git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libvpxenc.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  * VP8/9 encoder support via libvpx
  24  */
  25
  26 #define VPX_DISABLE_CTRL_TYPECHECKS 1
  27 #define VPX_CODEC_DISABLE_COMPAT    1
  28 #include <vpx/vpx_encoder.h>
  29 #include <vpx/vp8cx.h>
  30
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "internal.h"
  33 #include "libavutil/avassert.h"
  34 #include "libvpx.h"
  35 #include "packet_internal.h"
  36 #include "profiles.h"
  37 #include "libavutil/avstring.h"
  38 #include "libavutil/base64.h"
  39 #include "libavutil/common.h"
  40 #include "libavutil/internal.h"
  41 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  42 #include "libavutil/mathematics.h"
  43 #include "libavutil/opt.h"
  44
  45 /**
  46  * Portion of struct vpx_codec_cx_pkt from vpx_encoder.h.
  47  * One encoded frame returned from the library.
  48  */
  49 struct FrameListData {
  50     void *buf;                       /**< compressed data buffer */
  51     size_t sz;                       /**< length of compressed data */
  52     void *buf_alpha;
  53     size_t sz_alpha;
  54     int64_t pts;                     /**< time stamp to show frame
  55                                           (in timebase units) */
  56     unsigned long duration;          /**< duration to show frame
  57                                           (in timebase units) */
  58     uint32_t flags;                  /**< flags for this frame */
  59     uint64_t sse[4];
  60     int have_sse;                    /**< true if we have pending sse[] */
  61     uint64_t frame_number;
  62     struct FrameListData *next;
  63 };
  64
  65 typedef struct VPxEncoderContext {
  66     AVClass *class;
  67     struct vpx_codec_ctx encoder;
  68     struct vpx_image rawimg;
  69     struct vpx_codec_ctx encoder_alpha;
  70     struct vpx_image rawimg_alpha;
  71     uint8_t is_alpha;
  72     struct vpx_fixed_buf twopass_stats;
  73     int deadline; //i.e., RT/GOOD/BEST
  74     uint64_t sse[4];
  75     int have_sse; /**< true if we have pending sse[] */
  76     uint64_t frame_number;
  77     struct FrameListData *coded_frame_list;
  78
  79     int cpu_used;
  80     int sharpness;
  81     /**
  82      * VP8 specific flags, see VP8F_* below.
  83      */
  84     int flags;
  85 #define VP8F_ERROR_RESILIENT 0x00000001 ///< Enable measures appropriate for streaming over lossy links
  86 #define VP8F_AUTO_ALT_REF    0x00000002 ///< Enable automatic alternate reference frame generation
  87
  88     int auto_alt_ref;
  89
  90     int arnr_max_frames;
  91     int arnr_strength;
  92     int arnr_type;
  93
  94     int tune;
  95
  96     int lag_in_frames;
  97     int error_resilient;
  98     int crf;
  99     int static_thresh;
 100     int max_intra_rate;
 101     int rc_undershoot_pct;
 102     int rc_overshoot_pct;
 103
 104     AVDictionary *vpx_ts_parameters;
 105     int *ts_layer_flags;
 106     int current_temporal_idx;
 107
 108     // VP9-only
 109     int lossless;
 110     int tile_columns;
 111     int tile_rows;
 112     int frame_parallel;
 113     int aq_mode;
 114     int drop_threshold;
 115     int noise_sensitivity;
 116     int vpx_cs;
 117     float level;
 118     int row_mt;
 119     int tune_content;
 120     int corpus_complexity;
 121     int tpl_model;
 122     /**
 123      * If the driver does not support ROI then warn the first time we
 124      * encounter a frame with ROI side data.
 125      */
 126     int roi_warned;
 127 } VPxContext;
 128
 129 /** String mappings for enum vp8e_enc_control_id */
 130 static const char *const ctlidstr[] = {
 131     [VP8E_SET_CPUUSED]           = "VP8E_SET_CPUUSED",
 132     [VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF]  = "VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF",
 133     [VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY] = "VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY",
 134     [VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD]  = "VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD",
 135     [VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS]  = "VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS",
 136     [VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES]    = "VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES",
 137     [VP8E_SET_ARNR_STRENGTH]     = "VP8E_SET_ARNR_STRENGTH",
 138     [VP8E_SET_ARNR_TYPE]         = "VP8E_SET_ARNR_TYPE",
 139     [VP8E_SET_TUNING]            = "VP8E_SET_TUNING",
 140     [VP8E_SET_CQ_LEVEL]          = "VP8E_SET_CQ_LEVEL",
 141     [VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT] = "VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT",
 142     [VP8E_SET_SHARPNESS]               = "VP8E_SET_SHARPNESS",
 143     [VP8E_SET_TEMPORAL_LAYER_ID]       = "VP8E_SET_TEMPORAL_LAYER_ID",
 144 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 145     [VP9E_SET_LOSSLESS]                = "VP9E_SET_LOSSLESS",
 146     [VP9E_SET_TILE_COLUMNS]            = "VP9E_SET_TILE_COLUMNS",
 147     [VP9E_SET_TILE_ROWS]               = "VP9E_SET_TILE_ROWS",
 148     [VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING] = "VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING",
 149     [VP9E_SET_AQ_MODE]                 = "VP9E_SET_AQ_MODE",
 150     [VP9E_SET_COLOR_SPACE]             = "VP9E_SET_COLOR_SPACE",
 151     [VP9E_SET_SVC_LAYER_ID]            = "VP9E_SET_SVC_LAYER_ID",
 152 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
 153     [VP9E_SET_SVC_PARAMETERS]          = "VP9E_SET_SVC_PARAMETERS",
 154 #endif
 155     [VP9E_SET_SVC]                     = "VP9E_SET_SVC",
 156 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 11
 157     [VP9E_SET_COLOR_RANGE]             = "VP9E_SET_COLOR_RANGE",
 158 #endif
 159 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
 160     [VP9E_SET_TARGET_LEVEL]            = "VP9E_SET_TARGET_LEVEL",
 161     [VP9E_GET_LEVEL]                   = "VP9E_GET_LEVEL",
 162 #endif
 163 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_ROW_MT
 164     [VP9E_SET_ROW_MT]                  = "VP9E_SET_ROW_MT",
 165 #endif
 166 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TUNE_CONTENT
 167     [VP9E_SET_TUNE_CONTENT]            = "VP9E_SET_TUNE_CONTENT",
 168 #endif
 169 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TPL
 170     [VP9E_SET_TPL]                     = "VP9E_SET_TPL",
 171 #endif
 172 #endif
 173 };
 174
 175 static av_cold void log_encoder_error(AVCodecContext *avctx, const char *desc)
 176 {
 177     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
 178     const char *error  = vpx_codec_error(&ctx->encoder);
 179     const char *detail = vpx_codec_error_detail(&ctx->encoder);
 180
 181     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s\n", desc, error);
 182     if (detail)
 183         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "  Additional information: %s\n", detail);
 184 }
 185
 186 static av_cold void dump_enc_cfg(AVCodecContext *avctx,
 187                                  const struct vpx_codec_enc_cfg *cfg)
 188 {
 189     int width = -30;
 190     int level = AV_LOG_DEBUG;
 191     int i;
 192
 193     av_log(avctx, level, "vpx_codec_enc_cfg\n");
 194     av_log(avctx, level, "generic settings\n"
 195            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
 196 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 197            "  %*s%u\n  %*s%u\n"
 198 #endif
 199            "  %*s{%u/%u}\n  %*s%u\n  %*s%d\n  %*s%u\n",
 200            width, "g_usage:",           cfg->g_usage,
 201            width, "g_threads:",         cfg->g_threads,
 202            width, "g_profile:",         cfg->g_profile,
 203            width, "g_w:",               cfg->g_w,
 204            width, "g_h:",               cfg->g_h,
 205 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 206            width, "g_bit_depth:",       cfg->g_bit_depth,
 207            width, "g_input_bit_depth:", cfg->g_input_bit_depth,
 208 #endif
 209            width, "g_timebase:",        cfg->g_timebase.num, cfg->g_timebase.den,
 210            width, "g_error_resilient:", cfg->g_error_resilient,
 211            width, "g_pass:",            cfg->g_pass,
 212            width, "g_lag_in_frames:",   cfg->g_lag_in_frames);
 213     av_log(avctx, level, "rate control settings\n"
 214            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
 215            "  %*s%d\n  %*s%p(%"SIZE_SPECIFIER")\n  %*s%u\n",
 216            width, "rc_dropframe_thresh:",   cfg->rc_dropframe_thresh,
 217            width, "rc_resize_allowed:",     cfg->rc_resize_allowed,
 218            width, "rc_resize_up_thresh:",   cfg->rc_resize_up_thresh,
 219            width, "rc_resize_down_thresh:", cfg->rc_resize_down_thresh,
 220            width, "rc_end_usage:",          cfg->rc_end_usage,
 221            width, "rc_twopass_stats_in:",   cfg->rc_twopass_stats_in.buf, cfg->rc_twopass_stats_in.sz,
 222            width, "rc_target_bitrate:",     cfg->rc_target_bitrate);
 223     av_log(avctx, level, "quantizer settings\n"
 224            "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 225            width, "rc_min_quantizer:", cfg->rc_min_quantizer,
 226            width, "rc_max_quantizer:", cfg->rc_max_quantizer);
 227     av_log(avctx, level, "bitrate tolerance\n"
 228            "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 229            width, "rc_undershoot_pct:", cfg->rc_undershoot_pct,
 230            width, "rc_overshoot_pct:",  cfg->rc_overshoot_pct);
 231     av_log(avctx, level, "temporal layering settings\n"
 232            "  %*s%u\n", width, "ts_number_layers:", cfg->ts_number_layers);
 233     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8) {
 234         av_log(avctx, level,
 235                "\n  %*s", width, "ts_target_bitrate:");
 236         for (i = 0; i < VPX_TS_MAX_LAYERS; i++)
 237             av_log(avctx, level,
 238                    "%u ", cfg->ts_target_bitrate[i]);
 239     }
 240 #if (VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12) && CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 241     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
 242         av_log(avctx, level,
 243                "\n  %*s", width, "layer_target_bitrate:");
 244         for (i = 0; i < VPX_TS_MAX_LAYERS; i++)
 245             av_log(avctx, level,
 246                    "%u ", cfg->layer_target_bitrate[i]);
 247     }
 248 #endif
 249     av_log(avctx, level, "\n");
 250     av_log(avctx, level,
 251            "\n  %*s", width, "ts_rate_decimator:");
 252     for (i = 0; i < VPX_TS_MAX_LAYERS; i++)
 253         av_log(avctx, level, "%u ", cfg->ts_rate_decimator[i]);
 254     av_log(avctx, level, "\n");
 255     av_log(avctx, level,
 256            "\n  %*s%u\n", width, "ts_periodicity:", cfg->ts_periodicity);
 257     av_log(avctx, level,
 258            "\n  %*s", width, "ts_layer_id:");
 259     for (i = 0; i < VPX_TS_MAX_PERIODICITY; i++)
 260         av_log(avctx, level, "%u ", cfg->ts_layer_id[i]);
 261     av_log(avctx, level, "\n");
 262     av_log(avctx, level, "decoder buffer model\n"
 263             "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 264             width, "rc_buf_sz:",         cfg->rc_buf_sz,
 265             width, "rc_buf_initial_sz:", cfg->rc_buf_initial_sz,
 266             width, "rc_buf_optimal_sz:", cfg->rc_buf_optimal_sz);
 267     av_log(avctx, level, "2 pass rate control settings\n"
 268            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 269            width, "rc_2pass_vbr_bias_pct:",       cfg->rc_2pass_vbr_bias_pct,
 270            width, "rc_2pass_vbr_minsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_minsection_pct,
 271            width, "rc_2pass_vbr_maxsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_maxsection_pct);
 272 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 14
 273     av_log(avctx, level, "  %*s%u\n",
 274            width, "rc_2pass_vbr_corpus_complexity:", cfg->rc_2pass_vbr_corpus_complexity);
 275 #endif
 276     av_log(avctx, level, "keyframing settings\n"
 277            "  %*s%d\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 278            width, "kf_mode:",     cfg->kf_mode,
 279            width, "kf_min_dist:", cfg->kf_min_dist,
 280            width, "kf_max_dist:", cfg->kf_max_dist);
 281     av_log(avctx, level, "\n");
 282 }
 283
 284 static void coded_frame_add(void *list, struct FrameListData *cx_frame)
 285 {
 286     struct FrameListData **p = list;
 287
 288     while (*p)
 289         p = &(*p)->next;
 290     *p = cx_frame;
 291     cx_frame->next = NULL;
 292 }
 293
 294 static av_cold void free_coded_frame(struct FrameListData *cx_frame)
 295 {
 296     av_freep(&cx_frame->buf);
 297     if (cx_frame->buf_alpha)
 298         av_freep(&cx_frame->buf_alpha);
 299     av_freep(&cx_frame);
 300 }
 301
 302 static av_cold void free_frame_list(struct FrameListData *list)
 303 {
 304     struct FrameListData *p = list;
 305
 306     while (p) {
 307         list = list->next;
 308         free_coded_frame(p);
 309         p = list;
 310     }
 311 }
 312
 313 static av_cold int codecctl_int(AVCodecContext *avctx,
 314                                 enum vp8e_enc_control_id id, int val)
 315 {
 316     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
 317     char buf[80];
 318     int width = -30;
 319     int res;
 320
 321     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s:", ctlidstr[id]);
 322     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "  %*s%d\n", width, buf, val);
 323
 324     res = vpx_codec_control(&ctx->encoder, id, val);
 325     if (res != VPX_CODEC_OK) {
 326         snprintf(buf, sizeof(buf), "Failed to set %s codec control",
 327                  ctlidstr[id]);
 328         log_encoder_error(avctx, buf);
 329     }
 330
 331     return res == VPX_CODEC_OK ? 0 : AVERROR(EINVAL);
 332 }
 333
 334 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
 335 static av_cold int codecctl_intp(AVCodecContext *avctx,
 336                                  enum vp8e_enc_control_id id, int *val)
 337 {
 338     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
 339     char buf[80];
 340     int width = -30;
 341     int res;
 342
 343     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s:", ctlidstr[id]);
 344     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "  %*s%d\n", width, buf, *val);
 345
 346     res = vpx_codec_control(&ctx->encoder, id, val);
 347     if (res != VPX_CODEC_OK) {
 348         snprintf(buf, sizeof(buf), "Failed to set %s codec control",
 349                  ctlidstr[id]);
 350         log_encoder_error(avctx, buf);
 351     }
 352
 353     return res == VPX_CODEC_OK ? 0 : AVERROR(EINVAL);
 354 }
 355 #endif
 356
 357 static av_cold int vpx_free(AVCodecContext *avctx)
 358 {
 359     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
 360
 361 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
 362     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 && ctx->level >= 0 &&
 363         !(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)) {
 364         int level_out = 0;
 365         if (!codecctl_intp(avctx, VP9E_GET_LEVEL, &level_out))
 366             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Encoded level %.1f\n", level_out * 0.1);
 367     }
 368 #endif
 369
 370     av_freep(&ctx->ts_layer_flags);
 371
 372     vpx_codec_destroy(&ctx->encoder);
 373     if (ctx->is_alpha) {
 374         vpx_codec_destroy(&ctx->encoder_alpha);
 375         av_freep(&ctx->rawimg_alpha.planes[VPX_PLANE_U]);
 376         av_freep(&ctx->rawimg_alpha.planes[VPX_PLANE_V]);
 377     }
 378     av_freep(&ctx->twopass_stats.buf);
 379     av_freep(&avctx->stats_out);
 380     free_frame_list(ctx->coded_frame_list);
 381     return 0;
 382 }
 383
 384 static void vp8_ts_parse_int_array(int *dest, char *value, size_t value_len, int max_entries)
 385 {
 386     int dest_idx = 0;
 387     char *saveptr = NULL;
 388     char *token = av_strtok(value, ",", &saveptr);
 389
 390     while (token && dest_idx < max_entries) {
 391         dest[dest_idx++] = strtoul(token, NULL, 10);
 392         token = av_strtok(NULL, ",", &saveptr);
 393     }
 394 }
 395
 396 static void set_temporal_layer_pattern(int layering_mode, vpx_codec_enc_cfg_t *cfg,
 397                                        int *layer_flags, int *flag_periodicity)
 398 {
 399     switch (layering_mode) {
 400     case 2: {
 401         /**
 402          * 2-layers, 2-frame period.
 403          */
 404         static const int ids[2] = { 0, 1 };
 405         cfg->ts_periodicity = 2;
 406         *flag_periodicity = 2;
 407         cfg->ts_number_layers = 2;
 408         cfg->ts_rate_decimator[0] = 2;
 409         cfg->ts_rate_decimator[1] = 1;
 410         memcpy(cfg->ts_layer_id, ids, sizeof(ids));
 411
 412         layer_flags[0] =
 413              VP8_EFLAG_NO_REF_GF | VP8_EFLAG_NO_REF_ARF |
 414              VP8_EFLAG_NO_UPD_GF | VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 415         layer_flags[1] =
 416             VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF | VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 417             VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 418             VP8_EFLAG_NO_REF_ARF | VP8_EFLAG_NO_REF_GF;
 419         break;
 420     }
 421     case 3: {
 422         /**
 423          * 3-layers structure with one reference frame.
 424          *  This works same as temporal_layering_mode 3.
 425          *
 426          * 3-layers, 4-frame period.
 427          */
 428         static const int ids[4] = { 0, 2, 1, 2 };
 429         cfg->ts_periodicity = 4;
 430         *flag_periodicity = 4;
 431         cfg->ts_number_layers = 3;
 432         cfg->ts_rate_decimator[0] = 4;
 433         cfg->ts_rate_decimator[1] = 2;
 434         cfg->ts_rate_decimator[2] = 1;
 435         memcpy(cfg->ts_layer_id, ids, sizeof(ids));
 436
 437         /**
 438          * 0=L, 1=GF, 2=ARF,
 439          * Intra-layer prediction disabled.
 440          */
 441         layer_flags[0] =
 442             VP8_EFLAG_NO_REF_GF | VP8_EFLAG_NO_REF_ARF |
 443             VP8_EFLAG_NO_UPD_GF | VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 444         layer_flags[1] =
 445             VP8_EFLAG_NO_REF_GF | VP8_EFLAG_NO_REF_ARF |
 446             VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST | VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 447             VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 448         layer_flags[2] =
 449             VP8_EFLAG_NO_REF_GF | VP8_EFLAG_NO_REF_ARF |
 450             VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF | VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST;
 451         layer_flags[3] =
 452             VP8_EFLAG_NO_REF_LAST | VP8_EFLAG_NO_REF_ARF |
 453             VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST | VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 454             VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 455         break;
 456     }
 457     case 4: {
 458         /**
 459          * 3-layers structure.
 460          * added dependency between the two TL2 frames (on top of case 3).
 461          * 3-layers, 4-frame period.
 462          */
 463         static const int ids[4] = { 0, 2, 1, 2 };
 464         cfg->ts_periodicity = 4;
 465         *flag_periodicity = 4;
 466         cfg->ts_number_layers = 3;
 467         cfg->ts_rate_decimator[0] = 4;
 468         cfg->ts_rate_decimator[1] = 2;
 469         cfg->ts_rate_decimator[2] = 1;
 470         memcpy(cfg->ts_layer_id, ids, sizeof(ids));
 471
 472         /**
 473          * 0=L, 1=GF, 2=ARF, Intra-layer prediction disabled.
 474          */
 475         layer_flags[0] =
 476             VP8_EFLAG_NO_REF_GF | VP8_EFLAG_NO_REF_ARF |
 477             VP8_EFLAG_NO_UPD_GF | VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 478         layer_flags[1] =
 479             VP8_EFLAG_NO_REF_GF | VP8_EFLAG_NO_REF_ARF |
 480             VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST | VP8_EFLAG_NO_UPD_GF;
 481         layer_flags[2] =
 482             VP8_EFLAG_NO_REF_GF | VP8_EFLAG_NO_REF_ARF |
 483             VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF | VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST;
 484         layer_flags[3] =
 485             VP8_EFLAG_NO_REF_LAST |
 486             VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST | VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 487             VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 488         break;
 489     }
 490     default:
 491         /**
 492          * do not change the layer_flags or the flag_periodicity in this case;
 493          * it might be that the code is using external flags to be used.
 494          */
 495         break;
 496
 497     }
 498 }
 499
 500 static int vpx_ts_param_parse(VPxContext *ctx, struct vpx_codec_enc_cfg *enccfg,
 501                               char *key, char *value, enum AVCodecID codec_id)
 502 {
 503     size_t value_len = strlen(value);
 504     int ts_layering_mode = 0;
 505
 506     if (!value_len)
 507         return -1;
 508
 509     if (!strcmp(key, "ts_number_layers"))
 510         enccfg->ts_number_layers = strtoul(value, &value, 10);
 511     else if (!strcmp(key, "ts_target_bitrate")) {
 512         if (codec_id == AV_CODEC_ID_VP8)
 513             vp8_ts_parse_int_array(enccfg->ts_target_bitrate, value, value_len, VPX_TS_MAX_LAYERS);
 514 #if (VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12) && CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 515         if (codec_id == AV_CODEC_ID_VP9)
 516             vp8_ts_parse_int_array(enccfg->layer_target_bitrate, value, value_len, VPX_TS_MAX_LAYERS);
 517 #endif
 518     } else if (!strcmp(key, "ts_rate_decimator")) {
 519         vp8_ts_parse_int_array(enccfg->ts_rate_decimator, value, value_len, VPX_TS_MAX_LAYERS);
 520     } else if (!strcmp(key, "ts_periodicity")) {
 521         enccfg->ts_periodicity = strtoul(value, &value, 10);
 522     } else if (!strcmp(key, "ts_layer_id")) {
 523         vp8_ts_parse_int_array(enccfg->ts_layer_id, value, value_len, VPX_TS_MAX_PERIODICITY);
 524     } else if (!strcmp(key, "ts_layering_mode")) {
 525         /* option for pre-defined temporal structures in function set_temporal_layer_pattern. */
 526         ts_layering_mode = strtoul(value, &value, 4);
 527     }
 528
 529 #if (VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12) && CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 530     enccfg->temporal_layering_mode = VP9E_TEMPORAL_LAYERING_MODE_BYPASS; // only bypass mode is supported for now.
 531     enccfg->ss_number_layers = 1; // TODO: add spatial scalability support.
 532 #endif
 533     if (ts_layering_mode) {
 534         // make sure the ts_layering_mode comes at the end of the ts_parameter string to ensure that
 535         // correct configuration is done.
 536         ctx->ts_layer_flags = av_malloc_array(VPX_TS_MAX_PERIODICITY, sizeof(*ctx->ts_layer_flags));
 537         set_temporal_layer_pattern(ts_layering_mode, enccfg, ctx->ts_layer_flags, &enccfg->ts_periodicity);
 538     }
 539
 540     return 0;
 541 }
 542
 543 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 544 static int set_pix_fmt(AVCodecContext *avctx, vpx_codec_caps_t codec_caps,
 545                        struct vpx_codec_enc_cfg *enccfg, vpx_codec_flags_t *flags,
 546                        vpx_img_fmt_t *img_fmt)
 547 {
 548     VPxContext av_unused *ctx = avctx->priv_data;
 549     enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth = 8;
 550     switch (avctx->pix_fmt) {
 551     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 552     case AV_PIX_FMT_YUVA420P:
 553         enccfg->g_profile = 0;
 554         *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I420;
 555         return 0;
 556     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 557         enccfg->g_profile = 1;
 558         *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I422;
 559         return 0;
 560     case AV_PIX_FMT_YUV440P:
 561         enccfg->g_profile = 1;
 562         *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I440;
 563         return 0;
 564     case AV_PIX_FMT_GBRP:
 565         ctx->vpx_cs = VPX_CS_SRGB;
 566     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 567         enccfg->g_profile = 1;
 568         *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I444;
 569         return 0;
 570     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
 571     case AV_PIX_FMT_YUV420P12:
 572         if (codec_caps & VPX_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 573             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
 574                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P10 ? 10 : 12;
 575             enccfg->g_profile = 2;
 576             *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I42016;
 577             *flags |= VPX_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 578             return 0;
 579         }
 580         break;
 581     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
 582     case AV_PIX_FMT_YUV422P12:
 583         if (codec_caps & VPX_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 584             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
 585                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P10 ? 10 : 12;
 586             enccfg->g_profile = 3;
 587             *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I42216;
 588             *flags |= VPX_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 589             return 0;
 590         }
 591         break;
 592     case AV_PIX_FMT_YUV440P10:
 593     case AV_PIX_FMT_YUV440P12:
 594         if (codec_caps & VPX_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 595             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
 596                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV440P10 ? 10 : 12;
 597             enccfg->g_profile = 3;
 598             *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I44016;
 599             *flags |= VPX_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 600             return 0;
 601         }
 602         break;
 603     case AV_PIX_FMT_GBRP10:
 604     case AV_PIX_FMT_GBRP12:
 605         ctx->vpx_cs = VPX_CS_SRGB;
 606     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
 607     case AV_PIX_FMT_YUV444P12:
 608         if (codec_caps & VPX_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 609             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
 610                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P10 ||
 611                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_GBRP10 ? 10 : 12;
 612             enccfg->g_profile = 3;
 613             *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I44416;
 614             *flags |= VPX_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 615             return 0;
 616         }
 617         break;
 618     default:
 619         break;
 620     }
 621     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported pixel format.\n");
 622     return AVERROR_INVALIDDATA;
 623 }
 624
 625 static void set_colorspace(AVCodecContext *avctx)
 626 {
 627     enum vpx_color_space vpx_cs;
 628     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
 629
 630     if (ctx->vpx_cs) {
 631         vpx_cs = ctx->vpx_cs;
 632     } else {
 633         switch (avctx->colorspace) {
 634         case AVCOL_SPC_RGB:         vpx_cs = VPX_CS_SRGB;      break;
 635         case AVCOL_SPC_BT709:       vpx_cs = VPX_CS_BT_709;    break;
 636         case AVCOL_SPC_UNSPECIFIED: vpx_cs = VPX_CS_UNKNOWN;   break;
 637         case AVCOL_SPC_RESERVED:    vpx_cs = VPX_CS_RESERVED;  break;
 638         case AVCOL_SPC_BT470BG:     vpx_cs = VPX_CS_BT_601;    break;
 639         case AVCOL_SPC_SMPTE170M:   vpx_cs = VPX_CS_SMPTE_170; break;
 640         case AVCOL_SPC_SMPTE240M:   vpx_cs = VPX_CS_SMPTE_240; break;
 641         case AVCOL_SPC_BT2020_NCL:  vpx_cs = VPX_CS_BT_2020;   break;
 642         default:
 643             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unsupported colorspace (%d)\n",
 644                    avctx->colorspace);
 645             return;
 646         }
 647     }
 648     codecctl_int(avctx, VP9E_SET_COLOR_SPACE, vpx_cs);
 649 }
 650
 651 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 11
 652 static void set_color_range(AVCodecContext *avctx)
 653 {
 654     enum vpx_color_range vpx_cr;
 655     switch (avctx->color_range) {
 656     case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED:
 657     case AVCOL_RANGE_MPEG:       vpx_cr = VPX_CR_STUDIO_RANGE; break;
 658     case AVCOL_RANGE_JPEG:       vpx_cr = VPX_CR_FULL_RANGE;   break;
 659     default:
 660         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unsupported color range (%d)\n",
 661                avctx->color_range);
 662         return;
 663     }
 664
 665     codecctl_int(avctx, VP9E_SET_COLOR_RANGE, vpx_cr);
 666 }
 667 #endif
 668 #endif
 669
 670 /**
 671  * Set the target bitrate to VPX library default. Also set CRF to 32 if needed.
 672  */
 673 static void set_vp8_defaults(AVCodecContext *avctx,
 674                              struct vpx_codec_enc_cfg *enccfg)
 675 {
 676     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
 677     av_assert0(!avctx->bit_rate);
 678     avctx->bit_rate = enccfg->rc_target_bitrate * 1000;
 679     if (enccfg->rc_end_usage == VPX_CQ) {
 680         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 681                "Bitrate not specified for constrained quality mode, using default of %dkbit/sec\n",
 682                enccfg->rc_target_bitrate);
 683     } else {
 684         enccfg->rc_end_usage = VPX_CQ;
 685         ctx->crf = 32;
 686         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 687                "Neither bitrate nor constrained quality specified, using default CRF of %d and bitrate of %dkbit/sec\n",
 688                ctx->crf, enccfg->rc_target_bitrate);
 689     }
 690 }
 691
 692
 693 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 694 /**
 695  * Keep the target bitrate at 0 to engage constant quality mode. If CRF is not
 696  * set, use 32.
 697  */
 698 static void set_vp9_defaults(AVCodecContext *avctx,
 699                              struct vpx_codec_enc_cfg *enccfg)
 700 {
 701     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
 702     av_assert0(!avctx->bit_rate);
 703     if (enccfg->rc_end_usage != VPX_Q && ctx->lossless < 0) {
 704         enccfg->rc_end_usage = VPX_Q;
 705         ctx->crf = 32;
 706         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 707                "Neither bitrate nor constrained quality specified, using default CRF of %d\n",
 708                ctx->crf);
 709     }
 710 }
 711 #endif
 712
 713 /**
 714  * Called when the bitrate is not set. It sets appropriate default values for
 715  * bitrate and CRF.
 716  */
 717 static void set_vpx_defaults(AVCodecContext *avctx,
 718                              struct vpx_codec_enc_cfg *enccfg)
 719 {
 720     av_assert0(!avctx->bit_rate);
 721 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 722     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
 723         set_vp9_defaults(avctx, enccfg);
 724         return;
 725     }
 726 #endif
 727     set_vp8_defaults(avctx, enccfg);
 728 }
 729
 730 static av_cold int vpx_init(AVCodecContext *avctx,
 731                             const struct vpx_codec_iface *iface)
 732 {
 733     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
 734     struct vpx_codec_enc_cfg enccfg = { 0 };
 735     struct vpx_codec_enc_cfg enccfg_alpha;
 736     vpx_codec_flags_t flags = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PSNR) ? VPX_CODEC_USE_PSNR : 0;
 737     AVCPBProperties *cpb_props;
 738     int res;
 739     vpx_img_fmt_t img_fmt = VPX_IMG_FMT_I420;
 740 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 741     vpx_codec_caps_t codec_caps = vpx_codec_get_caps(iface);
 742     vpx_svc_extra_cfg_t svc_params;
 743 #endif
 744     AVDictionaryEntry* en = NULL;
 745
 746     av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", vpx_codec_version_str());
 747     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s\n", vpx_codec_build_config());
 748
 749     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVA420P)
 750         ctx->is_alpha = 1;
 751
 752     if ((res = vpx_codec_enc_config_default(iface, &enccfg, 0)) != VPX_CODEC_OK) {
 753         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get config: %s\n",
 754                vpx_codec_err_to_string(res));
 755         return AVERROR(EINVAL);
 756     }
 757
 758 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 759     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
 760         if (set_pix_fmt(avctx, codec_caps, &enccfg, &flags, &img_fmt))
 761             return AVERROR(EINVAL);
 762     }
 763 #endif
 764
 765     if(!avctx->bit_rate)
 766         if(avctx->rc_max_rate || avctx->rc_buffer_size || avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
 767             av_log( avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control parameters set without a bitrate\n");
 768             return AVERROR(EINVAL);
 769         }
 770
 771     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 772
 773     enccfg.g_w            = avctx->width;
 774     enccfg.g_h            = avctx->height;
 775     enccfg.g_timebase.num = avctx->time_base.num;
 776     enccfg.g_timebase.den = avctx->time_base.den;
 777     enccfg.g_threads      =
 778         FFMIN(avctx->thread_count ? avctx->thread_count : av_cpu_count(), 16);
 779     enccfg.g_lag_in_frames= ctx->lag_in_frames;
 780
 781     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)
 782         enccfg.g_pass = VPX_RC_FIRST_PASS;
 783     else if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS2)
 784         enccfg.g_pass = VPX_RC_LAST_PASS;
 785     else
 786         enccfg.g_pass = VPX_RC_ONE_PASS;
 787
 788     if (avctx->rc_min_rate == avctx->rc_max_rate &&
 789         avctx->rc_min_rate == avctx->bit_rate && avctx->bit_rate) {
 790         enccfg.rc_end_usage = VPX_CBR;
 791     } else if (ctx->crf >= 0) {
 792         enccfg.rc_end_usage = VPX_CQ;
 793 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 794         if (!avctx->bit_rate && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9)
 795             enccfg.rc_end_usage = VPX_Q;
 796 #endif
 797     }
 798
 799     if (avctx->bit_rate) {
 800         enccfg.rc_target_bitrate = av_rescale_rnd(avctx->bit_rate, 1, 1000,
 801                                                   AV_ROUND_NEAR_INF);
 802 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 803         enccfg.ss_target_bitrate[0] = enccfg.rc_target_bitrate;
 804 #endif
 805     } else {
 806         // Set bitrate to default value. Also sets CRF to default if needed.
 807         set_vpx_defaults(avctx, &enccfg);
 808     }
 809
 810     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 && ctx->lossless == 1) {
 811         enccfg.rc_min_quantizer =
 812         enccfg.rc_max_quantizer = 0;
 813     } else {
 814         if (avctx->qmin >= 0)
 815             enccfg.rc_min_quantizer = avctx->qmin;
 816         if (avctx->qmax >= 0)
 817             enccfg.rc_max_quantizer = avctx->qmax;
 818     }
 819
 820     if (enccfg.rc_end_usage == VPX_CQ
 821 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 822         || enccfg.rc_end_usage == VPX_Q
 823 #endif
 824        ) {
 825         if (ctx->crf < enccfg.rc_min_quantizer || ctx->crf > enccfg.rc_max_quantizer) {
 826             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 827                    "CQ level %d must be between minimum and maximum quantizer value (%d-%d)\n",
 828                    ctx->crf, enccfg.rc_min_quantizer, enccfg.rc_max_quantizer);
 829             return AVERROR(EINVAL);
 830         }
 831     }
 832
 833 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 834 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 835     if (avctx->frame_skip_threshold)
 836         ctx->drop_threshold = avctx->frame_skip_threshold;
 837 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 838 #endif
 839     enccfg.rc_dropframe_thresh = ctx->drop_threshold;
 840
 841     //0-100 (0 => CBR, 100 => VBR)
 842     enccfg.rc_2pass_vbr_bias_pct           = lrint(avctx->qcompress * 100);
 843     if (avctx->bit_rate)
 844         enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct =
 845             avctx->rc_min_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 846     if (avctx->rc_max_rate)
 847         enccfg.rc_2pass_vbr_maxsection_pct =
 848             avctx->rc_max_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 849 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 850     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
 851 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 14
 852         if (ctx->corpus_complexity >= 0)
 853             enccfg.rc_2pass_vbr_corpus_complexity = ctx->corpus_complexity;
 854 #endif
 855     }
 856 #endif
 857
 858     if (avctx->rc_buffer_size)
 859         enccfg.rc_buf_sz         =
 860             avctx->rc_buffer_size * 1000LL / avctx->bit_rate;
 861     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
 862         enccfg.rc_buf_initial_sz =
 863             avctx->rc_initial_buffer_occupancy * 1000LL / avctx->bit_rate;
 864     enccfg.rc_buf_optimal_sz     = enccfg.rc_buf_sz * 5 / 6;
 865     if (ctx->rc_undershoot_pct >= 0)
 866         enccfg.rc_undershoot_pct = ctx->rc_undershoot_pct;
 867     if (ctx->rc_overshoot_pct >= 0)
 868         enccfg.rc_overshoot_pct = ctx->rc_overshoot_pct;
 869
 870     //_enc_init() will balk if kf_min_dist differs from max w/VPX_KF_AUTO
 871     if (avctx->keyint_min >= 0 && avctx->keyint_min == avctx->gop_size)
 872         enccfg.kf_min_dist = avctx->keyint_min;
 873     if (avctx->gop_size >= 0)
 874         enccfg.kf_max_dist = avctx->gop_size;
 875
 876     if (enccfg.g_pass == VPX_RC_FIRST_PASS)
 877         enccfg.g_lag_in_frames = 0;
 878     else if (enccfg.g_pass == VPX_RC_LAST_PASS) {
 879         int decode_size, ret;
 880
 881         if (!avctx->stats_in) {
 882             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No stats file for second pass\n");
 883             return AVERROR_INVALIDDATA;
 884         }
 885
 886         ctx->twopass_stats.sz  = strlen(avctx->stats_in) * 3 / 4;
 887         ret = av_reallocp(&ctx->twopass_stats.buf, ctx->twopass_stats.sz);
 888         if (ret < 0) {
 889             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 890                    "Stat buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 891                    ctx->twopass_stats.sz);
 892             ctx->twopass_stats.sz = 0;
 893             return ret;
 894         }
 895         decode_size = av_base64_decode(ctx->twopass_stats.buf, avctx->stats_in,
 896                                        ctx->twopass_stats.sz);
 897         if (decode_size < 0) {
 898             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer decode failed\n");
 899             return AVERROR_INVALIDDATA;
 900         }
 901
 902         ctx->twopass_stats.sz      = decode_size;
 903         enccfg.rc_twopass_stats_in = ctx->twopass_stats;
 904     }
 905
 906     /* 0-3: For non-zero values the encoder increasingly optimizes for reduced
 907        complexity playback on low powered devices at the expense of encode
 908        quality. */
 909     if (avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
 910         enccfg.g_profile = avctx->profile;
 911
 912     enccfg.g_error_resilient = ctx->error_resilient || ctx->flags & VP8F_ERROR_RESILIENT;
 913
 914     while ((en = av_dict_get(ctx->vpx_ts_parameters, "", en, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
 915         if (vpx_ts_param_parse(ctx, &enccfg, en->key, en->value, avctx->codec_id) < 0)
 916             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 917                    "Error parsing option '%s = %s'.\n",
 918                    en->key, en->value);
 919     }
 920
 921     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 922     /* Construct Encoder Context */
 923     res = vpx_codec_enc_init(&ctx->encoder, iface, &enccfg, flags);
 924     if (res != VPX_CODEC_OK) {
 925         log_encoder_error(avctx, "Failed to initialize encoder");
 926         return AVERROR(EINVAL);
 927     }
 928 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 929     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 && enccfg.ts_number_layers > 1) {
 930         memset(&svc_params, 0, sizeof(svc_params));
 931         for (int i = 0; i < enccfg.ts_number_layers; ++i) {
 932             svc_params.max_quantizers[i] = enccfg.rc_max_quantizer;
 933             svc_params.min_quantizers[i] = enccfg.rc_min_quantizer;
 934         }
 935         svc_params.scaling_factor_num[0] = enccfg.g_h;
 936         svc_params.scaling_factor_den[0] = enccfg.g_h;
 937 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
 938         codecctl_int(avctx, VP9E_SET_SVC, 1);
 939         codecctl_intp(avctx, VP9E_SET_SVC_PARAMETERS, (int *)&svc_params);
 940 #endif
 941     }
 942 #endif
 943     if (ctx->is_alpha) {
 944         enccfg_alpha = enccfg;
 945         res = vpx_codec_enc_init(&ctx->encoder_alpha, iface, &enccfg_alpha, flags);
 946         if (res != VPX_CODEC_OK) {
 947             log_encoder_error(avctx, "Failed to initialize alpha encoder");
 948             return AVERROR(EINVAL);
 949         }
 950     }
 951
 952     //codec control failures are currently treated only as warnings
 953     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "vpx_codec_control\n");
 954     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_CPUUSED,          ctx->cpu_used);
 955     if (ctx->flags & VP8F_AUTO_ALT_REF)
 956         ctx->auto_alt_ref = 1;
 957     if (ctx->auto_alt_ref >= 0)
 958         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF,
 959                      avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8 ? !!ctx->auto_alt_ref : ctx->auto_alt_ref);
 960     if (ctx->arnr_max_frames >= 0)
 961         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES,   ctx->arnr_max_frames);
 962     if (ctx->arnr_strength >= 0)
 963         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_STRENGTH,    ctx->arnr_strength);
 964     if (ctx->arnr_type >= 0)
 965         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_TYPE,        ctx->arnr_type);
 966     if (ctx->tune >= 0)
 967         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_TUNING,           ctx->tune);
 968
 969     if (ctx->auto_alt_ref && ctx->is_alpha && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8) {
 970         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Transparency encoding with auto_alt_ref does not work\n");
 971         return AVERROR(EINVAL);
 972     }
 973
 974     if (ctx->sharpness >= 0)
 975         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_SHARPNESS, ctx->sharpness);
 976
 977     if (CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8) {
 978 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 979 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 980         if (avctx->noise_reduction)
 981             ctx->noise_sensitivity = avctx->noise_reduction;
 982 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 983 #endif
 984         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, ctx->noise_sensitivity);
 985         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS,  av_log2(avctx->slices));
 986     }
 987     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD,  ctx->static_thresh);
 988     if (ctx->crf >= 0)
 989         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_CQ_LEVEL,          ctx->crf);
 990     if (ctx->max_intra_rate >= 0)
 991         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT, ctx->max_intra_rate);
 992
 993 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 994     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
 995         if (ctx->lossless >= 0)
 996             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_LOSSLESS, ctx->lossless);
 997         if (ctx->tile_columns >= 0)
 998             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TILE_COLUMNS, ctx->tile_columns);
 999         if (ctx->tile_rows >= 0)
1000             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TILE_ROWS, ctx->tile_rows);
1001         if (ctx->frame_parallel >= 0)
1002             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING, ctx->frame_parallel);
1003         if (ctx->aq_mode >= 0)
1004             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_AQ_MODE, ctx->aq_mode);
1005         set_colorspace(avctx);
1006 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 11
1007         set_color_range(avctx);
1008 #endif
1009 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
1010         codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TARGET_LEVEL, ctx->level < 0 ? 255 : lrint(ctx->level * 10));
1011 #endif
1012 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_ROW_MT
1013         if (ctx->row_mt >= 0)
1014             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_ROW_MT, ctx->row_mt);
1015 #endif
1016 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TUNE_CONTENT
1017         if (ctx->tune_content >= 0)
1018             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TUNE_CONTENT, ctx->tune_content);
1019 #endif
1020 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TPL
1021         if (ctx->tpl_model >= 0)
1022             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TPL, ctx->tpl_model);
1023 #endif
1024     }
1025 #endif
1026
1027     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using deadline: %d\n", ctx->deadline);
1028
1029     //provide dummy value to initialize wrapper, values will be updated each _encode()
1030     vpx_img_wrap(&ctx->rawimg, img_fmt, avctx->width, avctx->height, 1,
1031                  (unsigned char*)1);
1032 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
1033     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 && (codec_caps & VPX_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH))
1034         ctx->rawimg.bit_depth = enccfg.g_bit_depth;
1035 #endif
1036
1037     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
1038     if (!cpb_props)
1039         return AVERROR(ENOMEM);
1040
1041     if (enccfg.rc_end_usage == VPX_CBR ||
1042         enccfg.g_pass != VPX_RC_ONE_PASS) {
1043         cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
1044         cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
1045         cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
1046     }
1047     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
1048
1049     return 0;
1050 }
1051
1052 static inline void cx_pktcpy(struct FrameListData *dst,
1053                              const struct vpx_codec_cx_pkt *src,
1054                              const struct vpx_codec_cx_pkt *src_alpha,
1055                              VPxContext *ctx)
1056 {
1057     dst->pts      = src->data.frame.pts;
1058     dst->duration = src->data.frame.duration;
1059     dst->flags    = src->data.frame.flags;
1060     dst->sz       = src->data.frame.sz;
1061     dst->buf      = src->data.frame.buf;
1062     dst->have_sse = 0;
1063     /* For alt-ref frame, don't store PSNR or increment frame_number */
1064     if (!(dst->flags & VPX_FRAME_IS_INVISIBLE)) {
1065         dst->frame_number = ++ctx->frame_number;
1066         dst->have_sse = ctx->have_sse;
1067         if (ctx->have_sse) {
1068             /* associate last-seen SSE to the frame. */
1069             /* Transfers ownership from ctx to dst. */
1070             /* WARNING! This makes the assumption that PSNR_PKT comes
1071                just before the frame it refers to! */
1072             memcpy(dst->sse, ctx->sse, sizeof(dst->sse));
1073             ctx->have_sse = 0;
1074         }
1075     } else {
1076         dst->frame_number = -1;   /* sanity marker */
1077     }
1078     if (src_alpha) {
1079         dst->buf_alpha = src_alpha->data.frame.buf;
1080         dst->sz_alpha = src_alpha->data.frame.sz;
1081     } else {
1082         dst->buf_alpha = NULL;
1083         dst->sz_alpha = 0;
1084     }
1085 }
1086
1087 /**
1088  * Store coded frame information in format suitable for return from encode2().
1089  *
1090  * Write information from @a cx_frame to @a pkt
1091  * @return packet data size on success
1092  * @return a negative AVERROR on error
1093  */
1094 static int storeframe(AVCodecContext *avctx, struct FrameListData *cx_frame,
1095                       AVPacket *pkt)
1096 {
1097     int ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, cx_frame->sz, 0);
1098     uint8_t *side_data;
1099     if (ret >= 0) {
1100         int pict_type;
1101         memcpy(pkt->data, cx_frame->buf, pkt->size);
1102         pkt->pts = pkt->dts = cx_frame->pts;
1103 #if FF_API_CODED_FRAME
1104 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1105         avctx->coded_frame->pts       = cx_frame->pts;
1106         avctx->coded_frame->key_frame = !!(cx_frame->flags & VPX_FRAME_IS_KEY);
1107 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1108 #endif
1109
1110         if (!!(cx_frame->flags & VPX_FRAME_IS_KEY)) {
1111             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1112 #if FF_API_CODED_FRAME
1113 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1114             avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
1115 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1116 #endif
1117             pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1118         } else {
1119             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1120 #if FF_API_CODED_FRAME
1121 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1122             avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
1123 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1124 #endif
1125         }
1126
1127         ff_side_data_set_encoder_stats(pkt, 0, cx_frame->sse + 1,
1128                                        cx_frame->have_sse ? 3 : 0, pict_type);
1129
1130         if (cx_frame->have_sse) {
1131             int i;
1132             /* Beware of the Y/U/V/all order! */
1133 #if FF_API_CODED_FRAME
1134 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1135             avctx->coded_frame->error[0] = cx_frame->sse[1];
1136             avctx->coded_frame->error[1] = cx_frame->sse[2];
1137             avctx->coded_frame->error[2] = cx_frame->sse[3];
1138             avctx->coded_frame->error[3] = 0;    // alpha
1139 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1140 #endif
1141             for (i = 0; i < 3; ++i) {
1142                 avctx->error[i] += cx_frame->sse[i + 1];
1143             }
1144             cx_frame->have_sse = 0;
1145         }
1146         if (cx_frame->sz_alpha > 0) {
1147             side_data = av_packet_new_side_data(pkt,
1148                                                 AV_PKT_DATA_MATROSKA_BLOCKADDITIONAL,
1149                                                 cx_frame->sz_alpha + 8);
1150             if(!side_data) {
1151                 av_packet_unref(pkt);
1152                 return AVERROR(ENOMEM);
1153             }
1154             AV_WB64(side_data, 1);
1155             memcpy(side_data + 8, cx_frame->buf_alpha, cx_frame->sz_alpha);
1156         }
1157     } else {
1158         return ret;
1159     }
1160     return pkt->size;
1161 }
1162
1163 /**
1164  * Queue multiple output frames from the encoder, returning the front-most.
1165  * In cases where vpx_codec_get_cx_data() returns more than 1 frame append
1166  * the frame queue. Return the head frame if available.
1167  * @return Stored frame size
1168  * @return AVERROR(EINVAL) on output size error
1169  * @return AVERROR(ENOMEM) on coded frame queue data allocation error
1170  */
1171 static int queue_frames(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt_out)
1172 {
1173     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
1174     const struct vpx_codec_cx_pkt *pkt;
1175     const struct vpx_codec_cx_pkt *pkt_alpha = NULL;
1176     const void *iter = NULL;
1177     const void *iter_alpha = NULL;
1178     int size = 0;
1179
1180     if (ctx->coded_frame_list) {
1181         struct FrameListData *cx_frame = ctx->coded_frame_list;
1182         /* return the leading frame if we've already begun queueing */
1183         size = storeframe(avctx, cx_frame, pkt_out);
1184         if (size < 0)
1185             return size;
1186         ctx->coded_frame_list = cx_frame->next;
1187         free_coded_frame(cx_frame);
1188     }
1189
1190     /* consume all available output from the encoder before returning. buffers
1191        are only good through the next vpx_codec call */
1192     while ((pkt = vpx_codec_get_cx_data(&ctx->encoder, &iter)) &&
1193            (!ctx->is_alpha ||
1194             (pkt_alpha = vpx_codec_get_cx_data(&ctx->encoder_alpha, &iter_alpha)))) {
1195         switch (pkt->kind) {
1196         case VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT:
1197             if (!size) {
1198                 struct FrameListData cx_frame;
1199
1200                 /* avoid storing the frame when the list is empty and we haven't yet
1201                    provided a frame for output */
1202                 av_assert0(!ctx->coded_frame_list);
1203                 cx_pktcpy(&cx_frame, pkt, pkt_alpha, ctx);
1204                 size = storeframe(avctx, &cx_frame, pkt_out);
1205                 if (size < 0)
1206                     return size;
1207             } else {
1208                 struct FrameListData *cx_frame = av_malloc(sizeof(*cx_frame));
1209
1210                 if (!cx_frame) {
1211                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1212                            "Frame queue element alloc failed\n");
1213                     return AVERROR(ENOMEM);
1214                 }
1215                 cx_pktcpy(cx_frame, pkt, pkt_alpha, ctx);
1216                 cx_frame->buf = av_malloc(cx_frame->sz);
1217
1218                 if (!cx_frame->buf) {
1219                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1220                            "Data buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
1221                            cx_frame->sz);
1222                     av_freep(&cx_frame);
1223                     return AVERROR(ENOMEM);
1224                 }
1225                 memcpy(cx_frame->buf, pkt->data.frame.buf, pkt->data.frame.sz);
1226                 if (ctx->is_alpha) {
1227                     cx_frame->buf_alpha = av_malloc(cx_frame->sz_alpha);
1228                     if (!cx_frame->buf_alpha) {
1229                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1230                                "Data buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
1231                                cx_frame->sz_alpha);
1232                         av_free(cx_frame);
1233                         return AVERROR(ENOMEM);
1234                     }
1235                     memcpy(cx_frame->buf_alpha, pkt_alpha->data.frame.buf, pkt_alpha->data.frame.sz);
1236                 }
1237                 coded_frame_add(&ctx->coded_frame_list, cx_frame);
1238             }
1239             break;
1240         case VPX_CODEC_STATS_PKT: {
1241             struct vpx_fixed_buf *stats = &ctx->twopass_stats;
1242             int err;
1243             if ((err = av_reallocp(&stats->buf,
1244                                    stats->sz +
1245                                    pkt->data.twopass_stats.sz)) < 0) {
1246                 stats->sz = 0;
1247                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer realloc failed\n");
1248                 return err;
1249             }
1250             memcpy((uint8_t*)stats->buf + stats->sz,
1251                    pkt->data.twopass_stats.buf, pkt->data.twopass_stats.sz);
1252             stats->sz += pkt->data.twopass_stats.sz;
1253             break;
1254         }
1255         case VPX_CODEC_PSNR_PKT:
1256             av_assert0(!ctx->have_sse);
1257             ctx->sse[0] = pkt->data.psnr.sse[0];
1258             ctx->sse[1] = pkt->data.psnr.sse[1];
1259             ctx->sse[2] = pkt->data.psnr.sse[2];
1260             ctx->sse[3] = pkt->data.psnr.sse[3];
1261             ctx->have_sse = 1;
1262             break;
1263         case VPX_CODEC_CUSTOM_PKT:
1264             //ignore unsupported/unrecognized packet types
1265             break;
1266         }
1267     }
1268
1269     return size;
1270 }
1271
1272 static int set_roi_map(AVCodecContext *avctx, const AVFrameSideData *sd, int frame_width, int frame_height,
1273                        vpx_roi_map_t *roi_map, int block_size, int segment_cnt)
1274 {
1275     /**
1276      * range of vpx_roi_map_t.delta_q[i] is [-63, 63]
1277      */
1278 #define MAX_DELTA_Q 63
1279
1280     const AVRegionOfInterest *roi = NULL;
1281     int nb_rois;
1282     uint32_t self_size;
1283     int segment_id;
1284
1285     /* record the mapping from delta_q to "segment id + 1" in segment_mapping[].
1286      * the range of delta_q is [-MAX_DELTA_Q, MAX_DELTA_Q],
1287      * and its corresponding array index is [0, 2 * MAX_DELTA_Q],
1288      * and so the length of the mapping array is 2 * MAX_DELTA_Q + 1.
1289      * "segment id + 1", so we can say there's no mapping if the value of array element is zero.
1290      */
1291     int segment_mapping[2 * MAX_DELTA_Q + 1] = { 0 };
1292
1293     memset(roi_map, 0, sizeof(*roi_map));
1294
1295     /* segment id 0 in roi_map is reserved for the areas not covered by AVRegionOfInterest.
1296      * segment id 0 in roi_map is also for the areas with AVRegionOfInterest.qoffset near 0.
1297      * (delta_q of segment id 0 is 0).
1298      */
1299     segment_mapping[MAX_DELTA_Q] = 1;
1300     segment_id = 1;
1301
1302     roi = (const AVRegionOfInterest*)sd->data;
1303     self_size = roi->self_size;
1304     if (!self_size || sd->size % self_size) {
1305         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid AVRegionOfInterest.self_size.\n");
1306         return AVERROR(EINVAL);
1307     }
1308     nb_rois = sd->size / self_size;
1309
1310     /* This list must be iterated from zero because regions are
1311      * defined in order of decreasing importance. So discard less
1312      * important areas if they exceed the segment count.
1313      */
1314     for (int i = 0; i < nb_rois; i++) {
1315         int delta_q;
1316         int mapping_index;
1317
1318         roi = (const AVRegionOfInterest*)(sd->data + self_size * i);
1319         if (!roi->qoffset.den) {
1320             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "AVRegionOfInterest.qoffset.den must not be zero.\n");
1321             return AVERROR(EINVAL);
1322         }
1323
1324         delta_q = (int)(roi->qoffset.num * 1.0f / roi->qoffset.den * MAX_DELTA_Q);
1325         delta_q = av_clip(delta_q, -MAX_DELTA_Q, MAX_DELTA_Q);
1326
1327         mapping_index = delta_q + MAX_DELTA_Q;
1328         if (!segment_mapping[mapping_index]) {
1329             if (segment_id == segment_cnt) {
1330                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1331                        "ROI only supports %d segments (and segment 0 is reserved for non-ROIs), skipping the left ones.\n",
1332                        segment_cnt);
1333                 break;
1334             }
1335
1336             segment_mapping[mapping_index] = segment_id + 1;
1337             roi_map->delta_q[segment_id] = delta_q;
1338             segment_id++;
1339         }
1340     }
1341
1342     roi_map->rows = (frame_height + block_size - 1) / block_size;
1343     roi_map->cols = (frame_width  + block_size - 1) / block_size;
1344     roi_map->roi_map = av_mallocz_array(roi_map->rows * roi_map->cols, sizeof(*roi_map->roi_map));
1345     if (!roi_map->roi_map) {
1346         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "roi_map alloc failed.\n");
1347         return AVERROR(ENOMEM);
1348     }
1349
1350     /* This list must be iterated in reverse, so for the case that
1351      * two regions are overlapping, the more important area takes effect.
1352      */
1353     for (int i = nb_rois - 1; i >= 0; i--) {
1354         int delta_q;
1355         int mapping_value;
1356         int starty, endy, startx, endx;
1357
1358         roi = (const AVRegionOfInterest*)(sd->data + self_size * i);
1359
1360         starty = av_clip(roi->top / block_size, 0, roi_map->rows);
1361         endy   = av_clip((roi->bottom + block_size - 1) / block_size, 0, roi_map->rows);
1362         startx = av_clip(roi->left / block_size, 0, roi_map->cols);
1363         endx   = av_clip((roi->right + block_size - 1) / block_size, 0, roi_map->cols);
1364
1365         delta_q = (int)(roi->qoffset.num * 1.0f / roi->qoffset.den * MAX_DELTA_Q);
1366         delta_q = av_clip(delta_q, -MAX_DELTA_Q, MAX_DELTA_Q);
1367
1368         mapping_value = segment_mapping[delta_q + MAX_DELTA_Q];
1369         if (mapping_value) {
1370             for (int y = starty; y < endy; y++)
1371                 for (int x = startx; x < endx; x++)
1372                     roi_map->roi_map[x + y * roi_map->cols] = mapping_value - 1;
1373         }
1374     }
1375
1376     return 0;
1377 }
1378
1379 static int vp9_encode_set_roi(AVCodecContext *avctx, int frame_width, int frame_height, const AVFrameSideData *sd)
1380 {
1381     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
1382
1383 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_ROI_MAP
1384     int version = vpx_codec_version();
1385     int major = VPX_VERSION_MAJOR(version);
1386     int minor = VPX_VERSION_MINOR(version);
1387     int patch = VPX_VERSION_PATCH(version);
1388
1389     if (major > 1 || (major == 1 && minor > 8) || (major == 1 && minor == 8 && patch >= 1)) {
1390         vpx_roi_map_t roi_map;
1391         const int segment_cnt = 8;
1392         const int block_size = 8;
1393         int ret;
1394
1395         if (ctx->aq_mode > 0 || ctx->cpu_used < 5 || ctx->deadline != VPX_DL_REALTIME) {
1396             if (!ctx->roi_warned) {
1397                 ctx->roi_warned = 1;
1398                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ROI is only enabled when aq_mode is 0, cpu_used >= 5 "
1399                                               "and deadline is REALTIME, so skipping ROI.\n");
1400                 return AVERROR(EINVAL);
1401             }
1402         }
1403
1404         ret = set_roi_map(avctx, sd, frame_width, frame_height, &roi_map, block_size, segment_cnt);
1405         if (ret) {
1406             log_encoder_error(avctx, "Failed to set_roi_map.\n");
1407             return ret;
1408         }
1409
1410         memset(roi_map.ref_frame, -1, sizeof(roi_map.ref_frame));
1411
1412         if (vpx_codec_control(&ctx->encoder, VP9E_SET_ROI_MAP, &roi_map)) {
1413             log_encoder_error(avctx, "Failed to set VP9E_SET_ROI_MAP codec control.\n");
1414             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1415         }
1416         av_freep(&roi_map.roi_map);
1417         return ret;
1418     }
1419 #endif
1420
1421     if (!ctx->roi_warned) {
1422         ctx->roi_warned = 1;
1423         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ROI is not supported, please upgrade libvpx to version >= 1.8.1. "
1424                                       "You may need to rebuild ffmpeg.\n");
1425     }
1426     return 0;
1427 }
1428
1429 static int vp8_encode_set_roi(AVCodecContext *avctx, int frame_width, int frame_height, const AVFrameSideData *sd)
1430 {
1431     vpx_roi_map_t roi_map;
1432     const int segment_cnt = 4;
1433     const int block_size = 16;
1434     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
1435
1436     int ret = set_roi_map(avctx, sd, frame_width, frame_height, &roi_map, block_size, segment_cnt);
1437     if (ret) {
1438         log_encoder_error(avctx, "Failed to set_roi_map.\n");
1439         return ret;
1440     }
1441
1442     if (vpx_codec_control(&ctx->encoder, VP8E_SET_ROI_MAP, &roi_map)) {
1443         log_encoder_error(avctx, "Failed to set VP8E_SET_ROI_MAP codec control.\n");
1444         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1445     }
1446
1447     av_freep(&roi_map.roi_map);
1448     return ret;
1449 }
1450
1451 static int realloc_alpha_uv(AVCodecContext *avctx, int width, int height)
1452 {
1453     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
1454     struct vpx_image *rawimg_alpha = &ctx->rawimg_alpha;
1455     unsigned char **planes = rawimg_alpha->planes;
1456     int *stride = rawimg_alpha->stride;
1457
1458     if (!planes[VPX_PLANE_U] ||
1459         !planes[VPX_PLANE_V] ||
1460         width  != (int)rawimg_alpha->d_w ||
1461         height != (int)rawimg_alpha->d_h) {
1462         av_freep(&planes[VPX_PLANE_U]);
1463         av_freep(&planes[VPX_PLANE_V]);
1464
1465         vpx_img_wrap(rawimg_alpha, VPX_IMG_FMT_I420, width, height, 1,
1466                      (unsigned char*)1);
1467         planes[VPX_PLANE_U] = av_malloc_array(stride[VPX_PLANE_U], height);
1468         planes[VPX_PLANE_V] = av_malloc_array(stride[VPX_PLANE_V], height);
1469         if (!planes[VPX_PLANE_U] || !planes[VPX_PLANE_V])
1470             return AVERROR(ENOMEM);
1471
1472         memset(planes[VPX_PLANE_U], 0x80, stride[VPX_PLANE_U] * height);
1473         memset(planes[VPX_PLANE_V], 0x80, stride[VPX_PLANE_V] * height);
1474     }
1475
1476     return 0;
1477 }
1478
1479 static int vpx_encode(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1480                       const AVFrame *frame, int *got_packet)
1481 {
1482     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
1483     struct vpx_image *rawimg = NULL;
1484     struct vpx_image *rawimg_alpha = NULL;
1485     int64_t timestamp = 0;
1486     int res, coded_size;
1487     vpx_enc_frame_flags_t flags = 0;
1488     const struct vpx_codec_enc_cfg *enccfg = ctx->encoder.config.enc;
1489     vpx_svc_layer_id_t layer_id;
1490     int layer_id_valid = 0;
1491
1492     if (frame) {
1493         const AVFrameSideData *sd = av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_REGIONS_OF_INTEREST);
1494         rawimg                      = &ctx->rawimg;
1495         rawimg->planes[VPX_PLANE_Y] = frame->data[0];
1496         rawimg->planes[VPX_PLANE_U] = frame->data[1];
1497         rawimg->planes[VPX_PLANE_V] = frame->data[2];
1498         rawimg->stride[VPX_PLANE_Y] = frame->linesize[0];
1499         rawimg->stride[VPX_PLANE_U] = frame->linesize[1];
1500         rawimg->stride[VPX_PLANE_V] = frame->linesize[2];
1501         if (ctx->is_alpha) {
1502             rawimg_alpha = &ctx->rawimg_alpha;
1503             res = realloc_alpha_uv(avctx, frame->width, frame->height);
1504             if (res < 0)
1505                 return res;
1506             rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_Y] = frame->data[3];
1507             rawimg_alpha->stride[VPX_PLANE_Y] = frame->linesize[3];
1508         }
1509         timestamp                   = frame->pts;
1510 #if VPX_IMAGE_ABI_VERSION >= 4
1511         switch (frame->color_range) {
1512         case AVCOL_RANGE_MPEG:
1513             rawimg->range = VPX_CR_STUDIO_RANGE;
1514             break;
1515         case AVCOL_RANGE_JPEG:
1516             rawimg->range = VPX_CR_FULL_RANGE;
1517             break;
1518         }
1519 #endif
1520         if (frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I)
1521             flags |= VPX_EFLAG_FORCE_KF;
1522         if (frame->metadata) {
1523             AVDictionaryEntry* en = av_dict_get(frame->metadata, "vp8-flags", NULL, 0);
1524             if (en) {
1525                 flags |= strtoul(en->value, NULL, 10);
1526             }
1527
1528             memset(&layer_id, 0, sizeof(layer_id));
1529
1530             en = av_dict_get(frame->metadata, "temporal_id", NULL, 0);
1531             if (en) {
1532                 layer_id.temporal_layer_id = strtoul(en->value, NULL, 10);
1533 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_MAX_INTER_BITRATE_PCT
1534                 layer_id.temporal_layer_id_per_spatial[0] = layer_id.temporal_layer_id;
1535 #endif
1536                 layer_id_valid = 1;
1537             }
1538         }
1539
1540         if (sd) {
1541             if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8) {
1542                 vp8_encode_set_roi(avctx, frame->width, frame->height, sd);
1543             } else {
1544                 vp9_encode_set_roi(avctx, frame->width, frame->height, sd);
1545             }
1546         }
1547     }
1548
1549     // this is for encoding with preset temporal layering patterns defined in
1550     // set_temporal_layer_pattern function.
1551     if (enccfg->ts_number_layers > 1 && ctx->ts_layer_flags) {
1552         if (flags & VPX_EFLAG_FORCE_KF) {
1553             // keyframe, reset temporal layering.
1554             ctx->current_temporal_idx = 0;
1555             flags = VPX_EFLAG_FORCE_KF;
1556         } else {
1557             flags = 0;
1558         }
1559
1560         /* get the flags from the temporal layer configuration. */
1561         flags |= ctx->ts_layer_flags[ctx->current_temporal_idx];
1562
1563         memset(&layer_id, 0, sizeof(layer_id));
1564 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
1565         layer_id.spatial_layer_id = 0;
1566 #endif
1567         layer_id.temporal_layer_id = enccfg->ts_layer_id[ctx->current_temporal_idx];
1568 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_MAX_INTER_BITRATE_PCT
1569         layer_id.temporal_layer_id_per_spatial[0] = layer_id.temporal_layer_id;
1570 #endif
1571         layer_id_valid = 1;
1572     }
1573
1574     if (layer_id_valid) {
1575         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8) {
1576             codecctl_int(avctx, VP8E_SET_TEMPORAL_LAYER_ID, layer_id.temporal_layer_id);
1577         }
1578 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER && VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
1579         else if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
1580             codecctl_intp(avctx, VP9E_SET_SVC_LAYER_ID, (int *)&layer_id);
1581         }
1582 #endif
1583     }
1584
1585     res = vpx_codec_encode(&ctx->encoder, rawimg, timestamp,
1586                            avctx->ticks_per_frame, flags, ctx->deadline);
1587     if (res != VPX_CODEC_OK) {
1588         log_encoder_error(avctx, "Error encoding frame");
1589         return AVERROR_INVALIDDATA;
1590     }
1591
1592     if (ctx->is_alpha) {
1593         res = vpx_codec_encode(&ctx->encoder_alpha, rawimg_alpha, timestamp,
1594                                avctx->ticks_per_frame, flags, ctx->deadline);
1595         if (res != VPX_CODEC_OK) {
1596             log_encoder_error(avctx, "Error encoding alpha frame");
1597             return AVERROR_INVALIDDATA;
1598         }
1599     }
1600
1601     coded_size = queue_frames(avctx, pkt);
1602
1603     if (!frame && avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1) {
1604         unsigned int b64_size = AV_BASE64_SIZE(ctx->twopass_stats.sz);
1605
1606         avctx->stats_out = av_malloc(b64_size);
1607         if (!avctx->stats_out) {
1608             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer alloc (%d bytes) failed\n",
1609                    b64_size);
1610             return AVERROR(ENOMEM);
1611         }
1612         av_base64_encode(avctx->stats_out, b64_size, ctx->twopass_stats.buf,
1613                          ctx->twopass_stats.sz);
1614     } else if (enccfg->ts_number_layers > 1 && ctx->ts_layer_flags) {
1615         ctx->current_temporal_idx = (ctx->current_temporal_idx + 1) % enccfg->ts_periodicity;
1616     }
1617
1618     *got_packet = !!coded_size;
1619     return 0;
1620 }
1621
1622 #define OFFSET(x) offsetof(VPxContext, x)
1623 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1624
1625 #define COMMON_OPTIONS \
1626     { "lag-in-frames",   "Number of frames to look ahead for " \
1627                          "alternate reference frame selection",    OFFSET(lag_in_frames),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE}, \
1628     { "arnr-maxframes",  "altref noise reduction max frame count", OFFSET(arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE}, \
1629     { "arnr-strength",   "altref noise reduction filter strength", OFFSET(arnr_strength),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE}, \
1630     { "arnr-type",       "altref noise reduction filter type",     OFFSET(arnr_type),       AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE, "arnr_type"}, \
1631     { "backward",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1}, 0, 0, VE, "arnr_type" }, \
1632     { "forward",         NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2}, 0, 0, VE, "arnr_type" }, \
1633     { "centered",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 3}, 0, 0, VE, "arnr_type" }, \
1634     { "tune",            "Tune the encoding to a specific scenario", OFFSET(tune),          AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE, "tune"}, \
1635     { "psnr",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VP8_TUNE_PSNR}, 0, 0, VE, "tune"}, \
1636     { "ssim",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VP8_TUNE_SSIM}, 0, 0, VE, "tune"}, \
1637     { "deadline",        "Time to spend encoding, in microseconds.", OFFSET(deadline),      AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "quality"}, \
1638     { "best",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_BEST_QUALITY}, 0, 0, VE, "quality"}, \
1639     { "good",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, 0, 0, VE, "quality"}, \
1640     { "realtime",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_REALTIME},     0, 0, VE, "quality"}, \
1641     { "error-resilient", "Error resilience configuration", OFFSET(error_resilient), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "er"}, \
1642     { "max-intra-rate",  "Maximum I-frame bitrate (pct) 0=unlimited",  OFFSET(max_intra_rate),  AV_OPT_TYPE_INT,  {.i64 = -1}, -1,      INT_MAX, VE}, \
1643     { "default",         "Improve resiliency against losses of whole frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_ERROR_RESILIENT_DEFAULT}, 0, 0, VE, "er"}, \
1644     { "partitions",      "The frame partitions are independently decodable " \
1645                          "by the bool decoder, meaning that partitions can be decoded even " \
1646                          "though earlier partitions have been lost. Note that intra prediction" \
1647                          " is still done over the partition boundary.",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_ERROR_RESILIENT_PARTITIONS}, 0, 0, VE, "er"}, \
1648     { "crf",              "Select the quality for constant quality mode", offsetof(VPxContext, crf), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 63, VE }, \
1649     { "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 }, \
1650     { "drop-threshold",   "Frame drop threshold", offsetof(VPxContext, drop_threshold), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, VE }, \
1651     { "noise-sensitivity", "Noise sensitivity", OFFSET(noise_sensitivity), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, 0, 4, VE}, \
1652     { "undershoot-pct",  "Datarate undershoot (min) target (%)", OFFSET(rc_undershoot_pct), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, 100, VE }, \
1653     { "overshoot-pct",   "Datarate overshoot (max) target (%)", OFFSET(rc_overshoot_pct), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, 1000, VE }, \
1654     { "ts-parameters",   "Temporal scaling configuration using a :-separated list of key=value parameters", OFFSET(vpx_ts_parameters), AV_OPT_TYPE_DICT, {.str=NULL},  0,  0, VE}, \
1655
1656 #define LEGACY_OPTIONS \
1657     {"speed", "", offsetof(VPxContext, cpu_used), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1}, -16, 16, VE}, \
1658     {"quality", "", offsetof(VPxContext, deadline), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "quality"}, \
1659     {"vp8flags", "", offsetof(VPxContext, flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, 0, UINT_MAX, VE, "flags"}, \
1660     {"error_resilient", "enable error resilience", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VP8F_ERROR_RESILIENT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "flags"}, \
1661     {"altref", "enable use of alternate reference frames (VP8/2-pass only)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VP8F_AUTO_ALT_REF}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "flags"}, \
1662     {"arnr_max_frames", "altref noise reduction max frame count", offsetof(VPxContext, arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 15, VE}, \
1663     {"arnr_strength", "altref noise reduction filter strength", offsetof(VPxContext, arnr_strength), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 3}, 0, 6, VE}, \
1664     {"arnr_type", "altref noise reduction filter type", offsetof(VPxContext, arnr_type), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 3}, 1, 3, VE}, \
1665     {"rc_lookahead", "Number of frames to look ahead for alternate reference frame selection", offsetof(VPxContext, lag_in_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 25}, 0, 25, VE}, \
1666     {"sharpness", "Increase sharpness at the expense of lower PSNR", offsetof(VPxContext, sharpness), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 7, VE},
1667
1668 #if CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER
1669 static const AVOption vp8_options[] = {
1670     COMMON_OPTIONS
1671     { "auto-alt-ref",    "Enable use of alternate reference "
1672                          "frames (2-pass only)",                        OFFSET(auto_alt_ref),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1,  2, VE},
1673     { "cpu-used",        "Quality/Speed ratio modifier",                OFFSET(cpu_used),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1}, -16, 16, VE},
1674     LEGACY_OPTIONS
1675     { NULL }
1676 };
1677 #endif
1678
1679 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
1680 static const AVOption vp9_options[] = {
1681     COMMON_OPTIONS
1682     { "auto-alt-ref",    "Enable use of alternate reference "
1683                          "frames (2-pass only)",                        OFFSET(auto_alt_ref),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 6, VE},
1684     { "cpu-used",        "Quality/Speed ratio modifier",                OFFSET(cpu_used),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1},  -8, 8, VE},
1685     { "lossless",        "Lossless mode",                               OFFSET(lossless),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1686     { "tile-columns",    "Number of tile columns to use, log2",         OFFSET(tile_columns),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 6, VE},
1687     { "tile-rows",       "Number of tile rows to use, log2",            OFFSET(tile_rows),       AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 2, VE},
1688     { "frame-parallel",  "Enable frame parallel decodability features", OFFSET(frame_parallel),  AV_OPT_TYPE_BOOL,{.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1689 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
1690     { "aq-mode",         "adaptive quantization mode",                  OFFSET(aq_mode),         AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 4, VE, "aq_mode"},
1691 #else
1692     { "aq-mode",         "adaptive quantization mode",                  OFFSET(aq_mode),         AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 3, VE, "aq_mode"},
1693 #endif
1694     { "none",            "Aq not used",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0}, 0, 0, VE, "aq_mode" },
1695     { "variance",        "Variance based Aq",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1}, 0, 0, VE, "aq_mode" },
1696     { "complexity",      "Complexity based Aq", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2}, 0, 0, VE, "aq_mode" },
1697     { "cyclic",          "Cyclic Refresh Aq",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 3}, 0, 0, VE, "aq_mode" },
1698 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
1699     { "equator360",      "360 video Aq",        0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 4}, 0, 0, VE, "aq_mode" },
1700     {"level", "Specify level", OFFSET(level), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=-1}, -1, 6.2, VE},
1701 #endif
1702 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_ROW_MT
1703     {"row-mt", "Row based multi-threading", OFFSET(row_mt), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1704 #endif
1705 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TUNE_CONTENT
1706 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 14
1707     { "tune-content",    "Tune content type", OFFSET(tune_content), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 2, VE, "tune_content" },
1708 #else
1709     { "tune-content",    "Tune content type", OFFSET(tune_content), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1, VE, "tune_content" },
1710 #endif
1711     { "default",         "Regular video content",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0}, 0, 0, VE, "tune_content" },
1712     { "screen",          "Screen capture content",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1}, 0, 0, VE, "tune_content" },
1713 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 14
1714     { "film",            "Film content; improves grain retention", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2}, 0, 0, VE, "tune_content" },
1715 #endif
1716 #endif
1717 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 14
1718     { "corpus-complexity", "corpus vbr complexity midpoint", OFFSET(corpus_complexity), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 10000, VE },
1719 #endif
1720 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TPL
1721     { "enable-tpl",      "Enable temporal dependency model", OFFSET(tpl_model), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE },
1722 #endif
1723     LEGACY_OPTIONS
1724     { NULL }
1725 };
1726 #endif
1727
1728 #undef COMMON_OPTIONS
1729 #undef LEGACY_OPTIONS
1730
1731 static const AVCodecDefault defaults[] = {
1732     { "b",                 "0" },
1733     { "qmin",             "-1" },
1734     { "qmax",             "-1" },
1735     { "g",                "-1" },
1736     { "keyint_min",       "-1" },
1737     { NULL },
1738 };
1739
1740 #if CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER
1741 static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
1742 {
1743     return vpx_init(avctx, vpx_codec_vp8_cx());
1744 }
1745
1746 static const AVClass class_vp8 = {
1747     .class_name = "libvpx-vp8 encoder",
1748     .item_name  = av_default_item_name,
1749     .option     = vp8_options,
1750     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1751 };
1752
1753 AVCodec ff_libvpx_vp8_encoder = {
1754     .name           = "libvpx",
1755     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libvpx VP8"),
1756     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1757     .id             = AV_CODEC_ID_VP8,
1758     .priv_data_size = sizeof(VPxContext),
1759     .init           = vp8_init,
1760     .encode2        = vpx_encode,
1761     .close          = vpx_free,
1762     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
1763     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_NONE },
1764     .priv_class     = &class_vp8,
1765     .defaults       = defaults,
1766     .wrapper_name   = "libvpx",
1767 };
1768 #endif /* CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER */
1769
1770 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
1771 static av_cold int vp9_init(AVCodecContext *avctx)
1772 {
1773     return vpx_init(avctx, vpx_codec_vp9_cx());
1774 }
1775
1776 static const AVClass class_vp9 = {
1777     .class_name = "libvpx-vp9 encoder",
1778     .item_name  = av_default_item_name,
1779     .option     = vp9_options,
1780     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1781 };
1782
1783 AVCodec ff_libvpx_vp9_encoder = {
1784     .name           = "libvpx-vp9",
1785     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libvpx VP9"),
1786     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1787     .id             = AV_CODEC_ID_VP9,
1788     .priv_data_size = sizeof(VPxContext),
1789     .init           = vp9_init,
1790     .encode2        = vpx_encode,
1791     .close          = vpx_free,
1792     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
1793     .profiles       = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_vp9_profiles),
1794     .priv_class     = &class_vp9,
1795     .defaults       = defaults,
1796     .init_static_data = ff_vp9_init_static,
1797     .wrapper_name   = "libvpx",
1798 };
1799 #endif /* CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER */