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