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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010, Google, Inc.
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * AV1 encoder support via libaom
  24  */
  25
  26 #define AOM_DISABLE_CTRL_TYPECHECKS 1
  27 #include <aom/aom_encoder.h>
  28 #include <aom/aomcx.h>
  29
  30 #include "libavutil/avassert.h"
  31 #include "libavutil/base64.h"
  32 #include "libavutil/common.h"
  33 #include "libavutil/mathematics.h"
  34 #include "libavutil/opt.h"
  35 #include "libavutil/pixdesc.h"
  36
  37 #include "avcodec.h"
  38 #include "internal.h"
  39 #include "profiles.h"
  40
  41 /*
  42  * Portion of struct aom_codec_cx_pkt from aom_encoder.h.
  43  * One encoded frame returned from the library.
  44  */
  45 struct FrameListData {
  46     void *buf;                       /**< compressed data buffer */
  47     size_t sz;                       /**< length of compressed data */
  48     int64_t pts;                     /**< time stamp to show frame
  49                                           (in timebase units) */
  50     unsigned long duration;          /**< duration to show frame
  51                                           (in timebase units) */
  52     uint32_t flags;                  /**< flags for this frame */
  53     uint64_t sse[4];
  54     int have_sse;                    /**< true if we have pending sse[] */
  55     uint64_t frame_number;
  56     struct FrameListData *next;
  57 };
  58
  59 typedef struct AOMEncoderContext {
  60     AVClass *class;
  61     AVBSFContext *bsf;
  62     struct aom_codec_ctx encoder;
  63     struct aom_image rawimg;
  64     struct aom_fixed_buf twopass_stats;
  65     struct FrameListData *coded_frame_list;
  66     int cpu_used;
  67     int auto_alt_ref;
  68     int lag_in_frames;
  69     int error_resilient;
  70     int crf;
  71     int static_thresh;
  72     int drop_threshold;
  73     int noise_sensitivity;
  74     uint64_t sse[4];
  75     int have_sse; /**< true if we have pending sse[] */
  76     uint64_t frame_number;
  77 } AOMContext;
  78
  79 static const char *const ctlidstr[] = {
  80     [AOME_SET_CPUUSED]          = "AOME_SET_CPUUSED",
  81     [AOME_SET_CQ_LEVEL]         = "AOME_SET_CQ_LEVEL",
  82     [AOME_SET_ENABLEAUTOALTREF] = "AOME_SET_ENABLEAUTOALTREF",
  83     [AOME_SET_STATIC_THRESHOLD] = "AOME_SET_STATIC_THRESHOLD",
  84     [AV1E_SET_COLOR_RANGE]      = "AV1E_SET_COLOR_RANGE",
  85     [AV1E_SET_COLOR_PRIMARIES]  = "AV1E_SET_COLOR_PRIMARIES",
  86     [AV1E_SET_MATRIX_COEFFICIENTS] = "AV1E_SET_MATRIX_COEFFICIENTS",
  87     [AV1E_SET_TRANSFER_CHARACTERISTICS] = "AV1E_SET_TRANSFER_CHARACTERISTICS",
  88 };
  89
  90 static av_cold void log_encoder_error(AVCodecContext *avctx, const char *desc)
  91 {
  92     AOMContext *ctx    = avctx->priv_data;
  93     const char *error  = aom_codec_error(&ctx->encoder);
  94     const char *detail = aom_codec_error_detail(&ctx->encoder);
  95
  96     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s\n", desc, error);
  97     if (detail)
  98         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "  Additional information: %s\n", detail);
  99 }
 100
 101 static av_cold void dump_enc_cfg(AVCodecContext *avctx,
 102                                  const struct aom_codec_enc_cfg *cfg)
 103 {
 104     int width = -30;
 105     int level = AV_LOG_DEBUG;
 106
 107     av_log(avctx, level, "aom_codec_enc_cfg\n");
 108     av_log(avctx, level, "generic settings\n"
 109                          "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
 110                          "  %*s%u\n  %*s%u\n"
 111                          "  %*s{%u/%u}\n  %*s%u\n  %*s%d\n  %*s%u\n",
 112            width, "g_usage:",           cfg->g_usage,
 113            width, "g_threads:",         cfg->g_threads,
 114            width, "g_profile:",         cfg->g_profile,
 115            width, "g_w:",               cfg->g_w,
 116            width, "g_h:",               cfg->g_h,
 117            width, "g_bit_depth:",       cfg->g_bit_depth,
 118            width, "g_input_bit_depth:", cfg->g_input_bit_depth,
 119            width, "g_timebase:",        cfg->g_timebase.num, cfg->g_timebase.den,
 120            width, "g_error_resilient:", cfg->g_error_resilient,
 121            width, "g_pass:",            cfg->g_pass,
 122            width, "g_lag_in_frames:",   cfg->g_lag_in_frames);
 123     av_log(avctx, level, "rate control settings\n"
 124                          "  %*s%u\n  %*s%d\n  %*s%p(%"SIZE_SPECIFIER")\n  %*s%u\n",
 125            width, "rc_dropframe_thresh:", cfg->rc_dropframe_thresh,
 126            width, "rc_end_usage:",        cfg->rc_end_usage,
 127            width, "rc_twopass_stats_in:", cfg->rc_twopass_stats_in.buf, cfg->rc_twopass_stats_in.sz,
 128            width, "rc_target_bitrate:",   cfg->rc_target_bitrate);
 129     av_log(avctx, level, "quantizer settings\n"
 130                          "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 131            width, "rc_min_quantizer:", cfg->rc_min_quantizer,
 132            width, "rc_max_quantizer:", cfg->rc_max_quantizer);
 133     av_log(avctx, level, "bitrate tolerance\n"
 134                          "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 135            width, "rc_undershoot_pct:", cfg->rc_undershoot_pct,
 136            width, "rc_overshoot_pct:",  cfg->rc_overshoot_pct);
 137     av_log(avctx, level, "decoder buffer model\n"
 138                          "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 139            width, "rc_buf_sz:",         cfg->rc_buf_sz,
 140            width, "rc_buf_initial_sz:", cfg->rc_buf_initial_sz,
 141            width, "rc_buf_optimal_sz:", cfg->rc_buf_optimal_sz);
 142     av_log(avctx, level, "2 pass rate control settings\n"
 143                          "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 144            width, "rc_2pass_vbr_bias_pct:",       cfg->rc_2pass_vbr_bias_pct,
 145            width, "rc_2pass_vbr_minsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_minsection_pct,
 146            width, "rc_2pass_vbr_maxsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_maxsection_pct);
 147     av_log(avctx, level, "keyframing settings\n"
 148                          "  %*s%d\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 149            width, "kf_mode:",     cfg->kf_mode,
 150            width, "kf_min_dist:", cfg->kf_min_dist,
 151            width, "kf_max_dist:", cfg->kf_max_dist);
 152     av_log(avctx, level, "\n");
 153 }
 154
 155 static void coded_frame_add(void *list, struct FrameListData *cx_frame)
 156 {
 157     struct FrameListData **p = list;
 158
 159     while (*p)
 160         p = &(*p)->next;
 161     *p = cx_frame;
 162     cx_frame->next = NULL;
 163 }
 164
 165 static av_cold void free_coded_frame(struct FrameListData *cx_frame)
 166 {
 167     av_freep(&cx_frame->buf);
 168     av_freep(&cx_frame);
 169 }
 170
 171 static av_cold void free_frame_list(struct FrameListData *list)
 172 {
 173     struct FrameListData *p = list;
 174
 175     while (p) {
 176         list = list->next;
 177         free_coded_frame(p);
 178         p = list;
 179     }
 180 }
 181
 182 static av_cold int codecctl_int(AVCodecContext *avctx,
 183                                 enum aome_enc_control_id id, int val)
 184 {
 185     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 186     char buf[80];
 187     int width = -30;
 188     int res;
 189
 190     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s:", ctlidstr[id]);
 191     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "  %*s%d\n", width, buf, val);
 192
 193     res = aom_codec_control(&ctx->encoder, id, val);
 194     if (res != AOM_CODEC_OK) {
 195         snprintf(buf, sizeof(buf), "Failed to set %s codec control",
 196                  ctlidstr[id]);
 197         log_encoder_error(avctx, buf);
 198         return AVERROR(EINVAL);
 199     }
 200
 201     return 0;
 202 }
 203
 204 static av_cold int aom_free(AVCodecContext *avctx)
 205 {
 206     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 207
 208     aom_codec_destroy(&ctx->encoder);
 209     av_freep(&ctx->twopass_stats.buf);
 210     av_freep(&avctx->stats_out);
 211     free_frame_list(ctx->coded_frame_list);
 212     av_bsf_free(&ctx->bsf);
 213     return 0;
 214 }
 215
 216 static int set_pix_fmt(AVCodecContext *avctx, aom_codec_caps_t codec_caps,
 217                        struct aom_codec_enc_cfg *enccfg, aom_codec_flags_t *flags,
 218                        aom_img_fmt_t *img_fmt)
 219 {
 220     AOMContext av_unused *ctx = avctx->priv_data;
 221     enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth = 8;
 222     switch (avctx->pix_fmt) {
 223     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 224         enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_MAIN;
 225         *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I420;
 226         return 0;
 227     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 228         enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 229         *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I422;
 230         return 0;
 231     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 232         enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_HIGH;
 233         *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I444;
 234         return 0;
 235     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
 236     case AV_PIX_FMT_YUV420P12:
 237         if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 238             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
 239                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P10 ? 10 : 12;
 240             enccfg->g_profile =
 241                 enccfg->g_bit_depth == 10 ? FF_PROFILE_AV1_MAIN : FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 242             *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I42016;
 243             *flags |= AOM_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 244             return 0;
 245         }
 246         break;
 247     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
 248     case AV_PIX_FMT_YUV422P12:
 249         if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 250             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
 251                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P10 ? 10 : 12;
 252             enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 253             *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I42216;
 254             *flags |= AOM_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 255             return 0;
 256         }
 257         break;
 258     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
 259     case AV_PIX_FMT_YUV444P12:
 260         if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 261             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
 262                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P10 ? 10 : 12;
 263             enccfg->g_profile =
 264                 enccfg->g_bit_depth == 10 ? FF_PROFILE_AV1_HIGH : FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 265             *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I44416;
 266             *flags |= AOM_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 267             return 0;
 268         }
 269         break;
 270     default:
 271         break;
 272     }
 273     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported pixel format.\n");
 274     return AVERROR_INVALIDDATA;
 275 }
 276
 277 static void set_color_range(AVCodecContext *avctx)
 278 {
 279     enum aom_color_range aom_cr;
 280     switch (avctx->color_range) {
 281     case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED:
 282     case AVCOL_RANGE_MPEG:       aom_cr = AOM_CR_STUDIO_RANGE; break;
 283     case AVCOL_RANGE_JPEG:       aom_cr = AOM_CR_FULL_RANGE;   break;
 284     default:
 285         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unsupported color range (%d)\n",
 286                avctx->color_range);
 287         return;
 288     }
 289
 290     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_COLOR_RANGE, aom_cr);
 291 }
 292
 293 static av_cold int aom_init(AVCodecContext *avctx,
 294                             const struct aom_codec_iface *iface)
 295 {
 296     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 297     struct aom_codec_enc_cfg enccfg = { 0 };
 298 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 299     aom_codec_flags_t flags =
 300         (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PSNR) ? AOM_CODEC_USE_PSNR : 0;
 301 #else
 302     aom_codec_flags_t flags = 0;
 303 #endif
 304     AVCPBProperties *cpb_props;
 305     int res;
 306     aom_img_fmt_t img_fmt;
 307     aom_codec_caps_t codec_caps = aom_codec_get_caps(iface);
 308
 309     av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", aom_codec_version_str());
 310     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s\n", aom_codec_build_config());
 311
 312     if ((res = aom_codec_enc_config_default(iface, &enccfg, 0)) != AOM_CODEC_OK) {
 313         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get config: %s\n",
 314                aom_codec_err_to_string(res));
 315         return AVERROR(EINVAL);
 316     }
 317
 318     if (set_pix_fmt(avctx, codec_caps, &enccfg, &flags, &img_fmt))
 319         return AVERROR(EINVAL);
 320
 321     if(!avctx->bit_rate)
 322         if(avctx->rc_max_rate || avctx->rc_buffer_size || avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
 323             av_log( avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control parameters set without a bitrate\n");
 324             return AVERROR(EINVAL);
 325         }
 326
 327     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 328
 329     enccfg.g_w            = avctx->width;
 330     enccfg.g_h            = avctx->height;
 331     enccfg.g_timebase.num = avctx->time_base.num;
 332     enccfg.g_timebase.den = avctx->time_base.den;
 333     enccfg.g_threads      = avctx->thread_count ? avctx->thread_count : av_cpu_count();
 334
 335     if (ctx->lag_in_frames >= 0)
 336         enccfg.g_lag_in_frames = ctx->lag_in_frames;
 337
 338     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)
 339         enccfg.g_pass = AOM_RC_FIRST_PASS;
 340     else if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS2)
 341         enccfg.g_pass = AOM_RC_LAST_PASS;
 342     else
 343         enccfg.g_pass = AOM_RC_ONE_PASS;
 344
 345     if (avctx->rc_min_rate == avctx->rc_max_rate &&
 346         avctx->rc_min_rate == avctx->bit_rate && avctx->bit_rate) {
 347         enccfg.rc_end_usage = AOM_CBR;
 348     } else if (ctx->crf >= 0) {
 349         enccfg.rc_end_usage = AOM_CQ;
 350         if (!avctx->bit_rate)
 351             enccfg.rc_end_usage = AOM_Q;
 352     }
 353
 354     if (avctx->bit_rate) {
 355         enccfg.rc_target_bitrate = av_rescale_rnd(avctx->bit_rate, 1, 1000,
 356                                                   AV_ROUND_NEAR_INF);
 357     } else if (enccfg.rc_end_usage != AOM_Q) {
 358         if (enccfg.rc_end_usage == AOM_CQ) {
 359             enccfg.rc_target_bitrate = 1000000;
 360         } else {
 361             avctx->bit_rate = enccfg.rc_target_bitrate * 1000;
 362             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 363                    "Neither bitrate nor constrained quality specified, using default bitrate of %dkbit/sec\n",
 364                    enccfg.rc_target_bitrate);
 365         }
 366     }
 367
 368     if (avctx->qmin >= 0)
 369         enccfg.rc_min_quantizer = avctx->qmin;
 370     if (avctx->qmax >= 0)
 371         enccfg.rc_max_quantizer = avctx->qmax;
 372
 373     if (enccfg.rc_end_usage == AOM_CQ || enccfg.rc_end_usage == AOM_Q) {
 374         if (ctx->crf < enccfg.rc_min_quantizer || ctx->crf > enccfg.rc_max_quantizer) {
 375             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 376                    "CQ level %d must be between minimum and maximum quantizer value (%d-%d)\n",
 377                    ctx->crf, enccfg.rc_min_quantizer, enccfg.rc_max_quantizer);
 378             return AVERROR(EINVAL);
 379         }
 380     }
 381
 382     enccfg.rc_dropframe_thresh = ctx->drop_threshold;
 383
 384     // 0-100 (0 => CBR, 100 => VBR)
 385     enccfg.rc_2pass_vbr_bias_pct       = round(avctx->qcompress * 100);
 386     if (avctx->bit_rate)
 387         enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct =
 388             avctx->rc_min_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 389     if (avctx->rc_max_rate)
 390         enccfg.rc_2pass_vbr_maxsection_pct =
 391             avctx->rc_max_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 392
 393     if (avctx->rc_buffer_size)
 394         enccfg.rc_buf_sz =
 395             avctx->rc_buffer_size * 1000LL / avctx->bit_rate;
 396     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
 397         enccfg.rc_buf_initial_sz =
 398             avctx->rc_initial_buffer_occupancy * 1000LL / avctx->bit_rate;
 399     enccfg.rc_buf_optimal_sz = enccfg.rc_buf_sz * 5 / 6;
 400
 401     // _enc_init() will balk if kf_min_dist differs from max w/AOM_KF_AUTO
 402     if (avctx->keyint_min >= 0 && avctx->keyint_min == avctx->gop_size)
 403         enccfg.kf_min_dist = avctx->keyint_min;
 404     if (avctx->gop_size >= 0)
 405         enccfg.kf_max_dist = avctx->gop_size;
 406
 407     if (enccfg.g_pass == AOM_RC_FIRST_PASS)
 408         enccfg.g_lag_in_frames = 0;
 409     else if (enccfg.g_pass == AOM_RC_LAST_PASS) {
 410         int decode_size, ret;
 411
 412         if (!avctx->stats_in) {
 413             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No stats file for second pass\n");
 414             return AVERROR_INVALIDDATA;
 415         }
 416
 417         ctx->twopass_stats.sz = strlen(avctx->stats_in) * 3 / 4;
 418         ret                   = av_reallocp(&ctx->twopass_stats.buf, ctx->twopass_stats.sz);
 419         if (ret < 0) {
 420             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 421                    "Stat buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 422                    ctx->twopass_stats.sz);
 423             ctx->twopass_stats.sz = 0;
 424             return ret;
 425         }
 426         decode_size = av_base64_decode(ctx->twopass_stats.buf, avctx->stats_in,
 427                                        ctx->twopass_stats.sz);
 428         if (decode_size < 0) {
 429             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer decode failed\n");
 430             return AVERROR_INVALIDDATA;
 431         }
 432
 433         ctx->twopass_stats.sz      = decode_size;
 434         enccfg.rc_twopass_stats_in = ctx->twopass_stats;
 435     }
 436
 437     /* 0-3: For non-zero values the encoder increasingly optimizes for reduced
 438      * complexity playback on low powered devices at the expense of encode
 439      * quality. */
 440     if (avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
 441         enccfg.g_profile = avctx->profile;
 442
 443     enccfg.g_error_resilient = ctx->error_resilient;
 444
 445     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 446     /* Construct Encoder Context */
 447     res = aom_codec_enc_init(&ctx->encoder, iface, &enccfg, flags);
 448     if (res != AOM_CODEC_OK) {
 449         log_encoder_error(avctx, "Failed to initialize encoder");
 450         return AVERROR(EINVAL);
 451     }
 452
 453     // codec control failures are currently treated only as warnings
 454     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "aom_codec_control\n");
 455     codecctl_int(avctx, AOME_SET_CPUUSED, ctx->cpu_used);
 456     if (ctx->auto_alt_ref >= 0)
 457         codecctl_int(avctx, AOME_SET_ENABLEAUTOALTREF, ctx->auto_alt_ref);
 458
 459     codecctl_int(avctx, AOME_SET_STATIC_THRESHOLD, ctx->static_thresh);
 460     if (ctx->crf >= 0)
 461         codecctl_int(avctx, AOME_SET_CQ_LEVEL,          ctx->crf);
 462
 463     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_COLOR_PRIMARIES, avctx->color_primaries);
 464     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_MATRIX_COEFFICIENTS, avctx->colorspace);
 465     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_TRANSFER_CHARACTERISTICS, avctx->color_trc);
 466     set_color_range(avctx);
 467
 468     // provide dummy value to initialize wrapper, values will be updated each _encode()
 469     aom_img_wrap(&ctx->rawimg, img_fmt, avctx->width, avctx->height, 1,
 470                  (unsigned char*)1);
 471
 472     if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH)
 473         ctx->rawimg.bit_depth = enccfg.g_bit_depth;
 474
 475     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 476     if (!cpb_props)
 477         return AVERROR(ENOMEM);
 478
 479     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 480         const AVBitStreamFilter *filter = av_bsf_get_by_name("extract_extradata");
 481         int ret;
 482
 483         if (!filter) {
 484             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extract_extradata bitstream filter "
 485                    "not found. This is a bug, please report it.\n");
 486             return AVERROR_BUG;
 487         }
 488         ret = av_bsf_alloc(filter, &ctx->bsf);
 489         if (ret < 0)
 490             return ret;
 491
 492         ret = avcodec_parameters_from_context(ctx->bsf->par_in, avctx);
 493         if (ret < 0)
 494            return ret;
 495
 496         ret = av_bsf_init(ctx->bsf);
 497         if (ret < 0)
 498            return ret;
 499     }
 500
 501     if (enccfg.rc_end_usage == AOM_CBR ||
 502         enccfg.g_pass != AOM_RC_ONE_PASS) {
 503         cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 504         cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 505         cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 506     }
 507     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 508
 509     return 0;
 510 }
 511
 512 static inline void cx_pktcpy(AOMContext *ctx,
 513                              struct FrameListData *dst,
 514                              const struct aom_codec_cx_pkt *src)
 515 {
 516     dst->pts      = src->data.frame.pts;
 517     dst->duration = src->data.frame.duration;
 518     dst->flags    = src->data.frame.flags;
 519     dst->sz       = src->data.frame.sz;
 520     dst->buf      = src->data.frame.buf;
 521 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 522     dst->have_sse = 0;
 523     dst->frame_number = ++ctx->frame_number;
 524     dst->have_sse = ctx->have_sse;
 525     if (ctx->have_sse) {
 526         /* associate last-seen SSE to the frame. */
 527         /* Transfers ownership from ctx to dst. */
 528         memcpy(dst->sse, ctx->sse, sizeof(dst->sse));
 529         ctx->have_sse = 0;
 530     }
 531 #endif
 532 }
 533
 534 /**
 535  * Store coded frame information in format suitable for return from encode2().
 536  *
 537  * Write information from @a cx_frame to @a pkt
 538  * @return packet data size on success
 539  * @return a negative AVERROR on error
 540  */
 541 static int storeframe(AVCodecContext *avctx, struct FrameListData *cx_frame,
 542                       AVPacket *pkt)
 543 {
 544     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 545     int pict_type;
 546     int ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, cx_frame->sz, 0);
 547     if (ret < 0) {
 548         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 549                "Error getting output packet of size %"SIZE_SPECIFIER".\n", cx_frame->sz);
 550         return ret;
 551     }
 552     memcpy(pkt->data, cx_frame->buf, pkt->size);
 553     pkt->pts = pkt->dts = cx_frame->pts;
 554
 555     if (!!(cx_frame->flags & AOM_FRAME_IS_KEY)) {
 556         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 557 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 558         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 559     } else if (cx_frame->flags & AOM_FRAME_IS_INTRAONLY) {
 560         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 561     } else {
 562         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 563     }
 564
 565     ff_side_data_set_encoder_stats(pkt, 0, cx_frame->sse + 1,
 566                                    cx_frame->have_sse ? 3 : 0, pict_type);
 567
 568     if (cx_frame->have_sse) {
 569         int i;
 570         for (i = 0; i < 3; ++i) {
 571             avctx->error[i] += cx_frame->sse[i + 1];
 572         }
 573         cx_frame->have_sse = 0;
 574 #endif
 575     }
 576
 577     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 578         ret = av_bsf_send_packet(ctx->bsf, pkt);
 579         if (ret < 0) {
 580             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extract_extradata filter "
 581                    "failed to send input packet\n");
 582             return ret;
 583         }
 584         ret = av_bsf_receive_packet(ctx->bsf, pkt);
 585
 586         if (ret < 0) {
 587             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extract_extradata filter "
 588                    "failed to receive output packet\n");
 589             return ret;
 590         }
 591     }
 592     return pkt->size;
 593 }
 594
 595 /**
 596  * Queue multiple output frames from the encoder, returning the front-most.
 597  * In cases where aom_codec_get_cx_data() returns more than 1 frame append
 598  * the frame queue. Return the head frame if available.
 599  * @return Stored frame size
 600  * @return AVERROR(EINVAL) on output size error
 601  * @return AVERROR(ENOMEM) on coded frame queue data allocation error
 602  */
 603 static int queue_frames(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt_out)
 604 {
 605     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 606     const struct aom_codec_cx_pkt *pkt;
 607     const void *iter = NULL;
 608     int size = 0;
 609
 610     if (ctx->coded_frame_list) {
 611         struct FrameListData *cx_frame = ctx->coded_frame_list;
 612         /* return the leading frame if we've already begun queueing */
 613         size = storeframe(avctx, cx_frame, pkt_out);
 614         if (size < 0)
 615             return size;
 616         ctx->coded_frame_list = cx_frame->next;
 617         free_coded_frame(cx_frame);
 618     }
 619
 620     /* consume all available output from the encoder before returning. buffers
 621      * are only good through the next aom_codec call */
 622     while ((pkt = aom_codec_get_cx_data(&ctx->encoder, &iter))) {
 623         switch (pkt->kind) {
 624         case AOM_CODEC_CX_FRAME_PKT:
 625             if (!size) {
 626                 struct FrameListData cx_frame;
 627
 628                 /* avoid storing the frame when the list is empty and we haven't yet
 629                  * provided a frame for output */
 630                 av_assert0(!ctx->coded_frame_list);
 631                 cx_pktcpy(ctx, &cx_frame, pkt);
 632                 size = storeframe(avctx, &cx_frame, pkt_out);
 633                 if (size < 0)
 634                     return size;
 635             } else {
 636                 struct FrameListData *cx_frame =
 637                     av_malloc(sizeof(struct FrameListData));
 638
 639                 if (!cx_frame) {
 640                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 641                            "Frame queue element alloc failed\n");
 642                     return AVERROR(ENOMEM);
 643                 }
 644                 cx_pktcpy(ctx, cx_frame, pkt);
 645                 cx_frame->buf = av_malloc(cx_frame->sz);
 646
 647                 if (!cx_frame->buf) {
 648                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 649                            "Data buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 650                            cx_frame->sz);
 651                     av_freep(&cx_frame);
 652                     return AVERROR(ENOMEM);
 653                 }
 654                 memcpy(cx_frame->buf, pkt->data.frame.buf, pkt->data.frame.sz);
 655                 coded_frame_add(&ctx->coded_frame_list, cx_frame);
 656             }
 657             break;
 658         case AOM_CODEC_STATS_PKT:
 659         {
 660             struct aom_fixed_buf *stats = &ctx->twopass_stats;
 661             int err;
 662             if ((err = av_reallocp(&stats->buf,
 663                                    stats->sz +
 664                                    pkt->data.twopass_stats.sz)) < 0) {
 665                 stats->sz = 0;
 666                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer realloc failed\n");
 667                 return err;
 668             }
 669             memcpy((uint8_t *)stats->buf + stats->sz,
 670                    pkt->data.twopass_stats.buf, pkt->data.twopass_stats.sz);
 671             stats->sz += pkt->data.twopass_stats.sz;
 672             break;
 673         }
 674 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 675         case AOM_CODEC_PSNR_PKT:
 676         {
 677             av_assert0(!ctx->have_sse);
 678             ctx->sse[0] = pkt->data.psnr.sse[0];
 679             ctx->sse[1] = pkt->data.psnr.sse[1];
 680             ctx->sse[2] = pkt->data.psnr.sse[2];
 681             ctx->sse[3] = pkt->data.psnr.sse[3];
 682             ctx->have_sse = 1;
 683             break;
 684         }
 685 #endif
 686         case AOM_CODEC_CUSTOM_PKT:
 687             // ignore unsupported/unrecognized packet types
 688             break;
 689         }
 690     }
 691
 692     return size;
 693 }
 694
 695 static int aom_encode(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 696                       const AVFrame *frame, int *got_packet)
 697 {
 698     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 699     struct aom_image *rawimg = NULL;
 700     int64_t timestamp = 0;
 701     int res, coded_size;
 702     aom_enc_frame_flags_t flags = 0;
 703
 704     if (frame) {
 705         rawimg                      = &ctx->rawimg;
 706         rawimg->planes[AOM_PLANE_Y] = frame->data[0];
 707         rawimg->planes[AOM_PLANE_U] = frame->data[1];
 708         rawimg->planes[AOM_PLANE_V] = frame->data[2];
 709         rawimg->stride[AOM_PLANE_Y] = frame->linesize[0];
 710         rawimg->stride[AOM_PLANE_U] = frame->linesize[1];
 711         rawimg->stride[AOM_PLANE_V] = frame->linesize[2];
 712         timestamp                   = frame->pts;
 713         switch (frame->color_range) {
 714         case AVCOL_RANGE_MPEG:
 715             rawimg->range = AOM_CR_STUDIO_RANGE;
 716             break;
 717         case AVCOL_RANGE_JPEG:
 718             rawimg->range = AOM_CR_FULL_RANGE;
 719             break;
 720         }
 721
 722         if (frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I)
 723             flags |= AOM_EFLAG_FORCE_KF;
 724     }
 725
 726     res = aom_codec_encode(&ctx->encoder, rawimg, timestamp,
 727                            avctx->ticks_per_frame, flags);
 728     if (res != AOM_CODEC_OK) {
 729         log_encoder_error(avctx, "Error encoding frame");
 730         return AVERROR_INVALIDDATA;
 731     }
 732     coded_size = queue_frames(avctx, pkt);
 733
 734     if (!frame && avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1) {
 735         size_t b64_size = AV_BASE64_SIZE(ctx->twopass_stats.sz);
 736
 737         avctx->stats_out = av_malloc(b64_size);
 738         if (!avctx->stats_out) {
 739             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 740                    b64_size);
 741             return AVERROR(ENOMEM);
 742         }
 743         av_base64_encode(avctx->stats_out, b64_size, ctx->twopass_stats.buf,
 744                          ctx->twopass_stats.sz);
 745     }
 746
 747     *got_packet = !!coded_size;
 748     return 0;
 749 }
 750
 751 static const enum AVPixelFormat av1_pix_fmts[] = {
 752     AV_PIX_FMT_YUV420P,
 753     AV_PIX_FMT_YUV422P,
 754     AV_PIX_FMT_YUV444P,
 755     AV_PIX_FMT_NONE
 756 };
 757
 758 static const enum AVPixelFormat av1_pix_fmts_highbd[] = {
 759     AV_PIX_FMT_YUV420P,
 760     AV_PIX_FMT_YUV422P,
 761     AV_PIX_FMT_YUV444P,
 762     AV_PIX_FMT_YUV420P10,
 763     AV_PIX_FMT_YUV422P10,
 764     AV_PIX_FMT_YUV444P10,
 765     AV_PIX_FMT_YUV420P12,
 766     AV_PIX_FMT_YUV422P12,
 767     AV_PIX_FMT_YUV444P12,
 768     AV_PIX_FMT_NONE
 769 };
 770
 771 static av_cold void av1_init_static(AVCodec *codec)
 772 {
 773     aom_codec_caps_t codec_caps = aom_codec_get_caps(aom_codec_av1_cx());
 774     if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH)
 775         codec->pix_fmts = av1_pix_fmts_highbd;
 776     else
 777         codec->pix_fmts = av1_pix_fmts;
 778 }
 779
 780 static av_cold int av1_init(AVCodecContext *avctx)
 781 {
 782     return aom_init(avctx, aom_codec_av1_cx());
 783 }
 784
 785 #define OFFSET(x) offsetof(AOMContext, x)
 786 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 787 static const AVOption options[] = {
 788     { "cpu-used",        "Quality/Speed ratio modifier",           OFFSET(cpu_used),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1}, 0, 8, VE},
 789     { "auto-alt-ref",    "Enable use of alternate reference "
 790                          "frames (2-pass only)",                   OFFSET(auto_alt_ref),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      2,       VE},
 791     { "lag-in-frames",   "Number of frames to look ahead at for "
 792                          "alternate reference frame selection",    OFFSET(lag_in_frames),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE},
 793     { "error-resilience", "Error resilience configuration", OFFSET(error_resilient), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "er"},
 794     { "default",         "Improve resiliency against losses of whole frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = AOM_ERROR_RESILIENT_DEFAULT}, 0, 0, VE, "er"},
 795     { "crf",              "Select the quality for constant quality mode", offsetof(AOMContext, crf), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 63, VE },
 796     { "static-thresh",    "A change threshold on blocks below which they will be skipped by the encoder", OFFSET(static_thresh), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, VE },
 797     { "drop-threshold",   "Frame drop threshold", offsetof(AOMContext, drop_threshold), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, VE },
 798     { "noise-sensitivity", "Noise sensitivity", OFFSET(noise_sensitivity), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, 0, 4, VE},
 799     { NULL }
 800 };
 801
 802 static const AVCodecDefault defaults[] = {
 803     { "qmin",             "-1" },
 804     { "qmax",             "-1" },
 805     { "g",                "-1" },
 806     { "keyint_min",       "-1" },
 807     { NULL },
 808 };
 809
 810 static const AVClass class_aom = {
 811     .class_name = "libaom-av1 encoder",
 812     .item_name  = av_default_item_name,
 813     .option     = options,
 814     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 815 };
 816
 817 AVCodec ff_libaom_av1_encoder = {
 818     .name           = "libaom-av1",
 819     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libaom AV1"),
 820     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 821     .id             = AV_CODEC_ID_AV1,
 822     .priv_data_size = sizeof(AOMContext),
 823     .init           = av1_init,
 824     .encode2        = aom_encode,
 825     .close          = aom_free,
 826     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS | AV_CODEC_CAP_EXPERIMENTAL,
 827     .profiles       = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_av1_profiles),
 828     .priv_class     = &class_aom,
 829     .defaults       = defaults,
 830     .init_static_data = av1_init_static,
 831     .wrapper_name   = "libaom",
 832 };