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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010, Google, Inc.
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * AV1 encoder support via libaom
  24  */
  25
  26 #define AOM_DISABLE_CTRL_TYPECHECKS 1
  27 #include <aom/aom_encoder.h>
  28 #include <aom/aomcx.h>
  29
  30 #include "libavutil/avassert.h"
  31 #include "libavutil/base64.h"
  32 #include "libavutil/common.h"
  33 #include "libavutil/mathematics.h"
  34 #include "libavutil/opt.h"
  35 #include "libavutil/pixdesc.h"
  36
  37 #include "av1.h"
  38 #include "avcodec.h"
  39 #include "internal.h"
  40 #include "packet_internal.h"
  41 #include "profiles.h"
  42
  43 /*
  44  * Portion of struct aom_codec_cx_pkt from aom_encoder.h.
  45  * One encoded frame returned from the library.
  46  */
  47 struct FrameListData {
  48     void *buf;                       /**< compressed data buffer */
  49     size_t sz;                       /**< length of compressed data */
  50     int64_t pts;                     /**< time stamp to show frame
  51                                           (in timebase units) */
  52     unsigned long duration;          /**< duration to show frame
  53                                           (in timebase units) */
  54     uint32_t flags;                  /**< flags for this frame */
  55     uint64_t sse[4];
  56     int have_sse;                    /**< true if we have pending sse[] */
  57     uint64_t frame_number;
  58     struct FrameListData *next;
  59 };
  60
  61 typedef struct AOMEncoderContext {
  62     AVClass *class;
  63     AVBSFContext *bsf;
  64     struct aom_codec_ctx encoder;
  65     struct aom_image rawimg;
  66     struct aom_fixed_buf twopass_stats;
  67     struct FrameListData *coded_frame_list;
  68     int cpu_used;
  69     int auto_alt_ref;
  70     int arnr_max_frames;
  71     int arnr_strength;
  72     int aq_mode;
  73     int lag_in_frames;
  74     int error_resilient;
  75     int crf;
  76     int static_thresh;
  77     int drop_threshold;
  78     int denoise_noise_level;
  79     int denoise_block_size;
  80     uint64_t sse[4];
  81     int have_sse; /**< true if we have pending sse[] */
  82     uint64_t frame_number;
  83     int rc_undershoot_pct;
  84     int rc_overshoot_pct;
  85     int minsection_pct;
  86     int maxsection_pct;
  87     int frame_parallel;
  88     int tile_cols, tile_rows;
  89     int tile_cols_log2, tile_rows_log2;
  90     aom_superblock_size_t superblock_size;
  91     int uniform_tiles;
  92     int row_mt;
  93     int enable_cdef;
  94     int enable_global_motion;
  95     int enable_intrabc;
  96     int enable_restoration;
  97     int usage;
  98     int tune;
  99     int enable_rect_partitions;
 100     int enable_1to4_partitions;
 101     int enable_ab_partitions;
 102     int enable_angle_delta;
 103     int enable_cfl_intra;
 104     int enable_paeth_intra;
 105     int enable_smooth_intra;
 106     int enable_intra_edge_filter;
 107     int enable_palette;
 108     int enable_filter_intra;
 109 } AOMContext;
 110
 111 static const char *const ctlidstr[] = {
 112     [AOME_SET_CPUUSED]          = "AOME_SET_CPUUSED",
 113     [AOME_SET_CQ_LEVEL]         = "AOME_SET_CQ_LEVEL",
 114     [AOME_SET_ENABLEAUTOALTREF] = "AOME_SET_ENABLEAUTOALTREF",
 115     [AOME_SET_ARNR_MAXFRAMES]   = "AOME_SET_ARNR_MAXFRAMES",
 116     [AOME_SET_ARNR_STRENGTH]    = "AOME_SET_ARNR_STRENGTH",
 117     [AOME_SET_STATIC_THRESHOLD] = "AOME_SET_STATIC_THRESHOLD",
 118     [AV1E_SET_COLOR_RANGE]      = "AV1E_SET_COLOR_RANGE",
 119     [AV1E_SET_COLOR_PRIMARIES]  = "AV1E_SET_COLOR_PRIMARIES",
 120     [AV1E_SET_MATRIX_COEFFICIENTS] = "AV1E_SET_MATRIX_COEFFICIENTS",
 121     [AV1E_SET_TRANSFER_CHARACTERISTICS] = "AV1E_SET_TRANSFER_CHARACTERISTICS",
 122     [AV1E_SET_AQ_MODE]          = "AV1E_SET_AQ_MODE",
 123     [AV1E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING] = "AV1E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING",
 124     [AV1E_SET_SUPERBLOCK_SIZE]  = "AV1E_SET_SUPERBLOCK_SIZE",
 125     [AV1E_SET_TILE_COLUMNS]     = "AV1E_SET_TILE_COLUMNS",
 126     [AV1E_SET_TILE_ROWS]        = "AV1E_SET_TILE_ROWS",
 127     [AV1E_SET_ENABLE_RESTORATION] = "AV1E_SET_ENABLE_RESTORATION",
 128 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ROW_MT
 129     [AV1E_SET_ROW_MT]           = "AV1E_SET_ROW_MT",
 130 #endif
 131 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_DENOISE_NOISE_LEVEL
 132     [AV1E_SET_DENOISE_NOISE_LEVEL] =  "AV1E_SET_DENOISE_NOISE_LEVEL",
 133 #endif
 134 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_DENOISE_BLOCK_SIZE
 135     [AV1E_SET_DENOISE_BLOCK_SIZE] =   "AV1E_SET_DENOISE_BLOCK_SIZE",
 136 #endif
 137 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_MAX_REFERENCE_FRAMES
 138     [AV1E_SET_MAX_REFERENCE_FRAMES] = "AV1E_SET_MAX_REFERENCE_FRAMES",
 139 #endif
 140 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ENABLE_GLOBAL_MOTION
 141     [AV1E_SET_ENABLE_GLOBAL_MOTION] = "AV1E_SET_ENABLE_GLOBAL_MOTION",
 142 #endif
 143 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ENABLE_INTRABC
 144     [AV1E_SET_ENABLE_INTRABC]   = "AV1E_SET_ENABLE_INTRABC",
 145 #endif
 146     [AV1E_SET_ENABLE_CDEF]      = "AV1E_SET_ENABLE_CDEF",
 147     [AOME_SET_TUNING]           = "AOME_SET_TUNING",
 148     [AV1E_SET_ENABLE_1TO4_PARTITIONS] = "AV1E_SET_ENABLE_1TO4_PARTITIONS",
 149     [AV1E_SET_ENABLE_AB_PARTITIONS]   = "AV1E_SET_ENABLE_AB_PARTITIONS",
 150     [AV1E_SET_ENABLE_RECT_PARTITIONS] = "AV1E_SET_ENABLE_RECT_PARTITIONS",
 151     [AV1E_SET_ENABLE_ANGLE_DELTA]       = "AV1E_SET_ENABLE_ANGLE_DELTA",
 152     [AV1E_SET_ENABLE_CFL_INTRA]         = "AV1E_SET_ENABLE_CFL_INTRA",
 153     [AV1E_SET_ENABLE_FILTER_INTRA]      = "AV1E_SET_ENABLE_FILTER_INTRA",
 154     [AV1E_SET_ENABLE_INTRA_EDGE_FILTER] = "AV1E_SET_ENABLE_INTRA_EDGE_FILTER",
 155     [AV1E_SET_ENABLE_PAETH_INTRA]       = "AV1E_SET_ENABLE_PAETH_INTRA",
 156     [AV1E_SET_ENABLE_SMOOTH_INTRA]      = "AV1E_SET_ENABLE_SMOOTH_INTRA",
 157     [AV1E_SET_ENABLE_PALETTE]           = "AV1E_SET_ENABLE_PALETTE",
 158 };
 159
 160 static av_cold void log_encoder_error(AVCodecContext *avctx, const char *desc)
 161 {
 162     AOMContext *ctx    = avctx->priv_data;
 163     const char *error  = aom_codec_error(&ctx->encoder);
 164     const char *detail = aom_codec_error_detail(&ctx->encoder);
 165
 166     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s\n", desc, error);
 167     if (detail)
 168         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "  Additional information: %s\n", detail);
 169 }
 170
 171 static av_cold void dump_enc_cfg(AVCodecContext *avctx,
 172                                  const struct aom_codec_enc_cfg *cfg)
 173 {
 174     int width = -30;
 175     int level = AV_LOG_DEBUG;
 176
 177     av_log(avctx, level, "aom_codec_enc_cfg\n");
 178     av_log(avctx, level, "generic settings\n"
 179                          "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
 180                          "  %*s%u\n  %*s%u\n"
 181                          "  %*s{%u/%u}\n  %*s%u\n  %*s%d\n  %*s%u\n",
 182            width, "g_usage:",           cfg->g_usage,
 183            width, "g_threads:",         cfg->g_threads,
 184            width, "g_profile:",         cfg->g_profile,
 185            width, "g_w:",               cfg->g_w,
 186            width, "g_h:",               cfg->g_h,
 187            width, "g_bit_depth:",       cfg->g_bit_depth,
 188            width, "g_input_bit_depth:", cfg->g_input_bit_depth,
 189            width, "g_timebase:",        cfg->g_timebase.num, cfg->g_timebase.den,
 190            width, "g_error_resilient:", cfg->g_error_resilient,
 191            width, "g_pass:",            cfg->g_pass,
 192            width, "g_lag_in_frames:",   cfg->g_lag_in_frames);
 193     av_log(avctx, level, "rate control settings\n"
 194                          "  %*s%u\n  %*s%d\n  %*s%p(%"SIZE_SPECIFIER")\n  %*s%u\n",
 195            width, "rc_dropframe_thresh:", cfg->rc_dropframe_thresh,
 196            width, "rc_end_usage:",        cfg->rc_end_usage,
 197            width, "rc_twopass_stats_in:", cfg->rc_twopass_stats_in.buf, cfg->rc_twopass_stats_in.sz,
 198            width, "rc_target_bitrate:",   cfg->rc_target_bitrate);
 199     av_log(avctx, level, "quantizer settings\n"
 200                          "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 201            width, "rc_min_quantizer:", cfg->rc_min_quantizer,
 202            width, "rc_max_quantizer:", cfg->rc_max_quantizer);
 203     av_log(avctx, level, "bitrate tolerance\n"
 204                          "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 205            width, "rc_undershoot_pct:", cfg->rc_undershoot_pct,
 206            width, "rc_overshoot_pct:",  cfg->rc_overshoot_pct);
 207     av_log(avctx, level, "decoder buffer model\n"
 208                          "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 209            width, "rc_buf_sz:",         cfg->rc_buf_sz,
 210            width, "rc_buf_initial_sz:", cfg->rc_buf_initial_sz,
 211            width, "rc_buf_optimal_sz:", cfg->rc_buf_optimal_sz);
 212     av_log(avctx, level, "2 pass rate control settings\n"
 213                          "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 214            width, "rc_2pass_vbr_bias_pct:",       cfg->rc_2pass_vbr_bias_pct,
 215            width, "rc_2pass_vbr_minsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_minsection_pct,
 216            width, "rc_2pass_vbr_maxsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_maxsection_pct);
 217     av_log(avctx, level, "keyframing settings\n"
 218                          "  %*s%d\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 219            width, "kf_mode:",     cfg->kf_mode,
 220            width, "kf_min_dist:", cfg->kf_min_dist,
 221            width, "kf_max_dist:", cfg->kf_max_dist);
 222     av_log(avctx, level, "tile settings\n"
 223                          "  %*s%d\n  %*s%d\n",
 224            width, "tile_width_count:",  cfg->tile_width_count,
 225            width, "tile_height_count:", cfg->tile_height_count);
 226     av_log(avctx, level, "\n");
 227 }
 228
 229 static void coded_frame_add(void *list, struct FrameListData *cx_frame)
 230 {
 231     struct FrameListData **p = list;
 232
 233     while (*p)
 234         p = &(*p)->next;
 235     *p = cx_frame;
 236     cx_frame->next = NULL;
 237 }
 238
 239 static av_cold void free_coded_frame(struct FrameListData *cx_frame)
 240 {
 241     av_freep(&cx_frame->buf);
 242     av_freep(&cx_frame);
 243 }
 244
 245 static av_cold void free_frame_list(struct FrameListData *list)
 246 {
 247     struct FrameListData *p = list;
 248
 249     while (p) {
 250         list = list->next;
 251         free_coded_frame(p);
 252         p = list;
 253     }
 254 }
 255
 256 static av_cold int codecctl_int(AVCodecContext *avctx,
 257 #ifdef UENUM1BYTE
 258                                 aome_enc_control_id id,
 259 #else
 260                                 enum aome_enc_control_id id,
 261 #endif
 262                                 int val)
 263 {
 264     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 265     char buf[80];
 266     int width = -30;
 267     int res;
 268
 269     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s:", ctlidstr[id]);
 270     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "  %*s%d\n", width, buf, val);
 271
 272     res = aom_codec_control(&ctx->encoder, id, val);
 273     if (res != AOM_CODEC_OK) {
 274         snprintf(buf, sizeof(buf), "Failed to set %s codec control",
 275                  ctlidstr[id]);
 276         log_encoder_error(avctx, buf);
 277         return AVERROR(EINVAL);
 278     }
 279
 280     return 0;
 281 }
 282
 283 static av_cold int aom_free(AVCodecContext *avctx)
 284 {
 285     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 286
 287     aom_codec_destroy(&ctx->encoder);
 288     av_freep(&ctx->twopass_stats.buf);
 289     av_freep(&avctx->stats_out);
 290     free_frame_list(ctx->coded_frame_list);
 291     av_bsf_free(&ctx->bsf);
 292     return 0;
 293 }
 294
 295 static int set_pix_fmt(AVCodecContext *avctx, aom_codec_caps_t codec_caps,
 296                        struct aom_codec_enc_cfg *enccfg, aom_codec_flags_t *flags,
 297                        aom_img_fmt_t *img_fmt)
 298 {
 299     AOMContext av_unused *ctx = avctx->priv_data;
 300     enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth = 8;
 301     switch (avctx->pix_fmt) {
 302     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 303         enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_MAIN;
 304         *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I420;
 305         return 0;
 306     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 307         enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 308         *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I422;
 309         return 0;
 310     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 311         enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_HIGH;
 312         *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I444;
 313         return 0;
 314     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
 315     case AV_PIX_FMT_YUV420P12:
 316         if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 317             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
 318                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P10 ? 10 : 12;
 319             enccfg->g_profile =
 320                 enccfg->g_bit_depth == 10 ? FF_PROFILE_AV1_MAIN : FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 321             *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I42016;
 322             *flags |= AOM_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 323             return 0;
 324         }
 325         break;
 326     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
 327     case AV_PIX_FMT_YUV422P12:
 328         if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 329             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
 330                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P10 ? 10 : 12;
 331             enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 332             *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I42216;
 333             *flags |= AOM_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 334             return 0;
 335         }
 336         break;
 337     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
 338     case AV_PIX_FMT_YUV444P12:
 339         if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 340             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
 341                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P10 ? 10 : 12;
 342             enccfg->g_profile =
 343                 enccfg->g_bit_depth == 10 ? FF_PROFILE_AV1_HIGH : FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 344             *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I44416;
 345             *flags |= AOM_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 346             return 0;
 347         }
 348         break;
 349     default:
 350         break;
 351     }
 352     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported pixel format.\n");
 353     return AVERROR_INVALIDDATA;
 354 }
 355
 356 static void set_color_range(AVCodecContext *avctx)
 357 {
 358     aom_color_range_t aom_cr;
 359     switch (avctx->color_range) {
 360     case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED:
 361     case AVCOL_RANGE_MPEG:       aom_cr = AOM_CR_STUDIO_RANGE; break;
 362     case AVCOL_RANGE_JPEG:       aom_cr = AOM_CR_FULL_RANGE;   break;
 363     default:
 364         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unsupported color range (%d)\n",
 365                avctx->color_range);
 366         return;
 367     }
 368
 369     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_COLOR_RANGE, aom_cr);
 370 }
 371
 372 static int count_uniform_tiling(int dim, int sb_size, int tiles_log2)
 373 {
 374     int sb_dim   = (dim + sb_size - 1) / sb_size;
 375     int tile_dim = (sb_dim + (1 << tiles_log2) - 1) >> tiles_log2;
 376     av_assert0(tile_dim > 0);
 377     return (sb_dim + tile_dim - 1) / tile_dim;
 378 }
 379
 380 static int choose_tiling(AVCodecContext *avctx,
 381                          struct aom_codec_enc_cfg *enccfg)
 382 {
 383     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 384     int sb_128x128_possible, sb_size, sb_width, sb_height;
 385     int uniform_rows, uniform_cols;
 386     int uniform_64x64_possible, uniform_128x128_possible;
 387     int tile_size, rounding, i;
 388
 389     if (ctx->tile_cols_log2 >= 0)
 390         ctx->tile_cols = 1 << ctx->tile_cols_log2;
 391     if (ctx->tile_rows_log2 >= 0)
 392         ctx->tile_rows = 1 << ctx->tile_rows_log2;
 393
 394     if (ctx->tile_cols == 0) {
 395         ctx->tile_cols = (avctx->width + AV1_MAX_TILE_WIDTH - 1) /
 396             AV1_MAX_TILE_WIDTH;
 397         if (ctx->tile_cols > 1) {
 398             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Automatically using %d tile "
 399                    "columns to fill width.\n", ctx->tile_cols);
 400         }
 401     }
 402     av_assert0(ctx->tile_cols > 0);
 403     if (ctx->tile_rows == 0) {
 404         int max_tile_width =
 405             FFALIGN((FFALIGN(avctx->width, 128) +
 406                      ctx->tile_cols - 1) / ctx->tile_cols, 128);
 407         ctx->tile_rows =
 408             (max_tile_width * FFALIGN(avctx->height, 128) +
 409              AV1_MAX_TILE_AREA - 1) / AV1_MAX_TILE_AREA;
 410         if (ctx->tile_rows > 1) {
 411             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Automatically using %d tile "
 412                    "rows to fill area.\n", ctx->tile_rows);
 413         }
 414     }
 415     av_assert0(ctx->tile_rows > 0);
 416
 417     if ((avctx->width  + 63) / 64 < ctx->tile_cols ||
 418         (avctx->height + 63) / 64 < ctx->tile_rows) {
 419         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile sizing: frame not "
 420                "large enough to fit specified tile arrangement.\n");
 421         return AVERROR(EINVAL);
 422     }
 423     if (ctx->tile_cols > AV1_MAX_TILE_COLS ||
 424         ctx->tile_rows > AV1_MAX_TILE_ROWS) {
 425         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile sizing: AV1 does "
 426                "not allow more than %dx%d tiles.\n",
 427                AV1_MAX_TILE_COLS, AV1_MAX_TILE_ROWS);
 428         return AVERROR(EINVAL);
 429     }
 430     if (avctx->width / ctx->tile_cols > AV1_MAX_TILE_WIDTH) {
 431         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile sizing: AV1 does "
 432                "not allow tiles of width greater than %d.\n",
 433                AV1_MAX_TILE_WIDTH);
 434         return AVERROR(EINVAL);
 435     }
 436
 437     ctx->superblock_size = AOM_SUPERBLOCK_SIZE_DYNAMIC;
 438
 439     if (ctx->tile_cols == 1 && ctx->tile_rows == 1) {
 440         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using a single tile.\n");
 441         return 0;
 442     }
 443
 444     sb_128x128_possible =
 445         (avctx->width  + 127) / 128 >= ctx->tile_cols &&
 446         (avctx->height + 127) / 128 >= ctx->tile_rows;
 447
 448     ctx->tile_cols_log2 = ctx->tile_cols == 1 ? 0 :
 449         av_log2(ctx->tile_cols - 1) + 1;
 450     ctx->tile_rows_log2 = ctx->tile_rows == 1 ? 0 :
 451         av_log2(ctx->tile_rows - 1) + 1;
 452
 453     uniform_cols = count_uniform_tiling(avctx->width,
 454                                         64, ctx->tile_cols_log2);
 455     uniform_rows = count_uniform_tiling(avctx->height,
 456                                         64, ctx->tile_rows_log2);
 457     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Uniform with 64x64 superblocks "
 458            "-> %dx%d tiles.\n", uniform_cols, uniform_rows);
 459     uniform_64x64_possible = uniform_cols == ctx->tile_cols &&
 460                              uniform_rows == ctx->tile_rows;
 461
 462     if (sb_128x128_possible) {
 463         uniform_cols = count_uniform_tiling(avctx->width,
 464                                             128, ctx->tile_cols_log2);
 465         uniform_rows = count_uniform_tiling(avctx->height,
 466                                             128, ctx->tile_rows_log2);
 467         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Uniform with 128x128 superblocks "
 468                "-> %dx%d tiles.\n", uniform_cols, uniform_rows);
 469         uniform_128x128_possible = uniform_cols == ctx->tile_cols &&
 470                                    uniform_rows == ctx->tile_rows;
 471     } else {
 472         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "128x128 superblocks not possible.\n");
 473         uniform_128x128_possible = 0;
 474     }
 475
 476     ctx->uniform_tiles = 1;
 477     if (uniform_64x64_possible && uniform_128x128_possible) {
 478         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using uniform tiling with dynamic "
 479                "superblocks (tile_cols_log2 = %d, tile_rows_log2 = %d).\n",
 480                ctx->tile_cols_log2, ctx->tile_rows_log2);
 481         return 0;
 482     }
 483     if (uniform_64x64_possible && !sb_128x128_possible) {
 484         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using uniform tiling with 64x64 "
 485                "superblocks (tile_cols_log2 = %d, tile_rows_log2 = %d).\n",
 486                ctx->tile_cols_log2, ctx->tile_rows_log2);
 487         ctx->superblock_size = AOM_SUPERBLOCK_SIZE_64X64;
 488         return 0;
 489     }
 490     if (uniform_128x128_possible) {
 491         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using uniform tiling with 128x128 "
 492                "superblocks (tile_cols_log2 = %d, tile_rows_log2 = %d).\n",
 493                ctx->tile_cols_log2, ctx->tile_rows_log2);
 494         ctx->superblock_size = AOM_SUPERBLOCK_SIZE_128X128;
 495         return 0;
 496     }
 497     ctx->uniform_tiles = 0;
 498
 499     if (sb_128x128_possible) {
 500         sb_size = 128;
 501         ctx->superblock_size = AOM_SUPERBLOCK_SIZE_128X128;
 502     } else {
 503         sb_size = 64;
 504         ctx->superblock_size = AOM_SUPERBLOCK_SIZE_64X64;
 505     }
 506     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using fixed tiling with %dx%d "
 507            "superblocks (tile_cols = %d, tile_rows = %d).\n",
 508            sb_size, sb_size, ctx->tile_cols, ctx->tile_rows);
 509
 510     enccfg->tile_width_count  = ctx->tile_cols;
 511     enccfg->tile_height_count = ctx->tile_rows;
 512
 513     sb_width  = (avctx->width  + sb_size - 1) / sb_size;
 514     sb_height = (avctx->height + sb_size - 1) / sb_size;
 515
 516     tile_size = sb_width / ctx->tile_cols;
 517     rounding  = sb_width % ctx->tile_cols;
 518     for (i = 0; i < ctx->tile_cols; i++) {
 519         enccfg->tile_widths[i] = tile_size +
 520             (i < rounding / 2 ||
 521              i > ctx->tile_cols - 1 - (rounding + 1) / 2);
 522     }
 523
 524     tile_size = sb_height / ctx->tile_rows;
 525     rounding  = sb_height % ctx->tile_rows;
 526     for (i = 0; i < ctx->tile_rows; i++) {
 527         enccfg->tile_heights[i] = tile_size +
 528             (i < rounding / 2 ||
 529              i > ctx->tile_rows - 1 - (rounding + 1) / 2);
 530     }
 531
 532     return 0;
 533 }
 534
 535 static av_cold int aom_init(AVCodecContext *avctx,
 536                             const struct aom_codec_iface *iface)
 537 {
 538     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 539     struct aom_codec_enc_cfg enccfg = { 0 };
 540 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 541     aom_codec_flags_t flags =
 542         (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PSNR) ? AOM_CODEC_USE_PSNR : 0;
 543 #else
 544     aom_codec_flags_t flags = 0;
 545 #endif
 546     AVCPBProperties *cpb_props;
 547     int res;
 548     aom_img_fmt_t img_fmt;
 549     aom_codec_caps_t codec_caps = aom_codec_get_caps(iface);
 550
 551     av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", aom_codec_version_str());
 552     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s\n", aom_codec_build_config());
 553
 554     if ((res = aom_codec_enc_config_default(iface, &enccfg, 0)) != AOM_CODEC_OK) {
 555         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get config: %s\n",
 556                aom_codec_err_to_string(res));
 557         return AVERROR(EINVAL);
 558     }
 559
 560     if (set_pix_fmt(avctx, codec_caps, &enccfg, &flags, &img_fmt))
 561         return AVERROR(EINVAL);
 562
 563     if(!avctx->bit_rate)
 564         if(avctx->rc_max_rate || avctx->rc_buffer_size || avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
 565             av_log( avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control parameters set without a bitrate\n");
 566             return AVERROR(EINVAL);
 567         }
 568
 569     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 570
 571     enccfg.g_w            = avctx->width;
 572     enccfg.g_h            = avctx->height;
 573     enccfg.g_timebase.num = avctx->time_base.num;
 574     enccfg.g_timebase.den = avctx->time_base.den;
 575     enccfg.g_threads      =
 576         FFMIN(avctx->thread_count ? avctx->thread_count : av_cpu_count(), 64);
 577
 578     enccfg.g_usage        = ctx->usage;
 579
 580     if (ctx->lag_in_frames >= 0)
 581         enccfg.g_lag_in_frames = ctx->lag_in_frames;
 582
 583     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)
 584         enccfg.g_pass = AOM_RC_FIRST_PASS;
 585     else if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS2)
 586         enccfg.g_pass = AOM_RC_LAST_PASS;
 587     else
 588         enccfg.g_pass = AOM_RC_ONE_PASS;
 589
 590     if (avctx->rc_min_rate == avctx->rc_max_rate &&
 591         avctx->rc_min_rate == avctx->bit_rate && avctx->bit_rate) {
 592         enccfg.rc_end_usage = AOM_CBR;
 593     } else if (ctx->crf >= 0) {
 594         enccfg.rc_end_usage = AOM_CQ;
 595         if (!avctx->bit_rate)
 596             enccfg.rc_end_usage = AOM_Q;
 597     }
 598
 599     if (avctx->bit_rate) {
 600         enccfg.rc_target_bitrate = av_rescale_rnd(avctx->bit_rate, 1, 1000,
 601                                                   AV_ROUND_NEAR_INF);
 602     } else if (enccfg.rc_end_usage != AOM_Q) {
 603         enccfg.rc_end_usage = AOM_Q;
 604         ctx->crf = 32;
 605         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 606                "Neither bitrate nor constrained quality specified, using default CRF of %d\n",
 607                ctx->crf);
 608     }
 609
 610     if (avctx->qmin >= 0)
 611         enccfg.rc_min_quantizer = avctx->qmin;
 612     if (avctx->qmax >= 0)
 613         enccfg.rc_max_quantizer = avctx->qmax;
 614
 615     if (enccfg.rc_end_usage == AOM_CQ || enccfg.rc_end_usage == AOM_Q) {
 616         if (ctx->crf < enccfg.rc_min_quantizer || ctx->crf > enccfg.rc_max_quantizer) {
 617             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 618                    "CQ level %d must be between minimum and maximum quantizer value (%d-%d)\n",
 619                    ctx->crf, enccfg.rc_min_quantizer, enccfg.rc_max_quantizer);
 620             return AVERROR(EINVAL);
 621         }
 622     }
 623
 624     enccfg.rc_dropframe_thresh = ctx->drop_threshold;
 625
 626     // 0-100 (0 => CBR, 100 => VBR)
 627     enccfg.rc_2pass_vbr_bias_pct       = round(avctx->qcompress * 100);
 628     if (ctx->minsection_pct >= 0)
 629         enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct = ctx->minsection_pct;
 630     else if (avctx->bit_rate)
 631         enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct =
 632             avctx->rc_min_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 633     if (ctx->maxsection_pct >= 0)
 634         enccfg.rc_2pass_vbr_maxsection_pct = ctx->maxsection_pct;
 635     else if (avctx->rc_max_rate)
 636         enccfg.rc_2pass_vbr_maxsection_pct =
 637             avctx->rc_max_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 638
 639     if (avctx->rc_buffer_size)
 640         enccfg.rc_buf_sz =
 641             avctx->rc_buffer_size * 1000LL / avctx->bit_rate;
 642     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
 643         enccfg.rc_buf_initial_sz =
 644             avctx->rc_initial_buffer_occupancy * 1000LL / avctx->bit_rate;
 645     enccfg.rc_buf_optimal_sz = enccfg.rc_buf_sz * 5 / 6;
 646
 647     if (ctx->rc_undershoot_pct >= 0)
 648         enccfg.rc_undershoot_pct = ctx->rc_undershoot_pct;
 649     if (ctx->rc_overshoot_pct >= 0)
 650         enccfg.rc_overshoot_pct = ctx->rc_overshoot_pct;
 651
 652     // _enc_init() will balk if kf_min_dist differs from max w/AOM_KF_AUTO
 653     if (avctx->keyint_min >= 0 && avctx->keyint_min == avctx->gop_size)
 654         enccfg.kf_min_dist = avctx->keyint_min;
 655     if (avctx->gop_size >= 0)
 656         enccfg.kf_max_dist = avctx->gop_size;
 657
 658     if (enccfg.g_pass == AOM_RC_FIRST_PASS)
 659         enccfg.g_lag_in_frames = 0;
 660     else if (enccfg.g_pass == AOM_RC_LAST_PASS) {
 661         int decode_size, ret;
 662
 663         if (!avctx->stats_in) {
 664             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No stats file for second pass\n");
 665             return AVERROR_INVALIDDATA;
 666         }
 667
 668         ctx->twopass_stats.sz = strlen(avctx->stats_in) * 3 / 4;
 669         ret                   = av_reallocp(&ctx->twopass_stats.buf, ctx->twopass_stats.sz);
 670         if (ret < 0) {
 671             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 672                    "Stat buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 673                    ctx->twopass_stats.sz);
 674             ctx->twopass_stats.sz = 0;
 675             return ret;
 676         }
 677         decode_size = av_base64_decode(ctx->twopass_stats.buf, avctx->stats_in,
 678                                        ctx->twopass_stats.sz);
 679         if (decode_size < 0) {
 680             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer decode failed\n");
 681             return AVERROR_INVALIDDATA;
 682         }
 683
 684         ctx->twopass_stats.sz      = decode_size;
 685         enccfg.rc_twopass_stats_in = ctx->twopass_stats;
 686     }
 687
 688     /* 0-3: For non-zero values the encoder increasingly optimizes for reduced
 689      * complexity playback on low powered devices at the expense of encode
 690      * quality. */
 691     if (avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
 692         enccfg.g_profile = avctx->profile;
 693
 694     enccfg.g_error_resilient = ctx->error_resilient;
 695
 696     res = choose_tiling(avctx, &enccfg);
 697     if (res < 0)
 698         return res;
 699
 700     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 701     /* Construct Encoder Context */
 702     res = aom_codec_enc_init(&ctx->encoder, iface, &enccfg, flags);
 703     if (res != AOM_CODEC_OK) {
 704         log_encoder_error(avctx, "Failed to initialize encoder");
 705         return AVERROR(EINVAL);
 706     }
 707
 708     // codec control failures are currently treated only as warnings
 709     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "aom_codec_control\n");
 710     codecctl_int(avctx, AOME_SET_CPUUSED, ctx->cpu_used);
 711     if (ctx->auto_alt_ref >= 0)
 712         codecctl_int(avctx, AOME_SET_ENABLEAUTOALTREF, ctx->auto_alt_ref);
 713     if (ctx->arnr_max_frames >= 0)
 714         codecctl_int(avctx, AOME_SET_ARNR_MAXFRAMES,   ctx->arnr_max_frames);
 715     if (ctx->arnr_strength >= 0)
 716         codecctl_int(avctx, AOME_SET_ARNR_STRENGTH,    ctx->arnr_strength);
 717     if (ctx->enable_cdef >= 0)
 718         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_CDEF, ctx->enable_cdef);
 719     if (ctx->enable_restoration >= 0)
 720         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_RESTORATION, ctx->enable_restoration);
 721     if (ctx->enable_rect_partitions >= 0)
 722         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_RECT_PARTITIONS, ctx->enable_rect_partitions);
 723     if (ctx->enable_1to4_partitions >= 0)
 724         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_1TO4_PARTITIONS, ctx->enable_1to4_partitions);
 725     if (ctx->enable_ab_partitions >= 0)
 726         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_AB_PARTITIONS, ctx->enable_ab_partitions);
 727     if (ctx->enable_angle_delta >= 0)
 728         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_ANGLE_DELTA, ctx->enable_angle_delta);
 729     if (ctx->enable_cfl_intra >= 0)
 730         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_CFL_INTRA, ctx->enable_cfl_intra);
 731     if (ctx->enable_filter_intra >= 0)
 732         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_FILTER_INTRA, ctx->enable_filter_intra);
 733     if (ctx->enable_intra_edge_filter >= 0)
 734         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_INTRA_EDGE_FILTER, ctx->enable_intra_edge_filter);
 735     if (ctx->enable_paeth_intra >= 0)
 736         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_PAETH_INTRA, ctx->enable_paeth_intra);
 737     if (ctx->enable_smooth_intra >= 0)
 738         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_SMOOTH_INTRA, ctx->enable_smooth_intra);
 739     if (ctx->enable_palette >= 0)
 740         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_PALETTE, ctx->enable_palette);
 741
 742     codecctl_int(avctx, AOME_SET_STATIC_THRESHOLD, ctx->static_thresh);
 743     if (ctx->crf >= 0)
 744         codecctl_int(avctx, AOME_SET_CQ_LEVEL,          ctx->crf);
 745     if (ctx->tune >= 0)
 746         codecctl_int(avctx, AOME_SET_TUNING, ctx->tune);
 747
 748     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_COLOR_PRIMARIES, avctx->color_primaries);
 749     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_MATRIX_COEFFICIENTS, avctx->colorspace);
 750     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_TRANSFER_CHARACTERISTICS, avctx->color_trc);
 751     if (ctx->aq_mode >= 0)
 752         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_AQ_MODE, ctx->aq_mode);
 753     if (ctx->frame_parallel >= 0)
 754         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING, ctx->frame_parallel);
 755     set_color_range(avctx);
 756
 757     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_SUPERBLOCK_SIZE, ctx->superblock_size);
 758     if (ctx->uniform_tiles) {
 759         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_TILE_COLUMNS, ctx->tile_cols_log2);
 760         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_TILE_ROWS,    ctx->tile_rows_log2);
 761     }
 762
 763 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_DENOISE_NOISE_LEVEL
 764     if (ctx->denoise_noise_level >= 0)
 765         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_DENOISE_NOISE_LEVEL, ctx->denoise_noise_level);
 766 #endif
 767 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_DENOISE_BLOCK_SIZE
 768     if (ctx->denoise_block_size >= 0)
 769         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_DENOISE_BLOCK_SIZE, ctx->denoise_block_size);
 770 #endif
 771 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ENABLE_GLOBAL_MOTION
 772     if (ctx->enable_global_motion >= 0)
 773         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_GLOBAL_MOTION, ctx->enable_global_motion);
 774 #endif
 775 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_MAX_REFERENCE_FRAMES
 776     if (avctx->refs >= 3) {
 777         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_MAX_REFERENCE_FRAMES, avctx->refs);
 778     }
 779 #endif
 780 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ROW_MT
 781     if (ctx->row_mt >= 0)
 782         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ROW_MT, ctx->row_mt);
 783 #endif
 784 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ENABLE_INTRABC
 785     if (ctx->enable_intrabc >= 0)
 786         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_INTRABC, ctx->enable_intrabc);
 787 #endif
 788
 789     // provide dummy value to initialize wrapper, values will be updated each _encode()
 790     aom_img_wrap(&ctx->rawimg, img_fmt, avctx->width, avctx->height, 1,
 791                  (unsigned char*)1);
 792
 793     if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH)
 794         ctx->rawimg.bit_depth = enccfg.g_bit_depth;
 795
 796     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 797     if (!cpb_props)
 798         return AVERROR(ENOMEM);
 799
 800     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 801         const AVBitStreamFilter *filter = av_bsf_get_by_name("extract_extradata");
 802         int ret;
 803
 804         if (!filter) {
 805             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extract_extradata bitstream filter "
 806                    "not found. This is a bug, please report it.\n");
 807             return AVERROR_BUG;
 808         }
 809         ret = av_bsf_alloc(filter, &ctx->bsf);
 810         if (ret < 0)
 811             return ret;
 812
 813         ret = avcodec_parameters_from_context(ctx->bsf->par_in, avctx);
 814         if (ret < 0)
 815            return ret;
 816
 817         ret = av_bsf_init(ctx->bsf);
 818         if (ret < 0)
 819            return ret;
 820     }
 821
 822     if (enccfg.rc_end_usage == AOM_CBR ||
 823         enccfg.g_pass != AOM_RC_ONE_PASS) {
 824         cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 825         cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 826         cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 827     }
 828     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 829
 830     return 0;
 831 }
 832
 833 static inline void cx_pktcpy(AOMContext *ctx,
 834                              struct FrameListData *dst,
 835                              const struct aom_codec_cx_pkt *src)
 836 {
 837     dst->pts      = src->data.frame.pts;
 838     dst->duration = src->data.frame.duration;
 839     dst->flags    = src->data.frame.flags;
 840     dst->sz       = src->data.frame.sz;
 841     dst->buf      = src->data.frame.buf;
 842 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 843     dst->have_sse = 0;
 844     dst->frame_number = ++ctx->frame_number;
 845     dst->have_sse = ctx->have_sse;
 846     if (ctx->have_sse) {
 847         /* associate last-seen SSE to the frame. */
 848         /* Transfers ownership from ctx to dst. */
 849         memcpy(dst->sse, ctx->sse, sizeof(dst->sse));
 850         ctx->have_sse = 0;
 851     }
 852 #endif
 853 }
 854
 855 /**
 856  * Store coded frame information in format suitable for return from encode2().
 857  *
 858  * Write information from @a cx_frame to @a pkt
 859  * @return packet data size on success
 860  * @return a negative AVERROR on error
 861  */
 862 static int storeframe(AVCodecContext *avctx, struct FrameListData *cx_frame,
 863                       AVPacket *pkt)
 864 {
 865     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 866     int av_unused pict_type;
 867     int ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, cx_frame->sz, 0);
 868     if (ret < 0) {
 869         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 870                "Error getting output packet of size %"SIZE_SPECIFIER".\n", cx_frame->sz);
 871         return ret;
 872     }
 873     memcpy(pkt->data, cx_frame->buf, pkt->size);
 874     pkt->pts = pkt->dts = cx_frame->pts;
 875
 876     if (!!(cx_frame->flags & AOM_FRAME_IS_KEY)) {
 877         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 878 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 879         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 880     } else if (cx_frame->flags & AOM_FRAME_IS_INTRAONLY) {
 881         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 882     } else {
 883         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 884     }
 885
 886     ff_side_data_set_encoder_stats(pkt, 0, cx_frame->sse + 1,
 887                                    cx_frame->have_sse ? 3 : 0, pict_type);
 888
 889     if (cx_frame->have_sse) {
 890         int i;
 891         for (i = 0; i < 3; ++i) {
 892             avctx->error[i] += cx_frame->sse[i + 1];
 893         }
 894         cx_frame->have_sse = 0;
 895 #endif
 896     }
 897
 898     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 899         ret = av_bsf_send_packet(ctx->bsf, pkt);
 900         if (ret < 0) {
 901             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extract_extradata filter "
 902                    "failed to send input packet\n");
 903             return ret;
 904         }
 905         ret = av_bsf_receive_packet(ctx->bsf, pkt);
 906
 907         if (ret < 0) {
 908             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extract_extradata filter "
 909                    "failed to receive output packet\n");
 910             return ret;
 911         }
 912     }
 913     return pkt->size;
 914 }
 915
 916 /**
 917  * Queue multiple output frames from the encoder, returning the front-most.
 918  * In cases where aom_codec_get_cx_data() returns more than 1 frame append
 919  * the frame queue. Return the head frame if available.
 920  * @return Stored frame size
 921  * @return AVERROR(EINVAL) on output size error
 922  * @return AVERROR(ENOMEM) on coded frame queue data allocation error
 923  */
 924 static int queue_frames(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt_out)
 925 {
 926     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 927     const struct aom_codec_cx_pkt *pkt;
 928     const void *iter = NULL;
 929     int size = 0;
 930
 931     if (ctx->coded_frame_list) {
 932         struct FrameListData *cx_frame = ctx->coded_frame_list;
 933         /* return the leading frame if we've already begun queueing */
 934         size = storeframe(avctx, cx_frame, pkt_out);
 935         if (size < 0)
 936             return size;
 937         ctx->coded_frame_list = cx_frame->next;
 938         free_coded_frame(cx_frame);
 939     }
 940
 941     /* consume all available output from the encoder before returning. buffers
 942      * are only good through the next aom_codec call */
 943     while ((pkt = aom_codec_get_cx_data(&ctx->encoder, &iter))) {
 944         switch (pkt->kind) {
 945         case AOM_CODEC_CX_FRAME_PKT:
 946             if (!size) {
 947                 struct FrameListData cx_frame;
 948
 949                 /* avoid storing the frame when the list is empty and we haven't yet
 950                  * provided a frame for output */
 951                 av_assert0(!ctx->coded_frame_list);
 952                 cx_pktcpy(ctx, &cx_frame, pkt);
 953                 size = storeframe(avctx, &cx_frame, pkt_out);
 954                 if (size < 0)
 955                     return size;
 956             } else {
 957                 struct FrameListData *cx_frame =
 958                     av_malloc(sizeof(struct FrameListData));
 959
 960                 if (!cx_frame) {
 961                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 962                            "Frame queue element alloc failed\n");
 963                     return AVERROR(ENOMEM);
 964                 }
 965                 cx_pktcpy(ctx, cx_frame, pkt);
 966                 cx_frame->buf = av_malloc(cx_frame->sz);
 967
 968                 if (!cx_frame->buf) {
 969                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 970                            "Data buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 971                            cx_frame->sz);
 972                     av_freep(&cx_frame);
 973                     return AVERROR(ENOMEM);
 974                 }
 975                 memcpy(cx_frame->buf, pkt->data.frame.buf, pkt->data.frame.sz);
 976                 coded_frame_add(&ctx->coded_frame_list, cx_frame);
 977             }
 978             break;
 979         case AOM_CODEC_STATS_PKT:
 980         {
 981             struct aom_fixed_buf *stats = &ctx->twopass_stats;
 982             int err;
 983             if ((err = av_reallocp(&stats->buf,
 984                                    stats->sz +
 985                                    pkt->data.twopass_stats.sz)) < 0) {
 986                 stats->sz = 0;
 987                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer realloc failed\n");
 988                 return err;
 989             }
 990             memcpy((uint8_t *)stats->buf + stats->sz,
 991                    pkt->data.twopass_stats.buf, pkt->data.twopass_stats.sz);
 992             stats->sz += pkt->data.twopass_stats.sz;
 993             break;
 994         }
 995 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 996         case AOM_CODEC_PSNR_PKT:
 997         {
 998             av_assert0(!ctx->have_sse);
 999             ctx->sse[0] = pkt->data.psnr.sse[0];
1000             ctx->sse[1] = pkt->data.psnr.sse[1];
1001             ctx->sse[2] = pkt->data.psnr.sse[2];
1002             ctx->sse[3] = pkt->data.psnr.sse[3];
1003             ctx->have_sse = 1;
1004             break;
1005         }
1006 #endif
1007         case AOM_CODEC_CUSTOM_PKT:
1008             // ignore unsupported/unrecognized packet types
1009             break;
1010         }
1011     }
1012
1013     return size;
1014 }
1015
1016 static int aom_encode(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1017                       const AVFrame *frame, int *got_packet)
1018 {
1019     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
1020     struct aom_image *rawimg = NULL;
1021     int64_t timestamp = 0;
1022     int res, coded_size;
1023     aom_enc_frame_flags_t flags = 0;
1024
1025     if (frame) {
1026         rawimg                      = &ctx->rawimg;
1027         rawimg->planes[AOM_PLANE_Y] = frame->data[0];
1028         rawimg->planes[AOM_PLANE_U] = frame->data[1];
1029         rawimg->planes[AOM_PLANE_V] = frame->data[2];
1030         rawimg->stride[AOM_PLANE_Y] = frame->linesize[0];
1031         rawimg->stride[AOM_PLANE_U] = frame->linesize[1];
1032         rawimg->stride[AOM_PLANE_V] = frame->linesize[2];
1033         timestamp                   = frame->pts;
1034         switch (frame->color_range) {
1035         case AVCOL_RANGE_MPEG:
1036             rawimg->range = AOM_CR_STUDIO_RANGE;
1037             break;
1038         case AVCOL_RANGE_JPEG:
1039             rawimg->range = AOM_CR_FULL_RANGE;
1040             break;
1041         }
1042
1043         if (frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I)
1044             flags |= AOM_EFLAG_FORCE_KF;
1045     }
1046
1047     res = aom_codec_encode(&ctx->encoder, rawimg, timestamp,
1048                            avctx->ticks_per_frame, flags);
1049     if (res != AOM_CODEC_OK) {
1050         log_encoder_error(avctx, "Error encoding frame");
1051         return AVERROR_INVALIDDATA;
1052     }
1053     coded_size = queue_frames(avctx, pkt);
1054
1055     if (!frame && avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1) {
1056         size_t b64_size = AV_BASE64_SIZE(ctx->twopass_stats.sz);
1057
1058         avctx->stats_out = av_malloc(b64_size);
1059         if (!avctx->stats_out) {
1060             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
1061                    b64_size);
1062             return AVERROR(ENOMEM);
1063         }
1064         av_base64_encode(avctx->stats_out, b64_size, ctx->twopass_stats.buf,
1065                          ctx->twopass_stats.sz);
1066     }
1067
1068     *got_packet = !!coded_size;
1069     return 0;
1070 }
1071
1072 static const enum AVPixelFormat av1_pix_fmts[] = {
1073     AV_PIX_FMT_YUV420P,
1074     AV_PIX_FMT_YUV422P,
1075     AV_PIX_FMT_YUV444P,
1076     AV_PIX_FMT_NONE
1077 };
1078
1079 static const enum AVPixelFormat av1_pix_fmts_highbd[] = {
1080     AV_PIX_FMT_YUV420P,
1081     AV_PIX_FMT_YUV422P,
1082     AV_PIX_FMT_YUV444P,
1083     AV_PIX_FMT_YUV420P10,
1084     AV_PIX_FMT_YUV422P10,
1085     AV_PIX_FMT_YUV444P10,
1086     AV_PIX_FMT_YUV420P12,
1087     AV_PIX_FMT_YUV422P12,
1088     AV_PIX_FMT_YUV444P12,
1089     AV_PIX_FMT_NONE
1090 };
1091
1092 static av_cold void av1_init_static(AVCodec *codec)
1093 {
1094     aom_codec_caps_t codec_caps = aom_codec_get_caps(aom_codec_av1_cx());
1095     if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH)
1096         codec->pix_fmts = av1_pix_fmts_highbd;
1097     else
1098         codec->pix_fmts = av1_pix_fmts;
1099
1100     if (aom_codec_version_major() < 2)
1101         codec->capabilities |= AV_CODEC_CAP_EXPERIMENTAL;
1102 }
1103
1104 static av_cold int av1_init(AVCodecContext *avctx)
1105 {
1106     return aom_init(avctx, aom_codec_av1_cx());
1107 }
1108
1109 #define OFFSET(x) offsetof(AOMContext, x)
1110 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1111 static const AVOption options[] = {
1112     { "cpu-used",        "Quality/Speed ratio modifier",           OFFSET(cpu_used),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1}, 0, 8, VE},
1113     { "auto-alt-ref",    "Enable use of alternate reference "
1114                          "frames (2-pass only)",                   OFFSET(auto_alt_ref),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      2,       VE},
1115     { "lag-in-frames",   "Number of frames to look ahead at for "
1116                          "alternate reference frame selection",    OFFSET(lag_in_frames),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE},
1117     { "arnr-max-frames", "altref noise reduction max frame count", OFFSET(arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE},
1118     { "arnr-strength",   "altref noise reduction filter strength", OFFSET(arnr_strength),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      6,       VE},
1119     { "aq-mode",         "adaptive quantization mode",             OFFSET(aq_mode),         AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      4, VE, "aq_mode"},
1120     { "none",            "Aq not used",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0}, 0, 0, VE, "aq_mode"},
1121     { "variance",        "Variance based Aq",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1}, 0, 0, VE, "aq_mode"},
1122     { "complexity",      "Complexity based Aq", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2}, 0, 0, VE, "aq_mode"},
1123     { "cyclic",          "Cyclic Refresh Aq",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 3}, 0, 0, VE, "aq_mode"},
1124     { "error-resilience", "Error resilience configuration", OFFSET(error_resilient), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "er"},
1125     { "default",         "Improve resiliency against losses of whole frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = AOM_ERROR_RESILIENT_DEFAULT}, 0, 0, VE, "er"},
1126     { "crf",              "Select the quality for constant quality mode", offsetof(AOMContext, crf), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 63, VE },
1127     { "static-thresh",    "A change threshold on blocks below which they will be skipped by the encoder", OFFSET(static_thresh), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, VE },
1128     { "drop-threshold",   "Frame drop threshold", offsetof(AOMContext, drop_threshold), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, VE },
1129     { "denoise-noise-level", "Amount of noise to be removed", OFFSET(denoise_noise_level), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, INT_MAX, VE},
1130     { "denoise-block-size", "Denoise block size ", OFFSET(denoise_block_size), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, INT_MAX, VE},
1131     { "undershoot-pct",   "Datarate undershoot (min) target (%)", OFFSET(rc_undershoot_pct), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 100, VE},
1132     { "overshoot-pct",    "Datarate overshoot (max) target (%)", OFFSET(rc_overshoot_pct), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1000, VE},
1133     { "minsection-pct",   "GOP min bitrate (% of target)", OFFSET(minsection_pct), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 100, VE},
1134     { "maxsection-pct",   "GOP max bitrate (% of target)", OFFSET(maxsection_pct), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 5000, VE},
1135     { "frame-parallel",   "Enable frame parallel decodability features", OFFSET(frame_parallel),  AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1136     { "tiles",            "Tile columns x rows", OFFSET(tile_cols), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, { .str = NULL }, 0, 0, VE },
1137     { "tile-columns",     "Log2 of number of tile columns to use", OFFSET(tile_cols_log2), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 6, VE},
1138     { "tile-rows",        "Log2 of number of tile rows to use",    OFFSET(tile_rows_log2), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 6, VE},
1139     { "row-mt",           "Enable row based multi-threading",      OFFSET(row_mt),         AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1140     { "enable-cdef",      "Enable CDEF filtering",                 OFFSET(enable_cdef),    AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1141     { "enable-global-motion",  "Enable global motion",             OFFSET(enable_global_motion), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1142     { "enable-intrabc",  "Enable intra block copy prediction mode", OFFSET(enable_intrabc), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1143     { "enable-restoration", "Enable Loop Restoration filtering", OFFSET(enable_restoration), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1144     { "usage",           "Quality and compression efficiency vs speed trade-off", OFFSET(usage), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, INT_MAX, VE, "usage"},
1145     { "good",            "Good quality",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0 /* AOM_USAGE_GOOD_QUALITY */}, 0, 0, VE, "usage"},
1146     { "realtime",        "Realtime encoding", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1 /* AOM_USAGE_REALTIME */},     0, 0, VE, "usage"},
1147     { "tune",            "The metric that the encoder tunes for. Automatically chosen by the encoder by default", OFFSET(tune), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, AOM_TUNE_SSIM, VE, "tune"},
1148     { "psnr",            NULL,         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = AOM_TUNE_PSNR}, 0, 0, VE, "tune"},
1149     { "ssim",            NULL,         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = AOM_TUNE_SSIM}, 0, 0, VE, "tune"},
1150     FF_AV1_PROFILE_OPTS
1151     { "enable-rect-partitions", "Enable rectangular partitions", OFFSET(enable_rect_partitions), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1152     { "enable-1to4-partitions", "Enable 1:4/4:1 partitions",     OFFSET(enable_1to4_partitions), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1153     { "enable-ab-partitions",   "Enable ab shape partitions",    OFFSET(enable_ab_partitions),   AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1154     { "enable-angle-delta",       "Enable angle delta intra prediction",                OFFSET(enable_angle_delta),       AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1155     { "enable-cfl-intra",         "Enable chroma predicted from luma intra prediction", OFFSET(enable_cfl_intra),         AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1156     { "enable-filter-intra",      "Enable filter intra predictor",                      OFFSET(enable_filter_intra),      AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1157     { "enable-intra-edge-filter", "Enable intra edge filter",                           OFFSET(enable_intra_edge_filter), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1158     { "enable-smooth-intra",      "Enable smooth intra prediction mode",                OFFSET(enable_smooth_intra),      AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1159     { "enable-paeth-intra",       "Enable paeth predictor in intra prediction",         OFFSET(enable_paeth_intra),       AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1160     { "enable-palette",           "Enable palette prediction mode",                     OFFSET(enable_palette),           AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1161     { NULL },
1162 };
1163
1164 static const AVCodecDefault defaults[] = {
1165     { "b",                 "0" },
1166     { "qmin",             "-1" },
1167     { "qmax",             "-1" },
1168     { "g",                "-1" },
1169     { "keyint_min",       "-1" },
1170     { NULL },
1171 };
1172
1173 static const AVClass class_aom = {
1174     .class_name = "libaom-av1 encoder",
1175     .item_name  = av_default_item_name,
1176     .option     = options,
1177     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1178 };
1179
1180 AVCodec ff_libaom_av1_encoder = {
1181     .name           = "libaom-av1",
1182     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libaom AV1"),
1183     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1184     .id             = AV_CODEC_ID_AV1,
1185     .priv_data_size = sizeof(AOMContext),
1186     .init           = av1_init,
1187     .encode2        = aom_encode,
1188     .close          = aom_free,
1189     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
1190     .profiles       = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_av1_profiles),
1191     .priv_class     = &class_aom,
1192     .defaults       = defaults,
1193     .init_static_data = av1_init_static,
1194     .wrapper_name   = "libaom",
1195 };