git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libopenh264enc.c

   1 /*
   2  * OpenH264 video encoder
   3  * Copyright (C) 2014 Martin Storsjo
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include <wels/codec_api.h>
  23 #include <wels/codec_ver.h>
  24
  25 #include "libavutil/attributes.h"
  26 #include "libavutil/common.h"
  27 #include "libavutil/opt.h"
  28 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  29 #include "libavutil/mathematics.h"
  30
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "internal.h"
  33
  34 typedef struct SVCContext {
  35     const AVClass *av_class;
  36     ISVCEncoder *encoder;
  37     int slice_mode;
  38     int loopfilter;
  39     char *profile;
  40 } SVCContext;
  41
  42 #define OPENH264_VER_AT_LEAST(maj, min) \
  43     ((OPENH264_MAJOR  > (maj)) || \
  44      (OPENH264_MAJOR == (maj) && OPENH264_MINOR >= (min)))
  45
  46 #define OFFSET(x) offsetof(SVCContext, x)
  47 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
  48 static const AVOption options[] = {
  49     { "slice_mode", "Slice mode", OFFSET(slice_mode), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = SM_AUTO_SLICE }, SM_SINGLE_SLICE, SM_RESERVED, VE, "slice_mode" },
  50     { "fixed", "A fixed number of slices", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = SM_FIXEDSLCNUM_SLICE }, 0, 0, VE, "slice_mode" },
  51     { "rowmb", "One slice per row of macroblocks", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = SM_ROWMB_SLICE }, 0, 0, VE, "slice_mode" },
  52     { "auto", "Automatic number of slices according to number of threads", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = SM_AUTO_SLICE }, 0, 0, VE, "slice_mode" },
  53     { "loopfilter", "Enable loop filter", OFFSET(loopfilter), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, VE },
  54     { "profile", "Set profile restrictions", OFFSET(profile), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE },
  55     { NULL }
  56 };
  57
  58 static const AVClass class = {
  59     "libopenh264enc", av_default_item_name, options, LIBAVUTIL_VERSION_INT
  60 };
  61
  62 static av_cold int svc_encode_close(AVCodecContext *avctx)
  63 {
  64     SVCContext *s = avctx->priv_data;
  65
  66     if (s->encoder)
  67         WelsDestroySVCEncoder(s->encoder);
  68     return 0;
  69 }
  70
  71 static av_cold int svc_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  72 {
  73     SVCContext *s = avctx->priv_data;
  74     SEncParamExt param = { 0 };
  75     int err = AVERROR_UNKNOWN;
  76
  77     // Mingw GCC < 4.7 on x86_32 uses an incorrect/buggy ABI for the WelsGetCodecVersion
  78     // function (for functions returning larger structs), thus skip the check in those
  79     // configurations.
  80 #if !defined(_WIN32) || !defined(__GNUC__) || !ARCH_X86_32 || AV_GCC_VERSION_AT_LEAST(4, 7)
  81     OpenH264Version libver = WelsGetCodecVersion();
  82     if (memcmp(&libver, &g_stCodecVersion, sizeof(libver))) {
  83         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect library version loaded\n");
  84         return AVERROR(EINVAL);
  85     }
  86 #endif
  87
  88     if (WelsCreateSVCEncoder(&s->encoder)) {
  89         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to create encoder\n");
  90         return AVERROR_UNKNOWN;
  91     }
  92
  93     (*s->encoder)->GetDefaultParams(s->encoder, &param);
  94
  95     param.fMaxFrameRate              = 1/av_q2d(avctx->time_base);
  96     param.iPicWidth                  = avctx->width;
  97     param.iPicHeight                 = avctx->height;
  98     param.iTargetBitrate             = avctx->bit_rate;
  99     param.iMaxBitrate                = FFMAX(avctx->rc_max_rate, avctx->bit_rate);
 100     param.iRCMode                    = RC_QUALITY_MODE;
 101     param.iTemporalLayerNum          = 1;
 102     param.iSpatialLayerNum           = 1;
 103     param.bEnableDenoise             = 0;
 104     param.bEnableBackgroundDetection = 1;
 105     param.bEnableAdaptiveQuant       = 1;
 106     param.bEnableFrameSkip           = 0;
 107     param.bEnableLongTermReference   = 0;
 108     param.iLtrMarkPeriod             = 30;
 109     param.uiIntraPeriod              = avctx->gop_size;
 110 #if OPENH264_VER_AT_LEAST(1, 4)
 111     param.eSpsPpsIdStrategy          = CONSTANT_ID;
 112 #else
 113     param.bEnableSpsPpsIdAddition    = 0;
 114 #endif
 115     param.bPrefixNalAddingCtrl       = 0;
 116     param.iLoopFilterDisableIdc      = !s->loopfilter;
 117     param.iEntropyCodingModeFlag     = 0;
 118     param.iMultipleThreadIdc         = avctx->thread_count;
 119     if (s->profile && !strcmp(s->profile, "main"))
 120         param.iEntropyCodingModeFlag = 1;
 121     else if (!s->profile && avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_AC)
 122         param.iEntropyCodingModeFlag = 1;
 123
 124     param.sSpatialLayers[0].iVideoWidth         = param.iPicWidth;
 125     param.sSpatialLayers[0].iVideoHeight        = param.iPicHeight;
 126     param.sSpatialLayers[0].fFrameRate          = param.fMaxFrameRate;
 127     param.sSpatialLayers[0].iSpatialBitrate     = param.iTargetBitrate;
 128     param.sSpatialLayers[0].iMaxSpatialBitrate  = param.iMaxBitrate;
 129
 130     if (avctx->slices > 1)
 131         s->slice_mode = SM_FIXEDSLCNUM_SLICE;
 132     param.sSpatialLayers[0].sSliceCfg.uiSliceMode               = s->slice_mode;
 133     param.sSpatialLayers[0].sSliceCfg.sSliceArgument.uiSliceNum = avctx->slices;
 134
 135     if ((*s->encoder)->InitializeExt(s->encoder, &param) != cmResultSuccess) {
 136         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Initialize failed\n");
 137         goto fail;
 138     }
 139
 140     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 141         SFrameBSInfo fbi = { 0 };
 142         int i, size = 0;
 143         (*s->encoder)->EncodeParameterSets(s->encoder, &fbi);
 144         for (i = 0; i < fbi.sLayerInfo[0].iNalCount; i++)
 145             size += fbi.sLayerInfo[0].pNalLengthInByte[i];
 146         avctx->extradata = av_mallocz(size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 147         if (!avctx->extradata) {
 148             err = AVERROR(ENOMEM);
 149             goto fail;
 150         }
 151         avctx->extradata_size = size;
 152         memcpy(avctx->extradata, fbi.sLayerInfo[0].pBsBuf, size);
 153     }
 154
 155     return 0;
 156
 157 fail:
 158     svc_encode_close(avctx);
 159     return err;
 160 }
 161
 162 static int svc_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 163                             const AVFrame *frame, int *got_packet)
 164 {
 165     SVCContext *s = avctx->priv_data;
 166     SFrameBSInfo fbi = { 0 };
 167     int i, ret;
 168     int encoded;
 169     SSourcePicture sp = { 0 };
 170     int size = 0, layer, first_layer = 0;
 171     int layer_size[MAX_LAYER_NUM_OF_FRAME] = { 0 };
 172
 173     sp.iColorFormat = videoFormatI420;
 174     for (i = 0; i < 3; i++) {
 175         sp.iStride[i] = frame->linesize[i];
 176         sp.pData[i]   = frame->data[i];
 177     }
 178     sp.iPicWidth  = avctx->width;
 179     sp.iPicHeight = avctx->height;
 180
 181     encoded = (*s->encoder)->EncodeFrame(s->encoder, &sp, &fbi);
 182     if (encoded != cmResultSuccess) {
 183         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "EncodeFrame failed\n");
 184         return AVERROR_UNKNOWN;
 185     }
 186     if (fbi.eFrameType == videoFrameTypeSkip) {
 187         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "frame skipped\n");
 188         return 0;
 189     }
 190     first_layer = 0;
 191     // Normal frames are returned with one single layer, while IDR
 192     // frames have two layers, where the first layer contains the SPS/PPS.
 193     // If using global headers, don't include the SPS/PPS in the returned
 194     // packet - thus, only return one layer.
 195     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)
 196         first_layer = fbi.iLayerNum - 1;
 197
 198     for (layer = first_layer; layer < fbi.iLayerNum; layer++) {
 199         for (i = 0; i < fbi.sLayerInfo[layer].iNalCount; i++)
 200             layer_size[layer] += fbi.sLayerInfo[layer].pNalLengthInByte[i];
 201         size += layer_size[layer];
 202     }
 203     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d slices\n", fbi.sLayerInfo[fbi.iLayerNum - 1].iNalCount);
 204
 205     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, size))) {
 206         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
 207         return ret;
 208     }
 209     size = 0;
 210     for (layer = first_layer; layer < fbi.iLayerNum; layer++) {
 211         memcpy(avpkt->data + size, fbi.sLayerInfo[layer].pBsBuf, layer_size[layer]);
 212         size += layer_size[layer];
 213     }
 214     avpkt->pts = frame->pts;
 215     if (fbi.eFrameType == videoFrameTypeIDR)
 216         avpkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 217     *got_packet = 1;
 218     return 0;
 219 }
 220
 221 AVCodec ff_libopenh264_encoder = {
 222     .name           = "libopenh264",
 223     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenH264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
 224     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 225     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 226     .priv_data_size = sizeof(SVCContext),
 227     .init           = svc_encode_init,
 228     .encode2        = svc_encode_frame,
 229     .close          = svc_encode_close,
 230     .capabilities   = CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 231     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_YUV420P,
 232                                                     AV_PIX_FMT_NONE },
 233     .priv_class     = &class,
 234 };