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     const AVClass *class;
 106     AVCodecContext *avctx;
 107     unsigned char *pict_bufs[4], *strip_buf, *frame_buf;
 108     AVFrame *last_frame;
 109     AVFrame *best_frame;
 110     AVFrame *scratch_frame;
 111     AVFrame *input_frame;
 112     enum AVPixelFormat pix_fmt;
 113     int w, h;
 114     int frame_buf_size;
 115     int curframe, keyint;
 116     AVLFG randctx;
 117     uint64_t lambda;
 118     int *codebook_input;
 119     int *codebook_closest;
 120     mb_info *mb;                // MB RD state
 121     int min_strips;             // the current limit
 122     int max_strips;             // the current limit
 123     // options
 124     int max_extra_cb_iterations;
 125     int skip_empty_cb;
 126     int min_min_strips;
 127     int max_max_strips;
 128     int strip_number_delta_range;
 129 } CinepakEncContext;
 130
 131 #define OFFSET(x) offsetof(CinepakEncContext, x)
 132 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 133 static const AVOption options[] = {
 134     { "max_extra_cb_iterations", "Max extra codebook recalculation passes, more is better and slower",
 135       OFFSET(max_extra_cb_iterations),  AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 =          2 },          0, INT_MAX,                 VE },
 136     { "skip_empty_cb",           "Avoid wasting bytes, ignore vintage MacOS decoder",
 137       OFFSET(skip_empty_cb),            AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 =         0 },          0, 1,                       VE },
 138     { "max_strips",              "Limit strips/frame, vintage compatible is 1..3, otherwise the more the better",
 139       OFFSET(max_max_strips),           AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 =          3 }, MIN_STRIPS, MAX_STRIPS,              VE },
 140     { "min_strips",              "Enforce min strips/frame, more is worse and faster, must be <= max_strips",
 141       OFFSET(min_min_strips),           AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = MIN_STRIPS }, MIN_STRIPS, MAX_STRIPS,              VE },
 142     { "strip_number_adaptivity", "How fast the strip number adapts, more is slightly better, much slower",
 143       OFFSET(strip_number_delta_range), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 =          0 },          0, MAX_STRIPS - MIN_STRIPS, VE },
 144     { NULL },
 145 };
 146
 147 static const AVClass cinepak_class = {
 148     .class_name = "cinepak",
 149     .item_name  = av_default_item_name,
 150     .option     = options,
 151     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 152 };
 153
 154 static av_cold int cinepak_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 155 {
 156     CinepakEncContext *s = avctx->priv_data;
 157     int x, mb_count, strip_buf_size, frame_buf_size;
 158
 159     if (avctx->width & 3 || avctx->height & 3) {
 160         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "width and height must be multiples of four (got %ix%i)\n",
 161                avctx->width, avctx->height);
 162         return AVERROR(EINVAL);
 163     }
 164
 165     if (s->min_min_strips > s->max_max_strips) {
 166         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "minimum number of strips must not exceed maximum (got %i and %i)\n",
 167                s->min_min_strips, s->max_max_strips);
 168         return AVERROR(EINVAL);
 169     }
 170
 171     if (!(s->last_frame = av_frame_alloc()))
 172         return AVERROR(ENOMEM);
 173     if (!(s->best_frame = av_frame_alloc()))
 174         return AVERROR(ENOMEM);
 175     if (!(s->scratch_frame = av_frame_alloc()))
 176         return AVERROR(ENOMEM);
 177     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24)
 178         if (!(s->input_frame = av_frame_alloc()))
 179             return AVERROR(ENOMEM);
 180
 181     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))))
 182         return AVERROR(ENOMEM);
 183
 184     if (!(s->codebook_closest = av_malloc_array((avctx->width * avctx->height) >> 2, sizeof(*s->codebook_closest))))
 185         return AVERROR(ENOMEM);
 186
 187     for (x = 0; x < (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 4 : 3); x++)
 188         if (!(s->pict_bufs[x] = av_malloc((avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4) * (avctx->width * avctx->height) >> 2)))
 189             return AVERROR(ENOMEM);
 190
 191     mb_count = avctx->width * avctx->height / MB_AREA;
 192
 193     // the largest possible chunk is 0x31 with all MBs encoded in V4 mode
 194     // and full codebooks being replaced in INTER mode,
 195     // which is 34 bits per MB
 196     // and 2*256 extra flag bits per strip
 197     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;
 198
 199     frame_buf_size = CVID_HEADER_SIZE + s->max_max_strips * strip_buf_size;
 200
 201     if (!(s->strip_buf = av_malloc(strip_buf_size)))
 202         return AVERROR(ENOMEM);
 203
 204     if (!(s->frame_buf = av_malloc(frame_buf_size)))
 205         return AVERROR(ENOMEM);
 206
 207     if (!(s->mb = av_malloc_array(mb_count, sizeof(mb_info))))
 208         return AVERROR(ENOMEM);
 209
 210     av_lfg_init(&s->randctx, 1);
 211     s->avctx          = avctx;
 212     s->w              = avctx->width;
 213     s->h              = avctx->height;
 214     s->frame_buf_size = frame_buf_size;
 215     s->curframe       = 0;
 216     s->keyint         = avctx->keyint_min;
 217     s->pix_fmt        = avctx->pix_fmt;
 218
 219     // set up AVFrames
 220     s->last_frame->data[0]        = s->pict_bufs[0];
 221     s->last_frame->linesize[0]    = s->w;
 222     s->best_frame->data[0]        = s->pict_bufs[1];
 223     s->best_frame->linesize[0]    = s->w;
 224     s->scratch_frame->data[0]     = s->pict_bufs[2];
 225     s->scratch_frame->linesize[0] = s->w;
 226
 227     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 228         s->last_frame->data[1]     = s->last_frame->data[0] +   s->w * s->h;
 229         s->last_frame->data[2]     = s->last_frame->data[1] + ((s->w * s->h) >> 2);
 230         s->last_frame->linesize[1] =
 231         s->last_frame->linesize[2] = s->w >> 1;
 232
 233         s->best_frame->data[1]     = s->best_frame->data[0] +   s->w * s->h;
 234         s->best_frame->data[2]     = s->best_frame->data[1] + ((s->w * s->h) >> 2);
 235         s->best_frame->linesize[1] =
 236         s->best_frame->linesize[2] = s->w >> 1;
 237
 238         s->scratch_frame->data[1]     = s->scratch_frame->data[0] +   s->w * s->h;
 239         s->scratch_frame->data[2]     = s->scratch_frame->data[1] + ((s->w * s->h) >> 2);
 240         s->scratch_frame->linesize[1] =
 241         s->scratch_frame->linesize[2] = s->w >> 1;
 242
 243         s->input_frame->data[0]     = s->pict_bufs[3];
 244         s->input_frame->linesize[0] = s->w;
 245         s->input_frame->data[1]     = s->input_frame->data[0] +   s->w * s->h;
 246         s->input_frame->data[2]     = s->input_frame->data[1] + ((s->w * s->h) >> 2);
 247         s->input_frame->linesize[1] =
 248         s->input_frame->linesize[2] = s->w >> 1;
 249     }
 250
 251     s->min_strips = s->min_min_strips;
 252     s->max_strips = s->max_max_strips;
 253
 254     return 0;
 255 }
 256
 257 static int64_t calculate_mode_score(CinepakEncContext *s, int h,
 258                                     strip_info *info, int report,
 259                                     int *training_set_v1_shrunk,
 260                                     int *training_set_v4_shrunk)
 261 {
 262     // score = FF_LAMBDA_SCALE * error + lambda * bits
 263     int x;
 264     int entry_size = s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4;
 265     int mb_count   = s->w * h / MB_AREA;
 266     mb_info *mb;
 267     int64_t score1, score2, score3;
 268     int64_t ret = s->lambda * ((info->v1_size ? CHUNK_HEADER_SIZE + info->v1_size * entry_size : 0) +
 269                                (info->v4_size ? CHUNK_HEADER_SIZE + info->v4_size * entry_size : 0) +
 270                                CHUNK_HEADER_SIZE) << 3;
 271
 272     switch (info->mode) {
 273     case MODE_V1_ONLY:
 274         // one byte per MB
 275         ret += s->lambda * 8 * mb_count;
 276
 277         // while calculating we assume all blocks are ENC_V1
 278         for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 279             mb   = &s->mb[x];
 280             ret += FF_LAMBDA_SCALE * mb->v1_error;
 281             // this function is never called for report in MODE_V1_ONLY
 282             // if (!report)
 283             mb->best_encoding = ENC_V1;
 284         }
 285
 286         break;
 287     case MODE_V1_V4:
 288         // 9 or 33 bits per MB
 289         if (report) {
 290             // no moves between the corresponding training sets are allowed
 291             *training_set_v1_shrunk = *training_set_v4_shrunk = 0;
 292             for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 293                 int mberr;
 294                 mb = &s->mb[x];
 295                 if (mb->best_encoding == ENC_V1)
 296                     score1 = s->lambda * 9 + FF_LAMBDA_SCALE * (mberr = mb->v1_error);
 297                 else
 298                     score1 = s->lambda * 33 + FF_LAMBDA_SCALE * (mberr = mb->v4_error);
 299                 ret += score1;
 300             }
 301         } else { // find best mode per block
 302             for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 303                 mb     = &s->mb[x];
 304                 score1 = s->lambda * 9 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v1_error;
 305                 score2 = s->lambda * 33 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v4_error;
 306
 307                 if (score1 <= score2) {
 308                     ret += score1;
 309                     mb->best_encoding = ENC_V1;
 310                 } else {
 311                     ret += score2;
 312                     mb->best_encoding = ENC_V4;
 313                 }
 314             }
 315         }
 316
 317         break;
 318     case MODE_MC:
 319         // 1, 10 or 34 bits per MB
 320         if (report) {
 321             int v1_shrunk = 0, v4_shrunk = 0;
 322             for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 323                 mb = &s->mb[x];
 324                 // it is OK to move blocks to ENC_SKIP here
 325                 // but not to any codebook encoding!
 326                 score1 = s->lambda * 1 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->skip_error;
 327                 if (mb->best_encoding == ENC_SKIP) {
 328                     ret += score1;
 329                 } else if (mb->best_encoding == ENC_V1) {
 330                     if ((score2 = s->lambda * 10 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v1_error) >= score1) {
 331                         mb->best_encoding = ENC_SKIP;
 332                         ++v1_shrunk;
 333                         ret += score1;
 334                     } else {
 335                         ret += score2;
 336                     }
 337                 } else {
 338                     if ((score3 = s->lambda * 34 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v4_error) >= score1) {
 339                         mb->best_encoding = ENC_SKIP;
 340                         ++v4_shrunk;
 341                         ret += score1;
 342                     } else {
 343                         ret += score3;
 344                     }
 345                 }
 346             }
 347             *training_set_v1_shrunk = v1_shrunk;
 348             *training_set_v4_shrunk = v4_shrunk;
 349         } else { // find best mode per block
 350             for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 351                 mb     = &s->mb[x];
 352                 score1 = s->lambda * 1 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->skip_error;
 353                 score2 = s->lambda * 10 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v1_error;
 354                 score3 = s->lambda * 34 + FF_LAMBDA_SCALE * mb->v4_error;
 355
 356                 if (score1 <= score2 && score1 <= score3) {
 357                     ret += score1;
 358                     mb->best_encoding = ENC_SKIP;
 359                 } else if (score2 <= score3) {
 360                     ret += score2;
 361                     mb->best_encoding = ENC_V1;
 362                 } else {
 363                     ret += score3;
 364                     mb->best_encoding = ENC_V4;
 365                 }
 366             }
 367         }
 368
 369         break;
 370     }
 371
 372     return ret;
 373 }
 374
 375 static int write_chunk_header(unsigned char *buf, int chunk_type, int chunk_size)
 376 {
 377     buf[0] = chunk_type;
 378     AV_WB24(&buf[1], chunk_size + CHUNK_HEADER_SIZE);
 379     return CHUNK_HEADER_SIZE;
 380 }
 381
 382 static int encode_codebook(CinepakEncContext *s, int *codebook, int size,
 383                            int chunk_type_yuv, int chunk_type_gray,
 384                            unsigned char *buf)
 385 {
 386     int x, y, ret, entry_size = s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4;
 387     int incremental_codebook_replacement_mode = 0; // hardcoded here,
 388     // the compiler should notice that this is a constant -- rl
 389
 390     ret = write_chunk_header(buf,
 391                              s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ?
 392                              chunk_type_yuv  + (incremental_codebook_replacement_mode ? 1 : 0) :
 393                              chunk_type_gray + (incremental_codebook_replacement_mode ? 1 : 0),
 394                              entry_size * size +
 395                              (incremental_codebook_replacement_mode ? (size + 31) / 32 * 4 : 0));
 396
 397     // we do codebook encoding according to the "intra" mode
 398     // but we keep the "dead" code for reference in case we will want
 399     // to use incremental codebook updates (which actually would give us
 400     // "kind of" motion compensation, especially in 1 strip/frame case) -- rl
 401     // (of course, the code will be not useful as-is)
 402     if (incremental_codebook_replacement_mode) {
 403         int flags = 0;
 404         int flagsind;
 405         for (x = 0; x < size; x++) {
 406             if (flags == 0) {
 407                 flagsind = ret;
 408                 ret     += 4;
 409                 flags    = 0x80000000;
 410             } else
 411                 flags = ((flags >> 1) | 0x80000000);
 412             for (y = 0; y < entry_size; y++)
 413                 buf[ret++] = codebook[y + x * entry_size] ^ (y >= 4 ? 0x80 : 0);
 414             if ((flags & 0xffffffff) == 0xffffffff) {
 415                 AV_WB32(&buf[flagsind], flags);
 416                 flags = 0;
 417             }
 418         }
 419         if (flags)
 420             AV_WB32(&buf[flagsind], flags);
 421     } else
 422         for (x = 0; x < size; x++)
 423             for (y = 0; y < entry_size; y++)
 424                 buf[ret++] = codebook[y + x * entry_size] ^ (y >= 4 ? 0x80 : 0);
 425
 426     return ret;
 427 }
 428
 429 // sets out to the sub picture starting at (x,y) in in
 430 static void get_sub_picture(CinepakEncContext *s, int x, int y,
 431                             uint8_t * in_data[4], int  in_linesize[4],
 432                             uint8_t *out_data[4], int out_linesize[4])
 433 {
 434     out_data[0]     = in_data[0] + x + y * in_linesize[0];
 435     out_linesize[0] = in_linesize[0];
 436
 437     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 438         out_data[1]     = in_data[1] + (x >> 1) + (y >> 1) * in_linesize[1];
 439         out_linesize[1] = in_linesize[1];
 440
 441         out_data[2]     = in_data[2] + (x >> 1) + (y >> 1) * in_linesize[2];
 442         out_linesize[2] = in_linesize[2];
 443     }
 444 }
 445
 446 // decodes the V1 vector in mb into the 4x4 MB pointed to by data
 447 static void decode_v1_vector(CinepakEncContext *s, uint8_t *data[4],
 448                              int linesize[4], int v1_vector, strip_info *info)
 449 {
 450     int entry_size = s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4;
 451
 452     data[0][0] =
 453     data[0][1] =
 454     data[0][    linesize[0]] =
 455     data[0][1 + linesize[0]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size];
 456
 457     data[0][2] =
 458     data[0][3] =
 459     data[0][2 + linesize[0]] =
 460     data[0][3 + linesize[0]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size + 1];
 461
 462     data[0][    2 * linesize[0]] =
 463     data[0][1 + 2 * linesize[0]] =
 464     data[0][    3 * linesize[0]] =
 465     data[0][1 + 3 * linesize[0]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size + 2];
 466
 467     data[0][2 + 2 * linesize[0]] =
 468     data[0][3 + 2 * linesize[0]] =
 469     data[0][2 + 3 * linesize[0]] =
 470     data[0][3 + 3 * linesize[0]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size + 3];
 471
 472     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 473         data[1][0] =
 474         data[1][1] =
 475         data[1][    linesize[1]] =
 476         data[1][1 + linesize[1]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size + 4];
 477
 478         data[2][0] =
 479         data[2][1] =
 480         data[2][    linesize[2]] =
 481         data[2][1 + linesize[2]] = info->v1_codebook[v1_vector * entry_size + 5];
 482     }
 483 }
 484
 485 // decodes the V4 vectors in mb into the 4x4 MB pointed to by data
 486 static void decode_v4_vector(CinepakEncContext *s, uint8_t *data[4],
 487                              int linesize[4], int *v4_vector, strip_info *info)
 488 {
 489     int i, x, y, entry_size = s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4;
 490
 491     for (i = y = 0; y < 4; y += 2) {
 492         for (x = 0; x < 4; x += 2, i++) {
 493             data[0][x     +  y      * linesize[0]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size];
 494             data[0][x + 1 +  y      * linesize[0]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size + 1];
 495             data[0][x     + (y + 1) * linesize[0]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size + 2];
 496             data[0][x + 1 + (y + 1) * linesize[0]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size + 3];
 497
 498             if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 499                 data[1][(x >> 1) + (y >> 1) * linesize[1]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size + 4];
 500                 data[2][(x >> 1) + (y >> 1) * linesize[2]] = info->v4_codebook[v4_vector[i] * entry_size + 5];
 501             }
 502         }
 503     }
 504 }
 505
 506 static void copy_mb(CinepakEncContext *s,
 507                     uint8_t *a_data[4], int a_linesize[4],
 508                     uint8_t *b_data[4], int b_linesize[4])
 509 {
 510     int y, p;
 511
 512     for (y = 0; y < MB_SIZE; y++)
 513         memcpy(a_data[0] + y * a_linesize[0], b_data[0] + y * b_linesize[0],
 514                MB_SIZE);
 515
 516     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 517         for (p = 1; p <= 2; p++)
 518             for (y = 0; y < MB_SIZE / 2; y++)
 519                 memcpy(a_data[p] + y * a_linesize[p],
 520                        b_data[p] + y * b_linesize[p],
 521                        MB_SIZE / 2);
 522     }
 523 }
 524
 525 static int encode_mode(CinepakEncContext *s, int h,
 526                        uint8_t *scratch_data[4], int scratch_linesize[4],
 527                        uint8_t *last_data[4], int last_linesize[4],
 528                        strip_info *info, unsigned char *buf)
 529 {
 530     int x, y, z, bits, temp_size, header_ofs, ret = 0, mb_count = s->w * h / MB_AREA;
 531     int needs_extra_bit, should_write_temp;
 532     uint32_t flags;
 533     unsigned char temp[64]; // 32/2 = 16 V4 blocks at 4 B each -> 64 B
 534     mb_info *mb;
 535     uint8_t *sub_scratch_data[4] = { 0 }, *sub_last_data[4] = { 0 };
 536     int sub_scratch_linesize[4] = { 0 }, sub_last_linesize[4] = { 0 };
 537
 538     // encode codebooks
 539     ////// MacOS vintage decoder compatibility dictates the presence of
 540     ////// the codebook chunk even when the codebook is empty - pretty dumb...
 541     ////// and also the certain order of the codebook chunks -- rl
 542     if (info->v4_size || !s->skip_empty_cb)
 543         ret += encode_codebook(s, info->v4_codebook, info->v4_size, 0x20, 0x24, buf + ret);
 544
 545     if (info->v1_size || !s->skip_empty_cb)
 546         ret += encode_codebook(s, info->v1_codebook, info->v1_size, 0x22, 0x26, buf + ret);
 547
 548     // update scratch picture
 549     for (z = y = 0; y < h; y += MB_SIZE)
 550         for (x = 0; x < s->w; x += MB_SIZE, z++) {
 551             mb = &s->mb[z];
 552
 553             get_sub_picture(s, x, y, scratch_data, scratch_linesize,
 554                             sub_scratch_data, sub_scratch_linesize);
 555
 556             if (info->mode == MODE_MC && mb->best_encoding == ENC_SKIP) {
 557                 get_sub_picture(s, x, y, last_data, last_linesize,
 558                                 sub_last_data, sub_last_linesize);
 559                 copy_mb(s, sub_scratch_data, sub_scratch_linesize,
 560                         sub_last_data, sub_last_linesize);
 561             } else if (info->mode == MODE_V1_ONLY || mb->best_encoding == ENC_V1)
 562                 decode_v1_vector(s, sub_scratch_data, sub_scratch_linesize,
 563                                  mb->v1_vector, info);
 564             else
 565                 decode_v4_vector(s, sub_scratch_data, sub_scratch_linesize,
 566                                  mb->v4_vector, info);
 567         }
 568
 569     switch (info->mode) {
 570     case MODE_V1_ONLY:
 571         ret += write_chunk_header(buf + ret, 0x32, mb_count);
 572
 573         for (x = 0; x < mb_count; x++)
 574             buf[ret++] = s->mb[x].v1_vector;
 575
 576         break;
 577     case MODE_V1_V4:
 578         // remember header position
 579         header_ofs = ret;
 580         ret       += CHUNK_HEADER_SIZE;
 581
 582         for (x = 0; x < mb_count; x += 32) {
 583             flags = 0;
 584             for (y = x; y < FFMIN(x + 32, mb_count); y++)
 585                 if (s->mb[y].best_encoding == ENC_V4)
 586                     flags |= 1U << (31 - y + x);
 587
 588             AV_WB32(&buf[ret], flags);
 589             ret += 4;
 590
 591             for (y = x; y < FFMIN(x + 32, mb_count); y++) {
 592                 mb = &s->mb[y];
 593
 594                 if (mb->best_encoding == ENC_V1)
 595                     buf[ret++] = mb->v1_vector;
 596                 else
 597                     for (z = 0; z < 4; z++)
 598                         buf[ret++] = mb->v4_vector[z];
 599             }
 600         }
 601
 602         write_chunk_header(buf + header_ofs, 0x30, ret - header_ofs - CHUNK_HEADER_SIZE);
 603
 604         break;
 605     case MODE_MC:
 606         // remember header position
 607         header_ofs = ret;
 608         ret       += CHUNK_HEADER_SIZE;
 609         flags      = bits = temp_size = 0;
 610
 611         for (x = 0; x < mb_count; x++) {
 612             mb                = &s->mb[x];
 613             flags            |= (uint32_t)(mb->best_encoding != ENC_SKIP) << (31 - bits++);
 614             needs_extra_bit   = 0;
 615             should_write_temp = 0;
 616
 617             if (mb->best_encoding != ENC_SKIP) {
 618                 if (bits < 32)
 619                     flags |= (uint32_t)(mb->best_encoding == ENC_V4) << (31 - bits++);
 620                 else
 621                     needs_extra_bit = 1;
 622             }
 623
 624             if (bits == 32) {
 625                 AV_WB32(&buf[ret], flags);
 626                 ret  += 4;
 627                 flags = bits = 0;
 628
 629                 if (mb->best_encoding == ENC_SKIP || needs_extra_bit) {
 630                     memcpy(&buf[ret], temp, temp_size);
 631                     ret      += temp_size;
 632                     temp_size = 0;
 633                 } else
 634                     should_write_temp = 1;
 635             }
 636
 637             if (needs_extra_bit) {
 638                 flags = (uint32_t)(mb->best_encoding == ENC_V4) << 31;
 639                 bits  = 1;
 640             }
 641
 642             if (mb->best_encoding == ENC_V1)
 643                 temp[temp_size++] = mb->v1_vector;
 644             else if (mb->best_encoding == ENC_V4)
 645                 for (z = 0; z < 4; z++)
 646                     temp[temp_size++] = mb->v4_vector[z];
 647
 648             if (should_write_temp) {
 649                 memcpy(&buf[ret], temp, temp_size);
 650                 ret      += temp_size;
 651                 temp_size = 0;
 652             }
 653         }
 654
 655         if (bits > 0) {
 656             AV_WB32(&buf[ret], flags);
 657             ret += 4;
 658             memcpy(&buf[ret], temp, temp_size);
 659             ret += temp_size;
 660         }
 661
 662         write_chunk_header(buf + header_ofs, 0x31, ret - header_ofs - CHUNK_HEADER_SIZE);
 663
 664         break;
 665     }
 666
 667     return ret;
 668 }
 669
 670 // computes distortion of 4x4 MB in b compared to a
 671 static int compute_mb_distortion(CinepakEncContext *s,
 672                                  uint8_t *a_data[4], int a_linesize[4],
 673                                  uint8_t *b_data[4], int b_linesize[4])
 674 {
 675     int x, y, p, d, ret = 0;
 676
 677     for (y = 0; y < MB_SIZE; y++)
 678         for (x = 0; x < MB_SIZE; x++) {
 679             d = a_data[0][x + y * a_linesize[0]] - b_data[0][x + y * b_linesize[0]];
 680             ret += d * d;
 681         }
 682
 683     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 684         for (p = 1; p <= 2; p++) {
 685             for (y = 0; y < MB_SIZE / 2; y++)
 686                 for (x = 0; x < MB_SIZE / 2; x++) {
 687                     d = a_data[p][x + y * a_linesize[p]] - b_data[p][x + y * b_linesize[p]];
 688                     ret += d * d;
 689                 }
 690         }
 691     }
 692
 693     return ret;
 694 }
 695
 696 // return the possibly adjusted size of the codebook
 697 #define CERTAIN(x) ((x) != ENC_UNCERTAIN)
 698 static int quantize(CinepakEncContext *s, int h, uint8_t *data[4],
 699                     int linesize[4], int v1mode, strip_info *info,
 700                     mb_encoding encoding)
 701 {
 702     int x, y, i, j, k, x2, y2, x3, y3, plane, shift, mbn;
 703     int entry_size      = s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 6 : 4;
 704     int *codebook       = v1mode ? info->v1_codebook : info->v4_codebook;
 705     int size            = v1mode ? info->v1_size : info->v4_size;
 706     int64_t total_error = 0;
 707     uint8_t vq_pict_buf[(MB_AREA * 3) / 2];
 708     uint8_t     *sub_data[4],     *vq_data[4];
 709     int      sub_linesize[4],  vq_linesize[4];
 710
 711     for (mbn = i = y = 0; y < h; y += MB_SIZE) {
 712         for (x = 0; x < s->w; x += MB_SIZE, ++mbn) {
 713             int *base;
 714
 715             if (CERTAIN(encoding)) {
 716                 // use for the training only the blocks known to be to be encoded [sic:-]
 717                 if (s->mb[mbn].best_encoding != encoding)
 718                     continue;
 719             }
 720
 721             base = s->codebook_input + i * entry_size;
 722             if (v1mode) {
 723                 // subsample
 724                 for (j = y2 = 0; y2 < entry_size; y2 += 2)
 725                     for (x2 = 0; x2 < 4; x2 += 2, j++) {
 726                         plane   = y2 < 4 ? 0 : 1 + (x2 >> 1);
 727                         shift   = y2 < 4 ? 0 : 1;
 728                         x3      = shift ? 0 : x2;
 729                         y3      = shift ? 0 : y2;
 730                         base[j] = (data[plane][((x + x3) >> shift) +      ((y + y3) >> shift)      * linesize[plane]] +
 731                                    data[plane][((x + x3) >> shift) + 1 +  ((y + y3) >> shift)      * linesize[plane]] +
 732                                    data[plane][((x + x3) >> shift) +     (((y + y3) >> shift) + 1) * linesize[plane]] +
 733                                    data[plane][((x + x3) >> shift) + 1 + (((y + y3) >> shift) + 1) * linesize[plane]]) >> 2;
 734                     }
 735             } else {
 736                 // copy
 737                 for (j = y2 = 0; y2 < MB_SIZE; y2 += 2) {
 738                     for (x2 = 0; x2 < MB_SIZE; x2 += 2)
 739                         for (k = 0; k < entry_size; k++, j++) {
 740                             plane = k >= 4 ? k - 3 : 0;
 741
 742                             if (k >= 4) {
 743                                 x3 = (x + x2) >> 1;
 744                                 y3 = (y + y2) >> 1;
 745                             } else {
 746                                 x3 = x + x2 + (k & 1);
 747                                 y3 = y + y2 + (k >> 1);
 748                             }
 749
 750                             base[j] = data[plane][x3 + y3 * linesize[plane]];
 751                         }
 752                 }
 753             }
 754             i += v1mode ? 1 : 4;
 755         }
 756     }
 757
 758     if (i == 0) // empty training set, nothing to do
 759         return 0;
 760     if (i < size)
 761         size = i;
 762
 763     avpriv_init_elbg(s->codebook_input, entry_size, i, codebook, size, 1, s->codebook_closest, &s->randctx);
 764     avpriv_do_elbg(s->codebook_input, entry_size, i, codebook, size, 1, s->codebook_closest, &s->randctx);
 765
 766     // set up vq_data, which contains a single MB
 767     vq_data[0]     = vq_pict_buf;
 768     vq_linesize[0] = MB_SIZE;
 769     vq_data[1]     = &vq_pict_buf[MB_AREA];
 770     vq_data[2]     = vq_data[1] + (MB_AREA >> 2);
 771     vq_linesize[1] =
 772     vq_linesize[2] = MB_SIZE >> 1;
 773
 774     // copy indices
 775     for (i = j = y = 0; y < h; y += MB_SIZE)
 776         for (x = 0; x < s->w; x += MB_SIZE, j++) {
 777             mb_info *mb = &s->mb[j];
 778             // skip uninteresting blocks if we know their preferred encoding
 779             if (CERTAIN(encoding) && mb->best_encoding != encoding)
 780                 continue;
 781
 782             // point sub_data to current MB
 783             get_sub_picture(s, x, y, data, linesize, sub_data, sub_linesize);
 784
 785             if (v1mode) {
 786                 mb->v1_vector = s->codebook_closest[i];
 787
 788                 // fill in vq_data with V1 data
 789                 decode_v1_vector(s, vq_data, vq_linesize, mb->v1_vector, info);
 790
 791                 mb->v1_error = compute_mb_distortion(s, sub_data, sub_linesize,
 792                                                      vq_data, vq_linesize);
 793                 total_error += mb->v1_error;
 794             } else {
 795                 for (k = 0; k < 4; k++)
 796                     mb->v4_vector[k] = s->codebook_closest[i + k];
 797
 798                 // fill in vq_data with V4 data
 799                 decode_v4_vector(s, vq_data, vq_linesize, mb->v4_vector, info);
 800
 801                 mb->v4_error = compute_mb_distortion(s, sub_data, sub_linesize,
 802                                                      vq_data, vq_linesize);
 803                 total_error += mb->v4_error;
 804             }
 805             i += v1mode ? 1 : 4;
 806         }
 807     // check that we did it right in the beginning of the function
 808     av_assert0(i >= size); // training set is no smaller than the codebook
 809
 810     return size;
 811 }
 812
 813 static void calculate_skip_errors(CinepakEncContext *s, int h,
 814                                   uint8_t *last_data[4], int last_linesize[4],
 815                                   uint8_t *data[4], int linesize[4],
 816                                   strip_info *info)
 817 {
 818     int x, y, i;
 819     uint8_t *sub_last_data    [4], *sub_pict_data    [4];
 820     int      sub_last_linesize[4],  sub_pict_linesize[4];
 821
 822     for (i = y = 0; y < h; y += MB_SIZE)
 823         for (x = 0; x < s->w; x += MB_SIZE, i++) {
 824             get_sub_picture(s, x, y, last_data, last_linesize,
 825                             sub_last_data, sub_last_linesize);
 826             get_sub_picture(s, x, y, data, linesize,
 827                             sub_pict_data, sub_pict_linesize);
 828
 829             s->mb[i].skip_error =
 830                 compute_mb_distortion(s,
 831                                       sub_last_data, sub_last_linesize,
 832                                       sub_pict_data, sub_pict_linesize);
 833         }
 834 }
 835
 836 static void write_strip_header(CinepakEncContext *s, int y, int h, int keyframe,
 837                                unsigned char *buf, int strip_size)
 838 {
 839     // actually we are exclusively using intra strip coding (how much can we win
 840     // otherwise? how to choose which part of a codebook to update?),
 841     // keyframes are different only because we disallow ENC_SKIP on them -- rl
 842     // (besides, the logic here used to be inverted: )
 843     //    buf[0] = keyframe ? 0x11: 0x10;
 844     buf[0] = keyframe ? 0x10 : 0x11;
 845     AV_WB24(&buf[1], strip_size + STRIP_HEADER_SIZE);
 846     // AV_WB16(&buf[4], y); /* using absolute y values works -- rl */
 847     AV_WB16(&buf[4], 0); /* using relative values works as well -- rl */
 848     AV_WB16(&buf[6], 0);
 849     // AV_WB16(&buf[8], y + h); /* using absolute y values works -- rl */
 850     AV_WB16(&buf[8], h); /* using relative values works as well -- rl */
 851     AV_WB16(&buf[10], s->w);
 852 }
 853
 854 static int rd_strip(CinepakEncContext *s, int y, int h, int keyframe,
 855                     uint8_t *last_data[4], int last_linesize[4],
 856                     uint8_t *data[4], int linesize[4],
 857                     uint8_t *scratch_data[4], int scratch_linesize[4],
 858                     unsigned char *buf, int64_t *best_score)
 859 {
 860     int64_t score = 0;
 861     int best_size = 0;
 862     strip_info info;
 863     // for codebook optimization:
 864     int v1enough, v1_size, v4enough, v4_size;
 865     int new_v1_size, new_v4_size;
 866     int v1shrunk, v4shrunk;
 867
 868     if (!keyframe)
 869         calculate_skip_errors(s, h, last_data, last_linesize, data, linesize,
 870                               &info);
 871
 872     // try some powers of 4 for the size of the codebooks
 873     // constraint the v4 codebook to be no bigger than v1 one,
 874     // (and no less than v1_size/4)
 875     // thus making v1 preferable and possibly losing small details? should be ok
 876 #define SMALLEST_CODEBOOK 1
 877     for (v1enough = 0, v1_size = SMALLEST_CODEBOOK; v1_size <= CODEBOOK_MAX && !v1enough; v1_size <<= 2) {
 878         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) {
 879             CinepakMode mode;
 880             // try all modes
 881             for (mode = 0; mode < MODE_COUNT; mode++) {
 882                 // don't allow MODE_MC in intra frames
 883                 if (keyframe && mode == MODE_MC)
 884                     continue;
 885
 886                 if (mode == MODE_V1_ONLY) {
 887                     info.v1_size = v1_size;
 888                     // the size may shrink even before optimizations if the input is short:
 889                     info.v1_size = quantize(s, h, data, linesize, 1,
 890                                             &info, ENC_UNCERTAIN);
 891                     if (info.v1_size < v1_size)
 892                         // too few eligible blocks, no sense in trying bigger sizes
 893                         v1enough = 1;
 894
 895                     info.v4_size = 0;
 896                 } else { // mode != MODE_V1_ONLY
 897                     // if v4 codebook is empty then only allow V1-only mode
 898                     if (!v4_size)
 899                         continue;
 900
 901                     if (mode == MODE_V1_V4) {
 902                         info.v4_size = v4_size;
 903                         info.v4_size = quantize(s, h, data, linesize, 0,
 904                                                 &info, ENC_UNCERTAIN);
 905                         if (info.v4_size < v4_size)
 906                             // too few eligible blocks, no sense in trying bigger sizes
 907                             v4enough = 1;
 908                     }
 909                 }
 910
 911                 info.mode = mode;
 912                 // choose the best encoding per block, based on current experience
 913                 score = calculate_mode_score(s, h, &info, 0,
 914                                              &v1shrunk, &v4shrunk);
 915
 916                 if (mode != MODE_V1_ONLY) {
 917                     int extra_iterations_limit = s->max_extra_cb_iterations;
 918                     // recompute the codebooks, omitting the extra blocks
 919                     // we assume we _may_ come here with more blocks to encode than before
 920                     info.v1_size = v1_size;
 921                     new_v1_size = quantize(s, h, data, linesize, 1, &info, ENC_V1);
 922                     if (new_v1_size < info.v1_size)
 923                         info.v1_size = new_v1_size;
 924                     // we assume we _may_ come here with more blocks to encode than before
 925                     info.v4_size = v4_size;
 926                     new_v4_size = quantize(s, h, data, linesize, 0, &info, ENC_V4);
 927                     if (new_v4_size < info.v4_size)
 928                         info.v4_size = new_v4_size;
 929                     // calculate the resulting score
 930                     // (do not move blocks to codebook encodings now, as some blocks may have
 931                     // got bigger errors despite a smaller training set - but we do not
 932                     // ever grow the training sets back)
 933                     for (;;) {
 934                         score = calculate_mode_score(s, h, &info, 1,
 935                                                      &v1shrunk, &v4shrunk);
 936                         // do we have a reason to reiterate? if so, have we reached the limit?
 937                         if ((!v1shrunk && !v4shrunk) || !extra_iterations_limit--)
 938                             break;
 939                         // recompute the codebooks, omitting the extra blocks
 940                         if (v1shrunk) {
 941                             info.v1_size = v1_size;
 942                             new_v1_size = quantize(s, h, data, linesize, 1, &info, ENC_V1);
 943                             if (new_v1_size < info.v1_size)
 944                                 info.v1_size = new_v1_size;
 945                         }
 946                         if (v4shrunk) {
 947                             info.v4_size = v4_size;
 948                             new_v4_size = quantize(s, h, data, linesize, 0, &info, ENC_V4);
 949                             if (new_v4_size < info.v4_size)
 950                                 info.v4_size = new_v4_size;
 951                         }
 952                     }
 953                 }
 954
 955                 if (best_size == 0 || score < *best_score) {
 956                     *best_score = score;
 957                     best_size = encode_mode(s, h,
 958                                             scratch_data, scratch_linesize,
 959                                             last_data, last_linesize, &info,
 960                                             s->strip_buf + STRIP_HEADER_SIZE);
 961
 962                     write_strip_header(s, y, h, keyframe, s->strip_buf, best_size);
 963                 }
 964             }
 965         }
 966     }
 967
 968     best_size += STRIP_HEADER_SIZE;
 969     memcpy(buf, s->strip_buf, best_size);
 970
 971     return best_size;
 972 }
 973
 974 static int write_cvid_header(CinepakEncContext *s, unsigned char *buf,
 975                              int num_strips, int data_size, int isakeyframe)
 976 {
 977     buf[0] = isakeyframe ? 0 : 1;
 978     AV_WB24(&buf[1], data_size + CVID_HEADER_SIZE);
 979     AV_WB16(&buf[4], s->w);
 980     AV_WB16(&buf[6], s->h);
 981     AV_WB16(&buf[8], num_strips);
 982
 983     return CVID_HEADER_SIZE;
 984 }
 985
 986 static int rd_frame(CinepakEncContext *s, const AVFrame *frame,
 987                     int isakeyframe, unsigned char *buf, int buf_size)
 988 {
 989     int num_strips, strip, i, y, nexty, size, temp_size, best_size;
 990     uint8_t *last_data    [4], *data    [4], *scratch_data    [4];
 991     int      last_linesize[4],  linesize[4],  scratch_linesize[4];
 992     int64_t best_score = 0, score, score_temp;
 993     int best_nstrips;
 994
 995     if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24) {
 996         int x;
 997         // build a copy of the given frame in the correct colorspace
 998         for (y = 0; y < s->h; y += 2)
 999             for (x = 0; x < s->w; x += 2) {
1000                 uint8_t *ir[2];
1001                 int32_t r, g, b, rr, gg, bb;
1002                 ir[0] = frame->data[0] + x * 3 + y * frame->linesize[0];
1003                 ir[1] = ir[0] + frame->linesize[0];
1004                 get_sub_picture(s, x, y,
1005                                 s->input_frame->data, s->input_frame->linesize,
1006                                 scratch_data, scratch_linesize);
1007                 r = g = b = 0;
1008                 for (i = 0; i < 4; ++i) {
1009                     int i1, i2;
1010                     i1 = (i & 1);
1011                     i2 = (i >= 2);
1012                     rr = ir[i2][i1 * 3 + 0];
1013                     gg = ir[i2][i1 * 3 + 1];
1014                     bb = ir[i2][i1 * 3 + 2];
1015                     r += rr;
1016                     g += gg;
1017                     b += bb;
1018                     // using fixed point arithmetic for portable repeatability, scaling by 2^23
1019                     // "Y"
1020                     // rr = 0.2857 * rr + 0.5714 * gg + 0.1429 * bb;
1021                     rr = (2396625 * rr + 4793251 * gg + 1198732 * bb) >> 23;
1022                     if (rr < 0)
1023                         rr = 0;
1024                     else if (rr > 255)
1025                         rr = 255;
1026                     scratch_data[0][i1 + i2 * scratch_linesize[0]] = rr;
1027                 }
1028                 // let us scale down as late as possible
1029                 //                r /= 4; g /= 4; b /= 4;
1030                 // "U"
1031                 // rr = -0.1429 * r - 0.2857 * g + 0.4286 * b;
1032                 rr = (-299683 * r - 599156 * g + 898839 * b) >> 23;
1033                 if (rr < -128)
1034                     rr = -128;
1035                 else if (rr > 127)
1036                     rr = 127;
1037                 scratch_data[1][0] = rr + 128; // quantize needs unsigned
1038                 // "V"
1039                 // rr = 0.3571 * r - 0.2857 * g - 0.0714 * b;
1040                 rr = (748893 * r - 599156 * g - 149737 * b) >> 23;
1041                 if (rr < -128)
1042                     rr = -128;
1043                 else if (rr > 127)
1044                     rr = 127;
1045                 scratch_data[2][0] = rr + 128; // quantize needs unsigned
1046             }
1047     }
1048
1049     // would be nice but quite certainly incompatible with vintage players:
1050     // support encoding zero strips (meaning skip the whole frame)
1051     for (num_strips = s->min_strips; num_strips <= s->max_strips && num_strips <= s->h / MB_SIZE; num_strips++) {
1052         score = 0;
1053         size  = 0;
1054
1055         for (y = 0, strip = 1; y < s->h; strip++, y = nexty) {
1056             int strip_height;
1057
1058             nexty = strip * s->h / num_strips; // <= s->h
1059             // make nexty the next multiple of 4 if not already there
1060             if (nexty & 3)
1061                 nexty += 4 - (nexty & 3);
1062
1063             strip_height = nexty - y;
1064             if (strip_height <= 0) { // can this ever happen?
1065                 av_log(s->avctx, AV_LOG_INFO, "skipping zero height strip %i of %i\n", strip, num_strips);
1066                 continue;
1067             }
1068
1069             if (s->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24)
1070                 get_sub_picture(s, 0, y,
1071                                 s->input_frame->data, s->input_frame->linesize,
1072                                 data, linesize);
1073             else
1074                 get_sub_picture(s, 0, y,
1075                                 (uint8_t **)frame->data, (int *)frame->linesize,
1076                                 data, linesize);
1077             get_sub_picture(s, 0, y,
1078                             s->last_frame->data, s->last_frame->linesize,
1079                             last_data, last_linesize);
1080             get_sub_picture(s, 0, y,
1081                             s->scratch_frame->data, s->scratch_frame->linesize,
1082                             scratch_data, scratch_linesize);
1083
1084             if ((temp_size = rd_strip(s, y, strip_height, isakeyframe,
1085                                       last_data, last_linesize, data, linesize,
1086                                       scratch_data, scratch_linesize,
1087                                       s->frame_buf + size + CVID_HEADER_SIZE,
1088                                       &score_temp)) < 0)
1089                 return temp_size;
1090
1091             score += score_temp;
1092             size += temp_size;
1093         }
1094
1095         if (best_score == 0 || score < best_score) {
1096             best_score = score;
1097             best_size = size + write_cvid_header(s, s->frame_buf, num_strips, size, isakeyframe);
1098
1099             FFSWAP(AVFrame *, s->best_frame, s->scratch_frame);
1100             memcpy(buf, s->frame_buf, best_size);
1101             best_nstrips = num_strips;
1102         }
1103         // avoid trying too many strip numbers without a real reason
1104         // (this makes the processing of the very first frame faster)
1105         if (num_strips - best_nstrips > 4)
1106             break;
1107     }
1108
1109     // let the number of strips slowly adapt to the changes in the contents,
1110     // compared to full bruteforcing every time this will occasionally lead
1111     // to some r/d performance loss but makes encoding up to several times faster
1112     if (!s->strip_number_delta_range) {
1113         if (best_nstrips == s->max_strips) { // let us try to step up
1114             s->max_strips = best_nstrips + 1;
1115             if (s->max_strips >= s->max_max_strips)
1116                 s->max_strips = s->max_max_strips;
1117         } else { // try to step down
1118             s->max_strips = best_nstrips;
1119         }
1120         s->min_strips = s->max_strips - 1;
1121         if (s->min_strips < s->min_min_strips)
1122             s->min_strips = s->min_min_strips;
1123     } else {
1124         s->max_strips = best_nstrips + s->strip_number_delta_range;
1125         if (s->max_strips >= s->max_max_strips)
1126             s->max_strips = s->max_max_strips;
1127         s->min_strips = best_nstrips - s->strip_number_delta_range;
1128         if (s->min_strips < s->min_min_strips)
1129             s->min_strips = s->min_min_strips;
1130     }
1131
1132     return best_size;
1133 }
1134
1135 static int cinepak_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1136                                 const AVFrame *frame, int *got_packet)
1137 {
1138     CinepakEncContext *s = avctx->priv_data;
1139     int ret;
1140
1141     s->lambda = frame->quality ? frame->quality - 1 : 2 * FF_LAMBDA_SCALE;
1142
1143     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, s->frame_buf_size, 0)) < 0)
1144         return ret;
1145     ret       = rd_frame(s, frame, (s->curframe == 0), pkt->data, s->frame_buf_size);
1146     pkt->size = ret;
1147     if (s->curframe == 0)
1148         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1149     *got_packet = 1;
1150
1151     FFSWAP(AVFrame *, s->last_frame, s->best_frame);
1152
1153     if (++s->curframe >= s->keyint)
1154         s->curframe = 0;
1155
1156     return 0;
1157 }
1158
1159 static av_cold int cinepak_encode_end(AVCodecContext *avctx)
1160 {
1161     CinepakEncContext *s = avctx->priv_data;
1162     int x;
1163
1164     av_frame_free(&s->last_frame);
1165     av_frame_free(&s->best_frame);
1166     av_frame_free(&s->scratch_frame);
1167     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24)
1168         av_frame_free(&s->input_frame);
1169     av_freep(&s->codebook_input);
1170     av_freep(&s->codebook_closest);
1171     av_freep(&s->strip_buf);
1172     av_freep(&s->frame_buf);
1173     av_freep(&s->mb);
1174
1175     for (x = 0; x < (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_RGB24 ? 4 : 3); x++)
1176         av_freep(&s->pict_bufs[x]);
1177
1178     return 0;
1179 }
1180
1181 const AVCodec ff_cinepak_encoder = {
1182     .name           = "cinepak",
1183     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Cinepak"),
1184     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1185     .id             = AV_CODEC_ID_CINEPAK,
1186     .priv_data_size = sizeof(CinepakEncContext),
1187     .init           = cinepak_encode_init,
1188     .encode2        = cinepak_encode_frame,
1189     .close          = cinepak_encode_end,
1190     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_RGB24, AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE },
1191     .priv_class     = &cinepak_class,
1192     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1193 };