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 "fdctdsp.h"
  34 #include "internal.h"
  35 #include "mpegvideo.h"
  36 #include "pixblockdsp.h"
  37 #include "dnxhdenc.h"
  38
  39
  40 // The largest value that will not lead to overflow for 10bit samples.
  41 #define DNX10BIT_QMAT_SHIFT 18
  42 #define RC_VARIANCE 1 // use variance or ssd for fast rc
  43 #define LAMBDA_FRAC_BITS 10
  44
  45 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
  46 static const AVOption options[] = {
  47     { "nitris_compat", "encode with Avid Nitris compatibility",
  48         offsetof(DNXHDEncContext, nitris_compat), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, VE },
  49     { "ibias", "intra quant bias",
  50         offsetof(DNXHDEncContext, intra_quant_bias), AV_OPT_TYPE_INT,
  51         { .i64 = FF_DEFAULT_QUANT_BIAS }, INT_MIN, INT_MAX, VE },
  52     { NULL }
  53 };
  54
  55 static const AVClass dnxhd_class = {
  56     .class_name = "dnxhd",
  57     .item_name  = av_default_item_name,
  58     .option     = options,
  59     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  60 };
  61
  62 static void dnxhd_8bit_get_pixels_8x4_sym(int16_t *av_restrict block,
  63                                           const uint8_t *pixels,
  64                                           ptrdiff_t line_size)
  65 {
  66     int i;
  67     for (i = 0; i < 4; i++) {
  68         block[0] = pixels[0];
  69         block[1] = pixels[1];
  70         block[2] = pixels[2];
  71         block[3] = pixels[3];
  72         block[4] = pixels[4];
  73         block[5] = pixels[5];
  74         block[6] = pixels[6];
  75         block[7] = pixels[7];
  76         pixels  += line_size;
  77         block   += 8;
  78     }
  79     memcpy(block,      block -  8, sizeof(*block) * 8);
  80     memcpy(block +  8, block - 16, sizeof(*block) * 8);
  81     memcpy(block + 16, block - 24, sizeof(*block) * 8);
  82     memcpy(block + 24, block - 32, sizeof(*block) * 8);
  83 }
  84
  85 static av_always_inline
  86 void dnxhd_10bit_get_pixels_8x4_sym(int16_t *av_restrict block,
  87                                     const uint8_t *pixels,
  88                                     ptrdiff_t line_size)
  89 {
  90     int i;
  91     const uint16_t* pixels16 = (const uint16_t*)pixels;
  92     line_size >>= 1;
  93
  94     for (i = 0; i < 4; i++) {
  95         block[0] = pixels16[0]; block[1] = pixels16[1];
  96         block[2] = pixels16[2]; block[3] = pixels16[3];
  97         block[4] = pixels16[4]; block[5] = pixels16[5];
  98         block[6] = pixels16[6]; block[7] = pixels16[7];
  99         pixels16 += line_size;
 100         block += 8;
 101     }
 102     memcpy(block,      block -  8, sizeof(*block) * 8);
 103     memcpy(block +  8, block - 16, sizeof(*block) * 8);
 104     memcpy(block + 16, block - 24, sizeof(*block) * 8);
 105     memcpy(block + 24, block - 32, sizeof(*block) * 8);
 106 }
 107
 108 static int dnxhd_10bit_dct_quantize(MpegEncContext *ctx, int16_t *block,
 109                                     int n, int qscale, int *overflow)
 110 {
 111     const uint8_t *scantable= ctx->intra_scantable.scantable;
 112     const int *qmat = n<4 ? ctx->q_intra_matrix[qscale] : ctx->q_chroma_intra_matrix[qscale];
 113     int last_non_zero = 0;
 114     int i;
 115
 116     ctx->fdsp.fdct(block);
 117
 118     // Divide by 4 with rounding, to compensate scaling of DCT coefficients
 119     block[0] = (block[0] + 2) >> 2;
 120
 121     for (i = 1; i < 64; ++i) {
 122         int j = scantable[i];
 123         int sign = FF_SIGNBIT(block[j]);
 124         int level = (block[j] ^ sign) - sign;
 125         level = level * qmat[j] >> DNX10BIT_QMAT_SHIFT;
 126         block[j] = (level ^ sign) - sign;
 127         if (level)
 128             last_non_zero = i;
 129     }
 130
 131     return last_non_zero;
 132 }
 133
 134 static av_cold int dnxhd_init_vlc(DNXHDEncContext *ctx)
 135 {
 136     int i, j, level, run;
 137     int max_level = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 138
 139     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_codes,
 140                       max_level, 4 * sizeof(*ctx->vlc_codes), fail);
 141     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_bits,
 142                       max_level, 4 * sizeof(*ctx->vlc_bits), fail);
 143     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_codes,
 144                       63 * 2, fail);
 145     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_bits,
 146                       63, fail);
 147
 148     ctx->vlc_codes += max_level * 2;
 149     ctx->vlc_bits  += max_level * 2;
 150     for (level = -max_level; level < max_level; level++) {
 151         for (run = 0; run < 2; run++) {
 152             int index = (level << 1) | run;
 153             int sign, offset = 0, alevel = level;
 154
 155             MASK_ABS(sign, alevel);
 156             if (alevel > 64) {
 157                 offset  = (alevel - 1) >> 6;
 158                 alevel -= offset << 6;
 159             }
 160             for (j = 0; j < 257; j++) {
 161                 if (ctx->cid_table->ac_level[j] >> 1 == alevel &&
 162                     (!offset || (ctx->cid_table->ac_flags[j] & 1) && offset) &&
 163                     (!run    || (ctx->cid_table->ac_flags[j] & 2) && run)) {
 164                     av_assert1(!ctx->vlc_codes[index]);
 165                     if (alevel) {
 166                         ctx->vlc_codes[index] =
 167                             (ctx->cid_table->ac_codes[j] << 1) | (sign & 1);
 168                         ctx->vlc_bits[index] = ctx->cid_table->ac_bits[j] + 1;
 169                     } else {
 170                         ctx->vlc_codes[index] = ctx->cid_table->ac_codes[j];
 171                         ctx->vlc_bits[index]  = ctx->cid_table->ac_bits[j];
 172                     }
 173                     break;
 174                 }
 175             }
 176             av_assert0(!alevel || j < 257);
 177             if (offset) {
 178                 ctx->vlc_codes[index] =
 179                     (ctx->vlc_codes[index] << ctx->cid_table->index_bits) | offset;
 180                 ctx->vlc_bits[index] += ctx->cid_table->index_bits;
 181             }
 182         }
 183     }
 184     for (i = 0; i < 62; i++) {
 185         int run = ctx->cid_table->run[i];
 186         av_assert0(run < 63);
 187         ctx->run_codes[run] = ctx->cid_table->run_codes[i];
 188         ctx->run_bits[run]  = ctx->cid_table->run_bits[i];
 189     }
 190     return 0;
 191 fail:
 192     return AVERROR(ENOMEM);
 193 }
 194
 195 static av_cold int dnxhd_init_qmat(DNXHDEncContext *ctx, int lbias, int cbias)
 196 {
 197     // init first elem to 1 to avoid div by 0 in convert_matrix
 198     uint16_t weight_matrix[64] = { 1, }; // convert_matrix needs uint16_t*
 199     int qscale, i;
 200     const uint8_t *luma_weight_table   = ctx->cid_table->luma_weight;
 201     const uint8_t *chroma_weight_table = ctx->cid_table->chroma_weight;
 202
 203     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l,
 204                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * sizeof(int), fail);
 205     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c,
 206                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * sizeof(int), fail);
 207     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l16,
 208                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * 2 * sizeof(uint16_t),
 209                       fail);
 210     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c16,
 211                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * 2 * sizeof(uint16_t),
 212                       fail);
 213
 214     if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
 215         for (i = 1; i < 64; i++) {
 216             int j = ctx->m.idsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 217             weight_matrix[j] = ctx->cid_table->luma_weight[i];
 218         }
 219         ff_convert_matrix(&ctx->m, ctx->qmatrix_l, ctx->qmatrix_l16,
 220                           weight_matrix, ctx->intra_quant_bias, 1,
 221                           ctx->m.avctx->qmax, 1);
 222         for (i = 1; i < 64; i++) {
 223             int j = ctx->m.idsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 224             weight_matrix[j] = ctx->cid_table->chroma_weight[i];
 225         }
 226         ff_convert_matrix(&ctx->m, ctx->qmatrix_c, ctx->qmatrix_c16,
 227                           weight_matrix, ctx->intra_quant_bias, 1,
 228                           ctx->m.avctx->qmax, 1);
 229
 230         for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
 231             for (i = 0; i < 64; i++) {
 232                 ctx->qmatrix_l[qscale][i]      <<= 2;
 233                 ctx->qmatrix_c[qscale][i]      <<= 2;
 234                 ctx->qmatrix_l16[qscale][0][i] <<= 2;
 235                 ctx->qmatrix_l16[qscale][1][i] <<= 2;
 236                 ctx->qmatrix_c16[qscale][0][i] <<= 2;
 237                 ctx->qmatrix_c16[qscale][1][i] <<= 2;
 238             }
 239         }
 240     } else {
 241         // 10-bit
 242         for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
 243             for (i = 1; i < 64; i++) {
 244                 int j = ctx->m.idsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 245
 246                 /* The quantization formula from the VC-3 standard is:
 247                  * quantized = sign(block[i]) * floor(abs(block[i]/s) * p /
 248                  *             (qscale * weight_table[i]))
 249                  * Where p is 32 for 8-bit samples and 8 for 10-bit ones.
 250                  * The s factor compensates scaling of DCT coefficients done by
 251                  * the DCT routines, and therefore is not present in standard.
 252                  * It's 8 for 8-bit samples and 4 for 10-bit ones.
 253                  * We want values of ctx->qtmatrix_l and ctx->qtmatrix_r to be:
 254                  *     ((1 << DNX10BIT_QMAT_SHIFT) * (p / s)) /
 255                  *     (qscale * weight_table[i])
 256                  * For 10-bit samples, p / s == 2 */
 257                 ctx->qmatrix_l[qscale][j] = (1 << (DNX10BIT_QMAT_SHIFT + 1)) /
 258                                             (qscale * luma_weight_table[i]);
 259                 ctx->qmatrix_c[qscale][j] = (1 << (DNX10BIT_QMAT_SHIFT + 1)) /
 260                                             (qscale * chroma_weight_table[i]);
 261             }
 262         }
 263     }
 264
 265     ctx->m.q_chroma_intra_matrix16 = ctx->qmatrix_c16;
 266     ctx->m.q_chroma_intra_matrix   = ctx->qmatrix_c;
 267     ctx->m.q_intra_matrix16        = ctx->qmatrix_l16;
 268     ctx->m.q_intra_matrix          = ctx->qmatrix_l;
 269
 270     return 0;
 271 fail:
 272     return AVERROR(ENOMEM);
 273 }
 274
 275 static av_cold int dnxhd_init_rc(DNXHDEncContext *ctx)
 276 {
 277     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_rc, (ctx->m.avctx->qmax + 1), 8160 * sizeof(RCEntry), fail);
 278     if (ctx->m.avctx->mb_decision != FF_MB_DECISION_RD)
 279         FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_cmp,
 280                           ctx->m.mb_num, sizeof(RCCMPEntry), fail);
 281
 282     ctx->frame_bits = (ctx->cid_table->coding_unit_size -
 283                        640 - 4 - ctx->min_padding) * 8;
 284     ctx->qscale = 1;
 285     ctx->lambda = 2 << LAMBDA_FRAC_BITS; // qscale 2
 286     return 0;
 287 fail:
 288     return AVERROR(ENOMEM);
 289 }
 290
 291 static av_cold int dnxhd_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 292 {
 293     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 294     int i, index, bit_depth, ret;
 295
 296     switch (avctx->pix_fmt) {
 297     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 298         bit_depth = 8;
 299         break;
 300     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
 301         bit_depth = 10;
 302         break;
 303     default:
 304         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 305                "pixel format is incompatible with DNxHD\n");
 306         return AVERROR(EINVAL);
 307     }
 308
 309     ctx->cid = ff_dnxhd_find_cid(avctx, bit_depth);
 310     if (!ctx->cid) {
 311         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 312                "video parameters incompatible with DNxHD. Valid DNxHD profiles:\n");
 313         ff_dnxhd_print_profiles(avctx, AV_LOG_ERROR);
 314         return AVERROR(EINVAL);
 315     }
 316     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "cid %d\n", ctx->cid);
 317
 318     index = ff_dnxhd_get_cid_table(ctx->cid);
 319     av_assert0(index >= 0);
 320
 321     ctx->cid_table = &ff_dnxhd_cid_table[index];
 322
 323     ctx->m.avctx    = avctx;
 324     ctx->m.mb_intra = 1;
 325     ctx->m.h263_aic = 1;
 326
 327     avctx->bits_per_raw_sample = ctx->cid_table->bit_depth;
 328
 329     ff_blockdsp_init(&ctx->bdsp, avctx);
 330     ff_fdctdsp_init(&ctx->m.fdsp, avctx);
 331     ff_mpv_idct_init(&ctx->m);
 332     ff_mpegvideoencdsp_init(&ctx->m.mpvencdsp, avctx);
 333     ff_pixblockdsp_init(&ctx->m.pdsp, avctx);
 334     ff_dct_encode_init(&ctx->m);
 335
 336     if (!ctx->m.dct_quantize)
 337         ctx->m.dct_quantize = ff_dct_quantize_c;
 338
 339     if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 340         ctx->m.dct_quantize     = dnxhd_10bit_dct_quantize;
 341         ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_10bit_get_pixels_8x4_sym;
 342         ctx->block_width_l2     = 4;
 343     } else {
 344         ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_8bit_get_pixels_8x4_sym;
 345         ctx->block_width_l2     = 3;
 346     }
 347
 348     if (ARCH_X86)
 349         ff_dnxhdenc_init_x86(ctx);
 350
 351     ctx->m.mb_height = (avctx->height + 15) / 16;
 352     ctx->m.mb_width  = (avctx->width  + 15) / 16;
 353
 354     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 355         ctx->interlaced   = 1;
 356         ctx->m.mb_height /= 2;
 357     }
 358
 359     ctx->m.mb_num = ctx->m.mb_height * ctx->m.mb_width;
 360
 361 #if FF_API_QUANT_BIAS
 362 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 363     if (ctx->intra_quant_bias == FF_DEFAULT_QUANT_BIAS &&
 364         avctx->intra_quant_bias != FF_DEFAULT_QUANT_BIAS)
 365         ctx->intra_quant_bias = avctx->intra_quant_bias;
 366 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 367 #endif
 368     // XXX tune lbias/cbias
 369     if ((ret = dnxhd_init_qmat(ctx, ctx->intra_quant_bias, 0)) < 0)
 370         return ret;
 371
 372     /* Avid Nitris hardware decoder requires a minimum amount of padding
 373      * in the coding unit payload */
 374     if (ctx->nitris_compat)
 375         ctx->min_padding = 1600;
 376
 377     if ((ret = dnxhd_init_vlc(ctx)) < 0)
 378         return ret;
 379     if ((ret = dnxhd_init_rc(ctx)) < 0)
 380         return ret;
 381
 382     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_size,
 383                       ctx->m.mb_height * sizeof(uint32_t), fail);
 384     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_offs,
 385                       ctx->m.mb_height * sizeof(uint32_t), fail);
 386     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_bits,
 387                       ctx->m.mb_num * sizeof(uint16_t), fail);
 388     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_qscale,
 389                       ctx->m.mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
 390
 391 #if FF_API_CODED_FRAME
 392 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 393     avctx->coded_frame->key_frame = 1;
 394     avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 395 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 396 #endif
 397
 398     if (avctx->thread_count > MAX_THREADS) {
 399         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "too many threads\n");
 400         return AVERROR(EINVAL);
 401     }
 402
 403     if (avctx->qmax <= 1) {
 404         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "qmax must be at least 2\n");
 405         return AVERROR(EINVAL);
 406     }
 407
 408     ctx->thread[0] = ctx;
 409     for (i = 1; i < avctx->thread_count; i++) {
 410         ctx->thread[i] = av_malloc(sizeof(DNXHDEncContext));
 411         memcpy(ctx->thread[i], ctx, sizeof(DNXHDEncContext));
 412     }
 413
 414     return 0;
 415 fail:  // for FF_ALLOCZ_OR_GOTO
 416     return AVERROR(ENOMEM);
 417 }
 418
 419 static int dnxhd_write_header(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf)
 420 {
 421     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 422     static const uint8_t header_prefix[5] = { 0x00, 0x00, 0x02, 0x80, 0x01 };
 423
 424     memset(buf, 0, 640);
 425
 426     memcpy(buf, header_prefix, 5);
 427     buf[5] = ctx->interlaced ? ctx->cur_field + 2 : 0x01;
 428     buf[6] = 0x80; // crc flag off
 429     buf[7] = 0xa0; // reserved
 430     AV_WB16(buf + 0x18, avctx->height >> ctx->interlaced); // ALPF
 431     AV_WB16(buf + 0x1a, avctx->width);  // SPL
 432     AV_WB16(buf + 0x1d, avctx->height >> ctx->interlaced); // NAL
 433
 434     buf[0x21] = ctx->cid_table->bit_depth == 10 ? 0x58 : 0x38;
 435     buf[0x22] = 0x88 + (ctx->interlaced << 2);
 436     AV_WB32(buf + 0x28, ctx->cid); // CID
 437     buf[0x2c] = ctx->interlaced ? 0 : 0x80;
 438
 439     buf[0x5f] = 0x01; // UDL
 440
 441     buf[0x167] = 0x02; // reserved
 442     AV_WB16(buf + 0x16a, ctx->m.mb_height * 4 + 4); // MSIPS
 443     buf[0x16d] = ctx->m.mb_height; // Ns
 444     buf[0x16f] = 0x10; // reserved
 445
 446     ctx->msip = buf + 0x170;
 447     return 0;
 448 }
 449
 450 static av_always_inline void dnxhd_encode_dc(DNXHDEncContext *ctx, int diff)
 451 {
 452     int nbits;
 453     if (diff < 0) {
 454         nbits = av_log2_16bit(-2 * diff);
 455         diff--;
 456     } else {
 457         nbits = av_log2_16bit(2 * diff);
 458     }
 459     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits,
 460              (ctx->cid_table->dc_codes[nbits] << nbits) +
 461              av_mod_uintp2(diff, nbits));
 462 }
 463
 464 static av_always_inline
 465 void dnxhd_encode_block(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block,
 466                         int last_index, int n)
 467 {
 468     int last_non_zero = 0;
 469     int slevel, i, j;
 470
 471     dnxhd_encode_dc(ctx, block[0] - ctx->m.last_dc[n]);
 472     ctx->m.last_dc[n] = block[0];
 473
 474     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 475         j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 476         slevel = block[j];
 477         if (slevel) {
 478             int run_level = i - last_non_zero - 1;
 479             int rlevel = (slevel << 1) | !!run_level;
 480             put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[rlevel], ctx->vlc_codes[rlevel]);
 481             if (run_level)
 482                 put_bits(&ctx->m.pb, ctx->run_bits[run_level],
 483                          ctx->run_codes[run_level]);
 484             last_non_zero = i;
 485         }
 486     }
 487     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[0], ctx->vlc_codes[0]); // EOB
 488 }
 489
 490 static av_always_inline
 491 void dnxhd_unquantize_c(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int n,
 492                         int qscale, int last_index)
 493 {
 494     const uint8_t *weight_matrix;
 495     int level;
 496     int i;
 497
 498     weight_matrix = (n & 2) ? ctx->cid_table->chroma_weight
 499                             : ctx->cid_table->luma_weight;
 500
 501     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 502         int j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 503         level = block[j];
 504         if (level) {
 505             if (level < 0) {
 506                 level = (1 - 2 * level) * 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                 level = -level;
 517             } else {
 518                 level = (2 * level + 1) * qscale * weight_matrix[i];
 519                 if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 520                     if (weight_matrix[i] != 8)
 521                         level += 8;
 522                     level >>= 4;
 523                 } else {
 524                     if (weight_matrix[i] != 32)
 525                         level += 32;
 526                     level >>= 6;
 527                 }
 528             }
 529             block[j] = level;
 530         }
 531     }
 532 }
 533
 534 static av_always_inline int dnxhd_ssd_block(int16_t *qblock, int16_t *block)
 535 {
 536     int score = 0;
 537     int i;
 538     for (i = 0; i < 64; i++)
 539         score += (block[i] - qblock[i]) * (block[i] - qblock[i]);
 540     return score;
 541 }
 542
 543 static av_always_inline
 544 int dnxhd_calc_ac_bits(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int last_index)
 545 {
 546     int last_non_zero = 0;
 547     int bits = 0;
 548     int i, j, level;
 549     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 550         j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 551         level = block[j];
 552         if (level) {
 553             int run_level = i - last_non_zero - 1;
 554             bits += ctx->vlc_bits[(level << 1) |
 555                     !!run_level] + ctx->run_bits[run_level];
 556             last_non_zero = i;
 557         }
 558     }
 559     return bits;
 560 }
 561
 562 static av_always_inline
 563 void dnxhd_get_blocks(DNXHDEncContext *ctx, int mb_x, int mb_y)
 564 {
 565     const int bs = ctx->block_width_l2;
 566     const int bw = 1 << bs;
 567     const uint8_t *ptr_y = ctx->thread[0]->src[0] +
 568                            ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize) + (mb_x << bs + 1);
 569     const uint8_t *ptr_u = ctx->thread[0]->src[1] +
 570                            ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
 571     const uint8_t *ptr_v = ctx->thread[0]->src[2] +
 572                            ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
 573     PixblockDSPContext *pdsp = &ctx->m.pdsp;
 574
 575     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[0], ptr_y,      ctx->m.linesize);
 576     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[1], ptr_y + bw, ctx->m.linesize);
 577     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[2], ptr_u,      ctx->m.uvlinesize);
 578     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[3], ptr_v,      ctx->m.uvlinesize);
 579
 580     if (mb_y + 1 == ctx->m.mb_height && ctx->m.avctx->height == 1080) {
 581         if (ctx->interlaced) {
 582             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[4],
 583                                     ptr_y + ctx->dct_y_offset,
 584                                     ctx->m.linesize);
 585             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[5],
 586                                     ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw,
 587                                     ctx->m.linesize);
 588             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[6],
 589                                     ptr_u + ctx->dct_uv_offset,
 590                                     ctx->m.uvlinesize);
 591             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[7],
 592                                     ptr_v + ctx->dct_uv_offset,
 593                                     ctx->m.uvlinesize);
 594         } else {
 595             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[4]);
 596             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[5]);
 597             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[6]);
 598             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[7]);
 599         }
 600     } else {
 601         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[4],
 602                          ptr_y + ctx->dct_y_offset, ctx->m.linesize);
 603         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[5],
 604                          ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw, ctx->m.linesize);
 605         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[6],
 606                          ptr_u + ctx->dct_uv_offset, ctx->m.uvlinesize);
 607         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[7],
 608                          ptr_v + ctx->dct_uv_offset, ctx->m.uvlinesize);
 609     }
 610 }
 611
 612 static av_always_inline
 613 int dnxhd_switch_matrix(DNXHDEncContext *ctx, int i)
 614 {
 615     const static uint8_t component[8]={0,0,1,2,0,0,1,2};
 616     return component[i];
 617 }
 618
 619 static int dnxhd_calc_bits_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 620                                   int jobnr, int threadnr)
 621 {
 622     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 623     int mb_y = jobnr, mb_x;
 624     int qscale = ctx->qscale;
 625     LOCAL_ALIGNED_16(int16_t, block, [64]);
 626     ctx = ctx->thread[threadnr];
 627
 628     ctx->m.last_dc[0] =
 629     ctx->m.last_dc[1] =
 630     ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 631
 632     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 633         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 634         int ssd     = 0;
 635         int ac_bits = 0;
 636         int dc_bits = 0;
 637         int i;
 638
 639         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 640
 641         for (i = 0; i < 8; i++) {
 642             int16_t *src_block = ctx->blocks[i];
 643             int overflow, nbits, diff, last_index;
 644             int n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 645
 646             memcpy(block, src_block, 64 * sizeof(*block));
 647             last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, 4 & (2*i),
 648                                              qscale, &overflow);
 649             ac_bits   += dnxhd_calc_ac_bits(ctx, block, last_index);
 650
 651             diff = block[0] - ctx->m.last_dc[n];
 652             if (diff < 0)
 653                 nbits = av_log2_16bit(-2 * diff);
 654             else
 655                 nbits = av_log2_16bit(2 * diff);
 656
 657             av_assert1(nbits < ctx->cid_table->bit_depth + 4);
 658             dc_bits += ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits;
 659
 660             ctx->m.last_dc[n] = block[0];
 661
 662             if (avctx->mb_decision == FF_MB_DECISION_RD || !RC_VARIANCE) {
 663                 dnxhd_unquantize_c(ctx, block, i, qscale, last_index);
 664                 ctx->m.idsp.idct(block);
 665                 ssd += dnxhd_ssd_block(block, src_block);
 666             }
 667         }
 668         ctx->mb_rc[qscale][mb].ssd  = ssd;
 669         ctx->mb_rc[qscale][mb].bits = ac_bits + dc_bits + 12 +
 670                                       8 * ctx->vlc_bits[0];
 671     }
 672     return 0;
 673 }
 674
 675 static int dnxhd_encode_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 676                                int jobnr, int threadnr)
 677 {
 678     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 679     int mb_y = jobnr, mb_x;
 680     ctx = ctx->thread[threadnr];
 681     init_put_bits(&ctx->m.pb, (uint8_t *)arg + 640 + ctx->slice_offs[jobnr],
 682                   ctx->slice_size[jobnr]);
 683
 684     ctx->m.last_dc[0] =
 685     ctx->m.last_dc[1] =
 686     ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 687     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 688         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 689         int qscale = ctx->mb_qscale[mb];
 690         int i;
 691
 692         put_bits(&ctx->m.pb, 12, qscale << 1);
 693
 694         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 695
 696         for (i = 0; i < 8; i++) {
 697             int16_t *block = ctx->blocks[i];
 698             int overflow, n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 699             int last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, 4 & (2*i),
 700                                                  qscale, &overflow);
 701             // START_TIMER;
 702             dnxhd_encode_block(ctx, block, last_index, n);
 703             // STOP_TIMER("encode_block");
 704         }
 705     }
 706     if (put_bits_count(&ctx->m.pb) & 31)
 707         put_bits(&ctx->m.pb, 32 - (put_bits_count(&ctx->m.pb) & 31), 0);
 708     flush_put_bits(&ctx->m.pb);
 709     return 0;
 710 }
 711
 712 static void dnxhd_setup_threads_slices(DNXHDEncContext *ctx)
 713 {
 714     int mb_y, mb_x;
 715     int offset = 0;
 716     for (mb_y = 0; mb_y < ctx->m.mb_height; mb_y++) {
 717         int thread_size;
 718         ctx->slice_offs[mb_y] = offset;
 719         ctx->slice_size[mb_y] = 0;
 720         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 721             unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 722             ctx->slice_size[mb_y] += ctx->mb_bits[mb];
 723         }
 724         ctx->slice_size[mb_y]   = (ctx->slice_size[mb_y] + 31) & ~31;
 725         ctx->slice_size[mb_y] >>= 3;
 726         thread_size = ctx->slice_size[mb_y];
 727         offset += thread_size;
 728     }
 729 }
 730
 731 static int dnxhd_mb_var_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 732                                int jobnr, int threadnr)
 733 {
 734     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 735     int mb_y = jobnr, mb_x, x, y;
 736     int partial_last_row = (mb_y == ctx->m.mb_height - 1) &&
 737                            ((avctx->height >> ctx->interlaced) & 0xF);
 738
 739     ctx = ctx->thread[threadnr];
 740     if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
 741         uint8_t *pix = ctx->thread[0]->src[0] + ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize);
 742         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x, pix += 16) {
 743             unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 744             int sum;
 745             int varc;
 746
 747             if (!partial_last_row && mb_x * 16 <= avctx->width - 16) {
 748                 sum  = ctx->m.mpvencdsp.pix_sum(pix, ctx->m.linesize);
 749                 varc = ctx->m.mpvencdsp.pix_norm1(pix, ctx->m.linesize);
 750             } else {
 751                 int bw = FFMIN(avctx->width - 16 * mb_x, 16);
 752                 int bh = FFMIN((avctx->height >> ctx->interlaced) - 16 * mb_y, 16);
 753                 sum = varc = 0;
 754                 for (y = 0; y < bh; y++) {
 755                     for (x = 0; x < bw; x++) {
 756                         uint8_t val = pix[x + y * ctx->m.linesize];
 757                         sum  += val;
 758                         varc += val * val;
 759                     }
 760                 }
 761             }
 762             varc = (varc - (((unsigned) sum * sum) >> 8) + 128) >> 8;
 763
 764             ctx->mb_cmp[mb].value = varc;
 765             ctx->mb_cmp[mb].mb    = mb;
 766         }
 767     } else { // 10-bit
 768         int const linesize = ctx->m.linesize >> 1;
 769         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x) {
 770             uint16_t *pix = (uint16_t *)ctx->thread[0]->src[0] +
 771                             ((mb_y << 4) * linesize) + (mb_x << 4);
 772             unsigned mb  = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 773             int sum = 0;
 774             int sqsum = 0;
 775             int mean, sqmean;
 776             int i, j;
 777             // Macroblocks are 16x16 pixels, unlike DCT blocks which are 8x8.
 778             for (i = 0; i < 16; ++i) {
 779                 for (j = 0; j < 16; ++j) {
 780                     // Turn 16-bit pixels into 10-bit ones.
 781                     int const sample = (unsigned) pix[j] >> 6;
 782                     sum   += sample;
 783                     sqsum += sample * sample;
 784                     // 2^10 * 2^10 * 16 * 16 = 2^28, which is less than INT_MAX
 785                 }
 786                 pix += linesize;
 787             }
 788             mean = sum >> 8; // 16*16 == 2^8
 789             sqmean = sqsum >> 8;
 790             ctx->mb_cmp[mb].value = sqmean - mean * mean;
 791             ctx->mb_cmp[mb].mb    = mb;
 792         }
 793     }
 794     return 0;
 795 }
 796
 797 static int dnxhd_encode_rdo(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
 798 {
 799     int lambda, up_step, down_step;
 800     int last_lower = INT_MAX, last_higher = 0;
 801     int x, y, q;
 802
 803     for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
 804         ctx->qscale = q;
 805         avctx->execute2(avctx, dnxhd_calc_bits_thread,
 806                         NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
 807     }
 808     up_step = down_step = 2 << LAMBDA_FRAC_BITS;
 809     lambda  = ctx->lambda;
 810
 811     for (;;) {
 812         int bits = 0;
 813         int end  = 0;
 814         if (lambda == last_higher) {
 815             lambda++;
 816             end = 1; // need to set final qscales/bits
 817         }
 818         for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 819             for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++) {
 820                 unsigned min = UINT_MAX;
 821                 int qscale = 1;
 822                 int mb     = y * ctx->m.mb_width + x;
 823                 for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
 824                     unsigned score = ctx->mb_rc[q][mb].bits * lambda +
 825                                      ((unsigned) ctx->mb_rc[q][mb].ssd << LAMBDA_FRAC_BITS);
 826                     if (score < min) {
 827                         min    = score;
 828                         qscale = q;
 829                     }
 830                 }
 831                 bits += ctx->mb_rc[qscale][mb].bits;
 832                 ctx->mb_qscale[mb] = qscale;
 833                 ctx->mb_bits[mb]   = ctx->mb_rc[qscale][mb].bits;
 834             }
 835             bits = (bits + 31) & ~31; // padding
 836             if (bits > ctx->frame_bits)
 837                 break;
 838         }
 839         // ff_dlog(ctx->m.avctx,
 840         //         "lambda %d, up %u, down %u, bits %d, frame %d\n",
 841         //         lambda, last_higher, last_lower, bits, ctx->frame_bits);
 842         if (end) {
 843             if (bits > ctx->frame_bits)
 844                 return AVERROR(EINVAL);
 845             break;
 846         }
 847         if (bits < ctx->frame_bits) {
 848             last_lower = FFMIN(lambda, last_lower);
 849             if (last_higher != 0)
 850                 lambda = (lambda+last_higher)>>1;
 851             else
 852                 lambda -= down_step;
 853             down_step = FFMIN((int64_t)down_step*5, INT_MAX);
 854             up_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
 855             lambda = FFMAX(1, lambda);
 856             if (lambda == last_lower)
 857                 break;
 858         } else {
 859             last_higher = FFMAX(lambda, last_higher);
 860             if (last_lower != INT_MAX)
 861                 lambda = (lambda+last_lower)>>1;
 862             else if ((int64_t)lambda + up_step > INT_MAX)
 863                 return AVERROR(EINVAL);
 864             else
 865                 lambda += up_step;
 866             up_step = FFMIN((int64_t)up_step*5, INT_MAX);
 867             down_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
 868         }
 869     }
 870     //ff_dlog(ctx->m.avctx, "out lambda %d\n", lambda);
 871     ctx->lambda = lambda;
 872     return 0;
 873 }
 874
 875 static int dnxhd_find_qscale(DNXHDEncContext *ctx)
 876 {
 877     int bits = 0;
 878     int up_step = 1;
 879     int down_step = 1;
 880     int last_higher = 0;
 881     int last_lower = INT_MAX;
 882     int qscale;
 883     int x, y;
 884
 885     qscale = ctx->qscale;
 886     for (;;) {
 887         bits = 0;
 888         ctx->qscale = qscale;
 889         // XXX avoid recalculating bits
 890         ctx->m.avctx->execute2(ctx->m.avctx, dnxhd_calc_bits_thread,
 891                                NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
 892         for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 893             for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++)
 894                 bits += ctx->mb_rc[qscale][y*ctx->m.mb_width+x].bits;
 895             bits = (bits+31)&~31; // padding
 896             if (bits > ctx->frame_bits)
 897                 break;
 898         }
 899         // ff_dlog(ctx->m.avctx,
 900         //         "%d, qscale %d, bits %d, frame %d, higher %d, lower %d\n",
 901         //         ctx->m.avctx->frame_number, qscale, bits, ctx->frame_bits,
 902         //         last_higher, last_lower);
 903         if (bits < ctx->frame_bits) {
 904             if (qscale == 1)
 905                 return 1;
 906             if (last_higher == qscale - 1) {
 907                 qscale = last_higher;
 908                 break;
 909             }
 910             last_lower = FFMIN(qscale, last_lower);
 911             if (last_higher != 0)
 912                 qscale = (qscale + last_higher) >> 1;
 913             else
 914                 qscale -= down_step++;
 915             if (qscale < 1)
 916                 qscale = 1;
 917             up_step = 1;
 918         } else {
 919             if (last_lower == qscale + 1)
 920                 break;
 921             last_higher = FFMAX(qscale, last_higher);
 922             if (last_lower != INT_MAX)
 923                 qscale = (qscale + last_lower) >> 1;
 924             else
 925                 qscale += up_step++;
 926             down_step = 1;
 927             if (qscale >= ctx->m.avctx->qmax)
 928                 return AVERROR(EINVAL);
 929         }
 930     }
 931     //ff_dlog(ctx->m.avctx, "out qscale %d\n", qscale);
 932     ctx->qscale = qscale;
 933     return 0;
 934 }
 935
 936 #define BUCKET_BITS 8
 937 #define RADIX_PASSES 4
 938 #define NBUCKETS (1 << BUCKET_BITS)
 939
 940 static inline int get_bucket(int value, int shift)
 941 {
 942     value >>= shift;
 943     value  &= NBUCKETS - 1;
 944     return NBUCKETS - 1 - value;
 945 }
 946
 947 static void radix_count(const RCCMPEntry *data, int size,
 948                         int buckets[RADIX_PASSES][NBUCKETS])
 949 {
 950     int i, j;
 951     memset(buckets, 0, sizeof(buckets[0][0]) * RADIX_PASSES * NBUCKETS);
 952     for (i = 0; i < size; i++) {
 953         int v = data[i].value;
 954         for (j = 0; j < RADIX_PASSES; j++) {
 955             buckets[j][get_bucket(v, 0)]++;
 956             v >>= BUCKET_BITS;
 957         }
 958         av_assert1(!v);
 959     }
 960     for (j = 0; j < RADIX_PASSES; j++) {
 961         int offset = size;
 962         for (i = NBUCKETS - 1; i >= 0; i--)
 963             buckets[j][i] = offset -= buckets[j][i];
 964         av_assert1(!buckets[j][0]);
 965     }
 966 }
 967
 968 static void radix_sort_pass(RCCMPEntry *dst, const RCCMPEntry *data,
 969                             int size, int buckets[NBUCKETS], int pass)
 970 {
 971     int shift = pass * BUCKET_BITS;
 972     int i;
 973     for (i = 0; i < size; i++) {
 974         int v   = get_bucket(data[i].value, shift);
 975         int pos = buckets[v]++;
 976         dst[pos] = data[i];
 977     }
 978 }
 979
 980 static void radix_sort(RCCMPEntry *data, int size)
 981 {
 982     int buckets[RADIX_PASSES][NBUCKETS];
 983     RCCMPEntry *tmp = av_malloc_array(size, sizeof(*tmp));
 984     radix_count(data, size, buckets);
 985     radix_sort_pass(tmp, data, size, buckets[0], 0);
 986     radix_sort_pass(data, tmp, size, buckets[1], 1);
 987     if (buckets[2][NBUCKETS - 1] || buckets[3][NBUCKETS - 1]) {
 988         radix_sort_pass(tmp, data, size, buckets[2], 2);
 989         radix_sort_pass(data, tmp, size, buckets[3], 3);
 990     }
 991     av_free(tmp);
 992 }
 993
 994 static int dnxhd_encode_fast(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
 995 {
 996     int max_bits = 0;
 997     int ret, x, y;
 998     if ((ret = dnxhd_find_qscale(ctx)) < 0)
 999         return ret;
1000     for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
1001         for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++) {
1002             int mb = y * ctx->m.mb_width + x;
1003             int delta_bits;
1004             ctx->mb_qscale[mb] = ctx->qscale;
1005             ctx->mb_bits[mb] = ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits;
1006             max_bits += ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits;
1007             if (!RC_VARIANCE) {
1008                 delta_bits = ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits -
1009                              ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1010                 ctx->mb_cmp[mb].mb = mb;
1011                 ctx->mb_cmp[mb].value =
1012                     delta_bits ? ((ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].ssd -
1013                                    ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].ssd) * 100) /
1014                                   delta_bits
1015                                : INT_MIN; // avoid increasing qscale
1016             }
1017         }
1018         max_bits += 31; // worst padding
1019     }
1020     if (!ret) {
1021         if (RC_VARIANCE)
1022             avctx->execute2(avctx, dnxhd_mb_var_thread,
1023                             NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
1024         radix_sort(ctx->mb_cmp, ctx->m.mb_num);
1025         for (x = 0; x < ctx->m.mb_num && max_bits > ctx->frame_bits; x++) {
1026             int mb = ctx->mb_cmp[x].mb;
1027             max_bits -= ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits -
1028                         ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1029             ctx->mb_qscale[mb] = ctx->qscale + 1;
1030             ctx->mb_bits[mb]   = ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1031         }
1032     }
1033     return 0;
1034 }
1035
1036 static void dnxhd_load_picture(DNXHDEncContext *ctx, const AVFrame *frame)
1037 {
1038     int i;
1039
1040     for (i = 0; i < ctx->m.avctx->thread_count; i++) {
1041         ctx->thread[i]->m.linesize    = frame->linesize[0] << ctx->interlaced;
1042         ctx->thread[i]->m.uvlinesize  = frame->linesize[1] << ctx->interlaced;
1043         ctx->thread[i]->dct_y_offset  = ctx->m.linesize  *8;
1044         ctx->thread[i]->dct_uv_offset = ctx->m.uvlinesize*8;
1045     }
1046
1047 #if FF_API_CODED_FRAME
1048 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1049     ctx->m.avctx->coded_frame->interlaced_frame = frame->interlaced_frame;
1050 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1051 #endif
1052     ctx->cur_field = frame->interlaced_frame && !frame->top_field_first;
1053 }
1054
1055 static int dnxhd_encode_picture(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1056                                 const AVFrame *frame, int *got_packet)
1057 {
1058     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
1059     int first_field = 1;
1060     int offset, i, ret;
1061     uint8_t *buf;
1062
1063     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, ctx->cid_table->frame_size, 0)) < 0)
1064         return ret;
1065     buf = pkt->data;
1066
1067     dnxhd_load_picture(ctx, frame);
1068
1069 encode_coding_unit:
1070     for (i = 0; i < 3; i++) {
1071         ctx->src[i] = frame->data[i];
1072         if (ctx->interlaced && ctx->cur_field)
1073             ctx->src[i] += frame->linesize[i];
1074     }
1075
1076     dnxhd_write_header(avctx, buf);
1077
1078     if (avctx->mb_decision == FF_MB_DECISION_RD)
1079         ret = dnxhd_encode_rdo(avctx, ctx);
1080     else
1081         ret = dnxhd_encode_fast(avctx, ctx);
1082     if (ret < 0) {
1083         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1084                "picture could not fit ratecontrol constraints, increase qmax\n");
1085         return ret;
1086     }
1087
1088     dnxhd_setup_threads_slices(ctx);
1089
1090     offset = 0;
1091     for (i = 0; i < ctx->m.mb_height; i++) {
1092         AV_WB32(ctx->msip + i * 4, offset);
1093         offset += ctx->slice_size[i];
1094         av_assert1(!(ctx->slice_size[i] & 3));
1095     }
1096
1097     avctx->execute2(avctx, dnxhd_encode_thread, buf, NULL, ctx->m.mb_height);
1098
1099     av_assert1(640 + offset + 4 <= ctx->cid_table->coding_unit_size);
1100     memset(buf + 640 + offset, 0,
1101            ctx->cid_table->coding_unit_size - 4 - offset - 640);
1102
1103     AV_WB32(buf + ctx->cid_table->coding_unit_size - 4, 0x600DC0DE); // EOF
1104
1105     if (ctx->interlaced && first_field) {
1106         first_field     = 0;
1107         ctx->cur_field ^= 1;
1108         buf            += ctx->cid_table->coding_unit_size;
1109         goto encode_coding_unit;
1110     }
1111
1112 #if FF_API_CODED_FRAME
1113 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1114     avctx->coded_frame->quality = ctx->qscale * FF_QP2LAMBDA;
1115 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1116 #endif
1117
1118     ff_side_data_set_encoder_stats(pkt, ctx->qscale * FF_QP2LAMBDA, NULL, 0, AV_PICTURE_TYPE_I);
1119
1120     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1121     *got_packet = 1;
1122     return 0;
1123 }
1124
1125 static av_cold int dnxhd_encode_end(AVCodecContext *avctx)
1126 {
1127     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
1128     int max_level        = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
1129     int i;
1130
1131     av_free(ctx->vlc_codes - max_level * 2);
1132     av_free(ctx->vlc_bits - max_level * 2);
1133     av_freep(&ctx->run_codes);
1134     av_freep(&ctx->run_bits);
1135
1136     av_freep(&ctx->mb_bits);
1137     av_freep(&ctx->mb_qscale);
1138     av_freep(&ctx->mb_rc);
1139     av_freep(&ctx->mb_cmp);
1140     av_freep(&ctx->slice_size);
1141     av_freep(&ctx->slice_offs);
1142
1143     av_freep(&ctx->qmatrix_c);
1144     av_freep(&ctx->qmatrix_l);
1145     av_freep(&ctx->qmatrix_c16);
1146     av_freep(&ctx->qmatrix_l16);
1147
1148     for (i = 1; i < avctx->thread_count; i++)
1149         av_freep(&ctx->thread[i]);
1150
1151     return 0;
1152 }
1153
1154 static const AVCodecDefault dnxhd_defaults[] = {
1155     { "qmax", "1024" }, /* Maximum quantization scale factor allowed for VC-3 */
1156     { NULL },
1157 };
1158
1159 AVCodec ff_dnxhd_encoder = {
1160     .name           = "dnxhd",
1161     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("VC3/DNxHD"),
1162     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1163     .id             = AV_CODEC_ID_DNXHD,
1164     .priv_data_size = sizeof(DNXHDEncContext),
1165     .init           = dnxhd_encode_init,
1166     .encode2        = dnxhd_encode_picture,
1167     .close          = dnxhd_encode_end,
1168     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
1169     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
1170         AV_PIX_FMT_YUV422P,
1171         AV_PIX_FMT_YUV422P10,
1172         AV_PIX_FMT_NONE
1173     },
1174     .priv_class     = &dnxhd_class,
1175     .defaults       = dnxhd_defaults,
1176 };