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

   1 /*****************************************************************************
   2  * set: h264 encoder (SPS and PPS init and write)
   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 #include <math.h>
  25
  26 #include "common/common.h"
  27 #include "set.h"
  28
  29 #define bs_write_ue bs_write_ue_big
  30
  31 // Indexed by pic_struct values
  32 static const uint8_t num_clock_ts[10] = { 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 2, 3 };
  33
  34 static void transpose( uint8_t *buf, int w )
  35 {
  36     for( int i = 0; i < w; i++ )
  37         for( int j = 0; j < i; j++ )
  38             XCHG( uint8_t, buf[w*i+j], buf[w*j+i] );
  39 }
  40
  41 static void scaling_list_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps, int idx )
  42 {
  43     const int len = idx<4 ? 16 : 64;
  44     const uint8_t *zigzag = idx<4 ? x264_zigzag_scan4[0] : x264_zigzag_scan8[0];
  45     const uint8_t *list = pps->scaling_list[idx];
  46     const uint8_t *def_list = (idx==CQM_4IC) ? pps->scaling_list[CQM_4IY]
  47                             : (idx==CQM_4PC) ? pps->scaling_list[CQM_4PY]
  48                             : x264_cqm_jvt[idx];
  49     if( !memcmp( list, def_list, len ) )
  50         bs_write( s, 1, 0 ); // scaling_list_present_flag
  51     else if( !memcmp( list, x264_cqm_jvt[idx], len ) )
  52     {
  53         bs_write( s, 1, 1 ); // scaling_list_present_flag
  54         bs_write_se( s, -8 ); // use jvt list
  55     }
  56     else
  57     {
  58         int run;
  59         bs_write( s, 1, 1 ); // scaling_list_present_flag
  60
  61         // try run-length compression of trailing values
  62         for( run = len; run > 1; run-- )
  63             if( list[zigzag[run-1]] != list[zigzag[run-2]] )
  64                 break;
  65         if( run < len && len - run < bs_size_se( (int8_t)-list[zigzag[run]] ) )
  66             run = len;
  67
  68         for( int j = 0; j < run; j++ )
  69             bs_write_se( s, (int8_t)(list[zigzag[j]] - (j>0 ? list[zigzag[j-1]] : 8)) ); // delta
  70
  71         if( run < len )
  72             bs_write_se( s, (int8_t)-list[zigzag[run]] );
  73     }
  74 }
  75
  76 static uint8_t *x264_sei_write_header( bs_t *s, int payload_type )
  77 {
  78     bs_write( s, 8, payload_type );
  79
  80     bs_flush( s );
  81     uint8_t *p_start = s->p;
  82     bs_realign( s );
  83
  84     bs_write( s, 8, 0 );
  85     return p_start;
  86 }
  87
  88 static void x264_sei_write( bs_t *s, uint8_t *p_start )
  89 {
  90     bs_align_10( s );
  91     bs_flush( s );
  92
  93     p_start[0] = s->p - p_start - 1; // -1 for the length byte
  94     bs_realign( s );
  95
  96     bs_rbsp_trailing( s );
  97 }
  98
  99 void x264_sps_init( x264_sps_t *sps, int i_id, x264_param_t *param )
 100 {
 101     sps->i_id = i_id;
 102     int max_frame_num;
 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
 123     if( param->i_level_idc == 9 && ( sps->i_profile_idc >= PROFILE_BASELINE && sps->i_profile_idc <= PROFILE_EXTENDED ) )
 124     {
 125         sps->b_constraint_set3 = 1; /* level 1b with Baseline, Main or Extended profile is signalled via constraint_set3 */
 126         sps->i_level_idc      = 11;
 127     }
 128     else
 129     {
 130         sps->b_constraint_set3 = 0;
 131         sps->i_level_idc = param->i_level_idc;
 132     }
 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
 142     /* number of refs + current frame */
 143     max_frame_num = sps->vui.i_max_dec_frame_buffering * (!!param->i_bframe_pyramid+1) + 1;
 144     sps->i_log2_max_frame_num = 4;
 145     while( (1 << sps->i_log2_max_frame_num) <= max_frame_num )
 146         sps->i_log2_max_frame_num++;
 147
 148     sps->i_poc_type = param->i_bframe ? 0 : 2;
 149     if( sps->i_poc_type == 0 )
 150     {
 151         int max_delta_poc = (param->i_bframe + 2) * (!!param->i_bframe_pyramid + 1) * 2;
 152         sps->i_log2_max_poc_lsb = 4;
 153         while( (1 << sps->i_log2_max_poc_lsb) <= max_delta_poc * 2 )
 154             sps->i_log2_max_poc_lsb++;
 155     }
 156     else if( sps->i_poc_type == 1 )
 157     {
 158         int i;
 159
 160         /* FIXME */
 161         sps->b_delta_pic_order_always_zero = 1;
 162         sps->i_offset_for_non_ref_pic = 0;
 163         sps->i_offset_for_top_to_bottom_field = 0;
 164         sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle = 0;
 165
 166         for( i = 0; i < sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle; i++ )
 167         {
 168             sps->i_offset_for_ref_frame[i] = 0;
 169         }
 170     }
 171
 172     sps->b_vui = 1;
 173
 174     sps->b_gaps_in_frame_num_value_allowed = 0;
 175     sps->i_mb_width = ( param->i_width + 15 ) / 16;
 176     sps->i_mb_height= ( param->i_height + 15 ) / 16;
 177     sps->b_frame_mbs_only = !(param->b_interlaced || param->b_fake_interlaced);
 178     if( !sps->b_frame_mbs_only )
 179         sps->i_mb_height = ( sps->i_mb_height + 1 ) & ~1;
 180     sps->b_mb_adaptive_frame_field = param->b_interlaced;
 181     sps->b_direct8x8_inference = 1;
 182
 183     sps->crop.i_left   = 0;
 184     sps->crop.i_top    = 0;
 185     sps->crop.i_right  = sps->i_mb_width*16 - param->i_width;
 186     sps->crop.i_bottom = (sps->i_mb_height*16 - param->i_height) >> !sps->b_frame_mbs_only;
 187     sps->b_crop = sps->crop.i_left  || sps->crop.i_top ||
 188                   sps->crop.i_right || sps->crop.i_bottom;
 189
 190     sps->vui.b_aspect_ratio_info_present = 0;
 191     if( param->vui.i_sar_width > 0 && param->vui.i_sar_height > 0 )
 192     {
 193         sps->vui.b_aspect_ratio_info_present = 1;
 194         sps->vui.i_sar_width = param->vui.i_sar_width;
 195         sps->vui.i_sar_height= param->vui.i_sar_height;
 196     }
 197
 198     sps->vui.b_overscan_info_present = ( param->vui.i_overscan ? 1 : 0 );
 199     if( sps->vui.b_overscan_info_present )
 200         sps->vui.b_overscan_info = ( param->vui.i_overscan == 2 ? 1 : 0 );
 201
 202     sps->vui.b_signal_type_present = 0;
 203     sps->vui.i_vidformat = ( param->vui.i_vidformat <= 5 ? param->vui.i_vidformat : 5 );
 204     sps->vui.b_fullrange = ( param->vui.b_fullrange ? 1 : 0 );
 205     sps->vui.b_color_description_present = 0;
 206
 207     sps->vui.i_colorprim = ( param->vui.i_colorprim <=  9 ? param->vui.i_colorprim : 2 );
 208     sps->vui.i_transfer  = ( param->vui.i_transfer  <= 11 ? param->vui.i_transfer  : 2 );
 209     sps->vui.i_colmatrix = ( param->vui.i_colmatrix <=  9 ? param->vui.i_colmatrix : 2 );
 210     if( sps->vui.i_colorprim != 2 ||
 211         sps->vui.i_transfer  != 2 ||
 212         sps->vui.i_colmatrix != 2 )
 213     {
 214         sps->vui.b_color_description_present = 1;
 215     }
 216
 217     if( sps->vui.i_vidformat != 5 ||
 218         sps->vui.b_fullrange ||
 219         sps->vui.b_color_description_present )
 220     {
 221         sps->vui.b_signal_type_present = 1;
 222     }
 223
 224     /* FIXME: not sufficient for interlaced video */
 225     sps->vui.b_chroma_loc_info_present = ( param->vui.i_chroma_loc ? 1 : 0 );
 226     if( sps->vui.b_chroma_loc_info_present )
 227     {
 228         sps->vui.i_chroma_loc_top = param->vui.i_chroma_loc;
 229         sps->vui.i_chroma_loc_bottom = param->vui.i_chroma_loc;
 230     }
 231
 232     sps->vui.b_timing_info_present = param->i_timebase_num > 0 && param->i_timebase_den > 0;
 233
 234     if( sps->vui.b_timing_info_present )
 235     {
 236         sps->vui.i_num_units_in_tick = param->i_timebase_num;
 237         sps->vui.i_time_scale = param->i_timebase_den * 2;
 238         sps->vui.b_fixed_frame_rate = !param->b_vfr_input;
 239     }
 240
 241     sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present = 0; // we don't support VCL HRD
 242     sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present = !!param->i_nal_hrd;
 243     sps->vui.b_pic_struct_present = param->b_pic_struct;
 244
 245     // NOTE: HRD related parts of the SPS are initialised in x264_ratecontrol_init_reconfigurable
 246
 247     sps->vui.b_bitstream_restriction = 1;
 248     if( sps->vui.b_bitstream_restriction )
 249     {
 250         sps->vui.b_motion_vectors_over_pic_boundaries = 1;
 251         sps->vui.i_max_bytes_per_pic_denom = 0;
 252         sps->vui.i_max_bits_per_mb_denom = 0;
 253         sps->vui.i_log2_max_mv_length_horizontal =
 254         sps->vui.i_log2_max_mv_length_vertical = (int)log2f( X264_MAX( 1, param->analyse.i_mv_range*4-1 ) ) + 1;
 255     }
 256 }
 257
 258 void x264_sps_write( bs_t *s, x264_sps_t *sps )
 259 {
 260     bs_realign( s );
 261     bs_write( s, 8, sps->i_profile_idc );
 262     bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set0 );
 263     bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set1 );
 264     bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set2 );
 265     bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set3 );
 266
 267     bs_write( s, 4, 0 );    /* reserved */
 268
 269     bs_write( s, 8, sps->i_level_idc );
 270
 271     bs_write_ue( s, sps->i_id );
 272
 273     if( sps->i_profile_idc >= PROFILE_HIGH )
 274     {
 275         bs_write_ue( s, 1 ); // chroma_format_idc = 4:2:0
 276         bs_write_ue( s, BIT_DEPTH-8 ); // bit_depth_luma_minus8
 277         bs_write_ue( s, BIT_DEPTH-8 ); // bit_depth_chroma_minus8
 278         bs_write( s, 1, sps->b_qpprime_y_zero_transform_bypass );
 279         bs_write( s, 1, 0 ); // seq_scaling_matrix_present_flag
 280     }
 281
 282     bs_write_ue( s, sps->i_log2_max_frame_num - 4 );
 283     bs_write_ue( s, sps->i_poc_type );
 284     if( sps->i_poc_type == 0 )
 285     {
 286         bs_write_ue( s, sps->i_log2_max_poc_lsb - 4 );
 287     }
 288     else if( sps->i_poc_type == 1 )
 289     {
 290         int i;
 291
 292         bs_write( s, 1, sps->b_delta_pic_order_always_zero );
 293         bs_write_se( s, sps->i_offset_for_non_ref_pic );
 294         bs_write_se( s, sps->i_offset_for_top_to_bottom_field );
 295         bs_write_ue( s, sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle );
 296
 297         for( i = 0; i < sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle; i++ )
 298         {
 299             bs_write_se( s, sps->i_offset_for_ref_frame[i] );
 300         }
 301     }
 302     bs_write_ue( s, sps->i_num_ref_frames );
 303     bs_write( s, 1, sps->b_gaps_in_frame_num_value_allowed );
 304     bs_write_ue( s, sps->i_mb_width - 1 );
 305     if (sps->b_frame_mbs_only)
 306     {
 307         bs_write_ue( s, sps->i_mb_height - 1);
 308     }
 309     else // interlaced
 310     {
 311         bs_write_ue( s, sps->i_mb_height/2 - 1);
 312     }
 313     bs_write( s, 1, sps->b_frame_mbs_only );
 314     if( !sps->b_frame_mbs_only )
 315     {
 316         bs_write( s, 1, sps->b_mb_adaptive_frame_field );
 317     }
 318     bs_write( s, 1, sps->b_direct8x8_inference );
 319
 320     bs_write( s, 1, sps->b_crop );
 321     if( sps->b_crop )
 322     {
 323         bs_write_ue( s, sps->crop.i_left   / 2 );
 324         bs_write_ue( s, sps->crop.i_right  / 2 );
 325         bs_write_ue( s, sps->crop.i_top    / 2 );
 326         bs_write_ue( s, sps->crop.i_bottom / 2 );
 327     }
 328
 329     bs_write( s, 1, sps->b_vui );
 330     if( sps->b_vui )
 331     {
 332         bs_write1( s, sps->vui.b_aspect_ratio_info_present );
 333         if( sps->vui.b_aspect_ratio_info_present )
 334         {
 335             int i;
 336             static const struct { uint8_t w, h, sar; } sar[] =
 337             {
 338                 { 1,   1, 1 }, { 12, 11, 2 }, { 10, 11, 3 }, { 16, 11, 4 },
 339                 { 40, 33, 5 }, { 24, 11, 6 }, { 20, 11, 7 }, { 32, 11, 8 },
 340                 { 80, 33, 9 }, { 18, 11, 10}, { 15, 11, 11}, { 64, 33, 12},
 341                 { 160,99, 13}, { 0, 0, 255 }
 342             };
 343             for( i = 0; sar[i].sar != 255; i++ )
 344             {
 345                 if( sar[i].w == sps->vui.i_sar_width &&
 346                     sar[i].h == sps->vui.i_sar_height )
 347                     break;
 348             }
 349             bs_write( s, 8, sar[i].sar );
 350             if( sar[i].sar == 255 ) /* aspect_ratio_idc (extended) */
 351             {
 352                 bs_write( s, 16, sps->vui.i_sar_width );
 353                 bs_write( s, 16, sps->vui.i_sar_height );
 354             }
 355         }
 356
 357         bs_write1( s, sps->vui.b_overscan_info_present );
 358         if( sps->vui.b_overscan_info_present )
 359             bs_write1( s, sps->vui.b_overscan_info );
 360
 361         bs_write1( s, sps->vui.b_signal_type_present );
 362         if( sps->vui.b_signal_type_present )
 363         {
 364             bs_write( s, 3, sps->vui.i_vidformat );
 365             bs_write1( s, sps->vui.b_fullrange );
 366             bs_write1( s, sps->vui.b_color_description_present );
 367             if( sps->vui.b_color_description_present )
 368             {
 369                 bs_write( s, 8, sps->vui.i_colorprim );
 370                 bs_write( s, 8, sps->vui.i_transfer );
 371                 bs_write( s, 8, sps->vui.i_colmatrix );
 372             }
 373         }
 374
 375         bs_write1( s, sps->vui.b_chroma_loc_info_present );
 376         if( sps->vui.b_chroma_loc_info_present )
 377         {
 378             bs_write_ue( s, sps->vui.i_chroma_loc_top );
 379             bs_write_ue( s, sps->vui.i_chroma_loc_bottom );
 380         }
 381
 382         bs_write1( s, sps->vui.b_timing_info_present );
 383         if( sps->vui.b_timing_info_present )
 384         {
 385             bs_write32( s, sps->vui.i_num_units_in_tick );
 386             bs_write32( s, sps->vui.i_time_scale );
 387             bs_write1( s, sps->vui.b_fixed_frame_rate );
 388         }
 389
 390         bs_write1( s, sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present );
 391         if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present )
 392         {
 393             bs_write_ue( s, sps->vui.hrd.i_cpb_cnt - 1 );
 394             bs_write( s, 4, sps->vui.hrd.i_bit_rate_scale );
 395             bs_write( s, 4, sps->vui.hrd.i_cpb_size_scale );
 396
 397             bs_write_ue( s, sps->vui.hrd.i_bit_rate_value - 1 );
 398             bs_write_ue( s, sps->vui.hrd.i_cpb_size_value - 1 );
 399
 400             bs_write1( s, sps->vui.hrd.b_cbr_hrd );
 401
 402             bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_initial_cpb_removal_delay_length - 1 );
 403             bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_cpb_removal_delay_length - 1 );
 404             bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_dpb_output_delay_length - 1 );
 405             bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_time_offset_length );
 406         }
 407
 408         bs_write1( s, sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present );
 409
 410         if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present || sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present )
 411             bs_write1( s, 0 );   /* low_delay_hrd_flag */
 412
 413         bs_write1( s, sps->vui.b_pic_struct_present );
 414         bs_write1( s, sps->vui.b_bitstream_restriction );
 415         if( sps->vui.b_bitstream_restriction )
 416         {
 417             bs_write1( s, sps->vui.b_motion_vectors_over_pic_boundaries );
 418             bs_write_ue( s, sps->vui.i_max_bytes_per_pic_denom );
 419             bs_write_ue( s, sps->vui.i_max_bits_per_mb_denom );
 420             bs_write_ue( s, sps->vui.i_log2_max_mv_length_horizontal );
 421             bs_write_ue( s, sps->vui.i_log2_max_mv_length_vertical );
 422             bs_write_ue( s, sps->vui.i_num_reorder_frames );
 423             bs_write_ue( s, sps->vui.i_max_dec_frame_buffering );
 424         }
 425     }
 426
 427     bs_rbsp_trailing( s );
 428     bs_flush( s );
 429 }
 430
 431 void x264_pps_init( x264_pps_t *pps, int i_id, x264_param_t *param, x264_sps_t *sps )
 432 {
 433     pps->i_id = i_id;
 434     pps->i_sps_id = sps->i_id;
 435     pps->b_cabac = param->b_cabac;
 436
 437     pps->b_pic_order = param->b_interlaced;
 438     pps->i_num_slice_groups = 1;
 439
 440     pps->i_num_ref_idx_l0_default_active = param->i_frame_reference;
 441     pps->i_num_ref_idx_l1_default_active = 1;
 442
 443     pps->b_weighted_pred = param->analyse.i_weighted_pred > 0;
 444     pps->b_weighted_bipred = param->analyse.b_weighted_bipred ? 2 : 0;
 445
 446     pps->i_pic_init_qp = param->rc.i_rc_method == X264_RC_ABR ? 26 : param->rc.i_qp_constant;
 447     pps->i_pic_init_qs = 26;
 448
 449     pps->i_chroma_qp_index_offset = param->analyse.i_chroma_qp_offset;
 450     pps->b_deblocking_filter_control = 1;
 451     pps->b_constrained_intra_pred = param->b_constrained_intra;
 452     pps->b_redundant_pic_cnt = 0;
 453
 454     pps->b_transform_8x8_mode = param->analyse.b_transform_8x8 ? 1 : 0;
 455
 456     pps->i_cqm_preset = param->i_cqm_preset;
 457     switch( pps->i_cqm_preset )
 458     {
 459     case X264_CQM_FLAT:
 460         for( int i = 0; i < 6; i++ )
 461             pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
 462         break;
 463     case X264_CQM_JVT:
 464         for( int i = 0; i < 6; i++ )
 465             pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
 466         break;
 467     case X264_CQM_CUSTOM:
 468         /* match the transposed DCT & zigzag */
 469         transpose( param->cqm_4iy, 4 );
 470         transpose( param->cqm_4ic, 4 );
 471         transpose( param->cqm_4py, 4 );
 472         transpose( param->cqm_4pc, 4 );
 473         transpose( param->cqm_8iy, 8 );
 474         transpose( param->cqm_8py, 8 );
 475         pps->scaling_list[CQM_4IY] = param->cqm_4iy;
 476         pps->scaling_list[CQM_4IC] = param->cqm_4ic;
 477         pps->scaling_list[CQM_4PY] = param->cqm_4py;
 478         pps->scaling_list[CQM_4PC] = param->cqm_4pc;
 479         pps->scaling_list[CQM_8IY+4] = param->cqm_8iy;
 480         pps->scaling_list[CQM_8PY+4] = param->cqm_8py;
 481         for( int i = 0; i < 6; i++ )
 482             for( int j = 0; j < (i < 4 ? 16 : 64); j++ )
 483                 if( pps->scaling_list[i][j] == 0 )
 484                     pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
 485         break;
 486     }
 487 }
 488
 489 void x264_pps_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps )
 490 {
 491     bs_realign( s );
 492     bs_write_ue( s, pps->i_id );
 493     bs_write_ue( s, pps->i_sps_id );
 494
 495     bs_write( s, 1, pps->b_cabac );
 496     bs_write( s, 1, pps->b_pic_order );
 497     bs_write_ue( s, pps->i_num_slice_groups - 1 );
 498
 499     bs_write_ue( s, pps->i_num_ref_idx_l0_default_active - 1 );
 500     bs_write_ue( s, pps->i_num_ref_idx_l1_default_active - 1 );
 501     bs_write( s, 1, pps->b_weighted_pred );
 502     bs_write( s, 2, pps->b_weighted_bipred );
 503
 504     bs_write_se( s, pps->i_pic_init_qp - 26 - QP_BD_OFFSET );
 505     bs_write_se( s, pps->i_pic_init_qs - 26 );
 506     bs_write_se( s, pps->i_chroma_qp_index_offset );
 507
 508     bs_write( s, 1, pps->b_deblocking_filter_control );
 509     bs_write( s, 1, pps->b_constrained_intra_pred );
 510     bs_write( s, 1, pps->b_redundant_pic_cnt );
 511
 512     if( pps->b_transform_8x8_mode || pps->i_cqm_preset != X264_CQM_FLAT )
 513     {
 514         bs_write( s, 1, pps->b_transform_8x8_mode );
 515         bs_write( s, 1, (pps->i_cqm_preset != X264_CQM_FLAT) );
 516         if( pps->i_cqm_preset != X264_CQM_FLAT )
 517         {
 518             scaling_list_write( s, pps, CQM_4IY );
 519             scaling_list_write( s, pps, CQM_4IC );
 520             bs_write( s, 1, 0 ); // Cr = Cb
 521             scaling_list_write( s, pps, CQM_4PY );
 522             scaling_list_write( s, pps, CQM_4PC );
 523             bs_write( s, 1, 0 ); // Cr = Cb
 524             if( pps->b_transform_8x8_mode )
 525             {
 526                 scaling_list_write( s, pps, CQM_8IY+4 );
 527                 scaling_list_write( s, pps, CQM_8PY+4 );
 528             }
 529         }
 530         bs_write_se( s, pps->i_chroma_qp_index_offset );
 531     }
 532
 533     bs_rbsp_trailing( s );
 534     bs_flush( s );
 535 }
 536
 537 void x264_sei_recovery_point_write( x264_t *h, bs_t *s, int recovery_frame_cnt )
 538 {
 539     bs_realign( s );
 540     uint8_t *p_start = x264_sei_write_header( s, SEI_RECOVERY_POINT );
 541
 542     bs_write_ue( s, recovery_frame_cnt ); // recovery_frame_cnt
 543     bs_write( s, 1, 1 ); //exact_match_flag 1
 544     bs_write( s, 1, 0 ); //broken_link_flag 0
 545     bs_write( s, 2, 0 ); //changing_slice_group 0
 546
 547     x264_sei_write( s, p_start );
 548     bs_flush( s );
 549 }
 550
 551 int x264_sei_version_write( x264_t *h, bs_t *s )
 552 {
 553     int i;
 554     // random ID number generated according to ISO-11578
 555     static const uint8_t uuid[16] =
 556     {
 557         0xdc, 0x45, 0xe9, 0xbd, 0xe6, 0xd9, 0x48, 0xb7,
 558         0x96, 0x2c, 0xd8, 0x20, 0xd9, 0x23, 0xee, 0xef
 559     };
 560     char *opts = x264_param2string( &h->param, 0 );
 561     char *version;
 562     int length;
 563
 564     if( !opts )
 565         return -1;
 566     CHECKED_MALLOC( version, 200 + strlen( opts ) );
 567
 568     sprintf( version, "x264 - core %d%s - H.264/MPEG-4 AVC codec - "
 569              "Copyleft 2003-2010 - http://www.videolan.org/x264.html - options: %s",
 570              X264_BUILD, X264_VERSION, opts );
 571     length = strlen(version)+1+16;
 572
 573     bs_realign( s );
 574     bs_write( s, 8, SEI_USER_DATA_UNREGISTERED );
 575     // payload_size
 576     for( i = 0; i <= length-255; i += 255 )
 577         bs_write( s, 8, 255 );
 578     bs_write( s, 8, length-i );
 579
 580     for( int j = 0; j < 16; j++ )
 581         bs_write( s, 8, uuid[j] );
 582     for( int j = 0; j < length-16; j++ )
 583         bs_write( s, 8, version[j] );
 584
 585     bs_rbsp_trailing( s );
 586     bs_flush( s );
 587
 588     x264_free( opts );
 589     x264_free( version );
 590     return 0;
 591 fail:
 592     x264_free( opts );
 593     return -1;
 594 }
 595
 596 void x264_sei_buffering_period_write( x264_t *h, bs_t *s )
 597 {
 598     x264_sps_t *sps = h->sps;
 599     bs_realign( s );
 600     uint8_t *p_start = x264_sei_write_header( s, SEI_BUFFERING_PERIOD );
 601
 602     bs_write_ue( s, sps->i_id );
 603
 604     if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present )
 605     {
 606         bs_write( s, sps->vui.hrd.i_initial_cpb_removal_delay_length, h->initial_cpb_removal_delay );
 607         bs_write( s, sps->vui.hrd.i_initial_cpb_removal_delay_length, h->initial_cpb_removal_delay_offset );
 608     }
 609
 610     x264_sei_write( s, p_start );
 611     bs_flush( s );
 612 }
 613
 614 void x264_sei_pic_timing_write( x264_t *h, bs_t *s )
 615 {
 616     x264_sps_t *sps = h->sps;
 617     bs_realign( s );
 618     uint8_t *p_start = x264_sei_write_header( s, SEI_PIC_TIMING );
 619
 620     if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present || sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present )
 621     {
 622         bs_write( s, sps->vui.hrd.i_cpb_removal_delay_length, h->fenc->i_cpb_delay );
 623         bs_write( s, sps->vui.hrd.i_dpb_output_delay_length, h->fenc->i_dpb_output_delay );
 624     }
 625
 626     if( sps->vui.b_pic_struct_present )
 627     {
 628         bs_write( s, 4, h->fenc->i_pic_struct-1 ); // We use index 0 for "Auto"
 629
 630         // These clock timestamps are not standardised so we don't set them
 631         // They could be time of origin, capture or alternative ideal display
 632         for( int i = 0; i < num_clock_ts[h->fenc->i_pic_struct]; i++ )
 633             bs_write1( s, 0 ); // clock_timestamp_flag
 634     }
 635
 636     x264_sei_write( s, p_start );
 637     bs_flush( s );
 638 }
 639
 640 void x264_filler_write( x264_t *h, bs_t *s, int filler )
 641 {
 642     bs_realign( s );
 643
 644     for( int i = 0; i < filler; i++ )
 645         bs_write( s, 8, 0xff );
 646
 647     bs_rbsp_trailing( s );
 648     bs_flush( s );
 649 }
 650
 651 const x264_level_t x264_levels[] =
 652 {
 653     { 10,   1485,    99,   152064,     64,    175,  64, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
 654     {  9,   1485,    99,   152064,    128,    350,  64, 64,  0, 2, 0, 0, 1 }, /* "1b" */
 655     { 11,   3000,   396,   345600,    192,    500, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
 656     { 12,   6000,   396,   912384,    384,   1000, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
 657     { 13,  11880,   396,   912384,    768,   2000, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
 658     { 20,  11880,   396,   912384,   2000,   2000, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
 659     { 21,  19800,   792,  1824768,   4000,   4000, 256, 64,  0, 2, 0, 0, 0 },
 660     { 22,  20250,  1620,  3110400,   4000,   4000, 256, 64,  0, 2, 0, 0, 0 },
 661     { 30,  40500,  1620,  3110400,  10000,  10000, 256, 32, 22, 2, 0, 1, 0 },
 662     { 31, 108000,  3600,  6912000,  14000,  14000, 512, 16, 60, 4, 1, 1, 0 },
 663     { 32, 216000,  5120,  7864320,  20000,  20000, 512, 16, 60, 4, 1, 1, 0 },
 664     { 40, 245760,  8192, 12582912,  20000,  25000, 512, 16, 60, 4, 1, 1, 0 },
 665     { 41, 245760,  8192, 12582912,  50000,  62500, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 0 },
 666     { 42, 522240,  8704, 13369344,  50000,  62500, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 1 },
 667     { 50, 589824, 22080, 42393600, 135000, 135000, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 1 },
 668     { 51, 983040, 36864, 70778880, 240000, 240000, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 1 },
 669     { 0 }
 670 };
 671
 672 #define ERROR(...)\
 673 {\
 674     if( verbose )\
 675         x264_log( h, X264_LOG_WARNING, __VA_ARGS__ );\
 676     ret = 1;\
 677 }
 678
 679 int x264_validate_levels( x264_t *h, int verbose )
 680 {
 681     int ret = 0;
 682     int mbs = h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_height;
 683     int dpb = mbs * 384 * h->sps->vui.i_max_dec_frame_buffering;
 684     int cbp_factor = h->sps->i_profile_idc==PROFILE_HIGH10 ? 12 :
 685                      h->sps->i_profile_idc==PROFILE_HIGH ? 5 : 4;
 686
 687     const x264_level_t *l = x264_levels;
 688     while( l->level_idc != 0 && l->level_idc != h->param.i_level_idc )
 689         l++;
 690
 691     if( l->frame_size < mbs
 692         || l->frame_size*8 < h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_width
 693         || l->frame_size*8 < h->sps->i_mb_height * h->sps->i_mb_height )
 694         ERROR( "frame MB size (%dx%d) > level limit (%d)\n",
 695                h->sps->i_mb_width, h->sps->i_mb_height, l->frame_size );
 696     if( dpb > l->dpb )
 697         ERROR( "DPB size (%d frames, %d bytes) > level limit (%d frames, %d bytes)\n",
 698                 h->sps->vui.i_max_dec_frame_buffering, dpb, (int)(l->dpb / (384*mbs)), l->dpb );
 699
 700 #define CHECK( name, limit, val ) \
 701     if( (val) > (limit) ) \
 702         ERROR( name " (%d) > level limit (%d)\n", (int)(val), (limit) );
 703
 704     CHECK( "VBV bitrate", (l->bitrate * cbp_factor) / 4, h->param.rc.i_vbv_max_bitrate );
 705     CHECK( "VBV buffer", (l->cpb * cbp_factor) / 4, h->param.rc.i_vbv_buffer_size );
 706     CHECK( "MV range", l->mv_range, h->param.analyse.i_mv_range );
 707     CHECK( "interlaced", !l->frame_only, h->param.b_interlaced );
 708     CHECK( "fake interlaced", !l->frame_only, h->param.b_fake_interlaced );
 709
 710     if( h->param.i_fps_den > 0 )
 711         CHECK( "MB rate", l->mbps, (int64_t)mbs * h->param.i_fps_num / h->param.i_fps_den );
 712
 713     /* TODO check the rest of the limits */
 714     return ret;
 715 }