git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h265_profile_level.c

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include "h265_profile_level.h"
  20
  21
  22 static const H265LevelDescriptor h265_levels[] = {
  23     // Name             CpbFactor-Main    MaxSliceSegmentsPerPicture
  24     // |  level_idc            | CpbFactor-High           MaxLumaSr      BrFactor-High
  25     // |      |   MaxLumaPs    |       |      | MaxTileRows   |   BrFactor-Main | MinCr-Main
  26     // |      |      |         |       |      |   | MaxTileCols         |       |    |  MinCr-High
  27     { "1",    30,    36864,    350,      0,  16,  1,  1,     552960,    128,      0, 2, 2 },
  28     { "2",    60,   122880,   1500,      0,  16,  1,  1,    3686400,   1500,      0, 2, 2 },
  29     { "2.1",  63,   245760,   3000,      0,  20,  1,  1,    7372800,   3000,      0, 2, 2 },
  30     { "3",    90,   552960,   6000,      0,  30,  2,  2,   16588800,   6000,      0, 2, 2 },
  31     { "3.1",  93,   983040,  10000,      0,  40,  3,  3,   33177600,  10000,      0, 2, 2 },
  32     { "4",   120,  2228224,  12000,  30000,  75,  5,  5,   66846720,  12000,  30000, 4, 4 },
  33     { "4.1", 123,  2228224,  20000,  50000,  75,  5,  5,  133693440,  20000,  50000, 4, 4 },
  34     { "5",   150,  8912896,  25000, 100000, 200, 11, 10,  267386880,  25000, 100000, 6, 4 },
  35     { "5.1", 153,  8912896,  40000, 160000, 200, 11, 10,  534773760,  40000, 160000, 8, 4 },
  36     { "5.2", 156,  8912896,  60000, 240000, 200, 11, 10, 1069547520,  60000, 240000, 8, 4 },
  37     { "6",   180, 35651584,  60000, 240000, 600, 22, 20, 1069547520,  60000, 240000, 8, 4 },
  38     { "6.1", 183, 35651584, 120000, 480000, 600, 22, 20, 2139095040, 120000, 480000, 8, 4 },
  39     { "6.2", 186, 35651584, 240000, 800000, 600, 22, 20, 4278190080, 240000, 800000, 6, 4 },
  40 };
  41
  42 static const H265ProfileDescriptor h265_profiles[] = {
  43     // profile_idc   8bit       one-picture
  44     //   HT-profile  | 422chroma    | lower-bit-rate
  45     //   |  14bit    |  | 420chroma |  | CpbVclFactor     MinCrScaleFactor
  46     //   |  |  12bit |  |  | monochrome|    | CpbNalFactor    | maxDpbPicBuf
  47     //   |  |  |  10bit |  |  | intra  |    |     | FormatCapabilityFactor
  48     { "Monochrome", //  |  |  |  |  |  |    |     |     |     |   |
  49       4, 0, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1,  667,  733, 1.000, 1.0, 6 },
  50     { "Monochrome 10",
  51       4, 0, 2, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1,  833,  917, 1.250, 1.0, 6 },
  52     { "Monochrome 12",
  53       4, 0, 2, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1000, 1100, 1.500, 1.0, 6 },
  54     { "Monochrome 16",
  55       4, 0, 2, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1333, 1467, 2.000, 1.0, 6 },
  56     { "Main",
  57       1, 0, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1000, 1100, 1.500, 1.0, 6 },
  58     { "Screen-Extended Main",
  59       9, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1000, 1100, 1.500, 1.0, 7 },
  60     { "Main 10",
  61       2, 0, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 0, 2, 1000, 1100, 1.875, 1.0, 6 },
  62     { "Screen-Extended Main 10",
  63       9, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1000, 1100, 1.875, 1.0, 7 },
  64     { "Main 12",
  65       4, 0, 2, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1500, 1650, 2.250, 1.0, 6 },
  66     { "Main Still Picture",
  67       3, 0, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1000, 1100, 1.500, 1.0, 6 },
  68     { "Main 10 Still Picture",
  69       2, 0, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 1000, 1100, 1.875, 1.0, 6 },
  70     { "Main 4:2:2 10",
  71       4, 0, 2, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1667, 1833, 2.500, 0.5, 6 },
  72     { "Main 4:2:2 12",
  73       4, 0, 2, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 2000, 2200, 3.000, 0.5, 6 },
  74     { "Main 4:4:4",
  75       4, 0, 2, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2000, 2200, 3.000, 0.5, 6 },
  76     { "High Throughput 4:4:4",
  77       5, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2000, 2200, 3.000, 0.5, 6 },
  78     { "Screen-Extended Main 4:4:4",
  79       9, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2000, 2200, 3.000, 0.5, 7 },
  80     { "Screen-Extended High Throughput 4:4:4",
  81       9, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2000, 2200, 3.000, 0.5, 7 },
  82     { "Main 4:4:4 10",
  83       4, 0, 2, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2500, 2750, 3.750, 0.5, 6 },
  84     { "High Throughput 4:4:4 10",
  85       5, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2500, 2750, 3.750, 0.5, 6 },
  86     { "Screen-Extended Main 4:4:4 10",
  87       9, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2500, 2750, 3.750, 0.5, 7 },
  88     { "Screen-Extended High Throughput 4:4:4 10",
  89       9, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2500, 2750, 3.750, 0.5, 7 },
  90     { "Main 4:4:4 12",
  91       4, 0, 2, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 3000, 3300, 4.500, 0.5, 6 },
  92     { "High Throughput 4:4:4 14",
  93       5, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 3500, 3850, 5.250, 0.5, 6 },
  94     { "Screen-Extended High Throughput 4:4:4 14",
  95       9, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 3500, 3850, 5.250, 0.5, 7 },
  96     { "Main Intra",
  97       4, 0, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 2, 1000, 1100, 1.500, 1.0, 6 },
  98     { "Main 10 Intra",
  99       4, 0, 2, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 2, 1000, 1100, 1.875, 1.0, 6 },
 100     { "Main 12 Intra",
 101       4, 0, 2, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 2, 1500, 1650, 2.250, 1.0, 6 },
 102     { "Main 4:2:2 10 Intra",
 103       4, 0, 2, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 2, 1667, 1833, 2.500, 0.5, 6 },
 104     { "Main 4:2:2 12 Intra",
 105       4, 0, 2, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 2, 2000, 2200, 3.000, 0.5, 6 },
 106     { "Main 4:4:4 Intra",
 107       4, 0, 2, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 2, 2000, 2200, 3.000, 0.5, 6 },
 108     { "Main 4:4:4 10 Intra",
 109       4, 0, 2, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 2, 2500, 2750, 3.750, 0.5, 6 },
 110     { "Main 4:4:4 12 Intra",
 111       4, 0, 2, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 2, 3000, 3300, 4.500, 0.5, 6 },
 112     { "Main 4:4:4 16 Intra",
 113       4, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 2, 4000, 4400, 6.000, 0.5, 6 },
 114     { "Main 4:4:4 Still Picture",
 115       4, 0, 2, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 2000, 2200, 3.000, 0.5, 6 },
 116     { "Main 4:4:4 16 Still Picture",
 117       4, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 4000, 4400, 6.000, 0.5, 6 },
 118     { "High Throughput 4:4:4 16 Intra",
 119       5, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 2, 4000, 4400, 6.000, 0.5, 6 },
 120 };
 121
 122
 123 const H265LevelDescriptor *ff_h265_get_level(int level_idc)
 124 {
 125     int i;
 126
 127     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h265_levels); i++) {
 128         if (h265_levels[i].level_idc == level_idc)
 129             return &h265_levels[i];
 130     }
 131
 132     return NULL;
 133 }
 134
 135 const H265ProfileDescriptor *ff_h265_get_profile(const H265RawProfileTierLevel *ptl)
 136 {
 137     int i;
 138
 139     if (ptl->general_profile_space)
 140         return NULL;
 141
 142     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h265_profiles); i++) {
 143         const H265ProfileDescriptor *profile = &h265_profiles[i];
 144
 145         if (ptl->general_profile_idc &&
 146             ptl->general_profile_idc != profile->profile_idc)
 147             continue;
 148         if (!ptl->general_profile_compatibility_flag[profile->profile_idc])
 149             continue;
 150
 151 #define check_flag(name) \
 152         if (profile->name < 2) { \
 153             if (profile->name != ptl->general_ ## name ## _constraint_flag) \
 154                 continue; \
 155         }
 156         check_flag(max_14bit);
 157         check_flag(max_12bit);
 158         check_flag(max_10bit);
 159         check_flag(max_8bit);
 160         check_flag(max_422chroma);
 161         check_flag(max_420chroma);
 162         check_flag(max_monochrome);
 163         check_flag(intra);
 164         check_flag(one_picture_only);
 165         check_flag(lower_bit_rate);
 166 #undef check_flag
 167
 168         return profile;
 169     }
 170
 171     return NULL;
 172 }
 173
 174 const H265LevelDescriptor *ff_h265_guess_level(const H265RawProfileTierLevel *ptl,
 175                                                int64_t bitrate,
 176                                                int width, int height,
 177                                                int slice_segments,
 178                                                int tile_rows, int tile_cols,
 179                                                int max_dec_pic_buffering)
 180 {
 181     const H265ProfileDescriptor *profile;
 182     int pic_size, tier_flag, lbr_flag, hbr_factor;
 183     int i;
 184
 185     if (ptl)
 186         profile = ff_h265_get_profile(ptl);
 187     else
 188         profile = NULL;
 189     if (!profile) {
 190         // Default to using multiplication factors for Main profile.
 191         profile = &h265_profiles[4];
 192     }
 193
 194     pic_size = width * height;
 195
 196     if (ptl) {
 197         tier_flag = ptl->general_tier_flag;
 198         lbr_flag  = ptl->general_lower_bit_rate_constraint_flag;
 199     } else {
 200         tier_flag = 0;
 201         lbr_flag  = profile->lower_bit_rate > 0;
 202     }
 203     if (profile->profile_idc == 1 || profile->profile_idc == 2) {
 204         hbr_factor = 1;
 205     } else if (profile->high_throughput) {
 206         if (profile->intra)
 207             hbr_factor = 24 - 12 * lbr_flag;
 208         else
 209             hbr_factor = 6;
 210     } else {
 211         hbr_factor = 2 - lbr_flag;
 212     }
 213
 214     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(h265_levels); i++) {
 215         const H265LevelDescriptor *level = &h265_levels[i];
 216         int max_br, max_dpb_size;
 217
 218         if (tier_flag && !level->max_br_high)
 219             continue;
 220
 221         if (pic_size > level->max_luma_ps)
 222             continue;
 223         if (width  * width  > 8 * level->max_luma_ps)
 224             continue;
 225         if (height * height > 8 * level->max_luma_ps)
 226             continue;
 227
 228         if (slice_segments > level->max_slice_segments_per_picture)
 229             continue;
 230         if (tile_rows > level->max_tile_rows)
 231             continue;
 232         if (tile_cols > level->max_tile_cols)
 233             continue;
 234
 235         if (tier_flag)
 236             max_br = level->max_br_high;
 237         else
 238             max_br = level->max_br_main;
 239         if (!max_br)
 240             continue;
 241         if (bitrate > (int64_t)profile->cpb_nal_factor * hbr_factor * max_br)
 242             continue;
 243
 244         if (pic_size <= (level->max_luma_ps >> 2))
 245             max_dpb_size = FFMIN(4 * profile->max_dpb_pic_buf, 16);
 246         else if (pic_size <= (level->max_luma_ps >> 1))
 247             max_dpb_size = FFMIN(2 * profile->max_dpb_pic_buf, 16);
 248         else if (pic_size <= (3 * level->max_luma_ps >> 2))
 249             max_dpb_size = FFMIN(4 * profile->max_dpb_pic_buf / 3, 16);
 250         else
 251             max_dpb_size = profile->max_dpb_pic_buf;
 252         if (max_dec_pic_buffering > max_dpb_size)
 253             continue;
 254
 255         return level;
 256     }
 257
 258     return NULL;
 259 }