]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libxavs.c
avformat/hlsenc: reindent the code
[ffmpeg] / libavcodec / libxavs.c
1 /*
2  * AVS encoding using the xavs library
3  * Copyright (C) 2010 Amanda, Y.N. Wu <amanda11192003@gmail.com>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include <stdio.h>
23 #include <stdlib.h>
24 #include <string.h>
25 #include <math.h>
26 #include <stdint.h>
27 #include <float.h>
28 #include <xavs.h>
29 #include "avcodec.h"
30 #include "internal.h"
31 #include "packet_internal.h"
32 #include "libavutil/internal.h"
33 #include "libavutil/mem.h"
34 #include "libavutil/opt.h"
35
36 #define END_OF_STREAM 0x001
37
38 #define XAVS_PART_I8X8 0x002 /* Analyze i8x8 (requires 8x8 transform) */
39 #define XAVS_PART_P8X8 0x010 /* Analyze p16x8, p8x16 and p8x8 */
40 #define XAVS_PART_B8X8 0x100 /* Analyze b16x8, b*/
41
42 typedef struct XavsContext {
43     AVClass        *class;
44     xavs_param_t    params;
45     xavs_t         *enc;
46     xavs_picture_t  pic;
47     uint8_t        *sei;
48     int             sei_size;
49     int             end_of_stream;
50     float crf;
51     int cqp;
52     int b_bias;
53     float cplxblur;
54     int direct_pred;
55     int aud;
56     int fast_pskip;
57     int motion_est;
58     int mbtree;
59     int mixed_refs;
60     int b_frame_strategy;
61     int chroma_offset;
62     int scenechange_threshold;
63     int noise_reduction;
64
65     int64_t *pts_buffer;
66     int out_frame_count;
67 } XavsContext;
68
69 static void XAVS_log(void *p, int level, const char *fmt, va_list args)
70 {
71     static const int level_map[] = {
72         [XAVS_LOG_ERROR]   = AV_LOG_ERROR,
73         [XAVS_LOG_WARNING] = AV_LOG_WARNING,
74         [XAVS_LOG_INFO]    = AV_LOG_INFO,
75         [XAVS_LOG_DEBUG]   = AV_LOG_DEBUG
76     };
77
78     if (level < 0 || level > XAVS_LOG_DEBUG)
79         return;
80
81     av_vlog(p, level_map[level], fmt, args);
82 }
83
84 static int encode_nals(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt,
85                        xavs_nal_t *nals, int nnal)
86 {
87     XavsContext *x4 = ctx->priv_data;
88     uint8_t *p;
89     int i, s, ret, size = x4->sei_size + AV_INPUT_BUFFER_MIN_SIZE;
90
91     if (!nnal)
92         return 0;
93
94     for (i = 0; i < nnal; i++)
95         size += nals[i].i_payload;
96
97     if ((ret = ff_alloc_packet2(ctx, pkt, size, 0)) < 0)
98         return ret;
99     p = pkt->data;
100
101     /* Write the SEI as part of the first frame. */
102     if (x4->sei_size > 0 && nnal > 0) {
103         memcpy(p, x4->sei, x4->sei_size);
104         p += x4->sei_size;
105         x4->sei_size = 0;
106     }
107
108     for (i = 0; i < nnal; i++) {
109         s = xavs_nal_encode(p, &size, 1, nals + i);
110         if (s < 0)
111             return -1;
112         p += s;
113     }
114     pkt->size = p - pkt->data;
115
116     return 1;
117 }
118
119 static int XAVS_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
120                       const AVFrame *frame, int *got_packet)
121 {
122     XavsContext *x4 = avctx->priv_data;
123     xavs_nal_t *nal;
124     int nnal, i, ret;
125     xavs_picture_t pic_out;
126     int pict_type;
127
128     x4->pic.img.i_csp   = XAVS_CSP_I420;
129     x4->pic.img.i_plane = 3;
130
131     if (frame) {
132        for (i = 0; i < 3; i++) {
133             x4->pic.img.plane[i] = frame->data[i];
134             x4->pic.img.i_stride[i] = frame->linesize[i];
135        }
136
137         x4->pic.i_pts  = frame->pts;
138         x4->pic.i_type = XAVS_TYPE_AUTO;
139         x4->pts_buffer[avctx->frame_number % (avctx->max_b_frames+1)] = frame->pts;
140     }
141
142     if (xavs_encoder_encode(x4->enc, &nal, &nnal,
143                             frame? &x4->pic: NULL, &pic_out) < 0)
144     return -1;
145
146     ret = encode_nals(avctx, pkt, nal, nnal);
147
148     if (ret < 0)
149         return -1;
150
151     if (!ret) {
152         if (!frame && !(x4->end_of_stream)) {
153             if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, 4, 0)) < 0)
154                 return ret;
155
156             pkt->data[0] = 0x0;
157             pkt->data[1] = 0x0;
158             pkt->data[2] = 0x01;
159             pkt->data[3] = 0xb1;
160             pkt->dts = 2*x4->pts_buffer[(x4->out_frame_count-1)%(avctx->max_b_frames+1)] -
161                          x4->pts_buffer[(x4->out_frame_count-2)%(avctx->max_b_frames+1)];
162             x4->end_of_stream = END_OF_STREAM;
163             *got_packet = 1;
164         }
165         return 0;
166     }
167
168 #if FF_API_CODED_FRAME
169 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
170     avctx->coded_frame->pts = pic_out.i_pts;
171 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
172 #endif
173     pkt->pts = pic_out.i_pts;
174     if (avctx->has_b_frames) {
175         if (!x4->out_frame_count)
176             pkt->dts = pkt->pts - (x4->pts_buffer[1] - x4->pts_buffer[0]);
177         else
178             pkt->dts = x4->pts_buffer[(x4->out_frame_count-1)%(avctx->max_b_frames+1)];
179     } else
180         pkt->dts = pkt->pts;
181
182     switch (pic_out.i_type) {
183     case XAVS_TYPE_IDR:
184     case XAVS_TYPE_I:
185         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
186         break;
187     case XAVS_TYPE_P:
188         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
189         break;
190     case XAVS_TYPE_B:
191     case XAVS_TYPE_BREF:
192         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
193         break;
194     default:
195         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_NONE;
196     }
197 #if FF_API_CODED_FRAME
198 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
199     avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
200 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
201 #endif
202
203     /* There is no IDR frame in AVS JiZhun */
204     /* Sequence header is used as a flag */
205     if (pic_out.i_type == XAVS_TYPE_I) {
206 #if FF_API_CODED_FRAME
207 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
208         avctx->coded_frame->key_frame = 1;
209 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
210 #endif
211         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
212     }
213
214 #if FF_API_CODED_FRAME
215 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
216     avctx->coded_frame->quality = (pic_out.i_qpplus1 - 1) * FF_QP2LAMBDA;
217 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
218 #endif
219
220     ff_side_data_set_encoder_stats(pkt, (pic_out.i_qpplus1 - 1) * FF_QP2LAMBDA, NULL, 0, pict_type);
221
222     x4->out_frame_count++;
223     *got_packet = ret;
224     return 0;
225 }
226
227 static av_cold int XAVS_close(AVCodecContext *avctx)
228 {
229     XavsContext *x4 = avctx->priv_data;
230
231     av_freep(&avctx->extradata);
232     av_freep(&x4->sei);
233     av_freep(&x4->pts_buffer);
234
235     if (x4->enc)
236         xavs_encoder_close(x4->enc);
237
238     return 0;
239 }
240
241 static av_cold int XAVS_init(AVCodecContext *avctx)
242 {
243     XavsContext *x4 = avctx->priv_data;
244
245     x4->sei_size = 0;
246     xavs_param_default(&x4->params);
247
248     x4->params.pf_log               = XAVS_log;
249     x4->params.p_log_private        = avctx;
250     x4->params.i_keyint_max         = avctx->gop_size;
251     if (avctx->bit_rate) {
252         x4->params.rc.i_bitrate   = avctx->bit_rate / 1000;
253         x4->params.rc.i_rc_method = XAVS_RC_ABR;
254     }
255     x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = avctx->rc_buffer_size / 1000;
256     x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = avctx->rc_max_rate    / 1000;
257     x4->params.rc.b_stat_write      = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1;
258     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS2) {
259         x4->params.rc.b_stat_read = 1;
260     } else {
261         if (x4->crf >= 0) {
262             x4->params.rc.i_rc_method   = XAVS_RC_CRF;
263             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
264         } else if (x4->cqp >= 0) {
265             x4->params.rc.i_rc_method   = XAVS_RC_CQP;
266             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
267         }
268     }
269
270     if (x4->aud >= 0)
271         x4->params.b_aud                      = x4->aud;
272     if (x4->mbtree >= 0)
273         x4->params.rc.b_mb_tree               = x4->mbtree;
274     if (x4->direct_pred >= 0)
275         x4->params.analyse.i_direct_mv_pred   = x4->direct_pred;
276     if (x4->fast_pskip >= 0)
277         x4->params.analyse.b_fast_pskip       = x4->fast_pskip;
278     if (x4->motion_est >= 0)
279         x4->params.analyse.i_me_method        = x4->motion_est;
280     if (x4->mixed_refs >= 0)
281         x4->params.analyse.b_mixed_references = x4->mixed_refs;
282     if (x4->b_bias != INT_MIN)
283         x4->params.i_bframe_bias              = x4->b_bias;
284     if (x4->cplxblur >= 0)
285         x4->params.rc.f_complexity_blur = x4->cplxblur;
286
287     x4->params.i_bframe          = avctx->max_b_frames;
288     /* cabac is not included in AVS JiZhun Profile */
289     x4->params.b_cabac           = 0;
290
291 #if FF_API_PRIVATE_OPT
292 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
293     if (avctx->b_frame_strategy)
294         x4->b_frame_strategy = avctx->b_frame_strategy;
295 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
296 #endif
297
298     x4->params.i_bframe_adaptive = x4->b_frame_strategy;
299
300     avctx->has_b_frames          = !!avctx->max_b_frames;
301
302     /* AVS doesn't allow B picture as reference */
303     /* The max allowed reference frame number of B is 2 */
304     x4->params.i_keyint_min      = avctx->keyint_min;
305     if (x4->params.i_keyint_min > x4->params.i_keyint_max)
306         x4->params.i_keyint_min = x4->params.i_keyint_max;
307
308 #if FF_API_PRIVATE_OPT
309 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
310     if (avctx->scenechange_threshold)
311         x4->scenechange_threshold = avctx->scenechange_threshold;
312 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
313 #endif
314
315     x4->params.i_scenecut_threshold = x4->scenechange_threshold;
316
317    // x4->params.b_deblocking_filter       = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_LOOP_FILTER;
318
319     x4->params.rc.i_qp_min                 = avctx->qmin;
320     x4->params.rc.i_qp_max                 = avctx->qmax;
321     x4->params.rc.i_qp_step                = avctx->max_qdiff;
322
323     x4->params.rc.f_qcompress       = avctx->qcompress; /* 0.0 => cbr, 1.0 => constant qp */
324     x4->params.rc.f_qblur           = avctx->qblur;     /* temporally blur quants */
325
326     x4->params.i_frame_reference    = avctx->refs;
327
328     x4->params.i_width              = avctx->width;
329     x4->params.i_height             = avctx->height;
330     x4->params.vui.i_sar_width      = avctx->sample_aspect_ratio.num;
331     x4->params.vui.i_sar_height     = avctx->sample_aspect_ratio.den;
332     /* This is only used for counting the fps */
333     x4->params.i_fps_num            = avctx->time_base.den;
334     x4->params.i_fps_den            = avctx->time_base.num;
335     x4->params.analyse.inter        = XAVS_ANALYSE_I8x8 |XAVS_ANALYSE_PSUB16x16| XAVS_ANALYSE_BSUB16x16;
336
337     x4->params.analyse.i_me_range = avctx->me_range;
338     x4->params.analyse.i_subpel_refine    = avctx->me_subpel_quality;
339
340     x4->params.analyse.b_chroma_me        = avctx->me_cmp & FF_CMP_CHROMA;
341     /* AVS P2 only enables 8x8 transform */
342     x4->params.analyse.b_transform_8x8    = 1; //avctx->flags2 & AV_CODEC_FLAG2_8X8DCT;
343
344     x4->params.analyse.i_trellis          = avctx->trellis;
345
346 #if FF_API_PRIVATE_OPT
347     FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
348     if (avctx->noise_reduction >= 0)
349         x4->noise_reduction = avctx->noise_reduction;
350     FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
351 #endif
352
353     x4->params.analyse.i_noise_reduction  = x4->noise_reduction;
354
355     if (avctx->level > 0)
356         x4->params.i_level_idc = avctx->level;
357
358     if (avctx->bit_rate > 0)
359         x4->params.rc.f_rate_tolerance =
360             (float)avctx->bit_rate_tolerance / avctx->bit_rate;
361
362     if ((avctx->rc_buffer_size) &&
363         (avctx->rc_initial_buffer_occupancy <= avctx->rc_buffer_size)) {
364         x4->params.rc.f_vbv_buffer_init =
365             (float)avctx->rc_initial_buffer_occupancy / avctx->rc_buffer_size;
366     } else
367         x4->params.rc.f_vbv_buffer_init = 0.9;
368
369     /* TAG:do we have MB tree RC method */
370     /* what is the RC method we are now using? Default NO */
371     x4->params.rc.f_ip_factor             = 1 / fabs(avctx->i_quant_factor);
372     x4->params.rc.f_pb_factor             = avctx->b_quant_factor;
373
374 #if FF_API_PRIVATE_OPT
375 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
376     if (avctx->chromaoffset)
377         x4->chroma_offset = avctx->chromaoffset;
378 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
379 #endif
380
381     x4->params.analyse.i_chroma_qp_offset = x4->chroma_offset;
382
383     x4->params.analyse.b_psnr = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PSNR;
384     x4->params.i_log_level    = XAVS_LOG_DEBUG;
385     x4->params.i_threads      = avctx->thread_count;
386     x4->params.b_interlaced   = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT;
387
388     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)
389         x4->params.b_repeat_headers = 0;
390
391     x4->enc = xavs_encoder_open(&x4->params);
392     if (!x4->enc)
393         return -1;
394
395     if (!(x4->pts_buffer = av_mallocz_array((avctx->max_b_frames+1), sizeof(*x4->pts_buffer))))
396         return AVERROR(ENOMEM);
397
398     /* TAG: Do we have GLOBAL HEADER in AVS */
399     /* We Have PPS and SPS in AVS */
400     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER && 0) {
401         xavs_nal_t *nal;
402         int nnal, s, i, size;
403         uint8_t *p;
404
405         s = xavs_encoder_headers(x4->enc, &nal, &nnal);
406
407         avctx->extradata = p = av_malloc(s);
408         for (i = 0; i < nnal; i++) {
409             /* Don't put the SEI in extradata. */
410             if (nal[i].i_type == NAL_SEI) {
411                 x4->sei = av_malloc( 5 + nal[i].i_payload * 4 / 3 );
412                 if (xavs_nal_encode(x4->sei, &x4->sei_size, 1, nal + i) < 0)
413                     return -1;
414
415                 continue;
416             }
417             size = xavs_nal_encode(p, &s, 1, nal + i);
418             if (size < 0)
419                 return -1;
420             p += size;
421         }
422         avctx->extradata_size = p - avctx->extradata;
423     }
424     return 0;
425 }
426
427 #define OFFSET(x) offsetof(XavsContext, x)
428 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
429 static const AVOption options[] = {
430     { "crf",           "Select the quality for constant quality mode",    OFFSET(crf),           AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
431     { "qp",            "Constant quantization parameter rate control method",OFFSET(cqp),        AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
432     { "b-bias",        "Influences how often B-frames are used",          OFFSET(b_bias),        AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = INT_MIN}, INT_MIN, INT_MAX, VE },
433     { "cplxblur",      "Reduce fluctuations in QP (before curve compression)", OFFSET(cplxblur), AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE},
434     { "direct-pred",   "Direct MV prediction mode",                       OFFSET(direct_pred),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "direct-pred" },
435     { "none",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = XAVS_DIRECT_PRED_NONE },     0, 0, VE, "direct-pred" },
436     { "spatial",       NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = XAVS_DIRECT_PRED_SPATIAL },  0, 0, VE, "direct-pred" },
437     { "temporal",      NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = XAVS_DIRECT_PRED_TEMPORAL }, 0, 0, VE, "direct-pred" },
438     { "auto",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = XAVS_DIRECT_PRED_AUTO },     0, 0, VE, "direct-pred" },
439     { "aud",           "Use access unit delimiters.",                     OFFSET(aud),           AV_OPT_TYPE_BOOL,    {.i64 = -1 }, -1, 1, VE},
440     { "mbtree",        "Use macroblock tree ratecontrol.",                OFFSET(mbtree),        AV_OPT_TYPE_BOOL,    {.i64 = -1 }, -1, 1, VE},
441     { "mixed-refs",    "One reference per partition, as opposed to one reference per macroblock", OFFSET(mixed_refs), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE },
442     { "fast-pskip",    NULL,                                              OFFSET(fast_pskip),    AV_OPT_TYPE_BOOL,    {.i64 = -1 }, -1, 1, VE},
443     { "motion-est",   "Set motion estimation method",                     OFFSET(motion_est),    AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = XAVS_ME_DIA }, -1, XAVS_ME_TESA, VE, "motion-est"},
444     { "dia",           NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = XAVS_ME_DIA },               INT_MIN, INT_MAX, VE, "motion-est" },
445     { "hex",           NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = XAVS_ME_HEX },               INT_MIN, INT_MAX, VE, "motion-est" },
446     { "umh",           NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = XAVS_ME_UMH },               INT_MIN, INT_MAX, VE, "motion-est" },
447     { "esa",           NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = XAVS_ME_ESA },               INT_MIN, INT_MAX, VE, "motion-est" },
448     { "tesa",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = XAVS_ME_TESA },              INT_MIN, INT_MAX, VE, "motion-est" },
449     { "b_strategy",    "Strategy to choose between I/P/B-frames",         OFFSET(b_frame_strategy), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, 0, 2, VE},
450     { "chromaoffset", "QP difference between chroma and luma",           OFFSET(chroma_offset), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, VE},
451     { "sc_threshold", "Scene change threshold",                           OFFSET(scenechange_threshold), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, 0, INT_MAX, VE},
452     { "noise_reduction", "Noise reduction",                               OFFSET(noise_reduction), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, 0, INT_MAX, VE},
453
454     { NULL },
455 };
456
457 static const AVClass xavs_class = {
458     .class_name = "libxavs",
459     .item_name  = av_default_item_name,
460     .option     = options,
461     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
462 };
463
464 static const AVCodecDefault xavs_defaults[] = {
465     { "b",                "0" },
466     { NULL },
467 };
468
469 AVCodec ff_libxavs_encoder = {
470     .name           = "libxavs",
471     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libxavs Chinese AVS (Audio Video Standard)"),
472     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
473     .id             = AV_CODEC_ID_CAVS,
474     .priv_data_size = sizeof(XavsContext),
475     .init           = XAVS_init,
476     .encode2        = XAVS_frame,
477     .close          = XAVS_close,
478     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
479     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE },
480     .priv_class     = &xavs_class,
481     .defaults       = xavs_defaults,
482     .wrapper_name   = "libxavs",
483 };