 696 typedef struct TransformUnit {
 697     DECLARE_ALIGNED(32, int16_t, coeffs[2][MAX_TB_SIZE * MAX_TB_SIZE]);
 698     int cu_qp_delta;
 699
 700     int res_scale_val;
 701
 702     // Inferred parameters;
 703     int intra_pred_mode;
 704     int intra_pred_mode_c;
 705     int chroma_mode_c;
 706     uint8_t is_cu_qp_delta_coded;
 707     uint8_t is_cu_chroma_qp_offset_coded;
 708     int8_t  cu_qp_offset_cb;
 709     int8_t  cu_qp_offset_cr;
 710     uint8_t cross_pf;
 711 } TransformUnit;
 712
 713 typedef struct DBParams {
 714     int beta_offset;
 715     int tc_offset;
 716 } DBParams;
 717
 718 #define HEVC_FRAME_FLAG_OUTPUT    (1 << 0)
 719 #define HEVC_FRAME_FLAG_SHORT_REF (1 << 1)
 720 #define HEVC_FRAME_FLAG_LONG_REF  (1 << 2)
 721
 722 typedef struct HEVCFrame {
 723     AVFrame *frame;
 724     ThreadFrame tf;
 725     MvField *tab_mvf;
 726     RefPicList *refPicList;
 727     RefPicListTab **rpl_tab;
 728     int ctb_count;
 729     int poc;
 730     struct HEVCFrame *collocated_ref;
 731
 732     HEVCWindow window;
 733
 734     AVBufferRef *tab_mvf_buf;
 735     AVBufferRef *rpl_tab_buf;
 736     AVBufferRef *rpl_buf;
 737
 738     /**
 739      * A sequence counter, so that old frames are output first
 740      * after a POC reset
 741      */
 742     uint16_t sequence;
 743
 744     /**
 745      * A combination of HEVC_FRAME_FLAG_*
 746      */
 747     uint8_t flags;
 748 } HEVCFrame;
 749
 750 typedef struct HEVCNAL {
 751     uint8_t *rbsp_buffer;
 752     int rbsp_buffer_size;
 753
 754     int size;
 755     const uint8_t *data;
 756 } HEVCNAL;
 757
 758 typedef struct HEVCLocalContext {
 759     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, mc_buffer[(MAX_PB_SIZE + 7) * MAX_PB_SIZE]);
 760     uint8_t cabac_state[HEVC_CONTEXTS];
 761
 762     uint8_t stat_coeff[4];
 763
 764     uint8_t first_qp_group;
 765
 766     GetBitContext gb;
 767     CABACContext cc;
 768     TransformTree tt;
 769
 770     int8_t qp_y;
 771     int8_t curr_qp_y;
 772
 773     int qPy_pred;
 774
 775     TransformUnit tu;
 776
 777     uint8_t ctb_left_flag;
 778     uint8_t ctb_up_flag;
 779     uint8_t ctb_up_right_flag;
 780     uint8_t ctb_up_left_flag;
 781     int     end_of_tiles_x;
 782     int     end_of_tiles_y;
 783     /* +7 is for subpixel interpolation, *2 for high bit depths */
 784     DECLARE_ALIGNED(32, uint8_t, edge_emu_buffer)[(MAX_PB_SIZE + 7) * EDGE_EMU_BUFFER_STRIDE * 2];
 785     DECLARE_ALIGNED(32, uint8_t, edge_emu_buffer2)[(MAX_PB_SIZE + 7) * EDGE_EMU_BUFFER_STRIDE * 2];
 786
 787     CodingTree ct;
 788     CodingUnit cu;
 789     PredictionUnit pu;
 790     NeighbourAvailable na;
 791
 792     uint8_t slice_or_tiles_left_boundary;
 793     uint8_t slice_or_tiles_up_boundary;
 794 } HEVCLocalContext;
 795
 796 typedef struct HEVCContext {
 797     const AVClass *c;  // needed by private avoptions
 798     AVCodecContext *avctx;
 799
 800     struct HEVCContext  *sList[MAX_NB_THREADS];
 801
 802     HEVCLocalContext    *HEVClcList[MAX_NB_THREADS];
 803     HEVCLocalContext    *HEVClc;
 804
 805     uint8_t             threads_type;
 806     uint8_t             threads_number;
 807
 808     int                 width;
 809     int                 height;
 810
 811     uint8_t *cabac_state;
 812
 813     /** 1 if the independent slice segment header was successfully parsed */
 814     uint8_t slice_initialized;
 815
 816     AVFrame *frame;
 817     AVFrame *sao_frame;
 818     AVFrame *tmp_frame;
 819     AVFrame *output_frame;
 820
 821     const HEVCVPS *vps;
 822     const HEVCSPS *sps;
 823     const HEVCPPS *pps;
 824     AVBufferRef *vps_list[MAX_VPS_COUNT];
 825     AVBufferRef *sps_list[MAX_SPS_COUNT];
 826     AVBufferRef *pps_list[MAX_PPS_COUNT];
 827
 828     AVBufferRef *current_sps;
 829
 830     AVBufferPool *tab_mvf_pool;
 831     AVBufferPool *rpl_tab_pool;
 832
 833     ///< candidate references for the current frame
 834     RefPicList rps[5];
 835
 836     SliceHeader sh;
 837     SAOParams *sao;
 838     DBParams *deblock;
 839     enum NALUnitType nal_unit_type;
 840     int temporal_id;  ///< temporal_id_plus1 - 1
 841     HEVCFrame *ref;
 842     HEVCFrame DPB[32];
 843     int poc;
 844     int pocTid0;
 845     int slice_idx; ///< number of the slice being currently decoded
 846     int eos;       ///< current packet contains an EOS/EOB NAL
 847     int last_eos;  ///< last packet contains an EOS/EOB NAL
 848     int max_ra;
 849     int bs_width;
 850     int bs_height;
 851
 852     int is_decoded;
 853
 854     HEVCPredContext hpc;
 855     HEVCDSPContext hevcdsp;
 856     VideoDSPContext vdsp;
 857     BswapDSPContext bdsp;
 858     int8_t *qp_y_tab;
 859     uint8_t *horizontal_bs;
 860     uint8_t *vertical_bs;
 861
 862     int32_t *tab_slice_address;
 863
 864     //  CU
 865     uint8_t *skip_flag;
 866     uint8_t *tab_ct_depth;
 867     // PU
 868     uint8_t *tab_ipm;
 869
 870     uint8_t *cbf_luma; // cbf_luma of colocated TU
 871     uint8_t *is_pcm;
 872
 873     // CTB-level flags affecting loop filter operation
 874     uint8_t *filter_slice_edges;
 875
 876     /** used on BE to byteswap the lines for checksumming */
 877     uint8_t *checksum_buf;
 878     int      checksum_buf_size;
 879
 880     /**
 881      * Sequence counters for decoded and output frames, so that old
 882      * frames are output first after a POC reset
 883      */
 884     uint16_t seq_decode;
 885     uint16_t seq_output;
 886
 887     int enable_parallel_tiles;
 888     int wpp_err;
 889     int skipped_bytes;
 890     int *skipped_bytes_pos;
 891     int skipped_bytes_pos_size;
 892
 893     int *skipped_bytes_nal;
 894     int **skipped_bytes_pos_nal;
 895     int *skipped_bytes_pos_size_nal;
 896
 897     const uint8_t *data;
 898
 899     HEVCNAL *nals;
 900     int nb_nals;
 901     int nals_allocated;
 902     // type of the first VCL NAL of the current frame
 903     enum NALUnitType first_nal_type;
 904
 905     // for checking the frame checksums
 906     struct AVMD5 *md5_ctx;
 907     uint8_t       md5[3][16];
 908     uint8_t is_md5;
 909
 910     uint8_t context_initialized;
 911     uint8_t is_nalff;       ///< this flag is != 0 if bitstream is encapsulated
 912                             ///< as a format defined in 14496-15
 913     int apply_defdispwin;
 914
 915     int active_seq_parameter_set_id;
 916
 917     int nal_length_size;    ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
 918     int nuh_layer_id;
 919
 920     /** frame packing arrangement variables */
 921     int sei_frame_packing_present;
 922     int frame_packing_arrangement_type;
 923     int content_interpretation_type;
 924     int quincunx_subsampling;
 925
 926     /** display orientation */
 927     int sei_display_orientation_present;
 928     int sei_anticlockwise_rotation;
 929     int sei_hflip, sei_vflip;
 930
 931     int picture_struct;
 932 } HEVCContext;
 933
 934 int ff_hevc_decode_short_term_rps(HEVCContext *s, ShortTermRPS *rps,
 935                                   const HEVCSPS *sps, int is_slice_header);
 936 int ff_hevc_decode_nal_vps(HEVCContext *s);
 937 int ff_hevc_decode_nal_sps(HEVCContext *s);
 938 int ff_hevc_decode_nal_pps(HEVCContext *s);
 939 int ff_hevc_decode_nal_sei(HEVCContext *s);
 940
 941 int ff_hevc_extract_rbsp(HEVCContext *s, const uint8_t *src, int length,
 942                          HEVCNAL *nal);
 943
 944 /**
 945  * Mark all frames in DPB as unused for reference.
 946  */
 947 void ff_hevc_clear_refs(HEVCContext *s);
 948
 949 /**
 950  * Drop all frames currently in DPB.
 951  */
 952 void ff_hevc_flush_dpb(HEVCContext *s);
 953
 954 /**
 955  * Compute POC of the current frame and return it.
 956  */
 957 int ff_hevc_compute_poc(HEVCContext *s, int poc_lsb);
 958
 959 RefPicList *ff_hevc_get_ref_list(HEVCContext *s, HEVCFrame *frame,
 960                                  int x0, int y0);
 961
 962 /**
 963  * Construct the reference picture sets for the current frame.
 964  */
 965 int ff_hevc_frame_rps(HEVCContext *s);
 966
 967 /**
 968  * Construct the reference picture list(s) for the current slice.
 969  */
 970 int ff_hevc_slice_rpl(HEVCContext *s);
 971
 972 void ff_hevc_save_states(HEVCContext *s, int ctb_addr_ts);
 973 void ff_hevc_cabac_init(HEVCContext *s, int ctb_addr_ts);
 974 int ff_hevc_sao_merge_flag_decode(HEVCContext *s);
 975 int ff_hevc_sao_type_idx_decode(HEVCContext *s);
 976 int ff_hevc_sao_band_position_decode(HEVCContext *s);
 977 int ff_hevc_sao_offset_abs_decode(HEVCContext *s);
 978 int ff_hevc_sao_offset_sign_decode(HEVCContext *s);
 979 int ff_hevc_sao_eo_class_decode(HEVCContext *s);
 980 int ff_hevc_end_of_slice_flag_decode(HEVCContext *s);
 981 int ff_hevc_cu_transquant_bypass_flag_decode(HEVCContext *s);
 982 int ff_hevc_skip_flag_decode(HEVCContext *s, int x0, int y0,
 983                              int x_cb, int y_cb);
 984 int ff_hevc_pred_mode_decode(HEVCContext *s);
 985 int ff_hevc_split_coding_unit_flag_decode(HEVCContext *s, int ct_depth,
 986                                           int x0, int y0);
 987 int ff_hevc_part_mode_decode(HEVCContext *s, int log2_cb_size);
 988 int ff_hevc_pcm_flag_decode(HEVCContext *s);
 989 int ff_hevc_prev_intra_luma_pred_flag_decode(HEVCContext *s);
 990 int ff_hevc_mpm_idx_decode(HEVCContext *s);
 991 int ff_hevc_rem_intra_luma_pred_mode_decode(HEVCContext *s);
 992 int ff_hevc_intra_chroma_pred_mode_decode(HEVCContext *s);
 993 int ff_hevc_merge_idx_decode(HEVCContext *s);
 994 int ff_hevc_merge_flag_decode(HEVCContext *s);
 995 int ff_hevc_inter_pred_idc_decode(HEVCContext *s, int nPbW, int nPbH);
 996 int ff_hevc_ref_idx_lx_decode(HEVCContext *s, int num_ref_idx_lx);
 997 int ff_hevc_mvp_lx_flag_decode(HEVCContext *s);
 998 int ff_hevc_no_residual_syntax_flag_decode(HEVCContext *s);
 999 int ff_hevc_split_transform_flag_decode(HEVCContext *s, int log2_trafo_size);
1000 int ff_hevc_cbf_cb_cr_decode(HEVCContext *s, int trafo_depth);
1001 int ff_hevc_cbf_luma_decode(HEVCContext *s, int trafo_depth);
1002 int ff_hevc_log2_res_scale_abs(HEVCContext *s, int idx);
1003 int ff_hevc_res_scale_sign_flag(HEVCContext *s, int idx);
1004
1005 /**
1006  * Get the number of candidate references for the current frame.
1007  */
1008 int ff_hevc_frame_nb_refs(HEVCContext *s);
1009
1010 int ff_hevc_set_new_ref(HEVCContext *s, AVFrame **frame, int poc);
1011
1012 /**
1013  * Find next frame in output order and put a reference to it in frame.
1014  * @return 1 if a frame was output, 0 otherwise
1015  */
1016 int ff_hevc_output_frame(HEVCContext *s, AVFrame *frame, int flush);
1017
1018 void ff_hevc_unref_frame(HEVCContext *s, HEVCFrame *frame, int flags);
1019
1020 void ff_hevc_set_neighbour_available(HEVCContext *s, int x0, int y0,
1021                                      int nPbW, int nPbH);
1022 void ff_hevc_luma_mv_merge_mode(HEVCContext *s, int x0, int y0,
1023                                 int nPbW, int nPbH, int log2_cb_size,
1024                                 int part_idx, int merge_idx, MvField *mv);
1025 void ff_hevc_luma_mv_mvp_mode(HEVCContext *s, int x0, int y0,
1026                               int nPbW, int nPbH, int log2_cb_size,
1027                               int part_idx, int merge_idx,
1028                               MvField *mv, int mvp_lx_flag, int LX);
1029 void ff_hevc_set_qPy(HEVCContext *s, int xC, int yC, int xBase, int yBase,
1030                      int log2_cb_size);
1031 void ff_hevc_deblocking_boundary_strengths(HEVCContext *s, int x0, int y0,
1032                                            int log2_trafo_size);
1033 int ff_hevc_cu_qp_delta_sign_flag(HEVCContext *s);
1034 int ff_hevc_cu_qp_delta_abs(HEVCContext *s);
1035 int ff_hevc_cu_chroma_qp_offset_flag(HEVCContext *s);
1036 int ff_hevc_cu_chroma_qp_offset_idx(HEVCContext *s);
1037 void ff_hevc_hls_filter(HEVCContext *s, int x, int y, int ctb_size);
1038 void ff_hevc_hls_filters(HEVCContext *s, int x_ctb, int y_ctb, int ctb_size);
1039 void ff_hevc_hls_residual_coding(HEVCContext *s, int x0, int y0,
1040                                  int log2_trafo_size, enum ScanType scan_idx,
1041                                  int c_idx);
1042
1043 void ff_hevc_hls_mvd_coding(HEVCContext *s, int x0, int y0, int log2_cb_size);
1044
1045
1046 extern const uint8_t ff_hevc_qpel_extra_before[4];
1047 extern const uint8_t ff_hevc_qpel_extra_after[4];
1048 extern const uint8_t ff_hevc_qpel_extra[4];
1049
1050 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan4x4_x[16];
1051 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan4x4_y[16];
1052 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan8x8_x[64];
1053 extern const uint8_t ff_hevc_diag_scan8x8_y[64];
1054
1055 #endif /* AVCODEC_HEVC_H */