git.sesse.net Git - x264/blob - encoder/set.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * set: header writing
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003-2011 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  * This program is also available under a commercial proprietary license.
  24  * For more information, contact us at licensing@x264.com.
  25  *****************************************************************************/
  26
  27 #include "common/common.h"
  28 #include "set.h"
  29
  30 #define bs_write_ue bs_write_ue_big
  31
  32 // Indexed by pic_struct values
  33 static const uint8_t num_clock_ts[10] = { 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 2, 3 };
  34
  35 static void transpose( uint8_t *buf, int w )
  36 {
  37     for( int i = 0; i < w; i++ )
  38         for( int j = 0; j < i; j++ )
  39             XCHG( uint8_t, buf[w*i+j], buf[w*j+i] );
  40 }
  41
  42 static void scaling_list_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps, int idx )
  43 {
  44     const int len = idx<4 ? 16 : 64;
  45     const uint8_t *zigzag = idx<4 ? x264_zigzag_scan4[0] : x264_zigzag_scan8[0];
  46     const uint8_t *list = pps->scaling_list[idx];
  47     const uint8_t *def_list = (idx==CQM_4IC) ? pps->scaling_list[CQM_4IY]
  48                             : (idx==CQM_4PC) ? pps->scaling_list[CQM_4PY]
  49                             : x264_cqm_jvt[idx];
  50     if( !memcmp( list, def_list, len ) )
  51         bs_write1( s, 0 );   // scaling_list_present_flag
  52     else if( !memcmp( list, x264_cqm_jvt[idx], len ) )
  53     {
  54         bs_write1( s, 1 );   // scaling_list_present_flag
  55         bs_write_se( s, -8 ); // use jvt list
  56     }
  57     else
  58     {
  59         int run;
  60         bs_write1( s, 1 );   // scaling_list_present_flag
  61
  62         // try run-length compression of trailing values
  63         for( run = len; run > 1; run-- )
  64             if( list[zigzag[run-1]] != list[zigzag[run-2]] )
  65                 break;
  66         if( run < len && len - run < bs_size_se( (int8_t)-list[zigzag[run]] ) )
  67             run = len;
  68
  69         for( int j = 0; j < run; j++ )
  70             bs_write_se( s, (int8_t)(list[zigzag[j]] - (j>0 ? list[zigzag[j-1]] : 8)) ); // delta
  71
  72         if( run < len )
  73             bs_write_se( s, (int8_t)-list[zigzag[run]] );
  74     }
  75 }
  76
  77 void x264_sei_write( bs_t *s, uint8_t *payload, int payload_size, int payload_type )
  78 {
  79     int i;
  80
  81     bs_realign( s );
  82
  83     for( i = 0; i <= payload_type-255; i += 255 )
  84         bs_write( s, 8, 255 );
  85     bs_write( s, 8, payload_type-i );
  86
  87     for( i = 0; i <= payload_size-255; i += 255 )
  88         bs_write( s, 8, 255 );
  89     bs_write( s, 8, payload_size-i );
  90
  91     for( i = 0; i < payload_size; i++ )
  92         bs_write(s, 8, payload[i] );
  93
  94     bs_rbsp_trailing( s );
  95     bs_flush( s );
  96 }
  97
  98 void x264_sps_init( x264_sps_t *sps, int i_id, x264_param_t *param )
  99 {
 100     sps->i_id = i_id;
 101     sps->i_mb_width = ( param->i_width + 15 ) / 16;
 102     sps->i_mb_height= ( param->i_height + 15 ) / 16;
 103
 104     sps->b_qpprime_y_zero_transform_bypass = param->rc.i_rc_method == X264_RC_CQP && param->rc.i_qp_constant == 0;
 105     if( sps->b_qpprime_y_zero_transform_bypass )
 106         sps->i_profile_idc  = PROFILE_HIGH444_PREDICTIVE;
 107     else if( BIT_DEPTH > 8 )
 108         sps->i_profile_idc  = PROFILE_HIGH10;
 109     else if( param->analyse.b_transform_8x8 || param->i_cqm_preset != X264_CQM_FLAT )
 110         sps->i_profile_idc  = PROFILE_HIGH;
 111     else if( param->b_cabac || param->i_bframe > 0 || param->b_interlaced || param->b_fake_interlaced || param->analyse.i_weighted_pred > 0 )
 112         sps->i_profile_idc  = PROFILE_MAIN;
 113     else
 114         sps->i_profile_idc  = PROFILE_BASELINE;
 115
 116     sps->b_constraint_set0  = sps->i_profile_idc == PROFILE_BASELINE;
 117     /* x264 doesn't support the features that are in Baseline and not in Main,
 118      * namely arbitrary_slice_order and slice_groups. */
 119     sps->b_constraint_set1  = sps->i_profile_idc <= PROFILE_MAIN;
 120     /* Never set constraint_set2, it is not necessary and not used in real world. */
 121     sps->b_constraint_set2  = 0;
 122     sps->b_constraint_set3  = 0;
 123
 124     sps->i_level_idc = param->i_level_idc;
 125     if( param->i_level_idc == 9 && ( sps->i_profile_idc >= PROFILE_BASELINE && sps->i_profile_idc <= PROFILE_EXTENDED ) )
 126     {
 127         sps->b_constraint_set3 = 1; /* level 1b with Baseline, Main or Extended profile is signalled via constraint_set3 */
 128         sps->i_level_idc      = 11;
 129     }
 130     /* High 10 Intra profile */
 131     if( param->i_keyint_max == 1 && sps->i_profile_idc == PROFILE_HIGH10 )
 132         sps->b_constraint_set3 = 1;
 133
 134     sps->vui.i_num_reorder_frames = param->i_bframe_pyramid ? 2 : param->i_bframe ? 1 : 0;
 135     /* extra slot with pyramid so that we don't have to override the
 136      * order of forgetting old pictures */
 137     sps->vui.i_max_dec_frame_buffering =
 138     sps->i_num_ref_frames = X264_MIN(X264_REF_MAX, X264_MAX4(param->i_frame_reference, 1 + sps->vui.i_num_reorder_frames,
 139                             param->i_bframe_pyramid ? 4 : 1, param->i_dpb_size));
 140     sps->i_num_ref_frames -= param->i_bframe_pyramid == X264_B_PYRAMID_STRICT;
 141     if( param->i_keyint_max == 1 )
 142     {
 143         sps->i_num_ref_frames = 0;
 144         sps->vui.i_max_dec_frame_buffering = 0;
 145     }
 146
 147     /* number of refs + current frame */
 148     int max_frame_num = sps->vui.i_max_dec_frame_buffering * (!!param->i_bframe_pyramid+1) + 1;
 149     /* Intra refresh cannot write a recovery time greater than max frame num-1 */
 150     if( param->b_intra_refresh )
 151     {
 152         int time_to_recovery = X264_MIN( sps->i_mb_width - 1, param->i_keyint_max ) + param->i_bframe - 1;
 153         max_frame_num = X264_MAX( max_frame_num, time_to_recovery+1 );
 154     }
 155
 156     sps->i_log2_max_frame_num = 4;
 157     while( (1 << sps->i_log2_max_frame_num) <= max_frame_num )
 158         sps->i_log2_max_frame_num++;
 159
 160     sps->i_poc_type = param->i_bframe || param->b_interlaced ? 0 : 2;
 161     if( sps->i_poc_type == 0 )
 162     {
 163         int max_delta_poc = (param->i_bframe + 2) * (!!param->i_bframe_pyramid + 1) * 2;
 164         sps->i_log2_max_poc_lsb = 4;
 165         while( (1 << sps->i_log2_max_poc_lsb) <= max_delta_poc * 2 )
 166             sps->i_log2_max_poc_lsb++;
 167     }
 168
 169     sps->b_vui = 1;
 170
 171     sps->b_gaps_in_frame_num_value_allowed = 0;
 172     sps->b_frame_mbs_only = !(param->b_interlaced || param->b_fake_interlaced);
 173     if( !sps->b_frame_mbs_only )
 174         sps->i_mb_height = ( sps->i_mb_height + 1 ) & ~1;
 175     sps->b_mb_adaptive_frame_field = param->b_interlaced;
 176     sps->b_direct8x8_inference = 1;
 177
 178     sps->crop.i_left   = param->crop_rect.i_left;
 179     sps->crop.i_top    = param->crop_rect.i_top;
 180     sps->crop.i_right  = param->crop_rect.i_right + sps->i_mb_width*16 - param->i_width;
 181     sps->crop.i_bottom = (param->crop_rect.i_bottom + sps->i_mb_height*16 - param->i_height) >> !sps->b_frame_mbs_only;
 182     sps->b_crop = sps->crop.i_left  || sps->crop.i_top ||
 183                   sps->crop.i_right || sps->crop.i_bottom;
 184
 185     sps->vui.b_aspect_ratio_info_present = 0;
 186     if( param->vui.i_sar_width > 0 && param->vui.i_sar_height > 0 )
 187     {
 188         sps->vui.b_aspect_ratio_info_present = 1;
 189         sps->vui.i_sar_width = param->vui.i_sar_width;
 190         sps->vui.i_sar_height= param->vui.i_sar_height;
 191     }
 192
 193     sps->vui.b_overscan_info_present = param->vui.i_overscan > 0 && param->vui.i_overscan <= 2;
 194     if( sps->vui.b_overscan_info_present )
 195         sps->vui.b_overscan_info = ( param->vui.i_overscan == 2 ? 1 : 0 );
 196
 197     sps->vui.b_signal_type_present = 0;
 198     sps->vui.i_vidformat = ( param->vui.i_vidformat >= 0 && param->vui.i_vidformat <= 5 ? param->vui.i_vidformat : 5 );
 199     sps->vui.b_fullrange = ( param->vui.b_fullrange ? 1 : 0 );
 200     sps->vui.b_color_description_present = 0;
 201
 202     sps->vui.i_colorprim = ( param->vui.i_colorprim >= 0 && param->vui.i_colorprim <=  8 ? param->vui.i_colorprim : 2 );
 203     sps->vui.i_transfer  = ( param->vui.i_transfer  >= 0 && param->vui.i_transfer  <= 10 ? param->vui.i_transfer  : 2 );
 204     sps->vui.i_colmatrix = ( param->vui.i_colmatrix >= 0 && param->vui.i_colmatrix <=  8 ? param->vui.i_colmatrix : 2 );
 205     if( sps->vui.i_colorprim != 2 ||
 206         sps->vui.i_transfer  != 2 ||
 207         sps->vui.i_colmatrix != 2 )
 208     {
 209         sps->vui.b_color_description_present = 1;
 210     }
 211
 212     if( sps->vui.i_vidformat != 5 ||
 213         sps->vui.b_fullrange ||
 214         sps->vui.b_color_description_present )
 215     {
 216         sps->vui.b_signal_type_present = 1;
 217     }
 218
 219     /* FIXME: not sufficient for interlaced video */
 220     sps->vui.b_chroma_loc_info_present = param->vui.i_chroma_loc > 0 && param->vui.i_chroma_loc <= 5;
 221     if( sps->vui.b_chroma_loc_info_present )
 222     {
 223         sps->vui.i_chroma_loc_top = param->vui.i_chroma_loc;
 224         sps->vui.i_chroma_loc_bottom = param->vui.i_chroma_loc;
 225     }
 226
 227     sps->vui.b_timing_info_present = param->i_timebase_num > 0 && param->i_timebase_den > 0;
 228
 229     if( sps->vui.b_timing_info_present )
 230     {
 231         sps->vui.i_num_units_in_tick = param->i_timebase_num;
 232         sps->vui.i_time_scale = param->i_timebase_den * 2;
 233         sps->vui.b_fixed_frame_rate = !param->b_vfr_input;
 234     }
 235
 236     sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present = 0; // we don't support VCL HRD
 237     sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present = !!param->i_nal_hrd;
 238     sps->vui.b_pic_struct_present = param->b_pic_struct;
 239
 240     // NOTE: HRD related parts of the SPS are initialised in x264_ratecontrol_init_reconfigurable
 241
 242     sps->vui.b_bitstream_restriction = 1;
 243     if( sps->vui.b_bitstream_restriction )
 244     {
 245         sps->vui.b_motion_vectors_over_pic_boundaries = 1;
 246         sps->vui.i_max_bytes_per_pic_denom = 0;
 247         sps->vui.i_max_bits_per_mb_denom = 0;
 248         sps->vui.i_log2_max_mv_length_horizontal =
 249         sps->vui.i_log2_max_mv_length_vertical = (int)log2f( X264_MAX( 1, param->analyse.i_mv_range*4-1 ) ) + 1;
 250     }
 251 }
 252
 253 void x264_sps_write( bs_t *s, x264_sps_t *sps )
 254 {
 255     bs_realign( s );
 256     bs_write( s, 8, sps->i_profile_idc );
 257     bs_write1( s, sps->b_constraint_set0 );
 258     bs_write1( s, sps->b_constraint_set1 );
 259     bs_write1( s, sps->b_constraint_set2 );
 260     bs_write1( s, sps->b_constraint_set3 );
 261
 262     bs_write( s, 4, 0 );    /* reserved */
 263
 264     bs_write( s, 8, sps->i_level_idc );
 265
 266     bs_write_ue( s, sps->i_id );
 267
 268     if( sps->i_profile_idc >= PROFILE_HIGH )
 269     {
 270         bs_write_ue( s, 1 ); // chroma_format_idc = 4:2:0
 271         bs_write_ue( s, BIT_DEPTH-8 ); // bit_depth_luma_minus8
 272         bs_write_ue( s, BIT_DEPTH-8 ); // bit_depth_chroma_minus8
 273         bs_write1( s, sps->b_qpprime_y_zero_transform_bypass );
 274         bs_write1( s, 0 ); // seq_scaling_matrix_present_flag
 275     }
 276
 277     bs_write_ue( s, sps->i_log2_max_frame_num - 4 );
 278     bs_write_ue( s, sps->i_poc_type );
 279     if( sps->i_poc_type == 0 )
 280         bs_write_ue( s, sps->i_log2_max_poc_lsb - 4 );
 281     bs_write_ue( s, sps->i_num_ref_frames );
 282     bs_write1( s, sps->b_gaps_in_frame_num_value_allowed );
 283     bs_write_ue( s, sps->i_mb_width - 1 );
 284     bs_write_ue( s, (sps->i_mb_height >> !sps->b_frame_mbs_only) - 1);
 285     bs_write1( s, sps->b_frame_mbs_only );
 286     if( !sps->b_frame_mbs_only )
 287         bs_write1( s, sps->b_mb_adaptive_frame_field );
 288     bs_write1( s, sps->b_direct8x8_inference );
 289
 290     bs_write1( s, sps->b_crop );
 291     if( sps->b_crop )
 292     {
 293         bs_write_ue( s, sps->crop.i_left   / 2 );
 294         bs_write_ue( s, sps->crop.i_right  / 2 );
 295         bs_write_ue( s, sps->crop.i_top    / 2 );
 296         bs_write_ue( s, sps->crop.i_bottom / 2 );
 297     }
 298
 299     bs_write1( s, sps->b_vui );
 300     if( sps->b_vui )
 301     {
 302         bs_write1( s, sps->vui.b_aspect_ratio_info_present );
 303         if( sps->vui.b_aspect_ratio_info_present )
 304         {
 305             int i;
 306             static const struct { uint8_t w, h, sar; } sar[] =
 307             {
 308                 // aspect_ratio_idc = 0 -> unspecified
 309                 {  1,  1, 1 }, { 12, 11, 2 }, { 10, 11, 3 }, { 16, 11, 4 },
 310                 { 40, 33, 5 }, { 24, 11, 6 }, { 20, 11, 7 }, { 32, 11, 8 },
 311                 { 80, 33, 9 }, { 18, 11, 10}, { 15, 11, 11}, { 64, 33, 12},
 312                 {160, 99, 13}, {  4,  3, 14}, {  3,  2, 15}, {  2,  1, 16},
 313                 // aspect_ratio_idc = [17..254] -> reserved
 314                 { 0, 0, 255 }
 315             };
 316             for( i = 0; sar[i].sar != 255; i++ )
 317             {
 318                 if( sar[i].w == sps->vui.i_sar_width &&
 319                     sar[i].h == sps->vui.i_sar_height )
 320                     break;
 321             }
 322             bs_write( s, 8, sar[i].sar );
 323             if( sar[i].sar == 255 ) /* aspect_ratio_idc (extended) */
 324             {
 325                 bs_write( s, 16, sps->vui.i_sar_width );
 326                 bs_write( s, 16, sps->vui.i_sar_height );
 327             }
 328         }
 329
 330         bs_write1( s, sps->vui.b_overscan_info_present );
 331         if( sps->vui.b_overscan_info_present )
 332             bs_write1( s, sps->vui.b_overscan_info );
 333
 334         bs_write1( s, sps->vui.b_signal_type_present );
 335         if( sps->vui.b_signal_type_present )
 336         {
 337             bs_write( s, 3, sps->vui.i_vidformat );
 338             bs_write1( s, sps->vui.b_fullrange );
 339             bs_write1( s, sps->vui.b_color_description_present );
 340             if( sps->vui.b_color_description_present )
 341             {
 342                 bs_write( s, 8, sps->vui.i_colorprim );
 343                 bs_write( s, 8, sps->vui.i_transfer );
 344                 bs_write( s, 8, sps->vui.i_colmatrix );
 345             }
 346         }
 347
 348         bs_write1( s, sps->vui.b_chroma_loc_info_present );
 349         if( sps->vui.b_chroma_loc_info_present )
 350         {
 351             bs_write_ue( s, sps->vui.i_chroma_loc_top );
 352             bs_write_ue( s, sps->vui.i_chroma_loc_bottom );
 353         }
 354
 355         bs_write1( s, sps->vui.b_timing_info_present );
 356         if( sps->vui.b_timing_info_present )
 357         {
 358             bs_write32( s, sps->vui.i_num_units_in_tick );
 359             bs_write32( s, sps->vui.i_time_scale );
 360             bs_write1( s, sps->vui.b_fixed_frame_rate );
 361         }
 362
 363         bs_write1( s, sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present );
 364         if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present )
 365         {
 366             bs_write_ue( s, sps->vui.hrd.i_cpb_cnt - 1 );
 367             bs_write( s, 4, sps->vui.hrd.i_bit_rate_scale );
 368             bs_write( s, 4, sps->vui.hrd.i_cpb_size_scale );
 369
 370             bs_write_ue( s, sps->vui.hrd.i_bit_rate_value - 1 );
 371             bs_write_ue( s, sps->vui.hrd.i_cpb_size_value - 1 );
 372
 373             bs_write1( s, sps->vui.hrd.b_cbr_hrd );
 374
 375             bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_initial_cpb_removal_delay_length - 1 );
 376             bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_cpb_removal_delay_length - 1 );
 377             bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_dpb_output_delay_length - 1 );
 378             bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_time_offset_length );
 379         }
 380
 381         bs_write1( s, sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present );
 382
 383         if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present || sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present )
 384             bs_write1( s, 0 );   /* low_delay_hrd_flag */
 385
 386         bs_write1( s, sps->vui.b_pic_struct_present );
 387         bs_write1( s, sps->vui.b_bitstream_restriction );
 388         if( sps->vui.b_bitstream_restriction )
 389         {
 390             bs_write1( s, sps->vui.b_motion_vectors_over_pic_boundaries );
 391             bs_write_ue( s, sps->vui.i_max_bytes_per_pic_denom );
 392             bs_write_ue( s, sps->vui.i_max_bits_per_mb_denom );
 393             bs_write_ue( s, sps->vui.i_log2_max_mv_length_horizontal );
 394             bs_write_ue( s, sps->vui.i_log2_max_mv_length_vertical );
 395             bs_write_ue( s, sps->vui.i_num_reorder_frames );
 396             bs_write_ue( s, sps->vui.i_max_dec_frame_buffering );
 397         }
 398     }
 399
 400     bs_rbsp_trailing( s );
 401     bs_flush( s );
 402 }
 403
 404 void x264_pps_init( x264_pps_t *pps, int i_id, x264_param_t *param, x264_sps_t *sps )
 405 {
 406     pps->i_id = i_id;
 407     pps->i_sps_id = sps->i_id;
 408     pps->b_cabac = param->b_cabac;
 409
 410     pps->b_pic_order = param->b_interlaced;
 411     pps->i_num_slice_groups = 1;
 412
 413     pps->i_num_ref_idx_l0_default_active = param->i_frame_reference;
 414     pps->i_num_ref_idx_l1_default_active = 1;
 415
 416     pps->b_weighted_pred = param->analyse.i_weighted_pred > 0;
 417     pps->b_weighted_bipred = param->analyse.b_weighted_bipred ? 2 : 0;
 418
 419     pps->i_pic_init_qp = param->rc.i_rc_method == X264_RC_ABR ? 26 + QP_BD_OFFSET : SPEC_QP( param->rc.i_qp_constant );
 420     pps->i_pic_init_qs = 26 + QP_BD_OFFSET;
 421
 422     pps->i_chroma_qp_index_offset = param->analyse.i_chroma_qp_offset;
 423     pps->b_deblocking_filter_control = 1;
 424     pps->b_constrained_intra_pred = param->b_constrained_intra;
 425     pps->b_redundant_pic_cnt = 0;
 426
 427     pps->b_transform_8x8_mode = param->analyse.b_transform_8x8 ? 1 : 0;
 428
 429     pps->i_cqm_preset = param->i_cqm_preset;
 430     switch( pps->i_cqm_preset )
 431     {
 432     case X264_CQM_FLAT:
 433         for( int i = 0; i < 6; i++ )
 434             pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
 435         break;
 436     case X264_CQM_JVT:
 437         for( int i = 0; i < 6; i++ )
 438             pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
 439         break;
 440     case X264_CQM_CUSTOM:
 441         /* match the transposed DCT & zigzag */
 442         transpose( param->cqm_4iy, 4 );
 443         transpose( param->cqm_4ic, 4 );
 444         transpose( param->cqm_4py, 4 );
 445         transpose( param->cqm_4pc, 4 );
 446         transpose( param->cqm_8iy, 8 );
 447         transpose( param->cqm_8py, 8 );
 448         pps->scaling_list[CQM_4IY] = param->cqm_4iy;
 449         pps->scaling_list[CQM_4IC] = param->cqm_4ic;
 450         pps->scaling_list[CQM_4PY] = param->cqm_4py;
 451         pps->scaling_list[CQM_4PC] = param->cqm_4pc;
 452         pps->scaling_list[CQM_8IY+4] = param->cqm_8iy;
 453         pps->scaling_list[CQM_8PY+4] = param->cqm_8py;
 454         for( int i = 0; i < 6; i++ )
 455             for( int j = 0; j < (i < 4 ? 16 : 64); j++ )
 456                 if( pps->scaling_list[i][j] == 0 )
 457                     pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
 458         break;
 459     }
 460 }
 461
 462 void x264_pps_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps )
 463 {
 464     bs_realign( s );
 465     bs_write_ue( s, pps->i_id );
 466     bs_write_ue( s, pps->i_sps_id );
 467
 468     bs_write1( s, pps->b_cabac );
 469     bs_write1( s, pps->b_pic_order );
 470     bs_write_ue( s, pps->i_num_slice_groups - 1 );
 471
 472     bs_write_ue( s, pps->i_num_ref_idx_l0_default_active - 1 );
 473     bs_write_ue( s, pps->i_num_ref_idx_l1_default_active - 1 );
 474     bs_write1( s, pps->b_weighted_pred );
 475     bs_write( s, 2, pps->b_weighted_bipred );
 476
 477     bs_write_se( s, pps->i_pic_init_qp - 26 - QP_BD_OFFSET );
 478     bs_write_se( s, pps->i_pic_init_qs - 26 - QP_BD_OFFSET );
 479     bs_write_se( s, pps->i_chroma_qp_index_offset );
 480
 481     bs_write1( s, pps->b_deblocking_filter_control );
 482     bs_write1( s, pps->b_constrained_intra_pred );
 483     bs_write1( s, pps->b_redundant_pic_cnt );
 484
 485     if( pps->b_transform_8x8_mode || pps->i_cqm_preset != X264_CQM_FLAT )
 486     {
 487         bs_write1( s, pps->b_transform_8x8_mode );
 488         bs_write1( s, (pps->i_cqm_preset != X264_CQM_FLAT) );
 489         if( pps->i_cqm_preset != X264_CQM_FLAT )
 490         {
 491             scaling_list_write( s, pps, CQM_4IY );
 492             scaling_list_write( s, pps, CQM_4IC );
 493             bs_write1( s, 0 ); // Cr = Cb
 494             scaling_list_write( s, pps, CQM_4PY );
 495             scaling_list_write( s, pps, CQM_4PC );
 496             bs_write1( s, 0 ); // Cr = Cb
 497             if( pps->b_transform_8x8_mode )
 498             {
 499                 scaling_list_write( s, pps, CQM_8IY+4 );
 500                 scaling_list_write( s, pps, CQM_8PY+4 );
 501             }
 502         }
 503         bs_write_se( s, pps->i_chroma_qp_index_offset );
 504     }
 505
 506     bs_rbsp_trailing( s );
 507     bs_flush( s );
 508 }
 509
 510 void x264_sei_recovery_point_write( x264_t *h, bs_t *s, int recovery_frame_cnt )
 511 {
 512     bs_t q;
 513     uint8_t tmp_buf[100];
 514     bs_init( &q, tmp_buf, 100 );
 515
 516     bs_realign( &q );
 517
 518     bs_write_ue( &q, recovery_frame_cnt ); // recovery_frame_cnt
 519     bs_write1( &q, 1 );   //exact_match_flag 1
 520     bs_write1( &q, 0 );   //broken_link_flag 0
 521     bs_write( &q, 2, 0 ); //changing_slice_group 0
 522
 523     bs_align_10( &q );
 524     bs_flush( &q );
 525
 526     x264_sei_write( s, tmp_buf, bs_pos( &q ) / 8, SEI_RECOVERY_POINT );
 527 }
 528
 529 int x264_sei_version_write( x264_t *h, bs_t *s )
 530 {
 531     // random ID number generated according to ISO-11578
 532     static const uint8_t uuid[16] =
 533     {
 534         0xdc, 0x45, 0xe9, 0xbd, 0xe6, 0xd9, 0x48, 0xb7,
 535         0x96, 0x2c, 0xd8, 0x20, 0xd9, 0x23, 0xee, 0xef
 536     };
 537     char *opts = x264_param2string( &h->param, 0 );
 538     char *payload;
 539     int length;
 540
 541     if( !opts )
 542         return -1;
 543     CHECKED_MALLOC( payload, 200 + strlen( opts ) );
 544
 545     memcpy( payload, uuid, 16 );
 546     sprintf( payload+16, "x264 - core %d%s - H.264/MPEG-4 AVC codec - "
 547              "Copy%s 2003-2011 - http://www.videolan.org/x264.html - options: %s",
 548              X264_BUILD, X264_VERSION, HAVE_GPL?"left":"right", opts );
 549     length = strlen(payload)+1;
 550
 551     x264_sei_write( s, (uint8_t *)payload, length, SEI_USER_DATA_UNREGISTERED );
 552
 553     x264_free( opts );
 554     x264_free( payload );
 555     return 0;
 556 fail:
 557     x264_free( opts );
 558     return -1;
 559 }
 560
 561 void x264_sei_buffering_period_write( x264_t *h, bs_t *s )
 562 {
 563     x264_sps_t *sps = h->sps;
 564     bs_t q;
 565     uint8_t tmp_buf[100];
 566     bs_init( &q, tmp_buf, 100 );
 567
 568     bs_realign( &q );
 569     bs_write_ue( &q, sps->i_id );
 570
 571     if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present )
 572     {
 573         bs_write( &q, sps->vui.hrd.i_initial_cpb_removal_delay_length, h->initial_cpb_removal_delay );
 574         bs_write( &q, sps->vui.hrd.i_initial_cpb_removal_delay_length, h->initial_cpb_removal_delay_offset );
 575     }
 576
 577     bs_align_10( &q );
 578     bs_flush( &q );
 579
 580     x264_sei_write( s, tmp_buf, bs_pos( &q ) / 8, SEI_BUFFERING_PERIOD );
 581 }
 582
 583 void x264_sei_pic_timing_write( x264_t *h, bs_t *s )
 584 {
 585     x264_sps_t *sps = h->sps;
 586     bs_t q;
 587     uint8_t tmp_buf[100];
 588     bs_init( &q, tmp_buf, 100 );
 589
 590     bs_realign( &q );
 591
 592     if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present || sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present )
 593     {
 594         bs_write( &q, sps->vui.hrd.i_cpb_removal_delay_length, h->fenc->i_cpb_delay - h->i_cpb_delay_pir_offset );
 595         bs_write( &q, sps->vui.hrd.i_dpb_output_delay_length, h->fenc->i_dpb_output_delay );
 596     }
 597
 598     if( sps->vui.b_pic_struct_present )
 599     {
 600         bs_write( &q, 4, h->fenc->i_pic_struct-1 ); // We use index 0 for "Auto"
 601
 602         // These clock timestamps are not standardised so we don't set them
 603         // They could be time of origin, capture or alternative ideal display
 604         for( int i = 0; i < num_clock_ts[h->fenc->i_pic_struct]; i++ )
 605             bs_write1( &q, 0 ); // clock_timestamp_flag
 606     }
 607
 608     bs_align_10( &q );
 609     bs_flush( &q );
 610
 611     x264_sei_write( s, tmp_buf, bs_pos( &q ) / 8, SEI_PIC_TIMING );
 612 }
 613
 614 void x264_sei_frame_packing_write( x264_t *h, bs_t *s )
 615 {
 616     bs_t q;
 617     uint8_t tmp_buf[100];
 618     bs_init( &q, tmp_buf, 100 );
 619
 620     bs_realign( &q );
 621
 622     bs_write_ue( &q, 0 );                         // frame_packing_arrangement_id
 623     bs_write1( &q, 0 );                           // frame_packing_arrangement_cancel_flag
 624     bs_write ( &q, 7, h->param.i_frame_packing ); // frame_packing_arrangement_type
 625     bs_write1( &q, 0 );                           // quincunx_sampling_flag
 626
 627     // 0: views are unrelated, 1: left view is on the left, 2: left view is on the right
 628     bs_write ( &q, 6, 1 );                        // content_interpretation_type
 629
 630     bs_write1( &q, 0 );                           // spatial_flipping_flag
 631     bs_write1( &q, 0 );                           // frame0_flipped_flag
 632     bs_write1( &q, 0 );                           // field_views_flag
 633     bs_write1( &q, h->param.i_frame_packing == 5 && !(h->fenc->i_frame&1) ); // current_frame_is_frame0_flag
 634     bs_write1( &q, 0 );                           // frame0_self_contained_flag
 635     bs_write1( &q, 0 );                           // frame1_self_contained_flag
 636     if ( /* quincunx_sampling_flag == 0 && */ h->param.i_frame_packing != 5 )
 637     {
 638         bs_write( &q, 4, 0 );                     // frame0_grid_position_x
 639         bs_write( &q, 4, 0 );                     // frame0_grid_position_y
 640         bs_write( &q, 4, 0 );                     // frame1_grid_position_x
 641         bs_write( &q, 4, 0 );                     // frame1_grid_position_y
 642     }
 643     bs_write( &q, 8, 0 );                         // frame_packing_arrangement_reserved_byte
 644     bs_write_ue( &q, 1 );                         // frame_packing_arrangement_repetition_period
 645     bs_write1( &q, 0 );                           // frame_packing_arrangement_extension_flag
 646
 647     bs_align_10( &q );
 648     bs_flush( &q );
 649
 650     x264_sei_write( s, tmp_buf, bs_pos( &q ) / 8, SEI_FRAME_PACKING );
 651 }
 652
 653 void x264_filler_write( x264_t *h, bs_t *s, int filler )
 654 {
 655     bs_realign( s );
 656
 657     for( int i = 0; i < filler; i++ )
 658         bs_write( s, 8, 0xff );
 659
 660     bs_rbsp_trailing( s );
 661     bs_flush( s );
 662 }
 663
 664 void x264_sei_dec_ref_pic_marking_write( x264_t *h, bs_t *s )
 665 {
 666     x264_slice_header_t *sh = &h->sh_backup;
 667     bs_t q;
 668     uint8_t tmp_buf[100];
 669     bs_init( &q, tmp_buf, 100 );
 670
 671     bs_realign( &q );
 672
 673     /* We currently only use this for repeating B-refs, as required by Blu-ray. */
 674     bs_write1( &q, 0 );                 //original_idr_flag
 675     bs_write_ue( &q, sh->i_frame_num ); //original_frame_num
 676     if( !h->sps->b_frame_mbs_only )
 677         bs_write1( &q, 0 );             //original_field_pic_flag
 678
 679     bs_write1( &q, sh->i_mmco_command_count > 0 );
 680     if( sh->i_mmco_command_count > 0 )
 681     {
 682         for( int i = 0; i < sh->i_mmco_command_count; i++ )
 683         {
 684             bs_write_ue( &q, 1 );
 685             bs_write_ue( &q, sh->mmco[i].i_difference_of_pic_nums - 1 );
 686         }
 687         bs_write_ue( &q, 0 );
 688     }
 689
 690     bs_align_10( &q );
 691     bs_flush( &q );
 692
 693     x264_sei_write( s, tmp_buf, bs_pos( &q ) / 8, SEI_DEC_REF_PIC_MARKING );
 694 }
 695
 696 const x264_level_t x264_levels[] =
 697 {
 698     { 10,   1485,    99,   152064,     64,    175,  64, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
 699     {  9,   1485,    99,   152064,    128,    350,  64, 64,  0, 2, 0, 0, 1 }, /* "1b" */
 700     { 11,   3000,   396,   345600,    192,    500, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
 701     { 12,   6000,   396,   912384,    384,   1000, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
 702     { 13,  11880,   396,   912384,    768,   2000, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
 703     { 20,  11880,   396,   912384,   2000,   2000, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
 704     { 21,  19800,   792,  1824768,   4000,   4000, 256, 64,  0, 2, 0, 0, 0 },
 705     { 22,  20250,  1620,  3110400,   4000,   4000, 256, 64,  0, 2, 0, 0, 0 },
 706     { 30,  40500,  1620,  3110400,  10000,  10000, 256, 32, 22, 2, 0, 1, 0 },
 707     { 31, 108000,  3600,  6912000,  14000,  14000, 512, 16, 60, 4, 1, 1, 0 },
 708     { 32, 216000,  5120,  7864320,  20000,  20000, 512, 16, 60, 4, 1, 1, 0 },
 709     { 40, 245760,  8192, 12582912,  20000,  25000, 512, 16, 60, 4, 1, 1, 0 },
 710     { 41, 245760,  8192, 12582912,  50000,  62500, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 0 },
 711     { 42, 522240,  8704, 13369344,  50000,  62500, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 1 },
 712     { 50, 589824, 22080, 42393600, 135000, 135000, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 1 },
 713     { 51, 983040, 36864, 70778880, 240000, 240000, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 1 },
 714     { 0 }
 715 };
 716
 717 #define ERROR(...)\
 718 {\
 719     if( verbose )\
 720         x264_log( h, X264_LOG_WARNING, __VA_ARGS__ );\
 721     ret = 1;\
 722 }
 723
 724 int x264_validate_levels( x264_t *h, int verbose )
 725 {
 726     int ret = 0;
 727     int mbs = h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_height;
 728     int dpb = mbs * 384 * h->sps->vui.i_max_dec_frame_buffering;
 729     int cbp_factor = h->sps->i_profile_idc==PROFILE_HIGH10 ? 12 :
 730                      h->sps->i_profile_idc==PROFILE_HIGH ? 5 : 4;
 731
 732     const x264_level_t *l = x264_levels;
 733     while( l->level_idc != 0 && l->level_idc != h->param.i_level_idc )
 734         l++;
 735
 736     if( l->frame_size < mbs
 737         || l->frame_size*8 < h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_width
 738         || l->frame_size*8 < h->sps->i_mb_height * h->sps->i_mb_height )
 739         ERROR( "frame MB size (%dx%d) > level limit (%d)\n",
 740                h->sps->i_mb_width, h->sps->i_mb_height, l->frame_size );
 741     if( dpb > l->dpb )
 742         ERROR( "DPB size (%d frames, %d bytes) > level limit (%d frames, %d bytes)\n",
 743                 h->sps->vui.i_max_dec_frame_buffering, dpb, (int)(l->dpb / (384*mbs)), l->dpb );
 744
 745 #define CHECK( name, limit, val ) \
 746     if( (val) > (limit) ) \
 747         ERROR( name " (%d) > level limit (%d)\n", (int)(val), (limit) );
 748
 749     CHECK( "VBV bitrate", (l->bitrate * cbp_factor) / 4, h->param.rc.i_vbv_max_bitrate );
 750     CHECK( "VBV buffer", (l->cpb * cbp_factor) / 4, h->param.rc.i_vbv_buffer_size );
 751     CHECK( "MV range", l->mv_range, h->param.analyse.i_mv_range );
 752     CHECK( "interlaced", !l->frame_only, h->param.b_interlaced );
 753     CHECK( "fake interlaced", !l->frame_only, h->param.b_fake_interlaced );
 754
 755     if( h->param.i_fps_den > 0 )
 756         CHECK( "MB rate", l->mbps, (int64_t)mbs * h->param.i_fps_num / h->param.i_fps_den );
 757
 758     /* TODO check the rest of the limits */
 759     return ret;
 760 }