git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libvpxenc.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  * VP8 encoder support via libvpx
  24  */
  25
  26 #define VPX_DISABLE_CTRL_TYPECHECKS 1
  27 #define VPX_CODEC_DISABLE_COMPAT    1
  28 #include <vpx/vpx_encoder.h>
  29 #include <vpx/vp8cx.h>
  30
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "internal.h"
  33 #include "libavutil/avassert.h"
  34 #include "libvpx.h"
  35 #include "libavutil/base64.h"
  36 #include "libavutil/common.h"
  37 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  38 #include "libavutil/mathematics.h"
  39 #include "libavutil/opt.h"
  40
  41 /**
  42  * Portion of struct vpx_codec_cx_pkt from vpx_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     void *buf_alpha;
  49     size_t sz_alpha;
  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 VP8EncoderContext {
  62     AVClass *class;
  63     struct vpx_codec_ctx encoder;
  64     struct vpx_image rawimg;
  65     struct vpx_codec_ctx encoder_alpha;
  66     struct vpx_image rawimg_alpha;
  67     uint8_t is_alpha;
  68     struct vpx_fixed_buf twopass_stats;
  69     int deadline; //i.e., RT/GOOD/BEST
  70     uint64_t sse[4];
  71     int have_sse; /**< true if we have pending sse[] */
  72     uint64_t frame_number;
  73     struct FrameListData *coded_frame_list;
  74
  75     int cpu_used;
  76     /**
  77      * VP8 specific flags, see VP8F_* below.
  78      */
  79     int flags;
  80 #define VP8F_ERROR_RESILIENT 0x00000001 ///< Enable measures appropriate for streaming over lossy links
  81 #define VP8F_AUTO_ALT_REF    0x00000002 ///< Enable automatic alternate reference frame generation
  82
  83     int auto_alt_ref;
  84
  85     int arnr_max_frames;
  86     int arnr_strength;
  87     int arnr_type;
  88
  89     int lag_in_frames;
  90     int error_resilient;
  91     int crf;
  92     int max_intra_rate;
  93
  94     // VP9-only
  95     int lossless;
  96     int tile_columns;
  97     int tile_rows;
  98     int frame_parallel;
  99 } VP8Context;
 100
 101 /** String mappings for enum vp8e_enc_control_id */
 102 static const char *const ctlidstr[] = {
 103     [VP8E_UPD_ENTROPY]           = "VP8E_UPD_ENTROPY",
 104     [VP8E_UPD_REFERENCE]         = "VP8E_UPD_REFERENCE",
 105     [VP8E_USE_REFERENCE]         = "VP8E_USE_REFERENCE",
 106     [VP8E_SET_ROI_MAP]           = "VP8E_SET_ROI_MAP",
 107     [VP8E_SET_ACTIVEMAP]         = "VP8E_SET_ACTIVEMAP",
 108     [VP8E_SET_SCALEMODE]         = "VP8E_SET_SCALEMODE",
 109     [VP8E_SET_CPUUSED]           = "VP8E_SET_CPUUSED",
 110     [VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF]  = "VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF",
 111     [VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY] = "VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY",
 112     [VP8E_SET_SHARPNESS]         = "VP8E_SET_SHARPNESS",
 113     [VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD]  = "VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD",
 114     [VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS]  = "VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS",
 115     [VP8E_GET_LAST_QUANTIZER]    = "VP8E_GET_LAST_QUANTIZER",
 116     [VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES]    = "VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES",
 117     [VP8E_SET_ARNR_STRENGTH]     = "VP8E_SET_ARNR_STRENGTH",
 118     [VP8E_SET_ARNR_TYPE]         = "VP8E_SET_ARNR_TYPE",
 119     [VP8E_SET_CQ_LEVEL]          = "VP8E_SET_CQ_LEVEL",
 120     [VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT] = "VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT",
 121 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 122     [VP9E_SET_LOSSLESS]                = "VP9E_SET_LOSSLESS",
 123     [VP9E_SET_TILE_COLUMNS]            = "VP9E_SET_TILE_COLUMNS",
 124     [VP9E_SET_TILE_ROWS]               = "VP9E_SET_TILE_ROWS",
 125     [VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING] = "VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING",
 126 #endif
 127 };
 128
 129 static av_cold void log_encoder_error(AVCodecContext *avctx, const char *desc)
 130 {
 131     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 132     const char *error  = vpx_codec_error(&ctx->encoder);
 133     const char *detail = vpx_codec_error_detail(&ctx->encoder);
 134
 135     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s\n", desc, error);
 136     if (detail)
 137         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "  Additional information: %s\n", detail);
 138 }
 139
 140 static av_cold void dump_enc_cfg(AVCodecContext *avctx,
 141                                  const struct vpx_codec_enc_cfg *cfg)
 142 {
 143     int width = -30;
 144     int level = AV_LOG_DEBUG;
 145
 146     av_log(avctx, level, "vpx_codec_enc_cfg\n");
 147     av_log(avctx, level, "generic settings\n"
 148            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
 149            "  %*s{%u/%u}\n  %*s%u\n  %*s%d\n  %*s%u\n",
 150            width, "g_usage:",           cfg->g_usage,
 151            width, "g_threads:",         cfg->g_threads,
 152            width, "g_profile:",         cfg->g_profile,
 153            width, "g_w:",               cfg->g_w,
 154            width, "g_h:",               cfg->g_h,
 155            width, "g_timebase:",        cfg->g_timebase.num, cfg->g_timebase.den,
 156            width, "g_error_resilient:", cfg->g_error_resilient,
 157            width, "g_pass:",            cfg->g_pass,
 158            width, "g_lag_in_frames:",   cfg->g_lag_in_frames);
 159     av_log(avctx, level, "rate control settings\n"
 160            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
 161            "  %*s%d\n  %*s%p(%"SIZE_SPECIFIER")\n  %*s%u\n",
 162            width, "rc_dropframe_thresh:",   cfg->rc_dropframe_thresh,
 163            width, "rc_resize_allowed:",     cfg->rc_resize_allowed,
 164            width, "rc_resize_up_thresh:",   cfg->rc_resize_up_thresh,
 165            width, "rc_resize_down_thresh:", cfg->rc_resize_down_thresh,
 166            width, "rc_end_usage:",          cfg->rc_end_usage,
 167            width, "rc_twopass_stats_in:",   cfg->rc_twopass_stats_in.buf, cfg->rc_twopass_stats_in.sz,
 168            width, "rc_target_bitrate:",     cfg->rc_target_bitrate);
 169     av_log(avctx, level, "quantizer settings\n"
 170            "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 171            width, "rc_min_quantizer:", cfg->rc_min_quantizer,
 172            width, "rc_max_quantizer:", cfg->rc_max_quantizer);
 173     av_log(avctx, level, "bitrate tolerance\n"
 174            "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 175            width, "rc_undershoot_pct:", cfg->rc_undershoot_pct,
 176            width, "rc_overshoot_pct:",  cfg->rc_overshoot_pct);
 177     av_log(avctx, level, "decoder buffer model\n"
 178             "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 179             width, "rc_buf_sz:",         cfg->rc_buf_sz,
 180             width, "rc_buf_initial_sz:", cfg->rc_buf_initial_sz,
 181             width, "rc_buf_optimal_sz:", cfg->rc_buf_optimal_sz);
 182     av_log(avctx, level, "2 pass rate control settings\n"
 183            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 184            width, "rc_2pass_vbr_bias_pct:",       cfg->rc_2pass_vbr_bias_pct,
 185            width, "rc_2pass_vbr_minsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_minsection_pct,
 186            width, "rc_2pass_vbr_maxsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_maxsection_pct);
 187     av_log(avctx, level, "keyframing settings\n"
 188            "  %*s%d\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 189            width, "kf_mode:",     cfg->kf_mode,
 190            width, "kf_min_dist:", cfg->kf_min_dist,
 191            width, "kf_max_dist:", cfg->kf_max_dist);
 192     av_log(avctx, level, "\n");
 193 }
 194
 195 static void coded_frame_add(void *list, struct FrameListData *cx_frame)
 196 {
 197     struct FrameListData **p = list;
 198
 199     while (*p != NULL)
 200         p = &(*p)->next;
 201     *p = cx_frame;
 202     cx_frame->next = NULL;
 203 }
 204
 205 static av_cold void free_coded_frame(struct FrameListData *cx_frame)
 206 {
 207     av_freep(&cx_frame->buf);
 208     if (cx_frame->buf_alpha)
 209         av_freep(&cx_frame->buf_alpha);
 210     av_freep(&cx_frame);
 211 }
 212
 213 static av_cold void free_frame_list(struct FrameListData *list)
 214 {
 215     struct FrameListData *p = list;
 216
 217     while (p) {
 218         list = list->next;
 219         free_coded_frame(p);
 220         p = list;
 221     }
 222 }
 223
 224 static av_cold int codecctl_int(AVCodecContext *avctx,
 225                                 enum vp8e_enc_control_id id, int val)
 226 {
 227     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 228     char buf[80];
 229     int width = -30;
 230     int res;
 231
 232     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s:", ctlidstr[id]);
 233     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "  %*s%d\n", width, buf, val);
 234
 235     res = vpx_codec_control(&ctx->encoder, id, val);
 236     if (res != VPX_CODEC_OK) {
 237         snprintf(buf, sizeof(buf), "Failed to set %s codec control",
 238                  ctlidstr[id]);
 239         log_encoder_error(avctx, buf);
 240     }
 241
 242     return res == VPX_CODEC_OK ? 0 : AVERROR(EINVAL);
 243 }
 244
 245 static av_cold int vp8_free(AVCodecContext *avctx)
 246 {
 247     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 248
 249     vpx_codec_destroy(&ctx->encoder);
 250     if (ctx->is_alpha)
 251         vpx_codec_destroy(&ctx->encoder_alpha);
 252     av_freep(&ctx->twopass_stats.buf);
 253     av_freep(&avctx->coded_frame);
 254     av_freep(&avctx->stats_out);
 255     free_frame_list(ctx->coded_frame_list);
 256     return 0;
 257 }
 258
 259 static av_cold int vpx_init(AVCodecContext *avctx,
 260                             const struct vpx_codec_iface *iface)
 261 {
 262     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 263     struct vpx_codec_enc_cfg enccfg;
 264     struct vpx_codec_enc_cfg enccfg_alpha;
 265     vpx_codec_flags_t flags = (avctx->flags & CODEC_FLAG_PSNR) ? VPX_CODEC_USE_PSNR : 0;
 266     int res;
 267
 268     av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", vpx_codec_version_str());
 269     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s\n", vpx_codec_build_config());
 270
 271     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVA420P)
 272         ctx->is_alpha = 1;
 273
 274     if ((res = vpx_codec_enc_config_default(iface, &enccfg, 0)) != VPX_CODEC_OK) {
 275         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get config: %s\n",
 276                vpx_codec_err_to_string(res));
 277         return AVERROR(EINVAL);
 278     }
 279
 280     if(!avctx->bit_rate)
 281         if(avctx->rc_max_rate || avctx->rc_buffer_size || avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
 282             av_log( avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control parameters set without a bitrate\n");
 283             return AVERROR(EINVAL);
 284         }
 285
 286     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 287
 288     enccfg.g_w            = avctx->width;
 289     enccfg.g_h            = avctx->height;
 290     enccfg.g_timebase.num = avctx->time_base.num;
 291     enccfg.g_timebase.den = avctx->time_base.den;
 292     enccfg.g_threads      = avctx->thread_count;
 293     enccfg.g_lag_in_frames= ctx->lag_in_frames;
 294
 295     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1)
 296         enccfg.g_pass = VPX_RC_FIRST_PASS;
 297     else if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS2)
 298         enccfg.g_pass = VPX_RC_LAST_PASS;
 299     else
 300         enccfg.g_pass = VPX_RC_ONE_PASS;
 301
 302     if (avctx->rc_min_rate == avctx->rc_max_rate &&
 303         avctx->rc_min_rate == avctx->bit_rate && avctx->bit_rate)
 304         enccfg.rc_end_usage = VPX_CBR;
 305     else if (ctx->crf)
 306         enccfg.rc_end_usage = VPX_CQ;
 307
 308     if (avctx->bit_rate) {
 309         enccfg.rc_target_bitrate = av_rescale_rnd(avctx->bit_rate, 1, 1000,
 310                                                 AV_ROUND_NEAR_INF);
 311     } else {
 312         if (enccfg.rc_end_usage == VPX_CQ) {
 313             enccfg.rc_target_bitrate = 1000000;
 314         } else {
 315             avctx->bit_rate = enccfg.rc_target_bitrate * 1000;
 316             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 317                    "Neither bitrate nor constrained quality specified, using default bitrate of %dkbit/sec\n",
 318                    enccfg.rc_target_bitrate);
 319         }
 320     }
 321
 322     if (avctx->qmin >= 0)
 323         enccfg.rc_min_quantizer = avctx->qmin;
 324     if (avctx->qmax >= 0)
 325         enccfg.rc_max_quantizer = avctx->qmax;
 326
 327     if (enccfg.rc_end_usage == VPX_CQ) {
 328         if (ctx->crf < enccfg.rc_min_quantizer || ctx->crf > enccfg.rc_max_quantizer) {
 329                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 330                        "CQ level must be between minimum and maximum quantizer value (%d-%d)\n",
 331                        enccfg.rc_min_quantizer, enccfg.rc_max_quantizer);
 332                 return AVERROR(EINVAL);
 333         }
 334     }
 335
 336     enccfg.rc_dropframe_thresh = avctx->frame_skip_threshold;
 337
 338     //0-100 (0 => CBR, 100 => VBR)
 339     enccfg.rc_2pass_vbr_bias_pct           = round(avctx->qcompress * 100);
 340     if (avctx->bit_rate)
 341         enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct     =
 342             avctx->rc_min_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 343     if (avctx->rc_max_rate)
 344         enccfg.rc_2pass_vbr_maxsection_pct =
 345             avctx->rc_max_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 346
 347     if (avctx->rc_buffer_size)
 348         enccfg.rc_buf_sz         =
 349             avctx->rc_buffer_size * 1000LL / avctx->bit_rate;
 350     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
 351         enccfg.rc_buf_initial_sz =
 352             avctx->rc_initial_buffer_occupancy * 1000LL / avctx->bit_rate;
 353     enccfg.rc_buf_optimal_sz     = enccfg.rc_buf_sz * 5 / 6;
 354     enccfg.rc_undershoot_pct     = round(avctx->rc_buffer_aggressivity * 100);
 355
 356     //_enc_init() will balk if kf_min_dist differs from max w/VPX_KF_AUTO
 357     if (avctx->keyint_min >= 0 && avctx->keyint_min == avctx->gop_size)
 358         enccfg.kf_min_dist = avctx->keyint_min;
 359     if (avctx->gop_size >= 0)
 360         enccfg.kf_max_dist = avctx->gop_size;
 361
 362     if (enccfg.g_pass == VPX_RC_FIRST_PASS)
 363         enccfg.g_lag_in_frames = 0;
 364     else if (enccfg.g_pass == VPX_RC_LAST_PASS) {
 365         int decode_size;
 366
 367         if (!avctx->stats_in) {
 368             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No stats file for second pass\n");
 369             return AVERROR_INVALIDDATA;
 370         }
 371
 372         ctx->twopass_stats.sz  = strlen(avctx->stats_in) * 3 / 4;
 373         ctx->twopass_stats.buf = av_malloc(ctx->twopass_stats.sz);
 374         if (!ctx->twopass_stats.buf) {
 375             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 376                    "Stat buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 377                    ctx->twopass_stats.sz);
 378             return AVERROR(ENOMEM);
 379         }
 380         decode_size = av_base64_decode(ctx->twopass_stats.buf, avctx->stats_in,
 381                                        ctx->twopass_stats.sz);
 382         if (decode_size < 0) {
 383             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer decode failed\n");
 384             return AVERROR_INVALIDDATA;
 385         }
 386
 387         ctx->twopass_stats.sz      = decode_size;
 388         enccfg.rc_twopass_stats_in = ctx->twopass_stats;
 389     }
 390
 391     /* 0-3: For non-zero values the encoder increasingly optimizes for reduced
 392        complexity playback on low powered devices at the expense of encode
 393        quality. */
 394    if (avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
 395        enccfg.g_profile = avctx->profile;
 396
 397     enccfg.g_error_resilient = ctx->error_resilient || ctx->flags & VP8F_ERROR_RESILIENT;
 398
 399     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 400     /* Construct Encoder Context */
 401     res = vpx_codec_enc_init(&ctx->encoder, iface, &enccfg, flags);
 402     if (res != VPX_CODEC_OK) {
 403         log_encoder_error(avctx, "Failed to initialize encoder");
 404         return AVERROR(EINVAL);
 405     }
 406
 407     if (ctx->is_alpha) {
 408         enccfg_alpha = enccfg;
 409         res = vpx_codec_enc_init(&ctx->encoder_alpha, iface, &enccfg_alpha, flags);
 410         if (res != VPX_CODEC_OK) {
 411             log_encoder_error(avctx, "Failed to initialize alpha encoder");
 412             return AVERROR(EINVAL);
 413         }
 414     }
 415
 416     //codec control failures are currently treated only as warnings
 417     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "vpx_codec_control\n");
 418     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_CPUUSED,          ctx->cpu_used);
 419     if (ctx->flags & VP8F_AUTO_ALT_REF)
 420         ctx->auto_alt_ref = 1;
 421     if (ctx->auto_alt_ref >= 0)
 422         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF, ctx->auto_alt_ref);
 423     if (ctx->arnr_max_frames >= 0)
 424         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES,   ctx->arnr_max_frames);
 425     if (ctx->arnr_strength >= 0)
 426         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_STRENGTH,    ctx->arnr_strength);
 427     if (ctx->arnr_type >= 0)
 428         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_TYPE,        ctx->arnr_type);
 429     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, avctx->noise_reduction);
 430     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8)
 431         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS,  av_log2(avctx->slices));
 432     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD,  avctx->mb_threshold);
 433     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_CQ_LEVEL,          ctx->crf);
 434     if (ctx->max_intra_rate >= 0)
 435         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT, ctx->max_intra_rate);
 436
 437 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 438     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
 439         if (ctx->lossless >= 0)
 440             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_LOSSLESS, ctx->lossless);
 441         if (ctx->tile_columns >= 0)
 442             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TILE_COLUMNS, ctx->tile_columns);
 443         if (ctx->tile_rows >= 0)
 444             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TILE_ROWS, ctx->tile_rows);
 445         if (ctx->frame_parallel >= 0)
 446             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING, ctx->frame_parallel);
 447     }
 448 #endif
 449
 450     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using deadline: %d\n", ctx->deadline);
 451
 452     //provide dummy value to initialize wrapper, values will be updated each _encode()
 453     vpx_img_wrap(&ctx->rawimg, VPX_IMG_FMT_I420, avctx->width, avctx->height, 1,
 454                  (unsigned char*)1);
 455
 456     if (ctx->is_alpha)
 457         vpx_img_wrap(&ctx->rawimg_alpha, VPX_IMG_FMT_I420, avctx->width, avctx->height, 1,
 458                      (unsigned char*)1);
 459
 460     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
 461     if (!avctx->coded_frame) {
 462         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating coded frame\n");
 463         vp8_free(avctx);
 464         return AVERROR(ENOMEM);
 465     }
 466     return 0;
 467 }
 468
 469 static inline void cx_pktcpy(struct FrameListData *dst,
 470                              const struct vpx_codec_cx_pkt *src,
 471                              const struct vpx_codec_cx_pkt *src_alpha,
 472                              VP8Context *ctx)
 473 {
 474     dst->pts      = src->data.frame.pts;
 475     dst->duration = src->data.frame.duration;
 476     dst->flags    = src->data.frame.flags;
 477     dst->sz       = src->data.frame.sz;
 478     dst->buf      = src->data.frame.buf;
 479     dst->have_sse = 0;
 480     /* For alt-ref frame, don't store PSNR or increment frame_number */
 481     if (!(dst->flags & VPX_FRAME_IS_INVISIBLE)) {
 482         dst->frame_number = ++ctx->frame_number;
 483         dst->have_sse = ctx->have_sse;
 484         if (ctx->have_sse) {
 485             /* associate last-seen SSE to the frame. */
 486             /* Transfers ownership from ctx to dst. */
 487             /* WARNING! This makes the assumption that PSNR_PKT comes
 488                just before the frame it refers to! */
 489             memcpy(dst->sse, ctx->sse, sizeof(dst->sse));
 490             ctx->have_sse = 0;
 491         }
 492     } else {
 493         dst->frame_number = -1;   /* sanity marker */
 494     }
 495     if (src_alpha) {
 496         dst->buf_alpha = src_alpha->data.frame.buf;
 497         dst->sz_alpha = src_alpha->data.frame.sz;
 498     }
 499     else {
 500         dst->buf_alpha = NULL;
 501         dst->sz_alpha = 0;
 502     }
 503 }
 504
 505 /**
 506  * Store coded frame information in format suitable for return from encode2().
 507  *
 508  * Write information from @a cx_frame to @a pkt
 509  * @return packet data size on success
 510  * @return a negative AVERROR on error
 511  */
 512 static int storeframe(AVCodecContext *avctx, struct FrameListData *cx_frame,
 513                       AVPacket *pkt, AVFrame *coded_frame)
 514 {
 515     int ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, cx_frame->sz);
 516     uint8_t *side_data;
 517     if (ret >= 0) {
 518         memcpy(pkt->data, cx_frame->buf, pkt->size);
 519         pkt->pts = pkt->dts    = cx_frame->pts;
 520         coded_frame->pts       = cx_frame->pts;
 521         coded_frame->key_frame = !!(cx_frame->flags & VPX_FRAME_IS_KEY);
 522
 523         if (coded_frame->key_frame) {
 524             coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 525             pkt->flags            |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 526         } else
 527             coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 528
 529         if (cx_frame->have_sse) {
 530             int i;
 531             /* Beware of the Y/U/V/all order! */
 532             coded_frame->error[0] = cx_frame->sse[1];
 533             coded_frame->error[1] = cx_frame->sse[2];
 534             coded_frame->error[2] = cx_frame->sse[3];
 535             coded_frame->error[3] = 0;    // alpha
 536             for (i = 0; i < 4; ++i) {
 537                 avctx->error[i] += coded_frame->error[i];
 538             }
 539             cx_frame->have_sse = 0;
 540         }
 541         if (cx_frame->sz_alpha > 0) {
 542             side_data = av_packet_new_side_data(pkt,
 543                                                 AV_PKT_DATA_MATROSKA_BLOCKADDITIONAL,
 544                                                 cx_frame->sz_alpha + 8);
 545             if(side_data == NULL) {
 546                 av_free_packet(pkt);
 547                 av_free(pkt);
 548                 return AVERROR(ENOMEM);
 549             }
 550             AV_WB64(side_data, 1);
 551             memcpy(side_data + 8, cx_frame->buf_alpha, cx_frame->sz_alpha);
 552         }
 553     } else {
 554         return ret;
 555     }
 556     return pkt->size;
 557 }
 558
 559 /**
 560  * Queue multiple output frames from the encoder, returning the front-most.
 561  * In cases where vpx_codec_get_cx_data() returns more than 1 frame append
 562  * the frame queue. Return the head frame if available.
 563  * @return Stored frame size
 564  * @return AVERROR(EINVAL) on output size error
 565  * @return AVERROR(ENOMEM) on coded frame queue data allocation error
 566  */
 567 static int queue_frames(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt_out,
 568                         AVFrame *coded_frame)
 569 {
 570     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 571     const struct vpx_codec_cx_pkt *pkt;
 572     const struct vpx_codec_cx_pkt *pkt_alpha = NULL;
 573     const void *iter = NULL;
 574     const void *iter_alpha = NULL;
 575     int size = 0;
 576
 577     if (ctx->coded_frame_list) {
 578         struct FrameListData *cx_frame = ctx->coded_frame_list;
 579         /* return the leading frame if we've already begun queueing */
 580         size = storeframe(avctx, cx_frame, pkt_out, coded_frame);
 581         if (size < 0)
 582             return size;
 583         ctx->coded_frame_list = cx_frame->next;
 584         free_coded_frame(cx_frame);
 585     }
 586
 587     /* consume all available output from the encoder before returning. buffers
 588        are only good through the next vpx_codec call */
 589     while ((pkt = vpx_codec_get_cx_data(&ctx->encoder, &iter)) &&
 590             (!ctx->is_alpha ||
 591              (ctx->is_alpha && (pkt_alpha = vpx_codec_get_cx_data(&ctx->encoder_alpha, &iter_alpha))))) {
 592         switch (pkt->kind) {
 593         case VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT:
 594             if (!size) {
 595                 struct FrameListData cx_frame;
 596
 597                 /* avoid storing the frame when the list is empty and we haven't yet
 598                    provided a frame for output */
 599                 av_assert0(!ctx->coded_frame_list);
 600                 cx_pktcpy(&cx_frame, pkt, pkt_alpha, ctx);
 601                 size = storeframe(avctx, &cx_frame, pkt_out, coded_frame);
 602                 if (size < 0)
 603                     return size;
 604             } else {
 605                 struct FrameListData *cx_frame =
 606                     av_malloc(sizeof(struct FrameListData));
 607
 608                 if (!cx_frame) {
 609                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 610                            "Frame queue element alloc failed\n");
 611                     return AVERROR(ENOMEM);
 612                 }
 613                 cx_pktcpy(cx_frame, pkt, pkt_alpha, ctx);
 614                 cx_frame->buf = av_malloc(cx_frame->sz);
 615
 616                 if (!cx_frame->buf) {
 617                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 618                            "Data buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 619                            cx_frame->sz);
 620                     av_free(cx_frame);
 621                     return AVERROR(ENOMEM);
 622                 }
 623                 memcpy(cx_frame->buf, pkt->data.frame.buf, pkt->data.frame.sz);
 624                 if (ctx->is_alpha) {
 625                     cx_frame->buf_alpha = av_malloc(cx_frame->sz_alpha);
 626                     if (!cx_frame->buf_alpha) {
 627                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 628                                "Data buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
 629                                cx_frame->sz_alpha);
 630                         av_free(cx_frame);
 631                         return AVERROR(ENOMEM);
 632                     }
 633                     memcpy(cx_frame->buf_alpha, pkt_alpha->data.frame.buf, pkt_alpha->data.frame.sz);
 634                 }
 635                 coded_frame_add(&ctx->coded_frame_list, cx_frame);
 636             }
 637             break;
 638         case VPX_CODEC_STATS_PKT: {
 639             struct vpx_fixed_buf *stats = &ctx->twopass_stats;
 640             int err;
 641             if ((err = av_reallocp(&stats->buf,
 642                                    stats->sz +
 643                                    pkt->data.twopass_stats.sz)) < 0) {
 644                 stats->sz = 0;
 645                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer realloc failed\n");
 646                 return err;
 647             }
 648             memcpy((uint8_t*)stats->buf + stats->sz,
 649                    pkt->data.twopass_stats.buf, pkt->data.twopass_stats.sz);
 650             stats->sz += pkt->data.twopass_stats.sz;
 651             break;
 652         }
 653         case VPX_CODEC_PSNR_PKT:
 654             av_assert0(!ctx->have_sse);
 655             ctx->sse[0] = pkt->data.psnr.sse[0];
 656             ctx->sse[1] = pkt->data.psnr.sse[1];
 657             ctx->sse[2] = pkt->data.psnr.sse[2];
 658             ctx->sse[3] = pkt->data.psnr.sse[3];
 659             ctx->have_sse = 1;
 660             break;
 661         case VPX_CODEC_CUSTOM_PKT:
 662             //ignore unsupported/unrecognized packet types
 663             break;
 664         }
 665     }
 666
 667     return size;
 668 }
 669
 670 static int vp8_encode(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 671                       const AVFrame *frame, int *got_packet)
 672 {
 673     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 674     struct vpx_image *rawimg = NULL;
 675     struct vpx_image *rawimg_alpha = NULL;
 676     int64_t timestamp = 0;
 677     int res, coded_size;
 678     vpx_enc_frame_flags_t flags = 0;
 679
 680     if (frame) {
 681         rawimg                      = &ctx->rawimg;
 682         rawimg->planes[VPX_PLANE_Y] = frame->data[0];
 683         rawimg->planes[VPX_PLANE_U] = frame->data[1];
 684         rawimg->planes[VPX_PLANE_V] = frame->data[2];
 685         rawimg->stride[VPX_PLANE_Y] = frame->linesize[0];
 686         rawimg->stride[VPX_PLANE_U] = frame->linesize[1];
 687         rawimg->stride[VPX_PLANE_V] = frame->linesize[2];
 688         if (ctx->is_alpha) {
 689             uint8_t *u_plane, *v_plane;
 690             rawimg_alpha = &ctx->rawimg_alpha;
 691             rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_Y] = frame->data[3];
 692             u_plane = av_malloc(frame->linesize[1] * frame->height);
 693             memset(u_plane, 0x80, frame->linesize[1] * frame->height);
 694             rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_U] = u_plane;
 695             v_plane = av_malloc(frame->linesize[2] * frame->height);
 696             memset(v_plane, 0x80, frame->linesize[2] * frame->height);
 697             rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_V] = v_plane;
 698             rawimg_alpha->stride[VPX_PLANE_Y] = frame->linesize[0];
 699             rawimg_alpha->stride[VPX_PLANE_U] = frame->linesize[1];
 700             rawimg_alpha->stride[VPX_PLANE_V] = frame->linesize[2];
 701         }
 702         timestamp                   = frame->pts;
 703         if (frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I)
 704             flags |= VPX_EFLAG_FORCE_KF;
 705     }
 706
 707     res = vpx_codec_encode(&ctx->encoder, rawimg, timestamp,
 708                            avctx->ticks_per_frame, flags, ctx->deadline);
 709     if (res != VPX_CODEC_OK) {
 710         log_encoder_error(avctx, "Error encoding frame");
 711         return AVERROR_INVALIDDATA;
 712     }
 713
 714     if (ctx->is_alpha) {
 715         res = vpx_codec_encode(&ctx->encoder_alpha, rawimg_alpha, timestamp,
 716                                avctx->ticks_per_frame, flags, ctx->deadline);
 717         if (res != VPX_CODEC_OK) {
 718             log_encoder_error(avctx, "Error encoding alpha frame");
 719             return AVERROR_INVALIDDATA;
 720         }
 721     }
 722
 723     coded_size = queue_frames(avctx, pkt, avctx->coded_frame);
 724
 725     if (!frame && avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1) {
 726         unsigned int b64_size = AV_BASE64_SIZE(ctx->twopass_stats.sz);
 727
 728         avctx->stats_out = av_malloc(b64_size);
 729         if (!avctx->stats_out) {
 730             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer alloc (%d bytes) failed\n",
 731                    b64_size);
 732             return AVERROR(ENOMEM);
 733         }
 734         av_base64_encode(avctx->stats_out, b64_size, ctx->twopass_stats.buf,
 735                          ctx->twopass_stats.sz);
 736     }
 737
 738     if (rawimg_alpha) {
 739         av_free(rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_U]);
 740         av_free(rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_V]);
 741     }
 742
 743     *got_packet = !!coded_size;
 744     return 0;
 745 }
 746
 747 #define OFFSET(x) offsetof(VP8Context, x)
 748 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 749
 750 #ifndef VPX_ERROR_RESILIENT_DEFAULT
 751 #define VPX_ERROR_RESILIENT_DEFAULT 1
 752 #define VPX_ERROR_RESILIENT_PARTITIONS 2
 753 #endif
 754
 755 #define COMMON_OPTIONS \
 756     { "cpu-used",        "Quality/Speed ratio modifier",           OFFSET(cpu_used),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1},       -16,     16,      VE}, \
 757     { "auto-alt-ref",    "Enable use of alternate reference " \
 758                          "frames (2-pass only)",                   OFFSET(auto_alt_ref),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      1,       VE}, \
 759     { "lag-in-frames",   "Number of frames to look ahead for " \
 760                          "alternate reference frame selection",    OFFSET(lag_in_frames),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE}, \
 761     { "arnr-maxframes",  "altref noise reduction max frame count", OFFSET(arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE}, \
 762     { "arnr-strength",   "altref noise reduction filter strength", OFFSET(arnr_strength),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE}, \
 763     { "arnr-type",       "altref noise reduction filter type",     OFFSET(arnr_type),       AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE, "arnr_type"}, \
 764     { "backward",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1}, 0, 0, VE, "arnr_type" }, \
 765     { "forward",         NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2}, 0, 0, VE, "arnr_type" }, \
 766     { "centered",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 3}, 0, 0, VE, "arnr_type" }, \
 767     { "deadline",        "Time to spend encoding, in microseconds.", OFFSET(deadline),      AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "quality"}, \
 768     { "best",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_BEST_QUALITY}, 0, 0, VE, "quality"}, \
 769     { "good",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, 0, 0, VE, "quality"}, \
 770     { "realtime",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_REALTIME},     0, 0, VE, "quality"}, \
 771     { "error-resilient", "Error resilience configuration", OFFSET(error_resilient), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "er"}, \
 772     { "max-intra-rate",  "Maximum I-frame bitrate (pct) 0=unlimited",  OFFSET(max_intra_rate),  AV_OPT_TYPE_INT,  {.i64 = -1}, -1,      INT_MAX, VE}, \
 773     { "default",         "Improve resiliency against losses of whole frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_ERROR_RESILIENT_DEFAULT}, 0, 0, VE, "er"}, \
 774     { "partitions",      "The frame partitions are independently decodable " \
 775                          "by the bool decoder, meaning that partitions can be decoded even " \
 776                          "though earlier partitions have been lost. Note that intra predicition" \
 777                          " is still done over the partition boundary.",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_ERROR_RESILIENT_PARTITIONS}, 0, 0, VE, "er"}, \
 778     { "crf",              "Select the quality for constant quality mode", offsetof(VP8Context, crf), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 63, VE }, \
 779
 780 #define LEGACY_OPTIONS \
 781     {"speed", "", offsetof(VP8Context, cpu_used), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1}, -16, 16, VE}, \
 782     {"quality", "", offsetof(VP8Context, deadline), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "quality"}, \
 783     {"vp8flags", "", offsetof(VP8Context, flags), FF_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, 0, UINT_MAX, VE, "flags"}, \
 784     {"error_resilient", "enable error resilience", 0, FF_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = VP8F_ERROR_RESILIENT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "flags"}, \
 785     {"altref", "enable use of alternate reference frames (VP8/2-pass only)", 0, FF_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = VP8F_AUTO_ALT_REF}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "flags"}, \
 786     {"arnr_max_frames", "altref noise reduction max frame count", offsetof(VP8Context, arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 15, VE}, \
 787     {"arnr_strength", "altref noise reduction filter strength", offsetof(VP8Context, arnr_strength), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 3}, 0, 6, VE}, \
 788     {"arnr_type", "altref noise reduction filter type", offsetof(VP8Context, arnr_type), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 3}, 1, 3, VE}, \
 789     {"rc_lookahead", "Number of frames to look ahead for alternate reference frame selection", offsetof(VP8Context, lag_in_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 25}, 0, 25, VE}, \
 790
 791 #if CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER
 792 static const AVOption vp8_options[] = {
 793     COMMON_OPTIONS
 794     LEGACY_OPTIONS
 795     { NULL }
 796 };
 797 #endif
 798
 799 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 800 static const AVOption vp9_options[] = {
 801     COMMON_OPTIONS
 802     { "lossless",        "Lossless mode",                               OFFSET(lossless),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
 803     { "tile-columns",    "Number of tile columns to use, log2",         OFFSET(tile_columns),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 6, VE},
 804     { "tile-rows",       "Number of tile rows to use, log2",            OFFSET(tile_rows),       AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 2, VE},
 805     { "frame-parallel",  "Enable frame parallel decodability features", OFFSET(frame_parallel),  AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
 806     LEGACY_OPTIONS
 807     { NULL }
 808 };
 809 #endif
 810
 811 #undef COMMON_OPTIONS
 812 #undef LEGACY_OPTIONS
 813
 814 static const AVCodecDefault defaults[] = {
 815     { "qmin",             "-1" },
 816     { "qmax",             "-1" },
 817     { "g",                "-1" },
 818     { "keyint_min",       "-1" },
 819     { NULL },
 820 };
 821
 822 #if CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER
 823 static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
 824 {
 825     return vpx_init(avctx, &vpx_codec_vp8_cx_algo);
 826 }
 827
 828 static const AVClass class_vp8 = {
 829     .class_name = "libvpx-vp8 encoder",
 830     .item_name  = av_default_item_name,
 831     .option     = vp8_options,
 832     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 833 };
 834
 835 AVCodec ff_libvpx_vp8_encoder = {
 836     .name           = "libvpx",
 837     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libvpx VP8"),
 838     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 839     .id             = AV_CODEC_ID_VP8,
 840     .priv_data_size = sizeof(VP8Context),
 841     .init           = vp8_init,
 842     .encode2        = vp8_encode,
 843     .close          = vp8_free,
 844     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 845     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_NONE },
 846     .priv_class     = &class_vp8,
 847     .defaults       = defaults,
 848 };
 849 #endif /* CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER */
 850
 851 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 852 static av_cold int vp9_init(AVCodecContext *avctx)
 853 {
 854     return vpx_init(avctx, &vpx_codec_vp9_cx_algo);
 855 }
 856
 857 static const AVClass class_vp9 = {
 858     .class_name = "libvpx-vp9 encoder",
 859     .item_name  = av_default_item_name,
 860     .option     = vp9_options,
 861     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 862 };
 863
 864 AVCodec ff_libvpx_vp9_encoder = {
 865     .name           = "libvpx-vp9",
 866     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libvpx VP9"),
 867     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 868     .id             = AV_CODEC_ID_VP9,
 869     .priv_data_size = sizeof(VP8Context),
 870     .init           = vp9_init,
 871     .encode2        = vp8_encode,
 872     .close          = vp8_free,
 873     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 874     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE },
 875     .priv_class     = &class_vp9,
 876     .defaults       = defaults,
 877     .init_static_data = ff_vp9_init_static,
 878 };
 879 #endif /* CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER */