git.sesse.net Git - x264/blob - common/frame.h

   1 /*****************************************************************************
   2  * frame.h: h264 encoder library
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2008 x264 project
   5  *
   6  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   7  *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
   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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 #ifndef X264_FRAME_H
  25 #define X264_FRAME_H
  26
  27 /* number of pixels past the edge of the frame, for motion estimation/compensation */
  28 #define PADH 32
  29 #define PADV 32
  30
  31 typedef struct x264_frame
  32 {
  33     /* */
  34     int     i_poc;
  35     int     i_type;
  36     int     i_qpplus1;
  37     int64_t i_pts;
  38     x264_param_t *param;
  39
  40     int     i_frame;    /* Presentation frame number */
  41     int     i_dts; /* Coded frame number */
  42     int     i_frame_num; /* 7.4.3 frame_num */
  43     int     b_kept_as_ref;
  44     uint8_t b_fdec;
  45     uint8_t b_last_minigop_bframe; /* this frame is the last b in a sequence of bframes */
  46     uint8_t i_bframes;   /* number of bframes following this nonb in coded order */
  47     float   f_qp_avg_rc; /* QPs as decided by ratecontrol */
  48     float   f_qp_avg_aq; /* QPs as decided by AQ in addition to ratecontrol */
  49
  50     /* YUV buffer */
  51     int     i_plane;
  52     int     i_stride[3];
  53     int     i_width[3];
  54     int     i_lines[3];
  55     int     i_stride_lowres;
  56     int     i_width_lowres;
  57     int     i_lines_lowres;
  58     uint8_t *plane[3];
  59     uint8_t *filtered[4]; /* plane[0], H, V, HV */
  60     uint8_t *lowres[4]; /* half-size copy of input frame: Orig, H, V, HV */
  61     uint16_t *integral;
  62
  63     /* for unrestricted mv we allocate more data than needed
  64      * allocated data are stored in buffer */
  65     uint8_t *buffer[4];
  66     uint8_t *buffer_lowres[4];
  67
  68     x264_weight_t weight[16][3]; /* [ref_index][plane] */
  69     uint8_t *weighted[16]; /* plane[0] weighted of the reference frames */
  70     int b_duplicate;
  71     struct x264_frame *orig;
  72
  73     /* motion data */
  74     int8_t  *mb_type;
  75     int16_t (*mv[2])[2];
  76     int16_t (*lowres_mvs[2][X264_BFRAME_MAX+1])[2];
  77     uint16_t (*lowres_costs[X264_BFRAME_MAX+2][X264_BFRAME_MAX+2]);
  78     /* Actually a width-2 bitfield with 4 values per uint8_t. */
  79     uint8_t  (*lowres_inter_types[X264_BFRAME_MAX+2][X264_BFRAME_MAX+2]);
  80     int     *lowres_mv_costs[2][X264_BFRAME_MAX+1];
  81     int8_t  *ref[2];
  82     int     i_ref[2];
  83     int     ref_poc[2][16];
  84     int     inv_ref_poc[16]; // inverse values (list0 only) to avoid divisions in MB encoding
  85
  86     /* for adaptive B-frame decision.
  87      * contains the SATD cost of the lowres frame encoded in various modes
  88      * FIXME: how big an array do we need? */
  89     int     i_cost_est[X264_BFRAME_MAX+2][X264_BFRAME_MAX+2];
  90     int     i_cost_est_aq[X264_BFRAME_MAX+2][X264_BFRAME_MAX+2];
  91     int     i_satd; // the i_cost_est of the selected frametype
  92     int     i_intra_mbs[X264_BFRAME_MAX+2];
  93     int     *i_row_satds[X264_BFRAME_MAX+2][X264_BFRAME_MAX+2];
  94     int     *i_row_satd;
  95     int     *i_row_bits;
  96     int     *i_row_qp;
  97     float   *f_qp_offset;
  98     float   *f_qp_offset_aq;
  99     int     b_intra_calculated;
 100     uint16_t *i_intra_cost;
 101     uint16_t *i_propagate_cost;
 102     uint16_t *i_inv_qscale_factor;
 103     int     b_scenecut; /* Set to zero if the frame cannot possibly be part of a real scenecut. */
 104     float   f_weighted_cost_delta[X264_BFRAME_MAX+2];
 105     uint32_t i_pixel_sum;
 106     uint64_t i_pixel_ssd;
 107
 108     /* vbv */
 109     uint8_t i_planned_type[X264_LOOKAHEAD_MAX+1];
 110     int i_planned_satd[X264_LOOKAHEAD_MAX+1];
 111
 112     /* threading */
 113     int     i_lines_completed; /* in pixels */
 114     int     i_lines_weighted; /* FIXME: this only supports weighting of one reference frame */
 115     int     i_reference_count; /* number of threads using this frame (not necessarily the number of pointers) */
 116     x264_pthread_mutex_t mutex;
 117     x264_pthread_cond_t  cv;
 118
 119 } x264_frame_t;
 120
 121 /* synchronized frame list */
 122 typedef struct
 123 {
 124    x264_frame_t **list;
 125    int i_max_size;
 126    int i_size;
 127    x264_pthread_mutex_t     mutex;
 128    x264_pthread_cond_t      cv_fill;  /* event signaling that the list became fuller */
 129    x264_pthread_cond_t      cv_empty; /* event signaling that the list became emptier */
 130 } x264_synch_frame_list_t;
 131
 132 typedef void (*x264_deblock_inter_t)( uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0 );
 133 typedef void (*x264_deblock_intra_t)( uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta );
 134 typedef struct
 135 {
 136     x264_deblock_inter_t deblock_v_luma;
 137     x264_deblock_inter_t deblock_h_luma;
 138     x264_deblock_inter_t deblock_v_chroma;
 139     x264_deblock_inter_t deblock_h_chroma;
 140     x264_deblock_intra_t deblock_v_luma_intra;
 141     x264_deblock_intra_t deblock_h_luma_intra;
 142     x264_deblock_intra_t deblock_v_chroma_intra;
 143     x264_deblock_intra_t deblock_h_chroma_intra;
 144 } x264_deblock_function_t;
 145
 146 x264_frame_t *x264_frame_new( x264_t *h, int b_fdec );
 147 void          x264_frame_delete( x264_frame_t *frame );
 148
 149 int           x264_frame_copy_picture( x264_t *h, x264_frame_t *dst, x264_picture_t *src );
 150
 151 void          x264_frame_expand_border( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end );
 152 void          x264_frame_expand_border_filtered( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end );
 153 void          x264_frame_expand_border_lowres( x264_frame_t *frame );
 154 void          x264_frame_expand_border_mod16( x264_t *h, x264_frame_t *frame );
 155
 156 void          x264_frame_deblock( x264_t *h );
 157 void          x264_frame_deblock_row( x264_t *h, int mb_y );
 158
 159 void          x264_frame_filter( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end );
 160 void          x264_frame_init_lowres( x264_t *h, x264_frame_t *frame );
 161
 162 void          x264_deblock_init( int cpu, x264_deblock_function_t *pf );
 163
 164 void          x264_frame_cond_broadcast( x264_frame_t *frame, int i_lines_completed );
 165 void          x264_frame_cond_wait( x264_frame_t *frame, int i_lines_completed );
 166
 167 void          x264_frame_push( x264_frame_t **list, x264_frame_t *frame );
 168 x264_frame_t *x264_frame_pop( x264_frame_t **list );
 169 void          x264_frame_unshift( x264_frame_t **list, x264_frame_t *frame );
 170 x264_frame_t *x264_frame_shift( x264_frame_t **list );
 171 void          x264_frame_push_unused( x264_t *h, x264_frame_t *frame );
 172 void          x264_frame_push_blank_unused( x264_t *h, x264_frame_t *frame );
 173 x264_frame_t *x264_frame_pop_blank_unused( x264_t *h );
 174 void x264_weight_scale_plane( x264_t *h, uint8_t *dst, int i_dst_stride, uint8_t *src, int i_src_stride,
 175                               int i_width, int i_height, x264_weight_t *w );
 176 x264_frame_t *x264_frame_pop_unused( x264_t *h, int b_fdec );
 177 void          x264_frame_sort( x264_frame_t **list, int b_dts );
 178 void          x264_frame_delete_list( x264_frame_t **list );
 179
 180 int           x264_synch_frame_list_init( x264_synch_frame_list_t *slist, int nelem );
 181 void          x264_synch_frame_list_delete( x264_synch_frame_list_t *slist );
 182 void          x264_synch_frame_list_push( x264_synch_frame_list_t *slist, x264_frame_t *frame );
 183
 184 #define x264_frame_sort_dts(list) x264_frame_sort(list, 1)
 185 #define x264_frame_sort_pts(list) x264_frame_sort(list, 0)
 186
 187 #endif