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 "libavutil/base64.h"
  35 #include "libavutil/common.h"
  36 #include "libavutil/mathematics.h"
  37 #include "libavutil/opt.h"
  38
  39 /**
  40  * Portion of struct vpx_codec_cx_pkt from vpx_encoder.h.
  41  * One encoded frame returned from the library.
  42  */
  43 struct FrameListData {
  44     void *buf;                       /**< compressed data buffer */
  45     size_t sz;                       /**< length of compressed data */
  46     int64_t pts;                     /**< time stamp to show frame
  47                                           (in timebase units) */
  48     unsigned long duration;          /**< duration to show frame
  49                                           (in timebase units) */
  50     uint32_t flags;                  /**< flags for this frame */
  51     uint64_t sse[4];
  52     int have_sse;                    /**< true if we have pending sse[] */
  53     uint64_t frame_number;
  54     struct FrameListData *next;
  55 };
  56
  57 typedef struct VP8EncoderContext {
  58     AVClass *class;
  59     struct vpx_codec_ctx encoder;
  60     struct vpx_image rawimg;
  61     struct vpx_fixed_buf twopass_stats;
  62     int deadline; //i.e., RT/GOOD/BEST
  63     uint64_t sse[4];
  64     int have_sse; /**< true if we have pending sse[] */
  65     uint64_t frame_number;
  66     struct FrameListData *coded_frame_list;
  67
  68     int cpu_used;
  69     /**
  70      * VP8 specific flags, see VP8F_* below.
  71      */
  72     int flags;
  73 #define VP8F_ERROR_RESILIENT 0x00000001 ///< Enable measures appropriate for streaming over lossy links
  74 #define VP8F_AUTO_ALT_REF    0x00000002 ///< Enable automatic alternate reference frame generation
  75
  76     int auto_alt_ref;
  77
  78     int arnr_max_frames;
  79     int arnr_strength;
  80     int arnr_type;
  81
  82     int lag_in_frames;
  83     int error_resilient;
  84     int crf;
  85     int max_intra_rate;
  86 } VP8Context;
  87
  88 /** String mappings for enum vp8e_enc_control_id */
  89 static const char *const ctlidstr[] = {
  90     [VP8E_UPD_ENTROPY]           = "VP8E_UPD_ENTROPY",
  91     [VP8E_UPD_REFERENCE]         = "VP8E_UPD_REFERENCE",
  92     [VP8E_USE_REFERENCE]         = "VP8E_USE_REFERENCE",
  93     [VP8E_SET_ROI_MAP]           = "VP8E_SET_ROI_MAP",
  94     [VP8E_SET_ACTIVEMAP]         = "VP8E_SET_ACTIVEMAP",
  95     [VP8E_SET_SCALEMODE]         = "VP8E_SET_SCALEMODE",
  96     [VP8E_SET_CPUUSED]           = "VP8E_SET_CPUUSED",
  97     [VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF]  = "VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF",
  98     [VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY] = "VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY",
  99     [VP8E_SET_SHARPNESS]         = "VP8E_SET_SHARPNESS",
 100     [VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD]  = "VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD",
 101     [VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS]  = "VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS",
 102     [VP8E_GET_LAST_QUANTIZER]    = "VP8E_GET_LAST_QUANTIZER",
 103     [VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES]    = "VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES",
 104     [VP8E_SET_ARNR_STRENGTH]     = "VP8E_SET_ARNR_STRENGTH",
 105     [VP8E_SET_ARNR_TYPE]         = "VP8E_SET_ARNR_TYPE",
 106     [VP8E_SET_CQ_LEVEL]          = "VP8E_SET_CQ_LEVEL",
 107     [VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT] = "VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT",
 108 };
 109
 110 static av_cold void log_encoder_error(AVCodecContext *avctx, const char *desc)
 111 {
 112     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 113     const char *error  = vpx_codec_error(&ctx->encoder);
 114     const char *detail = vpx_codec_error_detail(&ctx->encoder);
 115
 116     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s\n", desc, error);
 117     if (detail)
 118         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "  Additional information: %s\n", detail);
 119 }
 120
 121 static av_cold void dump_enc_cfg(AVCodecContext *avctx,
 122                                  const struct vpx_codec_enc_cfg *cfg)
 123 {
 124     int width = -30;
 125     int level = AV_LOG_DEBUG;
 126
 127     av_log(avctx, level, "vpx_codec_enc_cfg\n");
 128     av_log(avctx, level, "generic settings\n"
 129            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
 130            "  %*s{%u/%u}\n  %*s%u\n  %*s%d\n  %*s%u\n",
 131            width, "g_usage:",           cfg->g_usage,
 132            width, "g_threads:",         cfg->g_threads,
 133            width, "g_profile:",         cfg->g_profile,
 134            width, "g_w:",               cfg->g_w,
 135            width, "g_h:",               cfg->g_h,
 136            width, "g_timebase:",        cfg->g_timebase.num, cfg->g_timebase.den,
 137            width, "g_error_resilient:", cfg->g_error_resilient,
 138            width, "g_pass:",            cfg->g_pass,
 139            width, "g_lag_in_frames:",   cfg->g_lag_in_frames);
 140     av_log(avctx, level, "rate control settings\n"
 141            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
 142            "  %*s%d\n  %*s%p(%zu)\n  %*s%u\n",
 143            width, "rc_dropframe_thresh:",   cfg->rc_dropframe_thresh,
 144            width, "rc_resize_allowed:",     cfg->rc_resize_allowed,
 145            width, "rc_resize_up_thresh:",   cfg->rc_resize_up_thresh,
 146            width, "rc_resize_down_thresh:", cfg->rc_resize_down_thresh,
 147            width, "rc_end_usage:",          cfg->rc_end_usage,
 148            width, "rc_twopass_stats_in:",   cfg->rc_twopass_stats_in.buf, cfg->rc_twopass_stats_in.sz,
 149            width, "rc_target_bitrate:",     cfg->rc_target_bitrate);
 150     av_log(avctx, level, "quantizer settings\n"
 151            "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 152            width, "rc_min_quantizer:", cfg->rc_min_quantizer,
 153            width, "rc_max_quantizer:", cfg->rc_max_quantizer);
 154     av_log(avctx, level, "bitrate tolerance\n"
 155            "  %*s%u\n  %*s%u\n",
 156            width, "rc_undershoot_pct:", cfg->rc_undershoot_pct,
 157            width, "rc_overshoot_pct:",  cfg->rc_overshoot_pct);
 158     av_log(avctx, level, "decoder buffer model\n"
 159             "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 160             width, "rc_buf_sz:",         cfg->rc_buf_sz,
 161             width, "rc_buf_initial_sz:", cfg->rc_buf_initial_sz,
 162             width, "rc_buf_optimal_sz:", cfg->rc_buf_optimal_sz);
 163     av_log(avctx, level, "2 pass rate control settings\n"
 164            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 165            width, "rc_2pass_vbr_bias_pct:",       cfg->rc_2pass_vbr_bias_pct,
 166            width, "rc_2pass_vbr_minsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_minsection_pct,
 167            width, "rc_2pass_vbr_maxsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_maxsection_pct);
 168     av_log(avctx, level, "keyframing settings\n"
 169            "  %*s%d\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
 170            width, "kf_mode:",     cfg->kf_mode,
 171            width, "kf_min_dist:", cfg->kf_min_dist,
 172            width, "kf_max_dist:", cfg->kf_max_dist);
 173     av_log(avctx, level, "\n");
 174 }
 175
 176 static void coded_frame_add(void *list, struct FrameListData *cx_frame)
 177 {
 178     struct FrameListData **p = list;
 179
 180     while (*p != NULL)
 181         p = &(*p)->next;
 182     *p = cx_frame;
 183     cx_frame->next = NULL;
 184 }
 185
 186 static av_cold void free_coded_frame(struct FrameListData *cx_frame)
 187 {
 188     av_freep(&cx_frame->buf);
 189     av_freep(&cx_frame);
 190 }
 191
 192 static av_cold void free_frame_list(struct FrameListData *list)
 193 {
 194     struct FrameListData *p = list;
 195
 196     while (p) {
 197         list = list->next;
 198         free_coded_frame(p);
 199         p = list;
 200     }
 201 }
 202
 203 static av_cold int codecctl_int(AVCodecContext *avctx,
 204                                 enum vp8e_enc_control_id id, int val)
 205 {
 206     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 207     char buf[80];
 208     int width = -30;
 209     int res;
 210
 211     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s:", ctlidstr[id]);
 212     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "  %*s%d\n", width, buf, val);
 213
 214     res = vpx_codec_control(&ctx->encoder, id, val);
 215     if (res != VPX_CODEC_OK) {
 216         snprintf(buf, sizeof(buf), "Failed to set %s codec control",
 217                  ctlidstr[id]);
 218         log_encoder_error(avctx, buf);
 219     }
 220
 221     return res == VPX_CODEC_OK ? 0 : AVERROR(EINVAL);
 222 }
 223
 224 static av_cold int vp8_free(AVCodecContext *avctx)
 225 {
 226     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 227
 228     vpx_codec_destroy(&ctx->encoder);
 229     av_freep(&ctx->twopass_stats.buf);
 230     av_freep(&avctx->coded_frame);
 231     av_freep(&avctx->stats_out);
 232     free_frame_list(ctx->coded_frame_list);
 233     return 0;
 234 }
 235
 236 static av_cold int vpx_init(AVCodecContext *avctx,
 237                             const struct vpx_codec_iface *iface)
 238 {
 239     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 240     struct vpx_codec_enc_cfg enccfg;
 241     vpx_codec_flags_t flags = (avctx->flags & CODEC_FLAG_PSNR) ? VPX_CODEC_USE_PSNR : 0;
 242     int res;
 243
 244     av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", vpx_codec_version_str());
 245     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s\n", vpx_codec_build_config());
 246
 247     if ((res = vpx_codec_enc_config_default(iface, &enccfg, 0)) != VPX_CODEC_OK) {
 248         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get config: %s\n",
 249                vpx_codec_err_to_string(res));
 250         return AVERROR(EINVAL);
 251     }
 252
 253     if(!avctx->bit_rate)
 254         if(avctx->rc_max_rate || avctx->rc_buffer_size || avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
 255             av_log( avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control parameters set without a bitrate\n");
 256             return AVERROR(EINVAL);
 257         }
 258
 259     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 260
 261     enccfg.g_w            = avctx->width;
 262     enccfg.g_h            = avctx->height;
 263     enccfg.g_timebase.num = avctx->time_base.num;
 264     enccfg.g_timebase.den = avctx->time_base.den;
 265     enccfg.g_threads      = avctx->thread_count;
 266     enccfg.g_lag_in_frames= ctx->lag_in_frames;
 267
 268     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1)
 269         enccfg.g_pass = VPX_RC_FIRST_PASS;
 270     else if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS2)
 271         enccfg.g_pass = VPX_RC_LAST_PASS;
 272     else
 273         enccfg.g_pass = VPX_RC_ONE_PASS;
 274
 275     if (avctx->rc_min_rate == avctx->rc_max_rate &&
 276         avctx->rc_min_rate == avctx->bit_rate && avctx->bit_rate)
 277         enccfg.rc_end_usage = VPX_CBR;
 278     else if (ctx->crf)
 279         enccfg.rc_end_usage = VPX_CQ;
 280
 281     if (avctx->bit_rate) {
 282         enccfg.rc_target_bitrate = av_rescale_rnd(avctx->bit_rate, 1, 1000,
 283                                                 AV_ROUND_NEAR_INF);
 284     } else {
 285         if (enccfg.rc_end_usage == VPX_CQ) {
 286             enccfg.rc_target_bitrate = 1000000;
 287         } else {
 288             avctx->bit_rate = enccfg.rc_target_bitrate * 1000;
 289             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 290                    "Neither bitrate nor constrained quality specified, using default bitrate of %dkbit/sec\n",
 291                    enccfg.rc_target_bitrate);
 292         }
 293     }
 294
 295     if (avctx->qmin >= 0)
 296         enccfg.rc_min_quantizer = avctx->qmin;
 297     if (avctx->qmax > 0)
 298         enccfg.rc_max_quantizer = avctx->qmax;
 299
 300     if (enccfg.rc_end_usage == VPX_CQ) {
 301         if (ctx->crf < enccfg.rc_min_quantizer || ctx->crf > enccfg.rc_max_quantizer) {
 302                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 303                        "CQ level must be between minimum and maximum quantizer value (%d-%d)\n",
 304                        enccfg.rc_min_quantizer, enccfg.rc_max_quantizer);
 305                 return AVERROR(EINVAL);
 306         }
 307     }
 308
 309     enccfg.rc_dropframe_thresh = avctx->frame_skip_threshold;
 310
 311     //0-100 (0 => CBR, 100 => VBR)
 312     enccfg.rc_2pass_vbr_bias_pct           = round(avctx->qcompress * 100);
 313     if (avctx->bit_rate)
 314         enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct     =
 315             avctx->rc_min_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 316     if (avctx->rc_max_rate)
 317         enccfg.rc_2pass_vbr_maxsection_pct =
 318             avctx->rc_max_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
 319
 320     if (avctx->rc_buffer_size)
 321         enccfg.rc_buf_sz         =
 322             avctx->rc_buffer_size * 1000LL / avctx->bit_rate;
 323     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
 324         enccfg.rc_buf_initial_sz =
 325             avctx->rc_initial_buffer_occupancy * 1000LL / avctx->bit_rate;
 326     enccfg.rc_buf_optimal_sz     = enccfg.rc_buf_sz * 5 / 6;
 327     enccfg.rc_undershoot_pct     = round(avctx->rc_buffer_aggressivity * 100);
 328
 329     //_enc_init() will balk if kf_min_dist differs from max w/VPX_KF_AUTO
 330     if (avctx->keyint_min >= 0 && avctx->keyint_min == avctx->gop_size)
 331         enccfg.kf_min_dist = avctx->keyint_min;
 332     if (avctx->gop_size >= 0)
 333         enccfg.kf_max_dist = avctx->gop_size;
 334
 335     if (enccfg.g_pass == VPX_RC_FIRST_PASS)
 336         enccfg.g_lag_in_frames = 0;
 337     else if (enccfg.g_pass == VPX_RC_LAST_PASS) {
 338         int decode_size;
 339
 340         if (!avctx->stats_in) {
 341             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No stats file for second pass\n");
 342             return AVERROR_INVALIDDATA;
 343         }
 344
 345         ctx->twopass_stats.sz  = strlen(avctx->stats_in) * 3 / 4;
 346         ctx->twopass_stats.buf = av_malloc(ctx->twopass_stats.sz);
 347         if (!ctx->twopass_stats.buf) {
 348             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 349                    "Stat buffer alloc (%zu bytes) failed\n",
 350                    ctx->twopass_stats.sz);
 351             return AVERROR(ENOMEM);
 352         }
 353         decode_size = av_base64_decode(ctx->twopass_stats.buf, avctx->stats_in,
 354                                        ctx->twopass_stats.sz);
 355         if (decode_size < 0) {
 356             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer decode failed\n");
 357             return AVERROR_INVALIDDATA;
 358         }
 359
 360         ctx->twopass_stats.sz      = decode_size;
 361         enccfg.rc_twopass_stats_in = ctx->twopass_stats;
 362     }
 363
 364     /* 0-3: For non-zero values the encoder increasingly optimizes for reduced
 365        complexity playback on low powered devices at the expense of encode
 366        quality. */
 367    if (avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
 368        enccfg.g_profile = avctx->profile;
 369
 370     enccfg.g_error_resilient = ctx->error_resilient || ctx->flags & VP8F_ERROR_RESILIENT;
 371
 372     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 373     /* Construct Encoder Context */
 374     res = vpx_codec_enc_init(&ctx->encoder, iface, &enccfg, flags);
 375     if (res != VPX_CODEC_OK) {
 376         log_encoder_error(avctx, "Failed to initialize encoder");
 377         return AVERROR(EINVAL);
 378     }
 379
 380     //codec control failures are currently treated only as warnings
 381     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "vpx_codec_control\n");
 382     if (ctx->cpu_used != INT_MIN)
 383         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_CPUUSED,          ctx->cpu_used);
 384     if (ctx->flags & VP8F_AUTO_ALT_REF)
 385         ctx->auto_alt_ref = 1;
 386     if (ctx->auto_alt_ref >= 0)
 387         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF, ctx->auto_alt_ref);
 388     if (ctx->arnr_max_frames >= 0)
 389         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES,   ctx->arnr_max_frames);
 390     if (ctx->arnr_strength >= 0)
 391         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_STRENGTH,    ctx->arnr_strength);
 392     if (ctx->arnr_type >= 0)
 393         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_TYPE,        ctx->arnr_type);
 394     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, avctx->noise_reduction);
 395     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS,  av_log2(avctx->slices));
 396     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD,  avctx->mb_threshold);
 397     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_CQ_LEVEL,          ctx->crf);
 398     if (ctx->max_intra_rate >= 0)
 399         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT, ctx->max_intra_rate);
 400
 401     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using deadline: %d\n", ctx->deadline);
 402
 403     //provide dummy value to initialize wrapper, values will be updated each _encode()
 404     vpx_img_wrap(&ctx->rawimg, VPX_IMG_FMT_I420, avctx->width, avctx->height, 1,
 405                  (unsigned char*)1);
 406
 407     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 408     if (!avctx->coded_frame) {
 409         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating coded frame\n");
 410         vp8_free(avctx);
 411         return AVERROR(ENOMEM);
 412     }
 413     return 0;
 414 }
 415
 416 static inline void cx_pktcpy(struct FrameListData *dst,
 417                              const struct vpx_codec_cx_pkt *src,
 418                              VP8Context *ctx)
 419 {
 420     dst->pts      = src->data.frame.pts;
 421     dst->duration = src->data.frame.duration;
 422     dst->flags    = src->data.frame.flags;
 423     dst->sz       = src->data.frame.sz;
 424     dst->buf      = src->data.frame.buf;
 425     dst->have_sse = 0;
 426     /* For alt-ref frame, don't store PSNR or increment frame_number */
 427     if (!(dst->flags & VPX_FRAME_IS_INVISIBLE)) {
 428         dst->frame_number = ++ctx->frame_number;
 429         dst->have_sse = ctx->have_sse;
 430         if (ctx->have_sse) {
 431             /* associate last-seen SSE to the frame. */
 432             /* Transfers ownership from ctx to dst. */
 433             /* WARNING! This makes the assumption that PSNR_PKT comes
 434                just before the frame it refers to! */
 435             memcpy(dst->sse, ctx->sse, sizeof(dst->sse));
 436             ctx->have_sse = 0;
 437         }
 438     } else {
 439         dst->frame_number = -1;   /* sanity marker */
 440     }
 441 }
 442
 443 /**
 444  * Store coded frame information in format suitable for return from encode2().
 445  *
 446  * Write information from @a cx_frame to @a pkt
 447  * @return packet data size on success
 448  * @return a negative AVERROR on error
 449  */
 450 static int storeframe(AVCodecContext *avctx, struct FrameListData *cx_frame,
 451                       AVPacket *pkt, AVFrame *coded_frame)
 452 {
 453     int ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, cx_frame->sz);
 454     if (ret >= 0) {
 455         memcpy(pkt->data, cx_frame->buf, pkt->size);
 456         pkt->pts = pkt->dts    = cx_frame->pts;
 457         coded_frame->pts       = cx_frame->pts;
 458         coded_frame->key_frame = !!(cx_frame->flags & VPX_FRAME_IS_KEY);
 459
 460         if (coded_frame->key_frame) {
 461             coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 462             pkt->flags            |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 463         } else
 464             coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 465
 466         if (cx_frame->have_sse) {
 467             int i;
 468             /* Beware of the Y/U/V/all order! */
 469             coded_frame->error[0] = cx_frame->sse[1];
 470             coded_frame->error[1] = cx_frame->sse[2];
 471             coded_frame->error[2] = cx_frame->sse[3];
 472             coded_frame->error[3] = 0;    // alpha
 473             for (i = 0; i < 4; ++i) {
 474                 avctx->error[i] += coded_frame->error[i];
 475             }
 476             cx_frame->have_sse = 0;
 477         }
 478     } else {
 479         return ret;
 480     }
 481     return pkt->size;
 482 }
 483
 484 /**
 485  * Queue multiple output frames from the encoder, returning the front-most.
 486  * In cases where vpx_codec_get_cx_data() returns more than 1 frame append
 487  * the frame queue. Return the head frame if available.
 488  * @return Stored frame size
 489  * @return AVERROR(EINVAL) on output size error
 490  * @return AVERROR(ENOMEM) on coded frame queue data allocation error
 491  */
 492 static int queue_frames(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt_out,
 493                         AVFrame *coded_frame)
 494 {
 495     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 496     const struct vpx_codec_cx_pkt *pkt;
 497     const void *iter = NULL;
 498     int size = 0;
 499
 500     if (ctx->coded_frame_list) {
 501         struct FrameListData *cx_frame = ctx->coded_frame_list;
 502         /* return the leading frame if we've already begun queueing */
 503         size = storeframe(avctx, cx_frame, pkt_out, coded_frame);
 504         if (size < 0)
 505             return size;
 506         ctx->coded_frame_list = cx_frame->next;
 507         free_coded_frame(cx_frame);
 508     }
 509
 510     /* consume all available output from the encoder before returning. buffers
 511        are only good through the next vpx_codec call */
 512     while ((pkt = vpx_codec_get_cx_data(&ctx->encoder, &iter))) {
 513         switch (pkt->kind) {
 514         case VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT:
 515             if (!size) {
 516                 struct FrameListData cx_frame;
 517
 518                 /* avoid storing the frame when the list is empty and we haven't yet
 519                    provided a frame for output */
 520                 av_assert0(!ctx->coded_frame_list);
 521                 cx_pktcpy(&cx_frame, pkt, ctx);
 522                 size = storeframe(avctx, &cx_frame, pkt_out, coded_frame);
 523                 if (size < 0)
 524                     return size;
 525             } else {
 526                 struct FrameListData *cx_frame =
 527                     av_malloc(sizeof(struct FrameListData));
 528
 529                 if (!cx_frame) {
 530                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 531                            "Frame queue element alloc failed\n");
 532                     return AVERROR(ENOMEM);
 533                 }
 534                 cx_pktcpy(cx_frame, pkt, ctx);
 535                 cx_frame->buf = av_malloc(cx_frame->sz);
 536
 537                 if (!cx_frame->buf) {
 538                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 539                            "Data buffer alloc (%zu bytes) failed\n",
 540                            cx_frame->sz);
 541                     av_free(cx_frame);
 542                     return AVERROR(ENOMEM);
 543                 }
 544                 memcpy(cx_frame->buf, pkt->data.frame.buf, pkt->data.frame.sz);
 545                 coded_frame_add(&ctx->coded_frame_list, cx_frame);
 546             }
 547             break;
 548         case VPX_CODEC_STATS_PKT: {
 549             struct vpx_fixed_buf *stats = &ctx->twopass_stats;
 550             stats->buf = av_realloc_f(stats->buf, 1,
 551                                       stats->sz + pkt->data.twopass_stats.sz);
 552             if (!stats->buf) {
 553                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer realloc failed\n");
 554                 return AVERROR(ENOMEM);
 555             }
 556             memcpy((uint8_t*)stats->buf + stats->sz,
 557                    pkt->data.twopass_stats.buf, pkt->data.twopass_stats.sz);
 558             stats->sz += pkt->data.twopass_stats.sz;
 559             break;
 560         }
 561         case VPX_CODEC_PSNR_PKT:
 562             av_assert0(!ctx->have_sse);
 563             ctx->sse[0] = pkt->data.psnr.sse[0];
 564             ctx->sse[1] = pkt->data.psnr.sse[1];
 565             ctx->sse[2] = pkt->data.psnr.sse[2];
 566             ctx->sse[3] = pkt->data.psnr.sse[3];
 567             ctx->have_sse = 1;
 568             break;
 569         case VPX_CODEC_CUSTOM_PKT:
 570             //ignore unsupported/unrecognized packet types
 571             break;
 572         }
 573     }
 574
 575     return size;
 576 }
 577
 578 static int vp8_encode(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 579                       const AVFrame *frame, int *got_packet)
 580 {
 581     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
 582     struct vpx_image *rawimg = NULL;
 583     int64_t timestamp = 0;
 584     int res, coded_size;
 585     vpx_enc_frame_flags_t flags = 0;
 586
 587     if (frame) {
 588         rawimg                      = &ctx->rawimg;
 589         rawimg->planes[VPX_PLANE_Y] = frame->data[0];
 590         rawimg->planes[VPX_PLANE_U] = frame->data[1];
 591         rawimg->planes[VPX_PLANE_V] = frame->data[2];
 592         rawimg->stride[VPX_PLANE_Y] = frame->linesize[0];
 593         rawimg->stride[VPX_PLANE_U] = frame->linesize[1];
 594         rawimg->stride[VPX_PLANE_V] = frame->linesize[2];
 595         timestamp                   = frame->pts;
 596         if (frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I)
 597             flags |= VPX_EFLAG_FORCE_KF;
 598     }
 599
 600     res = vpx_codec_encode(&ctx->encoder, rawimg, timestamp,
 601                            avctx->ticks_per_frame, flags, ctx->deadline);
 602     if (res != VPX_CODEC_OK) {
 603         log_encoder_error(avctx, "Error encoding frame");
 604         return AVERROR_INVALIDDATA;
 605     }
 606     coded_size = queue_frames(avctx, pkt, avctx->coded_frame);
 607
 608     if (!frame && avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1) {
 609         unsigned int b64_size = AV_BASE64_SIZE(ctx->twopass_stats.sz);
 610
 611         avctx->stats_out = av_malloc(b64_size);
 612         if (!avctx->stats_out) {
 613             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer alloc (%d bytes) failed\n",
 614                    b64_size);
 615             return AVERROR(ENOMEM);
 616         }
 617         av_base64_encode(avctx->stats_out, b64_size, ctx->twopass_stats.buf,
 618                          ctx->twopass_stats.sz);
 619     }
 620
 621     *got_packet = !!coded_size;
 622     return 0;
 623 }
 624
 625 #define OFFSET(x) offsetof(VP8Context, x)
 626 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 627 static const AVOption options[] = {
 628     { "cpu-used",        "Quality/Speed ratio modifier",           OFFSET(cpu_used),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = INT_MIN}, INT_MIN, INT_MAX, VE},
 629     { "auto-alt-ref",    "Enable use of alternate reference "
 630                          "frames (2-pass only)",                   OFFSET(auto_alt_ref),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      1,       VE},
 631     { "lag-in-frames",   "Number of frames to look ahead for "
 632                          "alternate reference frame selection",    OFFSET(lag_in_frames),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE},
 633     { "arnr-maxframes",  "altref noise reduction max frame count", OFFSET(arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE},
 634     { "arnr-strength",   "altref noise reduction filter strength", OFFSET(arnr_strength),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE},
 635     { "arnr-type",       "altref noise reduction filter type",     OFFSET(arnr_type),       AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE, "arnr_type"},
 636     { "backward",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1}, 0, 0, VE, "arnr_type" },
 637     { "forward",         NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2}, 0, 0, VE, "arnr_type" },
 638     { "centered",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 3}, 0, 0, VE, "arnr_type" },
 639     { "deadline",        "Time to spend encoding, in microseconds.", OFFSET(deadline),      AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "quality"},
 640     { "best",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_BEST_QUALITY}, 0, 0, VE, "quality"},
 641     { "good",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, 0, 0, VE, "quality"},
 642     { "realtime",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_REALTIME},     0, 0, VE, "quality"},
 643     { "error-resilient", "Error resilience configuration", OFFSET(error_resilient), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "er"},
 644     { "max-intra-rate",  "Maximum I-frame bitrate (pct) 0=unlimited",  OFFSET(max_intra_rate),  AV_OPT_TYPE_INT,  {.i64 = -1}, -1,      INT_MAX, VE},
 645 #ifdef VPX_ERROR_RESILIENT_DEFAULT
 646     { "default",         "Improve resiliency against losses of whole frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_ERROR_RESILIENT_DEFAULT}, 0, 0, VE, "er"},
 647     { "partitions",      "The frame partitions are independently decodable "
 648                          "by the bool decoder, meaning that partitions can be decoded even "
 649                          "though earlier partitions have been lost. Note that intra predicition"
 650                          " is still done over the partition boundary.",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_ERROR_RESILIENT_PARTITIONS}, 0, 0, VE, "er"},
 651 #endif
 652 {"speed", "", offsetof(VP8Context, cpu_used), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 3}, -16, 16, VE},
 653 {"quality", "", offsetof(VP8Context, deadline), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "quality"},
 654 {"vp8flags", "", offsetof(VP8Context, flags), FF_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, 0, UINT_MAX, VE, "flags"},
 655 {"error_resilient", "enable error resilience", 0, FF_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = VP8F_ERROR_RESILIENT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "flags"},
 656 {"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"},
 657 {"arnr_max_frames", "altref noise reduction max frame count", offsetof(VP8Context, arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 15, VE},
 658 {"arnr_strength", "altref noise reduction filter strength", offsetof(VP8Context, arnr_strength), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 3}, 0, 6, VE},
 659 {"arnr_type", "altref noise reduction filter type", offsetof(VP8Context, arnr_type), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 3}, 1, 3, VE},
 660 {"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},
 661     { "crf",              "Select the quality for constant quality mode", offsetof(VP8Context, crf), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 63, VE },
 662     { NULL }
 663 };
 664
 665 static const AVCodecDefault defaults[] = {
 666     { "qmin",             "-1" },
 667     { "qmax",             "-1" },
 668     { "g",                "-1" },
 669     { "keyint_min",       "-1" },
 670     { NULL },
 671 };
 672
 673 #if CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER
 674 static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
 675 {
 676     return vpx_init(avctx, &vpx_codec_vp8_cx_algo);
 677 }
 678
 679 static const AVClass class_vp8 = {
 680     .class_name = "libvpx encoder",
 681     .item_name  = av_default_item_name,
 682     .option     = options,
 683     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 684 };
 685
 686 AVCodec ff_libvpx_vp8_encoder = {
 687     .name           = "libvpx",
 688     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 689     .id             = AV_CODEC_ID_VP8,
 690     .priv_data_size = sizeof(VP8Context),
 691     .init           = vp8_init,
 692     .encode2        = vp8_encode,
 693     .close          = vp8_free,
 694     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 695     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE },
 696     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libvpx VP8"),
 697     .priv_class     = &class_vp8,
 698     .defaults       = defaults,
 699 };
 700 #endif /* CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER */
 701
 702 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
 703 static av_cold int vp9_init(AVCodecContext *avctx)
 704 {
 705     return vpx_init(avctx, &vpx_codec_vp9_cx_algo);
 706 }
 707
 708 static const AVClass class_vp9 = {
 709     .class_name = "libvpx encoder",
 710     .item_name  = av_default_item_name,
 711     .option     = options,
 712     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 713 };
 714
 715 AVCodec ff_libvpx_vp9_encoder = {
 716     .name           = "libvpx-vp9",
 717     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 718     .id             = AV_CODEC_ID_VP9,
 719     .priv_data_size = sizeof(VP8Context),
 720     .init           = vp9_init,
 721     .encode2        = vp8_encode,
 722     .close          = vp8_free,
 723     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS | CODEC_CAP_EXPERIMENTAL,
 724     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE },
 725     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libvpx VP9"),
 726     .priv_class     = &class_vp9,
 727     .defaults       = defaults,
 728 };
 729 #endif /* CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER */