git.sesse.net Git - x264/blob - common/common.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * common.c: h264 library
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003 Laurent Aimar
   5  * $Id: common.c,v 1.1 2004/06/03 19:27:06 fenrir Exp $
   6  *
   7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 #include <stdlib.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <stdarg.h>
  28
  29 #ifdef HAVE_MALLOC_H
  30 #include <malloc.h>
  31 #endif
  32
  33 #include "common.h"
  34 #include "cpu.h"
  35
  36 static void x264_log_default( void *, int, const char *, va_list );
  37
  38 /****************************************************************************
  39  * x264_param_default:
  40  ****************************************************************************/
  41 void    x264_param_default( x264_param_t *param )
  42 {
  43     /* */
  44     memset( param, 0, sizeof( x264_param_t ) );
  45
  46     /* CPU autodetect */
  47     param->cpu = x264_cpu_detect();
  48     param->i_threads = 1;
  49
  50     /* Video properties */
  51     param->i_csp           = X264_CSP_I420;
  52     param->i_width         = 0;
  53     param->i_height        = 0;
  54     param->vui.i_sar_width = 0;
  55     param->vui.i_sar_height= 0;
  56     param->vui.i_overscan  = 0;  /* undef */
  57     param->vui.i_vidformat = 5;  /* undef */
  58     param->vui.b_fullrange = 0;  /* off */
  59     param->vui.i_colorprim = 2;  /* undef */
  60     param->vui.i_transfer  = 2;  /* undef */
  61     param->vui.i_colmatrix = 2;  /* undef */
  62     param->vui.i_chroma_loc= 0;  /* left center */
  63     param->i_fps_num       = 25;
  64     param->i_fps_den       = 1;
  65     param->i_level_idc     = 51; /* as close to "unrestricted" as we can get */
  66
  67     /* Encoder parameters */
  68     param->i_frame_reference = 1;
  69     param->i_keyint_max = 250;
  70     param->i_keyint_min = 25;
  71     param->i_bframe = 0;
  72     param->i_scenecut_threshold = 40;
  73     param->b_bframe_adaptive = 1;
  74     param->i_bframe_bias = 0;
  75     param->b_bframe_pyramid = 0;
  76
  77     param->b_deblocking_filter = 1;
  78     param->i_deblocking_filter_alphac0 = 0;
  79     param->i_deblocking_filter_beta = 0;
  80
  81     param->b_cabac = 1;
  82     param->i_cabac_init_idc = 0;
  83
  84     param->rc.b_cbr = 0;
  85     param->rc.i_bitrate = 1000;
  86     param->rc.f_rate_tolerance = 1.0;
  87     param->rc.i_vbv_max_bitrate = 0;
  88     param->rc.i_vbv_buffer_size = 0;
  89     param->rc.f_vbv_buffer_init = 0.9;
  90     param->rc.i_qp_constant = 26;
  91     param->rc.i_rf_constant = 0;
  92     param->rc.i_qp_min = 10;
  93     param->rc.i_qp_max = 51;
  94     param->rc.i_qp_step = 4;
  95     param->rc.f_ip_factor = 1.4;
  96     param->rc.f_pb_factor = 1.3;
  97
  98     param->rc.b_stat_write = 0;
  99     param->rc.psz_stat_out = "x264_2pass.log";
 100     param->rc.b_stat_read = 0;
 101     param->rc.psz_stat_in = "x264_2pass.log";
 102     param->rc.psz_rc_eq = "blurCplx^(1-qComp)";
 103     param->rc.f_qcompress = 0.6;
 104     param->rc.f_qblur = 0.5;
 105     param->rc.f_complexity_blur = 20;
 106     param->rc.i_zones = 0;
 107
 108     /* Log */
 109     param->pf_log = x264_log_default;
 110     param->p_log_private = NULL;
 111     param->i_log_level = X264_LOG_INFO;
 112
 113     /* */
 114     param->analyse.intra = X264_ANALYSE_I4x4 | X264_ANALYSE_I8x8;
 115     param->analyse.inter = X264_ANALYSE_I4x4 | X264_ANALYSE_I8x8
 116                          | X264_ANALYSE_PSUB16x16 | X264_ANALYSE_BSUB16x16;
 117     param->analyse.i_direct_mv_pred = X264_DIRECT_PRED_TEMPORAL;
 118     param->analyse.i_me_method = X264_ME_HEX;
 119     param->analyse.i_me_range = 16;
 120     param->analyse.i_subpel_refine = 5;
 121     param->analyse.b_chroma_me = 1;
 122     param->analyse.i_mv_range = -1; // set from level_idc
 123     param->analyse.i_chroma_qp_offset = 0;
 124     param->analyse.b_psnr = 1;
 125
 126     param->i_cqm_preset = X264_CQM_FLAT;
 127     memset( param->cqm_4iy, 16, 16 );
 128     memset( param->cqm_4ic, 16, 16 );
 129     memset( param->cqm_4py, 16, 16 );
 130     memset( param->cqm_4pc, 16, 16 );
 131     memset( param->cqm_8iy, 16, 64 );
 132     memset( param->cqm_8py, 16, 64 );
 133
 134     param->b_aud = 0;
 135 }
 136
 137 /****************************************************************************
 138  * x264_log:
 139  ****************************************************************************/
 140 void x264_log( x264_t *h, int i_level, const char *psz_fmt, ... )
 141 {
 142     if( i_level <= h->param.i_log_level )
 143     {
 144         va_list arg;
 145         va_start( arg, psz_fmt );
 146         h->param.pf_log( h->param.p_log_private, i_level, psz_fmt, arg );
 147         va_end( arg );
 148     }
 149 }
 150
 151 static void x264_log_default( void *p_unused, int i_level, const char *psz_fmt, va_list arg )
 152 {
 153     char *psz_prefix;
 154     switch( i_level )
 155     {
 156         case X264_LOG_ERROR:
 157             psz_prefix = "error";
 158             break;
 159         case X264_LOG_WARNING:
 160             psz_prefix = "warning";
 161             break;
 162         case X264_LOG_INFO:
 163             psz_prefix = "info";
 164             break;
 165         case X264_LOG_DEBUG:
 166             psz_prefix = "debug";
 167             break;
 168         default:
 169             psz_prefix = "unknown";
 170             break;
 171     }
 172     fprintf( stderr, "x264 [%s]: ", psz_prefix );
 173     vfprintf( stderr, psz_fmt, arg );
 174 }
 175
 176 /****************************************************************************
 177  * x264_picture_alloc:
 178  ****************************************************************************/
 179 void x264_picture_alloc( x264_picture_t *pic, int i_csp, int i_width, int i_height )
 180 {
 181     pic->i_type = X264_TYPE_AUTO;
 182     pic->i_qpplus1 = 0;
 183     pic->img.i_csp = i_csp;
 184     switch( i_csp & X264_CSP_MASK )
 185     {
 186         case X264_CSP_I420:
 187         case X264_CSP_YV12:
 188             pic->img.i_plane = 3;
 189             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 3 * i_width * i_height / 2 );
 190             pic->img.plane[1] = pic->img.plane[0] + i_width * i_height;
 191             pic->img.plane[2] = pic->img.plane[1] + i_width * i_height / 4;
 192             pic->img.i_stride[0] = i_width;
 193             pic->img.i_stride[1] = i_width / 2;
 194             pic->img.i_stride[2] = i_width / 2;
 195             break;
 196
 197         case X264_CSP_I422:
 198             pic->img.i_plane = 3;
 199             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 2 * i_width * i_height );
 200             pic->img.plane[1] = pic->img.plane[0] + i_width * i_height;
 201             pic->img.plane[2] = pic->img.plane[1] + i_width * i_height / 2;
 202             pic->img.i_stride[0] = i_width;
 203             pic->img.i_stride[1] = i_width / 2;
 204             pic->img.i_stride[2] = i_width / 2;
 205             break;
 206
 207         case X264_CSP_I444:
 208             pic->img.i_plane = 3;
 209             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 3 * i_width * i_height );
 210             pic->img.plane[1] = pic->img.plane[0] + i_width * i_height;
 211             pic->img.plane[2] = pic->img.plane[1] + i_width * i_height;
 212             pic->img.i_stride[0] = i_width;
 213             pic->img.i_stride[1] = i_width;
 214             pic->img.i_stride[2] = i_width;
 215             break;
 216
 217         case X264_CSP_YUYV:
 218             pic->img.i_plane = 1;
 219             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 2 * i_width * i_height );
 220             pic->img.i_stride[0] = 2 * i_width;
 221             break;
 222
 223         case X264_CSP_RGB:
 224         case X264_CSP_BGR:
 225             pic->img.i_plane = 1;
 226             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 3 * i_width * i_height );
 227             pic->img.i_stride[0] = 3 * i_width;
 228             break;
 229
 230         case X264_CSP_BGRA:
 231             pic->img.i_plane = 1;
 232             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 4 * i_width * i_height );
 233             pic->img.i_stride[0] = 4 * i_width;
 234             break;
 235
 236         default:
 237             fprintf( stderr, "invalid CSP\n" );
 238             pic->img.i_plane = 0;
 239             break;
 240     }
 241 }
 242
 243 /****************************************************************************
 244  * x264_picture_clean:
 245  ****************************************************************************/
 246 void x264_picture_clean( x264_picture_t *pic )
 247 {
 248     x264_free( pic->img.plane[0] );
 249
 250     /* just to be safe */
 251     memset( pic, 0, sizeof( x264_picture_t ) );
 252 }
 253
 254 /****************************************************************************
 255  * x264_nal_encode:
 256  ****************************************************************************/
 257 int x264_nal_encode( void *p_data, int *pi_data, int b_annexeb, x264_nal_t *nal )
 258 {
 259     uint8_t *dst = p_data;
 260     uint8_t *src = nal->p_payload;
 261     uint8_t *end = &nal->p_payload[nal->i_payload];
 262
 263     int i_count = 0;
 264
 265     /* FIXME this code doesn't check overflow */
 266
 267     if( b_annexeb )
 268     {
 269         /* long nal start code (we always use long ones)*/
 270         *dst++ = 0x00;
 271         *dst++ = 0x00;
 272         *dst++ = 0x00;
 273         *dst++ = 0x01;
 274     }
 275
 276     /* nal header */
 277     *dst++ = ( 0x00 << 7 ) | ( nal->i_ref_idc << 5 ) | nal->i_type;
 278
 279     while( src < end )
 280     {
 281         if( i_count == 2 && *src <= 0x03 )
 282         {
 283             *dst++ = 0x03;
 284             i_count = 0;
 285         }
 286         if( *src == 0 )
 287         {
 288             i_count++;
 289         }
 290         else
 291         {
 292             i_count = 0;
 293         }
 294         *dst++ = *src++;
 295     }
 296     *pi_data = dst - (uint8_t*)p_data;
 297
 298     return *pi_data;
 299 }
 300
 301 /****************************************************************************
 302  * x264_nal_decode:
 303  ****************************************************************************/
 304 int x264_nal_decode( x264_nal_t *nal, void *p_data, int i_data )
 305 {
 306     uint8_t *src = p_data;
 307     uint8_t *end = &src[i_data];
 308     uint8_t *dst = nal->p_payload;
 309
 310     nal->i_type    = src[0]&0x1f;
 311     nal->i_ref_idc = (src[0] >> 5)&0x03;
 312
 313     src++;
 314
 315     while( src < end )
 316     {
 317         if( src < end - 3 && src[0] == 0x00 && src[1] == 0x00  && src[2] == 0x03 )
 318         {
 319             *dst++ = 0x00;
 320             *dst++ = 0x00;
 321
 322             src += 3;
 323             continue;
 324         }
 325         *dst++ = *src++;
 326     }
 327
 328     nal->i_payload = dst - (uint8_t*)p_data;
 329     return 0;
 330 }
 331
 332
 333
 334 /****************************************************************************
 335  * x264_malloc:
 336  ****************************************************************************/
 337 void *x264_malloc( int i_size )
 338 {
 339 #ifdef SYS_MACOSX
 340     /* Mac OS X always returns 16 bytes aligned memory */
 341     return malloc( i_size );
 342 #elif defined( HAVE_MALLOC_H )
 343     return memalign( 16, i_size );
 344 #else
 345     uint8_t * buf;
 346     uint8_t * align_buf;
 347     buf = (uint8_t *) malloc( i_size + 15 + sizeof( void ** ) +
 348               sizeof( int ) );
 349     align_buf = buf + 15 + sizeof( void ** ) + sizeof( int );
 350     align_buf -= (long) align_buf & 15;
 351     *( (void **) ( align_buf - sizeof( void ** ) ) ) = buf;
 352     *( (int *) ( align_buf - sizeof( void ** ) - sizeof( int ) ) ) = i_size;
 353     return align_buf;
 354 #endif
 355 }
 356
 357 /****************************************************************************
 358  * x264_free:
 359  ****************************************************************************/
 360 void x264_free( void *p )
 361 {
 362     if( p )
 363     {
 364 #if defined( HAVE_MALLOC_H ) || defined( SYS_MACOSX )
 365         free( p );
 366 #else
 367         free( *( ( ( void **) p ) - 1 ) );
 368 #endif
 369     }
 370 }
 371
 372 /****************************************************************************
 373  * x264_realloc:
 374  ****************************************************************************/
 375 void *x264_realloc( void *p, int i_size )
 376 {
 377 #ifdef HAVE_MALLOC_H
 378     return realloc( p, i_size );
 379 #else
 380     int       i_old_size = 0;
 381     uint8_t * p_new;
 382     if( p )
 383     {
 384         i_old_size = *( (int*) ( (uint8_t*) p ) - sizeof( void ** ) -
 385                          sizeof( int ) );
 386     }
 387     p_new = x264_malloc( i_size );
 388     if( i_old_size > 0 && i_size > 0 )
 389     {
 390         memcpy( p_new, p, ( i_old_size < i_size ) ? i_old_size : i_size );
 391     }
 392     x264_free( p );
 393     return p_new;
 394 #endif
 395 }
 396
 397 /****************************************************************************
 398  * x264_slurp_file:
 399  ****************************************************************************/
 400 char *x264_slurp_file( const char *filename )
 401 {
 402     int b_error = 0;
 403     int i_size;
 404     char *buf;
 405     FILE *fh = fopen( filename, "rb" );
 406     if( !fh )
 407         return NULL;
 408     b_error |= fseek( fh, 0, SEEK_END ) < 0;
 409     b_error |= ( i_size = ftell( fh ) ) <= 0;
 410     b_error |= fseek( fh, 0, SEEK_SET ) < 0;
 411     if( b_error )
 412         return NULL;
 413     buf = x264_malloc( i_size+2 );
 414     if( buf == NULL )
 415         return NULL;
 416     b_error |= fread( buf, 1, i_size, fh ) != i_size;
 417     if( buf[i_size-1] != '\n' )
 418         buf[i_size++] = '\n';
 419     buf[i_size] = 0;
 420     fclose( fh );
 421     if( b_error )
 422     {
 423         x264_free( buf );
 424         return NULL;
 425     }
 426     return buf;
 427 }
 428
 429 /****************************************************************************
 430  * x264_param2string:
 431  ****************************************************************************/
 432 char *x264_param2string( x264_param_t *p, int b_res )
 433 {
 434     char *buf = x264_malloc( 1000 );
 435     char *s = buf;
 436
 437     if( b_res )
 438     {
 439         s += sprintf( s, "%dx%d ", p->i_width, p->i_height );
 440         s += sprintf( s, "fps=%d/%d ", p->i_fps_num, p->i_fps_den );
 441     }
 442
 443     s += sprintf( s, "cabac=%d", p->b_cabac );
 444     s += sprintf( s, " ref=%d", p->i_frame_reference );
 445     s += sprintf( s, " deblock=%d:%d:%d", p->b_deblocking_filter,
 446                   p->i_deblocking_filter_alphac0, p->i_deblocking_filter_beta );
 447     s += sprintf( s, " analyse=%#x:%#x", p->analyse.intra, p->analyse.inter );
 448     s += sprintf( s, " me=%s", x264_motion_est_names[ p->analyse.i_me_method ] );
 449     s += sprintf( s, " subme=%d", p->analyse.i_subpel_refine );
 450     s += sprintf( s, " brdo=%d", p->analyse.b_bframe_rdo );
 451     s += sprintf( s, " mixed_ref=%d", p->analyse.b_mixed_references );
 452     s += sprintf( s, " me_range=%d", p->analyse.i_me_range );
 453     s += sprintf( s, " chroma_me=%d", p->analyse.b_chroma_me );
 454     s += sprintf( s, " trellis=%d", p->analyse.i_trellis );
 455     s += sprintf( s, " 8x8dct=%d", p->analyse.b_transform_8x8 );
 456     s += sprintf( s, " cqm=%d", p->i_cqm_preset );
 457     s += sprintf( s, " chroma_qp_offset=%d", p->analyse.i_chroma_qp_offset );
 458     s += sprintf( s, " slices=%d", p->i_threads );
 459
 460     s += sprintf( s, " bframes=%d", p->i_bframe );
 461     if( p->i_bframe )
 462     {
 463         s += sprintf( s, " b_pyramid=%d b_adapt=%d b_bias=%d direct=%d wpredb=%d",
 464                       p->b_bframe_pyramid, p->b_bframe_adaptive, p->i_bframe_bias,
 465                       p->analyse.i_direct_mv_pred, p->analyse.b_weighted_bipred );
 466     }
 467
 468     s += sprintf( s, " keyint=%d keyint_min=%d scenecut=%d",
 469                   p->i_keyint_max, p->i_keyint_min, p->i_scenecut_threshold );
 470
 471     s += sprintf( s, " pass=%d", p->rc.b_stat_read ? 2 : 1 );
 472     if( p->rc.b_cbr || p->rc.i_rf_constant )
 473     {
 474         if( p->rc.i_rf_constant )
 475             s += sprintf( s, " crf=%d", p->rc.i_rf_constant );
 476         else
 477             s += sprintf( s, " bitrate=%d ratetol=%.1f",
 478                           p->rc.i_bitrate, p->rc.f_rate_tolerance );
 479         s += sprintf( s, " rceq='%s' qcomp=%.2f qpmin=%d qpmax=%d qpstep=%d",
 480                       p->rc.psz_rc_eq, p->rc.f_qcompress,
 481                       p->rc.i_qp_min, p->rc.i_qp_max, p->rc.i_qp_step );
 482         if( p->rc.b_stat_read )
 483             s += sprintf( s, " cplxblur=%.1f qblur=%.1f",
 484                           p->rc.f_complexity_blur, p->rc.f_qblur );
 485         if( p->rc.i_vbv_max_bitrate && p->rc.i_vbv_buffer_size )
 486             s += sprintf( s, " vbv_maxrate=%d vbv_bufsize=%d",
 487                           p->rc.i_vbv_max_bitrate, p->rc.i_vbv_buffer_size );
 488     }
 489     else
 490         s += sprintf( s, " qp=%d", p->rc.i_qp_constant );
 491     if( p->rc.b_cbr || p->rc.i_qp_constant != 0 )
 492     {
 493         s += sprintf( s, " ip_ratio=%.2f", p->rc.f_ip_factor );
 494         if( p->i_bframe )
 495             s += sprintf( s, " pb_ratio=%.2f", p->rc.f_pb_factor );
 496         if( p->rc.i_zones )
 497             s += sprintf( s, " zones" );
 498     }
 499
 500     return buf;
 501 }
 502