git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/cinepakenc.c

   1 /*
   2  * Cinepak encoder (c) 2011 Tomas Härdin
   3  * http://titan.codemill.se/~tomhar/cinepakenc.patch
   4  *
   5  * Fixes and improvements, vintage decoders compatibility
   6  *  (c) 2013, 2014 Rl, Aetey Global Technologies AB
   7  *
   8  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   9  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  10  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  11  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  12  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  13  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  14  *
  15  * The above copyright notice and this permission notice shall be included
  16  * in all copies or substantial portions of the Software.
  17  *
  18  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  19  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  20  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  21  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
  22  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
  23  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
  24  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  25  */
  26
  27 /*
  28  * TODO:
  29  * - optimize: color space conversion (move conversion to libswscale), ...
  30  * MAYBE:
  31  * - "optimally" split the frame into several non-regular areas
  32  *   using a separate codebook pair for each area and approximating
  33  *   the area by several rectangular strips (generally not full width ones)
  34  *   (use quadtree splitting? a simple fixed-granularity grid?)
  35  */
  36
  37 #include <string.h>
  38
  39 #include "libavutil/avassert.h"
  40 #include "libavutil/common.h"
  41 #include "libavutil/internal.h"
  42 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  43 #include "libavutil/lfg.h"
  44 #include "libavutil/opt.h"
  45
  46 #include "avcodec.h"
  47 #include "elbg.h"
  48 #include "internal.h"
  49
  50 #define CVID_HEADER_SIZE 10
  51 #define STRIP_HEADER_SIZE 12
  52 #define CHUNK_HEADER_SIZE 4
  53
  54 #define MB_SIZE 4           //4x4 MBs
  55 #define MB_AREA (MB_SIZE * MB_SIZE)
  56
  57 #define VECTOR_MAX     6    // six or four entries per vector depending on format
  58 #define CODEBOOK_MAX 256    // size of a codebook
  59
  60 #define MAX_STRIPS  32      // Note: having fewer choices regarding the number of strips speeds up encoding (obviously)
  61 #define MIN_STRIPS   1      // Note: having more strips speeds up encoding the frame (this is less obvious)
  62 // MAX_STRIPS limits the maximum quality you can reach
  63 //            when you want high quality on high resolutions,
  64 // MIN_STRIPS limits the minimum efficiently encodable bit rate
  65 //            on low resolutions
  66 // the numbers are only used for brute force optimization for the first frame,
  67 // for the following frames they are adaptively readjusted
  68 // NOTE the decoder in ffmpeg has its own arbitrary limitation on the number
  69 // of strips, currently 32
  70
  71 typedef enum CinepakMode {
  72     MODE_V1_ONLY = 0,
  73     MODE_V1_V4,
  74     MODE_MC,
  75
  76     MODE_COUNT,
  77 } CinepakMode;
  78
  79 typedef enum mb_encoding {
  80     ENC_V1,
  81     ENC_V4,
  82     ENC_SKIP,
  83
  84     ENC_UNCERTAIN
  85 } mb_encoding;
  86
  87 typedef struct mb_info {
  88     int v1_vector;              // index into v1 codebook
  89     int v1_error;               // error when using V1 encoding
  90     int v4_vector[4];           // indices into v4 codebook
  91     int v4_error;               // error when using V4 encoding
  92     int skip_error;             // error when block is skipped (aka copied from last frame)
  93     mb_encoding best_encoding;  // last result from calculate_mode_score()
  94 } mb_info;
  95
  96 typedef struct strip_info {
  97     int v1_codebook[CODEBOOK_MAX * VECTOR_MAX];
  98     int v4_codebook[CODEBOOK_MAX * VECTOR_MAX];
  99     int v1_size;
 100     int v4_size;
 101     CinepakMode mode;
 102 } strip_info;
 103
 104 typedef struct CinepakEncContext {
 105     AVCodecContext *avctx;
 106     unsigned char *pict_bufs[4], *strip_buf, *frame_buf;
 107     AVFrame *last_frame;
 108     AVFrame *best_frame;
 109     AVFrame *scratch_frame;
 110     AVFrame *input_frame;
 111     enum AVPixelFormat pix_fmt;
 112     int w, h;
 113     int frame_buf_size;
 114     int curframe, keyint;
 115     AVLFG randctx;
 116     uint64_t lambda;
 117     int *codebook_input;
 118     int *codebook_closest;
 119     mb_info *mb;                // MB RD state
 120     int min_strips;             // the current limit
 121     int max_strips;             // the current limit
 122     // options
 123     int max_extra_cb_iterations;
 124     int skip_empty_cb;
 125     int min_min_strips;
 126     int max_max_strips;
 127     int strip_number_delta_range;
 128 } CinepakEncContext;
 129
 130 #define OFFSET(x) offsetof(CinepakEncContext, x)
 131 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 132 static const AVOption options[] = {
 133     { "max_extra_cb_iterations", "Max extra codebook recalculation passes, more is better and slower",
 134       OFFSET(max_extra_cb_iterations),  AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 =          2 },          0, INT_MAX,                 VE },
 135     { "skip_empty_cb",           "Avoid wasting bytes, ignore vintage MacOS decoder",
 136       OFFSET(skip_empty_cb),            AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 =          0 },          0, 1,                       VE },
 137     { "max_strips",              "Limit strips/frame, vintage compatible is 1..3, otherwise the more the better",
 138       OFFSET(max_max_strips),           AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 =          3 }, MIN_STRIPS, MAX_STRIPS,              VE },
 139     { "min_strips",              "Enforce min strips/frame, more is worse and faster, must be <= max_strips",
 140       OFFSET(min_min_strips),           AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = MIN_STRIPS }, MIN_STRIPS, MAX_STRIPS,              VE },
 141     { "strip_number_adaptivity", "How fast the strip number adapts, more is slightly better, much slower",
 142       OFFSET(strip_number_delta_range), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 =          0 },          0, MAX_STRIPS - MIN_STRIPS, VE },
 143     { NULL },
 144 };
 145
 146 static const AVClass cinepak_class = {
 147     .class_name = "cinepak",
 148     .item_name  = av_default_item_name,
 149     .option     = options,
 150     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 151 };
 152
 153 static av_cold int cinepak_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 154 {
 155     CinepakEncContext *s = avctx->priv_data;
 156     int x, mb_count, strip_buf_size, frame_buf_size;
 157
 158     if (avctx->width & 3 || avctx->height & 3) {
 159         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "width and height must be multiples of four (got %ix%i)\n",
 160                avctx->width, avctx->height);
 161         return AVERROR(EINVAL);
 162     }
 163
 164     if (s->min_min_strips > s->max_max_strips) {
 165         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "minimum number of strips must not exceed maximum (got %i and %i)\n",
 166                s->min_min_strips, s->max_max_strips);
 167         return AVERROR(EINVAL);
 168     }
 169
 170     if (!(s->last_frame = av_frame_alloc()))
 171         return AVERROR(ENOMEM);
 172     if (!(s->best_frame = av_frame_alloc()))
 173         goto enomem;
 174     if (!(s->scratch_frame = av_frame_alloc()))
 175         goto enomem;
 176     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24)
 177         if (!(s->input_frame = av_frame_alloc()))
 178             goto enomem;
 179
 180     if (!(s->codebook_input = av_malloc_array((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4) * (avctx->width * avctx->height) >> 2, sizeof(*s->codebook_input))))
 181         goto enomem;
 182
 183     if (!(s->codebook_closest = av_malloc_array((avctx->width * avctx->height) >> 2, sizeof(*s->codebook_closest))))
 184         goto enomem;
 185
 186     for (x = 0; x < (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 4 : 3); x++)
 187         if (!(s->pict_bufs[x] = av_malloc((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4) * (avctx->width * avctx->height) >> 2)))
 188             goto enomem;
 189
 190     mb_count = avctx->width * avctx->height / MB_AREA;
 191
 192     // the largest possible chunk is 0x31 with all MBs encoded in V4 mode
 193     // and full codebooks being replaced in INTER mode,
 194     // which is 34 bits per MB
 195     // and 2*256 extra flag bits per strip
 196     strip_buf_size = STRIP_HEADER_SIZE + 3 * CHUNK_HEADER_SIZE + 2 * VECTOR_MAX * CODEBOOK_MAX + 4 * (mb_count + (mb_count + 15) / 16) + (2 * CODEBOOK_MAX) / 8;
 197
 198     frame_buf_size = CVID_HEADER_SIZE + s->max_max_strips * strip_buf_size;
 199
 200     if (!(s->strip_buf = av_malloc(strip_buf_size)))
 201         goto enomem;
 202
 203     if (!(s->frame_buf = av_malloc(frame_buf_size)))
 204         goto enomem;
 205
 206     if (!(s->mb = av_malloc_array(mb_count, sizeof(mb_info))))
 207         goto enomem;
 208
 209     av_lfg_init(&s->randctx, 1);
 210     s->avctx          = avctx;
 211     s->w              = avctx->width;
 212     s->h              = avctx->height;
 213     s->frame_buf_size = frame_buf_size;
 214     s->curframe       = 0;
 215     s->keyint         = avctx->keyint_min;
 216     s->pix_fmt        = avctx->pix_fmt;
 217
 218     // set up AVFrames
 219     s->last_frame->data[0]        = s->pict_bufs[0];
 220     s->last_frame->linesize[0]    = s->w;
 221     s->best_frame->data[0]        = s->pict_bufs[1];
 222     s->best_frame->linesize[0]    = s->w;
 223     s->scratch_frame->data[0]     = s->pict_bufs[2];
 224     s->scratch_frame->linesize[0] = s->w;
 225
 226     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 227         s->last_frame->data[1]     = s->last_frame->data[0] +   s->w * s->h;
 228         s->last_frame->data[2]     = s->last_frame->data[1] + ((s->w * s->h) >> 2);
 229         s->last_frame->linesize[1] =
 230         s->last_frame->linesize[2] = s->w >> 1;
 231
 232         s->best_frame->data[1]     = s->best_frame->data[0] +   s->w * s->h;
 233         s->best_frame->data[2]     = s->best_frame->data[1] + ((s->w * s->h) >> 2);
 234         s->best_frame->linesize[1] =
 235         s->best_frame->linesize[2] = s->w >> 1;
 236
 237         s->scratch_frame->data[1]     = s->scratch_frame->data[0] +   s->w * s->h;
 238         s->scratch_frame->data[2]     = s->scratch_frame->data[1] + ((s->w * s->h) >> 2);
 239         s->scratch_frame->linesize[1] =
 240         s->scratch_frame->linesize[2] = s->w >> 1;
 241
 242         s->input_frame->data[0]     = s->pict_bufs[3];
 243         s->input_frame->linesize[0] = s->w;
 244         s->input_frame->data[1]     = s->input_frame->data[0] +   s->w * s->h;
 245         s->input_frame->data[2]     = s->input_frame->data[1] + ((s->w * s->h) >> 2);
 246         s->input_frame->linesize[1] =
 247         s->input_frame->linesize[2] = s->w >> 1;
 248     }
 249
 250     s->min_strips = s->min_min_strips;
 251     s->max_strips = s->max_max_strips;
 252
 253     return 0;
 254
 255 enomem:
 256     av_frame_free(&s->last_frame);
 257     av_frame_free(&s->best_frame);
 258     av_frame_free(&s->scratch_frame);
 259     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24)
 260         av_frame_free(&s->input_frame);
 261     av_freep(&s->codebook_input);
 262     av_freep(&s->codebook_closest);
 263     av_freep(&s->strip_buf);
 264     av_freep(&s->frame_buf);
 265     av_freep(&s->mb);
 266
 267     for (x = 0; x < (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 4 : 3); x++)
 268         av_freep(&s->pict_bufs[x]);
 269
 270     return AVERROR(ENOMEM);
 271 }
 272
 273 static int64_t calculate_mode_score(CinepakEncContext *s, int h,
 274                                     strip_info *info, int report,
 275                                     int *training_set_v1_shrunk,
 276                                     int *training_set_v4_shrunk)
 277 {
 278     // score = FF_LAMBDA_SCALE * error + lambda * bits
 279     int x;
 280     int entry_size = s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4;
 281     int mb_count   = s->w * h / MB_AREA;
 282     mb_info *mb;
 283     int64_t score1, score2, score3;
 284     int64_t ret = s->lambda * ((info->v1_size ? CHUNK_HEADER_SIZE + info->v1_size * entry_size : 0) +
 285                                (info->v4_size ? CHUNK_HEADER_SIZE + info->v4_size * entry_size : 0) +
 286                                CHUNK_HEADER_SIZE) << 3;
 287
 288     switch (info->mode) {
 289     case MODE_V1_ONLY:
 290         // one byte per MB
 291         ret += s->lambda * 8 * mb_count;
 292
 293         // while calculating we assume all blocks are ENC_V1
 294         for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 295             mb   = &s->mb[x];
 296             ret += FF_LAMBDA_SCALE * mb->v1_error;
 297             // this function is never called for report in MODE_V1_ONLY
 298             // if (!report)
 299             mb->best_encoding = ENC_V1;
 300         }
 301
 302         break;
 303     case MODE_V1_V4:
 304         // 9 or 33 bits per MB
 305         if (report) {
 306             // no moves between the corresponding training sets are allowed
 307             *training_set_v1_shrunk = *training_set_v4_shrunk = 0;
 308             for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 309                 int mberr;
 310                 mb = &s->mb[x];
 311                 if (mb->best_encoding == ENC_V1)
 312                     score1 = s->lambda * 9 + FF_LAMBDA_SCALE * (mberr = mb->v1_error);
 313                 else
 314                     score1 = s->lambda * 33 + FF_LAMBDA_SCALE * (mberr = mb->v4_error);
 315                 ret += score1;
 316             }
 317         } else { // find best mode per block
 318             for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 319                 mb     = &s->mb[x];
 320                 score1 = s->lambda * 9 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v1_error;
 321                 score2 = s->lambda * 33 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v4_error;
 322
 323                 if (score1 <= score2) {
 324                     ret += score1;
 325                     mb->best_encoding = ENC_V1;
 326                 } else {
 327                     ret += score2;
 328                     mb->best_encoding = ENC_V4;
 329                 }
 330             }
 331         }
 332
 333         break;
 334     case MODE_MC:
 335         // 1, 10 or 34 bits per MB
 336         if (report) {
 337             int v1_shrunk = 0, v4_shrunk = 0;
 338             for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 339                 mb = &s->mb[x];
 340                 // it is OK to move blocks to ENC_SKIP here
 341                 // but not to any codebook encoding!
 342                 score1 = s->lambda * 1 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->skip_error;
 343                 if (mb->best_encoding == ENC_SKIP) {
 344                     ret += score1;
 345                 } else if (mb->best_encoding == ENC_V1) {
 346                     if ((score2 = s->lambda * 10 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v1_error) >= score1) {
 347                         mb->best_encoding = ENC_SKIP;
 348                         ++v1_shrunk;
 349                         ret += score1;
 350                     } else {
 351                         ret += score2;
 352                     }
 353                 } else {
 354                     if ((score3 = s->lambda * 34 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v4_error) >= score1) {
 355                         mb->best_encoding = ENC_SKIP;
 356                         ++v4_shrunk;
 357                         ret += score1;
 358                     } else {
 359                         ret += score3;
 360                     }
 361                 }
 362             }
 363             *training_set_v1_shrunk = v1_shrunk;
 364             *training_set_v4_shrunk = v4_shrunk;
 365         } else { // find best mode per block
 366             for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 367                 mb     = &s->mb[x];
 368                 score1 = s->lambda * 1 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->skip_error;
 369                 score2 = s->lambda * 10 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v1_error;
 370                 score3 = s->lambda * 34 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v4_error;
 371
 372                 if (score1 <= score2 && score1 <= score3) {
 373                     ret += score1;
 374                     mb->best_encoding = ENC_SKIP;
 375                 } else if (score2 <= score3) {
 376                     ret += score2;
 377                     mb->best_encoding = ENC_V1;
 378                 } else {
 379                     ret += score3;
 380                     mb->best_encoding = ENC_V4;
 381                 }
 382             }
 383         }
 384
 385         break;
 386     }
 387
 388     return ret;
 389 }
 390
 391 static int write_chunk_header(unsigned char *buf, int chunk_type, int chunk_size)
 392 {
 393     buf[0] = chunk_type;
 394     AV_WB24(&buf[1], chunk_size + CHUNK_HEADER_SIZE);
 395     return CHUNK_HEADER_SIZE;
 396 }
 397
 398 static int encode_codebook(CinepakEncContext *s, int *codebook, int size,
 399                            int chunk_type_yuv, int chunk_type_gray,
 400                            unsigned char *buf)
 401 {
 402     int x, y, ret, entry_size = s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4;
 403     int incremental_codebook_replacement_mode = 0; // hardcoded here,
 404     // the compiler should notice that this is a constant -- rl
 405
 406     ret = write_chunk_header(buf,
 407                              s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ?
 408                              chunk_type_yuv  + (incremental_codebook_replacement_mode ? 1 : 0) :
 409                              chunk_type_gray + (incremental_codebook_replacement_mode ? 1 : 0),
 410                              entry_size * size +
 411                              (incremental_codebook_replacement_mode ? (size + 31) / 32 * 4 : 0));
 412
 413     // we do codebook encoding according to the "intra" mode
 414     // but we keep the "dead" code for reference in case we will want
 415     // to use incremental codebook updates (which actually would give us
 416     // "kind of" motion compensation, especially in 1 strip/frame case) -- rl
 417     // (of course, the code will be not useful as-is)
 418     if (incremental_codebook_replacement_mode) {
 419         int flags = 0;
 420         int flagsind;
 421         for (x = 0; x < size; x++) {
 422             if (flags == 0) {
 423                 flagsind = ret;
 424                 ret     += 4;
 425                 flags    = 0x80000000;
 426             } else
 427                 flags = ((flags >> 1) | 0x80000000);
 428             for (y = 0; y < entry_size; y++)
 429                 buf[ret++] = codebook[y + x * entry_size] ^ (y >= 4 ? 0x80 : 0);
 430             if ((flags & 0xffffffff) == 0xffffffff) {
 431                 AV_WB32(&buf[flagsind], flags);
 432                 flags = 0;
 433             }
 434         }
 435         if (flags)
 436             AV_WB32(&buf[flagsind], flags);
 437     } else
 438         for (x = 0; x < size; x++)
 439             for (y = 0; y < entry_size; y++)
 440                 buf[ret++] = codebook[y + x * entry_size] ^ (y >= 4 ? 0x80 : 0);
 441
 442     return ret;
 443 }
 444
 445 // sets out to the sub picture starting at (x,y) in in
 446 static void get_sub_picture(CinepakEncContext *s, int x, int y,
 447                             uint8_t * in_data[4], int  in_linesize[4],
 448                             uint8_t *out_data[4], int out_linesize[4])
 449 {
 450     out_data[0]     = in_data[0] + x + y * in_linesize[0];
 451     out_linesize[0] = in_linesize[0];
 452
 453     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 454         out_data[1]     = in_data[1] + (x >> 1) + (y >> 1) * in_linesize[1];
 455         out_linesize[1] = in_linesize[1];
 456
 457         out_data[2]     = in_data[2] + (x >> 1) + (y >> 1) * in_linesize[2];
 458         out_linesize[2] = in_linesize[2];
 459     }
 460 }
 461
 462 // decodes the V1 vector in mb into the 4x4 MB pointed to by data
 463 static void decode_v1_vector(CinepakEncContext *s, uint8_t *data[4],
 464                              int linesize[4], int v1_vector, strip_info *info)
 465 {
 466     int entry_size = s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4;
 467
 468     data[0][0] =
 469     data[0][1] =
 470     data[0][    linesize[0]] =
 471     data[0][1 + linesize[0]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size];
 472
 473     data[0][2] =
 474     data[0][3] =
 475     data[0][2 + linesize[0]] =
 476     data[0][3 + linesize[0]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size + 1];
 477
 478     data[0][    2 * linesize[0]] =
 479     data[0][1 + 2 * linesize[0]] =
 480     data[0][    3 * linesize[0]] =
 481     data[0][1 + 3 * linesize[0]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size + 2];
 482
 483     data[0][2 + 2 * linesize[0]] =
 484     data[0][3 + 2 * linesize[0]] =
 485     data[0][2 + 3 * linesize[0]] =
 486     data[0][3 + 3 * linesize[0]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size + 3];
 487
 488     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 489         data[1][0] =
 490         data[1][1] =
 491         data[1][    linesize[1]] =
 492         data[1][1 + linesize[1]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size + 4];
 493
 494         data[2][0] =
 495         data[2][1] =
 496         data[2][    linesize[2]] =
 497         data[2][1 + linesize[2]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size + 5];
 498     }
 499 }
 500
 501 // decodes the V4 vectors in mb into the 4x4 MB pointed to by data
 502 static void decode_v4_vector(CinepakEncContext *s, uint8_t *data[4],
 503                              int linesize[4], int *v4_vector, strip_info *info)
 504 {
 505     int i, x, y, entry_size = s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4;
 506
 507     for (i = y = 0; y < 4; y += 2) {
 508         for (x = 0; x < 4; x += 2, i++) {
 509             data[0][x     +  y      * linesize[0]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size];
 510             data[0][x + 1 +  y      * linesize[0]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size + 1];
 511             data[0][x     + (y + 1) * linesize[0]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size + 2];
 512             data[0][x + 1 + (y + 1) * linesize[0]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size + 3];
 513
 514             if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 515                 data[1][(x >> 1) + (y >> 1) * linesize[1]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size + 4];
 516                 data[2][(x >> 1) + (y >> 1) * linesize[2]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size + 5];
 517             }
 518         }
 519     }
 520 }
 521
 522 static void copy_mb(CinepakEncContext *s,
 523                     uint8_t *a_data[4], int a_linesize[4],
 524                     uint8_t *b_data[4], int b_linesize[4])
 525 {
 526     int y, p;
 527
 528     for (y = 0; y < MB_SIZE; y++)
 529         memcpy(a_data[0] + y * a_linesize[0], b_data[0] + y * b_linesize[0],
 530                MB_SIZE);
 531
 532     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 533         for (p = 1; p <= 2; p++)
 534             for (y = 0; y < MB_SIZE / 2; y++)
 535                 memcpy(a_data[p] + y * a_linesize[p],
 536                        b_data[p] + y * b_linesize[p],
 537                        MB_SIZE / 2);
 538     }
 539 }
 540
 541 static int encode_mode(CinepakEncContext *s, int h,
 542                        uint8_t *scratch_data[4], int scratch_linesize[4],
 543                        uint8_t *last_data[4], int last_linesize[4],
 544                        strip_info *info, unsigned char *buf)
 545 {
 546     int x, y, z, flags, bits, temp_size, header_ofs, ret = 0, mb_count = s->w * h / MB_AREA;
 547     int needs_extra_bit, should_write_temp;
 548     unsigned char temp[64]; // 32/2 = 16 V4 blocks at 4 B each -> 64 B
 549     mb_info *mb;
 550     uint8_t *sub_scratch_data[4] = { 0 }, *sub_last_data[4] = { 0 };
 551     int sub_scratch_linesize[4] = { 0 }, sub_last_linesize[4] = { 0 };
 552
 553     // encode codebooks
 554     ////// MacOS vintage decoder compatibility dictates the presence of
 555     ////// the codebook chunk even when the codebook is empty - pretty dumb...
 556     ////// and also the certain order of the codebook chunks -- rl
 557     if (info->v4_size || !s->skip_empty_cb)
 558         ret += encode_codebook(s, info->v4_codebook, info->v4_size, 0x20, 0x24, buf + ret);
 559
 560     if (info->v1_size || !s->skip_empty_cb)
 561         ret += encode_codebook(s, info->v1_codebook, info->v1_size, 0x22, 0x26, buf + ret);
 562
 563     // update scratch picture
 564     for (z = y = 0; y < h; y += MB_SIZE)
 565         for (x = 0; x < s->w; x += MB_SIZE, z++) {
 566             mb = &s->mb[z];
 567
 568             get_sub_picture(s, x, y, scratch_data, scratch_linesize,
 569                             sub_scratch_data, sub_scratch_linesize);
 570
 571             if (info->mode == MODE_MC && mb->best_encoding == ENC_SKIP) {
 572                 get_sub_picture(s, x, y, last_data, last_linesize,
 573                                 sub_last_data, sub_last_linesize);
 574                 copy_mb(s, sub_scratch_data, sub_scratch_linesize,
 575                         sub_last_data, sub_last_linesize);
 576             } else if (info->mode == MODE_V1_ONLY || mb->best_encoding == ENC_V1)
 577                 decode_v1_vector(s, sub_scratch_data, sub_scratch_linesize,
 578                                  mb->v1_vector, info);
 579             else
 580                 decode_v4_vector(s, sub_scratch_data, sub_scratch_linesize,
 581                                  mb->v4_vector, info);
 582         }
 583
 584     switch (info->mode) {
 585     case MODE_V1_ONLY:
 586         ret += write_chunk_header(buf + ret, 0x32, mb_count);
 587
 588         for (x = 0; x < mb_count; x++)
 589             buf[ret++] = s->mb[x].v1_vector;
 590
 591         break;
 592     case MODE_V1_V4:
 593         // remember header position
 594         header_ofs = ret;
 595         ret       += CHUNK_HEADER_SIZE;
 596
 597         for (x = 0; x < mb_count; x += 32) {
 598             flags = 0;
 599             for (y = x; y < FFMIN(x + 32, mb_count); y++)
 600                 if (s->mb[y].best_encoding == ENC_V4)
 601                     flags |= 1 << (31 - y + x);
 602
 603             AV_WB32(&buf[ret], flags);
 604             ret += 4;
 605
 606             for (y = x; y < FFMIN(x + 32, mb_count); y++) {
 607                 mb = &s->mb[y];
 608
 609                 if (mb->best_encoding == ENC_V1)
 610                     buf[ret++] = mb->v1_vector;
 611                 else
 612                     for (z = 0; z < 4; z++)
 613                         buf[ret++] = mb->v4_vector[z];
 614             }
 615         }
 616
 617         write_chunk_header(buf + header_ofs, 0x30, ret - header_ofs - CHUNK_HEADER_SIZE);
 618
 619         break;
 620     case MODE_MC:
 621         // remember header position
 622         header_ofs = ret;
 623         ret       += CHUNK_HEADER_SIZE;
 624         flags      = bits = temp_size = 0;
 625
 626         for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 627             mb                = &s->mb[x];
 628             flags            |= (mb->best_encoding != ENC_SKIP) << (31 - bits++);
 629             needs_extra_bit   = 0;
 630             should_write_temp = 0;
 631
 632             if (mb->best_encoding != ENC_SKIP) {
 633                 if (bits < 32)
 634                     flags |= (mb->best_encoding == ENC_V4) << (31 - bits++);
 635                 else
 636                     needs_extra_bit = 1;
 637             }
 638
 639             if (bits == 32) {
 640                 AV_WB32(&buf[ret], flags);
 641                 ret  += 4;
 642                 flags = bits = 0;
 643
 644                 if (mb->best_encoding == ENC_SKIP || needs_extra_bit) {
 645                     memcpy(&buf[ret], temp, temp_size);
 646                     ret      += temp_size;
 647                     temp_size = 0;
 648                 } else
 649                     should_write_temp = 1;
 650             }
 651
 652             if (needs_extra_bit) {
 653                 flags = (mb->best_encoding == ENC_V4) << 31;
 654                 bits  = 1;
 655             }
 656
 657             if (mb->best_encoding == ENC_V1)
 658                 temp[temp_size++] = mb->v1_vector;
 659             else if (mb->best_encoding == ENC_V4)
 660                 for (z = 0; z < 4; z++)
 661                     temp[temp_size++] = mb->v4_vector[z];
 662
 663             if (should_write_temp) {
 664                 memcpy(&buf[ret], temp, temp_size);
 665                 ret      += temp_size;
 666                 temp_size = 0;
 667             }
 668         }
 669
 670         if (bits > 0) {
 671             AV_WB32(&buf[ret], flags);
 672             ret += 4;
 673             memcpy(&buf[ret], temp, temp_size);
 674             ret += temp_size;
 675         }
 676
 677         write_chunk_header(buf + header_ofs, 0x31, ret - header_ofs - CHUNK_HEADER_SIZE);
 678
 679         break;
 680     }
 681
 682     return ret;
 683 }
 684
 685 // computes distortion of 4x4 MB in b compared to a
 686 static int compute_mb_distortion(CinepakEncContext *s,
 687                                  uint8_t *a_data[4], int a_linesize[4],
 688                                  uint8_t *b_data[4], int b_linesize[4])
 689 {
 690     int x, y, p, d, ret = 0;
 691
 692     for (y = 0; y < MB_SIZE; y++)
 693         for (x = 0; x < MB_SIZE; x++) {
 694             d = a_data[0][x + y * a_linesize[0]] - b_data[0][x + y * b_linesize[0]];
 695             ret += d * d;
 696         }
 697
 698     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 699         for (p = 1; p <= 2; p++) {
 700             for (y = 0; y < MB_SIZE / 2; y++)
 701                 for (x = 0; x < MB_SIZE / 2; x++) {
 702                     d = a_data[p][x + y * a_linesize[p]] - b_data[p][x + y * b_linesize[p]];
 703                     ret += d * d;
 704                 }
 705         }
 706     }
 707
 708     return ret;
 709 }
 710
 711 // return the possibly adjusted size of the codebook
 712 #define CERTAIN(x) ((x) != ENC_UNCERTAIN)
 713 static int quantize(CinepakEncContext *s, int h, uint8_t *data[4],
 714                     int linesize[4], int v1mode, strip_info *info,
 715                     mb_encoding encoding)
 716 {
 717     int x, y, i, j, k, x2, y2, x3, y3, plane, shift, mbn;
 718     int entry_size      = s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4;
 719     int *codebook       = v1mode ? info->v1_codebook : info->v4_codebook;
 720     int size            = v1mode ? info->v1_size : info->v4_size;
 721     int64_t total_error = 0;
 722     uint8_t vq_pict_buf[(MB_AREA * 3) / 2];
 723     uint8_t     *sub_data[4],     *vq_data[4];
 724     int      sub_linesize[4],  vq_linesize[4];
 725
 726     for (mbn = i = y = 0; y < h; y += MB_SIZE) {
 727         for (x = 0; x < s->w; x += MB_SIZE, ++mbn) {
 728             int *base;
 729
 730             if (CERTAIN(encoding)) {
 731                 // use for the training only the blocks known to be to be encoded [sic:-]
 732                 if (s->mb[mbn].best_encoding != encoding)
 733                     continue;
 734             }
 735
 736             base = s->codebook_input + i * entry_size;
 737             if (v1mode) {
 738                 // subsample
 739                 for (j = y2 = 0; y2 < entry_size; y2 += 2)
 740                     for (x2 = 0; x2 < 4; x2 += 2, j++) {
 741                         plane   = y2 < 4 ? 0 : 1 + (x2 >> 1);
 742                         shift   = y2 < 4 ? 0 : 1;
 743                         x3      = shift ? 0 : x2;
 744                         y3      = shift ? 0 : y2;
 745                         base[j] = (data[plane][((x + x3) >> shift) +      ((y + y3) >> shift)      * linesize[plane]] +
 746                                    data[plane][((x + x3) >> shift) + 1 +  ((y + y3) >> shift)      * linesize[plane]] +
 747                                    data[plane][((x + x3) >> shift) +     (((y + y3) >> shift) + 1) * linesize[plane]] +
 748                                    data[plane][((x + x3) >> shift) + 1 + (((y + y3) >> shift) + 1) * linesize[plane]]) >> 2;
 749                     }
 750             } else {
 751                 // copy
 752                 for (j = y2 = 0; y2 < MB_SIZE; y2 += 2) {
 753                     for (x2 = 0; x2 < MB_SIZE; x2 += 2)
 754                         for (k = 0; k < entry_size; k++, j++) {
 755                             plane = k >= 4 ? k - 3 : 0;
 756
 757                             if (k >= 4) {
 758                                 x3 = (x + x2) >> 1;
 759                                 y3 = (y + y2) >> 1;
 760                             } else {
 761                                 x3 = x + x2 + (k & 1);
 762                                 y3 = y + y2 + (k >> 1);
 763                             }
 764
 765                             base[j] = data[plane][x3 + y3 * linesize[plane]];
 766                         }
 767                 }
 768             }
 769             i += v1mode ? 1 : 4;
 770         }
 771     }
 772
 773     if (i == 0) // empty training set, nothing to do
 774         return 0;
 775     if (i < size)
 776         size = i;
 777
 778     ff_init_elbg(s->codebook_input, entry_size, i, codebook, size, 1, s->codebook_closest, &s->randctx);
 779     ff_do_elbg(s->codebook_input, entry_size, i, codebook, size, 1, s->codebook_closest, &s->randctx);
 780
 781     // set up vq_data, which contains a single MB
 782     vq_data[0]     = vq_pict_buf;
 783     vq_linesize[0] = MB_SIZE;
 784     vq_data[1]     = &vq_pict_buf[MB_AREA];
 785     vq_data[2]     = vq_data[1] + (MB_AREA >> 2);
 786     vq_linesize[1] =
 787     vq_linesize[2] = MB_SIZE >> 1;
 788
 789     // copy indices
 790     for (i = j = y = 0; y < h; y += MB_SIZE)
 791         for (x = 0; x < s->w; x += MB_SIZE, j++) {
 792             mb_info *mb = &s->mb[j];
 793             // skip uninteresting blocks if we know their preferred encoding
 794             if (CERTAIN(encoding) && mb->best_encoding != encoding)
 795                 continue;
 796
 797             // point sub_data to current MB
 798             get_sub_picture(s, x, y, data, linesize, sub_data, sub_linesize);
 799
 800             if (v1mode) {
 801                 mb->v1_vector = s->codebook_closest[i];
 802
 803                 // fill in vq_data with V1 data
 804                 decode_v1_vector(s, vq_data, vq_linesize, mb->v1_vector, info);
 805
 806                 mb->v1_error = compute_mb_distortion(s, sub_data, sub_linesize,
 807                                                      vq_data, vq_linesize);
 808                 total_error += mb->v1_error;
 809             } else {
 810                 for (k = 0; k < 4; k++)
 811                     mb->v4_vector[k] = s->codebook_closest[i + k];
 812
 813                 // fill in vq_data with V4 data
 814                 decode_v4_vector(s, vq_data, vq_linesize, mb->v4_vector, info);
 815
 816                 mb->v4_error = compute_mb_distortion(s, sub_data, sub_linesize,
 817                                                      vq_data, vq_linesize);
 818                 total_error += mb->v4_error;
 819             }
 820             i += v1mode ? 1 : 4;
 821         }
 822     // check that we did it right in the beginning of the function
 823     av_assert0(i >= size); // training set is no smaller than the codebook
 824
 825     return size;
 826 }
 827
 828 static void calculate_skip_errors(CinepakEncContext *s, int h,
 829                                   uint8_t *last_data[4], int last_linesize[4],
 830                                   uint8_t *data[4], int linesize[4],
 831                                   strip_info *info)
 832 {
 833     int x, y, i;
 834     uint8_t *sub_last_data    [4], *sub_pict_data    [4];
 835     int      sub_last_linesize[4],  sub_pict_linesize[4];
 836
 837     for (i = y = 0; y < h; y += MB_SIZE)
 838         for (x = 0; x < s->w; x += MB_SIZE, i++) {
 839             get_sub_picture(s, x, y, last_data, last_linesize,
 840                             sub_last_data, sub_last_linesize);
 841             get_sub_picture(s, x, y, data, linesize,
 842                             sub_pict_data, sub_pict_linesize);
 843
 844             s->mb[i].skip_error =
 845                 compute_mb_distortion(s,
 846                                       sub_last_data, sub_last_linesize,
 847                                       sub_pict_data, sub_pict_linesize);
 848         }
 849 }
 850
 851 static void write_strip_header(CinepakEncContext *s, int y, int h, int keyframe,
 852                                unsigned char *buf, int strip_size)
 853 {
 854     // actually we are exclusively using intra strip coding (how much can we win
 855     // otherwise? how to choose which part of a codebook to update?),
 856     // keyframes are different only because we disallow ENC_SKIP on them -- rl
 857     // (besides, the logic here used to be inverted: )
 858     //    buf[0] = keyframe ? 0x11: 0x10;
 859     buf[0] = keyframe ? 0x10 : 0x11;
 860     AV_WB24(&buf[1], strip_size + STRIP_HEADER_SIZE);
 861     // AV_WB16(&buf[4], y); /* using absolute y values works -- rl */
 862     AV_WB16(&buf[4], 0); /* using relative values works as well -- rl */
 863     AV_WB16(&buf[6], 0);
 864     // AV_WB16(&buf[8], y + h); /* using absolute y values works -- rl */
 865     AV_WB16(&buf[8], h); /* using relative values works as well -- rl */
 866     AV_WB16(&buf[10], s->w);
 867 }
 868
 869 static int rd_strip(CinepakEncContext *s, int y, int h, int keyframe,
 870                     uint8_t *last_data[4], int last_linesize[4],
 871                     uint8_t *data[4], int linesize[4],
 872                     uint8_t *scratch_data[4], int scratch_linesize[4],
 873                     unsigned char *buf, int64_t *best_score)
 874 {
 875     int64_t score = 0;
 876     int best_size = 0;
 877     strip_info info;
 878     // for codebook optimization:
 879     int v1enough, v1_size, v4enough, v4_size;
 880     int new_v1_size, new_v4_size;
 881     int v1shrunk, v4shrunk;
 882
 883     if (!keyframe)
 884         calculate_skip_errors(s, h, last_data, last_linesize, data, linesize,
 885                               &info);
 886
 887     // try some powers of 4 for the size of the codebooks
 888     // constraint the v4 codebook to be no bigger than v1 one,
 889     // (and no less than v1_size/4)
 890     // thus making v1 preferable and possibly losing small details? should be ok
 891 #define SMALLEST_CODEBOOK 1
 892     for (v1enough = 0, v1_size = SMALLEST_CODEBOOK; v1_size <= CODEBOOK_MAX && !v1enough; v1_size <<= 2) {
 893         for (v4enough = 0, v4_size = 0; v4_size <= v1_size && !v4enough; v4_size = v4_size ? v4_size << 2 : v1_size >= SMALLEST_CODEBOOK << 2 ? v1_size >> 2 : SMALLEST_CODEBOOK) {
 894             // try all modes
 895             for (CinepakMode mode = 0; mode < MODE_COUNT; mode++) {
 896                 // don't allow MODE_MC in intra frames
 897                 if (keyframe && mode == MODE_MC)
 898                     continue;
 899
 900                 if (mode == MODE_V1_ONLY) {
 901                     info.v1_size = v1_size;
 902                     // the size may shrink even before optimizations if the input is short:
 903                     info.v1_size = quantize(s, h, data, linesize, 1,
 904                                             &info, ENC_UNCERTAIN);
 905                     if (info.v1_size < v1_size)
 906                         // too few eligible blocks, no sense in trying bigger sizes
 907                         v1enough = 1;
 908
 909                     info.v4_size = 0;
 910                 } else { // mode != MODE_V1_ONLY
 911                     // if v4 codebook is empty then only allow V1-only mode
 912                     if (!v4_size)
 913                         continue;
 914
 915                     if (mode == MODE_V1_V4) {
 916                         info.v4_size = v4_size;
 917                         info.v4_size = quantize(s, h, data, linesize, 0,
 918                                                 &info, ENC_UNCERTAIN);
 919                         if (info.v4_size < v4_size)
 920                             // too few eligible blocks, no sense in trying bigger sizes
 921                             v4enough = 1;
 922                     }
 923                 }
 924
 925                 info.mode = mode;
 926                 // choose the best encoding per block, based on current experience
 927                 score = calculate_mode_score(s, h, &info, 0,
 928                                              &v1shrunk, &v4shrunk);
 929
 930                 if (mode != MODE_V1_ONLY) {
 931                     int extra_iterations_limit = s->max_extra_cb_iterations;
 932                     // recompute the codebooks, omitting the extra blocks
 933                     // we assume we _may_ come here with more blocks to encode than before
 934                     info.v1_size = v1_size;
 935                     new_v1_size = quantize(s, h, data, linesize, 1, &info, ENC_V1);
 936                     if (new_v1_size < info.v1_size)
 937                         info.v1_size = new_v1_size;
 938                     // we assume we _may_ come here with more blocks to encode than before
 939                     info.v4_size = v4_size;
 940                     new_v4_size = quantize(s, h, data, linesize, 0, &info, ENC_V4);
 941                     if (new_v4_size < info.v4_size)
 942                         info.v4_size = new_v4_size;
 943                     // calculate the resulting score
 944                     // (do not move blocks to codebook encodings now, as some blocks may have
 945                     // got bigger errors despite a smaller training set - but we do not
 946                     // ever grow the training sets back)
 947                     for (;;) {
 948                         score = calculate_mode_score(s, h, &info, 1,
 949                                                      &v1shrunk, &v4shrunk);
 950                         // do we have a reason to reiterate? if so, have we reached the limit?
 951                         if ((!v1shrunk && !v4shrunk) || !extra_iterations_limit--)
 952                             break;
 953                         // recompute the codebooks, omitting the extra blocks
 954                         if (v1shrunk) {
 955                             info.v1_size = v1_size;
 956                             new_v1_size = quantize(s, h, data, linesize, 1, &info, ENC_V1);
 957                             if (new_v1_size < info.v1_size)
 958                                 info.v1_size = new_v1_size;
 959                         }
 960                         if (v4shrunk) {
 961                             info.v4_size = v4_size;
 962                             new_v4_size = quantize(s, h, data, linesize, 0, &info, ENC_V4);
 963                             if (new_v4_size < info.v4_size)
 964                                 info.v4_size = new_v4_size;
 965                         }
 966                     }
 967                 }
 968
 969                 if (best_size == 0 || score < *best_score) {
 970                     *best_score = score;
 971                     best_size = encode_mode(s, h,
 972                                             scratch_data, scratch_linesize,
 973                                             last_data, last_linesize, &info,
 974                                             s->strip_buf + STRIP_HEADER_SIZE);
 975
 976                     write_strip_header(s, y, h, keyframe, s->strip_buf, best_size);
 977                 }
 978             }
 979         }
 980     }
 981
 982     best_size += STRIP_HEADER_SIZE;
 983     memcpy(buf, s->strip_buf, best_size);
 984
 985     return best_size;
 986 }
 987
 988 static int write_cvid_header(CinepakEncContext *s, unsigned char *buf,
 989                              int num_strips, int data_size, int isakeyframe)
 990 {
 991     buf[0] = isakeyframe ? 0 : 1;
 992     AV_WB24(&buf[1], data_size + CVID_HEADER_SIZE);
 993     AV_WB16(&buf[4], s->w);
 994     AV_WB16(&buf[6], s->h);
 995     AV_WB16(&buf[8], num_strips);
 996
 997     return CVID_HEADER_SIZE;
 998 }
 999
1000 static int rd_frame(CinepakEncContext *s, const AVFrame *frame,
1001                     int isakeyframe, unsigned char *buf, int buf_size)
1002 {
1003     int num_strips, strip, i, y, nexty, size, temp_size, best_size;
1004     uint8_t *last_data    [4], *data    [4], *scratch_data    [4];
1005     int      last_linesize[4],  linesize[4],  scratch_linesize[4];
1006     int64_t best_score = 0, score, score_temp;
1007     int best_nstrips;
1008
1009     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
1010         int x;
1011         // build a copy of the given frame in the correct colorspace
1012         for (y = 0; y < s->h; y += 2)
1013             for (x = 0; x < s->w; x += 2) {
1014                 uint8_t *ir[2];
1015                 int32_t r, g, b, rr, gg, bb;
1016                 ir[0] = frame->data[0] + x * 3 + y * frame->linesize[0];
1017                 ir[1] = ir[0] + frame->linesize[0];
1018                 get_sub_picture(s, x, y,
1019                                 s->input_frame->data, s->input_frame->linesize,
1020                                 scratch_data, scratch_linesize);
1021                 r = g = b = 0;
1022                 for (i = 0; i < 4; ++i) {
1023                     int i1, i2;
1024                     i1 = (i & 1);
1025                     i2 = (i >= 2);
1026                     rr = ir[i2][i1 * 3 + 0];
1027                     gg = ir[i2][i1 * 3 + 1];
1028                     bb = ir[i2][i1 * 3 + 2];
1029                     r += rr;
1030                     g += gg;
1031                     b += bb;
1032                     // using fixed point arithmetic for portable repeatability, scaling by 2^23
1033                     // "Y"
1034                     // rr = 0.2857 * rr + 0.5714 * gg + 0.1429 * bb;
1035                     rr = (2396625 * rr + 4793251 * gg + 1198732 * bb) >> 23;
1036                     if (rr < 0)
1037                         rr = 0;
1038                     else if (rr > 255)
1039                         rr = 255;
1040                     scratch_data[0][i1 + i2 * scratch_linesize[0]] = rr;
1041                 }
1042                 // let us scale down as late as possible
1043                 //                r /= 4; g /= 4; b /= 4;
1044                 // "U"
1045                 // rr = -0.1429 * r - 0.2857 * g + 0.4286 * b;
1046                 rr = (-299683 * r - 599156 * g + 898839 * b) >> 23;
1047                 if (rr < -128)
1048                     rr = -128;
1049                 else if (rr > 127)
1050                     rr = 127;
1051                 scratch_data[1][0] = rr + 128; // quantize needs unsigned
1052                 // "V"
1053                 // rr = 0.3571 * r - 0.2857 * g - 0.0714 * b;
1054                 rr = (748893 * r - 599156 * g - 149737 * b) >> 23;
1055                 if (rr < -128)
1056                     rr = -128;
1057                 else if (rr > 127)
1058                     rr = 127;
1059                 scratch_data[2][0] = rr + 128; // quantize needs unsigned
1060             }
1061     }
1062
1063     // would be nice but quite certainly incompatible with vintage players:
1064     // support encoding zero strips (meaning skip the whole frame)
1065     for (num_strips = s->min_strips; num_strips <= s->max_strips && num_strips <= s->h / MB_SIZE; num_strips++) {
1066         score = 0;
1067         size  = 0;
1068
1069         for (y = 0, strip = 1; y < s->h; strip++, y = nexty) {
1070             int strip_height;
1071
1072             nexty = strip * s->h / num_strips; // <= s->h
1073             // make nexty the next multiple of 4 if not already there
1074             if (nexty & 3)
1075                 nexty += 4 - (nexty & 3);
1076
1077             strip_height = nexty - y;
1078             if (strip_height <= 0) { // can this ever happen?
1079                 av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, "skipping zero height strip %i of %i\n", strip, num_strips);
1080                 continue;
1081             }
1082
1083             if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24)
1084                 get_sub_picture(s, 0, y,
1085                                 s->input_frame->data, s->input_frame->linesize,
1086                                 data, linesize);
1087             else
1088                 get_sub_picture(s, 0, y,
1089                                 (uint8_t **)frame->data, (int *)frame->linesize,
1090                                 data, linesize);
1091             get_sub_picture(s, 0, y,
1092                             s->last_frame->data, s->last_frame->linesize,
1093                             last_data, last_linesize);
1094             get_sub_picture(s, 0, y,
1095                             s->scratch_frame->data, s->scratch_frame->linesize,
1096                             scratch_data, scratch_linesize);
1097
1098             if ((temp_size = rd_strip(s, y, strip_height, isakeyframe,
1099                                       last_data, last_linesize, data, linesize,
1100                                       scratch_data, scratch_linesize,
1101                                       s->frame_buf + size + CVID_HEADER_SIZE,
1102                                       &score_temp)) < 0)
1103                 return temp_size;
1104
1105             score += score_temp;
1106             size += temp_size;
1107         }
1108
1109         if (best_score == 0 || score < best_score) {
1110             best_score = score;
1111             best_size = size + write_cvid_header(s, s->frame_buf, num_strips, size, isakeyframe);
1112
1113             FFSWAP(AVFrame *, s->best_frame, s->scratch_frame);
1114             memcpy(buf, s->frame_buf, best_size);
1115             best_nstrips = num_strips;
1116         }
1117         // avoid trying too many strip numbers without a real reason
1118         // (this makes the processing of the very first frame faster)
1119         if (num_strips - best_nstrips > 4)
1120             break;
1121     }
1122
1123     // let the number of strips slowly adapt to the changes in the contents,
1124     // compared to full bruteforcing every time this will occasionally lead
1125     // to some r/d performance loss but makes encoding up to several times faster
1126     if (!s->strip_number_delta_range) {
1127         if (best_nstrips == s->max_strips) { // let us try to step up
1128             s->max_strips = best_nstrips + 1;
1129             if (s->max_strips >= s->max_max_strips)
1130                 s->max_strips = s->max_max_strips;
1131         } else { // try to step down
1132             s->max_strips = best_nstrips;
1133         }
1134         s->min_strips = s->max_strips - 1;
1135         if (s->min_strips < s->min_min_strips)
1136             s->min_strips = s->min_min_strips;
1137     } else {
1138         s->max_strips = best_nstrips + s->strip_number_delta_range;
1139         if (s->max_strips >= s->max_max_strips)
1140             s->max_strips = s->max_max_strips;
1141         s->min_strips = best_nstrips - s->strip_number_delta_range;
1142         if (s->min_strips < s->min_min_strips)
1143             s->min_strips = s->min_min_strips;
1144     }
1145
1146     return best_size;
1147 }
1148
1149 static int cinepak_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1150                                 const AVFrame *frame, int *got_packet)
1151 {
1152     CinepakEncContext *s = avctx->priv_data;
1153     int ret;
1154
1155     s->lambda = frame->quality ? frame->quality - 1 : 2 * FF_LAMBDA_SCALE;
1156
1157     if ((ret = ff_alloc_packet(pkt, s->frame_buf_size)) < 0)
1158         return ret;
1159     ret       = rd_frame(s, frame, (s->curframe == 0), pkt->data, s->frame_buf_size);
1160     pkt->size = ret;
1161     if (s->curframe == 0)
1162         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1163     *got_packet = 1;
1164
1165     FFSWAP(AVFrame *, s->last_frame, s->best_frame);
1166
1167     if (++s->curframe >= s->keyint)
1168         s->curframe = 0;
1169
1170     return 0;
1171 }
1172
1173 static av_cold int cinepak_encode_end(AVCodecContext *avctx)
1174 {
1175     CinepakEncContext *s = avctx->priv_data;
1176     int x;
1177
1178     av_frame_free(&s->last_frame);
1179     av_frame_free(&s->best_frame);
1180     av_frame_free(&s->scratch_frame);
1181     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24)
1182         av_frame_free(&s->input_frame);
1183     av_freep(&s->codebook_input);
1184     av_freep(&s->codebook_closest);
1185     av_freep(&s->strip_buf);
1186     av_freep(&s->frame_buf);
1187     av_freep(&s->mb);
1188
1189     for (x = 0; x < (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 4 : 3); x++)
1190         av_freep(&s->pict_bufs[x]);
1191
1192     return 0;
1193 }
1194
1195 AVCodec ff_cinepak_encoder = {
1196     .name           = "cinepak",
1197     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Cinepak"),
1198     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1199     .id             = AV_CODEC_ID_CINEPAK,
1200     .priv_data_size = sizeof(CinepakEncContext),
1201     .init           = cinepak_encode_init,
1202     .encode2        = cinepak_encode_frame,
1203     .close          = cinepak_encode_end,
1204     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE },
1205     .priv_class     = &cinepak_class,
1206 };