Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Go to most recent revision | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * HEVC video Decoder
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 2012 - 2013 Guillaume Martres
  5.  * Copyright (C) 2012 - 2013 Gildas Cocherel
  6.  *
  7.  * This file is part of FFmpeg.
  8.  *
  9.  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10.  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11.  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12.  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13.  *
  14.  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17.  * Lesser General Public License for more details.
  18.  *
  19.  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20.  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21.  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22.  */
  23.  
  24. #include "libavutil/pixdesc.h"
  25.  
  26. #include "hevc.h"
  27. #include "internal.h"
  28. #include "thread.h"
  29.  
  30. void ff_hevc_unref_frame(HEVCContext *s, HEVCFrame *frame, int flags)
  31. {
  32.     /* frame->frame can be NULL if context init failed */
  33.     if (!frame->frame || !frame->frame->buf[0])
  34.         return;
  35.  
  36.     frame->flags &= ~flags;
  37.     if (!frame->flags) {
  38.         ff_thread_release_buffer(s->avctx, &frame->tf);
  39.  
  40.         av_buffer_unref(&frame->tab_mvf_buf);
  41.         frame->tab_mvf = NULL;
  42.  
  43.         av_buffer_unref(&frame->rpl_buf);
  44.         av_buffer_unref(&frame->rpl_tab_buf);
  45.         frame->rpl_tab    = NULL;
  46.         frame->refPicList = NULL;
  47.  
  48.         frame->collocated_ref = NULL;
  49.     }
  50. }
  51.  
  52. RefPicList* ff_hevc_get_ref_list(HEVCContext *s, HEVCFrame *ref, int x0, int y0)
  53. {
  54.     if (x0 < 0 || y0 < 0) {
  55.         return s->ref->refPicList;
  56.     } else {
  57.         int x_cb         = x0 >> s->sps->log2_ctb_size;
  58.         int y_cb         = y0 >> s->sps->log2_ctb_size;
  59.         int pic_width_cb = (s->sps->width + (1<<s->sps->log2_ctb_size)-1 ) >> s->sps->log2_ctb_size;
  60.         int ctb_addr_ts  = s->pps->ctb_addr_rs_to_ts[y_cb * pic_width_cb + x_cb];
  61.         return (RefPicList*) ref->rpl_tab[ctb_addr_ts];
  62.     }
  63. }
  64.  
  65. void ff_hevc_clear_refs(HEVCContext *s)
  66. {
  67.     int i;
  68.     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->DPB); i++)
  69.         ff_hevc_unref_frame(s, &s->DPB[i],
  70.                             HEVC_FRAME_FLAG_SHORT_REF | HEVC_FRAME_FLAG_LONG_REF);
  71. }
  72.  
  73. void ff_hevc_flush_dpb(HEVCContext *s)
  74. {
  75.     int i;
  76.     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->DPB); i++)
  77.         ff_hevc_unref_frame(s, &s->DPB[i], ~0);
  78. }
  79.  
  80. static HEVCFrame *alloc_frame(HEVCContext *s)
  81. {
  82.     int i, j, ret;
  83.     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->DPB); i++) {
  84.         HEVCFrame *frame = &s->DPB[i];
  85.         if (frame->frame->buf[0])
  86.             continue;
  87.  
  88.         ret = ff_thread_get_buffer(s->avctx, &frame->tf, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
  89.         if (ret < 0)
  90.             return NULL;
  91.  
  92.         frame->rpl_buf = av_buffer_allocz(s->nb_nals * sizeof(RefPicListTab));
  93.         if (!frame->rpl_buf)
  94.             goto fail;
  95.  
  96.         frame->tab_mvf_buf = av_buffer_pool_get(s->tab_mvf_pool);
  97.         if (!frame->tab_mvf_buf)
  98.             goto fail;
  99.         frame->tab_mvf = (MvField*)frame->tab_mvf_buf->data;
  100.  
  101.         frame->rpl_tab_buf = av_buffer_pool_get(s->rpl_tab_pool);
  102.         if (!frame->rpl_tab_buf)
  103.             goto fail;
  104.         frame->rpl_tab   = (RefPicListTab**)frame->rpl_tab_buf->data;
  105.         frame->ctb_count = s->sps->ctb_width * s->sps->ctb_height;
  106.         for (j = 0; j < frame->ctb_count; j++)
  107.             frame->rpl_tab[j] = (RefPicListTab*)frame->rpl_buf->data;
  108.  
  109.         return frame;
  110. fail:
  111.         ff_hevc_unref_frame(s, frame, ~0);
  112.         return NULL;
  113.     }
  114.     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating frame, DPB full.\n");
  115.     return NULL;
  116. }
  117.  
  118. int ff_hevc_set_new_ref(HEVCContext *s, AVFrame **frame, int poc)
  119. {
  120.     HEVCFrame *ref;
  121.     int i;
  122.  
  123.     /* check that this POC doesn't already exist */
  124.     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->DPB); i++) {
  125.         HEVCFrame *frame = &s->DPB[i];
  126.  
  127.         if (frame->frame->buf[0] && frame->sequence == s->seq_decode &&
  128.             frame->poc == poc) {
  129.             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Duplicate POC in a sequence: %d.\n",
  130.                    poc);
  131.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  132.         }
  133.     }
  134.  
  135.     ref = alloc_frame(s);
  136.     if (!ref)
  137.         return AVERROR(ENOMEM);
  138.  
  139.     *frame              = ref->frame;
  140.     s->ref              = ref;
  141.     ref->poc            = poc;
  142.  
  143.     ref->flags          = HEVC_FRAME_FLAG_OUTPUT | HEVC_FRAME_FLAG_SHORT_REF;
  144.     ref->sequence       = s->seq_decode;
  145.     ref->window         = s->sps->output_window;
  146.  
  147.     return 0;
  148. }
  149.  
  150. int ff_hevc_output_frame(HEVCContext *s, AVFrame *out, int flush)
  151. {
  152.     do {
  153.         int nb_output = 0;
  154.         int min_poc   = INT_MAX;
  155.         int i, j, min_idx, ret;
  156.  
  157.         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->DPB); i++) {
  158.             HEVCFrame *frame = &s->DPB[i];
  159.             if ((frame->flags & HEVC_FRAME_FLAG_OUTPUT) &&
  160.                 frame->sequence == s->seq_output) {
  161.                 nb_output++;
  162.                 if (frame->poc < min_poc) {
  163.                     min_poc = frame->poc;
  164.                     min_idx = i;
  165.                 }
  166.             }
  167.         }
  168.  
  169.         /* wait for more frames before output */
  170.         if (!flush && s->seq_output == s->seq_decode && s->sps &&
  171.             nb_output <= s->sps->temporal_layer[s->sps->max_sub_layers - 1].num_reorder_pics)
  172.             return 0;
  173.  
  174.         if (nb_output) {
  175.             HEVCFrame *frame = &s->DPB[min_idx];
  176.             AVFrame *dst = out;
  177.             AVFrame *src = frame->frame;
  178.             const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(src->format);
  179.             int pixel_shift = !!(desc->comp[0].depth_minus1 > 7);
  180.  
  181.             ret = av_frame_ref(out, src);
  182.             ff_hevc_unref_frame(s, frame, HEVC_FRAME_FLAG_OUTPUT);
  183.             if (ret < 0)
  184.                 return ret;
  185.  
  186.             for (j = 0; j < 3; j++) {
  187.                 int hshift = (j > 0) ? desc->log2_chroma_w : 0;
  188.                 int vshift = (j > 0) ? desc->log2_chroma_h : 0;
  189.                 int off = ((frame->window.left_offset >> hshift) << pixel_shift) +
  190.                           (frame->window.top_offset   >> vshift) * dst->linesize[j];
  191.                 dst->data[j] += off;
  192.             }
  193.             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output frame with POC %d.\n", frame->poc);
  194.             return 1;
  195.         }
  196.  
  197.         if (s->seq_output != s->seq_decode)
  198.             s->seq_output = (s->seq_output + 1) & 0xff;
  199.         else
  200.             break;
  201.     } while (1);
  202.  
  203.     return 0;
  204. }
  205.  
  206. static int init_slice_rpl(HEVCContext *s)
  207. {
  208.     HEVCFrame *frame = s->ref;
  209.     int ctb_count   = frame->ctb_count;
  210.     int ctb_addr_ts = s->pps->ctb_addr_rs_to_ts[s->sh.slice_segment_addr];
  211.     int i;
  212.  
  213.     if (s->slice_idx >= frame->rpl_buf->size / sizeof(RefPicListTab))
  214.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  215.  
  216.     for (i = ctb_addr_ts; i < ctb_count; i++)
  217.         frame->rpl_tab[i] = (RefPicListTab*)frame->rpl_buf->data + s->slice_idx;
  218.  
  219.     frame->refPicList = (RefPicList*)frame->rpl_tab[ctb_addr_ts];
  220.  
  221.     return 0;
  222. }
  223.  
  224. int ff_hevc_slice_rpl(HEVCContext *s)
  225. {
  226.     SliceHeader *sh = &s->sh;
  227.  
  228.     uint8_t nb_list = sh->slice_type == B_SLICE ? 2 : 1;
  229.     uint8_t list_idx;
  230.     int i, j, ret;
  231.  
  232.     ret = init_slice_rpl(s);
  233.     if (ret < 0)
  234.         return ret;
  235.  
  236.     if (!(s->rps[ST_CURR_BEF].nb_refs + s->rps[ST_CURR_AFT].nb_refs +
  237.           s->rps[LT_CURR].nb_refs)) {
  238.         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Zero refs in the frame RPS.\n");
  239.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  240.     }
  241.  
  242.     for (list_idx = 0; list_idx < nb_list; list_idx++) {
  243.         RefPicList  rpl_tmp = { { 0 } };
  244.         RefPicList *rpl     = &s->ref->refPicList[list_idx];
  245.  
  246.         /* The order of the elements is
  247.          * ST_CURR_BEF - ST_CURR_AFT - LT_CURR for the L0 and
  248.          * ST_CURR_AFT - ST_CURR_BEF - LT_CURR for the L1
  249.          */
  250.         int cand_lists[3] = { list_idx ? ST_CURR_AFT : ST_CURR_BEF,
  251.                               list_idx ? ST_CURR_BEF : ST_CURR_AFT,
  252.                               LT_CURR };
  253.  
  254.         /* concatenate the candidate lists for the current frame */
  255.         while (rpl_tmp.nb_refs < sh->nb_refs[list_idx]) {
  256.             for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(cand_lists); i++) {
  257.                 RefPicList *rps = &s->rps[cand_lists[i]];
  258.                 for (j = 0; j < rps->nb_refs && rpl_tmp.nb_refs < MAX_REFS; j++) {
  259.                     rpl_tmp.list[rpl_tmp.nb_refs] = rps->list[j];
  260.                     rpl_tmp.ref[rpl_tmp.nb_refs]  = rps->ref[j];
  261.                     rpl_tmp.isLongTerm[rpl_tmp.nb_refs] = (i == 2);
  262.                     rpl_tmp.nb_refs++;
  263.                 }
  264.             }
  265.         }
  266.  
  267.         /* reorder the references if necessary */
  268.         if (sh->rpl_modification_flag[list_idx]) {
  269.             for (i = 0; i < sh->nb_refs[list_idx]; i++) {
  270.                 int idx = sh->list_entry_lx[list_idx][i];
  271.  
  272.                 if (idx >= rpl_tmp.nb_refs) {
  273.                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid reference index.\n");
  274.                     return AVERROR_INVALIDDATA;
  275.                 }
  276.  
  277.                 rpl->list[i]       = rpl_tmp.list[idx];
  278.                 rpl->ref[i]        = rpl_tmp.ref[idx];
  279.                 rpl->isLongTerm[i] = rpl_tmp.isLongTerm[idx];
  280.                 rpl->nb_refs++;
  281.             }
  282.         } else {
  283.             memcpy(rpl, &rpl_tmp, sizeof(*rpl));
  284.             rpl->nb_refs = FFMIN(rpl->nb_refs, sh->nb_refs[list_idx]);
  285.         }
  286.  
  287.         if (sh->collocated_list == list_idx &&
  288.             sh->collocated_ref_idx < rpl->nb_refs)
  289.             s->ref->collocated_ref = rpl->ref[sh->collocated_ref_idx];
  290.     }
  291.  
  292.     return 0;
  293. }
  294.  
  295. static HEVCFrame *find_ref_idx(HEVCContext *s, int poc)
  296. {
  297.     int i;
  298.     int LtMask = (1 << s->sps->log2_max_poc_lsb) - 1;
  299.  
  300.     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->DPB); i++) {
  301.         HEVCFrame *ref = &s->DPB[i];
  302.         if (ref->frame->buf[0] && (ref->sequence == s->seq_decode)) {
  303.             if ((ref->poc & LtMask) == poc)
  304.                 return ref;
  305.         }
  306.     }
  307.  
  308.     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->DPB); i++) {
  309.         HEVCFrame *ref = &s->DPB[i];
  310.         if (ref->frame->buf[0] && (ref->sequence == s->seq_decode)) {
  311.             if (ref->poc == poc || (ref->poc & LtMask) == poc)
  312.                 return ref;
  313.         }
  314.     }
  315.  
  316.     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
  317.            "Could not find ref with POC %d\n", poc);
  318.     return NULL;
  319. }
  320.  
  321. static void mark_ref(HEVCFrame *frame, int flag)
  322. {
  323.     frame->flags &= ~(HEVC_FRAME_FLAG_LONG_REF | HEVC_FRAME_FLAG_SHORT_REF);
  324.     frame->flags |= flag;
  325. }
  326.  
  327. static HEVCFrame *generate_missing_ref(HEVCContext *s, int poc)
  328. {
  329.     HEVCFrame *frame;
  330.     int i, x, y;
  331.  
  332.  
  333.     frame = alloc_frame(s);
  334.     if (!frame)
  335.         return NULL;
  336.  
  337.     if (!s->sps->pixel_shift) {
  338.         for (i = 0; frame->frame->buf[i]; i++)
  339.              memset(frame->frame->buf[i]->data, 1 << (s->sps->bit_depth - 1),
  340.                     frame->frame->buf[i]->size);
  341.     } else {
  342.         for (i = 0; frame->frame->data[i]; i++)
  343.             for (y = 0; y < (s->sps->height >> s->sps->vshift[i]); y++)
  344.                 for (x = 0; x < (s->sps->width >> s->sps->hshift[i]); x++) {
  345.                     AV_WN16(frame->frame->data[i] + y * frame->frame->linesize[i] + 2 * x,
  346.                             1 << (s->sps->bit_depth - 1));
  347.                 }
  348.     }
  349.  
  350.     frame->poc      = poc;
  351.     frame->sequence = s->seq_decode;
  352.     frame->flags    = 0;
  353.  
  354.     if (s->threads_type == FF_THREAD_FRAME)
  355.         ff_thread_report_progress(&frame->tf, INT_MAX, 0);
  356.  
  357.     return frame;
  358. }
  359.  
  360. /* add a reference with the given poc to the list and mark it as used in DPB */
  361. static int add_candidate_ref(HEVCContext *s, RefPicList *list,
  362.                              int poc, int ref_flag)
  363. {
  364.     HEVCFrame *ref = find_ref_idx(s, poc);
  365.  
  366.     if (ref == s->ref)
  367.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  368.  
  369.     if (!ref) {
  370.         ref = generate_missing_ref(s, poc);
  371.         if (!ref)
  372.             return AVERROR(ENOMEM);
  373.     }
  374.  
  375.     list->list[list->nb_refs] = ref->poc;
  376.     list->ref[list->nb_refs]  = ref;
  377.     list->nb_refs++;
  378.  
  379.     mark_ref(ref, ref_flag);
  380.     return 0;
  381. }
  382.  
  383. int ff_hevc_frame_rps(HEVCContext *s)
  384. {
  385.     const ShortTermRPS *short_rps = s->sh.short_term_rps;
  386.     const LongTermRPS  *long_rps  = &s->sh.long_term_rps;
  387.     RefPicList               *rps = s->rps;
  388.     int i, ret;
  389.  
  390.     if (!short_rps) {
  391.         rps[0].nb_refs = rps[1].nb_refs = 0;
  392.         return 0;
  393.     }
  394.  
  395.     /* clear the reference flags on all frames except the current one */
  396.     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->DPB); i++) {
  397.         HEVCFrame *frame = &s->DPB[i];
  398.  
  399.         if (frame == s->ref)
  400.             continue;
  401.  
  402.         mark_ref(frame, 0);
  403.     }
  404.  
  405.     for (i = 0; i < NB_RPS_TYPE; i++)
  406.         rps[i].nb_refs = 0;
  407.  
  408.     /* add the short refs */
  409.     for (i = 0; i < short_rps->num_delta_pocs; i++) {
  410.         int poc = s->poc + short_rps->delta_poc[i];
  411.         int list;
  412.  
  413.         if (!short_rps->used[i])
  414.             list = ST_FOLL;
  415.         else if (i < short_rps->num_negative_pics)
  416.             list = ST_CURR_BEF;
  417.         else
  418.             list = ST_CURR_AFT;
  419.  
  420.         ret = add_candidate_ref(s, &rps[list], poc, HEVC_FRAME_FLAG_SHORT_REF);
  421.         if (ret < 0)
  422.             return ret;
  423.     }
  424.  
  425.     /* add the long refs */
  426.     for (i = 0; i < long_rps->nb_refs; i++) {
  427.         int poc  = long_rps->poc[i];
  428.         int list = long_rps->used[i] ? LT_CURR : LT_FOLL;
  429.  
  430.         ret = add_candidate_ref(s, &rps[list], poc, HEVC_FRAME_FLAG_LONG_REF);
  431.         if (ret < 0)
  432.             return ret;
  433.     }
  434.  
  435.     /* release any frames that are now unused */
  436.     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->DPB); i++)
  437.         ff_hevc_unref_frame(s, &s->DPB[i], 0);
  438.  
  439.     return 0;
  440. }
  441.  
  442. int ff_hevc_compute_poc(HEVCContext *s, int poc_lsb)
  443. {
  444.     int max_poc_lsb  = 1 << s->sps->log2_max_poc_lsb;
  445.     int prev_poc_lsb = s->pocTid0 % max_poc_lsb;
  446.     int prev_poc_msb = s->pocTid0 - prev_poc_lsb;
  447.     int poc_msb;
  448.  
  449.     if ((poc_lsb < prev_poc_lsb) && ((prev_poc_lsb - poc_lsb) >= max_poc_lsb / 2))
  450.         poc_msb = prev_poc_msb + max_poc_lsb;
  451.     else if ((poc_lsb > prev_poc_lsb) && ((poc_lsb - prev_poc_lsb) > (max_poc_lsb / 2)))
  452.         poc_msb = prev_poc_msb - max_poc_lsb;
  453.     else
  454.         poc_msb = prev_poc_msb;
  455.  
  456.     // For BLA picture types, POCmsb is set to 0.
  457.     if (s->nal_unit_type == NAL_BLA_W_LP ||
  458.         s->nal_unit_type == NAL_BLA_W_RADL ||
  459.         s->nal_unit_type == NAL_BLA_N_LP)
  460.         poc_msb = 0;
  461.  
  462.     return poc_msb + poc_lsb;
  463. }
  464.  
  465. int ff_hevc_frame_nb_refs(HEVCContext *s)
  466. {
  467.     int ret = 0;
  468.     int i;
  469.     const ShortTermRPS *rps = s->sh.short_term_rps;
  470.     LongTermRPS *long_rps   = &s->sh.long_term_rps;
  471.  
  472.     if (rps) {
  473.         for (i = 0; i < rps->num_negative_pics; i++)
  474.             ret += !!rps->used[i];
  475.         for (; i < rps->num_delta_pocs; i++)
  476.             ret += !!rps->used[i];
  477.     }
  478.  
  479.     if (long_rps) {
  480.         for (i = 0; i < long_rps->nb_refs; i++)
  481.             ret += !!long_rps->used[i];
  482.     }
  483.     return ret;
  484. }
  485.