src/third_party/ffmpeg/libavcodec/hevc.h

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