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 Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 OFFSET(x) offsetof(SVCContext, x)
  43 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
  44 static const AVOption options[] = {
  45     { "slice_mode", "Slice mode", OFFSET(slice_mode), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = SM_AUTO_SLICE }, SM_SINGLE_SLICE, SM_RESERVED, VE, "slice_mode" },
  46     { "fixed", "A fixed number of slices", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = SM_FIXEDSLCNUM_SLICE }, 0, 0, VE, "slice_mode" },
  47     { "rowmb", "One slice per row of macroblocks", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = SM_ROWMB_SLICE }, 0, 0, VE, "slice_mode" },
  48     { "auto", "Automatic number of slices according to number of threads", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = SM_AUTO_SLICE }, 0, 0, VE, "slice_mode" },
  49     { "loopfilter", "Enable loop filter", OFFSET(loopfilter), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, VE },
  50     { "profile", "Set profile restrictions", OFFSET(profile), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE },
  51     { NULL }
  52 };
  53
  54 static const AVClass class = {
  55     "libopenh264enc", av_default_item_name, options, LIBAVUTIL_VERSION_INT
  56 };
  57
  58 static av_cold int svc_encode_close(AVCodecContext *avctx)
  59 {
  60     SVCContext *s = avctx->priv_data;
  61
  62     if (s->encoder)
  63         WelsDestroySVCEncoder(s->encoder);
  64     return 0;
  65 }
  66
  67 static av_cold int svc_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  68 {
  69     SVCContext *s = avctx->priv_data;
  70     SEncParamExt param = { 0 };
  71     int err = AVERROR_UNKNOWN;
  72
  73     // Mingw GCC < 4.7 on x86_32 uses an incorrect/buggy ABI for the WelsGetCodecVersion
  74     // function (for functions returning larger structs), thus skip the check in those
  75     // configurations.
  76 #if !defined(_WIN32) || !defined(__GNUC__) || !ARCH_X86_32 || AV_GCC_VERSION_AT_LEAST(4, 7)
  77     OpenH264Version libver = WelsGetCodecVersion();
  78     if (memcmp(&libver, &g_stCodecVersion, sizeof(libver))) {
  79         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect library version loaded\n");
  80         return AVERROR(EINVAL);
  81     }
  82 #endif
  83
  84     if (WelsCreateSVCEncoder(&s->encoder)) {
  85         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to create encoder\n");
  86         return AVERROR_UNKNOWN;
  87     }
  88
  89     (*s->encoder)->GetDefaultParams(s->encoder, &param);
  90
  91     param.fMaxFrameRate              = avctx->time_base.den / avctx->time_base.num;
  92     param.iPicWidth                  = avctx->width;
  93     param.iPicHeight                 = avctx->height;
  94     param.iTargetBitrate             = avctx->bit_rate;
  95     param.iMaxBitrate                = FFMAX(avctx->rc_max_rate, avctx->bit_rate);
  96     param.iRCMode                    = RC_QUALITY_MODE;
  97     param.iTemporalLayerNum          = 1;
  98     param.iSpatialLayerNum           = 1;
  99     param.bEnableDenoise             = 0;
 100     param.bEnableBackgroundDetection = 1;
 101     param.bEnableAdaptiveQuant       = 1;
 102     param.bEnableFrameSkip           = 0;
 103     param.bEnableLongTermReference   = 0;
 104     param.iLtrMarkPeriod             = 30;
 105     param.uiIntraPeriod              = avctx->gop_size;
 106     param.bEnableSpsPpsIdAddition    = 0;
 107     param.bPrefixNalAddingCtrl       = 0;
 108     param.iLoopFilterDisableIdc      = !s->loopfilter;
 109     param.iEntropyCodingModeFlag     = 0;
 110     param.iMultipleThreadIdc         = avctx->thread_count;
 111     if (s->profile && !strcmp(s->profile, "main"))
 112         param.iEntropyCodingModeFlag = 1;
 113     else if (!s->profile && avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_AC)
 114         param.iEntropyCodingModeFlag = 1;
 115
 116     param.sSpatialLayers[0].iVideoWidth         = param.iPicWidth;
 117     param.sSpatialLayers[0].iVideoHeight        = param.iPicHeight;
 118     param.sSpatialLayers[0].fFrameRate          = param.fMaxFrameRate;
 119     param.sSpatialLayers[0].iSpatialBitrate     = param.iTargetBitrate;
 120     param.sSpatialLayers[0].iMaxSpatialBitrate  = param.iMaxBitrate;
 121
 122     if (avctx->slices > 1)
 123         s->slice_mode = SM_FIXEDSLCNUM_SLICE;
 124     param.sSpatialLayers[0].sSliceCfg.uiSliceMode               = s->slice_mode;
 125     param.sSpatialLayers[0].sSliceCfg.sSliceArgument.uiSliceNum = avctx->slices;
 126
 127     if ((*s->encoder)->InitializeExt(s->encoder, &param) != cmResultSuccess) {
 128         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Initialize failed\n");
 129         goto fail;
 130     }
 131
 132     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 133         SFrameBSInfo fbi = { 0 };
 134         int i, size = 0;
 135         (*s->encoder)->EncodeParameterSets(s->encoder, &fbi);
 136         for (i = 0; i < fbi.sLayerInfo[0].iNalCount; i++)
 137             size += fbi.sLayerInfo[0].pNalLengthInByte[i];
 138         avctx->extradata = av_mallocz(size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 139         if (!avctx->extradata) {
 140             err = AVERROR(ENOMEM);
 141             goto fail;
 142         }
 143         avctx->extradata_size = size;
 144         memcpy(avctx->extradata, fbi.sLayerInfo[0].pBsBuf, size);
 145     }
 146
 147     return 0;
 148
 149 fail:
 150     svc_encode_close(avctx);
 151     return err;
 152 }
 153
 154 static int svc_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 155                             const AVFrame *frame, int *got_packet)
 156 {
 157     SVCContext *s = avctx->priv_data;
 158     SFrameBSInfo fbi = { 0 };
 159     int i, ret;
 160     int encoded;
 161     SSourcePicture sp = { 0 };
 162     int size = 0, layer, first_layer = 0;
 163     int layer_size[MAX_LAYER_NUM_OF_FRAME] = { 0 };
 164
 165     sp.iColorFormat = videoFormatI420;
 166     for (i = 0; i < 3; i++) {
 167         sp.iStride[i] = frame->linesize[i];
 168         sp.pData[i]   = frame->data[i];
 169     }
 170     sp.iPicWidth  = avctx->width;
 171     sp.iPicHeight = avctx->height;
 172
 173     encoded = (*s->encoder)->EncodeFrame(s->encoder, &sp, &fbi);
 174     if (encoded != cmResultSuccess) {
 175         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "EncodeFrame failed\n");
 176         return AVERROR_UNKNOWN;
 177     }
 178     if (fbi.eFrameType == videoFrameTypeSkip) {
 179         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "frame skipped\n");
 180         return 0;
 181     }
 182     first_layer = 0;
 183     // Normal frames are returned with one single layer, while IDR
 184     // frames have two layers, where the first layer contains the SPS/PPS.
 185     // If using global headers, don't include the SPS/PPS in the returned
 186     // packet - thus, only return one layer.
 187     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)
 188         first_layer = fbi.iLayerNum - 1;
 189
 190     for (layer = first_layer; layer < fbi.iLayerNum; layer++) {
 191         for (i = 0; i < fbi.sLayerInfo[layer].iNalCount; i++)
 192             layer_size[layer] += fbi.sLayerInfo[layer].pNalLengthInByte[i];
 193         size += layer_size[layer];
 194     }
 195     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%d slices\n", fbi.sLayerInfo[fbi.iLayerNum - 1].iNalCount);
 196
 197     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, size))) {
 198         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
 199         return ret;
 200     }
 201     size = 0;
 202     for (layer = first_layer; layer < fbi.iLayerNum; layer++) {
 203         memcpy(avpkt->data + size, fbi.sLayerInfo[layer].pBsBuf, layer_size[layer]);
 204         size += layer_size[layer];
 205     }
 206     avpkt->pts = frame->pts;
 207     if (fbi.eFrameType == videoFrameTypeIDR)
 208         avpkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 209     *got_packet = 1;
 210     return 0;
 211 }
 212
 213 AVCodec ff_libopenh264_encoder = {
 214     .name           = "libopenh264",
 215     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenH264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
 216     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 217     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 218     .priv_data_size = sizeof(SVCContext),
 219     .init           = svc_encode_init,
 220     .encode2        = svc_encode_frame,
 221     .close          = svc_encode_close,
 222     .capabilities   = CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 223     .pix_fmts       = (const enum PixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_YUV420P,
 224                                                   AV_PIX_FMT_NONE },
 225     .priv_class     = &class,
 226 };