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 "av1.h"
  38 #include "avcodec.h"
  39 #include "internal.h"
  40 #include "packet_internal.h"
  41 #include "profiles.h"
  42
  43 /*
  44  * Portion of struct aom_codec_cx_pkt from aom_encoder.h.
  45  * One encoded frame returned from the library.
  46  */
  47 struct FrameListData {
  48     void *buf;                       /**< compressed data buffer */
  49     size_t sz;                       /**< length of compressed data */
  50     int64_t pts;                     /**< time stamp to show frame
  51                                           (in timebase units) */
  52     unsigned long duration;          /**< duration to show frame
  53                                           (in timebase units) */
  54     uint32_t flags;                  /**< flags for this frame */
  55     uint64_t sse[4];
  56     int have_sse;                    /**< true if we have pending sse[] */
  57     uint64_t frame_number;
  58     struct FrameListData *next;
  59 };
  60
  61 typedef struct AOMEncoderContext {
  62     AVClass *class;
  63     AVBSFContext *bsf;
  64     struct aom_codec_ctx encoder;
  65     struct aom_image rawimg;
  66     struct aom_fixed_buf twopass_stats;
  67     struct FrameListData *coded_frame_list;
  68     int cpu_used;
  69     int auto_alt_ref;
  70     int arnr_max_frames;
  71     int arnr_strength;
  72     int aq_mode;
  73     int lag_in_frames;
  74     int error_resilient;
  75     int crf;
  76     int static_thresh;
  77     int drop_threshold;
  78     int denoise_noise_level;
  79     int denoise_block_size;
  80     uint64_t sse[4];
  81     int have_sse; /**< true if we have pending sse[] */
  82     uint64_t frame_number;
  83     int rc_undershoot_pct;
  84     int rc_overshoot_pct;
  85     int minsection_pct;
  86     int maxsection_pct;
  87     int frame_parallel;
  88     int tile_cols, tile_rows;
  89     int tile_cols_log2, tile_rows_log2;
  90     aom_superblock_size_t superblock_size;
  91     int uniform_tiles;
  92     int row_mt;
  93     int enable_cdef;
  94     int enable_global_motion;
  95     int enable_intrabc;
  96     int enable_restoration;
  97     int usage;
  98     int tune;
  99     int enable_rect_partitions;
 100     int enable_1to4_partitions;
 101     int enable_ab_partitions;
 102     int enable_angle_delta;
 103     int enable_cfl_intra;
 104     int enable_paeth_intra;
 105     int enable_smooth_intra;
 106     int enable_intra_edge_filter;
 107     int enable_palette;
 108     int enable_filter_intra;
 109 } AOMContext;
 110
 111 static const char *const ctlidstr[] = {
 112     [AOME_SET_CPUUSED]          = "AOME_SET_CPUUSED",
 113     [AOME_SET_CQ_LEVEL]         = "AOME_SET_CQ_LEVEL",
 114     [AOME_SET_ENABLEAUTOALTREF] = "AOME_SET_ENABLEAUTOALTREF",
 115     [AOME_SET_ARNR_MAXFRAMES]   = "AOME_SET_ARNR_MAXFRAMES",
 116     [AOME_SET_ARNR_STRENGTH]    = "AOME_SET_ARNR_STRENGTH",
 117     [AOME_SET_STATIC_THRESHOLD] = "AOME_SET_STATIC_THRESHOLD",
 118     [AV1E_SET_COLOR_RANGE]      = "AV1E_SET_COLOR_RANGE",
 119     [AV1E_SET_COLOR_PRIMARIES]  = "AV1E_SET_COLOR_PRIMARIES",
 120     [AV1E_SET_MATRIX_COEFFICIENTS] = "AV1E_SET_MATRIX_COEFFICIENTS",
 121     [AV1E_SET_TRANSFER_CHARACTERISTICS] = "AV1E_SET_TRANSFER_CHARACTERISTICS",
 122     [AV1E_SET_AQ_MODE]          = "AV1E_SET_AQ_MODE",
 123     [AV1E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING] = "AV1E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING",
 124     [AV1E_SET_SUPERBLOCK_SIZE]  = "AV1E_SET_SUPERBLOCK_SIZE",
 125     [AV1E_SET_TILE_COLUMNS]     = "AV1E_SET_TILE_COLUMNS",
 126     [AV1E_SET_TILE_ROWS]        = "AV1E_SET_TILE_ROWS",
 127     [AV1E_SET_ENABLE_RESTORATION] = "AV1E_SET_ENABLE_RESTORATION",
 128 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ROW_MT
 129     [AV1E_SET_ROW_MT]           = "AV1E_SET_ROW_MT",
 130 #endif
 131 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_DENOISE_NOISE_LEVEL
 132     [AV1E_SET_DENOISE_NOISE_LEVEL] =  "AV1E_SET_DENOISE_NOISE_LEVEL",
 133 #endif
 134 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_DENOISE_BLOCK_SIZE
 135     [AV1E_SET_DENOISE_BLOCK_SIZE] =   "AV1E_SET_DENOISE_BLOCK_SIZE",
 136 #endif
 137 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_MAX_REFERENCE_FRAMES
 138     [AV1E_SET_MAX_REFERENCE_FRAMES] = "AV1E_SET_MAX_REFERENCE_FRAMES",
 139 #endif
 140 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ENABLE_GLOBAL_MOTION
 141     [AV1E_SET_ENABLE_GLOBAL_MOTION] = "AV1E_SET_ENABLE_GLOBAL_MOTION",
 142 #endif
 143 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ENABLE_INTRABC
 144     [AV1E_SET_ENABLE_INTRABC]   = "AV1E_SET_ENABLE_INTRABC",
 145 #endif
 146     [AV1E_SET_ENABLE_CDEF]      = "AV1E_SET_ENABLE_CDEF",
 147     [AOME_SET_TUNING]           = "AOME_SET_TUNING",
 148 #if AOM_ENCODER_ABI_VERSION >= 22
 149     [AV1E_SET_ENABLE_1TO4_PARTITIONS] = "AV1E_SET_ENABLE_1TO4_PARTITIONS",
 150     [AV1E_SET_ENABLE_AB_PARTITIONS]   = "AV1E_SET_ENABLE_AB_PARTITIONS",
 151     [AV1E_SET_ENABLE_RECT_PARTITIONS] = "AV1E_SET_ENABLE_RECT_PARTITIONS",
 152     [AV1E_SET_ENABLE_ANGLE_DELTA]       = "AV1E_SET_ENABLE_ANGLE_DELTA",
 153     [AV1E_SET_ENABLE_CFL_INTRA]         = "AV1E_SET_ENABLE_CFL_INTRA",
 154     [AV1E_SET_ENABLE_FILTER_INTRA]      = "AV1E_SET_ENABLE_FILTER_INTRA",
 155     [AV1E_SET_ENABLE_INTRA_EDGE_FILTER] = "AV1E_SET_ENABLE_INTRA_EDGE_FILTER",
 156     [AV1E_SET_ENABLE_PAETH_INTRA]       = "AV1E_SET_ENABLE_PAETH_INTRA",
 157     [AV1E_SET_ENABLE_SMOOTH_INTRA]      = "AV1E_SET_ENABLE_SMOOTH_INTRA",
 158     [AV1E_SET_ENABLE_PALETTE]           = "AV1E_SET_ENABLE_PALETTE",
 159 #endif
 160 };
 161
 162 static av_cold void log_encoder_error(AVCodecContext *avctx, const char *desc)
 163 {
 164     AOMContext *ctx    = avctx->priv_data;
 165     const char *error  = aom_codec_error(&ctx->encoder);
 166     const char *detail = aom_codec_error_detail(&ctx->encoder);
 167
 168     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s\n", desc, error);
 169     if (detail)
 170         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "  Additional information: %s\n", detail);
 171 }
 172
 173 static av_cold void dump_enc_cfg(AVCodecContext *avctx,
 174                                  const struct aom_codec_enc_cfg *cfg)
 175 {
 176     int width = -30;
 177     int level = AV_LOG_DEBUG;
 178
 179     av_log(avctx, level, "aom_codec_enc_cfg\n");
 180     av_log(avctx, level, "generic settings\n"
 181                          "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
 182                          "  %*s%u\n  %*s%u\n"
 183                          "  %*s{%u/%u}\n  %*s%u\n  %*s%d\n  %*s%u\n",
 184            width, "g_usage:",           cfg->g_usage,
 185            width, "g_threads:",         cfg->g_threads,
 186            width, "g_profile:",         cfg->g_profile,
 187            width, "g_w:",               cfg->g_w,
 188            width, "g_h:",               cfg->g_h,
 189            width, "g_bit_depth:",       cfg->g_bit_depth,
 190            width, "g_input_bit_depth:", cfg->g_input_bit_depth,
 191            width, "g_timebase:",        cfg->g_timebase.num, cfg->g_timebase.den,
 192            width, "g_error_resilient:", cfg->g_error_resilient,
 193            width, "g_pass:",            cfg->g_pass,
 194            width, "g_lag_in_frames:",   cfg->g_lag_in_frames);
 195     av_log(avctx, level, "rate control settings\n"
 196                          "  %*s%u\n  %*s%d\n  %*s%p(%"SIZE_SPECIFIER")\n  %*s%u\n",
 197            width, "rc_dropframe_thresh:", cfg->rc_dropframe_thresh,
 198            width, "rc_end_usage:",        cfg->rc_end_usage,
 199            width, "rc_twopass_stats_in:", cfg->rc_twopass_stats_in.buf, cfg->rc_twopass_stats_in.sz,
 200            width, "rc_target_bitrate:",   cfg->rc_target_bitrate);
 201     av_log(avctx, level, "quantizer settings\n"
 202                          "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 203            width, "rc_min_quantizer:", cfg->rc_min_quantizer,
 204            width, "rc_max_quantizer:", cfg->rc_max_quantizer);
 205     av_log(avctx, level, "bitrate tolerance\n"
 206                          "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 207            width, "rc_undershoot_pct:", cfg->rc_undershoot_pct,
 208            width, "rc_overshoot_pct:",  cfg->rc_overshoot_pct);
 209     av_log(avctx, level, "decoder buffer model\n"
 210                          "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 211            width, "rc_buf_sz:",         cfg->rc_buf_sz,
 212            width, "rc_buf_initial_sz:", cfg->rc_buf_initial_sz,
 213            width, "rc_buf_optimal_sz:", cfg->rc_buf_optimal_sz);
 214     av_log(avctx, level, "2 pass rate control settings\n"
 215                          "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 216            width, "rc_2pass_vbr_bias_pct:",       cfg->rc_2pass_vbr_bias_pct,
 217            width, "rc_2pass_vbr_minsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_minsection_pct,
 218            width, "rc_2pass_vbr_maxsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_maxsection_pct);
 219     av_log(avctx, level, "keyframing settings\n"
 220                          "  %*s%d\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 221            width, "kf_mode:",     cfg->kf_mode,
 222            width, "kf_min_dist:", cfg->kf_min_dist,
 223            width, "kf_max_dist:", cfg->kf_max_dist);
 224     av_log(avctx, level, "tile settings\n"
 225                          "  %*s%d\n  %*s%d\n",
 226            width, "tile_width_count:",  cfg->tile_width_count,
 227            width, "tile_height_count:", cfg->tile_height_count);
 228     av_log(avctx, level, "\n");
 229 }
 230
 231 static void coded_frame_add(void *list, struct FrameListData *cx_frame)
 232 {
 233     struct FrameListData **p = list;
 234
 235     while (*p)
 236         p = &(*p)->next;
 237     *p = cx_frame;
 238     cx_frame->next = NULL;
 239 }
 240
 241 static av_cold void free_coded_frame(struct FrameListData *cx_frame)
 242 {
 243     av_freep(&cx_frame->buf);
 244     av_freep(&cx_frame);
 245 }
 246
 247 static av_cold void free_frame_list(struct FrameListData *list)
 248 {
 249     struct FrameListData *p = list;
 250
 251     while (p) {
 252         list = list->next;
 253         free_coded_frame(p);
 254         p = list;
 255     }
 256 }
 257
 258 static av_cold int codecctl_int(AVCodecContext *avctx,
 259 #ifdef UENUM1BYTE
 260                                 aome_enc_control_id id,
 261 #else
 262                                 enum aome_enc_control_id id,
 263 #endif
 264                                 int val)
 265 {
 266     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 267     char buf[80];
 268     int width = -30;
 269     int res;
 270
 271     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s:", ctlidstr[id]);
 272     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "  %*s%d\n", width, buf, val);
 273
 274     res = aom_codec_control(&ctx->encoder, id, val);
 275     if (res != AOM_CODEC_OK) {
 276         snprintf(buf, sizeof(buf), "Failed to set %s codec control",
 277                  ctlidstr[id]);
 278         log_encoder_error(avctx, buf);
 279         return AVERROR(EINVAL);
 280     }
 281
 282     return 0;
 283 }
 284
 285 static av_cold int aom_free(AVCodecContext *avctx)
 286 {
 287     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 288
 289     aom_codec_destroy(&ctx->encoder);
 290     av_freep(&ctx->twopass_stats.buf);
 291     av_freep(&avctx->stats_out);
 292     free_frame_list(ctx->coded_frame_list);
 293     av_bsf_free(&ctx->bsf);
 294     return 0;
 295 }
 296
 297 static int set_pix_fmt(AVCodecContext *avctx, aom_codec_caps_t codec_caps,
 298                        struct aom_codec_enc_cfg *enccfg, aom_codec_flags_t *flags,
 299                        aom_img_fmt_t *img_fmt)
 300 {
 301     AOMContext av_unused *ctx = avctx->priv_data;
 302     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
 303     enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth = desc->comp[0].depth;
 304     switch (avctx->pix_fmt) {
 305     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 306         enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_MAIN;
 307         *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I420;
 308         return 0;
 309     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 310         enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 311         *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I422;
 312         return 0;
 313     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 314     case AV_PIX_FMT_GBRP:
 315         enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_HIGH;
 316         *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I444;
 317         return 0;
 318     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
 319     case AV_PIX_FMT_YUV420P12:
 320         if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 321             enccfg->g_profile =
 322                 enccfg->g_bit_depth == 10 ? FF_PROFILE_AV1_MAIN : FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 323             *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I42016;
 324             *flags |= AOM_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 325             return 0;
 326         }
 327         break;
 328     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
 329     case AV_PIX_FMT_YUV422P12:
 330         if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 331             enccfg->g_profile = FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 332             *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I42216;
 333             *flags |= AOM_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 334             return 0;
 335         }
 336         break;
 337     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
 338     case AV_PIX_FMT_YUV444P12:
 339     case AV_PIX_FMT_GBRP10:
 340     case AV_PIX_FMT_GBRP12:
 341         if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
 342             enccfg->g_profile =
 343                 enccfg->g_bit_depth == 10 ? FF_PROFILE_AV1_HIGH : FF_PROFILE_AV1_PROFESSIONAL;
 344             *img_fmt = AOM_IMG_FMT_I44416;
 345             *flags |= AOM_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
 346             return 0;
 347         }
 348         break;
 349     default:
 350         break;
 351     }
 352     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported pixel format.\n");
 353     return AVERROR_INVALIDDATA;
 354 }
 355
 356 static void set_color_range(AVCodecContext *avctx)
 357 {
 358     aom_color_range_t aom_cr;
 359     switch (avctx->color_range) {
 360     case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED:
 361     case AVCOL_RANGE_MPEG:       aom_cr = AOM_CR_STUDIO_RANGE; break;
 362     case AVCOL_RANGE_JPEG:       aom_cr = AOM_CR_FULL_RANGE;   break;
 363     default:
 364         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unsupported color range (%d)\n",
 365                avctx->color_range);
 366         return;
 367     }
 368
 369     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_COLOR_RANGE, aom_cr);
 370 }
 371
 372 static int count_uniform_tiling(int dim, int sb_size, int tiles_log2)
 373 {
 374     int sb_dim   = (dim + sb_size - 1) / sb_size;
 375     int tile_dim = (sb_dim + (1 << tiles_log2) - 1) >> tiles_log2;
 376     av_assert0(tile_dim > 0);
 377     return (sb_dim + tile_dim - 1) / tile_dim;
 378 }
 379
 380 static int choose_tiling(AVCodecContext *avctx,
 381                          struct aom_codec_enc_cfg *enccfg)
 382 {
 383     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 384     int sb_128x128_possible, sb_size, sb_width, sb_height;
 385     int uniform_rows, uniform_cols;
 386     int uniform_64x64_possible, uniform_128x128_possible;
 387     int tile_size, rounding, i;
 388
 389     if (ctx->tile_cols_log2 >= 0)
 390         ctx->tile_cols = 1 << ctx->tile_cols_log2;
 391     if (ctx->tile_rows_log2 >= 0)
 392         ctx->tile_rows = 1 << ctx->tile_rows_log2;
 393
 394     if (ctx->tile_cols == 0) {
 395         ctx->tile_cols = (avctx->width + AV1_MAX_TILE_WIDTH - 1) /
 396             AV1_MAX_TILE_WIDTH;
 397         if (ctx->tile_cols > 1) {
 398             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Automatically using %d tile "
 399                    "columns to fill width.\n", ctx->tile_cols);
 400         }
 401     }
 402     av_assert0(ctx->tile_cols > 0);
 403     if (ctx->tile_rows == 0) {
 404         int max_tile_width =
 405             FFALIGN((FFALIGN(avctx->width, 128) +
 406                      ctx->tile_cols - 1) / ctx->tile_cols, 128);
 407         ctx->tile_rows =
 408             (max_tile_width * FFALIGN(avctx->height, 128) +
 409              AV1_MAX_TILE_AREA - 1) / AV1_MAX_TILE_AREA;
 410         if (ctx->tile_rows > 1) {
 411             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Automatically using %d tile "
 412                    "rows to fill area.\n", ctx->tile_rows);
 413         }
 414     }
 415     av_assert0(ctx->tile_rows > 0);
 416
 417     if ((avctx->width  + 63) / 64 < ctx->tile_cols ||
 418         (avctx->height + 63) / 64 < ctx->tile_rows) {
 419         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile sizing: frame not "
 420                "large enough to fit specified tile arrangement.\n");
 421         return AVERROR(EINVAL);
 422     }
 423     if (ctx->tile_cols > AV1_MAX_TILE_COLS ||
 424         ctx->tile_rows > AV1_MAX_TILE_ROWS) {
 425         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile sizing: AV1 does "
 426                "not allow more than %dx%d tiles.\n",
 427                AV1_MAX_TILE_COLS, AV1_MAX_TILE_ROWS);
 428         return AVERROR(EINVAL);
 429     }
 430     if (avctx->width / ctx->tile_cols > AV1_MAX_TILE_WIDTH) {
 431         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid tile sizing: AV1 does "
 432                "not allow tiles of width greater than %d.\n",
 433                AV1_MAX_TILE_WIDTH);
 434         return AVERROR(EINVAL);
 435     }
 436
 437     ctx->superblock_size = AOM_SUPERBLOCK_SIZE_DYNAMIC;
 438
 439     if (ctx->tile_cols == 1 && ctx->tile_rows == 1) {
 440         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using a single tile.\n");
 441         return 0;
 442     }
 443
 444     sb_128x128_possible =
 445         (avctx->width  + 127) / 128 >= ctx->tile_cols &&
 446         (avctx->height + 127) / 128 >= ctx->tile_rows;
 447
 448     ctx->tile_cols_log2 = ctx->tile_cols == 1 ? 0 :
 449         av_log2(ctx->tile_cols - 1) + 1;
 450     ctx->tile_rows_log2 = ctx->tile_rows == 1 ? 0 :
 451         av_log2(ctx->tile_rows - 1) + 1;
 452
 453     uniform_cols = count_uniform_tiling(avctx->width,
 454                                         64, ctx->tile_cols_log2);
 455     uniform_rows = count_uniform_tiling(avctx->height,
 456                                         64, ctx->tile_rows_log2);
 457     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Uniform with 64x64 superblocks "
 458            "-> %dx%d tiles.\n", uniform_cols, uniform_rows);
 459     uniform_64x64_possible = uniform_cols == ctx->tile_cols &&
 460                              uniform_rows == ctx->tile_rows;
 461
 462     if (sb_128x128_possible) {
 463         uniform_cols = count_uniform_tiling(avctx->width,
 464                                             128, ctx->tile_cols_log2);
 465         uniform_rows = count_uniform_tiling(avctx->height,
 466                                             128, ctx->tile_rows_log2);
 467         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Uniform with 128x128 superblocks "
 468                "-> %dx%d tiles.\n", uniform_cols, uniform_rows);
 469         uniform_128x128_possible = uniform_cols == ctx->tile_cols &&
 470                                    uniform_rows == ctx->tile_rows;
 471     } else {
 472         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "128x128 superblocks not possible.\n");
 473         uniform_128x128_possible = 0;
 474     }
 475
 476     ctx->uniform_tiles = 1;
 477     if (uniform_64x64_possible && uniform_128x128_possible) {
 478         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using uniform tiling with dynamic "
 479                "superblocks (tile_cols_log2 = %d, tile_rows_log2 = %d).\n",
 480                ctx->tile_cols_log2, ctx->tile_rows_log2);
 481         return 0;
 482     }
 483     if (uniform_64x64_possible && !sb_128x128_possible) {
 484         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using uniform tiling with 64x64 "
 485                "superblocks (tile_cols_log2 = %d, tile_rows_log2 = %d).\n",
 486                ctx->tile_cols_log2, ctx->tile_rows_log2);
 487         ctx->superblock_size = AOM_SUPERBLOCK_SIZE_64X64;
 488         return 0;
 489     }
 490     if (uniform_128x128_possible) {
 491         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using uniform tiling with 128x128 "
 492                "superblocks (tile_cols_log2 = %d, tile_rows_log2 = %d).\n",
 493                ctx->tile_cols_log2, ctx->tile_rows_log2);
 494         ctx->superblock_size = AOM_SUPERBLOCK_SIZE_128X128;
 495         return 0;
 496     }
 497     ctx->uniform_tiles = 0;
 498
 499     if (sb_128x128_possible) {
 500         sb_size = 128;
 501         ctx->superblock_size = AOM_SUPERBLOCK_SIZE_128X128;
 502     } else {
 503         sb_size = 64;
 504         ctx->superblock_size = AOM_SUPERBLOCK_SIZE_64X64;
 505     }
 506     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using fixed tiling with %dx%d "
 507            "superblocks (tile_cols = %d, tile_rows = %d).\n",
 508            sb_size, sb_size, ctx->tile_cols, ctx->tile_rows);
 509
 510     enccfg->tile_width_count  = ctx->tile_cols;
 511     enccfg->tile_height_count = ctx->tile_rows;
 512
 513     sb_width  = (avctx->width  + sb_size - 1) / sb_size;
 514     sb_height = (avctx->height + sb_size - 1) / sb_size;
 515
 516     tile_size = sb_width / ctx->tile_cols;
 517     rounding  = sb_width % ctx->tile_cols;
 518     for (i = 0; i < ctx->tile_cols; i++) {
 519         enccfg->tile_widths[i] = tile_size +
 520             (i < rounding / 2 ||
 521              i > ctx->tile_cols - 1 - (rounding + 1) / 2);
 522     }
 523
 524     tile_size = sb_height / ctx->tile_rows;
 525     rounding  = sb_height % ctx->tile_rows;
 526     for (i = 0; i < ctx->tile_rows; i++) {
 527         enccfg->tile_heights[i] = tile_size +
 528             (i < rounding / 2 ||
 529              i > ctx->tile_rows - 1 - (rounding + 1) / 2);
 530     }
 531
 532     return 0;
 533 }
 534
 535 static av_cold int aom_init(AVCodecContext *avctx,
 536                             const struct aom_codec_iface *iface)
 537 {
 538     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 539     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
 540     struct aom_codec_enc_cfg enccfg = { 0 };
 541 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 542     aom_codec_flags_t flags =
 543         (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PSNR) ? AOM_CODEC_USE_PSNR : 0;
 544 #else
 545     aom_codec_flags_t flags = 0;
 546 #endif
 547     AVCPBProperties *cpb_props;
 548     int res;
 549     aom_img_fmt_t img_fmt;
 550     aom_codec_caps_t codec_caps = aom_codec_get_caps(iface);
 551
 552     av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", aom_codec_version_str());
 553     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s\n", aom_codec_build_config());
 554
 555     if ((res = aom_codec_enc_config_default(iface, &enccfg, 0)) != AOM_CODEC_OK) {
 556         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get config: %s\n",
 557                aom_codec_err_to_string(res));
 558         return AVERROR(EINVAL);
 559     }
 560
 561     if (set_pix_fmt(avctx, codec_caps, &enccfg, &flags, &img_fmt))
 562         return AVERROR(EINVAL);
 563
 564     if(!avctx->bit_rate)
 565         if(avctx->rc_max_rate || avctx->rc_buffer_size || avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
 566             av_log( avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control parameters set without a bitrate\n");
 567             return AVERROR(EINVAL);
 568         }
 569
 570     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 571
 572     enccfg.g_w            = avctx->width;
 573     enccfg.g_h            = avctx->height;
 574     enccfg.g_timebase.num = avctx->time_base.num;
 575     enccfg.g_timebase.den = avctx->time_base.den;
 576     enccfg.g_threads      =
 577         FFMIN(avctx->thread_count ? avctx->thread_count : av_cpu_count(), 64);
 578
 579     enccfg.g_usage        = ctx->usage;
 580
 581     if (ctx->lag_in_frames >= 0)
 582         enccfg.g_lag_in_frames = ctx->lag_in_frames;
 583
 584     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)
 585         enccfg.g_pass = AOM_RC_FIRST_PASS;
 586     else if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS2)
 587         enccfg.g_pass = AOM_RC_LAST_PASS;
 588     else
 589         enccfg.g_pass = AOM_RC_ONE_PASS;
 590
 591     if (avctx->rc_min_rate == avctx->rc_max_rate &&
 592         avctx->rc_min_rate == avctx->bit_rate && avctx->bit_rate) {
 593         enccfg.rc_end_usage = AOM_CBR;
 594     } else if (ctx->crf >= 0) {
 595         enccfg.rc_end_usage = AOM_CQ;
 596         if (!avctx->bit_rate)
 597             enccfg.rc_end_usage = AOM_Q;
 598     }
 599
 600     if (avctx->bit_rate) {
 601         enccfg.rc_target_bitrate = av_rescale_rnd(avctx->bit_rate, 1, 1000,
 602                                                   AV_ROUND_NEAR_INF);
 603     } else if (enccfg.rc_end_usage != AOM_Q) {
 604         enccfg.rc_end_usage = AOM_Q;
 605         ctx->crf = 32;
 606         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 607                "Neither bitrate nor constrained quality specified, using default CRF of %d\n",
 608                ctx->crf);
 609     }
 610
 611     if (avctx->qmin >= 0)
 612         enccfg.rc_min_quantizer = avctx->qmin;
 613     if (avctx->qmax >= 0)
 614         enccfg.rc_max_quantizer = avctx->qmax;
 615
 616     if (enccfg.rc_end_usage == AOM_CQ || enccfg.rc_end_usage == AOM_Q) {
 617         if (ctx->crf < enccfg.rc_min_quantizer || ctx->crf > enccfg.rc_max_quantizer) {
 618             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 619                    "CQ level %d must be between minimum and maximum quantizer value (%d-%d)\n",
 620                    ctx->crf, enccfg.rc_min_quantizer, enccfg.rc_max_quantizer);
 621             return AVERROR(EINVAL);
 622         }
 623     }
 624
 625     enccfg.rc_dropframe_thresh = ctx->drop_threshold;
 626
 627     // 0-100 (0 => CBR, 100 => VBR)
 628     enccfg.rc_2pass_vbr_bias_pct       = round(avctx->qcompress * 100);
 629     if (ctx->minsection_pct >= 0)
 630         enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct = ctx->minsection_pct;
 631     else if (avctx->bit_rate)
 632         enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct =
 633             avctx->rc_min_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 634     if (ctx->maxsection_pct >= 0)
 635         enccfg.rc_2pass_vbr_maxsection_pct = ctx->maxsection_pct;
 636     else if (avctx->rc_max_rate)
 637         enccfg.rc_2pass_vbr_maxsection_pct =
 638             avctx->rc_max_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 639
 640     if (avctx->rc_buffer_size)
 641         enccfg.rc_buf_sz =
 642             avctx->rc_buffer_size * 1000LL / avctx->bit_rate;
 643     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
 644         enccfg.rc_buf_initial_sz =
 645             avctx->rc_initial_buffer_occupancy * 1000LL / avctx->bit_rate;
 646     enccfg.rc_buf_optimal_sz = enccfg.rc_buf_sz * 5 / 6;
 647
 648     if (ctx->rc_undershoot_pct >= 0)
 649         enccfg.rc_undershoot_pct = ctx->rc_undershoot_pct;
 650     if (ctx->rc_overshoot_pct >= 0)
 651         enccfg.rc_overshoot_pct = ctx->rc_overshoot_pct;
 652
 653     // _enc_init() will balk if kf_min_dist differs from max w/AOM_KF_AUTO
 654     if (avctx->keyint_min >= 0 && avctx->keyint_min == avctx->gop_size)
 655         enccfg.kf_min_dist = avctx->keyint_min;
 656     if (avctx->gop_size >= 0)
 657         enccfg.kf_max_dist = avctx->gop_size;
 658
 659     if (enccfg.g_pass == AOM_RC_FIRST_PASS)
 660         enccfg.g_lag_in_frames = 0;
 661     else if (enccfg.g_pass == AOM_RC_LAST_PASS) {
 662         int decode_size, ret;
 663
 664         if (!avctx->stats_in) {
 665             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No stats file for second pass\n");
 666             return AVERROR_INVALIDDATA;
 667         }
 668
 669         ctx->twopass_stats.sz = strlen(avctx->stats_in) * 3 / 4;
 670         ret                   = av_reallocp(&ctx->twopass_stats.buf, ctx->twopass_stats.sz);
 671         if (ret < 0) {
 672             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 673                    "Stat buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 674                    ctx->twopass_stats.sz);
 675             ctx->twopass_stats.sz = 0;
 676             return ret;
 677         }
 678         decode_size = av_base64_decode(ctx->twopass_stats.buf, avctx->stats_in,
 679                                        ctx->twopass_stats.sz);
 680         if (decode_size < 0) {
 681             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer decode failed\n");
 682             return AVERROR_INVALIDDATA;
 683         }
 684
 685         ctx->twopass_stats.sz      = decode_size;
 686         enccfg.rc_twopass_stats_in = ctx->twopass_stats;
 687     }
 688
 689     /* 0-3: For non-zero values the encoder increasingly optimizes for reduced
 690      * complexity playback on low powered devices at the expense of encode
 691      * quality. */
 692     if (avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
 693         enccfg.g_profile = avctx->profile;
 694
 695     enccfg.g_error_resilient = ctx->error_resilient;
 696
 697     res = choose_tiling(avctx, &enccfg);
 698     if (res < 0)
 699         return res;
 700
 701     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 702     /* Construct Encoder Context */
 703     res = aom_codec_enc_init(&ctx->encoder, iface, &enccfg, flags);
 704     if (res != AOM_CODEC_OK) {
 705         log_encoder_error(avctx, "Failed to initialize encoder");
 706         return AVERROR(EINVAL);
 707     }
 708
 709     // codec control failures are currently treated only as warnings
 710     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "aom_codec_control\n");
 711     codecctl_int(avctx, AOME_SET_CPUUSED, ctx->cpu_used);
 712     if (ctx->auto_alt_ref >= 0)
 713         codecctl_int(avctx, AOME_SET_ENABLEAUTOALTREF, ctx->auto_alt_ref);
 714     if (ctx->arnr_max_frames >= 0)
 715         codecctl_int(avctx, AOME_SET_ARNR_MAXFRAMES,   ctx->arnr_max_frames);
 716     if (ctx->arnr_strength >= 0)
 717         codecctl_int(avctx, AOME_SET_ARNR_STRENGTH,    ctx->arnr_strength);
 718     if (ctx->enable_cdef >= 0)
 719         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_CDEF, ctx->enable_cdef);
 720     if (ctx->enable_restoration >= 0)
 721         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_RESTORATION, ctx->enable_restoration);
 722 #if AOM_ENCODER_ABI_VERSION >= 22
 723     if (ctx->enable_rect_partitions >= 0)
 724         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_RECT_PARTITIONS, ctx->enable_rect_partitions);
 725     if (ctx->enable_1to4_partitions >= 0)
 726         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_1TO4_PARTITIONS, ctx->enable_1to4_partitions);
 727     if (ctx->enable_ab_partitions >= 0)
 728         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_AB_PARTITIONS, ctx->enable_ab_partitions);
 729     if (ctx->enable_angle_delta >= 0)
 730         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_ANGLE_DELTA, ctx->enable_angle_delta);
 731     if (ctx->enable_cfl_intra >= 0)
 732         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_CFL_INTRA, ctx->enable_cfl_intra);
 733     if (ctx->enable_filter_intra >= 0)
 734         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_FILTER_INTRA, ctx->enable_filter_intra);
 735     if (ctx->enable_intra_edge_filter >= 0)
 736         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_INTRA_EDGE_FILTER, ctx->enable_intra_edge_filter);
 737     if (ctx->enable_paeth_intra >= 0)
 738         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_PAETH_INTRA, ctx->enable_paeth_intra);
 739     if (ctx->enable_smooth_intra >= 0)
 740         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_SMOOTH_INTRA, ctx->enable_smooth_intra);
 741     if (ctx->enable_palette >= 0)
 742         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_PALETTE, ctx->enable_palette);
 743 #endif
 744
 745     codecctl_int(avctx, AOME_SET_STATIC_THRESHOLD, ctx->static_thresh);
 746     if (ctx->crf >= 0)
 747         codecctl_int(avctx, AOME_SET_CQ_LEVEL,          ctx->crf);
 748     if (ctx->tune >= 0)
 749         codecctl_int(avctx, AOME_SET_TUNING, ctx->tune);
 750
 751     if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_RGB) {
 752         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_COLOR_PRIMARIES, AVCOL_PRI_BT709);
 753         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_MATRIX_COEFFICIENTS, AVCOL_SPC_RGB);
 754         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_TRANSFER_CHARACTERISTICS, AVCOL_TRC_IEC61966_2_1);
 755     } else {
 756         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_COLOR_PRIMARIES, avctx->color_primaries);
 757         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_MATRIX_COEFFICIENTS, avctx->colorspace);
 758         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_TRANSFER_CHARACTERISTICS, avctx->color_trc);
 759     }
 760     if (ctx->aq_mode >= 0)
 761         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_AQ_MODE, ctx->aq_mode);
 762     if (ctx->frame_parallel >= 0)
 763         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING, ctx->frame_parallel);
 764     set_color_range(avctx);
 765
 766     codecctl_int(avctx, AV1E_SET_SUPERBLOCK_SIZE, ctx->superblock_size);
 767     if (ctx->uniform_tiles) {
 768         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_TILE_COLUMNS, ctx->tile_cols_log2);
 769         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_TILE_ROWS,    ctx->tile_rows_log2);
 770     }
 771
 772 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_DENOISE_NOISE_LEVEL
 773     if (ctx->denoise_noise_level >= 0)
 774         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_DENOISE_NOISE_LEVEL, ctx->denoise_noise_level);
 775 #endif
 776 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_DENOISE_BLOCK_SIZE
 777     if (ctx->denoise_block_size >= 0)
 778         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_DENOISE_BLOCK_SIZE, ctx->denoise_block_size);
 779 #endif
 780 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ENABLE_GLOBAL_MOTION
 781     if (ctx->enable_global_motion >= 0)
 782         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_GLOBAL_MOTION, ctx->enable_global_motion);
 783 #endif
 784 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_MAX_REFERENCE_FRAMES
 785     if (avctx->refs >= 3) {
 786         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_MAX_REFERENCE_FRAMES, avctx->refs);
 787     }
 788 #endif
 789 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ROW_MT
 790     if (ctx->row_mt >= 0)
 791         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ROW_MT, ctx->row_mt);
 792 #endif
 793 #ifdef AOM_CTRL_AV1E_SET_ENABLE_INTRABC
 794     if (ctx->enable_intrabc >= 0)
 795         codecctl_int(avctx, AV1E_SET_ENABLE_INTRABC, ctx->enable_intrabc);
 796 #endif
 797
 798     // provide dummy value to initialize wrapper, values will be updated each _encode()
 799     aom_img_wrap(&ctx->rawimg, img_fmt, avctx->width, avctx->height, 1,
 800                  (unsigned char*)1);
 801
 802     if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH)
 803         ctx->rawimg.bit_depth = enccfg.g_bit_depth;
 804
 805     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 806     if (!cpb_props)
 807         return AVERROR(ENOMEM);
 808
 809     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 810         const AVBitStreamFilter *filter = av_bsf_get_by_name("extract_extradata");
 811         int ret;
 812
 813         if (!filter) {
 814             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extract_extradata bitstream filter "
 815                    "not found. This is a bug, please report it.\n");
 816             return AVERROR_BUG;
 817         }
 818         ret = av_bsf_alloc(filter, &ctx->bsf);
 819         if (ret < 0)
 820             return ret;
 821
 822         ret = avcodec_parameters_from_context(ctx->bsf->par_in, avctx);
 823         if (ret < 0)
 824            return ret;
 825
 826         ret = av_bsf_init(ctx->bsf);
 827         if (ret < 0)
 828            return ret;
 829     }
 830
 831     if (enccfg.rc_end_usage == AOM_CBR ||
 832         enccfg.g_pass != AOM_RC_ONE_PASS) {
 833         cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 834         cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 835         cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 836     }
 837     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 838
 839     return 0;
 840 }
 841
 842 static inline void cx_pktcpy(AOMContext *ctx,
 843                              struct FrameListData *dst,
 844                              const struct aom_codec_cx_pkt *src)
 845 {
 846     dst->pts      = src->data.frame.pts;
 847     dst->duration = src->data.frame.duration;
 848     dst->flags    = src->data.frame.flags;
 849     dst->sz       = src->data.frame.sz;
 850     dst->buf      = src->data.frame.buf;
 851 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 852     dst->have_sse = 0;
 853     dst->frame_number = ++ctx->frame_number;
 854     dst->have_sse = ctx->have_sse;
 855     if (ctx->have_sse) {
 856         /* associate last-seen SSE to the frame. */
 857         /* Transfers ownership from ctx to dst. */
 858         memcpy(dst->sse, ctx->sse, sizeof(dst->sse));
 859         ctx->have_sse = 0;
 860     }
 861 #endif
 862 }
 863
 864 /**
 865  * Store coded frame information in format suitable for return from encode2().
 866  *
 867  * Write information from @a cx_frame to @a pkt
 868  * @return packet data size on success
 869  * @return a negative AVERROR on error
 870  */
 871 static int storeframe(AVCodecContext *avctx, struct FrameListData *cx_frame,
 872                       AVPacket *pkt)
 873 {
 874     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 875     int av_unused pict_type;
 876     int ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, cx_frame->sz, 0);
 877     if (ret < 0) {
 878         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 879                "Error getting output packet of size %"SIZE_SPECIFIER".\n", cx_frame->sz);
 880         return ret;
 881     }
 882     memcpy(pkt->data, cx_frame->buf, pkt->size);
 883     pkt->pts = pkt->dts = cx_frame->pts;
 884
 885     if (!!(cx_frame->flags & AOM_FRAME_IS_KEY)) {
 886         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 887 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
 888         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 889     } else if (cx_frame->flags & AOM_FRAME_IS_INTRAONLY) {
 890         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 891     } else {
 892         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 893     }
 894
 895     ff_side_data_set_encoder_stats(pkt, 0, cx_frame->sse + 1,
 896                                    cx_frame->have_sse ? 3 : 0, pict_type);
 897
 898     if (cx_frame->have_sse) {
 899         int i;
 900         for (i = 0; i < 3; ++i) {
 901             avctx->error[i] += cx_frame->sse[i + 1];
 902         }
 903         cx_frame->have_sse = 0;
 904 #endif
 905     }
 906
 907     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 908         ret = av_bsf_send_packet(ctx->bsf, pkt);
 909         if (ret < 0) {
 910             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extract_extradata filter "
 911                    "failed to send input packet\n");
 912             return ret;
 913         }
 914         ret = av_bsf_receive_packet(ctx->bsf, pkt);
 915
 916         if (ret < 0) {
 917             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extract_extradata filter "
 918                    "failed to receive output packet\n");
 919             return ret;
 920         }
 921     }
 922     return pkt->size;
 923 }
 924
 925 /**
 926  * Queue multiple output frames from the encoder, returning the front-most.
 927  * In cases where aom_codec_get_cx_data() returns more than 1 frame append
 928  * the frame queue. Return the head frame if available.
 929  * @return Stored frame size
 930  * @return AVERROR(EINVAL) on output size error
 931  * @return AVERROR(ENOMEM) on coded frame queue data allocation error
 932  */
 933 static int queue_frames(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt_out)
 934 {
 935     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
 936     const struct aom_codec_cx_pkt *pkt;
 937     const void *iter = NULL;
 938     int size = 0;
 939
 940     if (ctx->coded_frame_list) {
 941         struct FrameListData *cx_frame = ctx->coded_frame_list;
 942         /* return the leading frame if we've already begun queueing */
 943         size = storeframe(avctx, cx_frame, pkt_out);
 944         if (size < 0)
 945             return size;
 946         ctx->coded_frame_list = cx_frame->next;
 947         free_coded_frame(cx_frame);
 948     }
 949
 950     /* consume all available output from the encoder before returning. buffers
 951      * are only good through the next aom_codec call */
 952     while ((pkt = aom_codec_get_cx_data(&ctx->encoder, &iter))) {
 953         switch (pkt->kind) {
 954         case AOM_CODEC_CX_FRAME_PKT:
 955             if (!size) {
 956                 struct FrameListData cx_frame;
 957
 958                 /* avoid storing the frame when the list is empty and we haven't yet
 959                  * provided a frame for output */
 960                 av_assert0(!ctx->coded_frame_list);
 961                 cx_pktcpy(ctx, &cx_frame, pkt);
 962                 size = storeframe(avctx, &cx_frame, pkt_out);
 963                 if (size < 0)
 964                     return size;
 965             } else {
 966                 struct FrameListData *cx_frame =
 967                     av_malloc(sizeof(struct FrameListData));
 968
 969                 if (!cx_frame) {
 970                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 971                            "Frame queue element alloc failed\n");
 972                     return AVERROR(ENOMEM);
 973                 }
 974                 cx_pktcpy(ctx, cx_frame, pkt);
 975                 cx_frame->buf = av_malloc(cx_frame->sz);
 976
 977                 if (!cx_frame->buf) {
 978                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 979                            "Data buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 980                            cx_frame->sz);
 981                     av_freep(&cx_frame);
 982                     return AVERROR(ENOMEM);
 983                 }
 984                 memcpy(cx_frame->buf, pkt->data.frame.buf, pkt->data.frame.sz);
 985                 coded_frame_add(&ctx->coded_frame_list, cx_frame);
 986             }
 987             break;
 988         case AOM_CODEC_STATS_PKT:
 989         {
 990             struct aom_fixed_buf *stats = &ctx->twopass_stats;
 991             int err;
 992             if ((err = av_reallocp(&stats->buf,
 993                                    stats->sz +
 994                                    pkt->data.twopass_stats.sz)) < 0) {
 995                 stats->sz = 0;
 996                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer realloc failed\n");
 997                 return err;
 998             }
 999             memcpy((uint8_t *)stats->buf + stats->sz,
1000                    pkt->data.twopass_stats.buf, pkt->data.twopass_stats.sz);
1001             stats->sz += pkt->data.twopass_stats.sz;
1002             break;
1003         }
1004 #ifdef AOM_FRAME_IS_INTRAONLY
1005         case AOM_CODEC_PSNR_PKT:
1006         {
1007             av_assert0(!ctx->have_sse);
1008             ctx->sse[0] = pkt->data.psnr.sse[0];
1009             ctx->sse[1] = pkt->data.psnr.sse[1];
1010             ctx->sse[2] = pkt->data.psnr.sse[2];
1011             ctx->sse[3] = pkt->data.psnr.sse[3];
1012             ctx->have_sse = 1;
1013             break;
1014         }
1015 #endif
1016         case AOM_CODEC_CUSTOM_PKT:
1017             // ignore unsupported/unrecognized packet types
1018             break;
1019         }
1020     }
1021
1022     return size;
1023 }
1024
1025 static int aom_encode(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1026                       const AVFrame *frame, int *got_packet)
1027 {
1028     AOMContext *ctx = avctx->priv_data;
1029     struct aom_image *rawimg = NULL;
1030     int64_t timestamp = 0;
1031     int res, coded_size;
1032     aom_enc_frame_flags_t flags = 0;
1033
1034     if (frame) {
1035         rawimg                      = &ctx->rawimg;
1036         rawimg->planes[AOM_PLANE_Y] = frame->data[0];
1037         rawimg->planes[AOM_PLANE_U] = frame->data[1];
1038         rawimg->planes[AOM_PLANE_V] = frame->data[2];
1039         rawimg->stride[AOM_PLANE_Y] = frame->linesize[0];
1040         rawimg->stride[AOM_PLANE_U] = frame->linesize[1];
1041         rawimg->stride[AOM_PLANE_V] = frame->linesize[2];
1042         timestamp                   = frame->pts;
1043         switch (frame->color_range) {
1044         case AVCOL_RANGE_MPEG:
1045             rawimg->range = AOM_CR_STUDIO_RANGE;
1046             break;
1047         case AVCOL_RANGE_JPEG:
1048             rawimg->range = AOM_CR_FULL_RANGE;
1049             break;
1050         }
1051
1052         if (frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I)
1053             flags |= AOM_EFLAG_FORCE_KF;
1054     }
1055
1056     res = aom_codec_encode(&ctx->encoder, rawimg, timestamp,
1057                            avctx->ticks_per_frame, flags);
1058     if (res != AOM_CODEC_OK) {
1059         log_encoder_error(avctx, "Error encoding frame");
1060         return AVERROR_INVALIDDATA;
1061     }
1062     coded_size = queue_frames(avctx, pkt);
1063
1064     if (!frame && avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1) {
1065         size_t b64_size = AV_BASE64_SIZE(ctx->twopass_stats.sz);
1066
1067         avctx->stats_out = av_malloc(b64_size);
1068         if (!avctx->stats_out) {
1069             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
1070                    b64_size);
1071             return AVERROR(ENOMEM);
1072         }
1073         av_base64_encode(avctx->stats_out, b64_size, ctx->twopass_stats.buf,
1074                          ctx->twopass_stats.sz);
1075     }
1076
1077     *got_packet = !!coded_size;
1078     return 0;
1079 }
1080
1081 static const enum AVPixelFormat av1_pix_fmts[] = {
1082     AV_PIX_FMT_YUV420P,
1083     AV_PIX_FMT_YUV422P,
1084     AV_PIX_FMT_YUV444P,
1085     AV_PIX_FMT_GBRP,
1086     AV_PIX_FMT_NONE
1087 };
1088
1089 static const enum AVPixelFormat av1_pix_fmts_highbd[] = {
1090     AV_PIX_FMT_YUV420P,
1091     AV_PIX_FMT_YUV422P,
1092     AV_PIX_FMT_YUV444P,
1093     AV_PIX_FMT_GBRP,
1094     AV_PIX_FMT_YUV420P10,
1095     AV_PIX_FMT_YUV422P10,
1096     AV_PIX_FMT_YUV444P10,
1097     AV_PIX_FMT_YUV420P12,
1098     AV_PIX_FMT_YUV422P12,
1099     AV_PIX_FMT_YUV444P12,
1100     AV_PIX_FMT_GBRP10,
1101     AV_PIX_FMT_GBRP12,
1102     AV_PIX_FMT_NONE
1103 };
1104
1105 static av_cold void av1_init_static(AVCodec *codec)
1106 {
1107     aom_codec_caps_t codec_caps = aom_codec_get_caps(aom_codec_av1_cx());
1108     if (codec_caps & AOM_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH)
1109         codec->pix_fmts = av1_pix_fmts_highbd;
1110     else
1111         codec->pix_fmts = av1_pix_fmts;
1112
1113     if (aom_codec_version_major() < 2)
1114         codec->capabilities |= AV_CODEC_CAP_EXPERIMENTAL;
1115 }
1116
1117 static av_cold int av1_init(AVCodecContext *avctx)
1118 {
1119     return aom_init(avctx, aom_codec_av1_cx());
1120 }
1121
1122 #define OFFSET(x) offsetof(AOMContext, x)
1123 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1124 static const AVOption options[] = {
1125     { "cpu-used",        "Quality/Speed ratio modifier",           OFFSET(cpu_used),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1}, 0, 8, VE},
1126     { "auto-alt-ref",    "Enable use of alternate reference "
1127                          "frames (2-pass only)",                   OFFSET(auto_alt_ref),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      2,       VE},
1128     { "lag-in-frames",   "Number of frames to look ahead at for "
1129                          "alternate reference frame selection",    OFFSET(lag_in_frames),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE},
1130     { "arnr-max-frames", "altref noise reduction max frame count", OFFSET(arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE},
1131     { "arnr-strength",   "altref noise reduction filter strength", OFFSET(arnr_strength),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      6,       VE},
1132     { "aq-mode",         "adaptive quantization mode",             OFFSET(aq_mode),         AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      4, VE, "aq_mode"},
1133     { "none",            "Aq not used",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0}, 0, 0, VE, "aq_mode"},
1134     { "variance",        "Variance based Aq",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1}, 0, 0, VE, "aq_mode"},
1135     { "complexity",      "Complexity based Aq", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2}, 0, 0, VE, "aq_mode"},
1136     { "cyclic",          "Cyclic Refresh Aq",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 3}, 0, 0, VE, "aq_mode"},
1137     { "error-resilience", "Error resilience configuration", OFFSET(error_resilient), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "er"},
1138     { "default",         "Improve resiliency against losses of whole frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = AOM_ERROR_RESILIENT_DEFAULT}, 0, 0, VE, "er"},
1139     { "crf",              "Select the quality for constant quality mode", offsetof(AOMContext, crf), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 63, VE },
1140     { "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 },
1141     { "drop-threshold",   "Frame drop threshold", offsetof(AOMContext, drop_threshold), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, VE },
1142     { "denoise-noise-level", "Amount of noise to be removed", OFFSET(denoise_noise_level), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, INT_MAX, VE},
1143     { "denoise-block-size", "Denoise block size ", OFFSET(denoise_block_size), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, INT_MAX, VE},
1144     { "undershoot-pct",   "Datarate undershoot (min) target (%)", OFFSET(rc_undershoot_pct), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 100, VE},
1145     { "overshoot-pct",    "Datarate overshoot (max) target (%)", OFFSET(rc_overshoot_pct), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1000, VE},
1146     { "minsection-pct",   "GOP min bitrate (% of target)", OFFSET(minsection_pct), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 100, VE},
1147     { "maxsection-pct",   "GOP max bitrate (% of target)", OFFSET(maxsection_pct), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 5000, VE},
1148     { "frame-parallel",   "Enable frame parallel decodability features", OFFSET(frame_parallel),  AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1149     { "tiles",            "Tile columns x rows", OFFSET(tile_cols), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, { .str = NULL }, 0, 0, VE },
1150     { "tile-columns",     "Log2 of number of tile columns to use", OFFSET(tile_cols_log2), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 6, VE},
1151     { "tile-rows",        "Log2 of number of tile rows to use",    OFFSET(tile_rows_log2), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 6, VE},
1152     { "row-mt",           "Enable row based multi-threading",      OFFSET(row_mt),         AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1153     { "enable-cdef",      "Enable CDEF filtering",                 OFFSET(enable_cdef),    AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1154     { "enable-global-motion",  "Enable global motion",             OFFSET(enable_global_motion), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1155     { "enable-intrabc",  "Enable intra block copy prediction mode", OFFSET(enable_intrabc), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1156     { "enable-restoration", "Enable Loop Restoration filtering", OFFSET(enable_restoration), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1157     { "usage",           "Quality and compression efficiency vs speed trade-off", OFFSET(usage), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, INT_MAX, VE, "usage"},
1158     { "good",            "Good quality",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0 /* AOM_USAGE_GOOD_QUALITY */}, 0, 0, VE, "usage"},
1159     { "realtime",        "Realtime encoding", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1 /* AOM_USAGE_REALTIME */},     0, 0, VE, "usage"},
1160     { "tune",            "The metric that the encoder tunes for. Automatically chosen by the encoder by default", OFFSET(tune), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, AOM_TUNE_SSIM, VE, "tune"},
1161     { "psnr",            NULL,         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = AOM_TUNE_PSNR}, 0, 0, VE, "tune"},
1162     { "ssim",            NULL,         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = AOM_TUNE_SSIM}, 0, 0, VE, "tune"},
1163     FF_AV1_PROFILE_OPTS
1164     { "enable-rect-partitions", "Enable rectangular partitions", OFFSET(enable_rect_partitions), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1165     { "enable-1to4-partitions", "Enable 1:4/4:1 partitions",     OFFSET(enable_1to4_partitions), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1166     { "enable-ab-partitions",   "Enable ab shape partitions",    OFFSET(enable_ab_partitions),   AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1167     { "enable-angle-delta",       "Enable angle delta intra prediction",                OFFSET(enable_angle_delta),       AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1168     { "enable-cfl-intra",         "Enable chroma predicted from luma intra prediction", OFFSET(enable_cfl_intra),         AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1169     { "enable-filter-intra",      "Enable filter intra predictor",                      OFFSET(enable_filter_intra),      AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1170     { "enable-intra-edge-filter", "Enable intra edge filter",                           OFFSET(enable_intra_edge_filter), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1171     { "enable-smooth-intra",      "Enable smooth intra prediction mode",                OFFSET(enable_smooth_intra),      AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1172     { "enable-paeth-intra",       "Enable paeth predictor in intra prediction",         OFFSET(enable_paeth_intra),       AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1173     { "enable-palette",           "Enable palette prediction mode",                     OFFSET(enable_palette),           AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1174     { NULL },
1175 };
1176
1177 static const AVCodecDefault defaults[] = {
1178     { "b",                 "0" },
1179     { "qmin",             "-1" },
1180     { "qmax",             "-1" },
1181     { "g",                "-1" },
1182     { "keyint_min",       "-1" },
1183     { NULL },
1184 };
1185
1186 static const AVClass class_aom = {
1187     .class_name = "libaom-av1 encoder",
1188     .item_name  = av_default_item_name,
1189     .option     = options,
1190     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1191 };
1192
1193 AVCodec ff_libaom_av1_encoder = {
1194     .name           = "libaom-av1",
1195     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libaom AV1"),
1196     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1197     .id             = AV_CODEC_ID_AV1,
1198     .priv_data_size = sizeof(AOMContext),
1199     .init           = av1_init,
1200     .encode2        = aom_encode,
1201     .close          = aom_free,
1202     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
1203     .profiles       = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_av1_profiles),
1204     .priv_class     = &class_aom,
1205     .defaults       = defaults,
1206     .init_static_data = av1_init_static,
1207     .wrapper_name   = "libaom",
1208 };