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_BOOL, { .i64 = 0 }, 0, 1, VE },
  49     { "ibias", "intra quant bias",
  50         offsetof(DNXHDEncContext, intra_quant_bias), AV_OPT_TYPE_INT,
  51         { .i64 = 0 }, 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     memcpy(block + 0 * 8, pixels + 0 * line_size, 8 * sizeof(*block));
  91     memcpy(block + 7 * 8, pixels + 0 * line_size, 8 * sizeof(*block));
  92     memcpy(block + 1 * 8, pixels + 1 * line_size, 8 * sizeof(*block));
  93     memcpy(block + 6 * 8, pixels + 1 * line_size, 8 * sizeof(*block));
  94     memcpy(block + 2 * 8, pixels + 2 * line_size, 8 * sizeof(*block));
  95     memcpy(block + 5 * 8, pixels + 2 * line_size, 8 * sizeof(*block));
  96     memcpy(block + 3 * 8, pixels + 3 * line_size, 8 * sizeof(*block));
  97     memcpy(block + 4 * 8, pixels + 3 * line_size, 8 * sizeof(*block));
  98 }
  99
 100 static int dnxhd_10bit_dct_quantize(MpegEncContext *ctx, int16_t *block,
 101                                     int n, int qscale, int *overflow)
 102 {
 103     const uint8_t *scantable= ctx->intra_scantable.scantable;
 104     const int *qmat = n<4 ? ctx->q_intra_matrix[qscale] : ctx->q_chroma_intra_matrix[qscale];
 105     int last_non_zero = 0;
 106     int i;
 107
 108     ctx->fdsp.fdct(block);
 109
 110     // Divide by 4 with rounding, to compensate scaling of DCT coefficients
 111     block[0] = (block[0] + 2) >> 2;
 112
 113     for (i = 1; i < 64; ++i) {
 114         int j = scantable[i];
 115         int sign = FF_SIGNBIT(block[j]);
 116         int level = (block[j] ^ sign) - sign;
 117         level = level * qmat[j] >> DNX10BIT_QMAT_SHIFT;
 118         block[j] = (level ^ sign) - sign;
 119         if (level)
 120             last_non_zero = i;
 121     }
 122
 123     /* we need this permutation so that we correct the IDCT, we only permute the !=0 elements */
 124     if (ctx->idsp.perm_type != FF_IDCT_PERM_NONE)
 125         ff_block_permute(block, ctx->idsp.idct_permutation,
 126                          scantable, last_non_zero);
 127
 128     return last_non_zero;
 129 }
 130
 131 static av_cold int dnxhd_init_vlc(DNXHDEncContext *ctx)
 132 {
 133     int i, j, level, run;
 134     int max_level = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 135
 136     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_codes,
 137                       max_level, 4 * sizeof(*ctx->vlc_codes), fail);
 138     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_bits,
 139                       max_level, 4 * sizeof(*ctx->vlc_bits), fail);
 140     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_codes,
 141                       63 * 2, fail);
 142     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_bits,
 143                       63, fail);
 144
 145     ctx->vlc_codes += max_level * 2;
 146     ctx->vlc_bits  += max_level * 2;
 147     for (level = -max_level; level < max_level; level++) {
 148         for (run = 0; run < 2; run++) {
 149             int index = (level << 1) | run;
 150             int sign, offset = 0, alevel = level;
 151
 152             MASK_ABS(sign, alevel);
 153             if (alevel > 64) {
 154                 offset  = (alevel - 1) >> 6;
 155                 alevel -= offset << 6;
 156             }
 157             for (j = 0; j < 257; j++) {
 158                 if (ctx->cid_table->ac_info[2*j+0] >> 1 == alevel &&
 159                     (!offset || (ctx->cid_table->ac_info[2*j+1] & 1) && offset) &&
 160                     (!run    || (ctx->cid_table->ac_info[2*j+1] & 2) && run)) {
 161                     av_assert1(!ctx->vlc_codes[index]);
 162                     if (alevel) {
 163                         ctx->vlc_codes[index] =
 164                             (ctx->cid_table->ac_codes[j] << 1) | (sign & 1);
 165                         ctx->vlc_bits[index] = ctx->cid_table->ac_bits[j] + 1;
 166                     } else {
 167                         ctx->vlc_codes[index] = ctx->cid_table->ac_codes[j];
 168                         ctx->vlc_bits[index]  = ctx->cid_table->ac_bits[j];
 169                     }
 170                     break;
 171                 }
 172             }
 173             av_assert0(!alevel || j < 257);
 174             if (offset) {
 175                 ctx->vlc_codes[index] =
 176                     (ctx->vlc_codes[index] << ctx->cid_table->index_bits) | offset;
 177                 ctx->vlc_bits[index] += ctx->cid_table->index_bits;
 178             }
 179         }
 180     }
 181     for (i = 0; i < 62; i++) {
 182         int run = ctx->cid_table->run[i];
 183         av_assert0(run < 63);
 184         ctx->run_codes[run] = ctx->cid_table->run_codes[i];
 185         ctx->run_bits[run]  = ctx->cid_table->run_bits[i];
 186     }
 187     return 0;
 188 fail:
 189     return AVERROR(ENOMEM);
 190 }
 191
 192 static av_cold int dnxhd_init_qmat(DNXHDEncContext *ctx, int lbias, int cbias)
 193 {
 194     // init first elem to 1 to avoid div by 0 in convert_matrix
 195     uint16_t weight_matrix[64] = { 1, }; // convert_matrix needs uint16_t*
 196     int qscale, i;
 197     const uint8_t *luma_weight_table   = ctx->cid_table->luma_weight;
 198     const uint8_t *chroma_weight_table = ctx->cid_table->chroma_weight;
 199
 200     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l,
 201                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * sizeof(int), fail);
 202     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c,
 203                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * sizeof(int), fail);
 204     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l16,
 205                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * 2 * sizeof(uint16_t),
 206                       fail);
 207     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c16,
 208                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * 2 * sizeof(uint16_t),
 209                       fail);
 210
 211     if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
 212         for (i = 1; i < 64; i++) {
 213             int j = ctx->m.idsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 214             weight_matrix[j] = ctx->cid_table->luma_weight[i];
 215         }
 216         ff_convert_matrix(&ctx->m, ctx->qmatrix_l, ctx->qmatrix_l16,
 217                           weight_matrix, ctx->intra_quant_bias, 1,
 218                           ctx->m.avctx->qmax, 1);
 219         for (i = 1; i < 64; i++) {
 220             int j = ctx->m.idsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 221             weight_matrix[j] = ctx->cid_table->chroma_weight[i];
 222         }
 223         ff_convert_matrix(&ctx->m, ctx->qmatrix_c, ctx->qmatrix_c16,
 224                           weight_matrix, ctx->intra_quant_bias, 1,
 225                           ctx->m.avctx->qmax, 1);
 226
 227         for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
 228             for (i = 0; i < 64; i++) {
 229                 ctx->qmatrix_l[qscale][i]      <<= 2;
 230                 ctx->qmatrix_c[qscale][i]      <<= 2;
 231                 ctx->qmatrix_l16[qscale][0][i] <<= 2;
 232                 ctx->qmatrix_l16[qscale][1][i] <<= 2;
 233                 ctx->qmatrix_c16[qscale][0][i] <<= 2;
 234                 ctx->qmatrix_c16[qscale][1][i] <<= 2;
 235             }
 236         }
 237     } else {
 238         // 10-bit
 239         for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
 240             for (i = 1; i < 64; i++) {
 241                 int j = ff_zigzag_direct[i];
 242
 243                 /* The quantization formula from the VC-3 standard is:
 244                  * quantized = sign(block[i]) * floor(abs(block[i]/s) * p /
 245                  *             (qscale * weight_table[i]))
 246                  * Where p is 32 for 8-bit samples and 8 for 10-bit ones.
 247                  * The s factor compensates scaling of DCT coefficients done by
 248                  * the DCT routines, and therefore is not present in standard.
 249                  * It's 8 for 8-bit samples and 4 for 10-bit ones.
 250                  * We want values of ctx->qtmatrix_l and ctx->qtmatrix_r to be:
 251                  *     ((1 << DNX10BIT_QMAT_SHIFT) * (p / s)) /
 252                  *     (qscale * weight_table[i])
 253                  * For 10-bit samples, p / s == 2 */
 254                 ctx->qmatrix_l[qscale][j] = (1 << (DNX10BIT_QMAT_SHIFT + 1)) /
 255                                             (qscale * luma_weight_table[i]);
 256                 ctx->qmatrix_c[qscale][j] = (1 << (DNX10BIT_QMAT_SHIFT + 1)) /
 257                                             (qscale * chroma_weight_table[i]);
 258             }
 259         }
 260     }
 261
 262     ctx->m.q_chroma_intra_matrix16 = ctx->qmatrix_c16;
 263     ctx->m.q_chroma_intra_matrix   = ctx->qmatrix_c;
 264     ctx->m.q_intra_matrix16        = ctx->qmatrix_l16;
 265     ctx->m.q_intra_matrix          = ctx->qmatrix_l;
 266
 267     return 0;
 268 fail:
 269     return AVERROR(ENOMEM);
 270 }
 271
 272 static av_cold int dnxhd_init_rc(DNXHDEncContext *ctx)
 273 {
 274     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_rc, (ctx->m.avctx->qmax + 1), 8160 * sizeof(RCEntry), fail);
 275     if (ctx->m.avctx->mb_decision != FF_MB_DECISION_RD)
 276         FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_cmp,
 277                           ctx->m.mb_num, sizeof(RCCMPEntry), fail);
 278
 279     ctx->frame_bits = (ctx->cid_table->coding_unit_size -
 280                        640 - 4 - ctx->min_padding) * 8;
 281     ctx->qscale = 1;
 282     ctx->lambda = 2 << LAMBDA_FRAC_BITS; // qscale 2
 283     return 0;
 284 fail:
 285     return AVERROR(ENOMEM);
 286 }
 287
 288 static av_cold int dnxhd_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 289 {
 290     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 291     int i, index, bit_depth, ret;
 292
 293     switch (avctx->pix_fmt) {
 294     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 295         bit_depth = 8;
 296         break;
 297     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
 298         bit_depth = 10;
 299         break;
 300     default:
 301         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 302                "pixel format is incompatible with DNxHD\n");
 303         return AVERROR(EINVAL);
 304     }
 305
 306     ctx->cid = ff_dnxhd_find_cid(avctx, bit_depth);
 307     if (!ctx->cid) {
 308         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 309                "video parameters incompatible with DNxHD. Valid DNxHD profiles:\n");
 310         ff_dnxhd_print_profiles(avctx, AV_LOG_ERROR);
 311         return AVERROR(EINVAL);
 312     }
 313     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "cid %d\n", ctx->cid);
 314
 315     index = ff_dnxhd_get_cid_table(ctx->cid);
 316     av_assert0(index >= 0);
 317
 318     ctx->cid_table = &ff_dnxhd_cid_table[index];
 319
 320     ctx->m.avctx    = avctx;
 321     ctx->m.mb_intra = 1;
 322     ctx->m.h263_aic = 1;
 323
 324     avctx->bits_per_raw_sample = ctx->cid_table->bit_depth;
 325
 326     ff_blockdsp_init(&ctx->bdsp, avctx);
 327     ff_fdctdsp_init(&ctx->m.fdsp, avctx);
 328     ff_mpv_idct_init(&ctx->m);
 329     ff_mpegvideoencdsp_init(&ctx->m.mpvencdsp, avctx);
 330     ff_pixblockdsp_init(&ctx->m.pdsp, avctx);
 331     ff_dct_encode_init(&ctx->m);
 332
 333     if (!ctx->m.dct_quantize)
 334         ctx->m.dct_quantize = ff_dct_quantize_c;
 335
 336     if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 337         ctx->m.dct_quantize     = dnxhd_10bit_dct_quantize;
 338         ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_10bit_get_pixels_8x4_sym;
 339         ctx->block_width_l2     = 4;
 340     } else {
 341         ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_8bit_get_pixels_8x4_sym;
 342         ctx->block_width_l2     = 3;
 343     }
 344
 345     if (ARCH_X86)
 346         ff_dnxhdenc_init_x86(ctx);
 347
 348     ctx->m.mb_height = (avctx->height + 15) / 16;
 349     ctx->m.mb_width  = (avctx->width  + 15) / 16;
 350
 351     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 352         ctx->interlaced   = 1;
 353         ctx->m.mb_height /= 2;
 354     }
 355
 356     ctx->m.mb_num = ctx->m.mb_height * ctx->m.mb_width;
 357
 358 #if FF_API_QUANT_BIAS
 359 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 360     if (avctx->intra_quant_bias != FF_DEFAULT_QUANT_BIAS)
 361         ctx->intra_quant_bias = avctx->intra_quant_bias;
 362 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 363 #endif
 364     // XXX tune lbias/cbias
 365     if ((ret = dnxhd_init_qmat(ctx, ctx->intra_quant_bias, 0)) < 0)
 366         return ret;
 367
 368     /* Avid Nitris hardware decoder requires a minimum amount of padding
 369      * in the coding unit payload */
 370     if (ctx->nitris_compat)
 371         ctx->min_padding = 1600;
 372
 373     if ((ret = dnxhd_init_vlc(ctx)) < 0)
 374         return ret;
 375     if ((ret = dnxhd_init_rc(ctx)) < 0)
 376         return ret;
 377
 378     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_size,
 379                       ctx->m.mb_height * sizeof(uint32_t), fail);
 380     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_offs,
 381                       ctx->m.mb_height * sizeof(uint32_t), fail);
 382     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_bits,
 383                       ctx->m.mb_num * sizeof(uint16_t), fail);
 384     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_qscale,
 385                       ctx->m.mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
 386
 387 #if FF_API_CODED_FRAME
 388 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 389     avctx->coded_frame->key_frame = 1;
 390     avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 391 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 392 #endif
 393
 394     if (avctx->thread_count > MAX_THREADS) {
 395         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "too many threads\n");
 396         return AVERROR(EINVAL);
 397     }
 398
 399     if (avctx->qmax <= 1) {
 400         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "qmax must be at least 2\n");
 401         return AVERROR(EINVAL);
 402     }
 403
 404     ctx->thread[0] = ctx;
 405     for (i = 1; i < avctx->thread_count; i++) {
 406         ctx->thread[i] = av_malloc(sizeof(DNXHDEncContext));
 407         memcpy(ctx->thread[i], ctx, sizeof(DNXHDEncContext));
 408     }
 409
 410     return 0;
 411 fail:  // for FF_ALLOCZ_OR_GOTO
 412     return AVERROR(ENOMEM);
 413 }
 414
 415 static int dnxhd_write_header(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf)
 416 {
 417     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 418     static const uint8_t header_prefix[5] = { 0x00, 0x00, 0x02, 0x80, 0x01 };
 419
 420     memset(buf, 0, 640);
 421
 422     memcpy(buf, header_prefix, 5);
 423     buf[5] = ctx->interlaced ? ctx->cur_field + 2 : 0x01;
 424     buf[6] = 0x80; // crc flag off
 425     buf[7] = 0xa0; // reserved
 426     AV_WB16(buf + 0x18, avctx->height >> ctx->interlaced); // ALPF
 427     AV_WB16(buf + 0x1a, avctx->width);  // SPL
 428     AV_WB16(buf + 0x1d, avctx->height >> ctx->interlaced); // NAL
 429
 430     buf[0x21] = ctx->cid_table->bit_depth == 10 ? 0x58 : 0x38;
 431     buf[0x22] = 0x88 + (ctx->interlaced << 2);
 432     AV_WB32(buf + 0x28, ctx->cid); // CID
 433     buf[0x2c] = ctx->interlaced ? 0 : 0x80;
 434
 435     buf[0x5f] = 0x01; // UDL
 436
 437     buf[0x167] = 0x02; // reserved
 438     AV_WB16(buf + 0x16a, ctx->m.mb_height * 4 + 4); // MSIPS
 439     buf[0x16d] = ctx->m.mb_height; // Ns
 440     buf[0x16f] = 0x10; // reserved
 441
 442     ctx->msip = buf + 0x170;
 443     return 0;
 444 }
 445
 446 static av_always_inline void dnxhd_encode_dc(DNXHDEncContext *ctx, int diff)
 447 {
 448     int nbits;
 449     if (diff < 0) {
 450         nbits = av_log2_16bit(-2 * diff);
 451         diff--;
 452     } else {
 453         nbits = av_log2_16bit(2 * diff);
 454     }
 455     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits,
 456              (ctx->cid_table->dc_codes[nbits] << nbits) +
 457              av_mod_uintp2(diff, nbits));
 458 }
 459
 460 static av_always_inline
 461 void dnxhd_encode_block(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block,
 462                         int last_index, int n)
 463 {
 464     int last_non_zero = 0;
 465     int slevel, i, j;
 466
 467     dnxhd_encode_dc(ctx, block[0] - ctx->m.last_dc[n]);
 468     ctx->m.last_dc[n] = block[0];
 469
 470     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 471         j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 472         slevel = block[j];
 473         if (slevel) {
 474             int run_level = i - last_non_zero - 1;
 475             int rlevel = (slevel << 1) | !!run_level;
 476             put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[rlevel], ctx->vlc_codes[rlevel]);
 477             if (run_level)
 478                 put_bits(&ctx->m.pb, ctx->run_bits[run_level],
 479                          ctx->run_codes[run_level]);
 480             last_non_zero = i;
 481         }
 482     }
 483     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[0], ctx->vlc_codes[0]); // EOB
 484 }
 485
 486 static av_always_inline
 487 void dnxhd_unquantize_c(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int n,
 488                         int qscale, int last_index)
 489 {
 490     const uint8_t *weight_matrix;
 491     int level;
 492     int i;
 493
 494     weight_matrix = (n & 2) ? ctx->cid_table->chroma_weight
 495                             : ctx->cid_table->luma_weight;
 496
 497     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 498         int j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 499         level = block[j];
 500         if (level) {
 501             if (level < 0) {
 502                 level = (1 - 2 * level) * qscale * weight_matrix[i];
 503                 if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 504                     if (weight_matrix[i] != 8)
 505                         level += 8;
 506                     level >>= 4;
 507                 } else {
 508                     if (weight_matrix[i] != 32)
 509                         level += 32;
 510                     level >>= 6;
 511                 }
 512                 level = -level;
 513             } else {
 514                 level = (2 * level + 1) * qscale * weight_matrix[i];
 515                 if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 516                     if (weight_matrix[i] != 8)
 517                         level += 8;
 518                     level >>= 4;
 519                 } else {
 520                     if (weight_matrix[i] != 32)
 521                         level += 32;
 522                     level >>= 6;
 523                 }
 524             }
 525             block[j] = level;
 526         }
 527     }
 528 }
 529
 530 static av_always_inline int dnxhd_ssd_block(int16_t *qblock, int16_t *block)
 531 {
 532     int score = 0;
 533     int i;
 534     for (i = 0; i < 64; i++)
 535         score += (block[i] - qblock[i]) * (block[i] - qblock[i]);
 536     return score;
 537 }
 538
 539 static av_always_inline
 540 int dnxhd_calc_ac_bits(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int last_index)
 541 {
 542     int last_non_zero = 0;
 543     int bits = 0;
 544     int i, j, level;
 545     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 546         j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 547         level = block[j];
 548         if (level) {
 549             int run_level = i - last_non_zero - 1;
 550             bits += ctx->vlc_bits[(level << 1) |
 551                     !!run_level] + ctx->run_bits[run_level];
 552             last_non_zero = i;
 553         }
 554     }
 555     return bits;
 556 }
 557
 558 static av_always_inline
 559 void dnxhd_get_blocks(DNXHDEncContext *ctx, int mb_x, int mb_y)
 560 {
 561     const int bs = ctx->block_width_l2;
 562     const int bw = 1 << bs;
 563     const uint8_t *ptr_y = ctx->thread[0]->src[0] +
 564                            ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize) + (mb_x << bs + 1);
 565     const uint8_t *ptr_u = ctx->thread[0]->src[1] +
 566                            ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
 567     const uint8_t *ptr_v = ctx->thread[0]->src[2] +
 568                            ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
 569     PixblockDSPContext *pdsp = &ctx->m.pdsp;
 570
 571     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[0], ptr_y,      ctx->m.linesize);
 572     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[1], ptr_y + bw, ctx->m.linesize);
 573     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[2], ptr_u,      ctx->m.uvlinesize);
 574     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[3], ptr_v,      ctx->m.uvlinesize);
 575
 576     if (mb_y + 1 == ctx->m.mb_height && ctx->m.avctx->height == 1080) {
 577         if (ctx->interlaced) {
 578             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[4],
 579                                     ptr_y + ctx->dct_y_offset,
 580                                     ctx->m.linesize);
 581             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[5],
 582                                     ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw,
 583                                     ctx->m.linesize);
 584             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[6],
 585                                     ptr_u + ctx->dct_uv_offset,
 586                                     ctx->m.uvlinesize);
 587             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[7],
 588                                     ptr_v + ctx->dct_uv_offset,
 589                                     ctx->m.uvlinesize);
 590         } else {
 591             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[4]);
 592             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[5]);
 593             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[6]);
 594             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[7]);
 595         }
 596     } else {
 597         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[4],
 598                          ptr_y + ctx->dct_y_offset, ctx->m.linesize);
 599         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[5],
 600                          ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw, ctx->m.linesize);
 601         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[6],
 602                          ptr_u + ctx->dct_uv_offset, ctx->m.uvlinesize);
 603         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[7],
 604                          ptr_v + ctx->dct_uv_offset, ctx->m.uvlinesize);
 605     }
 606 }
 607
 608 static av_always_inline
 609 int dnxhd_switch_matrix(DNXHDEncContext *ctx, int i)
 610 {
 611     const static uint8_t component[8]={0,0,1,2,0,0,1,2};
 612     return component[i];
 613 }
 614
 615 static int dnxhd_calc_bits_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 616                                   int jobnr, int threadnr)
 617 {
 618     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 619     int mb_y = jobnr, mb_x;
 620     int qscale = ctx->qscale;
 621     LOCAL_ALIGNED_16(int16_t, block, [64]);
 622     ctx = ctx->thread[threadnr];
 623
 624     ctx->m.last_dc[0] =
 625     ctx->m.last_dc[1] =
 626     ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 627
 628     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 629         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 630         int ssd     = 0;
 631         int ac_bits = 0;
 632         int dc_bits = 0;
 633         int i;
 634
 635         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 636
 637         for (i = 0; i < 8; i++) {
 638             int16_t *src_block = ctx->blocks[i];
 639             int overflow, nbits, diff, last_index;
 640             int n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 641
 642             memcpy(block, src_block, 64 * sizeof(*block));
 643             last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, 4 & (2*i),
 644                                              qscale, &overflow);
 645             ac_bits   += dnxhd_calc_ac_bits(ctx, block, last_index);
 646
 647             diff = block[0] - ctx->m.last_dc[n];
 648             if (diff < 0)
 649                 nbits = av_log2_16bit(-2 * diff);
 650             else
 651                 nbits = av_log2_16bit(2 * diff);
 652
 653             av_assert1(nbits < ctx->cid_table->bit_depth + 4);
 654             dc_bits += ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits;
 655
 656             ctx->m.last_dc[n] = block[0];
 657
 658             if (avctx->mb_decision == FF_MB_DECISION_RD || !RC_VARIANCE) {
 659                 dnxhd_unquantize_c(ctx, block, i, qscale, last_index);
 660                 ctx->m.idsp.idct(block);
 661                 ssd += dnxhd_ssd_block(block, src_block);
 662             }
 663         }
 664         ctx->mb_rc[qscale][mb].ssd  = ssd;
 665         ctx->mb_rc[qscale][mb].bits = ac_bits + dc_bits + 12 +
 666                                       8 * ctx->vlc_bits[0];
 667     }
 668     return 0;
 669 }
 670
 671 static int dnxhd_encode_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 672                                int jobnr, int threadnr)
 673 {
 674     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 675     int mb_y = jobnr, mb_x;
 676     ctx = ctx->thread[threadnr];
 677     init_put_bits(&ctx->m.pb, (uint8_t *)arg + 640 + ctx->slice_offs[jobnr],
 678                   ctx->slice_size[jobnr]);
 679
 680     ctx->m.last_dc[0] =
 681     ctx->m.last_dc[1] =
 682     ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 683     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 684         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 685         int qscale = ctx->mb_qscale[mb];
 686         int i;
 687
 688         put_bits(&ctx->m.pb, 12, qscale << 1);
 689
 690         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 691
 692         for (i = 0; i < 8; i++) {
 693             int16_t *block = ctx->blocks[i];
 694             int overflow, n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 695             int last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, 4 & (2*i),
 696                                                  qscale, &overflow);
 697             // START_TIMER;
 698             dnxhd_encode_block(ctx, block, last_index, n);
 699             // STOP_TIMER("encode_block");
 700         }
 701     }
 702     if (put_bits_count(&ctx->m.pb) & 31)
 703         put_bits(&ctx->m.pb, 32 - (put_bits_count(&ctx->m.pb) & 31), 0);
 704     flush_put_bits(&ctx->m.pb);
 705     return 0;
 706 }
 707
 708 static void dnxhd_setup_threads_slices(DNXHDEncContext *ctx)
 709 {
 710     int mb_y, mb_x;
 711     int offset = 0;
 712     for (mb_y = 0; mb_y < ctx->m.mb_height; mb_y++) {
 713         int thread_size;
 714         ctx->slice_offs[mb_y] = offset;
 715         ctx->slice_size[mb_y] = 0;
 716         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 717             unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 718             ctx->slice_size[mb_y] += ctx->mb_bits[mb];
 719         }
 720         ctx->slice_size[mb_y]   = (ctx->slice_size[mb_y] + 31) & ~31;
 721         ctx->slice_size[mb_y] >>= 3;
 722         thread_size = ctx->slice_size[mb_y];
 723         offset += thread_size;
 724     }
 725 }
 726
 727 static int dnxhd_mb_var_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 728                                int jobnr, int threadnr)
 729 {
 730     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 731     int mb_y = jobnr, mb_x, x, y;
 732     int partial_last_row = (mb_y == ctx->m.mb_height - 1) &&
 733                            ((avctx->height >> ctx->interlaced) & 0xF);
 734
 735     ctx = ctx->thread[threadnr];
 736     if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
 737         uint8_t *pix = ctx->thread[0]->src[0] + ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize);
 738         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x, pix += 16) {
 739             unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 740             int sum;
 741             int varc;
 742
 743             if (!partial_last_row && mb_x * 16 <= avctx->width - 16) {
 744                 sum  = ctx->m.mpvencdsp.pix_sum(pix, ctx->m.linesize);
 745                 varc = ctx->m.mpvencdsp.pix_norm1(pix, ctx->m.linesize);
 746             } else {
 747                 int bw = FFMIN(avctx->width - 16 * mb_x, 16);
 748                 int bh = FFMIN((avctx->height >> ctx->interlaced) - 16 * mb_y, 16);
 749                 sum = varc = 0;
 750                 for (y = 0; y < bh; y++) {
 751                     for (x = 0; x < bw; x++) {
 752                         uint8_t val = pix[x + y * ctx->m.linesize];
 753                         sum  += val;
 754                         varc += val * val;
 755                     }
 756                 }
 757             }
 758             varc = (varc - (((unsigned) sum * sum) >> 8) + 128) >> 8;
 759
 760             ctx->mb_cmp[mb].value = varc;
 761             ctx->mb_cmp[mb].mb    = mb;
 762         }
 763     } else { // 10-bit
 764         const int linesize = ctx->m.linesize >> 1;
 765         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x) {
 766             uint16_t *pix = (uint16_t *)ctx->thread[0]->src[0] +
 767                             ((mb_y << 4) * linesize) + (mb_x << 4);
 768             unsigned mb  = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 769             int sum = 0;
 770             int sqsum = 0;
 771             int bw = FFMIN(avctx->width - 16 * mb_x, 16);
 772             int bh = FFMIN((avctx->height >> ctx->interlaced) - 16 * mb_y, 16);
 773             int mean, sqmean;
 774             int i, j;
 775             // Macroblocks are 16x16 pixels, unlike DCT blocks which are 8x8.
 776             for (i = 0; i < bh; ++i) {
 777                 for (j = 0; j < bw; ++j) {
 778                     // Turn 16-bit pixels into 10-bit ones.
 779                     const int sample = (unsigned) pix[j] >> 6;
 780                     sum   += sample;
 781                     sqsum += sample * sample;
 782                     // 2^10 * 2^10 * 16 * 16 = 2^28, which is less than INT_MAX
 783                 }
 784                 pix += linesize;
 785             }
 786             mean = sum >> 8; // 16*16 == 2^8
 787             sqmean = sqsum >> 8;
 788             ctx->mb_cmp[mb].value = sqmean - mean * mean;
 789             ctx->mb_cmp[mb].mb    = mb;
 790         }
 791     }
 792     return 0;
 793 }
 794
 795 static int dnxhd_encode_rdo(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
 796 {
 797     int lambda, up_step, down_step;
 798     int last_lower = INT_MAX, last_higher = 0;
 799     int x, y, q;
 800
 801     for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
 802         ctx->qscale = q;
 803         avctx->execute2(avctx, dnxhd_calc_bits_thread,
 804                         NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
 805     }
 806     up_step = down_step = 2 << LAMBDA_FRAC_BITS;
 807     lambda  = ctx->lambda;
 808
 809     for (;;) {
 810         int bits = 0;
 811         int end  = 0;
 812         if (lambda == last_higher) {
 813             lambda++;
 814             end = 1; // need to set final qscales/bits
 815         }
 816         for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 817             for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++) {
 818                 unsigned min = UINT_MAX;
 819                 int qscale = 1;
 820                 int mb     = y * ctx->m.mb_width + x;
 821                 for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
 822                     unsigned score = ctx->mb_rc[q][mb].bits * lambda +
 823                                      ((unsigned) ctx->mb_rc[q][mb].ssd << LAMBDA_FRAC_BITS);
 824                     if (score < min) {
 825                         min    = score;
 826                         qscale = q;
 827                     }
 828                 }
 829                 bits += ctx->mb_rc[qscale][mb].bits;
 830                 ctx->mb_qscale[mb] = qscale;
 831                 ctx->mb_bits[mb]   = ctx->mb_rc[qscale][mb].bits;
 832             }
 833             bits = (bits + 31) & ~31; // padding
 834             if (bits > ctx->frame_bits)
 835                 break;
 836         }
 837         // ff_dlog(ctx->m.avctx,
 838         //         "lambda %d, up %u, down %u, bits %d, frame %d\n",
 839         //         lambda, last_higher, last_lower, bits, ctx->frame_bits);
 840         if (end) {
 841             if (bits > ctx->frame_bits)
 842                 return AVERROR(EINVAL);
 843             break;
 844         }
 845         if (bits < ctx->frame_bits) {
 846             last_lower = FFMIN(lambda, last_lower);
 847             if (last_higher != 0)
 848                 lambda = (lambda+last_higher)>>1;
 849             else
 850                 lambda -= down_step;
 851             down_step = FFMIN((int64_t)down_step*5, INT_MAX);
 852             up_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
 853             lambda = FFMAX(1, lambda);
 854             if (lambda == last_lower)
 855                 break;
 856         } else {
 857             last_higher = FFMAX(lambda, last_higher);
 858             if (last_lower != INT_MAX)
 859                 lambda = (lambda+last_lower)>>1;
 860             else if ((int64_t)lambda + up_step > INT_MAX)
 861                 return AVERROR(EINVAL);
 862             else
 863                 lambda += up_step;
 864             up_step = FFMIN((int64_t)up_step*5, INT_MAX);
 865             down_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
 866         }
 867     }
 868     //ff_dlog(ctx->m.avctx, "out lambda %d\n", lambda);
 869     ctx->lambda = lambda;
 870     return 0;
 871 }
 872
 873 static int dnxhd_find_qscale(DNXHDEncContext *ctx)
 874 {
 875     int bits = 0;
 876     int up_step = 1;
 877     int down_step = 1;
 878     int last_higher = 0;
 879     int last_lower = INT_MAX;
 880     int qscale;
 881     int x, y;
 882
 883     qscale = ctx->qscale;
 884     for (;;) {
 885         bits = 0;
 886         ctx->qscale = qscale;
 887         // XXX avoid recalculating bits
 888         ctx->m.avctx->execute2(ctx->m.avctx, dnxhd_calc_bits_thread,
 889                                NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
 890         for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 891             for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++)
 892                 bits += ctx->mb_rc[qscale][y*ctx->m.mb_width+x].bits;
 893             bits = (bits+31)&~31; // padding
 894             if (bits > ctx->frame_bits)
 895                 break;
 896         }
 897         // ff_dlog(ctx->m.avctx,
 898         //         "%d, qscale %d, bits %d, frame %d, higher %d, lower %d\n",
 899         //         ctx->m.avctx->frame_number, qscale, bits, ctx->frame_bits,
 900         //         last_higher, last_lower);
 901         if (bits < ctx->frame_bits) {
 902             if (qscale == 1)
 903                 return 1;
 904             if (last_higher == qscale - 1) {
 905                 qscale = last_higher;
 906                 break;
 907             }
 908             last_lower = FFMIN(qscale, last_lower);
 909             if (last_higher != 0)
 910                 qscale = (qscale + last_higher) >> 1;
 911             else
 912                 qscale -= down_step++;
 913             if (qscale < 1)
 914                 qscale = 1;
 915             up_step = 1;
 916         } else {
 917             if (last_lower == qscale + 1)
 918                 break;
 919             last_higher = FFMAX(qscale, last_higher);
 920             if (last_lower != INT_MAX)
 921                 qscale = (qscale + last_lower) >> 1;
 922             else
 923                 qscale += up_step++;
 924             down_step = 1;
 925             if (qscale >= ctx->m.avctx->qmax)
 926                 return AVERROR(EINVAL);
 927         }
 928     }
 929     //ff_dlog(ctx->m.avctx, "out qscale %d\n", qscale);
 930     ctx->qscale = qscale;
 931     return 0;
 932 }
 933
 934 #define BUCKET_BITS 8
 935 #define RADIX_PASSES 4
 936 #define NBUCKETS (1 << BUCKET_BITS)
 937
 938 static inline int get_bucket(int value, int shift)
 939 {
 940     value >>= shift;
 941     value  &= NBUCKETS - 1;
 942     return NBUCKETS - 1 - value;
 943 }
 944
 945 static void radix_count(const RCCMPEntry *data, int size,
 946                         int buckets[RADIX_PASSES][NBUCKETS])
 947 {
 948     int i, j;
 949     memset(buckets, 0, sizeof(buckets[0][0]) * RADIX_PASSES * NBUCKETS);
 950     for (i = 0; i < size; i++) {
 951         int v = data[i].value;
 952         for (j = 0; j < RADIX_PASSES; j++) {
 953             buckets[j][get_bucket(v, 0)]++;
 954             v >>= BUCKET_BITS;
 955         }
 956         av_assert1(!v);
 957     }
 958     for (j = 0; j < RADIX_PASSES; j++) {
 959         int offset = size;
 960         for (i = NBUCKETS - 1; i >= 0; i--)
 961             buckets[j][i] = offset -= buckets[j][i];
 962         av_assert1(!buckets[j][0]);
 963     }
 964 }
 965
 966 static void radix_sort_pass(RCCMPEntry *dst, const RCCMPEntry *data,
 967                             int size, int buckets[NBUCKETS], int pass)
 968 {
 969     int shift = pass * BUCKET_BITS;
 970     int i;
 971     for (i = 0; i < size; i++) {
 972         int v   = get_bucket(data[i].value, shift);
 973         int pos = buckets[v]++;
 974         dst[pos] = data[i];
 975     }
 976 }
 977
 978 static void radix_sort(RCCMPEntry *data, int size)
 979 {
 980     int buckets[RADIX_PASSES][NBUCKETS];
 981     RCCMPEntry *tmp = av_malloc_array(size, sizeof(*tmp));
 982     radix_count(data, size, buckets);
 983     radix_sort_pass(tmp, data, size, buckets[0], 0);
 984     radix_sort_pass(data, tmp, size, buckets[1], 1);
 985     if (buckets[2][NBUCKETS - 1] || buckets[3][NBUCKETS - 1]) {
 986         radix_sort_pass(tmp, data, size, buckets[2], 2);
 987         radix_sort_pass(data, tmp, size, buckets[3], 3);
 988     }
 989     av_free(tmp);
 990 }
 991
 992 static int dnxhd_encode_fast(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
 993 {
 994     int max_bits = 0;
 995     int ret, x, y;
 996     if ((ret = dnxhd_find_qscale(ctx)) < 0)
 997         return ret;
 998     for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 999         for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++) {
1000             int mb = y * ctx->m.mb_width + x;
1001             int delta_bits;
1002             ctx->mb_qscale[mb] = ctx->qscale;
1003             ctx->mb_bits[mb] = ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits;
1004             max_bits += ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits;
1005             if (!RC_VARIANCE) {
1006                 delta_bits = ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits -
1007                              ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1008                 ctx->mb_cmp[mb].mb = mb;
1009                 ctx->mb_cmp[mb].value =
1010                     delta_bits ? ((ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].ssd -
1011                                    ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].ssd) * 100) /
1012                                   delta_bits
1013                                : INT_MIN; // avoid increasing qscale
1014             }
1015         }
1016         max_bits += 31; // worst padding
1017     }
1018     if (!ret) {
1019         if (RC_VARIANCE)
1020             avctx->execute2(avctx, dnxhd_mb_var_thread,
1021                             NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
1022         radix_sort(ctx->mb_cmp, ctx->m.mb_num);
1023         for (x = 0; x < ctx->m.mb_num && max_bits > ctx->frame_bits; x++) {
1024             int mb = ctx->mb_cmp[x].mb;
1025             max_bits -= ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits -
1026                         ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1027             ctx->mb_qscale[mb] = ctx->qscale + 1;
1028             ctx->mb_bits[mb]   = ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1029         }
1030     }
1031     return 0;
1032 }
1033
1034 static void dnxhd_load_picture(DNXHDEncContext *ctx, const AVFrame *frame)
1035 {
1036     int i;
1037
1038     for (i = 0; i < ctx->m.avctx->thread_count; i++) {
1039         ctx->thread[i]->m.linesize    = frame->linesize[0] << ctx->interlaced;
1040         ctx->thread[i]->m.uvlinesize  = frame->linesize[1] << ctx->interlaced;
1041         ctx->thread[i]->dct_y_offset  = ctx->m.linesize  *8;
1042         ctx->thread[i]->dct_uv_offset = ctx->m.uvlinesize*8;
1043     }
1044
1045 #if FF_API_CODED_FRAME
1046 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1047     ctx->m.avctx->coded_frame->interlaced_frame = frame->interlaced_frame;
1048 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1049 #endif
1050     ctx->cur_field = frame->interlaced_frame && !frame->top_field_first;
1051 }
1052
1053 static int dnxhd_encode_picture(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1054                                 const AVFrame *frame, int *got_packet)
1055 {
1056     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
1057     int first_field = 1;
1058     int offset, i, ret;
1059     uint8_t *buf;
1060
1061     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, ctx->cid_table->frame_size, 0)) < 0)
1062         return ret;
1063     buf = pkt->data;
1064
1065     dnxhd_load_picture(ctx, frame);
1066
1067 encode_coding_unit:
1068     for (i = 0; i < 3; i++) {
1069         ctx->src[i] = frame->data[i];
1070         if (ctx->interlaced && ctx->cur_field)
1071             ctx->src[i] += frame->linesize[i];
1072     }
1073
1074     dnxhd_write_header(avctx, buf);
1075
1076     if (avctx->mb_decision == FF_MB_DECISION_RD)
1077         ret = dnxhd_encode_rdo(avctx, ctx);
1078     else
1079         ret = dnxhd_encode_fast(avctx, ctx);
1080     if (ret < 0) {
1081         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1082                "picture could not fit ratecontrol constraints, increase qmax\n");
1083         return ret;
1084     }
1085
1086     dnxhd_setup_threads_slices(ctx);
1087
1088     offset = 0;
1089     for (i = 0; i < ctx->m.mb_height; i++) {
1090         AV_WB32(ctx->msip + i * 4, offset);
1091         offset += ctx->slice_size[i];
1092         av_assert1(!(ctx->slice_size[i] & 3));
1093     }
1094
1095     avctx->execute2(avctx, dnxhd_encode_thread, buf, NULL, ctx->m.mb_height);
1096
1097     av_assert1(640 + offset + 4 <= ctx->cid_table->coding_unit_size);
1098     memset(buf + 640 + offset, 0,
1099            ctx->cid_table->coding_unit_size - 4 - offset - 640);
1100
1101     AV_WB32(buf + ctx->cid_table->coding_unit_size - 4, 0x600DC0DE); // EOF
1102
1103     if (ctx->interlaced && first_field) {
1104         first_field     = 0;
1105         ctx->cur_field ^= 1;
1106         buf            += ctx->cid_table->coding_unit_size;
1107         goto encode_coding_unit;
1108     }
1109
1110 #if FF_API_CODED_FRAME
1111 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1112     avctx->coded_frame->quality = ctx->qscale * FF_QP2LAMBDA;
1113 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1114 #endif
1115
1116     ff_side_data_set_encoder_stats(pkt, ctx->qscale * FF_QP2LAMBDA, NULL, 0, AV_PICTURE_TYPE_I);
1117
1118     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1119     *got_packet = 1;
1120     return 0;
1121 }
1122
1123 static av_cold int dnxhd_encode_end(AVCodecContext *avctx)
1124 {
1125     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
1126     int max_level        = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
1127     int i;
1128
1129     av_free(ctx->vlc_codes - max_level * 2);
1130     av_free(ctx->vlc_bits - max_level * 2);
1131     av_freep(&ctx->run_codes);
1132     av_freep(&ctx->run_bits);
1133
1134     av_freep(&ctx->mb_bits);
1135     av_freep(&ctx->mb_qscale);
1136     av_freep(&ctx->mb_rc);
1137     av_freep(&ctx->mb_cmp);
1138     av_freep(&ctx->slice_size);
1139     av_freep(&ctx->slice_offs);
1140
1141     av_freep(&ctx->qmatrix_c);
1142     av_freep(&ctx->qmatrix_l);
1143     av_freep(&ctx->qmatrix_c16);
1144     av_freep(&ctx->qmatrix_l16);
1145
1146     for (i = 1; i < avctx->thread_count; i++)
1147         av_freep(&ctx->thread[i]);
1148
1149     return 0;
1150 }
1151
1152 static const AVCodecDefault dnxhd_defaults[] = {
1153     { "qmax", "1024" }, /* Maximum quantization scale factor allowed for VC-3 */
1154     { NULL },
1155 };
1156
1157 AVCodec ff_dnxhd_encoder = {
1158     .name           = "dnxhd",
1159     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("VC3/DNxHD"),
1160     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1161     .id             = AV_CODEC_ID_DNXHD,
1162     .priv_data_size = sizeof(DNXHDEncContext),
1163     .init           = dnxhd_encode_init,
1164     .encode2        = dnxhd_encode_picture,
1165     .close          = dnxhd_encode_end,
1166     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
1167     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
1168         AV_PIX_FMT_YUV422P,
1169         AV_PIX_FMT_YUV422P10,
1170         AV_PIX_FMT_NONE
1171     },
1172     .priv_class     = &dnxhd_class,
1173     .defaults       = dnxhd_defaults,
1174 };