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 <stdio.h>
  25 #include <string.h>
  26 #include <stdarg.h>
  27
  28 #ifdef HAVE_MALLOC_H
  29 #include <malloc.h>
  30 #endif
  31
  32 #include "common.h"
  33 #include "cpu.h"
  34
  35 static void x264_log_default( void *, int, const char *, va_list );
  36
  37 /****************************************************************************
  38  * x264_param_default:
  39  ****************************************************************************/
  40 void    x264_param_default( x264_param_t *param )
  41 {
  42     /* */
  43     memset( param, 0, sizeof( x264_param_t ) );
  44
  45     /* CPU autodetect */
  46     param->cpu = x264_cpu_detect();
  47     param->i_threads = 1;
  48
  49     /* Video properties */
  50     param->i_csp           = X264_CSP_I420;
  51     param->i_width         = 0;
  52     param->i_height        = 0;
  53     param->vui.i_sar_width = 0;
  54     param->vui.i_sar_height= 0;
  55     param->vui.i_overscan  = 0;  /* undef */
  56     param->vui.i_vidformat = 5;  /* undef */
  57     param->vui.b_fullrange = 0;  /* off */
  58     param->vui.i_colorprim = 2;  /* undef */
  59     param->vui.i_transfer  = 2;  /* undef */
  60     param->vui.i_colmatrix = 2;  /* undef */
  61     param->vui.i_chroma_loc= 0;  /* left center */
  62     param->i_fps_num       = 25;
  63     param->i_fps_den       = 1;
  64     param->i_level_idc     = 51; /* as close to "unrestricted" as we can get */
  65
  66     /* Encoder parameters */
  67     param->i_frame_reference = 1;
  68     param->i_keyint_max = 250;
  69     param->i_keyint_min = 25;
  70     param->i_bframe = 0;
  71     param->i_scenecut_threshold = 40;
  72     param->b_bframe_adaptive = 1;
  73     param->i_bframe_bias = 0;
  74     param->b_bframe_pyramid = 0;
  75
  76     param->b_deblocking_filter = 1;
  77     param->i_deblocking_filter_alphac0 = 0;
  78     param->i_deblocking_filter_beta = 0;
  79
  80     param->b_cabac = 1;
  81     param->i_cabac_init_idc = 0;
  82
  83     param->rc.b_cbr = 0;
  84     param->rc.i_bitrate = 0;
  85     param->rc.f_rate_tolerance = 1.0;
  86     param->rc.i_vbv_max_bitrate = 0;
  87     param->rc.i_vbv_buffer_size = 0;
  88     param->rc.f_vbv_buffer_init = 0.9;
  89     param->rc.i_qp_constant = 26;
  90     param->rc.i_rf_constant = 0;
  91     param->rc.i_qp_min = 10;
  92     param->rc.i_qp_max = 51;
  93     param->rc.i_qp_step = 4;
  94     param->rc.f_ip_factor = 1.4;
  95     param->rc.f_pb_factor = 1.3;
  96
  97     param->rc.b_stat_write = 0;
  98     param->rc.psz_stat_out = "x264_2pass.log";
  99     param->rc.b_stat_read = 0;
 100     param->rc.psz_stat_in = "x264_2pass.log";
 101     param->rc.psz_rc_eq = "blurCplx^(1-qComp)";
 102     param->rc.f_qcompress = 0.6;
 103     param->rc.f_qblur = 0.5;
 104     param->rc.f_complexity_blur = 20;
 105     param->rc.i_zones = 0;
 106
 107     /* Log */
 108     param->pf_log = x264_log_default;
 109     param->p_log_private = NULL;
 110     param->i_log_level = X264_LOG_INFO;
 111
 112     /* */
 113     param->analyse.intra = X264_ANALYSE_I4x4 | X264_ANALYSE_I8x8;
 114     param->analyse.inter = X264_ANALYSE_I4x4 | X264_ANALYSE_I8x8
 115                          | X264_ANALYSE_PSUB16x16 | X264_ANALYSE_BSUB16x16;
 116     param->analyse.i_direct_mv_pred = X264_DIRECT_PRED_SPATIAL;
 117     param->analyse.i_me_method = X264_ME_HEX;
 118     param->analyse.i_me_range = 16;
 119     param->analyse.i_subpel_refine = 5;
 120     param->analyse.b_chroma_me = 1;
 121     param->analyse.i_mv_range = -1; // set from level_idc
 122     param->analyse.i_chroma_qp_offset = 0;
 123     param->analyse.b_fast_pskip = 1;
 124     param->analyse.b_dct_decimate = 1;
 125     param->analyse.b_psnr = 1;
 126
 127     param->i_cqm_preset = X264_CQM_FLAT;
 128     memset( param->cqm_4iy, 16, 16 );
 129     memset( param->cqm_4ic, 16, 16 );
 130     memset( param->cqm_4py, 16, 16 );
 131     memset( param->cqm_4pc, 16, 16 );
 132     memset( param->cqm_8iy, 16, 64 );
 133     memset( param->cqm_8py, 16, 64 );
 134
 135     param->b_repeat_headers = 1;
 136     param->b_aud = 0;
 137 }
 138
 139 /****************************************************************************
 140  * x264_log:
 141  ****************************************************************************/
 142 void x264_log( x264_t *h, int i_level, const char *psz_fmt, ... )
 143 {
 144     if( i_level <= h->param.i_log_level )
 145     {
 146         va_list arg;
 147         va_start( arg, psz_fmt );
 148         h->param.pf_log( h->param.p_log_private, i_level, psz_fmt, arg );
 149         va_end( arg );
 150     }
 151 }
 152
 153 static void x264_log_default( void *p_unused, int i_level, const char *psz_fmt, va_list arg )
 154 {
 155     char *psz_prefix;
 156     switch( i_level )
 157     {
 158         case X264_LOG_ERROR:
 159             psz_prefix = "error";
 160             break;
 161         case X264_LOG_WARNING:
 162             psz_prefix = "warning";
 163             break;
 164         case X264_LOG_INFO:
 165             psz_prefix = "info";
 166             break;
 167         case X264_LOG_DEBUG:
 168             psz_prefix = "debug";
 169             break;
 170         default:
 171             psz_prefix = "unknown";
 172             break;
 173     }
 174     fprintf( stderr, "x264 [%s]: ", psz_prefix );
 175     vfprintf( stderr, psz_fmt, arg );
 176 }
 177
 178 /****************************************************************************
 179  * x264_picture_alloc:
 180  ****************************************************************************/
 181 void x264_picture_alloc( x264_picture_t *pic, int i_csp, int i_width, int i_height )
 182 {
 183     pic->i_type = X264_TYPE_AUTO;
 184     pic->i_qpplus1 = 0;
 185     pic->img.i_csp = i_csp;
 186     switch( i_csp & X264_CSP_MASK )
 187     {
 188         case X264_CSP_I420:
 189         case X264_CSP_YV12:
 190             pic->img.i_plane = 3;
 191             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 3 * i_width * i_height / 2 );
 192             pic->img.plane[1] = pic->img.plane[0] + i_width * i_height;
 193             pic->img.plane[2] = pic->img.plane[1] + i_width * i_height / 4;
 194             pic->img.i_stride[0] = i_width;
 195             pic->img.i_stride[1] = i_width / 2;
 196             pic->img.i_stride[2] = i_width / 2;
 197             break;
 198
 199         case X264_CSP_I422:
 200             pic->img.i_plane = 3;
 201             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 2 * i_width * i_height );
 202             pic->img.plane[1] = pic->img.plane[0] + i_width * i_height;
 203             pic->img.plane[2] = pic->img.plane[1] + i_width * i_height / 2;
 204             pic->img.i_stride[0] = i_width;
 205             pic->img.i_stride[1] = i_width / 2;
 206             pic->img.i_stride[2] = i_width / 2;
 207             break;
 208
 209         case X264_CSP_I444:
 210             pic->img.i_plane = 3;
 211             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 3 * i_width * i_height );
 212             pic->img.plane[1] = pic->img.plane[0] + i_width * i_height;
 213             pic->img.plane[2] = pic->img.plane[1] + i_width * i_height;
 214             pic->img.i_stride[0] = i_width;
 215             pic->img.i_stride[1] = i_width;
 216             pic->img.i_stride[2] = i_width;
 217             break;
 218
 219         case X264_CSP_YUYV:
 220             pic->img.i_plane = 1;
 221             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 2 * i_width * i_height );
 222             pic->img.i_stride[0] = 2 * i_width;
 223             break;
 224
 225         case X264_CSP_RGB:
 226         case X264_CSP_BGR:
 227             pic->img.i_plane = 1;
 228             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 3 * i_width * i_height );
 229             pic->img.i_stride[0] = 3 * i_width;
 230             break;
 231
 232         case X264_CSP_BGRA:
 233             pic->img.i_plane = 1;
 234             pic->img.plane[0] = x264_malloc( 4 * i_width * i_height );
 235             pic->img.i_stride[0] = 4 * i_width;
 236             break;
 237
 238         default:
 239             fprintf( stderr, "invalid CSP\n" );
 240             pic->img.i_plane = 0;
 241             break;
 242     }
 243 }
 244
 245 /****************************************************************************
 246  * x264_picture_clean:
 247  ****************************************************************************/
 248 void x264_picture_clean( x264_picture_t *pic )
 249 {
 250     x264_free( pic->img.plane[0] );
 251
 252     /* just to be safe */
 253     memset( pic, 0, sizeof( x264_picture_t ) );
 254 }
 255
 256 /****************************************************************************
 257  * x264_nal_encode:
 258  ****************************************************************************/
 259 int x264_nal_encode( void *p_data, int *pi_data, int b_annexeb, x264_nal_t *nal )
 260 {
 261     uint8_t *dst = p_data;
 262     uint8_t *src = nal->p_payload;
 263     uint8_t *end = &nal->p_payload[nal->i_payload];
 264
 265     int i_count = 0;
 266
 267     /* FIXME this code doesn't check overflow */
 268
 269     if( b_annexeb )
 270     {
 271         /* long nal start code (we always use long ones)*/
 272         *dst++ = 0x00;
 273         *dst++ = 0x00;
 274         *dst++ = 0x00;
 275         *dst++ = 0x01;
 276     }
 277
 278     /* nal header */
 279     *dst++ = ( 0x00 << 7 ) | ( nal->i_ref_idc << 5 ) | nal->i_type;
 280
 281     while( src < end )
 282     {
 283         if( i_count == 2 && *src <= 0x03 )
 284         {
 285             *dst++ = 0x03;
 286             i_count = 0;
 287         }
 288         if( *src == 0 )
 289         {
 290             i_count++;
 291         }
 292         else
 293         {
 294             i_count = 0;
 295         }
 296         *dst++ = *src++;
 297     }
 298     *pi_data = dst - (uint8_t*)p_data;
 299
 300     return *pi_data;
 301 }
 302
 303 /****************************************************************************
 304  * x264_nal_decode:
 305  ****************************************************************************/
 306 int x264_nal_decode( x264_nal_t *nal, void *p_data, int i_data )
 307 {
 308     uint8_t *src = p_data;
 309     uint8_t *end = &src[i_data];
 310     uint8_t *dst = nal->p_payload;
 311
 312     nal->i_type    = src[0]&0x1f;
 313     nal->i_ref_idc = (src[0] >> 5)&0x03;
 314
 315     src++;
 316
 317     while( src < end )
 318     {
 319         if( src < end - 3 && src[0] == 0x00 && src[1] == 0x00  && src[2] == 0x03 )
 320         {
 321             *dst++ = 0x00;
 322             *dst++ = 0x00;
 323
 324             src += 3;
 325             continue;
 326         }
 327         *dst++ = *src++;
 328     }
 329
 330     nal->i_payload = dst - (uint8_t*)p_data;
 331     return 0;
 332 }
 333
 334
 335
 336 /****************************************************************************
 337  * x264_malloc:
 338  ****************************************************************************/
 339 void *x264_malloc( int i_size )
 340 {
 341 #ifdef SYS_MACOSX
 342     /* Mac OS X always returns 16 bytes aligned memory */
 343     return malloc( i_size );
 344 #elif defined( HAVE_MALLOC_H )
 345     return memalign( 16, i_size );
 346 #else
 347     uint8_t * buf;
 348     uint8_t * align_buf;
 349     buf = (uint8_t *) malloc( i_size + 15 + sizeof( void ** ) +
 350               sizeof( int ) );
 351     align_buf = buf + 15 + sizeof( void ** ) + sizeof( int );
 352     align_buf -= (long) align_buf & 15;
 353     *( (void **) ( align_buf - sizeof( void ** ) ) ) = buf;
 354     *( (int *) ( align_buf - sizeof( void ** ) - sizeof( int ) ) ) = i_size;
 355     return align_buf;
 356 #endif
 357 }
 358
 359 /****************************************************************************
 360  * x264_free:
 361  ****************************************************************************/
 362 void x264_free( void *p )
 363 {
 364     if( p )
 365     {
 366 #if defined( HAVE_MALLOC_H ) || defined( SYS_MACOSX )
 367         free( p );
 368 #else
 369         free( *( ( ( void **) p ) - 1 ) );
 370 #endif
 371     }
 372 }
 373
 374 /****************************************************************************
 375  * x264_realloc:
 376  ****************************************************************************/
 377 void *x264_realloc( void *p, int i_size )
 378 {
 379 #ifdef HAVE_MALLOC_H
 380     return realloc( p, i_size );
 381 #else
 382     int       i_old_size = 0;
 383     uint8_t * p_new;
 384     if( p )
 385     {
 386         i_old_size = *( (int*) ( (uint8_t*) p ) - sizeof( void ** ) -
 387                          sizeof( int ) );
 388     }
 389     p_new = x264_malloc( i_size );
 390     if( i_old_size > 0 && i_size > 0 )
 391     {
 392         memcpy( p_new, p, ( i_old_size < i_size ) ? i_old_size : i_size );
 393     }
 394     x264_free( p );
 395     return p_new;
 396 #endif
 397 }
 398
 399 /****************************************************************************
 400  * x264_reduce_fraction:
 401  ****************************************************************************/
 402 void x264_reduce_fraction( int *n, int *d )
 403 {
 404     int a = *n;
 405     int b = *d;
 406     int c;
 407     if( !a || !b )
 408         return;
 409     c = a % b;
 410     while(c)
 411     {
 412         a = b;
 413         b = c;
 414         c = a % b;
 415     }
 416     *n /= b;
 417     *d /= b;
 418 }
 419
 420 /****************************************************************************
 421  * x264_slurp_file:
 422  ****************************************************************************/
 423 char *x264_slurp_file( const char *filename )
 424 {
 425     int b_error = 0;
 426     int i_size;
 427     char *buf;
 428     FILE *fh = fopen( filename, "rb" );
 429     if( !fh )
 430         return NULL;
 431     b_error |= fseek( fh, 0, SEEK_END ) < 0;
 432     b_error |= ( i_size = ftell( fh ) ) <= 0;
 433     b_error |= fseek( fh, 0, SEEK_SET ) < 0;
 434     if( b_error )
 435         return NULL;
 436     buf = x264_malloc( i_size+2 );
 437     if( buf == NULL )
 438         return NULL;
 439     b_error |= fread( buf, 1, i_size, fh ) != i_size;
 440     if( buf[i_size-1] != '\n' )
 441         buf[i_size++] = '\n';
 442     buf[i_size] = 0;
 443     fclose( fh );
 444     if( b_error )
 445     {
 446         x264_free( buf );
 447         return NULL;
 448     }
 449     return buf;
 450 }
 451
 452 /****************************************************************************
 453  * x264_param2string:
 454  ****************************************************************************/
 455 char *x264_param2string( x264_param_t *p, int b_res )
 456 {
 457     char *buf = x264_malloc( 1000 );
 458     char *s = buf;
 459
 460     if( b_res )
 461     {
 462         s += sprintf( s, "%dx%d ", p->i_width, p->i_height );
 463         s += sprintf( s, "fps=%d/%d ", p->i_fps_num, p->i_fps_den );
 464     }
 465
 466     s += sprintf( s, "cabac=%d", p->b_cabac );
 467     s += sprintf( s, " ref=%d", p->i_frame_reference );
 468     s += sprintf( s, " deblock=%d:%d:%d", p->b_deblocking_filter,
 469                   p->i_deblocking_filter_alphac0, p->i_deblocking_filter_beta );
 470     s += sprintf( s, " analyse=%#x:%#x", p->analyse.intra, p->analyse.inter );
 471     s += sprintf( s, " me=%s", x264_motion_est_names[ p->analyse.i_me_method ] );
 472     s += sprintf( s, " subme=%d", p->analyse.i_subpel_refine );
 473     s += sprintf( s, " brdo=%d", p->analyse.b_bframe_rdo );
 474     s += sprintf( s, " mixed_ref=%d", p->analyse.b_mixed_references );
 475     s += sprintf( s, " me_range=%d", p->analyse.i_me_range );
 476     s += sprintf( s, " chroma_me=%d", p->analyse.b_chroma_me );
 477     s += sprintf( s, " trellis=%d", p->analyse.i_trellis );
 478     s += sprintf( s, " 8x8dct=%d", p->analyse.b_transform_8x8 );
 479     s += sprintf( s, " cqm=%d", p->i_cqm_preset );
 480     s += sprintf( s, " chroma_qp_offset=%d", p->analyse.i_chroma_qp_offset );
 481     s += sprintf( s, " slices=%d", p->i_threads );
 482     s += sprintf( s, " nr=%d", p->analyse.i_noise_reduction );
 483     s += sprintf( s, " decimate=%d", p->analyse.b_dct_decimate );
 484
 485     s += sprintf( s, " bframes=%d", p->i_bframe );
 486     if( p->i_bframe )
 487     {
 488         s += sprintf( s, " b_pyramid=%d b_adapt=%d b_bias=%d direct=%d wpredb=%d bime=%d",
 489                       p->b_bframe_pyramid, p->b_bframe_adaptive, p->i_bframe_bias,
 490                       p->analyse.i_direct_mv_pred, p->analyse.b_weighted_bipred,
 491                       p->analyse.b_bidir_me );
 492     }
 493
 494     s += sprintf( s, " keyint=%d keyint_min=%d scenecut=%d",
 495                   p->i_keyint_max, p->i_keyint_min, p->i_scenecut_threshold );
 496
 497     s += sprintf( s, " rc=%s", p->rc.b_stat_read && p->rc.b_cbr ? "2pass" :
 498                                p->rc.b_cbr ? p->rc.i_vbv_buffer_size ? "cbr" : "abr" :
 499                                p->rc.i_rf_constant ? "crf" : "cqp" );
 500     if( p->rc.b_cbr || p->rc.i_rf_constant )
 501     {
 502         if( p->rc.i_rf_constant )
 503             s += sprintf( s, " crf=%d", p->rc.i_rf_constant );
 504         else
 505             s += sprintf( s, " bitrate=%d ratetol=%.1f",
 506                           p->rc.i_bitrate, p->rc.f_rate_tolerance );
 507         s += sprintf( s, " rceq='%s' qcomp=%.2f qpmin=%d qpmax=%d qpstep=%d",
 508                       p->rc.psz_rc_eq, p->rc.f_qcompress,
 509                       p->rc.i_qp_min, p->rc.i_qp_max, p->rc.i_qp_step );
 510         if( p->rc.b_stat_read )
 511             s += sprintf( s, " cplxblur=%.1f qblur=%.1f",
 512                           p->rc.f_complexity_blur, p->rc.f_qblur );
 513         if( p->rc.i_vbv_buffer_size )
 514             s += sprintf( s, " vbv_maxrate=%d vbv_bufsize=%d",
 515                           p->rc.i_vbv_max_bitrate, p->rc.i_vbv_buffer_size );
 516     }
 517     else
 518         s += sprintf( s, " qp=%d", p->rc.i_qp_constant );
 519     if( p->rc.b_cbr || p->rc.i_qp_constant != 0 )
 520     {
 521         s += sprintf( s, " ip_ratio=%.2f", p->rc.f_ip_factor );
 522         if( p->i_bframe )
 523             s += sprintf( s, " pb_ratio=%.2f", p->rc.f_pb_factor );
 524         if( p->rc.i_zones )
 525             s += sprintf( s, " zones" );
 526     }
 527
 528     return buf;
 529 }
 530