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

   1 /*
   2  * libkvazaar encoder
   3  *
   4  * Copyright (c) 2015 Tampere University of Technology
   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 #include <kvazaar.h>
  24 #include <string.h>
  25
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/imgutils.h"
  28 #include "libavutil/dict.h"
  29 #include "libavutil/opt.h"
  30 #include "libavutil/pixdesc.h"
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "internal.h"
  33
  34 typedef struct LibkvazaarContext {
  35     const AVClass *class;
  36
  37     const kvz_api *api;
  38     kvz_encoder *encoder;
  39     kvz_config *config;
  40
  41     char *kvz_params;
  42 } LibkvazaarContext;
  43
  44 static av_cold int libkvazaar_init(AVCodecContext *avctx)
  45 {
  46     int retval = 0;
  47     kvz_config *cfg = NULL;
  48     kvz_encoder *enc = NULL;
  49     const kvz_api *const api = kvz_api_get(8);
  50
  51     LibkvazaarContext *const ctx = avctx->priv_data;
  52
  53     // Kvazaar requires width and height to be multiples of eight.
  54     if (avctx->width % 8 || avctx->height % 8) {
  55         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Video dimensions are not a multiple of 8.\n");
  56         retval = AVERROR_INVALIDDATA;
  57         goto done;
  58     }
  59
  60     cfg = api->config_alloc();
  61     if (!cfg) {
  62         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not allocate kvazaar config structure.\n");
  63         retval = AVERROR(ENOMEM);
  64         goto done;
  65     }
  66
  67     if (!api->config_init(cfg)) {
  68         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not initialize kvazaar config structure.\n");
  69         retval = AVERROR_EXTERNAL;
  70         goto done;
  71     }
  72
  73     cfg->width = avctx->width;
  74     cfg->height = avctx->height;
  75     cfg->framerate =
  76       avctx->time_base.den / (double)(avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame);
  77     cfg->target_bitrate = avctx->bit_rate;
  78     cfg->vui.sar_width = avctx->sample_aspect_ratio.num;
  79     cfg->vui.sar_height = avctx->sample_aspect_ratio.den;
  80
  81     if (ctx->kvz_params) {
  82         AVDictionary *dict = NULL;
  83         if (!av_dict_parse_string(&dict, ctx->kvz_params, "=", ",", 0)) {
  84             AVDictionaryEntry *entry = NULL;
  85             while ((entry = av_dict_get(dict, "", entry, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
  86                 if (!api->config_parse(cfg, entry->key, entry->value)) {
  87                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
  88                            "Invalid option: %s=%s.\n",
  89                            entry->key, entry->value);
  90                 }
  91             }
  92             av_dict_free(&dict);
  93         }
  94     }
  95
  96     enc = api->encoder_open(cfg);
  97     if (!enc) {
  98         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not open kvazaar encoder.\n");
  99         retval = AVERROR_EXTERNAL;
 100         goto done;
 101     }
 102
 103     ctx->api = api;
 104     ctx->encoder = enc;
 105     ctx->config = cfg;
 106     enc = NULL;
 107     cfg = NULL;
 108
 109 done:
 110     api->config_destroy(cfg);
 111     api->encoder_close(enc);
 112
 113     return retval;
 114 }
 115
 116 static av_cold int libkvazaar_close(AVCodecContext *avctx)
 117 {
 118     LibkvazaarContext *ctx = avctx->priv_data;
 119     if (!ctx->api) return 0;
 120
 121     if (ctx->encoder) {
 122         ctx->api->encoder_close(ctx->encoder);
 123         ctx->encoder = NULL;
 124     }
 125
 126     if (ctx->config) {
 127         ctx->api->config_destroy(ctx->config);
 128         ctx->config = NULL;
 129     }
 130
 131     return 0;
 132 }
 133
 134 static int libkvazaar_encode(AVCodecContext *avctx,
 135                              AVPacket *avpkt,
 136                              const AVFrame *frame,
 137                              int *got_packet_ptr)
 138 {
 139     int retval = 0;
 140     kvz_picture *img_in = NULL;
 141
 142     kvz_data_chunk *data_out = NULL;
 143     uint32_t len_out = 0;
 144     kvz_picture *recon_pic = NULL;
 145     kvz_frame_info frame_info;
 146
 147     LibkvazaarContext *ctx = avctx->priv_data;
 148
 149     *got_packet_ptr = 0;
 150
 151     if (frame) {
 152         if (frame->width != ctx->config->width ||
 153                 frame->height != ctx->config->height) {
 154             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 155                    "Changing video dimensions during encoding is not supported. "
 156                    "(changed from %dx%d to %dx%d)\n",
 157                    ctx->config->width, ctx->config->height,
 158                    frame->width, frame->height);
 159             retval = AVERROR_INVALIDDATA;
 160             goto done;
 161         }
 162
 163         if (frame->format != avctx->pix_fmt) {
 164             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 165                    "Changing pixel format during encoding is not supported. "
 166                    "(changed from %s to %s)\n",
 167                    av_get_pix_fmt_name(avctx->pix_fmt),
 168                    av_get_pix_fmt_name(frame->format));
 169             retval = AVERROR_INVALIDDATA;
 170             goto done;
 171         }
 172
 173         // Allocate input picture for kvazaar.
 174         img_in = ctx->api->picture_alloc(frame->width, frame->height);
 175         if (!img_in) {
 176             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate picture.\n");
 177             retval = AVERROR(ENOMEM);
 178             goto done;
 179         }
 180
 181         // Copy pixels from frame to img_in.
 182         {
 183             int dst_linesizes[4] = {
 184               frame->width,
 185               frame->width / 2,
 186               frame->width / 2,
 187               0
 188             };
 189             av_image_copy(img_in->data, dst_linesizes,
 190                           frame->data, frame->linesize,
 191                           frame->format, frame->width, frame->height);
 192         }
 193
 194         img_in->pts = frame->pts;
 195     }
 196
 197     if (!ctx->api->encoder_encode(ctx->encoder, img_in,
 198                                   &data_out, &len_out,
 199                                   &recon_pic, NULL,
 200                                   &frame_info)) {
 201         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to encode frame.\n");
 202         retval = AVERROR_EXTERNAL;
 203         goto done;
 204     }
 205
 206     if (data_out) {
 207         kvz_data_chunk *chunk = NULL;
 208         uint64_t written = 0;
 209
 210         retval = ff_alloc_packet(avpkt, len_out);
 211         if (retval < 0) {
 212             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate output packet.\n");
 213             goto done;
 214         }
 215
 216         for (chunk = data_out; chunk != NULL; chunk = chunk->next) {
 217             av_assert0(written + chunk->len <= len_out);
 218             memcpy(avpkt->data + written, chunk->data, chunk->len);
 219             written += chunk->len;
 220         }
 221         *got_packet_ptr = 1;
 222
 223         ctx->api->chunk_free(data_out);
 224         data_out = NULL;
 225
 226         avpkt->pts = recon_pic->pts;
 227         avpkt->dts = recon_pic->dts;
 228
 229         avpkt->flags = 0;
 230         // IRAP VCL NAL unit types span the range
 231         // [BLA_W_LP (16), RSV_IRAP_VCL23 (23)].
 232         if (frame_info.nal_unit_type >= KVZ_NAL_BLA_W_LP &&
 233                 frame_info.nal_unit_type <= KVZ_NAL_RSV_IRAP_VCL23) {
 234             avpkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 235         }
 236     }
 237
 238 done:
 239     ctx->api->picture_free(img_in);
 240     ctx->api->picture_free(recon_pic);
 241     ctx->api->chunk_free(data_out);
 242     return retval;
 243 }
 244
 245 static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = {
 246     AV_PIX_FMT_YUV420P,
 247     AV_PIX_FMT_NONE
 248 };
 249
 250 static const AVOption options[] = {
 251     { "kvazaar-params", "Set kvazaar parameters as a comma-separated list of name=value pairs.",
 252       offsetof(LibkvazaarContext, kvz_params), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = NULL }, 0, 0,
 253       AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
 254     { NULL },
 255 };
 256
 257 static const AVClass class = {
 258     .class_name = "libkvazaar",
 259     .item_name  = av_default_item_name,
 260     .option     = options,
 261     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 262 };
 263
 264 static const AVCodecDefault defaults[] = {
 265     { "b", "0" },
 266     { NULL },
 267 };
 268
 269 AVCodec ff_libkvazaar_encoder = {
 270     .name             = "libkvazaar",
 271     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libkvazaar H.265 / HEVC"),
 272     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 273     .id               = AV_CODEC_ID_HEVC,
 274     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_DELAY,
 275     .pix_fmts         = pix_fmts,
 276
 277     .priv_class       = &class,
 278     .priv_data_size   = sizeof(LibkvazaarContext),
 279     .defaults         = defaults,
 280
 281     .init             = libkvazaar_init,
 282     .encode2          = libkvazaar_encode,
 283     .close            = libkvazaar_close,
 284 };