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