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

   1 /*
   2  * VC3/DNxHD encoder
   3  * Copyright (c) 2007 Baptiste Coudurier <baptiste dot coudurier at smartjog dot com>
   4  * Copyright (c) 2011 MirriAd Ltd
   5  *
   6  * VC-3 encoder funded by the British Broadcasting Corporation
   7  * 10 bit support added by MirriAd Ltd, Joseph Artsimovich <joseph@mirriad.com>
   8  *
   9  * This file is part of FFmpeg.
  10  *
  11  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  13  * License as published by the Free Software Foundation; either
  14  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  23  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/attributes.h"
  27 #include "libavutil/internal.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29 #include "libavutil/timer.h"
  30
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "blockdsp.h"
  33 #include "dsputil.h"
  34 #include "internal.h"
  35 #include "mpegvideo.h"
  36 #include "dnxhdenc.h"
  37
  38
  39 // The largest value that will not lead to overflow for 10bit samples.
  40 #define DNX10BIT_QMAT_SHIFT 18
  41 #define RC_VARIANCE 1 // use variance or ssd for fast rc
  42 #define LAMBDA_FRAC_BITS 10
  43
  44 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
  45 static const AVOption options[] = {
  46     { "nitris_compat", "encode with Avid Nitris compatibility",
  47         offsetof(DNXHDEncContext, nitris_compat), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, VE },
  48     { NULL }
  49 };
  50
  51 static const AVClass dnxhd_class = {
  52     .class_name = "dnxhd",
  53     .item_name  = av_default_item_name,
  54     .option     = options,
  55     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  56 };
  57
  58 static void dnxhd_8bit_get_pixels_8x4_sym(int16_t *av_restrict block,
  59                                           const uint8_t *pixels,
  60                                           ptrdiff_t line_size)
  61 {
  62     int i;
  63     for (i = 0; i < 4; i++) {
  64         block[0] = pixels[0];
  65         block[1] = pixels[1];
  66         block[2] = pixels[2];
  67         block[3] = pixels[3];
  68         block[4] = pixels[4];
  69         block[5] = pixels[5];
  70         block[6] = pixels[6];
  71         block[7] = pixels[7];
  72         pixels  += line_size;
  73         block   += 8;
  74     }
  75     memcpy(block,      block -  8, sizeof(*block) * 8);
  76     memcpy(block +  8, block - 16, sizeof(*block) * 8);
  77     memcpy(block + 16, block - 24, sizeof(*block) * 8);
  78     memcpy(block + 24, block - 32, sizeof(*block) * 8);
  79 }
  80
  81 static av_always_inline
  82 void dnxhd_10bit_get_pixels_8x4_sym(int16_t *av_restrict block,
  83                                     const uint8_t *pixels,
  84                                     ptrdiff_t line_size)
  85 {
  86     int i;
  87     const uint16_t* pixels16 = (const uint16_t*)pixels;
  88     line_size >>= 1;
  89
  90     for (i = 0; i < 4; i++) {
  91         block[0] = pixels16[0]; block[1] = pixels16[1];
  92         block[2] = pixels16[2]; block[3] = pixels16[3];
  93         block[4] = pixels16[4]; block[5] = pixels16[5];
  94         block[6] = pixels16[6]; block[7] = pixels16[7];
  95         pixels16 += line_size;
  96         block += 8;
  97     }
  98     memcpy(block,      block -  8, sizeof(*block) * 8);
  99     memcpy(block +  8, block - 16, sizeof(*block) * 8);
 100     memcpy(block + 16, block - 24, sizeof(*block) * 8);
 101     memcpy(block + 24, block - 32, sizeof(*block) * 8);
 102 }
 103
 104 static int dnxhd_10bit_dct_quantize(MpegEncContext *ctx, int16_t *block,
 105                                     int n, int qscale, int *overflow)
 106 {
 107     const uint8_t *scantable= ctx->intra_scantable.scantable;
 108     const int *qmat = n<4 ? ctx->q_intra_matrix[qscale] : ctx->q_chroma_intra_matrix[qscale];
 109     int last_non_zero = 0;
 110     int i;
 111
 112     ctx->dsp.fdct(block);
 113
 114     // Divide by 4 with rounding, to compensate scaling of DCT coefficients
 115     block[0] = (block[0] + 2) >> 2;
 116
 117     for (i = 1; i < 64; ++i) {
 118         int j = scantable[i];
 119         int sign = block[j] >> 31;
 120         int level = (block[j] ^ sign) - sign;
 121         level = level * qmat[j] >> DNX10BIT_QMAT_SHIFT;
 122         block[j] = (level ^ sign) - sign;
 123         if (level)
 124             last_non_zero = i;
 125     }
 126
 127     return last_non_zero;
 128 }
 129
 130 static av_cold int dnxhd_init_vlc(DNXHDEncContext *ctx)
 131 {
 132     int i, j, level, run;
 133     int max_level = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 134
 135     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_codes,
 136                       max_level * 4 * sizeof(*ctx->vlc_codes), fail);
 137     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_bits,
 138                       max_level * 4 * sizeof(*ctx->vlc_bits), fail);
 139     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_codes,
 140                       63 * 2, fail);
 141     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_bits,
 142                       63, fail);
 143
 144     ctx->vlc_codes += max_level * 2;
 145     ctx->vlc_bits  += max_level * 2;
 146     for (level = -max_level; level < max_level; level++) {
 147         for (run = 0; run < 2; run++) {
 148             int index = (level << 1) | run;
 149             int sign, offset = 0, alevel = level;
 150
 151             MASK_ABS(sign, alevel);
 152             if (alevel > 64) {
 153                 offset  = (alevel - 1) >> 6;
 154                 alevel -= offset << 6;
 155             }
 156             for (j = 0; j < 257; j++) {
 157                 if (ctx->cid_table->ac_level[j] >> 1 == alevel &&
 158                     (!offset || (ctx->cid_table->ac_flags[j] & 1) && offset) &&
 159                     (!run    || (ctx->cid_table->ac_flags[j] & 2) && run)) {
 160                     av_assert1(!ctx->vlc_codes[index]);
 161                     if (alevel) {
 162                         ctx->vlc_codes[index] =
 163                             (ctx->cid_table->ac_codes[j] << 1) | (sign & 1);
 164                         ctx->vlc_bits[index] = ctx->cid_table->ac_bits[j] + 1;
 165                     } else {
 166                         ctx->vlc_codes[index] = ctx->cid_table->ac_codes[j];
 167                         ctx->vlc_bits[index]  = ctx->cid_table->ac_bits[j];
 168                     }
 169                     break;
 170                 }
 171             }
 172             av_assert0(!alevel || j < 257);
 173             if (offset) {
 174                 ctx->vlc_codes[index] =
 175                     (ctx->vlc_codes[index] << ctx->cid_table->index_bits) | offset;
 176                 ctx->vlc_bits[index] += ctx->cid_table->index_bits;
 177             }
 178         }
 179     }
 180     for (i = 0; i < 62; i++) {
 181         int run = ctx->cid_table->run[i];
 182         av_assert0(run < 63);
 183         ctx->run_codes[run] = ctx->cid_table->run_codes[i];
 184         ctx->run_bits[run]  = ctx->cid_table->run_bits[i];
 185     }
 186     return 0;
 187 fail:
 188     return AVERROR(ENOMEM);
 189 }
 190
 191 static av_cold int dnxhd_init_qmat(DNXHDEncContext *ctx, int lbias, int cbias)
 192 {
 193     // init first elem to 1 to avoid div by 0 in convert_matrix
 194     uint16_t weight_matrix[64] = { 1, }; // convert_matrix needs uint16_t*
 195     int qscale, i;
 196     const uint8_t *luma_weight_table   = ctx->cid_table->luma_weight;
 197     const uint8_t *chroma_weight_table = ctx->cid_table->chroma_weight;
 198
 199     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l,
 200                       (ctx->m.avctx->qmax + 1) * 64 * sizeof(int), fail);
 201     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c,
 202                       (ctx->m.avctx->qmax + 1) * 64 * sizeof(int), fail);
 203     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l16,
 204                       (ctx->m.avctx->qmax + 1) * 64 * 2 * sizeof(uint16_t),
 205                       fail);
 206     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c16,
 207                       (ctx->m.avctx->qmax + 1) * 64 * 2 * sizeof(uint16_t),
 208                       fail);
 209
 210     if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
 211         for (i = 1; i < 64; i++) {
 212             int j = ctx->m.dsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 213             weight_matrix[j] = ctx->cid_table->luma_weight[i];
 214         }
 215         ff_convert_matrix(&ctx->m, ctx->qmatrix_l, ctx->qmatrix_l16,
 216                           weight_matrix, ctx->m.intra_quant_bias, 1,
 217                           ctx->m.avctx->qmax, 1);
 218         for (i = 1; i < 64; i++) {
 219             int j = ctx->m.dsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 220             weight_matrix[j] = ctx->cid_table->chroma_weight[i];
 221         }
 222         ff_convert_matrix(&ctx->m, ctx->qmatrix_c, ctx->qmatrix_c16,
 223                           weight_matrix, ctx->m.intra_quant_bias, 1,
 224                           ctx->m.avctx->qmax, 1);
 225
 226         for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
 227             for (i = 0; i < 64; i++) {
 228                 ctx->qmatrix_l[qscale][i]      <<= 2;
 229                 ctx->qmatrix_c[qscale][i]      <<= 2;
 230                 ctx->qmatrix_l16[qscale][0][i] <<= 2;
 231                 ctx->qmatrix_l16[qscale][1][i] <<= 2;
 232                 ctx->qmatrix_c16[qscale][0][i] <<= 2;
 233                 ctx->qmatrix_c16[qscale][1][i] <<= 2;
 234             }
 235         }
 236     } else {
 237         // 10-bit
 238         for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
 239             for (i = 1; i < 64; i++) {
 240                 int j = ctx->m.dsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 241
 242                 /* The quantization formula from the VC-3 standard is:
 243                  * quantized = sign(block[i]) * floor(abs(block[i]/s) * p /
 244                  *             (qscale * weight_table[i]))
 245                  * Where p is 32 for 8-bit samples and 8 for 10-bit ones.
 246                  * The s factor compensates scaling of DCT coefficients done by
 247                  * the DCT routines, and therefore is not present in standard.
 248                  * It's 8 for 8-bit samples and 4 for 10-bit ones.
 249                  * We want values of ctx->qtmatrix_l and ctx->qtmatrix_r to be:
 250                  *     ((1 << DNX10BIT_QMAT_SHIFT) * (p / s)) /
 251                  *     (qscale * weight_table[i])
 252                  * For 10-bit samples, p / s == 2 */
 253                 ctx->qmatrix_l[qscale][j] = (1 << (DNX10BIT_QMAT_SHIFT + 1)) /
 254                                             (qscale * luma_weight_table[i]);
 255                 ctx->qmatrix_c[qscale][j] = (1 << (DNX10BIT_QMAT_SHIFT + 1)) /
 256                                             (qscale * chroma_weight_table[i]);
 257             }
 258         }
 259     }
 260
 261     ctx->m.q_chroma_intra_matrix16 = ctx->qmatrix_c16;
 262     ctx->m.q_chroma_intra_matrix   = ctx->qmatrix_c;
 263     ctx->m.q_intra_matrix16        = ctx->qmatrix_l16;
 264     ctx->m.q_intra_matrix          = ctx->qmatrix_l;
 265
 266     return 0;
 267 fail:
 268     return AVERROR(ENOMEM);
 269 }
 270
 271 static av_cold int dnxhd_init_rc(DNXHDEncContext *ctx)
 272 {
 273     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_rc, 8160 * (ctx->m.avctx->qmax + 1) * sizeof(RCEntry), fail);
 274     if (ctx->m.avctx->mb_decision != FF_MB_DECISION_RD)
 275         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_cmp,
 276                           ctx->m.mb_num * sizeof(RCCMPEntry), fail);
 277
 278     ctx->frame_bits = (ctx->cid_table->coding_unit_size -
 279                        640 - 4 - ctx->min_padding) * 8;
 280     ctx->qscale = 1;
 281     ctx->lambda = 2 << LAMBDA_FRAC_BITS; // qscale 2
 282     return 0;
 283 fail:
 284     return AVERROR(ENOMEM);
 285 }
 286
 287 static av_cold int dnxhd_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 288 {
 289     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 290     int i, index, bit_depth, ret;
 291
 292     switch (avctx->pix_fmt) {
 293     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 294         bit_depth = 8;
 295         break;
 296     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
 297         bit_depth = 10;
 298         break;
 299     default:
 300         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 301                "pixel format is incompatible with DNxHD\n");
 302         return AVERROR(EINVAL);
 303     }
 304
 305     ctx->cid = ff_dnxhd_find_cid(avctx, bit_depth);
 306     if (!ctx->cid) {
 307         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 308                "video parameters incompatible with DNxHD. Valid DNxHD profiles:\n");
 309         ff_dnxhd_print_profiles(avctx, AV_LOG_ERROR);
 310         return AVERROR(EINVAL);
 311     }
 312     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "cid %d\n", ctx->cid);
 313
 314     index = ff_dnxhd_get_cid_table(ctx->cid);
 315     av_assert0(index >= 0);
 316     ctx->cid_table = &ff_dnxhd_cid_table[index];
 317
 318     ctx->m.avctx    = avctx;
 319     ctx->m.mb_intra = 1;
 320     ctx->m.h263_aic = 1;
 321
 322     avctx->bits_per_raw_sample = ctx->cid_table->bit_depth;
 323
 324     ff_blockdsp_init(&ctx->bdsp, avctx);
 325     ff_dct_common_init(&ctx->m);
 326     ff_dct_encode_init(&ctx->m);
 327
 328     if (!ctx->m.dct_quantize)
 329         ctx->m.dct_quantize = ff_dct_quantize_c;
 330
 331     if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 332         ctx->m.dct_quantize     = dnxhd_10bit_dct_quantize;
 333         ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_10bit_get_pixels_8x4_sym;
 334         ctx->block_width_l2     = 4;
 335     } else {
 336         ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_8bit_get_pixels_8x4_sym;
 337         ctx->block_width_l2     = 3;
 338     }
 339
 340     if (ARCH_X86)
 341         ff_dnxhdenc_init_x86(ctx);
 342
 343     ctx->m.mb_height = (avctx->height + 15) / 16;
 344     ctx->m.mb_width  = (avctx->width  + 15) / 16;
 345
 346     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 347         ctx->interlaced   = 1;
 348         ctx->m.mb_height /= 2;
 349     }
 350
 351     ctx->m.mb_num = ctx->m.mb_height * ctx->m.mb_width;
 352
 353     if (avctx->intra_quant_bias != FF_DEFAULT_QUANT_BIAS)
 354         ctx->m.intra_quant_bias = avctx->intra_quant_bias;
 355     // XXX tune lbias/cbias
 356     if ((ret = dnxhd_init_qmat(ctx, ctx->m.intra_quant_bias, 0)) < 0)
 357         return ret;
 358
 359     /* Avid Nitris hardware decoder requires a minimum amount of padding
 360      * in the coding unit payload */
 361     if (ctx->nitris_compat)
 362         ctx->min_padding = 1600;
 363
 364     if ((ret = dnxhd_init_vlc(ctx)) < 0)
 365         return ret;
 366     if ((ret = dnxhd_init_rc(ctx)) < 0)
 367         return ret;
 368
 369     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_size,
 370                       ctx->m.mb_height * sizeof(uint32_t), fail);
 371     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_offs,
 372                       ctx->m.mb_height * sizeof(uint32_t), fail);
 373     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_bits,
 374                       ctx->m.mb_num * sizeof(uint16_t), fail);
 375     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_qscale,
 376                       ctx->m.mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
 377
 378     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
 379     if (!avctx->coded_frame)
 380         return AVERROR(ENOMEM);
 381
 382     avctx->coded_frame->key_frame = 1;
 383     avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 384
 385     if (avctx->thread_count > MAX_THREADS) {
 386         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "too many threads\n");
 387         return AVERROR(EINVAL);
 388     }
 389
 390     if (avctx->qmax <= 1) {
 391         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "qmax must be at least 2\n");
 392         return AVERROR(EINVAL);
 393     }
 394
 395     ctx->thread[0] = ctx;
 396     for (i = 1; i < avctx->thread_count; i++) {
 397         ctx->thread[i] = av_malloc(sizeof(DNXHDEncContext));
 398         memcpy(ctx->thread[i], ctx, sizeof(DNXHDEncContext));
 399     }
 400
 401     return 0;
 402 fail:  // for FF_ALLOCZ_OR_GOTO
 403     return AVERROR(ENOMEM);
 404 }
 405
 406 static int dnxhd_write_header(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf)
 407 {
 408     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 409     static const uint8_t header_prefix[5] = { 0x00, 0x00, 0x02, 0x80, 0x01 };
 410
 411     memset(buf, 0, 640);
 412
 413     memcpy(buf, header_prefix, 5);
 414     buf[5] = ctx->interlaced ? ctx->cur_field + 2 : 0x01;
 415     buf[6] = 0x80; // crc flag off
 416     buf[7] = 0xa0; // reserved
 417     AV_WB16(buf + 0x18, avctx->height >> ctx->interlaced); // ALPF
 418     AV_WB16(buf + 0x1a, avctx->width);  // SPL
 419     AV_WB16(buf + 0x1d, avctx->height >> ctx->interlaced); // NAL
 420
 421     buf[0x21] = ctx->cid_table->bit_depth == 10 ? 0x58 : 0x38;
 422     buf[0x22] = 0x88 + (ctx->interlaced << 2);
 423     AV_WB32(buf + 0x28, ctx->cid); // CID
 424     buf[0x2c] = ctx->interlaced ? 0 : 0x80;
 425
 426     buf[0x5f] = 0x01; // UDL
 427
 428     buf[0x167] = 0x02; // reserved
 429     AV_WB16(buf + 0x16a, ctx->m.mb_height * 4 + 4); // MSIPS
 430     buf[0x16d] = ctx->m.mb_height; // Ns
 431     buf[0x16f] = 0x10; // reserved
 432
 433     ctx->msip = buf + 0x170;
 434     return 0;
 435 }
 436
 437 static av_always_inline void dnxhd_encode_dc(DNXHDEncContext *ctx, int diff)
 438 {
 439     int nbits;
 440     if (diff < 0) {
 441         nbits = av_log2_16bit(-2 * diff);
 442         diff--;
 443     } else {
 444         nbits = av_log2_16bit(2 * diff);
 445     }
 446     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits,
 447              (ctx->cid_table->dc_codes[nbits] << nbits) +
 448              (diff & ((1 << nbits) - 1)));
 449 }
 450
 451 static av_always_inline
 452 void dnxhd_encode_block(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block,
 453                         int last_index, int n)
 454 {
 455     int last_non_zero = 0;
 456     int slevel, i, j;
 457
 458     dnxhd_encode_dc(ctx, block[0] - ctx->m.last_dc[n]);
 459     ctx->m.last_dc[n] = block[0];
 460
 461     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 462         j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 463         slevel = block[j];
 464         if (slevel) {
 465             int run_level = i - last_non_zero - 1;
 466             int rlevel = (slevel << 1) | !!run_level;
 467             put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[rlevel], ctx->vlc_codes[rlevel]);
 468             if (run_level)
 469                 put_bits(&ctx->m.pb, ctx->run_bits[run_level],
 470                          ctx->run_codes[run_level]);
 471             last_non_zero = i;
 472         }
 473     }
 474     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[0], ctx->vlc_codes[0]); // EOB
 475 }
 476
 477 static av_always_inline
 478 void dnxhd_unquantize_c(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int n,
 479                         int qscale, int last_index)
 480 {
 481     const uint8_t *weight_matrix;
 482     int level;
 483     int i;
 484
 485     weight_matrix = (n & 2) ? ctx->cid_table->chroma_weight
 486                             : ctx->cid_table->luma_weight;
 487
 488     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 489         int j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 490         level = block[j];
 491         if (level) {
 492             if (level < 0) {
 493                 level = (1 - 2 * level) * qscale * weight_matrix[i];
 494                 if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 495                     if (weight_matrix[i] != 8)
 496                         level += 8;
 497                     level >>= 4;
 498                 } else {
 499                     if (weight_matrix[i] != 32)
 500                         level += 32;
 501                     level >>= 6;
 502                 }
 503                 level = -level;
 504             } else {
 505                 level = (2 * level + 1) * qscale * weight_matrix[i];
 506                 if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 507                     if (weight_matrix[i] != 8)
 508                         level += 8;
 509                     level >>= 4;
 510                 } else {
 511                     if (weight_matrix[i] != 32)
 512                         level += 32;
 513                     level >>= 6;
 514                 }
 515             }
 516             block[j] = level;
 517         }
 518     }
 519 }
 520
 521 static av_always_inline int dnxhd_ssd_block(int16_t *qblock, int16_t *block)
 522 {
 523     int score = 0;
 524     int i;
 525     for (i = 0; i < 64; i++)
 526         score += (block[i] - qblock[i]) * (block[i] - qblock[i]);
 527     return score;
 528 }
 529
 530 static av_always_inline
 531 int dnxhd_calc_ac_bits(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int last_index)
 532 {
 533     int last_non_zero = 0;
 534     int bits = 0;
 535     int i, j, level;
 536     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 537         j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 538         level = block[j];
 539         if (level) {
 540             int run_level = i - last_non_zero - 1;
 541             bits += ctx->vlc_bits[(level << 1) |
 542                     !!run_level] + ctx->run_bits[run_level];
 543             last_non_zero = i;
 544         }
 545     }
 546     return bits;
 547 }
 548
 549 static av_always_inline
 550 void dnxhd_get_blocks(DNXHDEncContext *ctx, int mb_x, int mb_y)
 551 {
 552     const int bs = ctx->block_width_l2;
 553     const int bw = 1 << bs;
 554     const uint8_t *ptr_y = ctx->thread[0]->src[0] +
 555                            ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize) + (mb_x << bs + 1);
 556     const uint8_t *ptr_u = ctx->thread[0]->src[1] +
 557                            ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
 558     const uint8_t *ptr_v = ctx->thread[0]->src[2] +
 559                            ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
 560     DSPContext *dsp = &ctx->m.dsp;
 561
 562     dsp->get_pixels(ctx->blocks[0], ptr_y,      ctx->m.linesize);
 563     dsp->get_pixels(ctx->blocks[1], ptr_y + bw, ctx->m.linesize);
 564     dsp->get_pixels(ctx->blocks[2], ptr_u,      ctx->m.uvlinesize);
 565     dsp->get_pixels(ctx->blocks[3], ptr_v,      ctx->m.uvlinesize);
 566
 567     if (mb_y + 1 == ctx->m.mb_height && ctx->m.avctx->height == 1080) {
 568         if (ctx->interlaced) {
 569             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[4],
 570                                     ptr_y + ctx->dct_y_offset,
 571                                     ctx->m.linesize);
 572             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[5],
 573                                     ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw,
 574                                     ctx->m.linesize);
 575             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[6],
 576                                     ptr_u + ctx->dct_uv_offset,
 577                                     ctx->m.uvlinesize);
 578             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[7],
 579                                     ptr_v + ctx->dct_uv_offset,
 580                                     ctx->m.uvlinesize);
 581         } else {
 582             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[4]);
 583             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[5]);
 584             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[6]);
 585             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[7]);
 586         }
 587     } else {
 588         dsp->get_pixels(ctx->blocks[4],
 589                         ptr_y + ctx->dct_y_offset, ctx->m.linesize);
 590         dsp->get_pixels(ctx->blocks[5],
 591                         ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw, ctx->m.linesize);
 592         dsp->get_pixels(ctx->blocks[6],
 593                         ptr_u + ctx->dct_uv_offset, ctx->m.uvlinesize);
 594         dsp->get_pixels(ctx->blocks[7],
 595                         ptr_v + ctx->dct_uv_offset, ctx->m.uvlinesize);
 596     }
 597 }
 598
 599 static av_always_inline
 600 int dnxhd_switch_matrix(DNXHDEncContext *ctx, int i)
 601 {
 602     const static uint8_t component[8]={0,0,1,2,0,0,1,2};
 603     return component[i];
 604 }
 605
 606 static int dnxhd_calc_bits_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 607                                   int jobnr, int threadnr)
 608 {
 609     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 610     int mb_y = jobnr, mb_x;
 611     int qscale = ctx->qscale;
 612     LOCAL_ALIGNED_16(int16_t, block, [64]);
 613     ctx = ctx->thread[threadnr];
 614
 615     ctx->m.last_dc[0] =
 616     ctx->m.last_dc[1] =
 617     ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 618
 619     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 620         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 621         int ssd     = 0;
 622         int ac_bits = 0;
 623         int dc_bits = 0;
 624         int i;
 625
 626         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 627
 628         for (i = 0; i < 8; i++) {
 629             int16_t *src_block = ctx->blocks[i];
 630             int overflow, nbits, diff, last_index;
 631             int n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 632
 633             memcpy(block, src_block, 64 * sizeof(*block));
 634             last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, 4 & (2*i),
 635                                              qscale, &overflow);
 636             ac_bits   += dnxhd_calc_ac_bits(ctx, block, last_index);
 637
 638             diff = block[0] - ctx->m.last_dc[n];
 639             if (diff < 0)
 640                 nbits = av_log2_16bit(-2 * diff);
 641             else
 642                 nbits = av_log2_16bit(2 * diff);
 643
 644             av_assert1(nbits < ctx->cid_table->bit_depth + 4);
 645             dc_bits += ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits;
 646
 647             ctx->m.last_dc[n] = block[0];
 648
 649             if (avctx->mb_decision == FF_MB_DECISION_RD || !RC_VARIANCE) {
 650                 dnxhd_unquantize_c(ctx, block, i, qscale, last_index);
 651                 ctx->m.dsp.idct(block);
 652                 ssd += dnxhd_ssd_block(block, src_block);
 653             }
 654         }
 655         ctx->mb_rc[qscale][mb].ssd  = ssd;
 656         ctx->mb_rc[qscale][mb].bits = ac_bits + dc_bits + 12 +
 657                                       8 * ctx->vlc_bits[0];
 658     }
 659     return 0;
 660 }
 661
 662 static int dnxhd_encode_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 663                                int jobnr, int threadnr)
 664 {
 665     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 666     int mb_y = jobnr, mb_x;
 667     ctx = ctx->thread[threadnr];
 668     init_put_bits(&ctx->m.pb, (uint8_t *)arg + 640 + ctx->slice_offs[jobnr],
 669                   ctx->slice_size[jobnr]);
 670
 671     ctx->m.last_dc[0] =
 672     ctx->m.last_dc[1] =
 673     ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 674     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 675         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 676         int qscale = ctx->mb_qscale[mb];
 677         int i;
 678
 679         put_bits(&ctx->m.pb, 12, qscale << 1);
 680
 681         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 682
 683         for (i = 0; i < 8; i++) {
 684             int16_t *block = ctx->blocks[i];
 685             int overflow, n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 686             int last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, 4 & (2*i),
 687                                                  qscale, &overflow);
 688             // START_TIMER;
 689             dnxhd_encode_block(ctx, block, last_index, n);
 690             // STOP_TIMER("encode_block");
 691         }
 692     }
 693     if (put_bits_count(&ctx->m.pb) & 31)
 694         put_bits(&ctx->m.pb, 32 - (put_bits_count(&ctx->m.pb) & 31), 0);
 695     flush_put_bits(&ctx->m.pb);
 696     return 0;
 697 }
 698
 699 static void dnxhd_setup_threads_slices(DNXHDEncContext *ctx)
 700 {
 701     int mb_y, mb_x;
 702     int offset = 0;
 703     for (mb_y = 0; mb_y < ctx->m.mb_height; mb_y++) {
 704         int thread_size;
 705         ctx->slice_offs[mb_y] = offset;
 706         ctx->slice_size[mb_y] = 0;
 707         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 708             unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 709             ctx->slice_size[mb_y] += ctx->mb_bits[mb];
 710         }
 711         ctx->slice_size[mb_y]   = (ctx->slice_size[mb_y] + 31) & ~31;
 712         ctx->slice_size[mb_y] >>= 3;
 713         thread_size = ctx->slice_size[mb_y];
 714         offset += thread_size;
 715     }
 716 }
 717
 718 static int dnxhd_mb_var_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 719                                int jobnr, int threadnr)
 720 {
 721     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 722     int mb_y = jobnr, mb_x, x, y;
 723     int partial_last_row = (mb_y == ctx->m.mb_height - 1) &&
 724                            ((avctx->height >> ctx->interlaced) & 0xF);
 725
 726     ctx = ctx->thread[threadnr];
 727     if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
 728         uint8_t *pix = ctx->thread[0]->src[0] + ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize);
 729         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x, pix += 16) {
 730             unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 731             int sum;
 732             int varc;
 733
 734             if (!partial_last_row && mb_x * 16 <= avctx->width - 16) {
 735                 sum  = ctx->m.dsp.pix_sum(pix, ctx->m.linesize);
 736                 varc = ctx->m.dsp.pix_norm1(pix, ctx->m.linesize);
 737             } else {
 738                 int bw = FFMIN(avctx->width - 16 * mb_x, 16);
 739                 int bh = FFMIN((avctx->height >> ctx->interlaced) - 16 * mb_y, 16);
 740                 sum = varc = 0;
 741                 for (y = 0; y < bh; y++) {
 742                     for (x = 0; x < bw; x++) {
 743                         uint8_t val = pix[x + y * ctx->m.linesize];
 744                         sum  += val;
 745                         varc += val * val;
 746                     }
 747                 }
 748             }
 749             varc = (varc - (((unsigned) sum * sum) >> 8) + 128) >> 8;
 750
 751             ctx->mb_cmp[mb].value = varc;
 752             ctx->mb_cmp[mb].mb    = mb;
 753         }
 754     } else { // 10-bit
 755         int const linesize = ctx->m.linesize >> 1;
 756         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x) {
 757             uint16_t *pix = (uint16_t *)ctx->thread[0]->src[0] +
 758                             ((mb_y << 4) * linesize) + (mb_x << 4);
 759             unsigned mb  = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 760             int sum = 0;
 761             int sqsum = 0;
 762             int mean, sqmean;
 763             int i, j;
 764             // Macroblocks are 16x16 pixels, unlike DCT blocks which are 8x8.
 765             for (i = 0; i < 16; ++i) {
 766                 for (j = 0; j < 16; ++j) {
 767                     // Turn 16-bit pixels into 10-bit ones.
 768                     int const sample = (unsigned) pix[j] >> 6;
 769                     sum   += sample;
 770                     sqsum += sample * sample;
 771                     // 2^10 * 2^10 * 16 * 16 = 2^28, which is less than INT_MAX
 772                 }
 773                 pix += linesize;
 774             }
 775             mean = sum >> 8; // 16*16 == 2^8
 776             sqmean = sqsum >> 8;
 777             ctx->mb_cmp[mb].value = sqmean - mean * mean;
 778             ctx->mb_cmp[mb].mb    = mb;
 779         }
 780     }
 781     return 0;
 782 }
 783
 784 static int dnxhd_encode_rdo(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
 785 {
 786     int lambda, up_step, down_step;
 787     int last_lower = INT_MAX, last_higher = 0;
 788     int x, y, q;
 789
 790     for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
 791         ctx->qscale = q;
 792         avctx->execute2(avctx, dnxhd_calc_bits_thread,
 793                         NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
 794     }
 795     up_step = down_step = 2 << LAMBDA_FRAC_BITS;
 796     lambda  = ctx->lambda;
 797
 798     for (;;) {
 799         int bits = 0;
 800         int end  = 0;
 801         if (lambda == last_higher) {
 802             lambda++;
 803             end = 1; // need to set final qscales/bits
 804         }
 805         for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 806             for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++) {
 807                 unsigned min = UINT_MAX;
 808                 int qscale = 1;
 809                 int mb     = y * ctx->m.mb_width + x;
 810                 for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
 811                     unsigned score = ctx->mb_rc[q][mb].bits * lambda +
 812                                      ((unsigned) ctx->mb_rc[q][mb].ssd << LAMBDA_FRAC_BITS);
 813                     if (score < min) {
 814                         min    = score;
 815                         qscale = q;
 816                     }
 817                 }
 818                 bits += ctx->mb_rc[qscale][mb].bits;
 819                 ctx->mb_qscale[mb] = qscale;
 820                 ctx->mb_bits[mb]   = ctx->mb_rc[qscale][mb].bits;
 821             }
 822             bits = (bits + 31) & ~31; // padding
 823             if (bits > ctx->frame_bits)
 824                 break;
 825         }
 826         // av_dlog(ctx->m.avctx,
 827         //         "lambda %d, up %u, down %u, bits %d, frame %d\n",
 828         //         lambda, last_higher, last_lower, bits, ctx->frame_bits);
 829         if (end) {
 830             if (bits > ctx->frame_bits)
 831                 return AVERROR(EINVAL);
 832             break;
 833         }
 834         if (bits < ctx->frame_bits) {
 835             last_lower = FFMIN(lambda, last_lower);
 836             if (last_higher != 0)
 837                 lambda = (lambda+last_higher)>>1;
 838             else
 839                 lambda -= down_step;
 840             down_step = FFMIN((int64_t)down_step*5, INT_MAX);
 841             up_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
 842             lambda = FFMAX(1, lambda);
 843             if (lambda == last_lower)
 844                 break;
 845         } else {
 846             last_higher = FFMAX(lambda, last_higher);
 847             if (last_lower != INT_MAX)
 848                 lambda = (lambda+last_lower)>>1;
 849             else if ((int64_t)lambda + up_step > INT_MAX)
 850                 return AVERROR(EINVAL);
 851             else
 852                 lambda += up_step;
 853             up_step = FFMIN((int64_t)up_step*5, INT_MAX);
 854             down_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
 855         }
 856     }
 857     //av_dlog(ctx->m.avctx, "out lambda %d\n", lambda);
 858     ctx->lambda = lambda;
 859     return 0;
 860 }
 861
 862 static int dnxhd_find_qscale(DNXHDEncContext *ctx)
 863 {
 864     int bits = 0;
 865     int up_step = 1;
 866     int down_step = 1;
 867     int last_higher = 0;
 868     int last_lower = INT_MAX;
 869     int qscale;
 870     int x, y;
 871
 872     qscale = ctx->qscale;
 873     for (;;) {
 874         bits = 0;
 875         ctx->qscale = qscale;
 876         // XXX avoid recalculating bits
 877         ctx->m.avctx->execute2(ctx->m.avctx, dnxhd_calc_bits_thread,
 878                                NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
 879         for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 880             for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++)
 881                 bits += ctx->mb_rc[qscale][y*ctx->m.mb_width+x].bits;
 882             bits = (bits+31)&~31; // padding
 883             if (bits > ctx->frame_bits)
 884                 break;
 885         }
 886         // av_dlog(ctx->m.avctx,
 887         //         "%d, qscale %d, bits %d, frame %d, higher %d, lower %d\n",
 888         //         ctx->m.avctx->frame_number, qscale, bits, ctx->frame_bits,
 889         //         last_higher, last_lower);
 890         if (bits < ctx->frame_bits) {
 891             if (qscale == 1)
 892                 return 1;
 893             if (last_higher == qscale - 1) {
 894                 qscale = last_higher;
 895                 break;
 896             }
 897             last_lower = FFMIN(qscale, last_lower);
 898             if (last_higher != 0)
 899                 qscale = (qscale + last_higher) >> 1;
 900             else
 901                 qscale -= down_step++;
 902             if (qscale < 1)
 903                 qscale = 1;
 904             up_step = 1;
 905         } else {
 906             if (last_lower == qscale + 1)
 907                 break;
 908             last_higher = FFMAX(qscale, last_higher);
 909             if (last_lower != INT_MAX)
 910                 qscale = (qscale + last_lower) >> 1;
 911             else
 912                 qscale += up_step++;
 913             down_step = 1;
 914             if (qscale >= ctx->m.avctx->qmax)
 915                 return AVERROR(EINVAL);
 916         }
 917     }
 918     //av_dlog(ctx->m.avctx, "out qscale %d\n", qscale);
 919     ctx->qscale = qscale;
 920     return 0;
 921 }
 922
 923 #define BUCKET_BITS 8
 924 #define RADIX_PASSES 4
 925 #define NBUCKETS (1 << BUCKET_BITS)
 926
 927 static inline int get_bucket(int value, int shift)
 928 {
 929     value >>= shift;
 930     value  &= NBUCKETS - 1;
 931     return NBUCKETS - 1 - value;
 932 }
 933
 934 static void radix_count(const RCCMPEntry *data, int size,
 935                         int buckets[RADIX_PASSES][NBUCKETS])
 936 {
 937     int i, j;
 938     memset(buckets, 0, sizeof(buckets[0][0]) * RADIX_PASSES * NBUCKETS);
 939     for (i = 0; i < size; i++) {
 940         int v = data[i].value;
 941         for (j = 0; j < RADIX_PASSES; j++) {
 942             buckets[j][get_bucket(v, 0)]++;
 943             v >>= BUCKET_BITS;
 944         }
 945         av_assert1(!v);
 946     }
 947     for (j = 0; j < RADIX_PASSES; j++) {
 948         int offset = size;
 949         for (i = NBUCKETS - 1; i >= 0; i--)
 950             buckets[j][i] = offset -= buckets[j][i];
 951         av_assert1(!buckets[j][0]);
 952     }
 953 }
 954
 955 static void radix_sort_pass(RCCMPEntry *dst, const RCCMPEntry *data,
 956                             int size, int buckets[NBUCKETS], int pass)
 957 {
 958     int shift = pass * BUCKET_BITS;
 959     int i;
 960     for (i = 0; i < size; i++) {
 961         int v   = get_bucket(data[i].value, shift);
 962         int pos = buckets[v]++;
 963         dst[pos] = data[i];
 964     }
 965 }
 966
 967 static void radix_sort(RCCMPEntry *data, int size)
 968 {
 969     int buckets[RADIX_PASSES][NBUCKETS];
 970     RCCMPEntry *tmp = av_malloc_array(size, sizeof(*tmp));
 971     radix_count(data, size, buckets);
 972     radix_sort_pass(tmp, data, size, buckets[0], 0);
 973     radix_sort_pass(data, tmp, size, buckets[1], 1);
 974     if (buckets[2][NBUCKETS - 1] || buckets[3][NBUCKETS - 1]) {
 975         radix_sort_pass(tmp, data, size, buckets[2], 2);
 976         radix_sort_pass(data, tmp, size, buckets[3], 3);
 977     }
 978     av_free(tmp);
 979 }
 980
 981 static int dnxhd_encode_fast(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
 982 {
 983     int max_bits = 0;
 984     int ret, x, y;
 985     if ((ret = dnxhd_find_qscale(ctx)) < 0)
 986         return ret;
 987     for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 988         for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++) {
 989             int mb = y * ctx->m.mb_width + x;
 990             int delta_bits;
 991             ctx->mb_qscale[mb] = ctx->qscale;
 992             ctx->mb_bits[mb] = ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits;
 993             max_bits += ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits;
 994             if (!RC_VARIANCE) {
 995                 delta_bits = ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits -
 996                              ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
 997                 ctx->mb_cmp[mb].mb = mb;
 998                 ctx->mb_cmp[mb].value =
 999                     delta_bits ? ((ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].ssd -
1000                                    ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].ssd) * 100) /
1001                                   delta_bits
1002                                : INT_MIN; // avoid increasing qscale
1003             }
1004         }
1005         max_bits += 31; // worst padding
1006     }
1007     if (!ret) {
1008         if (RC_VARIANCE)
1009             avctx->execute2(avctx, dnxhd_mb_var_thread,
1010                             NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
1011         radix_sort(ctx->mb_cmp, ctx->m.mb_num);
1012         for (x = 0; x < ctx->m.mb_num && max_bits > ctx->frame_bits; x++) {
1013             int mb = ctx->mb_cmp[x].mb;
1014             max_bits -= ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits -
1015                         ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1016             ctx->mb_qscale[mb] = ctx->qscale + 1;
1017             ctx->mb_bits[mb]   = ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1018         }
1019     }
1020     return 0;
1021 }
1022
1023 static void dnxhd_load_picture(DNXHDEncContext *ctx, const AVFrame *frame)
1024 {
1025     int i;
1026
1027     for (i = 0; i < ctx->m.avctx->thread_count; i++) {
1028         ctx->thread[i]->m.linesize    = frame->linesize[0] << ctx->interlaced;
1029         ctx->thread[i]->m.uvlinesize  = frame->linesize[1] << ctx->interlaced;
1030         ctx->thread[i]->dct_y_offset  = ctx->m.linesize  *8;
1031         ctx->thread[i]->dct_uv_offset = ctx->m.uvlinesize*8;
1032     }
1033
1034     ctx->m.avctx->coded_frame->interlaced_frame = frame->interlaced_frame;
1035     ctx->cur_field = frame->interlaced_frame && !frame->top_field_first;
1036 }
1037
1038 static int dnxhd_encode_picture(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1039                                 const AVFrame *frame, int *got_packet)
1040 {
1041     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
1042     int first_field = 1;
1043     int offset, i, ret;
1044     uint8_t *buf;
1045
1046     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, ctx->cid_table->frame_size)) < 0)
1047         return ret;
1048     buf = pkt->data;
1049
1050     dnxhd_load_picture(ctx, frame);
1051
1052 encode_coding_unit:
1053     for (i = 0; i < 3; i++) {
1054         ctx->src[i] = frame->data[i];
1055         if (ctx->interlaced && ctx->cur_field)
1056             ctx->src[i] += frame->linesize[i];
1057     }
1058
1059     dnxhd_write_header(avctx, buf);
1060
1061     if (avctx->mb_decision == FF_MB_DECISION_RD)
1062         ret = dnxhd_encode_rdo(avctx, ctx);
1063     else
1064         ret = dnxhd_encode_fast(avctx, ctx);
1065     if (ret < 0) {
1066         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1067                "picture could not fit ratecontrol constraints, increase qmax\n");
1068         return ret;
1069     }
1070
1071     dnxhd_setup_threads_slices(ctx);
1072
1073     offset = 0;
1074     for (i = 0; i < ctx->m.mb_height; i++) {
1075         AV_WB32(ctx->msip + i * 4, offset);
1076         offset += ctx->slice_size[i];
1077         av_assert1(!(ctx->slice_size[i] & 3));
1078     }
1079
1080     avctx->execute2(avctx, dnxhd_encode_thread, buf, NULL, ctx->m.mb_height);
1081
1082     av_assert1(640 + offset + 4 <= ctx->cid_table->coding_unit_size);
1083     memset(buf + 640 + offset, 0,
1084            ctx->cid_table->coding_unit_size - 4 - offset - 640);
1085
1086     AV_WB32(buf + ctx->cid_table->coding_unit_size - 4, 0x600DC0DE); // EOF
1087
1088     if (ctx->interlaced && first_field) {
1089         first_field     = 0;
1090         ctx->cur_field ^= 1;
1091         buf            += ctx->cid_table->coding_unit_size;
1092         goto encode_coding_unit;
1093     }
1094
1095     avctx->coded_frame->quality = ctx->qscale * FF_QP2LAMBDA;
1096
1097     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1098     *got_packet = 1;
1099     return 0;
1100 }
1101
1102 static av_cold int dnxhd_encode_end(AVCodecContext *avctx)
1103 {
1104     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
1105     int max_level        = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
1106     int i;
1107
1108     av_free(ctx->vlc_codes - max_level * 2);
1109     av_free(ctx->vlc_bits - max_level * 2);
1110     av_freep(&ctx->run_codes);
1111     av_freep(&ctx->run_bits);
1112
1113     av_freep(&ctx->mb_bits);
1114     av_freep(&ctx->mb_qscale);
1115     av_freep(&ctx->mb_rc);
1116     av_freep(&ctx->mb_cmp);
1117     av_freep(&ctx->slice_size);
1118     av_freep(&ctx->slice_offs);
1119
1120     av_freep(&ctx->qmatrix_c);
1121     av_freep(&ctx->qmatrix_l);
1122     av_freep(&ctx->qmatrix_c16);
1123     av_freep(&ctx->qmatrix_l16);
1124
1125     for (i = 1; i < avctx->thread_count; i++)
1126         av_freep(&ctx->thread[i]);
1127
1128     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
1129
1130     return 0;
1131 }
1132
1133 static const AVCodecDefault dnxhd_defaults[] = {
1134     { "qmax", "1024" }, /* Maximum quantization scale factor allowed for VC-3 */
1135     { NULL },
1136 };
1137
1138 AVCodec ff_dnxhd_encoder = {
1139     .name           = "dnxhd",
1140     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("VC3/DNxHD"),
1141     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1142     .id             = AV_CODEC_ID_DNXHD,
1143     .priv_data_size = sizeof(DNXHDEncContext),
1144     .init           = dnxhd_encode_init,
1145     .encode2        = dnxhd_encode_picture,
1146     .close          = dnxhd_encode_end,
1147     .capabilities   = CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
1148     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
1149         AV_PIX_FMT_YUV422P,
1150         AV_PIX_FMT_YUV422P10,
1151         AV_PIX_FMT_NONE
1152     },
1153     .priv_class     = &dnxhd_class,
1154     .defaults       = dnxhd_defaults,
1155 };