]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/internal.h
avcodec/encode: restructure the old encode API
[ffmpeg] / libavcodec / internal.h
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 /**
20  * @file
21  * common internal api header.
22  */
23
24 #ifndef AVCODEC_INTERNAL_H
25 #define AVCODEC_INTERNAL_H
26
27 #include <stdint.h>
28
29 #include "libavutil/buffer.h"
30 #include "libavutil/channel_layout.h"
31 #include "libavutil/mathematics.h"
32 #include "libavutil/pixfmt.h"
33 #include "avcodec.h"
34 #include "config.h"
35
36 /**
37  * The codec does not modify any global variables in the init function,
38  * allowing to call the init function without locking any global mutexes.
39  */
40 #define FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE        (1 << 0)
41 /**
42  * The codec allows calling the close function for deallocation even if
43  * the init function returned a failure. Without this capability flag, a
44  * codec does such cleanup internally when returning failures from the
45  * init function and does not expect the close function to be called at
46  * all.
47  */
48 #define FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP           (1 << 1)
49 /**
50  * Decoders marked with FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS want to set
51  * AVFrame.pkt_dts manually. If the flag is set, decode.c won't overwrite
52  * this field. If it's unset, decode.c tries to guess the pkt_dts field
53  * from the input AVPacket.
54  */
55 #define FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS           (1 << 2)
56 /**
57  * The decoder extracts and fills its parameters even if the frame is
58  * skipped due to the skip_frame setting.
59  */
60 #define FF_CODEC_CAP_SKIP_FRAME_FILL_PARAM  (1 << 3)
61 /**
62  * The decoder sets the cropping fields in the output frames manually.
63  * If this cap is set, the generic code will initialize output frame
64  * dimensions to coded rather than display values.
65  */
66 #define FF_CODEC_CAP_EXPORTS_CROPPING       (1 << 4)
67 /**
68  * Codec initializes slice-based threading with a main function
69  */
70 #define FF_CODEC_CAP_SLICE_THREAD_HAS_MF    (1 << 5)
71 /*
72  * The codec supports frame threading and has inter-frame dependencies, so it
73  * uses ff_thread_report/await_progress().
74  */
75 #define FF_CODEC_CAP_ALLOCATE_PROGRESS      (1 << 6)
76
77 /**
78  * AVCodec.codec_tags termination value
79  */
80 #define FF_CODEC_TAGS_END -1
81
82
83 #ifdef TRACE
84 #   define ff_tlog(ctx, ...) av_log(ctx, AV_LOG_TRACE, __VA_ARGS__)
85 #else
86 #   define ff_tlog(ctx, ...) do { } while(0)
87 #endif
88
89
90 #define FF_DEFAULT_QUANT_BIAS 999999
91
92 #define FF_QSCALE_TYPE_MPEG1 0
93 #define FF_QSCALE_TYPE_MPEG2 1
94 #define FF_QSCALE_TYPE_H264  2
95 #define FF_QSCALE_TYPE_VP56  3
96
97 #define FF_SANE_NB_CHANNELS 512U
98
99 #define FF_SIGNBIT(x) ((x) >> CHAR_BIT * sizeof(x) - 1)
100
101 #if HAVE_SIMD_ALIGN_64
102 #   define STRIDE_ALIGN 64 /* AVX-512 */
103 #elif HAVE_SIMD_ALIGN_32
104 #   define STRIDE_ALIGN 32
105 #elif HAVE_SIMD_ALIGN_16
106 #   define STRIDE_ALIGN 16
107 #else
108 #   define STRIDE_ALIGN 8
109 #endif
110
111 typedef struct DecodeSimpleContext {
112     AVPacket *in_pkt;
113     AVFrame  *out_frame;
114 } DecodeSimpleContext;
115
116 typedef struct EncodeSimpleContext {
117     AVFrame *in_frame;
118 } EncodeSimpleContext;
119
120 typedef struct AVCodecInternal {
121     /**
122      * Whether the parent AVCodecContext is a copy of the context which had
123      * init() called on it.
124      * This is used by multithreading - shared tables and picture pointers
125      * should be freed from the original context only.
126      */
127     int is_copy;
128
129     /**
130      * An audio frame with less than required samples has been submitted and
131      * padded with silence. Reject all subsequent frames.
132      */
133     int last_audio_frame;
134
135     AVFrame *to_free;
136
137     AVBufferRef *pool;
138
139     void *thread_ctx;
140
141     DecodeSimpleContext ds;
142     AVBSFContext *bsf;
143
144     /**
145      * Properties (timestamps+side data) extracted from the last packet passed
146      * for decoding.
147      */
148     AVPacket *last_pkt_props;
149
150     /**
151      * temporary buffer used for encoders to store their bitstream
152      */
153     uint8_t *byte_buffer;
154     unsigned int byte_buffer_size;
155
156     void *frame_thread_encoder;
157
158     EncodeSimpleContext es;
159
160     /**
161      * Number of audio samples to skip at the start of the next decoded frame
162      */
163     int skip_samples;
164
165     /**
166      * hwaccel-specific private data
167      */
168     void *hwaccel_priv_data;
169
170     /**
171      * checks API usage: after codec draining, flush is required to resume operation
172      */
173     int draining;
174
175     /**
176      * buffers for using new encode/decode API through legacy API
177      */
178     AVPacket *buffer_pkt;
179     AVFrame *buffer_frame;
180     int draining_done;
181     int compat_decode_warned;
182     /* this variable is set by the decoder internals to signal to the old
183      * API compat wrappers the amount of data consumed from the last packet */
184     size_t compat_decode_consumed;
185     /* when a partial packet has been consumed, this stores the remaining size
186      * of the packet (that should be submitted in the next decode call */
187     size_t compat_decode_partial_size;
188     AVFrame *compat_decode_frame;
189     AVPacket *compat_encode_packet;
190
191     int showed_multi_packet_warning;
192
193     int skip_samples_multiplier;
194
195     /* to prevent infinite loop on errors when draining */
196     int nb_draining_errors;
197
198     /* used when avctx flag AV_CODEC_FLAG_DROPCHANGED is set */
199     int changed_frames_dropped;
200     int initial_format;
201     int initial_width, initial_height;
202     int initial_sample_rate;
203     int initial_channels;
204     uint64_t initial_channel_layout;
205 } AVCodecInternal;
206
207 struct AVCodecDefault {
208     const uint8_t *key;
209     const uint8_t *value;
210 };
211
212 extern const uint8_t ff_log2_run[41];
213
214 /**
215  * Return the index into tab at which {a,b} match elements {[0],[1]} of tab.
216  * If there is no such matching pair then size is returned.
217  */
218 int ff_match_2uint16(const uint16_t (*tab)[2], int size, int a, int b);
219
220 unsigned int avpriv_toupper4(unsigned int x);
221
222 void ff_color_frame(AVFrame *frame, const int color[4]);
223
224 /**
225  * Maximum size in bytes of extradata.
226  * This value was chosen such that every bit of the buffer is
227  * addressable by a 32-bit signed integer as used by get_bits.
228  */
229 #define FF_MAX_EXTRADATA_SIZE ((1 << 28) - AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)
230
231 /**
232  * Check AVPacket size and/or allocate data.
233  *
234  * Encoders supporting AVCodec.encode2() can use this as a convenience to
235  * ensure the output packet data is large enough, whether provided by the user
236  * or allocated in this function.
237  *
238  * @param avctx   the AVCodecContext of the encoder
239  * @param avpkt   the AVPacket
240  *                If avpkt->data is already set, avpkt->size is checked
241  *                to ensure it is large enough.
242  *                If avpkt->data is NULL, a new buffer is allocated.
243  *                avpkt->size is set to the specified size.
244  *                All other AVPacket fields will be reset with av_init_packet().
245  * @param size    the minimum required packet size
246  * @param min_size This is a hint to the allocation algorithm, which indicates
247  *                to what minimal size the caller might later shrink the packet
248  *                to. Encoders often allocate packets which are larger than the
249  *                amount of data that is written into them as the exact amount is
250  *                not known at the time of allocation. min_size represents the
251  *                size a packet might be shrunk to by the caller. Can be set to
252  *                0. setting this roughly correctly allows the allocation code
253  *                to choose between several allocation strategies to improve
254  *                speed slightly.
255  * @return        non negative on success, negative error code on failure
256  */
257 int ff_alloc_packet2(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt, int64_t size, int64_t min_size);
258
259 /**
260  * Rescale from sample rate to AVCodecContext.time_base.
261  */
262 static av_always_inline int64_t ff_samples_to_time_base(AVCodecContext *avctx,
263                                                         int64_t samples)
264 {
265     if(samples == AV_NOPTS_VALUE)
266         return AV_NOPTS_VALUE;
267     return av_rescale_q(samples, (AVRational){ 1, avctx->sample_rate },
268                         avctx->time_base);
269 }
270
271 /**
272  * 2^(x) for integer x
273  * @return correctly rounded float
274  */
275 static av_always_inline float ff_exp2fi(int x) {
276     /* Normal range */
277     if (-126 <= x && x <= 128)
278         return av_int2float((x+127) << 23);
279     /* Too large */
280     else if (x > 128)
281         return INFINITY;
282     /* Subnormal numbers */
283     else if (x > -150)
284         return av_int2float(1 << (x+149));
285     /* Negligibly small */
286     else
287         return 0;
288 }
289
290 /**
291  * Get a buffer for a frame. This is a wrapper around
292  * AVCodecContext.get_buffer() and should be used instead calling get_buffer()
293  * directly.
294  */
295 int ff_get_buffer(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int flags);
296
297 #define FF_REGET_BUFFER_FLAG_READONLY 1 ///< the returned buffer does not need to be writable
298 /**
299  * Identical in function to ff_get_buffer(), except it reuses the existing buffer
300  * if available.
301  */
302 int ff_reget_buffer(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int flags);
303
304 int ff_thread_can_start_frame(AVCodecContext *avctx);
305
306 int avpriv_h264_has_num_reorder_frames(AVCodecContext *avctx);
307
308 /**
309  * Call avcodec_open2 recursively by decrementing counter, unlocking mutex,
310  * calling the function and then restoring again. Assumes the mutex is
311  * already locked
312  */
313 int ff_codec_open2_recursive(AVCodecContext *avctx, const AVCodec *codec, AVDictionary **options);
314
315 /**
316  * Finalize buf into extradata and set its size appropriately.
317  */
318 int avpriv_bprint_to_extradata(AVCodecContext *avctx, struct AVBPrint *buf);
319
320 const uint8_t *avpriv_find_start_code(const uint8_t *p,
321                                       const uint8_t *end,
322                                       uint32_t *state);
323
324 int avpriv_codec_get_cap_skip_frame_fill_param(const AVCodec *codec);
325
326 /**
327  * Check that the provided frame dimensions are valid and set them on the codec
328  * context.
329  */
330 int ff_set_dimensions(AVCodecContext *s, int width, int height);
331
332 /**
333  * Check that the provided sample aspect ratio is valid and set it on the codec
334  * context.
335  */
336 int ff_set_sar(AVCodecContext *avctx, AVRational sar);
337
338 /**
339  * Add or update AV_FRAME_DATA_MATRIXENCODING side data.
340  */
341 int ff_side_data_update_matrix_encoding(AVFrame *frame,
342                                         enum AVMatrixEncoding matrix_encoding);
343
344 /**
345  * Select the (possibly hardware accelerated) pixel format.
346  * This is a wrapper around AVCodecContext.get_format() and should be used
347  * instead of calling get_format() directly.
348  *
349  * The list of pixel formats must contain at least one valid entry, and is
350  * terminated with AV_PIX_FMT_NONE.  If it is possible to decode to software,
351  * the last entry in the list must be the most accurate software format.
352  * If it is not possible to decode to software, AVCodecContext.sw_pix_fmt
353  * must be set before calling this function.
354  */
355 int ff_get_format(AVCodecContext *avctx, const enum AVPixelFormat *fmt);
356
357 /**
358  * Set various frame properties from the codec context / packet data.
359  */
360 int ff_decode_frame_props(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame);
361
362 /**
363  * Add a CPB properties side data to an encoding context.
364  */
365 AVCPBProperties *ff_add_cpb_side_data(AVCodecContext *avctx);
366
367 /**
368  * Check AVFrame for A53 side data and allocate and fill SEI message with A53 info
369  *
370  * @param frame      Raw frame to get A53 side data from
371  * @param prefix_len Number of bytes to allocate before SEI message
372  * @param data       Pointer to a variable to store allocated memory
373  *                   Upon return the variable will hold NULL on error or if frame has no A53 info.
374  *                   Otherwise it will point to prefix_len uninitialized bytes followed by
375  *                   *sei_size SEI message
376  * @param sei_size   Pointer to a variable to store generated SEI message length
377  * @return           Zero on success, negative error code on failure
378  */
379 int ff_alloc_a53_sei(const AVFrame *frame, size_t prefix_len,
380                      void **data, size_t *sei_size);
381
382 /**
383  * Get an estimated video bitrate based on frame size, frame rate and coded
384  * bits per pixel.
385  */
386 int64_t ff_guess_coded_bitrate(AVCodecContext *avctx);
387
388 /**
389  * Check if a value is in the list. If not, return the default value
390  *
391  * @param ctx                Context for the log msg
392  * @param val_name           Name of the checked value, for log msg
393  * @param array_valid_values Array of valid int, ended with INT_MAX
394  * @param default_value      Value return if checked value is not in the array
395  * @return                   Value or default_value.
396  */
397 int ff_int_from_list_or_default(void *ctx, const char * val_name, int val,
398                                 const int * array_valid_values, int default_value);
399
400 void ff_dvdsub_parse_palette(uint32_t *palette, const char *p);
401
402 #if defined(_WIN32) && CONFIG_SHARED && !defined(BUILDING_avcodec)
403 #    define av_export_avcodec __declspec(dllimport)
404 #else
405 #    define av_export_avcodec
406 #endif
407
408 #endif /* AVCODEC_INTERNAL_H */