Update to MPlayer SVN rev 30827 and FFmpeg SVN rev 22201.
[vaapi:jass-mplayer.git] / libavcodec / .svn / text-base / h264.h.svn-base
1 /*
2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... encoder/decoder
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file libavcodec/h264.h
24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 codec.
25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
26  */
27
28 #ifndef AVCODEC_H264_H
29 #define AVCODEC_H264_H
30
31 #include "libavutil/intreadwrite.h"
32 #include "dsputil.h"
33 #include "cabac.h"
34 #include "mpegvideo.h"
35 #include "h264pred.h"
36 #include "rectangle.h"
37
38 #define interlaced_dct interlaced_dct_is_a_bad_name
39 #define mb_intra mb_intra_is_not_initialized_see_mb_type
40
41 #define LUMA_DC_BLOCK_INDEX   25
42 #define CHROMA_DC_BLOCK_INDEX 26
43
44 #define CHROMA_DC_COEFF_TOKEN_VLC_BITS 8
45 #define COEFF_TOKEN_VLC_BITS           8
46 #define TOTAL_ZEROS_VLC_BITS           9
47 #define CHROMA_DC_TOTAL_ZEROS_VLC_BITS 3
48 #define RUN_VLC_BITS                   3
49 #define RUN7_VLC_BITS                  6
50
51 #define MAX_SPS_COUNT 32
52 #define MAX_PPS_COUNT 256
53
54 #define MAX_MMCO_COUNT 66
55
56 #define MAX_DELAYED_PIC_COUNT 16
57
58 /* Compiling in interlaced support reduces the speed
59  * of progressive decoding by about 2%. */
60 #define ALLOW_INTERLACE
61
62 #define ALLOW_NOCHROMA
63
64 #define FMO 0
65
66 /**
67  * The maximum number of slices supported by the decoder.
68  * must be a power of 2
69  */
70 #define MAX_SLICES 16
71
72 #ifdef ALLOW_INTERLACE
73 #define MB_MBAFF h->mb_mbaff
74 #define MB_FIELD h->mb_field_decoding_flag
75 #define FRAME_MBAFF h->mb_aff_frame
76 #define FIELD_PICTURE (s->picture_structure != PICT_FRAME)
77 #else
78 #define MB_MBAFF 0
79 #define MB_FIELD 0
80 #define FRAME_MBAFF 0
81 #define FIELD_PICTURE 0
82 #undef  IS_INTERLACED
83 #define IS_INTERLACED(mb_type) 0
84 #endif
85 #define FIELD_OR_MBAFF_PICTURE (FRAME_MBAFF || FIELD_PICTURE)
86
87 #ifdef ALLOW_NOCHROMA
88 #define CHROMA h->sps.chroma_format_idc
89 #else
90 #define CHROMA 1
91 #endif
92
93 #ifndef CABAC
94 #define CABAC h->pps.cabac
95 #endif
96
97 #define EXTENDED_SAR          255
98
99 #define MB_TYPE_REF0       MB_TYPE_ACPRED //dirty but it fits in 16 bit
100 #define MB_TYPE_8x8DCT     0x01000000
101 #define IS_REF0(a)         ((a) & MB_TYPE_REF0)
102 #define IS_8x8DCT(a)       ((a) & MB_TYPE_8x8DCT)
103
104 /**
105  * Value of Picture.reference when Picture is not a reference picture, but
106  * is held for delayed output.
107  */
108 #define DELAYED_PIC_REF 4
109
110
111 /* NAL unit types */
112 enum {
113     NAL_SLICE=1,
114     NAL_DPA,
115     NAL_DPB,
116     NAL_DPC,
117     NAL_IDR_SLICE,
118     NAL_SEI,
119     NAL_SPS,
120     NAL_PPS,
121     NAL_AUD,
122     NAL_END_SEQUENCE,
123     NAL_END_STREAM,
124     NAL_FILLER_DATA,
125     NAL_SPS_EXT,
126     NAL_AUXILIARY_SLICE=19
127 };
128
129 /**
130  * SEI message types
131  */
132 typedef enum {
133     SEI_BUFFERING_PERIOD             =  0, ///< buffering period (H.264, D.1.1)
134     SEI_TYPE_PIC_TIMING              =  1, ///< picture timing
135     SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED  =  5, ///< unregistered user data
136     SEI_TYPE_RECOVERY_POINT          =  6  ///< recovery point (frame # to decoder sync)
137 } SEI_Type;
138
139 /**
140  * pic_struct in picture timing SEI message
141  */
142 typedef enum {
143     SEI_PIC_STRUCT_FRAME             = 0, ///<  0: %frame
144     SEI_PIC_STRUCT_TOP_FIELD         = 1, ///<  1: top field
145     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_FIELD      = 2, ///<  2: bottom field
146     SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM        = 3, ///<  3: top field, bottom field, in that order
147     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP        = 4, ///<  4: bottom field, top field, in that order
148     SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP    = 5, ///<  5: top field, bottom field, top field repeated, in that order
149     SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM = 6, ///<  6: bottom field, top field, bottom field repeated, in that order
150     SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING    = 7, ///<  7: %frame doubling
151     SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING    = 8  ///<  8: %frame tripling
152 } SEI_PicStructType;
153
154 /**
155  * Sequence parameter set
156  */
157 typedef struct SPS{
158
159     int profile_idc;
160     int level_idc;
161     int chroma_format_idc;
162     int transform_bypass;              ///< qpprime_y_zero_transform_bypass_flag
163     int log2_max_frame_num;            ///< log2_max_frame_num_minus4 + 4
164     int poc_type;                      ///< pic_order_cnt_type
165     int log2_max_poc_lsb;              ///< log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4
166     int delta_pic_order_always_zero_flag;
167     int offset_for_non_ref_pic;
168     int offset_for_top_to_bottom_field;
169     int poc_cycle_length;              ///< num_ref_frames_in_pic_order_cnt_cycle
170     int ref_frame_count;               ///< num_ref_frames
171     int gaps_in_frame_num_allowed_flag;
172     int mb_width;                      ///< pic_width_in_mbs_minus1 + 1
173     int mb_height;                     ///< pic_height_in_map_units_minus1 + 1
174     int frame_mbs_only_flag;
175     int mb_aff;                        ///<mb_adaptive_frame_field_flag
176     int direct_8x8_inference_flag;
177     int crop;                   ///< frame_cropping_flag
178     unsigned int crop_left;            ///< frame_cropping_rect_left_offset
179     unsigned int crop_right;           ///< frame_cropping_rect_right_offset
180     unsigned int crop_top;             ///< frame_cropping_rect_top_offset
181     unsigned int crop_bottom;          ///< frame_cropping_rect_bottom_offset
182     int vui_parameters_present_flag;
183     AVRational sar;
184     int video_signal_type_present_flag;
185     int full_range;
186     int colour_description_present_flag;
187     enum AVColorPrimaries color_primaries;
188     enum AVColorTransferCharacteristic color_trc;
189     enum AVColorSpace colorspace;
190     int timing_info_present_flag;
191     uint32_t num_units_in_tick;
192     uint32_t time_scale;
193     int fixed_frame_rate_flag;
194     short offset_for_ref_frame[256]; //FIXME dyn aloc?
195     int bitstream_restriction_flag;
196     int num_reorder_frames;
197     int scaling_matrix_present;
198     uint8_t scaling_matrix4[6][16];
199     uint8_t scaling_matrix8[2][64];
200     int nal_hrd_parameters_present_flag;
201     int vcl_hrd_parameters_present_flag;
202     int pic_struct_present_flag;
203     int time_offset_length;
204     int cpb_cnt;                       ///< See H.264 E.1.2
205     int initial_cpb_removal_delay_length; ///< initial_cpb_removal_delay_length_minus1 +1
206     int cpb_removal_delay_length;      ///< cpb_removal_delay_length_minus1 + 1
207     int dpb_output_delay_length;       ///< dpb_output_delay_length_minus1 + 1
208     int bit_depth_luma;                ///< bit_depth_luma_minus8 + 8
209     int bit_depth_chroma;              ///< bit_depth_chroma_minus8 + 8
210     int residual_color_transform_flag; ///< residual_colour_transform_flag
211 }SPS;
212
213 /**
214  * Picture parameter set
215  */
216 typedef struct PPS{
217     unsigned int sps_id;
218     int cabac;                  ///< entropy_coding_mode_flag
219     int pic_order_present;      ///< pic_order_present_flag
220     int slice_group_count;      ///< num_slice_groups_minus1 + 1
221     int mb_slice_group_map_type;
222     unsigned int ref_count[2];  ///< num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
223     int weighted_pred;          ///< weighted_pred_flag
224     int weighted_bipred_idc;
225     int init_qp;                ///< pic_init_qp_minus26 + 26
226     int init_qs;                ///< pic_init_qs_minus26 + 26
227     int chroma_qp_index_offset[2];
228     int deblocking_filter_parameters_present; ///< deblocking_filter_parameters_present_flag
229     int constrained_intra_pred; ///< constrained_intra_pred_flag
230     int redundant_pic_cnt_present; ///< redundant_pic_cnt_present_flag
231     int transform_8x8_mode;     ///< transform_8x8_mode_flag
232     uint8_t scaling_matrix4[6][16];
233     uint8_t scaling_matrix8[2][64];
234     uint8_t chroma_qp_table[2][64];  ///< pre-scaled (with chroma_qp_index_offset) version of qp_table
235     int chroma_qp_diff;
236 }PPS;
237
238 /**
239  * Memory management control operation opcode.
240  */
241 typedef enum MMCOOpcode{
242     MMCO_END=0,
243     MMCO_SHORT2UNUSED,
244     MMCO_LONG2UNUSED,
245     MMCO_SHORT2LONG,
246     MMCO_SET_MAX_LONG,
247     MMCO_RESET,
248     MMCO_LONG,
249 } MMCOOpcode;
250
251 /**
252  * Memory management control operation.
253  */
254 typedef struct MMCO{
255     MMCOOpcode opcode;
256     int short_pic_num;  ///< pic_num without wrapping (pic_num & max_pic_num)
257     int long_arg;       ///< index, pic_num, or num long refs depending on opcode
258 } MMCO;
259
260 /**
261  * H264Context
262  */
263 typedef struct H264Context{
264     MpegEncContext s;
265     int chroma_qp[2]; //QPc
266
267     int qp_thresh;      ///< QP threshold to skip loopfilter
268
269     int prev_mb_skipped;
270     int next_mb_skipped;
271
272     //prediction stuff
273     int chroma_pred_mode;
274     int intra16x16_pred_mode;
275
276     int topleft_mb_xy;
277     int top_mb_xy;
278     int topright_mb_xy;
279     int left_mb_xy[2];
280
281     int topleft_type;
282     int top_type;
283     int topright_type;
284     int left_type[2];
285
286     const uint8_t * left_block;
287     int topleft_partition;
288
289     int8_t intra4x4_pred_mode_cache[5*8];
290     int8_t (*intra4x4_pred_mode);
291     H264PredContext hpc;
292     unsigned int topleft_samples_available;
293     unsigned int top_samples_available;
294     unsigned int topright_samples_available;
295     unsigned int left_samples_available;
296     uint8_t (*top_borders[2])[16+2*8];
297
298     /**
299      * non zero coeff count cache.
300      * is 64 if not available.
301      */
302     DECLARE_ALIGNED_8(uint8_t, non_zero_count_cache)[6*8];
303
304     /*
305     .UU.YYYY
306     .UU.YYYY
307     .vv.YYYY
308     .VV.YYYY
309     */
310     uint8_t (*non_zero_count)[32];
311
312     /**
313      * Motion vector cache.
314      */
315     DECLARE_ALIGNED_16(int16_t, mv_cache)[2][5*8][2];
316     DECLARE_ALIGNED_8(int8_t, ref_cache)[2][5*8];
317 #define LIST_NOT_USED -1 //FIXME rename?
318 #define PART_NOT_AVAILABLE -2
319
320     /**
321      * is 1 if the specific list MV&references are set to 0,0,-2.
322      */
323     int mv_cache_clean[2];
324
325     /**
326      * number of neighbors (top and/or left) that used 8x8 dct
327      */
328     int neighbor_transform_size;
329
330     /**
331      * block_offset[ 0..23] for frame macroblocks
332      * block_offset[24..47] for field macroblocks
333      */
334     int block_offset[2*(16+8)];
335
336     uint32_t *mb2b_xy; //FIXME are these 4 a good idea?
337     uint32_t *mb2br_xy;
338     int b_stride; //FIXME use s->b4_stride
339
340     int mb_linesize;   ///< may be equal to s->linesize or s->linesize*2, for mbaff
341     int mb_uvlinesize;
342
343     int emu_edge_width;
344     int emu_edge_height;
345
346     SPS sps; ///< current sps
347
348     /**
349      * current pps
350      */
351     PPS pps; //FIXME move to Picture perhaps? (->no) do we need that?
352
353     uint32_t dequant4_buffer[6][52][16]; //FIXME should these be moved down?
354     uint32_t dequant8_buffer[2][52][64];
355     uint32_t (*dequant4_coeff[6])[16];
356     uint32_t (*dequant8_coeff[2])[64];
357
358     int slice_num;
359     uint16_t *slice_table;     ///< slice_table_base + 2*mb_stride + 1
360     int slice_type;
361     int slice_type_nos;        ///< S free slice type (SI/SP are remapped to I/P)
362     int slice_type_fixed;
363
364     //interlacing specific flags
365     int mb_aff_frame;
366     int mb_field_decoding_flag;
367     int mb_mbaff;              ///< mb_aff_frame && mb_field_decoding_flag
368
369     DECLARE_ALIGNED_8(uint16_t, sub_mb_type)[4];
370
371     //Weighted pred stuff
372     int use_weight;
373     int use_weight_chroma;
374     int luma_log2_weight_denom;
375     int chroma_log2_weight_denom;
376     //The following 2 can be changed to int8_t but that causes 10cpu cycles speedloss
377     int luma_weight[48][2][2];
378     int chroma_weight[48][2][2][2];
379     int implicit_weight[48][48];
380
381     int direct_spatial_mv_pred;
382     int col_parity;
383     int col_fieldoff;
384     int dist_scale_factor[16];
385     int dist_scale_factor_field[2][32];
386     int map_col_to_list0[2][16+32];
387     int map_col_to_list0_field[2][2][16+32];
388
389     /**
390      * num_ref_idx_l0/1_active_minus1 + 1
391      */
392     unsigned int ref_count[2];   ///< counts frames or fields, depending on current mb mode
393     unsigned int list_count;
394     uint8_t *list_counts;            ///< Array of list_count per MB specifying the slice type
395     Picture ref_list[2][48];         /**< 0..15: frame refs, 16..47: mbaff field refs.
396                                           Reordered version of default_ref_list
397                                           according to picture reordering in slice header */
398     int ref2frm[MAX_SLICES][2][64];  ///< reference to frame number lists, used in the loop filter, the first 2 are for -2,-1
399
400     //data partitioning
401     GetBitContext intra_gb;
402     GetBitContext inter_gb;
403     GetBitContext *intra_gb_ptr;
404     GetBitContext *inter_gb_ptr;
405
406     DECLARE_ALIGNED_16(DCTELEM, mb)[16*24];
407     DCTELEM mb_padding[256];        ///< as mb is addressed by scantable[i] and scantable is uint8_t we can either check that i is not too large or ensure that there is some unused stuff after mb
408
409     /**
410      * Cabac
411      */
412     CABACContext cabac;
413     uint8_t      cabac_state[460];
414
415     /* 0x100 -> non null luma_dc, 0x80/0x40 -> non null chroma_dc (cb/cr), 0x?0 -> chroma_cbp(0,1,2), 0x0? luma_cbp */
416     uint16_t     *cbp_table;
417     int cbp;
418     int top_cbp;
419     int left_cbp;
420     /* chroma_pred_mode for i4x4 or i16x16, else 0 */
421     uint8_t     *chroma_pred_mode_table;
422     int         last_qscale_diff;
423     uint8_t     (*mvd_table[2])[2];
424     DECLARE_ALIGNED_16(uint8_t, mvd_cache)[2][5*8][2];
425     uint8_t     *direct_table;
426     uint8_t     direct_cache[5*8];
427
428     uint8_t zigzag_scan[16];
429     uint8_t zigzag_scan8x8[64];
430     uint8_t zigzag_scan8x8_cavlc[64];
431     uint8_t field_scan[16];
432     uint8_t field_scan8x8[64];
433     uint8_t field_scan8x8_cavlc[64];
434     const uint8_t *zigzag_scan_q0;
435     const uint8_t *zigzag_scan8x8_q0;
436     const uint8_t *zigzag_scan8x8_cavlc_q0;
437     const uint8_t *field_scan_q0;
438     const uint8_t *field_scan8x8_q0;
439     const uint8_t *field_scan8x8_cavlc_q0;
440
441     int x264_build;
442
443     int mb_xy;
444
445     int is_complex;
446
447     //deblock
448     int deblocking_filter;         ///< disable_deblocking_filter_idc with 1<->0
449     int slice_alpha_c0_offset;
450     int slice_beta_offset;
451
452 //=============================================================
453     //Things below are not used in the MB or more inner code
454
455     int nal_ref_idc;
456     int nal_unit_type;
457     uint8_t *rbsp_buffer[2];
458     unsigned int rbsp_buffer_size[2];
459
460     /**
461      * Used to parse AVC variant of h264
462      */
463     int is_avc; ///< this flag is != 0 if codec is avc1
464     int nal_length_size; ///< Number of bytes used for nal length (1, 2 or 4)
465
466     SPS *sps_buffers[MAX_SPS_COUNT];
467     PPS *pps_buffers[MAX_PPS_COUNT];
468
469     int dequant_coeff_pps;     ///< reinit tables when pps changes
470
471     uint16_t *slice_table_base;
472
473
474     //POC stuff
475     int poc_lsb;
476     int poc_msb;
477     int delta_poc_bottom;
478     int delta_poc[2];
479     int frame_num;
480     int prev_poc_msb;             ///< poc_msb of the last reference pic for POC type 0
481     int prev_poc_lsb;             ///< poc_lsb of the last reference pic for POC type 0
482     int frame_num_offset;         ///< for POC type 2
483     int prev_frame_num_offset;    ///< for POC type 2
484     int prev_frame_num;           ///< frame_num of the last pic for POC type 1/2
485
486     /**
487      * frame_num for frames or 2*frame_num+1 for field pics.
488      */
489     int curr_pic_num;
490
491     /**
492      * max_frame_num or 2*max_frame_num for field pics.
493      */
494     int max_pic_num;
495
496     int redundant_pic_count;
497
498     Picture *short_ref[32];
499     Picture *long_ref[32];
500     Picture default_ref_list[2][32]; ///< base reference list for all slices of a coded picture
501     Picture *delayed_pic[MAX_DELAYED_PIC_COUNT+2]; //FIXME size?
502     int outputed_poc;
503
504     /**
505      * memory management control operations buffer.
506      */
507     MMCO mmco[MAX_MMCO_COUNT];
508     int mmco_index;
509
510     int long_ref_count;  ///< number of actual long term references
511     int short_ref_count; ///< number of actual short term references
512
513     int          cabac_init_idc;
514
515     /**
516      * @defgroup multithreading Members for slice based multithreading
517      * @{
518      */
519     struct H264Context *thread_context[MAX_THREADS];
520
521     /**
522      * current slice number, used to initalize slice_num of each thread/context
523      */
524     int current_slice;
525
526     /**
527      * Max number of threads / contexts.
528      * This is equal to AVCodecContext.thread_count unless
529      * multithreaded decoding is impossible, in which case it is
530      * reduced to 1.
531      */
532     int max_contexts;
533
534     /**
535      *  1 if the single thread fallback warning has already been
536      *  displayed, 0 otherwise.
537      */
538     int single_decode_warning;
539
540     int last_slice_type;
541     /** @} */
542
543     /**
544      * pic_struct in picture timing SEI message
545      */
546     SEI_PicStructType sei_pic_struct;
547
548     /**
549      * Complement sei_pic_struct
550      * SEI_PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM and SEI_PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP indicate interlaced frames.
551      * However, soft telecined frames may have these values.
552      * This is used in an attempt to flag soft telecine progressive.
553      */
554     int prev_interlaced_frame;
555
556     /**
557      * Bit set of clock types for fields/frames in picture timing SEI message.
558      * For each found ct_type, appropriate bit is set (e.g., bit 1 for
559      * interlaced).
560      */
561     int sei_ct_type;
562
563     /**
564      * dpb_output_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.2.2
565      */
566     int sei_dpb_output_delay;
567
568     /**
569      * cpb_removal_delay in picture timing SEI message, see H.264 C.1.2
570      */
571     int sei_cpb_removal_delay;
572
573     /**
574      * recovery_frame_cnt from SEI message
575      *
576      * Set to -1 if no recovery point SEI message found or to number of frames
577      * before playback synchronizes. Frames having recovery point are key
578      * frames.
579      */
580     int sei_recovery_frame_cnt;
581
582     int luma_weight_flag[2];   ///< 7.4.3.2 luma_weight_lX_flag
583     int chroma_weight_flag[2]; ///< 7.4.3.2 chroma_weight_lX_flag
584
585     // Timestamp stuff
586     int sei_buffering_period_present;  ///< Buffering period SEI flag
587     int initial_cpb_removal_delay[32]; ///< Initial timestamps for CPBs
588
589     //SVQ3 specific fields
590     int halfpel_flag;
591     int thirdpel_flag;
592     int unknown_svq3_flag;
593     int next_slice_index;
594     uint32_t svq3_watermark_key;
595 }H264Context;
596
597
598 extern const uint8_t ff_h264_chroma_qp[52];
599
600 void ff_svq3_luma_dc_dequant_idct_c(DCTELEM *block, int qp);
601
602 void ff_svq3_add_idct_c(uint8_t *dst, DCTELEM *block, int stride, int qp, int dc);
603
604 /**
605  * Decode SEI
606  */
607 int ff_h264_decode_sei(H264Context *h);
608
609 /**
610  * Decode SPS
611  */
612 int ff_h264_decode_seq_parameter_set(H264Context *h);
613
614 /**
615  * Decode PPS
616  */
617 int ff_h264_decode_picture_parameter_set(H264Context *h, int bit_length);
618
619 /**
620  * Decodes a network abstraction layer unit.
621  * @param consumed is the number of bytes used as input
622  * @param length is the length of the array
623  * @param dst_length is the number of decoded bytes FIXME here or a decode rbsp tailing?
624  * @returns decoded bytes, might be src+1 if no escapes
625  */
626 const uint8_t *ff_h264_decode_nal(H264Context *h, const uint8_t *src, int *dst_length, int *consumed, int length);
627
628 /**
629  * identifies the exact end of the bitstream
630  * @return the length of the trailing, or 0 if damaged
631  */
632 int ff_h264_decode_rbsp_trailing(H264Context *h, const uint8_t *src);
633
634 /**
635  * frees any data that may have been allocated in the H264 context like SPS, PPS etc.
636  */
637 av_cold void ff_h264_free_context(H264Context *h);
638
639 /**
640  * reconstructs bitstream slice_type.
641  */
642 int ff_h264_get_slice_type(const H264Context *h);
643
644 /**
645  * allocates tables.
646  * needs width/height
647  */
648 int ff_h264_alloc_tables(H264Context *h);
649
650 /**
651  * fills the default_ref_list.
652  */
653 int ff_h264_fill_default_ref_list(H264Context *h);
654
655 int ff_h264_decode_ref_pic_list_reordering(H264Context *h);
656 void ff_h264_fill_mbaff_ref_list(H264Context *h);
657 void ff_h264_remove_all_refs(H264Context *h);
658
659 /**
660  * Executes the reference picture marking (memory management control operations).
661  */
662 int ff_h264_execute_ref_pic_marking(H264Context *h, MMCO *mmco, int mmco_count);
663
664 int ff_h264_decode_ref_pic_marking(H264Context *h, GetBitContext *gb);
665
666
667 /**
668  * checks if the top & left blocks are available if needed & changes the dc mode so it only uses the available blocks.
669  */
670 int ff_h264_check_intra4x4_pred_mode(H264Context *h);
671
672 /**
673  * checks if the top & left blocks are available if needed & changes the dc mode so it only uses the available blocks.
674  */
675 int ff_h264_check_intra_pred_mode(H264Context *h, int mode);
676
677 void ff_h264_write_back_intra_pred_mode(H264Context *h);
678 void ff_h264_hl_decode_mb(H264Context *h);
679 int ff_h264_frame_start(H264Context *h);
680 av_cold int ff_h264_decode_init(AVCodecContext *avctx);
681 av_cold int ff_h264_decode_end(AVCodecContext *avctx);
682 av_cold void ff_h264_decode_init_vlc(void);
683
684 /**
685  * decodes a macroblock
686  * @returns 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
687  */
688 int ff_h264_decode_mb_cavlc(H264Context *h);
689
690 /**
691  * decodes a CABAC coded macroblock
692  * @returns 0 if OK, AC_ERROR / DC_ERROR / MV_ERROR if an error is noticed
693  */
694 int ff_h264_decode_mb_cabac(H264Context *h);
695
696 void ff_h264_init_cabac_states(H264Context *h);
697
698 void ff_h264_direct_dist_scale_factor(H264Context * const h);
699 void ff_h264_direct_ref_list_init(H264Context * const h);
700 void ff_h264_pred_direct_motion(H264Context * const h, int *mb_type);
701
702 void ff_h264_filter_mb_fast( H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
703 void ff_h264_filter_mb( H264Context *h, int mb_x, int mb_y, uint8_t *img_y, uint8_t *img_cb, uint8_t *img_cr, unsigned int linesize, unsigned int uvlinesize);
704
705 /**
706  * Reset SEI values at the beginning of the frame.
707  *
708  * @param h H.264 context.
709  */
710 void ff_h264_reset_sei(H264Context *h);
711
712
713 /*
714 o-o o-o
715  / / /
716 o-o o-o
717  ,---'
718 o-o o-o
719  / / /
720 o-o o-o
721 */
722 //This table must be here because scan8[constant] must be known at compiletime
723 static const uint8_t scan8[16 + 2*4]={
724  4+1*8, 5+1*8, 4+2*8, 5+2*8,
725  6+1*8, 7+1*8, 6+2*8, 7+2*8,
726  4+3*8, 5+3*8, 4+4*8, 5+4*8,
727  6+3*8, 7+3*8, 6+4*8, 7+4*8,
728  1+1*8, 2+1*8,
729  1+2*8, 2+2*8,
730  1+4*8, 2+4*8,
731  1+5*8, 2+5*8,
732 };
733
734 static av_always_inline uint32_t pack16to32(int a, int b){
735 #if HAVE_BIGENDIAN
736    return (b&0xFFFF) + (a<<16);
737 #else
738    return (a&0xFFFF) + (b<<16);
739 #endif
740 }
741
742 static av_always_inline uint16_t pack8to16(int a, int b){
743 #if HAVE_BIGENDIAN
744    return (b&0xFF) + (a<<8);
745 #else
746    return (a&0xFF) + (b<<8);
747 #endif
748 }
749
750 /**
751  * gets the chroma qp.
752  */
753 static inline int get_chroma_qp(H264Context *h, int t, int qscale){
754     return h->pps.chroma_qp_table[t][qscale];
755 }
756
757 static inline void pred_pskip_motion(H264Context * const h, int * const mx, int * const my);
758
759 static void fill_decode_neighbors(H264Context *h, int mb_type){
760     MpegEncContext * const s = &h->s;
761     const int mb_xy= h->mb_xy;
762     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
763     static const uint8_t left_block_options[4][16]={
764         {0,1,2,3,7,10,8,11,7+0*8, 7+1*8, 7+2*8, 7+3*8, 2+0*8, 2+3*8, 2+1*8, 2+2*8},
765         {2,2,3,3,8,11,8,11,7+2*8, 7+2*8, 7+3*8, 7+3*8, 2+1*8, 2+2*8, 2+1*8, 2+2*8},
766         {0,0,1,1,7,10,7,10,7+0*8, 7+0*8, 7+1*8, 7+1*8, 2+0*8, 2+3*8, 2+0*8, 2+3*8},
767         {0,2,0,2,7,10,7,10,7+0*8, 7+2*8, 7+0*8, 7+2*8, 2+0*8, 2+3*8, 2+0*8, 2+3*8}
768     };
769
770     h->topleft_partition= -1;
771
772     top_xy     = mb_xy  - (s->mb_stride << MB_FIELD);
773
774     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
775      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
776
777     topleft_xy = top_xy - 1;
778     topright_xy= top_xy + 1;
779     left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy-1;
780     h->left_block = left_block_options[0];
781     if(FRAME_MBAFF){
782         const int left_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]);
783         const int curr_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(mb_type);
784         if(s->mb_y&1){
785             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
786                 left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy - s->mb_stride - 1;
787                 if (curr_mb_field_flag) {
788                     left_xy[1] += s->mb_stride;
789                     h->left_block = left_block_options[3];
790                 } else {
791                     topleft_xy += s->mb_stride;
792                     // take top left mv from the middle of the mb, as opposed to all other modes which use the bottom right partition
793                     h->topleft_partition = 0;
794                     h->left_block = left_block_options[1];
795                 }
796             }
797         }else{
798             if(curr_mb_field_flag){
799                 topleft_xy  += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy - 1]>>7)&1)-1);
800                 topright_xy += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy + 1]>>7)&1)-1);
801                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy    ]>>7)&1)-1);
802             }
803             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
804                 if (curr_mb_field_flag) {
805                     left_xy[1] += s->mb_stride;
806                     h->left_block = left_block_options[3];
807                 } else {
808                     h->left_block = left_block_options[2];
809                 }
810             }
811         }
812     }
813
814     h->topleft_mb_xy = topleft_xy;
815     h->top_mb_xy     = top_xy;
816     h->topright_mb_xy= topright_xy;
817     h->left_mb_xy[0] = left_xy[0];
818     h->left_mb_xy[1] = left_xy[1];
819     //FIXME do we need all in the context?
820
821     h->topleft_type = s->current_picture.mb_type[topleft_xy] ;
822     h->top_type     = s->current_picture.mb_type[top_xy]     ;
823     h->topright_type= s->current_picture.mb_type[topright_xy];
824     h->left_type[0] = s->current_picture.mb_type[left_xy[0]] ;
825     h->left_type[1] = s->current_picture.mb_type[left_xy[1]] ;
826
827     if(FMO){
828     if(h->slice_table[topleft_xy ] != h->slice_num) h->topleft_type = 0;
829     if(h->slice_table[top_xy     ] != h->slice_num) h->top_type     = 0;
830     if(h->slice_table[left_xy[0] ] != h->slice_num) h->left_type[0] = h->left_type[1] = 0;
831     }else{
832         if(h->slice_table[topleft_xy ] != h->slice_num){
833             h->topleft_type = 0;
834             if(h->slice_table[top_xy     ] != h->slice_num) h->top_type     = 0;
835             if(h->slice_table[left_xy[0] ] != h->slice_num) h->left_type[0] = h->left_type[1] = 0;
836         }
837     }
838     if(h->slice_table[topright_xy] != h->slice_num) h->topright_type= 0;
839 }
840
841 static void fill_decode_caches(H264Context *h, int mb_type){
842     MpegEncContext * const s = &h->s;
843     int topleft_xy, top_xy, topright_xy, left_xy[2];
844     int topleft_type, top_type, topright_type, left_type[2];
845     const uint8_t * left_block= h->left_block;
846     int i;
847
848     topleft_xy   = h->topleft_mb_xy ;
849     top_xy       = h->top_mb_xy     ;
850     topright_xy  = h->topright_mb_xy;
851     left_xy[0]   = h->left_mb_xy[0] ;
852     left_xy[1]   = h->left_mb_xy[1] ;
853     topleft_type = h->topleft_type  ;
854     top_type     = h->top_type      ;
855     topright_type= h->topright_type ;
856     left_type[0] = h->left_type[0]  ;
857     left_type[1] = h->left_type[1]  ;
858
859     if(!IS_SKIP(mb_type)){
860         if(IS_INTRA(mb_type)){
861             int type_mask= h->pps.constrained_intra_pred ? IS_INTRA(-1) : -1;
862             h->topleft_samples_available=
863             h->top_samples_available=
864             h->left_samples_available= 0xFFFF;
865             h->topright_samples_available= 0xEEEA;
866
867             if(!(top_type & type_mask)){
868                 h->topleft_samples_available= 0xB3FF;
869                 h->top_samples_available= 0x33FF;
870                 h->topright_samples_available= 0x26EA;
871             }
872             if(IS_INTERLACED(mb_type) != IS_INTERLACED(left_type[0])){
873                 if(IS_INTERLACED(mb_type)){
874                     if(!(left_type[0] & type_mask)){
875                         h->topleft_samples_available&= 0xDFFF;
876                         h->left_samples_available&= 0x5FFF;
877                     }
878                     if(!(left_type[1] & type_mask)){
879                         h->topleft_samples_available&= 0xFF5F;
880                         h->left_samples_available&= 0xFF5F;
881                     }
882                 }else{
883                     int left_typei = s->current_picture.mb_type[left_xy[0] + s->mb_stride];
884
885                     assert(left_xy[0] == left_xy[1]);
886                     if(!((left_typei & type_mask) && (left_type[0] & type_mask))){
887                         h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
888                         h->left_samples_available&= 0x5F5F;
889                     }
890                 }
891             }else{
892                 if(!(left_type[0] & type_mask)){
893                     h->topleft_samples_available&= 0xDF5F;
894                     h->left_samples_available&= 0x5F5F;
895                 }
896             }
897
898             if(!(topleft_type & type_mask))
899                 h->topleft_samples_available&= 0x7FFF;
900
901             if(!(topright_type & type_mask))
902                 h->topright_samples_available&= 0xFBFF;
903
904             if(IS_INTRA4x4(mb_type)){
905                 if(IS_INTRA4x4(top_type)){
906                     AV_COPY32(h->intra4x4_pred_mode_cache+4+8*0, h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[top_xy]);
907                 }else{
908                     h->intra4x4_pred_mode_cache[4+8*0]=
909                     h->intra4x4_pred_mode_cache[5+8*0]=
910                     h->intra4x4_pred_mode_cache[6+8*0]=
911                     h->intra4x4_pred_mode_cache[7+8*0]= 2 - 3*!(top_type & type_mask);
912                 }
913                 for(i=0; i<2; i++){
914                     if(IS_INTRA4x4(left_type[i])){
915                         int8_t *mode= h->intra4x4_pred_mode + h->mb2br_xy[left_xy[i]];
916                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]= mode[6-left_block[0+2*i]];
917                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= mode[6-left_block[1+2*i]];
918                     }else{
919                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*1 + 2*8*i]=
920                         h->intra4x4_pred_mode_cache[3+8*2 + 2*8*i]= 2 - 3*!(left_type[i] & type_mask);
921                     }
922                 }
923             }
924         }
925
926
927 /*
928 0 . T T. T T T T
929 1 L . .L . . . .
930 2 L . .L . . . .
931 3 . T TL . . . .
932 4 L . .L . . . .
933 5 L . .. . . . .
934 */
935 //FIXME constraint_intra_pred & partitioning & nnz (let us hope this is just a typo in the spec)
936     if(top_type){
937         AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], &h->non_zero_count[top_xy][4+3*8]);
938             h->non_zero_count_cache[1+8*0]= h->non_zero_count[top_xy][1+1*8];
939             h->non_zero_count_cache[2+8*0]= h->non_zero_count[top_xy][2+1*8];
940
941             h->non_zero_count_cache[1+8*3]= h->non_zero_count[top_xy][1+2*8];
942             h->non_zero_count_cache[2+8*3]= h->non_zero_count[top_xy][2+2*8];
943     }else {
944             h->non_zero_count_cache[1+8*0]=
945             h->non_zero_count_cache[2+8*0]=
946
947             h->non_zero_count_cache[1+8*3]=
948             h->non_zero_count_cache[2+8*3]=
949             AV_WN32A(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 0x40404040);
950     }
951
952     for (i=0; i<2; i++) {
953         if(left_type[i]){
954             h->non_zero_count_cache[3+8*1 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+0+2*i]];
955             h->non_zero_count_cache[3+8*2 + 2*8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+1+2*i]];
956                 h->non_zero_count_cache[0+8*1 +   8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+4+2*i]];
957                 h->non_zero_count_cache[0+8*4 +   8*i]= h->non_zero_count[left_xy[i]][left_block[8+5+2*i]];
958         }else{
959                 h->non_zero_count_cache[3+8*1 + 2*8*i]=
960                 h->non_zero_count_cache[3+8*2 + 2*8*i]=
961                 h->non_zero_count_cache[0+8*1 +   8*i]=
962                 h->non_zero_count_cache[0+8*4 +   8*i]= CABAC && !IS_INTRA(mb_type) ? 0 : 64;
963         }
964     }
965
966     if( CABAC ) {
967         // top_cbp
968         if(top_type) {
969             h->top_cbp = h->cbp_table[top_xy];
970         } else {
971             h->top_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x1CF : 0x00F;
972         }
973         // left_cbp
974         if (left_type[0]) {
975             h->left_cbp = (h->cbp_table[left_xy[0]] & 0x1f0)
976                         |  ((h->cbp_table[left_xy[0]]>>(left_block[0]&(~1)))&2)
977                         | (((h->cbp_table[left_xy[1]]>>(left_block[2]&(~1)))&2) << 2);
978         } else {
979             h->left_cbp = IS_INTRA(mb_type) ? 0x1CF : 0x00F;
980         }
981     }
982     }
983
984 #if 1
985     if(IS_INTER(mb_type) || (IS_DIRECT(mb_type) && h->direct_spatial_mv_pred)){
986         int list;
987         for(list=0; list<h->list_count; list++){
988             if(!USES_LIST(mb_type, list)){
989                 /*if(!h->mv_cache_clean[list]){
990                     memset(h->mv_cache [list],  0, 8*5*2*sizeof(int16_t)); //FIXME clean only input? clean at all?
991                     memset(h->ref_cache[list], PART_NOT_AVAILABLE, 8*5*sizeof(int8_t));
992                     h->mv_cache_clean[list]= 1;
993                 }*/
994                 continue;
995             }
996             assert(!(IS_DIRECT(mb_type) && !h->direct_spatial_mv_pred));
997
998             h->mv_cache_clean[list]= 0;
999
1000             if(USES_LIST(top_type, list)){
1001                 const int b_xy= h->mb2b_xy[top_xy] + 3*h->b_stride;
1002                 AV_COPY128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + 0]);
1003                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]=
1004                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 1 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*top_xy + 2];
1005                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 2 - 1*8]=
1006                     h->ref_cache[list][scan8[0] + 3 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*top_xy + 3];
1007             }else{
1008                 AV_ZERO128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1009                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], ((top_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE)&0xFF)*0x01010101);
1010             }
1011
1012             if(mb_type & (MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x8)){
1013             for(i=0; i<2; i++){
1014                 int cache_idx = scan8[0] - 1 + i*2*8;
1015                 if(USES_LIST(left_type[i], list)){
1016                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[i]] + 3;
1017                     const int b8_xy= 4*left_xy[i] + 1;
1018                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][cache_idx  ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[0+i*2]]);
1019                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][cache_idx+8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[1+i*2]]);
1020                         h->ref_cache[list][cache_idx  ]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[0+i*2]&~1)];
1021                         h->ref_cache[list][cache_idx+8]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[1+i*2]&~1)];
1022                 }else{
1023                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][cache_idx  ]);
1024                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][cache_idx+8]);
1025                     h->ref_cache[list][cache_idx  ]=
1026                     h->ref_cache[list][cache_idx+8]= (left_type[i]) ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1027                 }
1028             }
1029             }else{
1030                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1031                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[0]] + 3;
1032                     const int b8_xy= 4*left_xy[0] + 1;
1033                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*left_block[0]]);
1034                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + (left_block[0]&~1)];
1035                 }else{
1036                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1]);
1037                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1]= left_type[0] ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1038                 }
1039             }
1040
1041             if(USES_LIST(topright_type, list)){
1042                 const int b_xy= h->mb2b_xy[topright_xy] + 3*h->b_stride;
1043                 AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy]);
1044                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][4*topright_xy + 2];
1045             }else{
1046                 AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] + 4 - 1*8]);
1047                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8]= topright_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1048             }
1049             if(h->ref_cache[list][scan8[0] + 4 - 1*8] < 0){
1050                 if(USES_LIST(topleft_type, list)){
1051                     const int b_xy = h->mb2b_xy [topleft_xy] + 3 + h->b_stride + (h->topleft_partition & 2*h->b_stride);
1052                     const int b8_xy= 4*topleft_xy + 1 + (h->topleft_partition & 2);
1053                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy]);
1054                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]= s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1055                 }else{
1056                     AV_ZERO32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]);
1057                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 - 1*8]= topleft_type ? LIST_NOT_USED : PART_NOT_AVAILABLE;
1058                 }
1059             }
1060
1061             if((mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2)) && !FRAME_MBAFF)
1062                 continue;
1063
1064             if(!(mb_type&(MB_TYPE_SKIP|MB_TYPE_DIRECT2))) {
1065             h->ref_cache[list][scan8[4 ]] =
1066             h->ref_cache[list][scan8[12]] = PART_NOT_AVAILABLE;
1067             AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[4 ]]);
1068             AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[12]]);
1069
1070             if( CABAC ) {
1071                 /* XXX beurk, Load mvd */
1072                 if(USES_LIST(top_type, list)){
1073                     const int b_xy= h->mb2br_xy[top_xy];
1074                     AV_COPY64(h->mvd_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], h->mvd_table[list][b_xy + 0]);
1075                 }else{
1076                     AV_ZERO64(h->mvd_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1077                 }
1078                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1079                     const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[0]] + 6;
1080                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 0*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[0]]);
1081                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 1*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[1]]);
1082                 }else{
1083                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 0*8]);
1084                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 1*8]);
1085                 }
1086                 if(USES_LIST(left_type[1], list)){
1087                     const int b_xy= h->mb2br_xy[left_xy[1]] + 6;
1088                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 2*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[2]]);
1089                     AV_COPY16(h->mvd_cache[list][scan8[0] - 1 + 3*8], h->mvd_table[list][b_xy - left_block[3]]);
1090                 }else{
1091                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 2*8]);
1092                     AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[0] - 1 + 3*8]);
1093                 }
1094                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[4 ]]);
1095                 AV_ZERO16(h->mvd_cache [list][scan8[12]]);
1096                 if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE){
1097                     fill_rectangle(&h->direct_cache[scan8[0]], 4, 4, 8, MB_TYPE_16x16>>1, 1);
1098
1099                     if(IS_DIRECT(top_type)){
1100                         AV_WN32A(&h->direct_cache[scan8[0] - 1*8], 0x01010101*(MB_TYPE_DIRECT2>>1));
1101                     }else if(IS_8X8(top_type)){
1102                         int b8_xy = 4*top_xy;
1103                         h->direct_cache[scan8[0] + 0 - 1*8]= h->direct_table[b8_xy + 2];
1104                         h->direct_cache[scan8[0] + 2 - 1*8]= h->direct_table[b8_xy + 3];
1105                     }else{
1106                         AV_WN32A(&h->direct_cache[scan8[0] - 1*8], 0x01010101*(MB_TYPE_16x16>>1));
1107                     }
1108
1109                     if(IS_DIRECT(left_type[0]))
1110                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1111                     else if(IS_8X8(left_type[0]))
1112                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= h->direct_table[4*left_xy[0] + 1 + (left_block[0]&~1)];
1113                     else
1114                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 0*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1115
1116                     if(IS_DIRECT(left_type[1]))
1117                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= MB_TYPE_DIRECT2>>1;
1118                     else if(IS_8X8(left_type[1]))
1119                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= h->direct_table[4*left_xy[1] + 1 + (left_block[2]&~1)];
1120                     else
1121                         h->direct_cache[scan8[0] - 1 + 2*8]= MB_TYPE_16x16>>1;
1122                 }
1123             }
1124             }
1125             if(FRAME_MBAFF){
1126 #define MAP_MVS\
1127                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 - 1*8, topleft_type)\
1128                     MAP_F2F(scan8[0] + 0 - 1*8, top_type)\
1129                     MAP_F2F(scan8[0] + 1 - 1*8, top_type)\
1130                     MAP_F2F(scan8[0] + 2 - 1*8, top_type)\
1131                     MAP_F2F(scan8[0] + 3 - 1*8, top_type)\
1132                     MAP_F2F(scan8[0] + 4 - 1*8, topright_type)\
1133                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 0*8, left_type[0])\
1134                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 1*8, left_type[0])\
1135                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 2*8, left_type[1])\
1136                     MAP_F2F(scan8[0] - 1 + 3*8, left_type[1])
1137                 if(MB_FIELD){
1138 #define MAP_F2F(idx, mb_type)\
1139                     if(!IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0){\
1140                         h->ref_cache[list][idx] <<= 1;\
1141                         h->mv_cache[list][idx][1] /= 2;\
1142                         h->mvd_cache[list][idx][1] >>=1;\
1143                     }
1144                     MAP_MVS
1145 #undef MAP_F2F
1146                 }else{
1147 #define MAP_F2F(idx, mb_type)\
1148                     if(IS_INTERLACED(mb_type) && h->ref_cache[list][idx] >= 0){\
1149                         h->ref_cache[list][idx] >>= 1;\
1150                         h->mv_cache[list][idx][1] <<= 1;\
1151                         h->mvd_cache[list][idx][1] <<= 1;\
1152                     }
1153                     MAP_MVS
1154 #undef MAP_F2F
1155                 }
1156             }
1157         }
1158     }
1159 #endif
1160
1161         h->neighbor_transform_size= !!IS_8x8DCT(top_type) + !!IS_8x8DCT(left_type[0]);
1162 }
1163
1164 /**
1165  *
1166  * @returns non zero if the loop filter can be skiped
1167  */
1168 static int fill_filter_caches(H264Context *h, int mb_type){
1169     MpegEncContext * const s = &h->s;
1170     const int mb_xy= h->mb_xy;
1171     int top_xy, left_xy[2];
1172     int top_type, left_type[2];
1173
1174     top_xy     = mb_xy  - (s->mb_stride << MB_FIELD);
1175
1176     //FIXME deblocking could skip the intra and nnz parts.
1177
1178     /* Wow, what a mess, why didn't they simplify the interlacing & intra
1179      * stuff, I can't imagine that these complex rules are worth it. */
1180
1181     left_xy[1] = left_xy[0] = mb_xy-1;
1182     if(FRAME_MBAFF){
1183         const int left_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(s->current_picture.mb_type[mb_xy-1]);
1184         const int curr_mb_field_flag     = IS_INTERLACED(mb_type);
1185         if(s->mb_y&1){
1186             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
1187                 left_xy[0] -= s->mb_stride;
1188             }
1189         }else{
1190             if(curr_mb_field_flag){
1191                 top_xy      += s->mb_stride & (((s->current_picture.mb_type[top_xy    ]>>7)&1)-1);
1192             }
1193             if (left_mb_field_flag != curr_mb_field_flag) {
1194                 left_xy[1] += s->mb_stride;
1195             }
1196         }
1197     }
1198
1199     h->top_mb_xy = top_xy;
1200     h->left_mb_xy[0] = left_xy[0];
1201     h->left_mb_xy[1] = left_xy[1];
1202     {
1203         //for sufficiently low qp, filtering wouldn't do anything
1204         //this is a conservative estimate: could also check beta_offset and more accurate chroma_qp
1205         int qp_thresh = h->qp_thresh; //FIXME strictly we should store qp_thresh for each mb of a slice
1206         int qp = s->current_picture.qscale_table[mb_xy];
1207         if(qp <= qp_thresh
1208            && (left_xy[0]<0 || ((qp + s->current_picture.qscale_table[left_xy[0]] + 1)>>1) <= qp_thresh)
1209            && (top_xy   < 0 || ((qp + s->current_picture.qscale_table[top_xy    ] + 1)>>1) <= qp_thresh)){
1210             if(!FRAME_MBAFF)
1211                 return 1;
1212             if(   (left_xy[0]< 0            || ((qp + s->current_picture.qscale_table[left_xy[1]             ] + 1)>>1) <= qp_thresh)
1213                && (top_xy    < s->mb_stride || ((qp + s->current_picture.qscale_table[top_xy    -s->mb_stride] + 1)>>1) <= qp_thresh))
1214                 return 1;
1215         }
1216     }
1217
1218     top_type     = s->current_picture.mb_type[top_xy]    ;
1219     left_type[0] = s->current_picture.mb_type[left_xy[0]];
1220     left_type[1] = s->current_picture.mb_type[left_xy[1]];
1221     if(h->deblocking_filter == 2){
1222         if(h->slice_table[top_xy     ] != h->slice_num) top_type= 0;
1223         if(h->slice_table[left_xy[0] ] != h->slice_num) left_type[0]= left_type[1]= 0;
1224     }else{
1225         if(h->slice_table[top_xy     ] == 0xFFFF) top_type= 0;
1226         if(h->slice_table[left_xy[0] ] == 0xFFFF) left_type[0]= left_type[1] =0;
1227     }
1228     h->top_type    = top_type    ;
1229     h->left_type[0]= left_type[0];
1230     h->left_type[1]= left_type[1];
1231
1232     if(IS_INTRA(mb_type))
1233         return 0;
1234
1235     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*1], &h->non_zero_count[mb_xy][ 0]);
1236     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*2], &h->non_zero_count[mb_xy][ 8]);
1237     AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[0+8*5], &h->non_zero_count[mb_xy][16]);
1238     AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*3], &h->non_zero_count[mb_xy][20]);
1239     AV_COPY64(&h->non_zero_count_cache[0+8*4], &h->non_zero_count[mb_xy][24]);
1240
1241     h->cbp= h->cbp_table[mb_xy];
1242
1243     {
1244         int list;
1245         for(list=0; list<h->list_count; list++){
1246             int8_t *ref;
1247             int y, b_stride;
1248             int16_t (*mv_dst)[2];
1249             int16_t (*mv_src)[2];
1250
1251             if(!USES_LIST(mb_type, list)){
1252                 fill_rectangle(  h->mv_cache[list][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(0,0), 4);
1253                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 0]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1254                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 2]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1255                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 8]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1256                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[10]], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1257                 continue;
1258             }
1259
1260             ref = &s->current_picture.ref_index[list][4*mb_xy];
1261             {
1262                 int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_num&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1263                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 0]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1264                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 2]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1265                 ref += 2;
1266                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[ 8]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1267                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[10]], (pack16to32(ref2frm[list][ref[0]],ref2frm[list][ref[1]])&0x00FF00FF)*0x0101);
1268             }
1269
1270             b_stride = h->b_stride;
1271             mv_dst   = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1272             mv_src   = &s->current_picture.motion_val[list][4*s->mb_x + 4*s->mb_y*b_stride];
1273             for(y=0; y<4; y++){
1274                 AV_COPY128(mv_dst + 8*y, mv_src + y*b_stride);
1275             }
1276
1277         }
1278     }
1279
1280
1281 /*
1282 0 . T T. T T T T
1283 1 L . .L . . . .
1284 2 L . .L . . . .
1285 3 . T TL . . . .
1286 4 L . .L . . . .
1287 5 L . .. . . . .
1288 */
1289 //FIXME constraint_intra_pred & partitioning & nnz (let us hope this is just a typo in the spec)
1290     if(top_type){
1291         AV_COPY32(&h->non_zero_count_cache[4+8*0], &h->non_zero_count[top_xy][4+3*8]);
1292     }
1293
1294     if(left_type[0]){
1295         h->non_zero_count_cache[3+8*1]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+0*8];
1296         h->non_zero_count_cache[3+8*2]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+1*8];
1297         h->non_zero_count_cache[3+8*3]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+2*8];
1298         h->non_zero_count_cache[3+8*4]= h->non_zero_count[left_xy[0]][7+3*8];
1299     }
1300
1301     // CAVLC 8x8dct requires NNZ values for residual decoding that differ from what the loop filter needs
1302     if(!CABAC && h->pps.transform_8x8_mode){
1303         if(IS_8x8DCT(top_type)){
1304             h->non_zero_count_cache[4+8*0]=
1305             h->non_zero_count_cache[5+8*0]= h->cbp_table[top_xy] & 4;
1306             h->non_zero_count_cache[6+8*0]=
1307             h->non_zero_count_cache[7+8*0]= h->cbp_table[top_xy] & 8;
1308         }
1309         if(IS_8x8DCT(left_type[0])){
1310             h->non_zero_count_cache[3+8*1]=
1311             h->non_zero_count_cache[3+8*2]= h->cbp_table[left_xy[0]]&2; //FIXME check MBAFF
1312         }
1313         if(IS_8x8DCT(left_type[1])){
1314             h->non_zero_count_cache[3+8*3]=
1315             h->non_zero_count_cache[3+8*4]= h->cbp_table[left_xy[1]]&8; //FIXME check MBAFF
1316         }
1317
1318         if(IS_8x8DCT(mb_type)){
1319             h->non_zero_count_cache[scan8[0   ]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1   ]]=
1320             h->non_zero_count_cache[scan8[2   ]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3   ]]= h->cbp & 1;
1321
1322             h->non_zero_count_cache[scan8[0+ 4]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+ 4]]=
1323             h->non_zero_count_cache[scan8[2+ 4]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+ 4]]= h->cbp & 2;
1324
1325             h->non_zero_count_cache[scan8[0+ 8]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+ 8]]=
1326             h->non_zero_count_cache[scan8[2+ 8]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+ 8]]= h->cbp & 4;
1327
1328             h->non_zero_count_cache[scan8[0+12]]= h->non_zero_count_cache[scan8[1+12]]=
1329             h->non_zero_count_cache[scan8[2+12]]= h->non_zero_count_cache[scan8[3+12]]= h->cbp & 8;
1330         }
1331     }
1332
1333     if(IS_INTER(mb_type) || IS_DIRECT(mb_type)){
1334         int list;
1335         for(list=0; list<h->list_count; list++){
1336             if(USES_LIST(top_type, list)){
1337                 const int b_xy= h->mb2b_xy[top_xy] + 3*h->b_stride;
1338                 const int b8_xy= 4*top_xy + 2;
1339                 int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_table[top_xy]&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1340                 AV_COPY128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + 0]);
1341                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]=
1342                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 1 - 1*8]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 0]];
1343                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 2 - 1*8]=
1344                 h->ref_cache[list][scan8[0] + 3 - 1*8]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 1]];
1345             }else{
1346                 AV_ZERO128(h->mv_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8]);
1347                 AV_WN32A(&h->ref_cache[list][scan8[0] + 0 - 1*8], ((LIST_NOT_USED)&0xFF)*0x01010101u);
1348             }
1349
1350             if(!IS_INTERLACED(mb_type^left_type[0])){
1351                 if(USES_LIST(left_type[0], list)){
1352                     const int b_xy= h->mb2b_xy[left_xy[0]] + 3;
1353                     const int b8_xy= 4*left_xy[0] + 1;
1354                     int (*ref2frm)[64] = h->ref2frm[ h->slice_table[left_xy[0]]&(MAX_SLICES-1) ][0] + (MB_MBAFF ? 20 : 2);
1355                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 + 0 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*0]);
1356                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 + 8 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*1]);
1357                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 +16 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*2]);
1358                     AV_COPY32(h->mv_cache[list][scan8[0] - 1 +24 ], s->current_picture.motion_val[list][b_xy + h->b_stride*3]);
1359                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 0 ]=
1360                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 8 ]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 2*0]];
1361                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 +16 ]=
1362                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 +24 ]= ref2frm[list][s->current_picture.ref_index[list][b8_xy + 2*1]];
1363                 }else{
1364                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 + 0 ]);
1365                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 + 8 ]);
1366                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 +16 ]);
1367                     AV_ZERO32(h->mv_cache [list][scan8[0] - 1 +24 ]);
1368                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 0  ]=
1369                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 8  ]=
1370                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 16 ]=
1371                     h->ref_cache[list][scan8[0] - 1 + 24 ]= LIST_NOT_USED;
1372                 }
1373             }
1374         }
1375     }
1376
1377     return 0;
1378 }
1379
1380 /**
1381  * gets the predicted intra4x4 prediction mode.
1382  */
1383 static inline int pred_intra_mode(H264Context *h, int n){
1384     const int index8= scan8[n];
1385     const int left= h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 1];
1386     const int top = h->intra4x4_pred_mode_cache[index8 - 8];
1387     const int min= FFMIN(left, top);
1388
1389     tprintf(h->s.avctx, "mode:%d %d min:%d\n", left ,top, min);
1390
1391     if(min<0) return DC_PRED;
1392     else      return min;
1393 }
1394
1395 static inline void write_back_non_zero_count(H264Context *h){
1396     const int mb_xy= h->mb_xy;
1397
1398     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][ 0], &h->non_zero_count_cache[0+8*1]);
1399     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][ 8], &h->non_zero_count_cache[0+8*2]);
1400     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][16], &h->non_zero_count_cache[0+8*5]);
1401     AV_COPY32(&h->non_zero_count[mb_xy][20], &h->non_zero_count_cache[4+8*3]);
1402     AV_COPY64(&h->non_zero_count[mb_xy][24], &h->non_zero_count_cache[0+8*4]);
1403 }
1404
1405 static inline void write_back_motion(H264Context *h, int mb_type){
1406     MpegEncContext * const s = &h->s;
1407     const int b_xy = 4*s->mb_x + 4*s->mb_y*h->b_stride; //try mb2b(8)_xy
1408     const int b8_xy= 4*h->mb_xy;
1409     int list;
1410
1411     if(!USES_LIST(mb_type, 0))
1412         fill_rectangle(&s->current_picture.ref_index[0][b8_xy], 2, 2, 2, (uint8_t)LIST_NOT_USED, 1);
1413
1414     for(list=0; list<h->list_count; list++){
1415         int y, b_stride;
1416         int16_t (*mv_dst)[2];
1417         int16_t (*mv_src)[2];
1418
1419         if(!USES_LIST(mb_type, list))
1420             continue;
1421
1422         b_stride = h->b_stride;
1423         mv_dst   = &s->current_picture.motion_val[list][b_xy];
1424         mv_src   = &h->mv_cache[list][scan8[0]];
1425         for(y=0; y<4; y++){
1426             AV_COPY128(mv_dst + y*b_stride, mv_src + 8*y);
1427         }
1428         if( CABAC ) {
1429             uint8_t (*mvd_dst)[2] = &h->mvd_table[list][FMO ? 8*h->mb_xy : h->mb2br_xy[h->mb_xy]];
1430             uint8_t (*mvd_src)[2] = &h->mvd_cache[list][scan8[0]];
1431             if(IS_SKIP(mb_type))
1432                 AV_ZERO128(mvd_dst);
1433             else{
1434             AV_COPY64(mvd_dst, mvd_src + 8*3);
1435                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 3, mvd_src + 3 + 8*0);
1436                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 2, mvd_src + 3 + 8*1);
1437                 AV_COPY16(mvd_dst + 3 + 1, mvd_src + 3 + 8*2);
1438             }
1439         }
1440
1441         {
1442             int8_t *ref_index = &s->current_picture.ref_index[list][b8_xy];
1443             ref_index[0+0*2]= h->ref_cache[list][scan8[0]];
1444             ref_index[1+0*2]= h->ref_cache[list][scan8[4]];
1445             ref_index[0+1*2]= h->ref_cache[list][scan8[8]];
1446             ref_index[1+1*2]= h->ref_cache[list][scan8[12]];
1447         }
1448     }
1449
1450     if(h->slice_type_nos == FF_B_TYPE && CABAC){
1451         if(IS_8X8(mb_type)){
1452             uint8_t *direct_table = &h->direct_table[4*h->mb_xy];
1453             direct_table[1] = h->sub_mb_type[1]>>1;
1454             direct_table[2] = h->sub_mb_type[2]>>1;
1455             direct_table[3] = h->sub_mb_type[3]>>1;
1456         }
1457     }
1458 }
1459
1460 static inline int get_dct8x8_allowed(H264Context *h){
1461     if(h->sps.direct_8x8_inference_flag)
1462         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8                )*0x0001000100010001ULL));
1463     else
1464         return !(AV_RN64A(h->sub_mb_type) & ((MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8|MB_TYPE_DIRECT2)*0x0001000100010001ULL));
1465 }
1466
1467 /**
1468  * decodes a P_SKIP or B_SKIP macroblock
1469  */
1470 static void decode_mb_skip(H264Context *h){
1471     MpegEncContext * const s = &h->s;
1472     const int mb_xy= h->mb_xy;
1473     int mb_type=0;
1474
1475     memset(h->non_zero_count[mb_xy], 0, 32);
1476     memset(h->non_zero_count_cache + 8, 0, 8*5); //FIXME ugly, remove pfui
1477
1478     if(MB_FIELD)
1479         mb_type|= MB_TYPE_INTERLACED;
1480
1481     if( h->slice_type_nos == FF_B_TYPE )
1482     {
1483         // just for fill_caches. pred_direct_motion will set the real mb_type
1484         mb_type|= MB_TYPE_L0L1|MB_TYPE_DIRECT2|MB_TYPE_SKIP;
1485         if(h->direct_spatial_mv_pred){
1486             fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1487         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1488         }
1489         ff_h264_pred_direct_motion(h, &mb_type);
1490         mb_type|= MB_TYPE_SKIP;
1491     }
1492     else
1493     {
1494         int mx, my;
1495         mb_type|= MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0|MB_TYPE_SKIP;
1496
1497         fill_decode_neighbors(h, mb_type);
1498         fill_decode_caches(h, mb_type); //FIXME check what is needed and what not ...
1499         pred_pskip_motion(h, &mx, &my);
1500         fill_rectangle(&h->ref_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, 0, 1);
1501         fill_rectangle(  h->mv_cache[0][scan8[0]], 4, 4, 8, pack16to32(mx,my), 4);
1502     }
1503
1504     write_back_motion(h, mb_type);
1505     s->current_picture.mb_type[mb_xy]= mb_type;
1506     s->current_picture.qscale_table[mb_xy]= s->qscale;
1507     h->slice_table[ mb_xy ]= h->slice_num;
1508     h->prev_mb_skipped= 1;
1509 }
1510
1511 #include "h264_mvpred.h" //For pred_pskip_motion()
1512
1513 #endif /* AVCODEC_H264_H */