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     char *x264_params;
  80 } X264Context;
  81
  82 static void X264_log(void *p, int level, const char *fmt, va_list args)
  83 {
  84     static const int level_map[] = {
  85         [X264_LOG_ERROR]   = AV_LOG_ERROR,
  86         [X264_LOG_WARNING] = AV_LOG_WARNING,
  87         [X264_LOG_INFO]    = AV_LOG_INFO,
  88         [X264_LOG_DEBUG]   = AV_LOG_DEBUG
  89     };
  90
  91     if (level < 0 || level > X264_LOG_DEBUG)
  92         return;
  93
  94     av_vlog(p, level_map[level], fmt, args);
  95 }
  96
  97
  98 static int encode_nals(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt,
  99                        x264_nal_t *nals, int nnal)
 100 {
 101     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
 102     uint8_t *p;
 103     int i, size = x4->sei_size, ret;
 104
 105     if (!nnal)
 106         return 0;
 107
 108     for (i = 0; i < nnal; i++)
 109         size += nals[i].i_payload;
 110
 111     if ((ret = ff_alloc_packet(pkt, size)) < 0)
 112         return ret;
 113
 114     p = pkt->data;
 115
 116     /* Write the SEI as part of the first frame. */
 117     if (x4->sei_size > 0 && nnal > 0) {
 118         memcpy(p, x4->sei, x4->sei_size);
 119         p += x4->sei_size;
 120         x4->sei_size = 0;
 121     }
 122
 123     for (i = 0; i < nnal; i++){
 124         memcpy(p, nals[i].p_payload, nals[i].i_payload);
 125         p += nals[i].i_payload;
 126     }
 127
 128     return 1;
 129 }
 130
 131 static int X264_frame(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt, const AVFrame *frame,
 132                       int *got_packet)
 133 {
 134     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
 135     x264_nal_t *nal;
 136     int nnal, i, ret;
 137     x264_picture_t pic_out;
 138     AVFrameSideData *side_data;
 139
 140     x264_picture_init( &x4->pic );
 141     x4->pic.img.i_csp   = x4->params.i_csp;
 142     if (x264_bit_depth > 8)
 143         x4->pic.img.i_csp |= X264_CSP_HIGH_DEPTH;
 144     x4->pic.img.i_plane = 3;
 145
 146     if (frame) {
 147         for (i = 0; i < 3; i++) {
 148             x4->pic.img.plane[i]    = frame->data[i];
 149             x4->pic.img.i_stride[i] = frame->linesize[i];
 150         }
 151
 152         x4->pic.i_pts  = frame->pts;
 153         x4->pic.i_type =
 154             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I ? X264_TYPE_KEYFRAME :
 155             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P ? X264_TYPE_P :
 156             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B ? X264_TYPE_B :
 157                                             X264_TYPE_AUTO;
 158         if (x4->params.b_tff != frame->top_field_first) {
 159             x4->params.b_tff = frame->top_field_first;
 160             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 161         }
 162         if (x4->params.vui.i_sar_height != ctx->sample_aspect_ratio.den ||
 163             x4->params.vui.i_sar_width  != ctx->sample_aspect_ratio.num) {
 164             x4->params.vui.i_sar_height = ctx->sample_aspect_ratio.den;
 165             x4->params.vui.i_sar_width  = ctx->sample_aspect_ratio.num;
 166             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 167         }
 168
 169         if (x4->params.rc.i_vbv_buffer_size != ctx->rc_buffer_size / 1000 ||
 170             x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate != ctx->rc_max_rate    / 1000) {
 171             x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = ctx->rc_buffer_size / 1000;
 172             x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = ctx->rc_max_rate    / 1000;
 173             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 174         }
 175
 176         if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_ABR &&
 177             x4->params.rc.i_bitrate != ctx->bit_rate / 1000) {
 178             x4->params.rc.i_bitrate = ctx->bit_rate / 1000;
 179             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 180         }
 181
 182         if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CRF &&
 183             x4->params.rc.f_rf_constant != x4->crf) {
 184             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
 185             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 186         }
 187
 188         if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CQP &&
 189             x4->params.rc.i_qp_constant != x4->cqp) {
 190             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
 191             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 192         }
 193
 194         if (x4->crf_max &&
 195             x4->params.rc.f_rf_constant_max != x4->crf_max) {
 196             x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
 197             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 198         }
 199
 200         side_data = av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_STEREO3D);
 201         if (side_data) {
 202             AVStereo3D *stereo = (AVStereo3D *)side_data->data;
 203             int fpa_type;
 204
 205             switch (stereo->type) {
 206             case AV_STEREO3D_CHECKERBOARD:
 207                 fpa_type = 0;
 208                 break;
 209             case AV_STEREO3D_LINES:
 210                 fpa_type = 1;
 211                 break;
 212             case AV_STEREO3D_COLUMNS:
 213                 fpa_type = 2;
 214                 break;
 215             case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
 216                 fpa_type = 3;
 217                 break;
 218             case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
 219                 fpa_type = 4;
 220                 break;
 221             case AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE:
 222                 fpa_type = 5;
 223                 break;
 224             default:
 225                 fpa_type = -1;
 226                 break;
 227             }
 228
 229             if (fpa_type != x4->params.i_frame_packing) {
 230                 x4->params.i_frame_packing = fpa_type;
 231                 x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 232             }
 233         }
 234     }
 235     do {
 236         if (x264_encoder_encode(x4->enc, &nal, &nnal, frame? &x4->pic: NULL, &pic_out) < 0)
 237             return -1;
 238
 239         ret = encode_nals(ctx, pkt, nal, nnal);
 240         if (ret < 0)
 241             return -1;
 242     } while (!ret && !frame && x264_encoder_delayed_frames(x4->enc));
 243
 244     pkt->pts = pic_out.i_pts;
 245     pkt->dts = pic_out.i_dts;
 246
 247     switch (pic_out.i_type) {
 248     case X264_TYPE_IDR:
 249     case X264_TYPE_I:
 250         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 251         break;
 252     case X264_TYPE_P:
 253         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 254         break;
 255     case X264_TYPE_B:
 256     case X264_TYPE_BREF:
 257         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
 258         break;
 259     }
 260
 261     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY*pic_out.b_keyframe;
 262     if (ret)
 263         ctx->coded_frame->quality = (pic_out.i_qpplus1 - 1) * FF_QP2LAMBDA;
 264
 265     *got_packet = ret;
 266     return 0;
 267 }
 268
 269 static av_cold int X264_close(AVCodecContext *avctx)
 270 {
 271     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
 272
 273     av_freep(&avctx->extradata);
 274     av_free(x4->sei);
 275
 276     if (x4->enc)
 277         x264_encoder_close(x4->enc);
 278
 279     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
 280
 281     return 0;
 282 }
 283
 284 static int convert_pix_fmt(enum AVPixelFormat pix_fmt)
 285 {
 286     switch (pix_fmt) {
 287     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 288     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
 289     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
 290     case AV_PIX_FMT_YUV420P10: return X264_CSP_I420;
 291     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 292     case AV_PIX_FMT_YUV422P10: return X264_CSP_I422;
 293     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 294     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
 295     case AV_PIX_FMT_YUV444P10: return X264_CSP_I444;
 296     case AV_PIX_FMT_NV12:      return X264_CSP_NV12;
 297     case AV_PIX_FMT_NV16:
 298     case AV_PIX_FMT_NV20:      return X264_CSP_NV16;
 299     };
 300     return 0;
 301 }
 302
 303 #define PARSE_X264_OPT(name, var)\
 304     if (x4->var && x264_param_parse(&x4->params, name, x4->var) < 0) {\
 305         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing option '%s' with value '%s'.\n", name, x4->var);\
 306         return AVERROR(EINVAL);\
 307     }
 308
 309 static av_cold int X264_init(AVCodecContext *avctx)
 310 {
 311     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
 312
 313     x264_param_default(&x4->params);
 314
 315     x4->params.b_deblocking_filter         = avctx->flags & CODEC_FLAG_LOOP_FILTER;
 316
 317     if (x4->preset || x4->tune)
 318         if (x264_param_default_preset(&x4->params, x4->preset, x4->tune) < 0) {
 319             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting preset/tune %s/%s.\n", x4->preset, x4->tune);
 320             return AVERROR(EINVAL);
 321         }
 322
 323     if (avctx->level > 0)
 324         x4->params.i_level_idc = avctx->level;
 325
 326     x4->params.pf_log               = X264_log;
 327     x4->params.p_log_private        = avctx;
 328     x4->params.i_log_level          = X264_LOG_DEBUG;
 329     x4->params.i_csp                = convert_pix_fmt(avctx->pix_fmt);
 330
 331     if (avctx->bit_rate) {
 332         x4->params.rc.i_bitrate   = avctx->bit_rate / 1000;
 333         x4->params.rc.i_rc_method = X264_RC_ABR;
 334     }
 335     x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = avctx->rc_buffer_size / 1000;
 336     x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = avctx->rc_max_rate    / 1000;
 337     x4->params.rc.b_stat_write      = avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1;
 338     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS2) {
 339         x4->params.rc.b_stat_read = 1;
 340     } else {
 341         if (x4->crf >= 0) {
 342             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CRF;
 343             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
 344         } else if (x4->cqp >= 0) {
 345             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CQP;
 346             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
 347         }
 348
 349         if (x4->crf_max >= 0)
 350             x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
 351     }
 352
 353     if (avctx->rc_buffer_size && avctx->rc_initial_buffer_occupancy > 0 &&
 354         (avctx->rc_initial_buffer_occupancy <= avctx->rc_buffer_size)) {
 355         x4->params.rc.f_vbv_buffer_init =
 356             (float)avctx->rc_initial_buffer_occupancy / avctx->rc_buffer_size;
 357     }
 358
 359     if (avctx->i_quant_factor > 0)
 360         x4->params.rc.f_ip_factor         = 1 / fabs(avctx->i_quant_factor);
 361     x4->params.rc.f_pb_factor             = avctx->b_quant_factor;
 362     x4->params.analyse.i_chroma_qp_offset = avctx->chromaoffset;
 363
 364     if (avctx->me_method == ME_EPZS)
 365         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_DIA;
 366     else if (avctx->me_method == ME_HEX)
 367         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_HEX;
 368     else if (avctx->me_method == ME_UMH)
 369         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_UMH;
 370     else if (avctx->me_method == ME_FULL)
 371         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_ESA;
 372     else if (avctx->me_method == ME_TESA)
 373         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_TESA;
 374
 375     if (avctx->gop_size >= 0)
 376         x4->params.i_keyint_max         = avctx->gop_size;
 377     if (avctx->max_b_frames >= 0)
 378         x4->params.i_bframe             = avctx->max_b_frames;
 379     if (avctx->scenechange_threshold >= 0)
 380         x4->params.i_scenecut_threshold = avctx->scenechange_threshold;
 381     if (avctx->qmin >= 0)
 382         x4->params.rc.i_qp_min          = avctx->qmin;
 383     if (avctx->qmax >= 0)
 384         x4->params.rc.i_qp_max          = avctx->qmax;
 385     if (avctx->max_qdiff >= 0)
 386         x4->params.rc.i_qp_step         = avctx->max_qdiff;
 387     if (avctx->qblur >= 0)
 388         x4->params.rc.f_qblur           = avctx->qblur;     /* temporally blur quants */
 389     if (avctx->qcompress >= 0)
 390         x4->params.rc.f_qcompress       = avctx->qcompress; /* 0.0 => cbr, 1.0 => constant qp */
 391     if (avctx->refs >= 0)
 392         x4->params.i_frame_reference    = avctx->refs;
 393     if (avctx->trellis >= 0)
 394         x4->params.analyse.i_trellis    = avctx->trellis;
 395     if (avctx->me_range >= 0)
 396         x4->params.analyse.i_me_range   = avctx->me_range;
 397     if (avctx->noise_reduction >= 0)
 398         x4->params.analyse.i_noise_reduction = avctx->noise_reduction;
 399     if (avctx->me_subpel_quality >= 0)
 400         x4->params.analyse.i_subpel_refine   = avctx->me_subpel_quality;
 401     if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 402         x4->params.i_bframe_adaptive = avctx->b_frame_strategy;
 403     if (avctx->keyint_min >= 0)
 404         x4->params.i_keyint_min = avctx->keyint_min;
 405     if (avctx->coder_type >= 0)
 406         x4->params.b_cabac = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_AC;
 407     if (avctx->me_cmp >= 0)
 408         x4->params.analyse.b_chroma_me = avctx->me_cmp & FF_CMP_CHROMA;
 409
 410     if (x4->aq_mode >= 0)
 411         x4->params.rc.i_aq_mode = x4->aq_mode;
 412     if (x4->aq_strength >= 0)
 413         x4->params.rc.f_aq_strength = x4->aq_strength;
 414     PARSE_X264_OPT("psy-rd", psy_rd);
 415     PARSE_X264_OPT("deblock", deblock);
 416     PARSE_X264_OPT("partitions", partitions);
 417     PARSE_X264_OPT("stats", stats);
 418     if (x4->psy >= 0)
 419         x4->params.analyse.b_psy  = x4->psy;
 420     if (x4->rc_lookahead >= 0)
 421         x4->params.rc.i_lookahead = x4->rc_lookahead;
 422     if (x4->weightp >= 0)
 423         x4->params.analyse.i_weighted_pred = x4->weightp;
 424     if (x4->weightb >= 0)
 425         x4->params.analyse.b_weighted_bipred = x4->weightb;
 426     if (x4->cplxblur >= 0)
 427         x4->params.rc.f_complexity_blur = x4->cplxblur;
 428
 429     if (x4->ssim >= 0)
 430         x4->params.analyse.b_ssim = x4->ssim;
 431     if (x4->intra_refresh >= 0)
 432         x4->params.b_intra_refresh = x4->intra_refresh;
 433     if (x4->bluray_compat >= 0) {
 434         x4->params.b_bluray_compat = x4->bluray_compat;
 435         x4->params.b_vfr_input = 0;
 436     }
 437     if (x4->b_bias != INT_MIN)
 438         x4->params.i_bframe_bias              = x4->b_bias;
 439     if (x4->b_pyramid >= 0)
 440         x4->params.i_bframe_pyramid = x4->b_pyramid;
 441     if (x4->mixed_refs >= 0)
 442         x4->params.analyse.b_mixed_references = x4->mixed_refs;
 443     if (x4->dct8x8 >= 0)
 444         x4->params.analyse.b_transform_8x8    = x4->dct8x8;
 445     if (x4->fast_pskip >= 0)
 446         x4->params.analyse.b_fast_pskip       = x4->fast_pskip;
 447     if (x4->aud >= 0)
 448         x4->params.b_aud                      = x4->aud;
 449     if (x4->mbtree >= 0)
 450         x4->params.rc.b_mb_tree               = x4->mbtree;
 451     if (x4->direct_pred >= 0)
 452         x4->params.analyse.i_direct_mv_pred   = x4->direct_pred;
 453
 454     if (x4->slice_max_size >= 0)
 455         x4->params.i_slice_max_size =  x4->slice_max_size;
 456
 457     if (x4->fastfirstpass)
 458         x264_param_apply_fastfirstpass(&x4->params);
 459
 460     if (x4->nal_hrd >= 0)
 461         x4->params.i_nal_hrd = x4->nal_hrd;
 462
 463     if (x4->profile)
 464         if (x264_param_apply_profile(&x4->params, x4->profile) < 0) {
 465             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting profile %s.\n", x4->profile);
 466             return AVERROR(EINVAL);
 467         }
 468
 469     x4->params.i_width          = avctx->width;
 470     x4->params.i_height         = avctx->height;
 471     x4->params.vui.i_sar_width  = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 472     x4->params.vui.i_sar_height = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 473     x4->params.i_fps_num = x4->params.i_timebase_den = avctx->time_base.den;
 474     x4->params.i_fps_den = x4->params.i_timebase_num = avctx->time_base.num;
 475
 476     x4->params.analyse.b_psnr = avctx->flags & CODEC_FLAG_PSNR;
 477
 478     x4->params.i_threads      = avctx->thread_count;
 479     if (avctx->thread_type)
 480         x4->params.b_sliced_threads = avctx->thread_type == FF_THREAD_SLICE;
 481
 482     x4->params.b_interlaced   = avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT;
 483
 484     x4->params.b_open_gop     = !(avctx->flags & CODEC_FLAG_CLOSED_GOP);
 485
 486     x4->params.i_slice_count  = avctx->slices;
 487
 488     x4->params.vui.b_fullrange = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P ||
 489                                  avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
 490
 491     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)
 492         x4->params.b_repeat_headers = 0;
 493
 494     if (x4->x264_params) {
 495         AVDictionary *dict    = NULL;
 496         AVDictionaryEntry *en = NULL;
 497
 498         if (!av_dict_parse_string(&dict, x4->x264_params, "=", ":", 0)) {
 499             while ((en = av_dict_get(dict, "", en, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
 500                 if (x264_param_parse(&x4->params, en->key, en->value) < 0)
 501                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 502                            "Error parsing option '%s = %s'.\n",
 503                             en->key, en->value);
 504             }
 505
 506             av_dict_free(&dict);
 507         }
 508     }
 509
 510     // update AVCodecContext with x264 parameters
 511     avctx->has_b_frames = x4->params.i_bframe ?
 512         x4->params.i_bframe_pyramid ? 2 : 1 : 0;
 513     if (avctx->max_b_frames < 0)
 514         avctx->max_b_frames = 0;
 515
 516     avctx->bit_rate = x4->params.rc.i_bitrate*1000;
 517
 518     x4->enc = x264_encoder_open(&x4->params);
 519     if (!x4->enc)
 520         return -1;
 521
 522     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
 523     if (!avctx->coded_frame)
 524         return AVERROR(ENOMEM);
 525
 526     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 527         x264_nal_t *nal;
 528         uint8_t *p;
 529         int nnal, s, i;
 530
 531         s = x264_encoder_headers(x4->enc, &nal, &nnal);
 532         avctx->extradata = p = av_malloc(s);
 533
 534         for (i = 0; i < nnal; i++) {
 535             /* Don't put the SEI in extradata. */
 536             if (nal[i].i_type == NAL_SEI) {
 537                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", nal[i].p_payload+25);
 538                 x4->sei_size = nal[i].i_payload;
 539                 x4->sei      = av_malloc(x4->sei_size);
 540                 memcpy(x4->sei, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
 541                 continue;
 542             }
 543             memcpy(p, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
 544             p += nal[i].i_payload;
 545         }
 546         avctx->extradata_size = p - avctx->extradata;
 547     }
 548
 549     return 0;
 550 }
 551
 552 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_8bit[] = {
 553     AV_PIX_FMT_YUV420P,
 554     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
 555     AV_PIX_FMT_YUV422P,
 556     AV_PIX_FMT_YUV444P,
 557     AV_PIX_FMT_NV12,
 558     AV_PIX_FMT_NV16,
 559     AV_PIX_FMT_NONE
 560 };
 561 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_9bit[] = {
 562     AV_PIX_FMT_YUV420P9,
 563     AV_PIX_FMT_YUV444P9,
 564     AV_PIX_FMT_NONE
 565 };
 566 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_10bit[] = {
 567     AV_PIX_FMT_YUV420P10,
 568     AV_PIX_FMT_YUV422P10,
 569     AV_PIX_FMT_YUV444P10,
 570     AV_PIX_FMT_NV20,
 571     AV_PIX_FMT_NONE
 572 };
 573
 574 static av_cold void X264_init_static(AVCodec *codec)
 575 {
 576     if (x264_bit_depth == 8)
 577         codec->pix_fmts = pix_fmts_8bit;
 578     else if (x264_bit_depth == 9)
 579         codec->pix_fmts = pix_fmts_9bit;
 580     else if (x264_bit_depth == 10)
 581         codec->pix_fmts = pix_fmts_10bit;
 582 }
 583
 584 #define OFFSET(x) offsetof(X264Context, x)
 585 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 586 static const AVOption options[] = {
 587     { "preset",        "Set the encoding preset (cf. x264 --fullhelp)",   OFFSET(preset),        AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "medium" }, 0, 0, VE},
 588     { "tune",          "Tune the encoding params (cf. x264 --fullhelp)",  OFFSET(tune),          AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
 589     { "profile",       "Set profile restrictions (cf. x264 --fullhelp) ", OFFSET(profile),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
 590     { "fastfirstpass", "Use fast settings when encoding first pass",      OFFSET(fastfirstpass), AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 1 }, 0, 1, VE},
 591     { "crf",           "Select the quality for constant quality mode",    OFFSET(crf),           AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
 592     { "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 },
 593     { "qp",            "Constant quantization parameter rate control method",OFFSET(cqp),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
 594     { "aq-mode",       "AQ method",                                       OFFSET(aq_mode),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "aq_mode"},
 595     { "none",          NULL,                              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_NONE},         INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
 596     { "variance",      "Variance AQ (complexity mask)",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_VARIANCE},     INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
 597     { "autovariance",  "Auto-variance AQ (experimental)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_AUTOVARIANCE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
 598     { "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},
 599     { "psy",           "Use psychovisual optimizations.",                 OFFSET(psy),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 600     { "psy-rd",        "Strength of psychovisual optimization, in <psy-rd>:<psy-trellis> format.", OFFSET(psy_rd), AV_OPT_TYPE_STRING,  {0 }, 0, 0, VE},
 601     { "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 },
 602     { "weightb",       "Weighted prediction for B-frames.",               OFFSET(weightb),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 603     { "weightp",       "Weighted prediction analysis method.",            OFFSET(weightp),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "weightp" },
 604     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
 605     { "simple",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SIMPLE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
 606     { "smart",         NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SMART},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
 607     { "ssim",          "Calculate and print SSIM stats.",                 OFFSET(ssim),          AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 608     { "intra-refresh", "Use Periodic Intra Refresh instead of IDR frames.",OFFSET(intra_refresh),AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 609     { "bluray-compat", "Bluray compatibility workarounds.",               OFFSET(bluray_compat) ,AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 610     { "b-bias",        "Influences how often B-frames are used",          OFFSET(b_bias),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = INT_MIN}, INT_MIN, INT_MAX, VE },
 611     { "b-pyramid",     "Keep some B-frames as references.",               OFFSET(b_pyramid),     AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 612     { "none",          NULL,                                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 613     { "strict",        "Strictly hierarchical pyramid",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_STRICT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 614     { "normal",        "Non-strict (not Blu-ray compatible)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NORMAL}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 615     { "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 },
 616     { "8x8dct",        "High profile 8x8 transform.",                     OFFSET(dct8x8),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 617     { "fast-pskip",    NULL,                                              OFFSET(fast_pskip),    AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 618     { "aud",           "Use access unit delimiters.",                     OFFSET(aud),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 619     { "mbtree",        "Use macroblock tree ratecontrol.",                OFFSET(mbtree),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 620     { "deblock",       "Loop filter parameters, in <alpha:beta> form.",   OFFSET(deblock),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0, 0, VE},
 621     { "cplxblur",      "Reduce fluctuations in QP (before curve compression)", OFFSET(cplxblur), AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE},
 622     { "partitions",    "A comma-separated list of partitions to consider. "
 623                        "Possible values: p8x8, p4x4, b8x8, i8x8, i4x4, none, all", OFFSET(partitions), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
 624     { "direct-pred",   "Direct MV prediction mode",                       OFFSET(direct_pred),   AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "direct-pred" },
 625     { "none",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_NONE },     0, 0, VE, "direct-pred" },
 626     { "spatial",       NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_SPATIAL },  0, 0, VE, "direct-pred" },
 627     { "temporal",      NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_TEMPORAL }, 0, 0, VE, "direct-pred" },
 628     { "auto",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_AUTO },     0, 0, VE, "direct-pred" },
 629     { "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 },
 630     { "stats",         "Filename for 2 pass stats",                       OFFSET(stats),         AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0,       0, VE },
 631     { "nal-hrd",       "Signal HRD information (requires vbv-bufsize; "
 632                        "cbr not allowed in .mp4)",                        OFFSET(nal_hrd),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 633     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_NONE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 634     { "vbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_VBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 635     { "cbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_CBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 636     { "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 },
 637     { NULL },
 638 };
 639
 640 static const AVClass class = {
 641     .class_name = "libx264",
 642     .item_name  = av_default_item_name,
 643     .option     = options,
 644     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 645 };
 646
 647 static const AVCodecDefault x264_defaults[] = {
 648     { "b",                "0" },
 649     { "bf",               "-1" },
 650     { "g",                "-1" },
 651     { "i_qfactor",        "-1" },
 652     { "qmin",             "-1" },
 653     { "qmax",             "-1" },
 654     { "qdiff",            "-1" },
 655     { "qblur",            "-1" },
 656     { "qcomp",            "-1" },
 657     { "refs",             "-1" },
 658     { "sc_threshold",     "-1" },
 659     { "trellis",          "-1" },
 660     { "nr",               "-1" },
 661     { "me_range",         "-1" },
 662     { "me_method",        "-1" },
 663     { "subq",             "-1" },
 664     { "b_strategy",       "-1" },
 665     { "keyint_min",       "-1" },
 666     { "coder",            "-1" },
 667     { "cmp",              "-1" },
 668     { "threads",          AV_STRINGIFY(X264_THREADS_AUTO) },
 669     { "thread_type",      "0" },
 670     { "flags",            "+cgop" },
 671     { "rc_init_occupancy","-1" },
 672     { NULL },
 673 };
 674
 675 AVCodec ff_libx264_encoder = {
 676     .name             = "libx264",
 677     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
 678     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 679     .id               = AV_CODEC_ID_H264,
 680     .priv_data_size   = sizeof(X264Context),
 681     .init             = X264_init,
 682     .encode2          = X264_frame,
 683     .close            = X264_close,
 684     .capabilities     = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 685     .priv_class       = &class,
 686     .defaults         = x264_defaults,
 687     .init_static_data = X264_init_static,
 688 };