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