git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libx264.c

   1 /*
   2  * H.264 encoding using the x264 library
   3  * Copyright (C) 2005  Mans Rullgard <mans@mansr.com>
   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 "libavutil/internal.h"
  23 #include "libavutil/opt.h"
  24 #include "libavutil/mem.h"
  25 #include "libavutil/pixdesc.h"
  26 #include "libavutil/stereo3d.h"
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "internal.h"
  29
  30 #if defined(_MSC_VER)
  31 #define X264_API_IMPORTS 1
  32 #endif
  33
  34 #include <x264.h>
  35 #include <float.h>
  36 #include <math.h>
  37 #include <stdio.h>
  38 #include <stdlib.h>
  39 #include <string.h>
  40
  41 typedef struct X264Context {
  42     AVClass        *class;
  43     x264_param_t    params;
  44     x264_t         *enc;
  45     x264_picture_t  pic;
  46     uint8_t        *sei;
  47     int             sei_size;
  48     char *preset;
  49     char *tune;
  50     char *profile;
  51     int fastfirstpass;
  52     float crf;
  53     float crf_max;
  54     int cqp;
  55     int aq_mode;
  56     float aq_strength;
  57     char *psy_rd;
  58     int psy;
  59     int rc_lookahead;
  60     int weightp;
  61     int weightb;
  62     int ssim;
  63     int intra_refresh;
  64     int bluray_compat;
  65     int b_bias;
  66     int b_pyramid;
  67     int mixed_refs;
  68     int dct8x8;
  69     int fast_pskip;
  70     int aud;
  71     int mbtree;
  72     char *deblock;
  73     float cplxblur;
  74     char *partitions;
  75     int direct_pred;
  76     int slice_max_size;
  77     char *stats;
  78     int nal_hrd;
  79     int motion_est;
  80     int forced_idr;
  81     int coder;
  82     int b_frame_strategy;
  83
  84     char *x264_params;
  85 } X264Context;
  86
  87 static void X264_log(void *p, int level, const char *fmt, va_list args)
  88 {
  89     static const int level_map[] = {
  90         [X264_LOG_ERROR]   = AV_LOG_ERROR,
  91         [X264_LOG_WARNING] = AV_LOG_WARNING,
  92         [X264_LOG_INFO]    = AV_LOG_INFO,
  93         [X264_LOG_DEBUG]   = AV_LOG_DEBUG
  94     };
  95
  96     if (level < 0 || level > X264_LOG_DEBUG)
  97         return;
  98
  99     av_vlog(p, level_map[level], fmt, args);
 100 }
 101
 102
 103 static int encode_nals(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt,
 104                        x264_nal_t *nals, int nnal)
 105 {
 106     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
 107     uint8_t *p;
 108     int i, size = x4->sei_size, ret;
 109
 110     if (!nnal)
 111         return 0;
 112
 113     for (i = 0; i < nnal; i++)
 114         size += nals[i].i_payload;
 115
 116     if ((ret = ff_alloc_packet(pkt, size)) < 0)
 117         return ret;
 118
 119     p = pkt->data;
 120
 121     /* Write the SEI as part of the first frame. */
 122     if (x4->sei_size > 0 && nnal > 0) {
 123         memcpy(p, x4->sei, x4->sei_size);
 124         p += x4->sei_size;
 125         x4->sei_size = 0;
 126     }
 127
 128     for (i = 0; i < nnal; i++){
 129         memcpy(p, nals[i].p_payload, nals[i].i_payload);
 130         p += nals[i].i_payload;
 131     }
 132
 133     return 1;
 134 }
 135
 136 static void reconfig_encoder(AVCodecContext *ctx, const AVFrame *frame)
 137 {
 138     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
 139     AVFrameSideData *side_data;
 140
 141
 142     if (x4->params.b_tff != frame->top_field_first) {
 143         x4->params.b_tff = frame->top_field_first;
 144         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 145     }
 146     if (x4->params.vui.i_sar_height != ctx->sample_aspect_ratio.den ||
 147         x4->params.vui.i_sar_width  != ctx->sample_aspect_ratio.num) {
 148         x4->params.vui.i_sar_height = ctx->sample_aspect_ratio.den;
 149         x4->params.vui.i_sar_width  = ctx->sample_aspect_ratio.num;
 150         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 151     }
 152
 153     if (x4->params.rc.i_vbv_buffer_size != ctx->rc_buffer_size / 1000 ||
 154         x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate != ctx->rc_max_rate    / 1000) {
 155         x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = ctx->rc_buffer_size / 1000;
 156         x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = ctx->rc_max_rate    / 1000;
 157         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 158     }
 159
 160     if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_ABR &&
 161         x4->params.rc.i_bitrate != ctx->bit_rate / 1000) {
 162         x4->params.rc.i_bitrate = ctx->bit_rate / 1000;
 163         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 164     }
 165
 166     if (x4->crf >= 0 &&
 167         x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CRF &&
 168         x4->params.rc.f_rf_constant != x4->crf) {
 169         x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
 170         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 171     }
 172
 173     if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CQP &&
 174         x4->params.rc.i_qp_constant != x4->cqp) {
 175         x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
 176         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 177     }
 178
 179     if (x4->crf_max >= 0 &&
 180         x4->params.rc.f_rf_constant_max != x4->crf_max) {
 181         x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
 182         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 183     }
 184
 185     side_data = av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_STEREO3D);
 186     if (side_data) {
 187         AVStereo3D *stereo = (AVStereo3D *)side_data->data;
 188         int fpa_type;
 189
 190         switch (stereo->type) {
 191         case AV_STEREO3D_CHECKERBOARD:
 192             fpa_type = 0;
 193             break;
 194         case AV_STEREO3D_COLUMNS:
 195             fpa_type = 1;
 196             break;
 197         case AV_STEREO3D_LINES:
 198             fpa_type = 2;
 199             break;
 200         case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
 201             fpa_type = 3;
 202             break;
 203         case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
 204             fpa_type = 4;
 205             break;
 206         case AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE:
 207             fpa_type = 5;
 208             break;
 209         default:
 210             fpa_type = -1;
 211             break;
 212         }
 213
 214         if (fpa_type != x4->params.i_frame_packing) {
 215             x4->params.i_frame_packing = fpa_type;
 216             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 217         }
 218     }
 219 }
 220
 221 static int X264_frame(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt, const AVFrame *frame,
 222                       int *got_packet)
 223 {
 224     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
 225     x264_nal_t *nal;
 226     int nnal, i, ret;
 227     x264_picture_t pic_out;
 228
 229     x264_picture_init( &x4->pic );
 230     x4->pic.img.i_csp   = x4->params.i_csp;
 231     if (x264_bit_depth > 8)
 232         x4->pic.img.i_csp |= X264_CSP_HIGH_DEPTH;
 233     x4->pic.img.i_plane = 3;
 234
 235     if (frame) {
 236         for (i = 0; i < 3; i++) {
 237             x4->pic.img.plane[i]    = frame->data[i];
 238             x4->pic.img.i_stride[i] = frame->linesize[i];
 239         }
 240
 241         x4->pic.i_pts  = frame->pts;
 242
 243         switch (frame->pict_type) {
 244         case AV_PICTURE_TYPE_I:
 245             x4->pic.i_type = x4->forced_idr ? X264_TYPE_IDR
 246                                             : X264_TYPE_KEYFRAME;
 247             break;
 248         case AV_PICTURE_TYPE_P:
 249             x4->pic.i_type = X264_TYPE_P;
 250             break;
 251         case AV_PICTURE_TYPE_B:
 252             x4->pic.i_type = X264_TYPE_B;
 253             break;
 254         default:
 255             x4->pic.i_type = X264_TYPE_AUTO;
 256             break;
 257         }
 258         reconfig_encoder(ctx, frame);
 259     }
 260     do {
 261         if (x264_encoder_encode(x4->enc, &nal, &nnal, frame? &x4->pic: NULL, &pic_out) < 0)
 262             return AVERROR_UNKNOWN;
 263
 264         ret = encode_nals(ctx, pkt, nal, nnal);
 265         if (ret < 0)
 266             return ret;
 267     } while (!ret && !frame && x264_encoder_delayed_frames(x4->enc));
 268
 269     pkt->pts = pic_out.i_pts;
 270     pkt->dts = pic_out.i_dts;
 271
 272 #if FF_API_CODED_FRAME
 273 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 274     switch (pic_out.i_type) {
 275     case X264_TYPE_IDR:
 276     case X264_TYPE_I:
 277         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 278         break;
 279     case X264_TYPE_P:
 280         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 281         break;
 282     case X264_TYPE_B:
 283     case X264_TYPE_BREF:
 284         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
 285         break;
 286     }
 287 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 288 #endif
 289
 290     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY*pic_out.b_keyframe;
 291     if (ret) {
 292         uint8_t *sd = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_QUALITY_FACTOR,
 293                                               sizeof(int));
 294         if (!sd)
 295             return AVERROR(ENOMEM);
 296         *(int *)sd = (pic_out.i_qpplus1 - 1) * FF_QP2LAMBDA;
 297
 298 #if FF_API_CODED_FRAME
 299 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 300         ctx->coded_frame->quality = (pic_out.i_qpplus1 - 1) * FF_QP2LAMBDA;
 301 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 302 #endif
 303     }
 304
 305     *got_packet = ret;
 306     return 0;
 307 }
 308
 309 static av_cold int X264_close(AVCodecContext *avctx)
 310 {
 311     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
 312
 313     av_freep(&avctx->extradata);
 314     av_freep(&x4->sei);
 315
 316     if (x4->enc) {
 317         x264_encoder_close(x4->enc);
 318         x4->enc = NULL;
 319     }
 320
 321     return 0;
 322 }
 323
 324 static int convert_pix_fmt(enum AVPixelFormat pix_fmt)
 325 {
 326     switch (pix_fmt) {
 327     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 328     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
 329     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
 330     case AV_PIX_FMT_YUV420P10: return X264_CSP_I420;
 331     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 332     case AV_PIX_FMT_YUVJ422P:
 333     case AV_PIX_FMT_YUV422P10: return X264_CSP_I422;
 334     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 335     case AV_PIX_FMT_YUVJ444P:
 336     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
 337     case AV_PIX_FMT_YUV444P10: return X264_CSP_I444;
 338     case AV_PIX_FMT_NV12:      return X264_CSP_NV12;
 339     case AV_PIX_FMT_NV16:
 340     case AV_PIX_FMT_NV20:      return X264_CSP_NV16;
 341 #ifdef X264_CSP_NV21
 342     case AV_PIX_FMT_NV21:      return X264_CSP_NV21;
 343 #endif
 344     };
 345     return 0;
 346 }
 347
 348 #define PARSE_X264_OPT(name, var)\
 349     if (x4->var && x264_param_parse(&x4->params, name, x4->var) < 0) {\
 350         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing option '%s' with value '%s'.\n", name, x4->var);\
 351         return AVERROR(EINVAL);\
 352     }
 353
 354 static av_cold int X264_init(AVCodecContext *avctx)
 355 {
 356     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
 357     AVCPBProperties *cpb_props;
 358
 359 #if CONFIG_LIBX262_ENCODER
 360     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 361         x4->params.b_mpeg2 = 1;
 362         x264_param_default_mpeg2(&x4->params);
 363     } else
 364 #else
 365     x264_param_default(&x4->params);
 366 #endif
 367
 368     x4->params.b_deblocking_filter         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_LOOP_FILTER;
 369
 370     if (x4->preset || x4->tune)
 371         if (x264_param_default_preset(&x4->params, x4->preset, x4->tune) < 0) {
 372             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting preset/tune %s/%s.\n", x4->preset, x4->tune);
 373             return AVERROR(EINVAL);
 374         }
 375
 376     if (avctx->level > 0)
 377         x4->params.i_level_idc = avctx->level;
 378
 379     x4->params.pf_log               = X264_log;
 380     x4->params.p_log_private        = avctx;
 381     x4->params.i_log_level          = X264_LOG_DEBUG;
 382     x4->params.i_csp                = convert_pix_fmt(avctx->pix_fmt);
 383
 384     if (avctx->bit_rate) {
 385         x4->params.rc.i_bitrate   = avctx->bit_rate / 1000;
 386         x4->params.rc.i_rc_method = X264_RC_ABR;
 387     }
 388     x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = avctx->rc_buffer_size / 1000;
 389     x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = avctx->rc_max_rate    / 1000;
 390     x4->params.rc.b_stat_write      = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1;
 391     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS2) {
 392         x4->params.rc.b_stat_read = 1;
 393     } else {
 394         if (x4->crf >= 0) {
 395             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CRF;
 396             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
 397         } else if (x4->cqp >= 0) {
 398             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CQP;
 399             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
 400         }
 401
 402         if (x4->crf_max >= 0)
 403             x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
 404     }
 405
 406     if (avctx->rc_buffer_size && avctx->rc_initial_buffer_occupancy > 0 &&
 407         (avctx->rc_initial_buffer_occupancy <= avctx->rc_buffer_size)) {
 408         x4->params.rc.f_vbv_buffer_init =
 409             (float)avctx->rc_initial_buffer_occupancy / avctx->rc_buffer_size;
 410     }
 411
 412     if (avctx->i_quant_factor > 0)
 413         x4->params.rc.f_ip_factor         = 1 / fabs(avctx->i_quant_factor);
 414     x4->params.rc.f_pb_factor             = avctx->b_quant_factor;
 415     x4->params.analyse.i_chroma_qp_offset = avctx->chromaoffset;
 416
 417     if (avctx->gop_size >= 0)
 418         x4->params.i_keyint_max         = avctx->gop_size;
 419     if (avctx->max_b_frames >= 0)
 420         x4->params.i_bframe             = avctx->max_b_frames;
 421     if (avctx->scenechange_threshold >= 0)
 422         x4->params.i_scenecut_threshold = avctx->scenechange_threshold;
 423     if (avctx->qmin >= 0)
 424         x4->params.rc.i_qp_min          = avctx->qmin;
 425     if (avctx->qmax >= 0)
 426         x4->params.rc.i_qp_max          = avctx->qmax;
 427     if (avctx->max_qdiff >= 0)
 428         x4->params.rc.i_qp_step         = avctx->max_qdiff;
 429     if (avctx->qblur >= 0)
 430         x4->params.rc.f_qblur           = avctx->qblur;     /* temporally blur quants */
 431     if (avctx->qcompress >= 0)
 432         x4->params.rc.f_qcompress       = avctx->qcompress; /* 0.0 => cbr, 1.0 => constant qp */
 433     if (avctx->refs >= 0)
 434         x4->params.i_frame_reference    = avctx->refs;
 435     if (avctx->trellis >= 0)
 436         x4->params.analyse.i_trellis    = avctx->trellis;
 437     if (avctx->me_range >= 0)
 438         x4->params.analyse.i_me_range   = avctx->me_range;
 439     if (avctx->noise_reduction >= 0)
 440         x4->params.analyse.i_noise_reduction = avctx->noise_reduction;
 441     if (avctx->me_subpel_quality >= 0)
 442         x4->params.analyse.i_subpel_refine   = avctx->me_subpel_quality;
 443 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 444 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 445     if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 446         x4->b_frame_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 447 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 448 #endif
 449     if (avctx->keyint_min >= 0)
 450         x4->params.i_keyint_min = avctx->keyint_min;
 451 #if FF_API_CODER_TYPE
 452 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 453     if (avctx->coder_type >= 0)
 454         x4->coder = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_AC;
 455 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 456 #endif
 457     if (avctx->me_cmp >= 0)
 458         x4->params.analyse.b_chroma_me = avctx->me_cmp & FF_CMP_CHROMA;
 459
 460     if (x4->aq_mode >= 0)
 461         x4->params.rc.i_aq_mode = x4->aq_mode;
 462     if (x4->aq_strength >= 0)
 463         x4->params.rc.f_aq_strength = x4->aq_strength;
 464     PARSE_X264_OPT("psy-rd", psy_rd);
 465     PARSE_X264_OPT("deblock", deblock);
 466     PARSE_X264_OPT("partitions", partitions);
 467     PARSE_X264_OPT("stats", stats);
 468     if (x4->psy >= 0)
 469         x4->params.analyse.b_psy  = x4->psy;
 470     if (x4->rc_lookahead >= 0)
 471         x4->params.rc.i_lookahead = x4->rc_lookahead;
 472     if (x4->weightp >= 0)
 473         x4->params.analyse.i_weighted_pred = x4->weightp;
 474     if (x4->weightb >= 0)
 475         x4->params.analyse.b_weighted_bipred = x4->weightb;
 476     if (x4->cplxblur >= 0)
 477         x4->params.rc.f_complexity_blur = x4->cplxblur;
 478
 479     if (x4->ssim >= 0)
 480         x4->params.analyse.b_ssim = x4->ssim;
 481     if (x4->intra_refresh >= 0)
 482         x4->params.b_intra_refresh = x4->intra_refresh;
 483     if (x4->bluray_compat >= 0) {
 484         x4->params.b_bluray_compat = x4->bluray_compat;
 485         x4->params.b_vfr_input = 0;
 486     }
 487     if (x4->b_bias != INT_MIN)
 488         x4->params.i_bframe_bias              = x4->b_bias;
 489     if (x4->b_pyramid >= 0)
 490         x4->params.i_bframe_pyramid = x4->b_pyramid;
 491     if (x4->mixed_refs >= 0)
 492         x4->params.analyse.b_mixed_references = x4->mixed_refs;
 493     if (x4->dct8x8 >= 0)
 494         x4->params.analyse.b_transform_8x8    = x4->dct8x8;
 495     if (x4->fast_pskip >= 0)
 496         x4->params.analyse.b_fast_pskip       = x4->fast_pskip;
 497     if (x4->aud >= 0)
 498         x4->params.b_aud                      = x4->aud;
 499     if (x4->mbtree >= 0)
 500         x4->params.rc.b_mb_tree               = x4->mbtree;
 501     if (x4->direct_pred >= 0)
 502         x4->params.analyse.i_direct_mv_pred   = x4->direct_pred;
 503
 504     if (x4->slice_max_size >= 0)
 505         x4->params.i_slice_max_size =  x4->slice_max_size;
 506
 507     if (x4->fastfirstpass)
 508         x264_param_apply_fastfirstpass(&x4->params);
 509
 510     if (x4->nal_hrd >= 0)
 511         x4->params.i_nal_hrd = x4->nal_hrd;
 512
 513     if (x4->motion_est >= 0) {
 514         x4->params.analyse.i_me_method = x4->motion_est;
 515 #if FF_API_MOTION_EST
 516 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 517     } else {
 518         if (avctx->me_method == ME_EPZS)
 519             x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_DIA;
 520         else if (avctx->me_method == ME_HEX)
 521             x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_HEX;
 522         else if (avctx->me_method == ME_UMH)
 523             x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_UMH;
 524         else if (avctx->me_method == ME_FULL)
 525             x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_ESA;
 526         else if (avctx->me_method == ME_TESA)
 527             x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_TESA;
 528 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 529 #endif
 530     }
 531
 532     if (x4->coder >= 0)
 533         x4->params.b_cabac = x4->coder;
 534
 535     if (x4->b_frame_strategy >= 0)
 536         x4->params.i_bframe_adaptive = x4->b_frame_strategy;
 537
 538     if (x4->profile)
 539         if (x264_param_apply_profile(&x4->params, x4->profile) < 0) {
 540             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting profile %s.\n", x4->profile);
 541             return AVERROR(EINVAL);
 542         }
 543
 544     x4->params.i_width          = avctx->width;
 545     x4->params.i_height         = avctx->height;
 546     x4->params.vui.i_sar_width  = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 547     x4->params.vui.i_sar_height = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 548     x4->params.i_fps_num = x4->params.i_timebase_den = avctx->time_base.den;
 549     x4->params.i_fps_den = x4->params.i_timebase_num = avctx->time_base.num;
 550
 551     x4->params.analyse.b_psnr = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PSNR;
 552
 553     x4->params.i_threads      = avctx->thread_count;
 554     if (avctx->thread_type)
 555         x4->params.b_sliced_threads = avctx->thread_type == FF_THREAD_SLICE;
 556
 557     x4->params.b_interlaced   = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT;
 558
 559     x4->params.b_open_gop     = !(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP);
 560
 561     x4->params.i_slice_count  = avctx->slices;
 562
 563     x4->params.vui.b_fullrange = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P ||
 564                                  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P ||
 565                                  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P ||
 566                                  avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
 567
 568     // x264 validates the values internally
 569     x4->params.vui.i_colorprim = avctx->color_primaries;
 570     x4->params.vui.i_transfer  = avctx->color_trc;
 571     x4->params.vui.i_colmatrix = avctx->colorspace;
 572
 573     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)
 574         x4->params.b_repeat_headers = 0;
 575
 576     if (x4->x264_params) {
 577         AVDictionary *dict    = NULL;
 578         AVDictionaryEntry *en = NULL;
 579
 580         if (!av_dict_parse_string(&dict, x4->x264_params, "=", ":", 0)) {
 581             while ((en = av_dict_get(dict, "", en, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
 582                 if (x264_param_parse(&x4->params, en->key, en->value) < 0)
 583                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 584                            "Error parsing option '%s = %s'.\n",
 585                             en->key, en->value);
 586             }
 587
 588             av_dict_free(&dict);
 589         }
 590     }
 591
 592     // update AVCodecContext with x264 parameters
 593     avctx->has_b_frames = x4->params.i_bframe ?
 594         x4->params.i_bframe_pyramid ? 2 : 1 : 0;
 595     if (avctx->max_b_frames < 0)
 596         avctx->max_b_frames = 0;
 597
 598     avctx->bit_rate = x4->params.rc.i_bitrate*1000;
 599
 600     x4->enc = x264_encoder_open(&x4->params);
 601     if (!x4->enc)
 602         return AVERROR_UNKNOWN;
 603
 604     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 605         x264_nal_t *nal;
 606         uint8_t *p;
 607         int nnal, s, i;
 608
 609         s = x264_encoder_headers(x4->enc, &nal, &nnal);
 610         avctx->extradata = p = av_mallocz(s + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 611         if (!p)
 612             return AVERROR(ENOMEM);
 613
 614         for (i = 0; i < nnal; i++) {
 615             /* Don't put the SEI in extradata. */
 616             if (nal[i].i_type == NAL_SEI) {
 617                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", nal[i].p_payload+25);
 618                 x4->sei_size = nal[i].i_payload;
 619                 x4->sei      = av_malloc(x4->sei_size);
 620                 if (!x4->sei)
 621                     return AVERROR(ENOMEM);
 622                 memcpy(x4->sei, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
 623                 continue;
 624             }
 625             memcpy(p, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
 626             p += nal[i].i_payload;
 627         }
 628         avctx->extradata_size = p - avctx->extradata;
 629     }
 630
 631     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 632     if (!cpb_props)
 633         return AVERROR(ENOMEM);
 634     cpb_props->buffer_size = x4->params.rc.i_vbv_buffer_size * 1000;
 635     cpb_props->max_bitrate = x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate * 1000;
 636     cpb_props->avg_bitrate = x4->params.rc.i_bitrate         * 1000;
 637
 638     return 0;
 639 }
 640
 641 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_8bit[] = {
 642     AV_PIX_FMT_YUV420P,
 643     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
 644     AV_PIX_FMT_YUV422P,
 645     AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
 646     AV_PIX_FMT_YUV444P,
 647     AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 648     AV_PIX_FMT_NV12,
 649     AV_PIX_FMT_NV16,
 650 #ifdef X264_CSP_NV21
 651     AV_PIX_FMT_NV21,
 652 #endif
 653     AV_PIX_FMT_NONE
 654 };
 655 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_9bit[] = {
 656     AV_PIX_FMT_YUV420P9,
 657     AV_PIX_FMT_YUV444P9,
 658     AV_PIX_FMT_NONE
 659 };
 660 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_10bit[] = {
 661     AV_PIX_FMT_YUV420P10,
 662     AV_PIX_FMT_YUV422P10,
 663     AV_PIX_FMT_YUV444P10,
 664     AV_PIX_FMT_NV20,
 665     AV_PIX_FMT_NONE
 666 };
 667
 668 static av_cold void X264_init_static(AVCodec *codec)
 669 {
 670     if (x264_bit_depth == 8)
 671         codec->pix_fmts = pix_fmts_8bit;
 672     else if (x264_bit_depth == 9)
 673         codec->pix_fmts = pix_fmts_9bit;
 674     else if (x264_bit_depth == 10)
 675         codec->pix_fmts = pix_fmts_10bit;
 676 }
 677
 678 #define OFFSET(x) offsetof(X264Context, x)
 679 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 680 static const AVOption options[] = {
 681     { "preset",        "Set the encoding preset (cf. x264 --fullhelp)",   OFFSET(preset),        AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "medium" }, 0, 0, VE},
 682     { "tune",          "Tune the encoding params (cf. x264 --fullhelp)",  OFFSET(tune),          AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
 683     { "profile",       "Set profile restrictions (cf. x264 --fullhelp) ", OFFSET(profile),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
 684     { "fastfirstpass", "Use fast settings when encoding first pass",      OFFSET(fastfirstpass), AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 1 }, 0, 1, VE},
 685     { "crf",           "Select the quality for constant quality mode",    OFFSET(crf),           AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
 686     { "crf_max",       "In CRF mode, prevents VBV from lowering quality beyond this point.",OFFSET(crf_max), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
 687     { "qp",            "Constant quantization parameter rate control method",OFFSET(cqp),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
 688     { "aq-mode",       "AQ method",                                       OFFSET(aq_mode),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "aq_mode"},
 689     { "none",          NULL,                              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_NONE},         INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
 690     { "variance",      "Variance AQ (complexity mask)",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_VARIANCE},     INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
 691     { "autovariance",  "Auto-variance AQ (experimental)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_AUTOVARIANCE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
 692     { "aq-strength",   "AQ strength. Reduces blocking and blurring in flat and textured areas.", OFFSET(aq_strength), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = -1}, -1, FLT_MAX, VE},
 693     { "psy",           "Use psychovisual optimizations.",                 OFFSET(psy),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 694     { "psy-rd",        "Strength of psychovisual optimization, in <psy-rd>:<psy-trellis> format.", OFFSET(psy_rd), AV_OPT_TYPE_STRING,  {0 }, 0, 0, VE},
 695     { "rc-lookahead",  "Number of frames to look ahead for frametype and ratecontrol", OFFSET(rc_lookahead), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
 696     { "weightb",       "Weighted prediction for B-frames.",               OFFSET(weightb),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 697     { "weightp",       "Weighted prediction analysis method.",            OFFSET(weightp),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "weightp" },
 698     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
 699     { "simple",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SIMPLE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
 700     { "smart",         NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SMART},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
 701     { "ssim",          "Calculate and print SSIM stats.",                 OFFSET(ssim),          AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 702     { "intra-refresh", "Use Periodic Intra Refresh instead of IDR frames.",OFFSET(intra_refresh),AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 703     { "bluray-compat", "Bluray compatibility workarounds.",               OFFSET(bluray_compat) ,AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 704     { "b-bias",        "Influences how often B-frames are used",          OFFSET(b_bias),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = INT_MIN}, INT_MIN, INT_MAX, VE },
 705     { "b-pyramid",     "Keep some B-frames as references.",               OFFSET(b_pyramid),     AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 706     { "none",          NULL,                                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 707     { "strict",        "Strictly hierarchical pyramid",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_STRICT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 708     { "normal",        "Non-strict (not Blu-ray compatible)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NORMAL}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 709     { "mixed-refs",    "One reference per partition, as opposed to one reference per macroblock", OFFSET(mixed_refs), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1}, -1, 1, VE },
 710     { "8x8dct",        "High profile 8x8 transform.",                     OFFSET(dct8x8),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 711     { "fast-pskip",    NULL,                                              OFFSET(fast_pskip),    AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 712     { "aud",           "Use access unit delimiters.",                     OFFSET(aud),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 713     { "mbtree",        "Use macroblock tree ratecontrol.",                OFFSET(mbtree),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 714     { "deblock",       "Loop filter parameters, in <alpha:beta> form.",   OFFSET(deblock),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0, 0, VE},
 715     { "cplxblur",      "Reduce fluctuations in QP (before curve compression)", OFFSET(cplxblur), AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE},
 716     { "partitions",    "A comma-separated list of partitions to consider. "
 717                        "Possible values: p8x8, p4x4, b8x8, i8x8, i4x4, none, all", OFFSET(partitions), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
 718     { "direct-pred",   "Direct MV prediction mode",                       OFFSET(direct_pred),   AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "direct-pred" },
 719     { "none",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_NONE },     0, 0, VE, "direct-pred" },
 720     { "spatial",       NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_SPATIAL },  0, 0, VE, "direct-pred" },
 721     { "temporal",      NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_TEMPORAL }, 0, 0, VE, "direct-pred" },
 722     { "auto",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_AUTO },     0, 0, VE, "direct-pred" },
 723     { "slice-max-size","Limit the size of each slice in bytes",           OFFSET(slice_max_size),AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
 724     { "stats",         "Filename for 2 pass stats",                       OFFSET(stats),         AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0,       0, VE },
 725     { "nal-hrd",       "Signal HRD information (requires vbv-bufsize; "
 726                        "cbr not allowed in .mp4)",                        OFFSET(nal_hrd),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 727     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_NONE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 728     { "vbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_VBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 729     { "cbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_CBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 730     { "motion-est",   "Set motion estimation method",                     OFFSET(motion_est),    AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, X264_ME_TESA, VE, "motion-est"},
 731     { "dia",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_ME_DIA },  INT_MIN, INT_MAX, VE, "motion-est" },
 732     { "hex",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_ME_HEX },  INT_MIN, INT_MAX, VE, "motion-est" },
 733     { "umh",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_ME_UMH },  INT_MIN, INT_MAX, VE, "motion-est" },
 734     { "esa",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_ME_ESA },  INT_MIN, INT_MAX, VE, "motion-est" },
 735     { "tesa",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_ME_TESA }, INT_MIN, INT_MAX, VE, "motion-est" },
 736     { "forced-idr",   "If forwarding iframes, require them to be IDR frames.", OFFSET(forced_idr),  AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 0 }, 0, 1, VE },
 737     { "coder",    "Coder type",                                           OFFSET(coder), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, 1, VE, "coder" },
 738     { "default",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = -1 }, INT_MIN, INT_MAX, VE, "coder" },
 739     { "cavlc",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 0 },  INT_MIN, INT_MAX, VE, "coder" },
 740     { "cabac",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 1 },  INT_MIN, INT_MAX, VE, "coder" },
 741     { "b_strategy",   "Strategy to choose between I/P/B-frames",          OFFSET(b_frame_strategy), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, 2, VE },
 742
 743     { "x264-params",  "Override the x264 configuration using a :-separated list of key=value parameters", OFFSET(x264_params), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE },
 744     { NULL },
 745 };
 746
 747 static const AVCodecDefault x264_defaults[] = {
 748     { "b",                "0" },
 749     { "bf",               "-1" },
 750     { "g",                "-1" },
 751     { "i_qfactor",        "-1" },
 752     { "qmin",             "-1" },
 753     { "qmax",             "-1" },
 754     { "qdiff",            "-1" },
 755     { "qblur",            "-1" },
 756     { "qcomp",            "-1" },
 757     { "refs",             "-1" },
 758     { "sc_threshold",     "-1" },
 759     { "trellis",          "-1" },
 760     { "nr",               "-1" },
 761     { "me_range",         "-1" },
 762 #if FF_API_MOTION_EST
 763     { "me_method",        "-1" },
 764 #endif
 765     { "subq",             "-1" },
 766 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 767     { "b_strategy",       "-1" },
 768 #endif
 769     { "keyint_min",       "-1" },
 770 #if FF_API_CODER_TYPE
 771     { "coder",            "-1" },
 772 #endif
 773     { "cmp",              "-1" },
 774     { "threads",          AV_STRINGIFY(X264_THREADS_AUTO) },
 775     { "thread_type",      "0" },
 776     { "flags",            "+cgop" },
 777     { "rc_init_occupancy","-1" },
 778     { NULL },
 779 };
 780
 781 #if CONFIG_LIBX264_ENCODER
 782 static const AVClass class = {
 783     .class_name = "libx264",
 784     .item_name  = av_default_item_name,
 785     .option     = options,
 786     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 787 };
 788
 789 AVCodec ff_libx264_encoder = {
 790     .name             = "libx264",
 791     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
 792     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 793     .id               = AV_CODEC_ID_H264,
 794     .priv_data_size   = sizeof(X264Context),
 795     .init             = X264_init,
 796     .encode2          = X264_frame,
 797     .close            = X264_close,
 798     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 799     .priv_class       = &class,
 800     .defaults         = x264_defaults,
 801     .init_static_data = X264_init_static,
 802     .caps_internal    = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
 803                         FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 804 };
 805 #endif
 806
 807 #if CONFIG_LIBX262_ENCODER
 808 static const AVClass X262_class = {
 809     .class_name = "libx262",
 810     .item_name  = av_default_item_name,
 811     .option     = options,
 812     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 813 };
 814
 815 AVCodec ff_libx262_encoder = {
 816     .name             = "libx262",
 817     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx262 MPEG2VIDEO"),
 818     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 819     .id               = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 820     .priv_data_size   = sizeof(X264Context),
 821     .init             = X264_init,
 822     .encode2          = X264_frame,
 823     .close            = X264_close,
 824     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 825     .priv_class       = &X262_class,
 826     .defaults         = x264_defaults,
 827     .pix_fmts         = pix_fmts_8bit,
 828     .caps_internal    = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
 829                         FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 830 };
 831 #endif