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.idsp.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.idsp.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.idsp.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_idctdsp_init(&ctx->m.idsp, avctx);
 326     ff_dct_common_init(&ctx->m);
 327     ff_dct_encode_init(&ctx->m);
 328
 329     if (!ctx->m.dct_quantize)
 330         ctx->m.dct_quantize = ff_dct_quantize_c;
 331
 332     if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 333         ctx->m.dct_quantize     = dnxhd_10bit_dct_quantize;
 334         ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_10bit_get_pixels_8x4_sym;
 335         ctx->block_width_l2     = 4;
 336     } else {
 337         ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_8bit_get_pixels_8x4_sym;
 338         ctx->block_width_l2     = 3;
 339     }
 340
 341     if (ARCH_X86)
 342         ff_dnxhdenc_init_x86(ctx);
 343
 344     ctx->m.mb_height = (avctx->height + 15) / 16;
 345     ctx->m.mb_width  = (avctx->width  + 15) / 16;
 346
 347     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 348         ctx->interlaced   = 1;
 349         ctx->m.mb_height /= 2;
 350     }
 351
 352     ctx->m.mb_num = ctx->m.mb_height * ctx->m.mb_width;
 353
 354     if (avctx->intra_quant_bias != FF_DEFAULT_QUANT_BIAS)
 355         ctx->m.intra_quant_bias = avctx->intra_quant_bias;
 356     // XXX tune lbias/cbias
 357     if ((ret = dnxhd_init_qmat(ctx, ctx->m.intra_quant_bias, 0)) < 0)
 358         return ret;
 359
 360     /* Avid Nitris hardware decoder requires a minimum amount of padding
 361      * in the coding unit payload */
 362     if (ctx->nitris_compat)
 363         ctx->min_padding = 1600;
 364
 365     if ((ret = dnxhd_init_vlc(ctx)) < 0)
 366         return ret;
 367     if ((ret = dnxhd_init_rc(ctx)) < 0)
 368         return ret;
 369
 370     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_size,
 371                       ctx->m.mb_height * sizeof(uint32_t), fail);
 372     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_offs,
 373                       ctx->m.mb_height * sizeof(uint32_t), fail);
 374     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_bits,
 375                       ctx->m.mb_num * sizeof(uint16_t), fail);
 376     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_qscale,
 377                       ctx->m.mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
 378
 379     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
 380     if (!avctx->coded_frame)
 381         return AVERROR(ENOMEM);
 382
 383     avctx->coded_frame->key_frame = 1;
 384     avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 385
 386     if (avctx->thread_count > MAX_THREADS) {
 387         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "too many threads\n");
 388         return AVERROR(EINVAL);
 389     }
 390
 391     if (avctx->qmax <= 1) {
 392         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "qmax must be at least 2\n");
 393         return AVERROR(EINVAL);
 394     }
 395
 396     ctx->thread[0] = ctx;
 397     for (i = 1; i < avctx->thread_count; i++) {
 398         ctx->thread[i] = av_malloc(sizeof(DNXHDEncContext));
 399         memcpy(ctx->thread[i], ctx, sizeof(DNXHDEncContext));
 400     }
 401
 402     return 0;
 403 fail:  // for FF_ALLOCZ_OR_GOTO
 404     return AVERROR(ENOMEM);
 405 }
 406
 407 static int dnxhd_write_header(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf)
 408 {
 409     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 410     static const uint8_t header_prefix[5] = { 0x00, 0x00, 0x02, 0x80, 0x01 };
 411
 412     memset(buf, 0, 640);
 413
 414     memcpy(buf, header_prefix, 5);
 415     buf[5] = ctx->interlaced ? ctx->cur_field + 2 : 0x01;
 416     buf[6] = 0x80; // crc flag off
 417     buf[7] = 0xa0; // reserved
 418     AV_WB16(buf + 0x18, avctx->height >> ctx->interlaced); // ALPF
 419     AV_WB16(buf + 0x1a, avctx->width);  // SPL
 420     AV_WB16(buf + 0x1d, avctx->height >> ctx->interlaced); // NAL
 421
 422     buf[0x21] = ctx->cid_table->bit_depth == 10 ? 0x58 : 0x38;
 423     buf[0x22] = 0x88 + (ctx->interlaced << 2);
 424     AV_WB32(buf + 0x28, ctx->cid); // CID
 425     buf[0x2c] = ctx->interlaced ? 0 : 0x80;
 426
 427     buf[0x5f] = 0x01; // UDL
 428
 429     buf[0x167] = 0x02; // reserved
 430     AV_WB16(buf + 0x16a, ctx->m.mb_height * 4 + 4); // MSIPS
 431     buf[0x16d] = ctx->m.mb_height; // Ns
 432     buf[0x16f] = 0x10; // reserved
 433
 434     ctx->msip = buf + 0x170;
 435     return 0;
 436 }
 437
 438 static av_always_inline void dnxhd_encode_dc(DNXHDEncContext *ctx, int diff)
 439 {
 440     int nbits;
 441     if (diff < 0) {
 442         nbits = av_log2_16bit(-2 * diff);
 443         diff--;
 444     } else {
 445         nbits = av_log2_16bit(2 * diff);
 446     }
 447     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits,
 448              (ctx->cid_table->dc_codes[nbits] << nbits) +
 449              (diff & ((1 << nbits) - 1)));
 450 }
 451
 452 static av_always_inline
 453 void dnxhd_encode_block(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block,
 454                         int last_index, int n)
 455 {
 456     int last_non_zero = 0;
 457     int slevel, i, j;
 458
 459     dnxhd_encode_dc(ctx, block[0] - ctx->m.last_dc[n]);
 460     ctx->m.last_dc[n] = block[0];
 461
 462     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 463         j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 464         slevel = block[j];
 465         if (slevel) {
 466             int run_level = i - last_non_zero - 1;
 467             int rlevel = (slevel << 1) | !!run_level;
 468             put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[rlevel], ctx->vlc_codes[rlevel]);
 469             if (run_level)
 470                 put_bits(&ctx->m.pb, ctx->run_bits[run_level],
 471                          ctx->run_codes[run_level]);
 472             last_non_zero = i;
 473         }
 474     }
 475     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[0], ctx->vlc_codes[0]); // EOB
 476 }
 477
 478 static av_always_inline
 479 void dnxhd_unquantize_c(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int n,
 480                         int qscale, int last_index)
 481 {
 482     const uint8_t *weight_matrix;
 483     int level;
 484     int i;
 485
 486     weight_matrix = (n & 2) ? ctx->cid_table->chroma_weight
 487                             : ctx->cid_table->luma_weight;
 488
 489     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 490         int j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 491         level = block[j];
 492         if (level) {
 493             if (level < 0) {
 494                 level = (1 - 2 * level) * qscale * weight_matrix[i];
 495                 if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 496                     if (weight_matrix[i] != 8)
 497                         level += 8;
 498                     level >>= 4;
 499                 } else {
 500                     if (weight_matrix[i] != 32)
 501                         level += 32;
 502                     level >>= 6;
 503                 }
 504                 level = -level;
 505             } else {
 506                 level = (2 * level + 1) * qscale * weight_matrix[i];
 507                 if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 508                     if (weight_matrix[i] != 8)
 509                         level += 8;
 510                     level >>= 4;
 511                 } else {
 512                     if (weight_matrix[i] != 32)
 513                         level += 32;
 514                     level >>= 6;
 515                 }
 516             }
 517             block[j] = level;
 518         }
 519     }
 520 }
 521
 522 static av_always_inline int dnxhd_ssd_block(int16_t *qblock, int16_t *block)
 523 {
 524     int score = 0;
 525     int i;
 526     for (i = 0; i < 64; i++)
 527         score += (block[i] - qblock[i]) * (block[i] - qblock[i]);
 528     return score;
 529 }
 530
 531 static av_always_inline
 532 int dnxhd_calc_ac_bits(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int last_index)
 533 {
 534     int last_non_zero = 0;
 535     int bits = 0;
 536     int i, j, level;
 537     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 538         j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 539         level = block[j];
 540         if (level) {
 541             int run_level = i - last_non_zero - 1;
 542             bits += ctx->vlc_bits[(level << 1) |
 543                     !!run_level] + ctx->run_bits[run_level];
 544             last_non_zero = i;
 545         }
 546     }
 547     return bits;
 548 }
 549
 550 static av_always_inline
 551 void dnxhd_get_blocks(DNXHDEncContext *ctx, int mb_x, int mb_y)
 552 {
 553     const int bs = ctx->block_width_l2;
 554     const int bw = 1 << bs;
 555     const uint8_t *ptr_y = ctx->thread[0]->src[0] +
 556                            ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize) + (mb_x << bs + 1);
 557     const uint8_t *ptr_u = ctx->thread[0]->src[1] +
 558                            ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
 559     const uint8_t *ptr_v = ctx->thread[0]->src[2] +
 560                            ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
 561     DSPContext *dsp = &ctx->m.dsp;
 562
 563     dsp->get_pixels(ctx->blocks[0], ptr_y,      ctx->m.linesize);
 564     dsp->get_pixels(ctx->blocks[1], ptr_y + bw, ctx->m.linesize);
 565     dsp->get_pixels(ctx->blocks[2], ptr_u,      ctx->m.uvlinesize);
 566     dsp->get_pixels(ctx->blocks[3], ptr_v,      ctx->m.uvlinesize);
 567
 568     if (mb_y + 1 == ctx->m.mb_height && ctx->m.avctx->height == 1080) {
 569         if (ctx->interlaced) {
 570             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[4],
 571                                     ptr_y + ctx->dct_y_offset,
 572                                     ctx->m.linesize);
 573             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[5],
 574                                     ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw,
 575                                     ctx->m.linesize);
 576             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[6],
 577                                     ptr_u + ctx->dct_uv_offset,
 578                                     ctx->m.uvlinesize);
 579             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[7],
 580                                     ptr_v + ctx->dct_uv_offset,
 581                                     ctx->m.uvlinesize);
 582         } else {
 583             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[4]);
 584             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[5]);
 585             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[6]);
 586             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[7]);
 587         }
 588     } else {
 589         dsp->get_pixels(ctx->blocks[4],
 590                         ptr_y + ctx->dct_y_offset, ctx->m.linesize);
 591         dsp->get_pixels(ctx->blocks[5],
 592                         ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw, ctx->m.linesize);
 593         dsp->get_pixels(ctx->blocks[6],
 594                         ptr_u + ctx->dct_uv_offset, ctx->m.uvlinesize);
 595         dsp->get_pixels(ctx->blocks[7],
 596                         ptr_v + ctx->dct_uv_offset, ctx->m.uvlinesize);
 597     }
 598 }
 599
 600 static av_always_inline
 601 int dnxhd_switch_matrix(DNXHDEncContext *ctx, int i)
 602 {
 603     const static uint8_t component[8]={0,0,1,2,0,0,1,2};
 604     return component[i];
 605 }
 606
 607 static int dnxhd_calc_bits_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 608                                   int jobnr, int threadnr)
 609 {
 610     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 611     int mb_y = jobnr, mb_x;
 612     int qscale = ctx->qscale;
 613     LOCAL_ALIGNED_16(int16_t, block, [64]);
 614     ctx = ctx->thread[threadnr];
 615
 616     ctx->m.last_dc[0] =
 617     ctx->m.last_dc[1] =
 618     ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 619
 620     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 621         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 622         int ssd     = 0;
 623         int ac_bits = 0;
 624         int dc_bits = 0;
 625         int i;
 626
 627         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 628
 629         for (i = 0; i < 8; i++) {
 630             int16_t *src_block = ctx->blocks[i];
 631             int overflow, nbits, diff, last_index;
 632             int n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 633
 634             memcpy(block, src_block, 64 * sizeof(*block));
 635             last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, 4 & (2*i),
 636                                              qscale, &overflow);
 637             ac_bits   += dnxhd_calc_ac_bits(ctx, block, last_index);
 638
 639             diff = block[0] - ctx->m.last_dc[n];
 640             if (diff < 0)
 641                 nbits = av_log2_16bit(-2 * diff);
 642             else
 643                 nbits = av_log2_16bit(2 * diff);
 644
 645             av_assert1(nbits < ctx->cid_table->bit_depth + 4);
 646             dc_bits += ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits;
 647
 648             ctx->m.last_dc[n] = block[0];
 649
 650             if (avctx->mb_decision == FF_MB_DECISION_RD || !RC_VARIANCE) {
 651                 dnxhd_unquantize_c(ctx, block, i, qscale, last_index);
 652                 ctx->m.idsp.idct(block);
 653                 ssd += dnxhd_ssd_block(block, src_block);
 654             }
 655         }
 656         ctx->mb_rc[qscale][mb].ssd  = ssd;
 657         ctx->mb_rc[qscale][mb].bits = ac_bits + dc_bits + 12 +
 658                                       8 * ctx->vlc_bits[0];
 659     }
 660     return 0;
 661 }
 662
 663 static int dnxhd_encode_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 664                                int jobnr, int threadnr)
 665 {
 666     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 667     int mb_y = jobnr, mb_x;
 668     ctx = ctx->thread[threadnr];
 669     init_put_bits(&ctx->m.pb, (uint8_t *)arg + 640 + ctx->slice_offs[jobnr],
 670                   ctx->slice_size[jobnr]);
 671
 672     ctx->m.last_dc[0] =
 673     ctx->m.last_dc[1] =
 674     ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 675     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 676         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 677         int qscale = ctx->mb_qscale[mb];
 678         int i;
 679
 680         put_bits(&ctx->m.pb, 12, qscale << 1);
 681
 682         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 683
 684         for (i = 0; i < 8; i++) {
 685             int16_t *block = ctx->blocks[i];
 686             int overflow, n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 687             int last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, 4 & (2*i),
 688                                                  qscale, &overflow);
 689             // START_TIMER;
 690             dnxhd_encode_block(ctx, block, last_index, n);
 691             // STOP_TIMER("encode_block");
 692         }
 693     }
 694     if (put_bits_count(&ctx->m.pb) & 31)
 695         put_bits(&ctx->m.pb, 32 - (put_bits_count(&ctx->m.pb) & 31), 0);
 696     flush_put_bits(&ctx->m.pb);
 697     return 0;
 698 }
 699
 700 static void dnxhd_setup_threads_slices(DNXHDEncContext *ctx)
 701 {
 702     int mb_y, mb_x;
 703     int offset = 0;
 704     for (mb_y = 0; mb_y < ctx->m.mb_height; mb_y++) {
 705         int thread_size;
 706         ctx->slice_offs[mb_y] = offset;
 707         ctx->slice_size[mb_y] = 0;
 708         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 709             unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 710             ctx->slice_size[mb_y] += ctx->mb_bits[mb];
 711         }
 712         ctx->slice_size[mb_y]   = (ctx->slice_size[mb_y] + 31) & ~31;
 713         ctx->slice_size[mb_y] >>= 3;
 714         thread_size = ctx->slice_size[mb_y];
 715         offset += thread_size;
 716     }
 717 }
 718
 719 static int dnxhd_mb_var_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 720                                int jobnr, int threadnr)
 721 {
 722     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 723     int mb_y = jobnr, mb_x, x, y;
 724     int partial_last_row = (mb_y == ctx->m.mb_height - 1) &&
 725                            ((avctx->height >> ctx->interlaced) & 0xF);
 726
 727     ctx = ctx->thread[threadnr];
 728     if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
 729         uint8_t *pix = ctx->thread[0]->src[0] + ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize);
 730         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x, pix += 16) {
 731             unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 732             int sum;
 733             int varc;
 734
 735             if (!partial_last_row && mb_x * 16 <= avctx->width - 16) {
 736                 sum  = ctx->m.dsp.pix_sum(pix, ctx->m.linesize);
 737                 varc = ctx->m.dsp.pix_norm1(pix, ctx->m.linesize);
 738             } else {
 739                 int bw = FFMIN(avctx->width - 16 * mb_x, 16);
 740                 int bh = FFMIN((avctx->height >> ctx->interlaced) - 16 * mb_y, 16);
 741                 sum = varc = 0;
 742                 for (y = 0; y < bh; y++) {
 743                     for (x = 0; x < bw; x++) {
 744                         uint8_t val = pix[x + y * ctx->m.linesize];
 745                         sum  += val;
 746                         varc += val * val;
 747                     }
 748                 }
 749             }
 750             varc = (varc - (((unsigned) sum * sum) >> 8) + 128) >> 8;
 751
 752             ctx->mb_cmp[mb].value = varc;
 753             ctx->mb_cmp[mb].mb    = mb;
 754         }
 755     } else { // 10-bit
 756         int const linesize = ctx->m.linesize >> 1;
 757         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x) {
 758             uint16_t *pix = (uint16_t *)ctx->thread[0]->src[0] +
 759                             ((mb_y << 4) * linesize) + (mb_x << 4);
 760             unsigned mb  = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 761             int sum = 0;
 762             int sqsum = 0;
 763             int mean, sqmean;
 764             int i, j;
 765             // Macroblocks are 16x16 pixels, unlike DCT blocks which are 8x8.
 766             for (i = 0; i < 16; ++i) {
 767                 for (j = 0; j < 16; ++j) {
 768                     // Turn 16-bit pixels into 10-bit ones.
 769                     int const sample = (unsigned) pix[j] >> 6;
 770                     sum   += sample;
 771                     sqsum += sample * sample;
 772                     // 2^10 * 2^10 * 16 * 16 = 2^28, which is less than INT_MAX
 773                 }
 774                 pix += linesize;
 775             }
 776             mean = sum >> 8; // 16*16 == 2^8
 777             sqmean = sqsum >> 8;
 778             ctx->mb_cmp[mb].value = sqmean - mean * mean;
 779             ctx->mb_cmp[mb].mb    = mb;
 780         }
 781     }
 782     return 0;
 783 }
 784
 785 static int dnxhd_encode_rdo(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
 786 {
 787     int lambda, up_step, down_step;
 788     int last_lower = INT_MAX, last_higher = 0;
 789     int x, y, q;
 790
 791     for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
 792         ctx->qscale = q;
 793         avctx->execute2(avctx, dnxhd_calc_bits_thread,
 794                         NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
 795     }
 796     up_step = down_step = 2 << LAMBDA_FRAC_BITS;
 797     lambda  = ctx->lambda;
 798
 799     for (;;) {
 800         int bits = 0;
 801         int end  = 0;
 802         if (lambda == last_higher) {
 803             lambda++;
 804             end = 1; // need to set final qscales/bits
 805         }
 806         for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 807             for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++) {
 808                 unsigned min = UINT_MAX;
 809                 int qscale = 1;
 810                 int mb     = y * ctx->m.mb_width + x;
 811                 for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
 812                     unsigned score = ctx->mb_rc[q][mb].bits * lambda +
 813                                      ((unsigned) ctx->mb_rc[q][mb].ssd << LAMBDA_FRAC_BITS);
 814                     if (score < min) {
 815                         min    = score;
 816                         qscale = q;
 817                     }
 818                 }
 819                 bits += ctx->mb_rc[qscale][mb].bits;
 820                 ctx->mb_qscale[mb] = qscale;
 821                 ctx->mb_bits[mb]   = ctx->mb_rc[qscale][mb].bits;
 822             }
 823             bits = (bits + 31) & ~31; // padding
 824             if (bits > ctx->frame_bits)
 825                 break;
 826         }
 827         // av_dlog(ctx->m.avctx,
 828         //         "lambda %d, up %u, down %u, bits %d, frame %d\n",
 829         //         lambda, last_higher, last_lower, bits, ctx->frame_bits);
 830         if (end) {
 831             if (bits > ctx->frame_bits)
 832                 return AVERROR(EINVAL);
 833             break;
 834         }
 835         if (bits < ctx->frame_bits) {
 836             last_lower = FFMIN(lambda, last_lower);
 837             if (last_higher != 0)
 838                 lambda = (lambda+last_higher)>>1;
 839             else
 840                 lambda -= down_step;
 841             down_step = FFMIN((int64_t)down_step*5, INT_MAX);
 842             up_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
 843             lambda = FFMAX(1, lambda);
 844             if (lambda == last_lower)
 845                 break;
 846         } else {
 847             last_higher = FFMAX(lambda, last_higher);
 848             if (last_lower != INT_MAX)
 849                 lambda = (lambda+last_lower)>>1;
 850             else if ((int64_t)lambda + up_step > INT_MAX)
 851                 return AVERROR(EINVAL);
 852             else
 853                 lambda += up_step;
 854             up_step = FFMIN((int64_t)up_step*5, INT_MAX);
 855             down_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
 856         }
 857     }
 858     //av_dlog(ctx->m.avctx, "out lambda %d\n", lambda);
 859     ctx->lambda = lambda;
 860     return 0;
 861 }
 862
 863 static int dnxhd_find_qscale(DNXHDEncContext *ctx)
 864 {
 865     int bits = 0;
 866     int up_step = 1;
 867     int down_step = 1;
 868     int last_higher = 0;
 869     int last_lower = INT_MAX;
 870     int qscale;
 871     int x, y;
 872
 873     qscale = ctx->qscale;
 874     for (;;) {
 875         bits = 0;
 876         ctx->qscale = qscale;
 877         // XXX avoid recalculating bits
 878         ctx->m.avctx->execute2(ctx->m.avctx, dnxhd_calc_bits_thread,
 879                                NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
 880         for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 881             for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++)
 882                 bits += ctx->mb_rc[qscale][y*ctx->m.mb_width+x].bits;
 883             bits = (bits+31)&~31; // padding
 884             if (bits > ctx->frame_bits)
 885                 break;
 886         }
 887         // av_dlog(ctx->m.avctx,
 888         //         "%d, qscale %d, bits %d, frame %d, higher %d, lower %d\n",
 889         //         ctx->m.avctx->frame_number, qscale, bits, ctx->frame_bits,
 890         //         last_higher, last_lower);
 891         if (bits < ctx->frame_bits) {
 892             if (qscale == 1)
 893                 return 1;
 894             if (last_higher == qscale - 1) {
 895                 qscale = last_higher;
 896                 break;
 897             }
 898             last_lower = FFMIN(qscale, last_lower);
 899             if (last_higher != 0)
 900                 qscale = (qscale + last_higher) >> 1;
 901             else
 902                 qscale -= down_step++;
 903             if (qscale < 1)
 904                 qscale = 1;
 905             up_step = 1;
 906         } else {
 907             if (last_lower == qscale + 1)
 908                 break;
 909             last_higher = FFMAX(qscale, last_higher);
 910             if (last_lower != INT_MAX)
 911                 qscale = (qscale + last_lower) >> 1;
 912             else
 913                 qscale += up_step++;
 914             down_step = 1;
 915             if (qscale >= ctx->m.avctx->qmax)
 916                 return AVERROR(EINVAL);
 917         }
 918     }
 919     //av_dlog(ctx->m.avctx, "out qscale %d\n", qscale);
 920     ctx->qscale = qscale;
 921     return 0;
 922 }
 923
 924 #define BUCKET_BITS 8
 925 #define RADIX_PASSES 4
 926 #define NBUCKETS (1 << BUCKET_BITS)
 927
 928 static inline int get_bucket(int value, int shift)
 929 {
 930     value >>= shift;
 931     value  &= NBUCKETS - 1;
 932     return NBUCKETS - 1 - value;
 933 }
 934
 935 static void radix_count(const RCCMPEntry *data, int size,
 936                         int buckets[RADIX_PASSES][NBUCKETS])
 937 {
 938     int i, j;
 939     memset(buckets, 0, sizeof(buckets[0][0]) * RADIX_PASSES * NBUCKETS);
 940     for (i = 0; i < size; i++) {
 941         int v = data[i].value;
 942         for (j = 0; j < RADIX_PASSES; j++) {
 943             buckets[j][get_bucket(v, 0)]++;
 944             v >>= BUCKET_BITS;
 945         }
 946         av_assert1(!v);
 947     }
 948     for (j = 0; j < RADIX_PASSES; j++) {
 949         int offset = size;
 950         for (i = NBUCKETS - 1; i >= 0; i--)
 951             buckets[j][i] = offset -= buckets[j][i];
 952         av_assert1(!buckets[j][0]);
 953     }
 954 }
 955
 956 static void radix_sort_pass(RCCMPEntry *dst, const RCCMPEntry *data,
 957                             int size, int buckets[NBUCKETS], int pass)
 958 {
 959     int shift = pass * BUCKET_BITS;
 960     int i;
 961     for (i = 0; i < size; i++) {
 962         int v   = get_bucket(data[i].value, shift);
 963         int pos = buckets[v]++;
 964         dst[pos] = data[i];
 965     }
 966 }
 967
 968 static void radix_sort(RCCMPEntry *data, int size)
 969 {
 970     int buckets[RADIX_PASSES][NBUCKETS];
 971     RCCMPEntry *tmp = av_malloc_array(size, sizeof(*tmp));
 972     radix_count(data, size, buckets);
 973     radix_sort_pass(tmp, data, size, buckets[0], 0);
 974     radix_sort_pass(data, tmp, size, buckets[1], 1);
 975     if (buckets[2][NBUCKETS - 1] || buckets[3][NBUCKETS - 1]) {
 976         radix_sort_pass(tmp, data, size, buckets[2], 2);
 977         radix_sort_pass(data, tmp, size, buckets[3], 3);
 978     }
 979     av_free(tmp);
 980 }
 981
 982 static int dnxhd_encode_fast(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
 983 {
 984     int max_bits = 0;
 985     int ret, x, y;
 986     if ((ret = dnxhd_find_qscale(ctx)) < 0)
 987         return ret;
 988     for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 989         for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++) {
 990             int mb = y * ctx->m.mb_width + x;
 991             int delta_bits;
 992             ctx->mb_qscale[mb] = ctx->qscale;
 993             ctx->mb_bits[mb] = ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits;
 994             max_bits += ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits;
 995             if (!RC_VARIANCE) {
 996                 delta_bits = ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits -
 997                              ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
 998                 ctx->mb_cmp[mb].mb = mb;
 999                 ctx->mb_cmp[mb].value =
1000                     delta_bits ? ((ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].ssd -
1001                                    ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].ssd) * 100) /
1002                                   delta_bits
1003                                : INT_MIN; // avoid increasing qscale
1004             }
1005         }
1006         max_bits += 31; // worst padding
1007     }
1008     if (!ret) {
1009         if (RC_VARIANCE)
1010             avctx->execute2(avctx, dnxhd_mb_var_thread,
1011                             NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
1012         radix_sort(ctx->mb_cmp, ctx->m.mb_num);
1013         for (x = 0; x < ctx->m.mb_num && max_bits > ctx->frame_bits; x++) {
1014             int mb = ctx->mb_cmp[x].mb;
1015             max_bits -= ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits -
1016                         ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1017             ctx->mb_qscale[mb] = ctx->qscale + 1;
1018             ctx->mb_bits[mb]   = ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1019         }
1020     }
1021     return 0;
1022 }
1023
1024 static void dnxhd_load_picture(DNXHDEncContext *ctx, const AVFrame *frame)
1025 {
1026     int i;
1027
1028     for (i = 0; i < ctx->m.avctx->thread_count; i++) {
1029         ctx->thread[i]->m.linesize    = frame->linesize[0] << ctx->interlaced;
1030         ctx->thread[i]->m.uvlinesize  = frame->linesize[1] << ctx->interlaced;
1031         ctx->thread[i]->dct_y_offset  = ctx->m.linesize  *8;
1032         ctx->thread[i]->dct_uv_offset = ctx->m.uvlinesize*8;
1033     }
1034
1035     ctx->m.avctx->coded_frame->interlaced_frame = frame->interlaced_frame;
1036     ctx->cur_field = frame->interlaced_frame && !frame->top_field_first;
1037 }
1038
1039 static int dnxhd_encode_picture(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1040                                 const AVFrame *frame, int *got_packet)
1041 {
1042     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
1043     int first_field = 1;
1044     int offset, i, ret;
1045     uint8_t *buf;
1046
1047     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, ctx->cid_table->frame_size)) < 0)
1048         return ret;
1049     buf = pkt->data;
1050
1051     dnxhd_load_picture(ctx, frame);
1052
1053 encode_coding_unit:
1054     for (i = 0; i < 3; i++) {
1055         ctx->src[i] = frame->data[i];
1056         if (ctx->interlaced && ctx->cur_field)
1057             ctx->src[i] += frame->linesize[i];
1058     }
1059
1060     dnxhd_write_header(avctx, buf);
1061
1062     if (avctx->mb_decision == FF_MB_DECISION_RD)
1063         ret = dnxhd_encode_rdo(avctx, ctx);
1064     else
1065         ret = dnxhd_encode_fast(avctx, ctx);
1066     if (ret < 0) {
1067         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1068                "picture could not fit ratecontrol constraints, increase qmax\n");
1069         return ret;
1070     }
1071
1072     dnxhd_setup_threads_slices(ctx);
1073
1074     offset = 0;
1075     for (i = 0; i < ctx->m.mb_height; i++) {
1076         AV_WB32(ctx->msip + i * 4, offset);
1077         offset += ctx->slice_size[i];
1078         av_assert1(!(ctx->slice_size[i] & 3));
1079     }
1080
1081     avctx->execute2(avctx, dnxhd_encode_thread, buf, NULL, ctx->m.mb_height);
1082
1083     av_assert1(640 + offset + 4 <= ctx->cid_table->coding_unit_size);
1084     memset(buf + 640 + offset, 0,
1085            ctx->cid_table->coding_unit_size - 4 - offset - 640);
1086
1087     AV_WB32(buf + ctx->cid_table->coding_unit_size - 4, 0x600DC0DE); // EOF
1088
1089     if (ctx->interlaced && first_field) {
1090         first_field     = 0;
1091         ctx->cur_field ^= 1;
1092         buf            += ctx->cid_table->coding_unit_size;
1093         goto encode_coding_unit;
1094     }
1095
1096     avctx->coded_frame->quality = ctx->qscale * FF_QP2LAMBDA;
1097
1098     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1099     *got_packet = 1;
1100     return 0;
1101 }
1102
1103 static av_cold int dnxhd_encode_end(AVCodecContext *avctx)
1104 {
1105     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
1106     int max_level        = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
1107     int i;
1108
1109     av_free(ctx->vlc_codes - max_level * 2);
1110     av_free(ctx->vlc_bits - max_level * 2);
1111     av_freep(&ctx->run_codes);
1112     av_freep(&ctx->run_bits);
1113
1114     av_freep(&ctx->mb_bits);
1115     av_freep(&ctx->mb_qscale);
1116     av_freep(&ctx->mb_rc);
1117     av_freep(&ctx->mb_cmp);
1118     av_freep(&ctx->slice_size);
1119     av_freep(&ctx->slice_offs);
1120
1121     av_freep(&ctx->qmatrix_c);
1122     av_freep(&ctx->qmatrix_l);
1123     av_freep(&ctx->qmatrix_c16);
1124     av_freep(&ctx->qmatrix_l16);
1125
1126     for (i = 1; i < avctx->thread_count; i++)
1127         av_freep(&ctx->thread[i]);
1128
1129     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
1130
1131     return 0;
1132 }
1133
1134 static const AVCodecDefault dnxhd_defaults[] = {
1135     { "qmax", "1024" }, /* Maximum quantization scale factor allowed for VC-3 */
1136     { NULL },
1137 };
1138
1139 AVCodec ff_dnxhd_encoder = {
1140     .name           = "dnxhd",
1141     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("VC3/DNxHD"),
1142     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1143     .id             = AV_CODEC_ID_DNXHD,
1144     .priv_data_size = sizeof(DNXHDEncContext),
1145     .init           = dnxhd_encode_init,
1146     .encode2        = dnxhd_encode_picture,
1147     .close          = dnxhd_encode_end,
1148     .capabilities   = CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
1149     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
1150         AV_PIX_FMT_YUV422P,
1151         AV_PIX_FMT_YUV422P10,
1152         AV_PIX_FMT_NONE
1153     },
1154     .priv_class     = &dnxhd_class,
1155     .defaults       = dnxhd_defaults,
1156 };