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
  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     /* motion data */
  69     int8_t  *mb_type;
  70     int16_t (*mv[2])[2];
  71     int16_t (*lowres_mvs[2][X264_BFRAME_MAX+1])[2];
  72     uint16_t (*lowres_costs[X264_BFRAME_MAX+2][X264_BFRAME_MAX+2]);
  73     /* Actually a width-2 bitfield with 4 values per uint8_t. */
  74     uint8_t  (*lowres_inter_types[X264_BFRAME_MAX+2][X264_BFRAME_MAX+2]);
  75     int     *lowres_mv_costs[2][X264_BFRAME_MAX+1];
  76     int8_t  *ref[2];
  77     int     i_ref[2];
  78     int     ref_poc[2][16];
  79     int     inv_ref_poc[16]; // inverse values (list0 only) to avoid divisions in MB encoding
  80
  81     /* for adaptive B-frame decision.
  82      * contains the SATD cost of the lowres frame encoded in various modes
  83      * FIXME: how big an array do we need? */
  84     int     i_cost_est[X264_BFRAME_MAX+2][X264_BFRAME_MAX+2];
  85     int     i_cost_est_aq[X264_BFRAME_MAX+2][X264_BFRAME_MAX+2];
  86     int     i_satd; // the i_cost_est of the selected frametype
  87     int     i_intra_mbs[X264_BFRAME_MAX+2];
  88     int     *i_row_satds[X264_BFRAME_MAX+2][X264_BFRAME_MAX+2];
  89     int     *i_row_satd;
  90     int     *i_row_bits;
  91     int     *i_row_qp;
  92     float   *f_qp_offset;
  93     float   *f_qp_offset_aq;
  94     int     b_intra_calculated;
  95     uint16_t *i_intra_cost;
  96     uint16_t *i_propagate_cost;
  97     uint16_t *i_inv_qscale_factor;
  98     int     b_scenecut; /* Set to zero if the frame cannot possibly be part of a real scenecut. */
  99
 100     /* vbv */
 101     uint8_t i_planned_type[X264_LOOKAHEAD_MAX+1];
 102     int i_planned_satd[X264_LOOKAHEAD_MAX+1];
 103
 104     /* threading */
 105     int     i_lines_completed; /* in pixels */
 106     int     i_reference_count; /* number of threads using this frame (not necessarily the number of pointers) */
 107     x264_pthread_mutex_t mutex;
 108     x264_pthread_cond_t  cv;
 109
 110 } x264_frame_t;
 111
 112 /* synchronized frame list */
 113 typedef struct
 114 {
 115    x264_frame_t **list;
 116    int i_max_size;
 117    int i_size;
 118    x264_pthread_mutex_t     mutex;
 119    x264_pthread_cond_t      cv_fill;  /* event signaling that the list became fuller */
 120    x264_pthread_cond_t      cv_empty; /* event signaling that the list became emptier */
 121 } x264_synch_frame_list_t;
 122
 123 typedef void (*x264_deblock_inter_t)( uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta, int8_t *tc0 );
 124 typedef void (*x264_deblock_intra_t)( uint8_t *pix, int stride, int alpha, int beta );
 125 typedef struct
 126 {
 127     x264_deblock_inter_t deblock_v_luma;
 128     x264_deblock_inter_t deblock_h_luma;
 129     x264_deblock_inter_t deblock_v_chroma;
 130     x264_deblock_inter_t deblock_h_chroma;
 131     x264_deblock_intra_t deblock_v_luma_intra;
 132     x264_deblock_intra_t deblock_h_luma_intra;
 133     x264_deblock_intra_t deblock_v_chroma_intra;
 134     x264_deblock_intra_t deblock_h_chroma_intra;
 135 } x264_deblock_function_t;
 136
 137 x264_frame_t *x264_frame_new( x264_t *h, int b_fdec );
 138 void          x264_frame_delete( x264_frame_t *frame );
 139
 140 int           x264_frame_copy_picture( x264_t *h, x264_frame_t *dst, x264_picture_t *src );
 141
 142 void          x264_frame_expand_border( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end );
 143 void          x264_frame_expand_border_filtered( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end );
 144 void          x264_frame_expand_border_lowres( x264_frame_t *frame );
 145 void          x264_frame_expand_border_mod16( x264_t *h, x264_frame_t *frame );
 146
 147 void          x264_frame_deblock( x264_t *h );
 148 void          x264_frame_deblock_row( x264_t *h, int mb_y );
 149
 150 void          x264_frame_filter( x264_t *h, x264_frame_t *frame, int mb_y, int b_end );
 151 void          x264_frame_init_lowres( x264_t *h, x264_frame_t *frame );
 152
 153 void          x264_deblock_init( int cpu, x264_deblock_function_t *pf );
 154
 155 void          x264_frame_cond_broadcast( x264_frame_t *frame, int i_lines_completed );
 156 void          x264_frame_cond_wait( x264_frame_t *frame, int i_lines_completed );
 157
 158 void          x264_frame_push( x264_frame_t **list, x264_frame_t *frame );
 159 x264_frame_t *x264_frame_pop( x264_frame_t **list );
 160 void          x264_frame_unshift( x264_frame_t **list, x264_frame_t *frame );
 161 x264_frame_t *x264_frame_shift( x264_frame_t **list );
 162 void          x264_frame_push_unused( x264_t *h, x264_frame_t *frame );
 163 x264_frame_t *x264_frame_pop_unused( x264_t *h, int b_fdec );
 164 void          x264_frame_sort( x264_frame_t **list, int b_dts );
 165 void          x264_frame_delete_list( x264_frame_t **list );
 166
 167 int           x264_synch_frame_list_init( x264_synch_frame_list_t *slist, int nelem );
 168 void          x264_synch_frame_list_delete( x264_synch_frame_list_t *slist );
 169 void          x264_synch_frame_list_push( x264_synch_frame_list_t *slist, x264_frame_t *frame );
 170
 171 #define x264_frame_sort_dts(list) x264_frame_sort(list, 1)
 172 #define x264_frame_sort_pts(list) x264_frame_sort(list, 0)
 173
 174 #endif