git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ffv1enc.c

   1 /*
   2  * FFV1 encoder
   3  *
   4  * Copyright (c) 2003-2012 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * FF Video Codec 1 (a lossless codec) encoder
  26  */
  27
  28 #include "libavutil/avassert.h"
  29 #include "libavutil/crc.h"
  30 #include "libavutil/opt.h"
  31 #include "libavutil/imgutils.h"
  32 #include "libavutil/pixdesc.h"
  33 #include "libavutil/timer.h"
  34 #include "avcodec.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "get_bits.h"
  37 #include "dsputil.h"
  38 #include "rangecoder.h"
  39 #include "golomb.h"
  40 #include "mathops.h"
  41 #include "ffv1.h"
  42
  43 static const int8_t quant5_10bit[256] = {
  44      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,
  45      1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,
  46      1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,
  47      1,  1,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  48      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  49      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  50      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  51      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  52     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  53     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  54     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  55     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  56     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -1,
  57     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
  58     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
  59     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0,
  60 };
  61
  62 static const int8_t quant5[256] = {
  63      0,  1,  1,  1,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  64      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  65      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  66      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  67      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  68      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  69      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  70      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  71     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  72     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  73     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  74     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  75     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  76     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  77     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  78     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -1, -1, -1,
  79 };
  80
  81 static const int8_t quant9_10bit[256] = {
  82      0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  2,  2,  2,
  83      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  3,  3,  3,  3,  3,
  84      3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,
  85      3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  86      4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  87      4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  88      4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  89      4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  90     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
  91     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
  92     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
  93     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
  94     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
  95     -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
  96     -3, -3, -3, -3, -3, -3, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  97     -2, -2, -2, -2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -0, -0, -0, -0,
  98 };
  99
 100 static const int8_t quant11[256] = {
 101      0,  1,  2,  2,  2,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  4,  4,  4,  4,
 102      4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
 103      4,  4,  4,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
 104      5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
 105      5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
 106      5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
 107      5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
 108      5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
 109     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5,
 110     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5,
 111     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5,
 112     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5,
 113     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5,
 114     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -4, -4,
 115     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
 116     -4, -4, -4, -4, -4, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -2, -2, -2, -1,
 117 };
 118
 119 static const uint8_t ver2_state[256] = {
 120       0,  10,  10,  10,  10,  16,  16,  16, 28,   16,  16,  29,  42,  49,  20,  49,
 121      59,  25,  26,  26,  27,  31,  33,  33, 33,   34,  34,  37,  67,  38,  39,  39,
 122      40,  40,  41,  79,  43,  44,  45,  45, 48,   48,  64,  50,  51,  52,  88,  52,
 123      53,  74,  55,  57,  58,  58,  74,  60, 101,  61,  62,  84,  66,  66,  68,  69,
 124      87,  82,  71,  97,  73,  73,  82,  75, 111,  77,  94,  78,  87,  81,  83,  97,
 125      85,  83,  94,  86,  99,  89,  90,  99, 111,  92,  93,  134, 95,  98,  105, 98,
 126     105, 110, 102, 108, 102, 118, 103, 106, 106, 113, 109, 112, 114, 112, 116, 125,
 127     115, 116, 117, 117, 126, 119, 125, 121, 121, 123, 145, 124, 126, 131, 127, 129,
 128     165, 130, 132, 138, 133, 135, 145, 136, 137, 139, 146, 141, 143, 142, 144, 148,
 129     147, 155, 151, 149, 151, 150, 152, 157, 153, 154, 156, 168, 158, 162, 161, 160,
 130     172, 163, 169, 164, 166, 184, 167, 170, 177, 174, 171, 173, 182, 176, 180, 178,
 131     175, 189, 179, 181, 186, 183, 192, 185, 200, 187, 191, 188, 190, 197, 193, 196,
 132     197, 194, 195, 196, 198, 202, 199, 201, 210, 203, 207, 204, 205, 206, 208, 214,
 133     209, 211, 221, 212, 213, 215, 224, 216, 217, 218, 219, 220, 222, 228, 223, 225,
 134     226, 224, 227, 229, 240, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 238, 239, 237, 242,
 135     241, 243, 242, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 252, 253, 254, 255,
 136 };
 137
 138 static void find_best_state(uint8_t best_state[256][256],
 139                             const uint8_t one_state[256])
 140 {
 141     int i, j, k, m;
 142     double l2tab[256];
 143
 144     for (i = 1; i < 256; i++)
 145         l2tab[i] = log2(i / 256.0);
 146
 147     for (i = 0; i < 256; i++) {
 148         double best_len[256];
 149         double p = i / 256.0;
 150
 151         for (j = 0; j < 256; j++)
 152             best_len[j] = 1 << 30;
 153
 154         for (j = FFMAX(i - 10, 1); j < FFMIN(i + 11, 256); j++) {
 155             double occ[256] = { 0 };
 156             double len      = 0;
 157             occ[j] = 1.0;
 158             for (k = 0; k < 256; k++) {
 159                 double newocc[256] = { 0 };
 160                 for (m = 1; m < 256; m++)
 161                     if (occ[m]) {
 162                         len -=occ[m]*(     p *l2tab[    m]
 163                                       + (1-p)*l2tab[256-m]);
 164                     }
 165                 if (len < best_len[k]) {
 166                     best_len[k]      = len;
 167                     best_state[i][k] = j;
 168                 }
 169                 for (m = 0; m < 256; m++)
 170                     if (occ[m]) {
 171                         newocc[      one_state[      m]] += occ[m] * p;
 172                         newocc[256 - one_state[256 - m]] += occ[m] * (1 - p);
 173                     }
 174                 memcpy(occ, newocc, sizeof(occ));
 175             }
 176         }
 177     }
 178 }
 179
 180 static av_always_inline av_flatten void put_symbol_inline(RangeCoder *c,
 181                                                           uint8_t *state, int v,
 182                                                           int is_signed,
 183                                                           uint64_t rc_stat[256][2],
 184                                                           uint64_t rc_stat2[32][2])
 185 {
 186     int i;
 187
 188 #define put_rac(C, S, B)                        \
 189     do {                                        \
 190         if (rc_stat) {                          \
 191             rc_stat[*(S)][B]++;                 \
 192             rc_stat2[(S) - state][B]++;         \
 193         }                                       \
 194         put_rac(C, S, B);                       \
 195     } while (0)
 196
 197     if (v) {
 198         const int a = FFABS(v);
 199         const int e = av_log2(a);
 200         put_rac(c, state + 0, 0);
 201         if (e <= 9) {
 202             for (i = 0; i < e; i++)
 203                 put_rac(c, state + 1 + i, 1);  // 1..10
 204             put_rac(c, state + 1 + i, 0);
 205
 206             for (i = e - 1; i >= 0; i--)
 207                 put_rac(c, state + 22 + i, (a >> i) & 1);  // 22..31
 208
 209             if (is_signed)
 210                 put_rac(c, state + 11 + e, v < 0);  // 11..21
 211         } else {
 212             for (i = 0; i < e; i++)
 213                 put_rac(c, state + 1 + FFMIN(i, 9), 1);  // 1..10
 214             put_rac(c, state + 1 + 9, 0);
 215
 216             for (i = e - 1; i >= 0; i--)
 217                 put_rac(c, state + 22 + FFMIN(i, 9), (a >> i) & 1);  // 22..31
 218
 219             if (is_signed)
 220                 put_rac(c, state + 11 + 10, v < 0);  // 11..21
 221         }
 222     } else {
 223         put_rac(c, state + 0, 1);
 224     }
 225 #undef put_rac
 226 }
 227
 228 static av_noinline void put_symbol(RangeCoder *c, uint8_t *state,
 229                                    int v, int is_signed)
 230 {
 231     put_symbol_inline(c, state, v, is_signed, NULL, NULL);
 232 }
 233
 234
 235 static inline void put_vlc_symbol(PutBitContext *pb, VlcState *const state,
 236                                   int v, int bits)
 237 {
 238     int i, k, code;
 239     v = fold(v - state->bias, bits);
 240
 241     i = state->count;
 242     k = 0;
 243     while (i < state->error_sum) { // FIXME: optimize
 244         k++;
 245         i += i;
 246     }
 247
 248     av_assert2(k <= 13);
 249
 250 #if 0 // JPEG LS
 251     if (k == 0 && 2 * state->drift <= -state->count)
 252         code = v ^ (-1);
 253     else
 254         code = v;
 255 #else
 256     code = v ^ ((2 * state->drift + state->count) >> 31);
 257 #endif
 258
 259     av_dlog(NULL, "v:%d/%d bias:%d error:%d drift:%d count:%d k:%d\n", v, code,
 260             state->bias, state->error_sum, state->drift, state->count, k);
 261     set_sr_golomb(pb, code, k, 12, bits);
 262
 263     update_vlc_state(state, v);
 264 }
 265
 266 static av_always_inline int encode_line(FFV1Context *s, int w,
 267                                         int16_t *sample[3],
 268                                         int plane_index, int bits)
 269 {
 270     PlaneContext *const p = &s->plane[plane_index];
 271     RangeCoder *const c   = &s->c;
 272     int x;
 273     int run_index = s->run_index;
 274     int run_count = 0;
 275     int run_mode  = 0;
 276
 277     if (s->ac) {
 278         if (c->bytestream_end - c->bytestream < w * 20) {
 279             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "encoded frame too large\n");
 280             return AVERROR_INVALIDDATA;
 281         }
 282     } else {
 283         if (s->pb.buf_end - s->pb.buf - (put_bits_count(&s->pb) >> 3) < w * 4) {
 284             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "encoded frame too large\n");
 285             return AVERROR_INVALIDDATA;
 286         }
 287     }
 288
 289     for (x = 0; x < w; x++) {
 290         int diff, context;
 291
 292         context = get_context(p, sample[0] + x, sample[1] + x, sample[2] + x);
 293         diff    = sample[0][x] - predict(sample[0] + x, sample[1] + x);
 294
 295         if (context < 0) {
 296             context = -context;
 297             diff    = -diff;
 298         }
 299
 300         diff = fold(diff, bits);
 301
 302         if (s->ac) {
 303             if (s->flags & CODEC_FLAG_PASS1) {
 304                 put_symbol_inline(c, p->state[context], diff, 1, s->rc_stat,
 305                                   s->rc_stat2[p->quant_table_index][context]);
 306             } else {
 307                 put_symbol_inline(c, p->state[context], diff, 1, NULL, NULL);
 308             }
 309         } else {
 310             if (context == 0)
 311                 run_mode = 1;
 312
 313             if (run_mode) {
 314                 if (diff) {
 315                     while (run_count >= 1 << ff_log2_run[run_index]) {
 316                         run_count -= 1 << ff_log2_run[run_index];
 317                         run_index++;
 318                         put_bits(&s->pb, 1, 1);
 319                     }
 320
 321                     put_bits(&s->pb, 1 + ff_log2_run[run_index], run_count);
 322                     if (run_index)
 323                         run_index--;
 324                     run_count = 0;
 325                     run_mode  = 0;
 326                     if (diff > 0)
 327                         diff--;
 328                 } else {
 329                     run_count++;
 330                 }
 331             }
 332
 333             av_dlog(s->avctx, "count:%d index:%d, mode:%d, x:%d pos:%d\n",
 334                     run_count, run_index, run_mode, x,
 335                     (int)put_bits_count(&s->pb));
 336
 337             if (run_mode == 0)
 338                 put_vlc_symbol(&s->pb, &p->vlc_state[context], diff, bits);
 339         }
 340     }
 341     if (run_mode) {
 342         while (run_count >= 1 << ff_log2_run[run_index]) {
 343             run_count -= 1 << ff_log2_run[run_index];
 344             run_index++;
 345             put_bits(&s->pb, 1, 1);
 346         }
 347
 348         if (run_count)
 349             put_bits(&s->pb, 1, 1);
 350     }
 351     s->run_index = run_index;
 352
 353     return 0;
 354 }
 355
 356 static void encode_plane(FFV1Context *s, uint8_t *src, int w, int h,
 357                          int stride, int plane_index)
 358 {
 359     int x, y, i;
 360     const int ring_size = s->avctx->context_model ? 3 : 2;
 361     int16_t *sample[3];
 362     s->run_index = 0;
 363
 364     memset(s->sample_buffer, 0, ring_size * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
 365
 366     for (y = 0; y < h; y++) {
 367         for (i = 0; i < ring_size; i++)
 368             sample[i] = s->sample_buffer + (w + 6) * ((h + i - y) % ring_size) + 3;
 369
 370         sample[0][-1]= sample[1][0  ];
 371         sample[1][ w]= sample[1][w-1];
 372 // { START_TIMER
 373         if (s->bits_per_raw_sample <= 8) {
 374             for (x = 0; x < w; x++)
 375                 sample[0][x] = src[x + stride * y];
 376             encode_line(s, w, sample, plane_index, 8);
 377         } else {
 378             if (s->packed_at_lsb) {
 379                 for (x = 0; x < w; x++) {
 380                     sample[0][x] = ((uint16_t*)(src + stride*y))[x];
 381                 }
 382             } else {
 383                 for (x = 0; x < w; x++) {
 384                     sample[0][x] = ((uint16_t*)(src + stride*y))[x] >> (16 - s->bits_per_raw_sample);
 385                 }
 386             }
 387             encode_line(s, w, sample, plane_index, s->bits_per_raw_sample);
 388         }
 389 // STOP_TIMER("encode line") }
 390     }
 391 }
 392
 393 static void encode_rgb_frame(FFV1Context *s, uint8_t *src[3], int w, int h, int stride[3])
 394 {
 395     int x, y, p, i;
 396     const int ring_size = s->avctx->context_model ? 3 : 2;
 397     int16_t *sample[4][3];
 398     int lbd    = s->avctx->bits_per_raw_sample <= 8;
 399     int bits   = s->avctx->bits_per_raw_sample > 0 ? s->avctx->bits_per_raw_sample : 8;
 400     int offset = 1 << bits;
 401
 402     s->run_index = 0;
 403
 404     memset(s->sample_buffer, 0, ring_size * MAX_PLANES *
 405                                 (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
 406
 407     for (y = 0; y < h; y++) {
 408         for (i = 0; i < ring_size; i++)
 409             for (p = 0; p < MAX_PLANES; p++)
 410                 sample[p][i]= s->sample_buffer + p*ring_size*(w+6) + ((h+i-y)%ring_size)*(w+6) + 3;
 411
 412         for (x = 0; x < w; x++) {
 413             int b, g, r, av_uninit(a);
 414             if (lbd) {
 415                 unsigned v = *((uint32_t*)(src[0] + x*4 + stride[0]*y));
 416                 b =  v        & 0xFF;
 417                 g = (v >>  8) & 0xFF;
 418                 r = (v >> 16) & 0xFF;
 419                 a =  v >> 24;
 420             } else {
 421                 b = *((uint16_t*)(src[0] + x*2 + stride[0]*y));
 422                 g = *((uint16_t*)(src[1] + x*2 + stride[1]*y));
 423                 r = *((uint16_t*)(src[2] + x*2 + stride[2]*y));
 424             }
 425
 426             b -= g;
 427             r -= g;
 428             g += (b + r) >> 2;
 429             b += offset;
 430             r += offset;
 431
 432             sample[0][0][x] = g;
 433             sample[1][0][x] = b;
 434             sample[2][0][x] = r;
 435             sample[3][0][x] = a;
 436         }
 437         for (p = 0; p < 3 + s->transparency; p++) {
 438             sample[p][0][-1] = sample[p][1][0  ];
 439             sample[p][1][ w] = sample[p][1][w-1];
 440             if (lbd)
 441                 encode_line(s, w, sample[p], (p + 1) / 2, 9);
 442             else
 443                 encode_line(s, w, sample[p], (p + 1) / 2, bits + 1);
 444         }
 445     }
 446 }
 447
 448 static void write_quant_table(RangeCoder *c, int16_t *quant_table)
 449 {
 450     int last = 0;
 451     int i;
 452     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 453     memset(state, 128, sizeof(state));
 454
 455     for (i = 1; i < 128; i++)
 456         if (quant_table[i] != quant_table[i - 1]) {
 457             put_symbol(c, state, i - last - 1, 0);
 458             last = i;
 459         }
 460     put_symbol(c, state, i - last - 1, 0);
 461 }
 462
 463 static void write_quant_tables(RangeCoder *c,
 464                                int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256])
 465 {
 466     int i;
 467     for (i = 0; i < 5; i++)
 468         write_quant_table(c, quant_table[i]);
 469 }
 470
 471 static void write_header(FFV1Context *f)
 472 {
 473     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 474     int i, j;
 475     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
 476
 477     memset(state, 128, sizeof(state));
 478
 479     if (f->version < 2) {
 480         put_symbol(c, state, f->version, 0);
 481         put_symbol(c, state, f->ac, 0);
 482         if (f->ac > 1) {
 483             for (i = 1; i < 256; i++)
 484                 put_symbol(c, state,
 485                            f->state_transition[i] - c->one_state[i], 1);
 486         }
 487         put_symbol(c, state, f->colorspace, 0); //YUV cs type
 488         if (f->version > 0)
 489             put_symbol(c, state, f->bits_per_raw_sample, 0);
 490         put_rac(c, state, f->chroma_planes);
 491         put_symbol(c, state, f->chroma_h_shift, 0);
 492         put_symbol(c, state, f->chroma_v_shift, 0);
 493         put_rac(c, state, f->transparency);
 494
 495         write_quant_tables(c, f->quant_table);
 496     } else if (f->version < 3) {
 497         put_symbol(c, state, f->slice_count, 0);
 498         for (i = 0; i < f->slice_count; i++) {
 499             FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
 500             put_symbol(c, state,
 501                        (fs->slice_x      + 1) * f->num_h_slices / f->width, 0);
 502             put_symbol(c, state,
 503                        (fs->slice_y      + 1) * f->num_v_slices / f->height, 0);
 504             put_symbol(c, state,
 505                        (fs->slice_width  + 1) * f->num_h_slices / f->width - 1,
 506                        0);
 507             put_symbol(c, state,
 508                        (fs->slice_height + 1) * f->num_v_slices / f->height - 1,
 509                        0);
 510             for (j = 0; j < f->plane_count; j++) {
 511                 put_symbol(c, state, f->plane[j].quant_table_index, 0);
 512                 av_assert0(f->plane[j].quant_table_index == f->avctx->context_model);
 513             }
 514         }
 515     }
 516 }
 517
 518 static int write_extradata(FFV1Context *f)
 519 {
 520     RangeCoder *const c = &f->c;
 521     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 522     int i, j, k;
 523     uint8_t state2[32][CONTEXT_SIZE];
 524     unsigned v;
 525
 526     memset(state2, 128, sizeof(state2));
 527     memset(state, 128, sizeof(state));
 528
 529     f->avctx->extradata_size = 10000 + 4 +
 530                                     (11 * 11 * 5 * 5 * 5 + 11 * 11 * 11) * 32;
 531     f->avctx->extradata = av_malloc(f->avctx->extradata_size);
 532     ff_init_range_encoder(c, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
 533     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
 534
 535     put_symbol(c, state, f->version, 0);
 536     if (f->version > 2) {
 537         if (f->version == 3)
 538             f->minor_version = 2;
 539         put_symbol(c, state, f->minor_version, 0);
 540     }
 541
 542     put_symbol(c, state, f->ac, 0);
 543     if (f->ac > 1)
 544         for (i = 1; i < 256; i++)
 545             put_symbol(c, state, f->state_transition[i] - c->one_state[i], 1);
 546
 547     put_symbol(c, state, f->colorspace, 0); // YUV cs type
 548     put_symbol(c, state, f->bits_per_raw_sample, 0);
 549     put_rac(c, state, f->chroma_planes);
 550     put_symbol(c, state, f->chroma_h_shift, 0);
 551     put_symbol(c, state, f->chroma_v_shift, 0);
 552     put_rac(c, state, f->transparency);
 553     put_symbol(c, state, f->num_h_slices - 1, 0);
 554     put_symbol(c, state, f->num_v_slices - 1, 0);
 555
 556     put_symbol(c, state, f->quant_table_count, 0);
 557     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
 558         write_quant_tables(c, f->quant_tables[i]);
 559
 560     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
 561         for (j = 0; j < f->context_count[i] * CONTEXT_SIZE; j++)
 562             if (f->initial_states[i] && f->initial_states[i][0][j] != 128)
 563                 break;
 564         if (j < f->context_count[i] * CONTEXT_SIZE) {
 565             put_rac(c, state, 1);
 566             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
 567                 for (k = 0; k < CONTEXT_SIZE; k++) {
 568                     int pred = j ? f->initial_states[i][j - 1][k] : 128;
 569                     put_symbol(c, state2[k],
 570                                (int8_t)(f->initial_states[i][j][k] - pred), 1);
 571                 }
 572         } else {
 573             put_rac(c, state, 0);
 574         }
 575     }
 576
 577     if (f->version > 2) {
 578         put_symbol(c, state, f->ec, 0);
 579     }
 580
 581     f->avctx->extradata_size = ff_rac_terminate(c);
 582     v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
 583     AV_WL32(f->avctx->extradata + f->avctx->extradata_size, v);
 584     f->avctx->extradata_size += 4;
 585
 586     return 0;
 587 }
 588
 589 static int sort_stt(FFV1Context *s, uint8_t stt[256])
 590 {
 591     int i, i2, changed, print = 0;
 592
 593     do {
 594         changed = 0;
 595         for (i = 12; i < 244; i++) {
 596             for (i2 = i + 1; i2 < 245 && i2 < i + 4; i2++) {
 597
 598 #define COST(old, new)                                      \
 599     s->rc_stat[old][0] * -log2((256 - (new)) / 256.0) +     \
 600     s->rc_stat[old][1] * -log2((new)         / 256.0)
 601
 602 #define COST2(old, new)                         \
 603     COST(old, new) + COST(256 - (old), 256 - (new))
 604
 605                 double size0 = COST2(i,  i) + COST2(i2, i2);
 606                 double sizeX = COST2(i, i2) + COST2(i2, i);
 607                 if (size0 - sizeX > size0*(1e-14) && i != 128 && i2 != 128) {
 608                     int j;
 609                     FFSWAP(int, stt[i], stt[i2]);
 610                     FFSWAP(int, s->rc_stat[i][0], s->rc_stat[i2][0]);
 611                     FFSWAP(int, s->rc_stat[i][1], s->rc_stat[i2][1]);
 612                     if (i != 256 - i2) {
 613                         FFSWAP(int, stt[256 - i], stt[256 - i2]);
 614                         FFSWAP(int, s->rc_stat[256 - i][0], s->rc_stat[256 - i2][0]);
 615                         FFSWAP(int, s->rc_stat[256 - i][1], s->rc_stat[256 - i2][1]);
 616                     }
 617                     for (j = 1; j < 256; j++) {
 618                         if (stt[j] == i)
 619                             stt[j] = i2;
 620                         else if (stt[j] == i2)
 621                             stt[j] = i;
 622                         if (i != 256 - i2) {
 623                             if (stt[256 - j] == 256 - i)
 624                                 stt[256 - j] = 256 - i2;
 625                             else if (stt[256 - j] == 256 - i2)
 626                                 stt[256 - j] = 256 - i;
 627                         }
 628                     }
 629                     print = changed = 1;
 630                 }
 631             }
 632         }
 633     } while (changed);
 634     return print;
 635 }
 636
 637 static av_cold int encode_init(AVCodecContext *avctx)
 638 {
 639     FFV1Context *s = avctx->priv_data;
 640     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
 641     int i, j, k, m, ret;
 642
 643     ffv1_common_init(avctx);
 644
 645     s->version = 0;
 646
 647     if ((avctx->flags & (CODEC_FLAG_PASS1|CODEC_FLAG_PASS2)) || avctx->slices>1)
 648         s->version = FFMAX(s->version, 2);
 649
 650     if (avctx->level == 3) {
 651         s->version = 3;
 652     }
 653
 654     if (s->ec < 0) {
 655         s->ec = (s->version >= 3);
 656     }
 657
 658     if (s->version >= 2 && avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_EXPERIMENTAL) {
 659         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Version 2 needed for requested features but version 2 is experimental and not enabled\n");
 660         return AVERROR_INVALIDDATA;
 661     }
 662
 663     s->ac = avctx->coder_type > 0 ? 2 : 0;
 664
 665     s->plane_count = 3;
 666     switch(avctx->pix_fmt) {
 667     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
 668     case AV_PIX_FMT_YUV422P9:
 669     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
 670         if (!avctx->bits_per_raw_sample)
 671             s->bits_per_raw_sample = 9;
 672     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
 673     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
 674     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
 675         s->packed_at_lsb = 1;
 676         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample)
 677             s->bits_per_raw_sample = 10;
 678     case AV_PIX_FMT_GRAY16:
 679     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
 680     case AV_PIX_FMT_YUV422P16:
 681     case AV_PIX_FMT_YUV420P16:
 682         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample) {
 683             s->bits_per_raw_sample = 16;
 684         } else if (!s->bits_per_raw_sample) {
 685             s->bits_per_raw_sample = avctx->bits_per_raw_sample;
 686         }
 687         if (s->bits_per_raw_sample <= 8) {
 688             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bits_per_raw_sample invalid\n");
 689             return AVERROR_INVALIDDATA;
 690         }
 691         if (!s->ac && avctx->coder_type == -1) {
 692             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "bits_per_raw_sample > 8, forcing coder 1\n");
 693             s->ac = 2;
 694         }
 695         if (!s->ac) {
 696             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bits_per_raw_sample of more than 8 needs -coder 1 currently\n");
 697             return AVERROR(ENOSYS);
 698         }
 699         s->version = FFMAX(s->version, 1);
 700     case AV_PIX_FMT_GRAY8:
 701     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 702     case AV_PIX_FMT_YUV440P:
 703     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 704     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 705     case AV_PIX_FMT_YUV411P:
 706     case AV_PIX_FMT_YUV410P:
 707         s->chroma_planes = desc->nb_components < 3 ? 0 : 1;
 708         s->colorspace = 0;
 709         break;
 710     case AV_PIX_FMT_YUVA444P:
 711     case AV_PIX_FMT_YUVA422P:
 712     case AV_PIX_FMT_YUVA420P:
 713         s->chroma_planes = 1;
 714         s->colorspace = 0;
 715         s->transparency = 1;
 716         break;
 717     case AV_PIX_FMT_RGB32:
 718         s->colorspace = 1;
 719         s->transparency = 1;
 720         break;
 721     case AV_PIX_FMT_0RGB32:
 722         s->colorspace = 1;
 723         break;
 724     case AV_PIX_FMT_GBRP9:
 725         if (!avctx->bits_per_raw_sample)
 726             s->bits_per_raw_sample = 9;
 727     case AV_PIX_FMT_GBRP10:
 728         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample)
 729             s->bits_per_raw_sample = 10;
 730     case AV_PIX_FMT_GBRP12:
 731         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample)
 732             s->bits_per_raw_sample = 12;
 733     case AV_PIX_FMT_GBRP14:
 734         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample)
 735             s->bits_per_raw_sample = 14;
 736         else if (!s->bits_per_raw_sample)
 737             s->bits_per_raw_sample = avctx->bits_per_raw_sample;
 738         s->colorspace = 1;
 739         s->chroma_planes = 1;
 740         s->version = FFMAX(s->version, 1);
 741         break;
 742     default:
 743         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
 744         return AVERROR(ENOSYS);
 745     }
 746     if (s->transparency) {
 747         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Storing alpha plane, this will require a recent FFV1 decoder to playback!\n");
 748     }
 749     if (avctx->context_model > 1U) {
 750         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid context model %d, valid values are 0 and 1\n", avctx->context_model);
 751         return AVERROR(EINVAL);
 752     }
 753
 754     if (s->ac > 1)
 755         for (i = 1; i < 256; i++)
 756             s->state_transition[i] = ver2_state[i];
 757
 758     for (i = 0; i < 256; i++) {
 759         s->quant_table_count = 2;
 760         if (s->bits_per_raw_sample <= 8) {
 761             s->quant_tables[0][0][i]=           quant11[i];
 762             s->quant_tables[0][1][i]=        11*quant11[i];
 763             s->quant_tables[0][2][i]=     11*11*quant11[i];
 764             s->quant_tables[1][0][i]=           quant11[i];
 765             s->quant_tables[1][1][i]=        11*quant11[i];
 766             s->quant_tables[1][2][i]=     11*11*quant5 [i];
 767             s->quant_tables[1][3][i]=   5*11*11*quant5 [i];
 768             s->quant_tables[1][4][i]= 5*5*11*11*quant5 [i];
 769         } else {
 770             s->quant_tables[0][0][i]=           quant9_10bit[i];
 771             s->quant_tables[0][1][i]=        11*quant9_10bit[i];
 772             s->quant_tables[0][2][i]=     11*11*quant9_10bit[i];
 773             s->quant_tables[1][0][i]=           quant9_10bit[i];
 774             s->quant_tables[1][1][i]=        11*quant9_10bit[i];
 775             s->quant_tables[1][2][i]=     11*11*quant5_10bit[i];
 776             s->quant_tables[1][3][i]=   5*11*11*quant5_10bit[i];
 777             s->quant_tables[1][4][i]= 5*5*11*11*quant5_10bit[i];
 778         }
 779     }
 780     s->context_count[0] = (11 * 11 * 11        + 1) / 2;
 781     s->context_count[1] = (11 * 11 * 5 * 5 * 5 + 1) / 2;
 782     memcpy(s->quant_table, s->quant_tables[avctx->context_model],
 783            sizeof(s->quant_table));
 784
 785     for (i = 0; i < s->plane_count; i++) {
 786         PlaneContext *const p = &s->plane[i];
 787
 788         memcpy(p->quant_table, s->quant_table, sizeof(p->quant_table));
 789         p->quant_table_index = avctx->context_model;
 790         p->context_count     = s->context_count[p->quant_table_index];
 791     }
 792
 793     if ((ret = ffv1_allocate_initial_states(s)) < 0)
 794         return ret;
 795
 796     avctx->coded_frame = &s->picture;
 797     if (!s->transparency)
 798         s->plane_count = 2;
 799     avcodec_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_h_shift, &s->chroma_v_shift);
 800     s->picture_number = 0;
 801
 802     if (avctx->flags & (CODEC_FLAG_PASS1 | CODEC_FLAG_PASS2)) {
 803         for (i = 0; i < s->quant_table_count; i++) {
 804             s->rc_stat2[i] = av_mallocz(s->context_count[i] *
 805                                         sizeof(*s->rc_stat2[i]));
 806             if (!s->rc_stat2[i])
 807                 return AVERROR(ENOMEM);
 808         }
 809     }
 810     if (avctx->stats_in) {
 811         char *p = avctx->stats_in;
 812         uint8_t best_state[256][256];
 813         int gob_count = 0;
 814         char *next;
 815
 816         av_assert0(s->version >= 2);
 817
 818         for (;;) {
 819             for (j = 0; j < 256; j++)
 820                 for (i = 0; i < 2; i++) {
 821                     s->rc_stat[j][i] = strtol(p, &next, 0);
 822                     if (next == p) {
 823                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 824                                "2Pass file invalid at %d %d [%s]\n", j, i, p);
 825                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 826                     }
 827                     p = next;
 828                 }
 829             for (i = 0; i < s->quant_table_count; i++)
 830                 for (j = 0; j < s->context_count[i]; j++) {
 831                     for (k = 0; k < 32; k++)
 832                         for (m = 0; m < 2; m++) {
 833                             s->rc_stat2[i][j][k][m] = strtol(p, &next, 0);
 834                             if (next == p) {
 835                                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 836                                        "2Pass file invalid at %d %d %d %d [%s]\n",
 837                                        i, j, k, m, p);
 838                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 839                             }
 840                             p = next;
 841                         }
 842                 }
 843             gob_count = strtol(p, &next, 0);
 844             if (next == p || gob_count <= 0) {
 845                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "2Pass file invalid\n");
 846                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 847             }
 848             p = next;
 849             while (*p == '\n' || *p == ' ')
 850                 p++;
 851             if (p[0] == 0)
 852                 break;
 853         }
 854         sort_stt(s, s->state_transition);
 855
 856         find_best_state(best_state, s->state_transition);
 857
 858         for (i = 0; i < s->quant_table_count; i++) {
 859             for (j = 0; j < s->context_count[i]; j++)
 860                 for (k = 0; k < 32; k++) {
 861                     double p = 128;
 862                     if (s->rc_stat2[i][j][k][0] + s->rc_stat2[i][j][k][1]) {
 863                         p = 256.0 * s->rc_stat2[i][j][k][1] /
 864                             (s->rc_stat2[i][j][k][0] + s->rc_stat2[i][j][k][1]);
 865                     }
 866                     s->initial_states[i][j][k] =
 867                         best_state[av_clip(round(p), 1, 255)][av_clip((s->rc_stat2[i][j][k][0] +
 868                                                                        s->rc_stat2[i][j][k][1]) /
 869                                                                       gob_count, 0, 255)];
 870                 }
 871         }
 872     }
 873
 874     if (s->version > 1) {
 875         s->num_v_slices = (avctx->width > 352 || avctx->height > 288 || !avctx->slices) ? 2 : 1;
 876         for (; s->num_v_slices < 9; s->num_v_slices++) {
 877             for (s->num_h_slices = s->num_v_slices; s->num_h_slices < 2*s->num_v_slices; s->num_h_slices++) {
 878                 if (avctx->slices == s->num_h_slices * s->num_v_slices && avctx->slices <= 64 || !avctx->slices)
 879                     goto slices_ok;
 880             }
 881         }
 882         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 883                "Unsupported number %d of slices requested, please specify a "
 884                "supported number with -slices (ex:4,6,9,12,16, ...)\n",
 885                avctx->slices);
 886         return AVERROR(ENOSYS);
 887 slices_ok:
 888         write_extradata(s);
 889     }
 890
 891     if ((ret = ffv1_init_slice_contexts(s)) < 0)
 892         return ret;
 893     if ((ret = ffv1_init_slices_state(s)) < 0)
 894         return ret;
 895
 896 #define STATS_OUT_SIZE 1024 * 1024 * 6
 897     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1) {
 898         avctx->stats_out = av_mallocz(STATS_OUT_SIZE);
 899         for (i = 0; i < s->quant_table_count; i++)
 900             for (j = 0; j < s->slice_count; j++) {
 901                 FFV1Context *sf = s->slice_context[j];
 902                 av_assert0(!sf->rc_stat2[i]);
 903                 sf->rc_stat2[i] = av_mallocz(s->context_count[i] *
 904                                              sizeof(*sf->rc_stat2[i]));
 905                 if (!sf->rc_stat2[i])
 906                     return AVERROR(ENOMEM);
 907             }
 908     }
 909
 910     return 0;
 911 }
 912
 913 static void encode_slice_header(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
 914 {
 915     RangeCoder *c = &fs->c;
 916     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
 917     int j;
 918     memset(state, 128, sizeof(state));
 919
 920     put_symbol(c, state, (fs->slice_x     +1)*f->num_h_slices / f->width   , 0);
 921     put_symbol(c, state, (fs->slice_y     +1)*f->num_v_slices / f->height  , 0);
 922     put_symbol(c, state, (fs->slice_width +1)*f->num_h_slices / f->width -1, 0);
 923     put_symbol(c, state, (fs->slice_height+1)*f->num_v_slices / f->height-1, 0);
 924     for (j=0; j<f->plane_count; j++) {
 925         put_symbol(c, state, f->plane[j].quant_table_index, 0);
 926         av_assert0(f->plane[j].quant_table_index == f->avctx->context_model);
 927     }
 928     if (!f->picture.interlaced_frame)
 929         put_symbol(c, state, 3, 0);
 930     else
 931         put_symbol(c, state, 1 + !f->picture.top_field_first, 0);
 932     put_symbol(c, state, f->picture.sample_aspect_ratio.num, 0);
 933     put_symbol(c, state, f->picture.sample_aspect_ratio.den, 0);
 934 }
 935
 936 static int encode_slice(AVCodecContext *c, void *arg)
 937 {
 938     FFV1Context *fs  = *(void **)arg;
 939     FFV1Context *f   = fs->avctx->priv_data;
 940     int width        = fs->slice_width;
 941     int height       = fs->slice_height;
 942     int x            = fs->slice_x;
 943     int y            = fs->slice_y;
 944     AVFrame *const p = &f->picture;
 945     const int ps     = av_pix_fmt_desc_get(c->pix_fmt)->comp[0].step_minus1 + 1;
 946
 947     if (p->key_frame)
 948         ffv1_clear_slice_state(f, fs);
 949     if (f->version > 2) {
 950         encode_slice_header(f, fs);
 951     }
 952     if (!fs->ac) {
 953         if (f->version > 2)
 954             put_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 }, 0);
 955         fs->ac_byte_count = f->version > 2 || (!x && !y) ? ff_rac_terminate(&fs->c) : 0;
 956         init_put_bits(&fs->pb,
 957                       fs->c.bytestream_start + fs->ac_byte_count,
 958                       fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream_start - fs->ac_byte_count);
 959     }
 960
 961     if (f->colorspace == 0) {
 962         const int chroma_width  = -((-width) >> f->chroma_h_shift);
 963         const int chroma_height = -((-height) >> f->chroma_v_shift);
 964         const int cx            = x >> f->chroma_h_shift;
 965         const int cy            = y >> f->chroma_v_shift;
 966
 967         encode_plane(fs, p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0], width, height, p->linesize[0], 0);
 968
 969         if (f->chroma_planes) {
 970             encode_plane(fs, p->data[1] + ps*cx+cy*p->linesize[1], chroma_width, chroma_height, p->linesize[1], 1);
 971             encode_plane(fs, p->data[2] + ps*cx+cy*p->linesize[2], chroma_width, chroma_height, p->linesize[2], 1);
 972         }
 973         if (fs->transparency)
 974             encode_plane(fs, p->data[3] + ps*x + y*p->linesize[3], width, height, p->linesize[3], 2);
 975     } else {
 976         uint8_t *planes[3] = {p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0],
 977                               p->data[1] + ps*x + y*p->linesize[1],
 978                               p->data[2] + ps*x + y*p->linesize[2]};
 979         encode_rgb_frame(fs, planes, width, height, p->linesize);
 980     }
 981     emms_c();
 982
 983     return 0;
 984 }
 985
 986 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 987                         const AVFrame *pict, int *got_packet)
 988 {
 989     FFV1Context *f      = avctx->priv_data;
 990     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
 991     AVFrame *const p    = &f->picture;
 992     int used_count      = 0;
 993     uint8_t keystate    = 128;
 994     uint8_t *buf_p;
 995     int i, ret;
 996
 997     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, avctx->width*avctx->height*((8*2+1+1)*4)/8
 998                                             + FF_MIN_BUFFER_SIZE)) < 0)
 999         return ret;
1000
1001     ff_init_range_encoder(c, pkt->data, pkt->size);
1002     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
1003
1004     *p           = *pict;
1005     p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1006
1007     if (avctx->gop_size == 0 || f->picture_number % avctx->gop_size == 0) {
1008         put_rac(c, &keystate, 1);
1009         p->key_frame = 1;
1010         f->gob_count++;
1011         write_header(f);
1012     } else {
1013         put_rac(c, &keystate, 0);
1014         p->key_frame = 0;
1015     }
1016
1017     if (f->ac > 1) {
1018         int i;
1019         for (i = 1; i < 256; i++) {
1020             c->one_state[i]        = f->state_transition[i];
1021             c->zero_state[256 - i] = 256 - c->one_state[i];
1022         }
1023     }
1024
1025     for (i = 1; i < f->slice_count; i++) {
1026         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
1027         uint8_t *start  = pkt->data + (pkt->size - used_count) * (int64_t)i / f->slice_count;
1028         int len         = pkt->size / f->slice_count;
1029         ff_init_range_encoder(&fs->c, start, len);
1030     }
1031     avctx->execute(avctx, encode_slice, &f->slice_context[0], NULL,
1032                    f->slice_count, sizeof(void *));
1033
1034     buf_p = pkt->data;
1035     for (i = 0; i < f->slice_count; i++) {
1036         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
1037         int bytes;
1038
1039         if (fs->ac) {
1040             uint8_t state = 129;
1041             put_rac(&fs->c, &state, 0);
1042             bytes = ff_rac_terminate(&fs->c);
1043         } else {
1044             flush_put_bits(&fs->pb); // FIXME: nicer padding
1045             bytes = fs->ac_byte_count + (put_bits_count(&fs->pb) + 7) / 8;
1046         }
1047         if (i > 0 || f->version > 2) {
1048             av_assert0(bytes < pkt->size / f->slice_count);
1049             memmove(buf_p, fs->c.bytestream_start, bytes);
1050             av_assert0(bytes < (1 << 24));
1051             AV_WB24(buf_p + bytes, bytes);
1052             bytes += 3;
1053         }
1054         if (f->ec) {
1055             unsigned v;
1056             buf_p[bytes++] = 0;
1057             v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, buf_p, bytes);
1058             AV_WL32(buf_p + bytes, v);
1059             bytes += 4;
1060         }
1061         buf_p += bytes;
1062     }
1063
1064     if ((avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1) && (f->picture_number & 31) == 0) {
1065         int j, k, m;
1066         char *p   = avctx->stats_out;
1067         char *end = p + STATS_OUT_SIZE;
1068
1069         memset(f->rc_stat, 0, sizeof(f->rc_stat));
1070         for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
1071             memset(f->rc_stat2[i], 0, f->context_count[i] * sizeof(*f->rc_stat2[i]));
1072
1073         for (j = 0; j < f->slice_count; j++) {
1074             FFV1Context *fs = f->slice_context[j];
1075             for (i = 0; i < 256; i++) {
1076                 f->rc_stat[i][0] += fs->rc_stat[i][0];
1077                 f->rc_stat[i][1] += fs->rc_stat[i][1];
1078             }
1079             for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
1080                 for (k = 0; k < f->context_count[i]; k++)
1081                     for (m = 0; m < 32; m++) {
1082                         f->rc_stat2[i][k][m][0] += fs->rc_stat2[i][k][m][0];
1083                         f->rc_stat2[i][k][m][1] += fs->rc_stat2[i][k][m][1];
1084                     }
1085             }
1086         }
1087
1088         for (j = 0; j < 256; j++) {
1089             snprintf(p, end - p, "%" PRIu64 " %" PRIu64 " ",
1090                      f->rc_stat[j][0], f->rc_stat[j][1]);
1091             p += strlen(p);
1092         }
1093         snprintf(p, end - p, "\n");
1094
1095         for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
1096             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
1097                 for (m = 0; m < 32; m++) {
1098                     snprintf(p, end - p, "%" PRIu64 " %" PRIu64 " ",
1099                              f->rc_stat2[i][j][m][0], f->rc_stat2[i][j][m][1]);
1100                     p += strlen(p);
1101                 }
1102         }
1103         snprintf(p, end - p, "%d\n", f->gob_count);
1104     } else if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1)
1105         avctx->stats_out[0] = '\0';
1106
1107     f->picture_number++;
1108     pkt->size   = buf_p - pkt->data;
1109     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY * p->key_frame;
1110     *got_packet = 1;
1111
1112     return 0;
1113 }
1114
1115 #define OFFSET(x) offsetof(FFV1Context, x)
1116 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1117 static const AVOption options[] = {
1118     { "slicecrc", "Protect slices with CRCs", OFFSET(ec), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
1119     { NULL }
1120 };
1121
1122 static const AVClass class = {
1123     .class_name = "ffv1 encoder",
1124     .item_name  = av_default_item_name,
1125     .option     = options,
1126     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1127 };
1128
1129 static const AVCodecDefault ffv1_defaults[] = {
1130     { "coder", "-1" },
1131     { NULL },
1132 };
1133
1134 AVCodec ff_ffv1_encoder = {
1135     .name           = "ffv1",
1136     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1137     .id             = AV_CODEC_ID_FFV1,
1138     .priv_data_size = sizeof(FFV1Context),
1139     .init           = encode_init,
1140     .encode2        = encode_frame,
1141     .close          = ffv1_close,
1142     .capabilities   = CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
1143     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
1144         AV_PIX_FMT_YUV420P,   AV_PIX_FMT_YUVA420P,  AV_PIX_FMT_YUVA422P,  AV_PIX_FMT_YUV444P,
1145         AV_PIX_FMT_YUVA444P,  AV_PIX_FMT_YUV440P,   AV_PIX_FMT_YUV422P,   AV_PIX_FMT_YUV411P,
1146         AV_PIX_FMT_YUV410P,   AV_PIX_FMT_0RGB32,    AV_PIX_FMT_RGB32,     AV_PIX_FMT_YUV420P16,
1147         AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16, AV_PIX_FMT_YUV444P9,  AV_PIX_FMT_YUV422P9,
1148         AV_PIX_FMT_YUV420P9,  AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
1149         AV_PIX_FMT_GRAY16,    AV_PIX_FMT_GRAY8,     AV_PIX_FMT_GBRP9,     AV_PIX_FMT_GBRP10,
1150         AV_PIX_FMT_GBRP12,    AV_PIX_FMT_GBRP14,
1151         AV_PIX_FMT_NONE
1152
1153     },
1154     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFmpeg video codec #1"),
1155     .defaults       = ffv1_defaults,
1156     .priv_class     = &class,
1157 };