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