git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/mpegvideo.h

   1 /*
   2  * Generic DCT based hybrid video encoder
   3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard
   4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file libavcodec/mpegvideo.h
  25  * mpegvideo header.
  26  */
  27
  28 #ifndef AVCODEC_MPEGVIDEO_H
  29 #define AVCODEC_MPEGVIDEO_H
  30
  31 #include "dsputil.h"
  32 #include "bitstream.h"
  33 #include "ratecontrol.h"
  34 #include "parser.h"
  35 #include "mpeg12data.h"
  36 #include "rl.h"
  37
  38 #define FRAME_SKIPPED 100 ///< return value for header parsers if frame is not coded
  39
  40 enum OutputFormat {
  41     FMT_MPEG1,
  42     FMT_H261,
  43     FMT_H263,
  44     FMT_MJPEG,
  45     FMT_H264,
  46 };
  47
  48 #define MPEG_BUF_SIZE (16 * 1024)
  49
  50 #define QMAT_SHIFT_MMX 16
  51 #define QMAT_SHIFT 22
  52
  53 #define MAX_FCODE 7
  54 #define MAX_MV 2048
  55
  56 #define MAX_THREADS 8
  57
  58 #define MAX_PICTURE_COUNT 32
  59
  60 #define ME_MAP_SIZE 64
  61 #define ME_MAP_SHIFT 3
  62 #define ME_MAP_MV_BITS 11
  63
  64 #define MAX_MB_BYTES (30*16*16*3/8 + 120)
  65
  66 #define INPLACE_OFFSET 16
  67
  68 /* Start codes. */
  69 #define SEQ_END_CODE            0x000001b7
  70 #define SEQ_START_CODE          0x000001b3
  71 #define GOP_START_CODE          0x000001b8
  72 #define PICTURE_START_CODE      0x00000100
  73 #define SLICE_MIN_START_CODE    0x00000101
  74 #define SLICE_MAX_START_CODE    0x000001af
  75 #define EXT_START_CODE          0x000001b5
  76 #define USER_START_CODE         0x000001b2
  77
  78 /**
  79  * Picture.
  80  */
  81 typedef struct Picture{
  82     FF_COMMON_FRAME
  83
  84     /**
  85      * halfpel luma planes.
  86      */
  87     uint8_t *interpolated[3];
  88     int16_t (*motion_val_base[2])[2];
  89     uint32_t *mb_type_base;
  90 #define MB_TYPE_INTRA MB_TYPE_INTRA4x4 //default mb_type if there is just one type
  91 #define IS_INTRA4x4(a)   ((a)&MB_TYPE_INTRA4x4)
  92 #define IS_INTRA16x16(a) ((a)&MB_TYPE_INTRA16x16)
  93 #define IS_PCM(a)        ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
  94 #define IS_INTRA(a)      ((a)&7)
  95 #define IS_INTER(a)      ((a)&(MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8))
  96 #define IS_SKIP(a)       ((a)&MB_TYPE_SKIP)
  97 #define IS_INTRA_PCM(a)  ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
  98 #define IS_INTERLACED(a) ((a)&MB_TYPE_INTERLACED)
  99 #define IS_DIRECT(a)     ((a)&MB_TYPE_DIRECT2)
 100 #define IS_GMC(a)        ((a)&MB_TYPE_GMC)
 101 #define IS_16X16(a)      ((a)&MB_TYPE_16x16)
 102 #define IS_16X8(a)       ((a)&MB_TYPE_16x8)
 103 #define IS_8X16(a)       ((a)&MB_TYPE_8x16)
 104 #define IS_8X8(a)        ((a)&MB_TYPE_8x8)
 105 #define IS_SUB_8X8(a)    ((a)&MB_TYPE_16x16) //note reused
 106 #define IS_SUB_8X4(a)    ((a)&MB_TYPE_16x8)  //note reused
 107 #define IS_SUB_4X8(a)    ((a)&MB_TYPE_8x16)  //note reused
 108 #define IS_SUB_4X4(a)    ((a)&MB_TYPE_8x8)   //note reused
 109 #define IS_ACPRED(a)     ((a)&MB_TYPE_ACPRED)
 110 #define IS_QUANT(a)      ((a)&MB_TYPE_QUANT)
 111 #define IS_DIR(a, part, list) ((a) & (MB_TYPE_P0L0<<((part)+2*(list))))
 112 #define USES_LIST(a, list) ((a) & ((MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0)<<(2*(list)))) ///< does this mb use listX, note does not work if subMBs
 113 #define HAS_CBP(a)        ((a)&MB_TYPE_CBP)
 114
 115     int field_poc[2];           ///< h264 top/bottom POC
 116     int poc;                    ///< h264 frame POC
 117     int frame_num;              ///< h264 frame_num (raw frame_num from slice header)
 118     int pic_id;                 /**< h264 pic_num (short -> no wrap version of pic_num,
 119                                      pic_num & max_pic_num; long -> long_pic_num) */
 120     int long_ref;               ///< 1->long term reference 0->short term reference
 121     int ref_poc[2][2][16];      ///< h264 POCs of the frames used as reference (FIXME need per slice)
 122     int ref_count[2][2];        ///< number of entries in ref_poc              (FIXME need per slice)
 123     int mbaff;                  ///< h264 1 -> MBAFF frame 0-> not MBAFF
 124
 125     int mb_var_sum;             ///< sum of MB variance for current frame
 126     int mc_mb_var_sum;          ///< motion compensated MB variance for current frame
 127     uint16_t *mb_var;           ///< Table for MB variances
 128     uint16_t *mc_mb_var;        ///< Table for motion compensated MB variances
 129     uint8_t *mb_mean;           ///< Table for MB luminance
 130     int32_t *mb_cmp_score;      ///< Table for MB cmp scores, for mb decision FIXME remove
 131     int b_frame_score;          /* */
 132 } Picture;
 133
 134 struct MpegEncContext;
 135
 136 /**
 137  * Motion estimation context.
 138  */
 139 typedef struct MotionEstContext{
 140     AVCodecContext *avctx;
 141     int skip;                          ///< set if ME is skipped for the current MB
 142     int co_located_mv[4][2];           ///< mv from last P-frame for direct mode ME
 143     int direct_basis_mv[4][2];
 144     uint8_t *scratchpad;               ///< data area for the ME algo, so that the ME does not need to malloc/free
 145     uint8_t *best_mb;
 146     uint8_t *temp_mb[2];
 147     uint8_t *temp;
 148     int best_bits;
 149     uint32_t *map;                     ///< map to avoid duplicate evaluations
 150     uint32_t *score_map;               ///< map to store the scores
 151     int map_generation;
 152     int pre_penalty_factor;
 153     int penalty_factor;                /*!< an estimate of the bits required to
 154                                         code a given mv value, e.g. (1,0) takes
 155                                         more bits than (0,0). We have to
 156                                         estimate whether any reduction in
 157                                         residual is worth the extra bits. */
 158     int sub_penalty_factor;
 159     int mb_penalty_factor;
 160     int flags;
 161     int sub_flags;
 162     int mb_flags;
 163     int pre_pass;                      ///< = 1 for the pre pass
 164     int dia_size;
 165     int xmin;
 166     int xmax;
 167     int ymin;
 168     int ymax;
 169     int pred_x;
 170     int pred_y;
 171     uint8_t *src[4][4];
 172     uint8_t *ref[4][4];
 173     int stride;
 174     int uvstride;
 175     /* temp variables for picture complexity calculation */
 176     int mc_mb_var_sum_temp;
 177     int mb_var_sum_temp;
 178     int scene_change_score;
 179 /*    cmp, chroma_cmp;*/
 180     op_pixels_func (*hpel_put)[4];
 181     op_pixels_func (*hpel_avg)[4];
 182     qpel_mc_func (*qpel_put)[16];
 183     qpel_mc_func (*qpel_avg)[16];
 184     uint8_t (*mv_penalty)[MAX_MV*2+1];  ///< amount of bits needed to encode a MV
 185     uint8_t *current_mv_penalty;
 186     int (*sub_motion_search)(struct MpegEncContext * s,
 187                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
 188                                   int src_index, int ref_index,
 189                                   int size, int h);
 190 }MotionEstContext;
 191
 192 /**
 193  * MpegEncContext.
 194  */
 195 typedef struct MpegEncContext {
 196     struct AVCodecContext *avctx;
 197     /* the following parameters must be initialized before encoding */
 198     int width, height;///< picture size. must be a multiple of 16
 199     int gop_size;
 200     int intra_only;   ///< if true, only intra pictures are generated
 201     int bit_rate;     ///< wanted bit rate
 202     enum OutputFormat out_format; ///< output format
 203     int h263_pred;    ///< use mpeg4/h263 ac/dc predictions
 204     int pb_frame;     ///< PB frame mode (0 = none, 1 = base, 2 = improved)
 205
 206 /* the following codec id fields are deprecated in favor of codec_id */
 207     int h263_plus;    ///< h263 plus headers
 208     int h263_msmpeg4; ///< generate MSMPEG4 compatible stream (deprecated, use msmpeg4_version instead)
 209     int h263_flv;     ///< use flv h263 header
 210
 211     enum CodecID codec_id;     /* see CODEC_ID_xxx */
 212     int fixed_qscale; ///< fixed qscale if non zero
 213     int encoding;     ///< true if we are encoding (vs decoding)
 214     int flags;        ///< AVCodecContext.flags (HQ, MV4, ...)
 215     int flags2;       ///< AVCodecContext.flags2
 216     int max_b_frames; ///< max number of b-frames for encoding
 217     int luma_elim_threshold;
 218     int chroma_elim_threshold;
 219     int strict_std_compliance; ///< strictly follow the std (MPEG4, ...)
 220     int workaround_bugs;       ///< workaround bugs in encoders which cannot be detected automatically
 221     int codec_tag;             ///< internal codec_tag upper case converted from avctx codec_tag
 222     int stream_codec_tag;      ///< internal stream_codec_tag upper case converted from avctx stream_codec_tag
 223     /* the following fields are managed internally by the encoder */
 224
 225     /** bit output */
 226     PutBitContext pb;
 227
 228     /* sequence parameters */
 229     int context_initialized;
 230     int input_picture_number;  ///< used to set pic->display_picture_number, should not be used for/by anything else
 231     int coded_picture_number;  ///< used to set pic->coded_picture_number, should not be used for/by anything else
 232     int picture_number;       //FIXME remove, unclear definition
 233     int picture_in_gop_number; ///< 0-> first pic in gop, ...
 234     int b_frames_since_non_b;  ///< used for encoding, relative to not yet reordered input
 235     int64_t user_specified_pts;///< last non zero pts from AVFrame which was passed into avcodec_encode_video()
 236     int mb_width, mb_height;   ///< number of MBs horizontally & vertically
 237     int mb_stride;             ///< mb_width+1 used for some arrays to allow simple addressing of left & top MBs without sig11
 238     int b8_stride;             ///< 2*mb_width+1 used for some 8x8 block arrays to allow simple addressing
 239     int b4_stride;             ///< 4*mb_width+1 used for some 4x4 block arrays to allow simple addressing
 240     int h_edge_pos, v_edge_pos;///< horizontal / vertical position of the right/bottom edge (pixel replication)
 241     int mb_num;                ///< number of MBs of a picture
 242     int linesize;              ///< line size, in bytes, may be different from width
 243     int uvlinesize;            ///< line size, for chroma in bytes, may be different from width
 244     Picture *picture;          ///< main picture buffer
 245     Picture **input_picture;   ///< next pictures on display order for encoding
 246     Picture **reordered_input_picture; ///< pointer to the next pictures in codedorder for encoding
 247
 248     int start_mb_y;            ///< start mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
 249     int end_mb_y;              ///< end   mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
 250     struct MpegEncContext *thread_context[MAX_THREADS];
 251
 252     /**
 253      * copy of the previous picture structure.
 254      * note, linesize & data, might not match the previous picture (for field pictures)
 255      */
 256     Picture last_picture;
 257
 258     /**
 259      * copy of the next picture structure.
 260      * note, linesize & data, might not match the next picture (for field pictures)
 261      */
 262     Picture next_picture;
 263
 264     /**
 265      * copy of the source picture structure for encoding.
 266      * note, linesize & data, might not match the source picture (for field pictures)
 267      */
 268     Picture new_picture;
 269
 270     /**
 271      * copy of the current picture structure.
 272      * note, linesize & data, might not match the current picture (for field pictures)
 273      */
 274     Picture current_picture;    ///< buffer to store the decompressed current picture
 275
 276     Picture *last_picture_ptr;     ///< pointer to the previous picture.
 277     Picture *next_picture_ptr;     ///< pointer to the next picture (for bidir pred)
 278     Picture *current_picture_ptr;  ///< pointer to the current picture
 279     uint8_t *visualization_buffer[3]; //< temporary buffer vor MV visualization
 280     int last_dc[3];                ///< last DC values for MPEG1
 281     int16_t *dc_val_base;
 282     int16_t *dc_val[3];            ///< used for mpeg4 DC prediction, all 3 arrays must be continuous
 283     int16_t dc_cache[4*5];
 284     int y_dc_scale, c_dc_scale;
 285     const uint8_t *y_dc_scale_table;     ///< qscale -> y_dc_scale table
 286     const uint8_t *c_dc_scale_table;     ///< qscale -> c_dc_scale table
 287     const uint8_t *chroma_qscale_table;  ///< qscale -> chroma_qscale (h263)
 288     uint8_t *coded_block_base;
 289     uint8_t *coded_block;          ///< used for coded block pattern prediction (msmpeg4v3, wmv1)
 290     int16_t (*ac_val_base)[16];
 291     int16_t (*ac_val[3])[16];      ///< used for for mpeg4 AC prediction, all 3 arrays must be continuous
 292     int ac_pred;
 293     uint8_t *prev_pict_types;     ///< previous picture types in bitstream order, used for mb skip
 294 #define PREV_PICT_TYPES_BUFFER_SIZE 256
 295     int mb_skipped;                ///< MUST BE SET only during DECODING
 296     uint8_t *mbskip_table;        /**< used to avoid copy if macroblock skipped (for black regions for example)
 297                                    and used for b-frame encoding & decoding (contains skip table of next P Frame) */
 298     uint8_t *mbintra_table;       ///< used to avoid setting {ac, dc, cbp}-pred stuff to zero on inter MB decoding
 299     uint8_t *cbp_table;           ///< used to store cbp, ac_pred for partitioned decoding
 300     uint8_t *pred_dir_table;      ///< used to store pred_dir for partitioned decoding
 301     uint8_t *allocated_edge_emu_buffer;
 302     uint8_t *edge_emu_buffer;     ///< points into the middle of allocated_edge_emu_buffer
 303     uint8_t *rd_scratchpad;       ///< scratchpad for rate distortion mb decision
 304     uint8_t *obmc_scratchpad;
 305     uint8_t *b_scratchpad;        ///< scratchpad used for writing into write only buffers
 306
 307     int qscale;                 ///< QP
 308     int chroma_qscale;          ///< chroma QP
 309     unsigned int lambda;        ///< lagrange multipler used in rate distortion
 310     unsigned int lambda2;       ///< (lambda*lambda) >> FF_LAMBDA_SHIFT
 311     int *lambda_table;
 312     int adaptive_quant;         ///< use adaptive quantization
 313     int dquant;                 ///< qscale difference to prev qscale
 314     int pict_type;              ///< FF_I_TYPE, FF_P_TYPE, FF_B_TYPE, ...
 315     int last_pict_type; //FIXME removes
 316     int last_non_b_pict_type;   ///< used for mpeg4 gmc b-frames & ratecontrol
 317     int dropable;
 318     int frame_rate_index;
 319     int last_lambda_for[5];     ///< last lambda for a specific pict type
 320     int skipdct;                ///< skip dct and code zero residual
 321
 322     /* motion compensation */
 323     int unrestricted_mv;        ///< mv can point outside of the coded picture
 324     int h263_long_vectors;      ///< use horrible h263v1 long vector mode
 325     int decode;                 ///< if 0 then decoding will be skipped (for encoding b frames for example)
 326
 327     DSPContext dsp;             ///< pointers for accelerated dsp functions
 328     int f_code;                 ///< forward MV resolution
 329     int b_code;                 ///< backward MV resolution for B Frames (mpeg4)
 330     int16_t (*p_mv_table_base)[2];
 331     int16_t (*b_forw_mv_table_base)[2];
 332     int16_t (*b_back_mv_table_base)[2];
 333     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table_base)[2];
 334     int16_t (*b_bidir_back_mv_table_base)[2];
 335     int16_t (*b_direct_mv_table_base)[2];
 336     int16_t (*p_field_mv_table_base[2][2])[2];
 337     int16_t (*b_field_mv_table_base[2][2][2])[2];
 338     int16_t (*p_mv_table)[2];            ///< MV table (1MV per MB) p-frame encoding
 339     int16_t (*b_forw_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) forward mode b-frame encoding
 340     int16_t (*b_back_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) backward mode b-frame encoding
 341     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
 342     int16_t (*b_bidir_back_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
 343     int16_t (*b_direct_mv_table)[2];     ///< MV table (1MV per MB) direct mode b-frame encoding
 344     int16_t (*p_field_mv_table[2][2])[2];   ///< MV table (2MV per MB) interlaced p-frame encoding
 345     int16_t (*b_field_mv_table[2][2][2])[2];///< MV table (4MV per MB) interlaced b-frame encoding
 346     uint8_t (*p_field_select_table[2]);
 347     uint8_t (*b_field_select_table[2][2]);
 348     int me_method;                       ///< ME algorithm
 349     int mv_dir;
 350 #define MV_DIR_FORWARD   1
 351 #define MV_DIR_BACKWARD  2
 352 #define MV_DIRECT        4 ///< bidirectional mode where the difference equals the MV of the last P/S/I-Frame (mpeg4)
 353     int mv_type;
 354 #define MV_TYPE_16X16       0   ///< 1 vector for the whole mb
 355 #define MV_TYPE_8X8         1   ///< 4 vectors (h263, mpeg4 4MV)
 356 #define MV_TYPE_16X8        2   ///< 2 vectors, one per 16x8 block
 357 #define MV_TYPE_FIELD       3   ///< 2 vectors, one per field
 358 #define MV_TYPE_DMV         4   ///< 2 vectors, special mpeg2 Dual Prime Vectors
 359     /**motion vectors for a macroblock
 360        first coordinate : 0 = forward 1 = backward
 361        second "         : depend on type
 362        third  "         : 0 = x, 1 = y
 363     */
 364     int mv[2][4][2];
 365     int field_select[2][2];
 366     int last_mv[2][2][2];             ///< last MV, used for MV prediction in MPEG1 & B-frame MPEG4
 367     uint8_t *fcode_tab;               ///< smallest fcode needed for each MV
 368     int16_t direct_scale_mv[2][64];   ///< precomputed to avoid divisions in ff_mpeg4_set_direct_mv
 369
 370     MotionEstContext me;
 371
 372     int no_rounding;  /**< apply no rounding to motion compensation (MPEG4, msmpeg4, ...)
 373                         for b-frames rounding mode is always 0 */
 374
 375     int hurry_up;     /**< when set to 1 during decoding, b frames will be skipped
 376                          when set to 2 idct/dequant will be skipped too */
 377
 378     /* macroblock layer */
 379     int mb_x, mb_y;
 380     int mb_skip_run;
 381     int mb_intra;
 382     uint16_t *mb_type;           ///< Table for candidate MB types for encoding
 383 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA    0x01
 384 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER    0x02
 385 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V  0x04
 386 #define CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED   0x08
 387 //#define MB_TYPE_GMC      0x10
 388
 389 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT   0x10
 390 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD  0x20
 391 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD 0x40
 392 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR    0x80
 393
 394 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I    0x100
 395 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I  0x200
 396 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I 0x400
 397 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I    0x800
 398
 399 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0    0x1000
 400
 401     int block_index[6]; ///< index to current MB in block based arrays with edges
 402     int block_wrap[6];
 403     uint8_t *dest[3];
 404
 405     int *mb_index2xy;        ///< mb_index -> mb_x + mb_y*mb_stride
 406
 407     /** matrix transmitted in the bitstream */
 408     uint16_t intra_matrix[64];
 409     uint16_t chroma_intra_matrix[64];
 410     uint16_t inter_matrix[64];
 411     uint16_t chroma_inter_matrix[64];
 412 #define QUANT_BIAS_SHIFT 8
 413     int intra_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
 414     int inter_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
 415     int min_qcoeff;          ///< minimum encodable coefficient
 416     int max_qcoeff;          ///< maximum encodable coefficient
 417     int ac_esc_length;       ///< num of bits needed to encode the longest esc
 418     uint8_t *intra_ac_vlc_length;
 419     uint8_t *intra_ac_vlc_last_length;
 420     uint8_t *inter_ac_vlc_length;
 421     uint8_t *inter_ac_vlc_last_length;
 422     uint8_t *luma_dc_vlc_length;
 423     uint8_t *chroma_dc_vlc_length;
 424 #define UNI_AC_ENC_INDEX(run,level) ((run)*128 + (level))
 425
 426     int coded_score[8];
 427
 428     /** precomputed matrix (combine qscale and DCT renorm) */
 429     int (*q_intra_matrix)[64];
 430     int (*q_inter_matrix)[64];
 431     /** identical to the above but for MMX & these are not permutated, second 64 entries are bias*/
 432     uint16_t (*q_intra_matrix16)[2][64];
 433     uint16_t (*q_inter_matrix16)[2][64];
 434     int block_last_index[12];  ///< last non zero coefficient in block
 435     /* scantables */
 436     DECLARE_ALIGNED_8(ScanTable, intra_scantable);
 437     ScanTable intra_h_scantable;
 438     ScanTable intra_v_scantable;
 439     ScanTable inter_scantable; ///< if inter == intra then intra should be used to reduce tha cache usage
 440
 441     /* noise reduction */
 442     int (*dct_error_sum)[64];
 443     int dct_count[2];
 444     uint16_t (*dct_offset)[64];
 445
 446     void *opaque;              ///< private data for the user
 447
 448     /* bit rate control */
 449     int64_t wanted_bits;
 450     int64_t total_bits;
 451     int frame_bits;                ///< bits used for the current frame
 452     int next_lambda;               ///< next lambda used for retrying to encode a frame
 453     RateControlContext rc_context; ///< contains stuff only accessed in ratecontrol.c
 454
 455     /* statistics, used for 2-pass encoding */
 456     int mv_bits;
 457     int header_bits;
 458     int i_tex_bits;
 459     int p_tex_bits;
 460     int i_count;
 461     int f_count;
 462     int b_count;
 463     int skip_count;
 464     int misc_bits; ///< cbp, mb_type
 465     int last_bits; ///< temp var used for calculating the above vars
 466
 467     /* error concealment / resync */
 468     int error_count;
 469     uint8_t *error_status_table;       ///< table of the error status of each MB
 470 #define VP_START            1          ///< current MB is the first after a resync marker
 471 #define AC_ERROR            2
 472 #define DC_ERROR            4
 473 #define MV_ERROR            8
 474 #define AC_END              16
 475 #define DC_END              32
 476 #define MV_END              64
 477 //FIXME some prefix?
 478
 479     int resync_mb_x;                 ///< x position of last resync marker
 480     int resync_mb_y;                 ///< y position of last resync marker
 481     GetBitContext last_resync_gb;    ///< used to search for the next resync marker
 482     int mb_num_left;                 ///< number of MBs left in this video packet (for partitioned Slices only)
 483     int next_p_frame_damaged;        ///< set if the next p frame is damaged, to avoid showing trashed b frames
 484     int error_recognition;
 485
 486     ParseContext parse_context;
 487
 488     /* H.263 specific */
 489     int gob_index;
 490     int obmc;                       ///< overlapped block motion compensation
 491     int showed_packed_warning;      ///< flag for having shown the warning about divxs invalid b frames
 492
 493     /* H.263+ specific */
 494     int umvplus;                    ///< == H263+ && unrestricted_mv
 495     int h263_aic;                   ///< Advanded INTRA Coding (AIC)
 496     int h263_aic_dir;               ///< AIC direction: 0 = left, 1 = top
 497     int h263_slice_structured;
 498     int alt_inter_vlc;              ///< alternative inter vlc
 499     int modified_quant;
 500     int loop_filter;
 501     int custom_pcf;
 502
 503     /* mpeg4 specific */
 504     int time_increment_bits;        ///< number of bits to represent the fractional part of time
 505     int last_time_base;
 506     int time_base;                  ///< time in seconds of last I,P,S Frame
 507     int64_t time;                   ///< time of current frame
 508     int64_t last_non_b_time;
 509     uint16_t pp_time;               ///< time distance between the last 2 p,s,i frames
 510     uint16_t pb_time;               ///< time distance between the last b and p,s,i frame
 511     uint16_t pp_field_time;
 512     uint16_t pb_field_time;         ///< like above, just for interlaced
 513     int shape;
 514     int vol_sprite_usage;
 515     int sprite_width;
 516     int sprite_height;
 517     int sprite_left;
 518     int sprite_top;
 519     int sprite_brightness_change;
 520     int num_sprite_warping_points;
 521     int real_sprite_warping_points;
 522     int sprite_offset[2][2];         ///< sprite offset[isChroma][isMVY]
 523     int sprite_delta[2][2];          ///< sprite_delta [isY][isMVY]
 524     int sprite_shift[2];             ///< sprite shift [isChroma]
 525     int mcsel;
 526     int quant_precision;
 527     int quarter_sample;              ///< 1->qpel, 0->half pel ME/MC
 528     int scalability;
 529     int hierachy_type;
 530     int enhancement_type;
 531     int new_pred;
 532     int reduced_res_vop;
 533     int aspect_ratio_info; //FIXME remove
 534     int sprite_warping_accuracy;
 535     int low_latency_sprite;
 536     int data_partitioning;           ///< data partitioning flag from header
 537     int partitioned_frame;           ///< is current frame partitioned
 538     int rvlc;                        ///< reversible vlc
 539     int resync_marker;               ///< could this stream contain resync markers
 540     int low_delay;                   ///< no reordering needed / has no b-frames
 541     int vo_type;
 542     int vol_control_parameters;      ///< does the stream contain the low_delay flag, used to workaround buggy encoders
 543     int intra_dc_threshold;          ///< QP above whch the ac VLC should be used for intra dc
 544     int use_intra_dc_vlc;
 545     PutBitContext tex_pb;            ///< used for data partitioned VOPs
 546     PutBitContext pb2;               ///< used for data partitioned VOPs
 547     int mpeg_quant;
 548     int t_frame;                       ///< time distance of first I -> B, used for interlaced b frames
 549     int padding_bug_score;             ///< used to detect the VERY common padding bug in MPEG4
 550     int cplx_estimation_trash_i;
 551     int cplx_estimation_trash_p;
 552     int cplx_estimation_trash_b;
 553
 554     /* divx specific, used to workaround (many) bugs in divx5 */
 555     int divx_version;
 556     int divx_build;
 557     int divx_packed;
 558     uint8_t *bitstream_buffer; //Divx 5.01 puts several frames in a single one, this is used to reorder them
 559     int bitstream_buffer_size;
 560     unsigned int allocated_bitstream_buffer_size;
 561
 562     int xvid_build;
 563
 564     /* lavc specific stuff, used to workaround bugs in libavcodec */
 565     int lavc_build;
 566
 567     /* RV10 specific */
 568     int rv10_version; ///< RV10 version: 0 or 3
 569     int rv10_first_dc_coded[3];
 570
 571     /* MJPEG specific */
 572     struct MJpegContext *mjpeg_ctx;
 573     int mjpeg_vsample[3];       ///< vertical sampling factors, default = {2, 1, 1}
 574     int mjpeg_hsample[3];       ///< horizontal sampling factors, default = {2, 1, 1}
 575
 576     /* MSMPEG4 specific */
 577     int mv_table_index;
 578     int rl_table_index;
 579     int rl_chroma_table_index;
 580     int dc_table_index;
 581     int use_skip_mb_code;
 582     int slice_height;      ///< in macroblocks
 583     int first_slice_line;  ///< used in mpeg4 too to handle resync markers
 584     int flipflop_rounding;
 585     int msmpeg4_version;   ///< 0=not msmpeg4, 1=mp41, 2=mp42, 3=mp43/divx3 4=wmv1/7 5=wmv2/8
 586     int per_mb_rl_table;
 587     int esc3_level_length;
 588     int esc3_run_length;
 589     /** [mb_intra][isChroma][level][run][last] */
 590     int (*ac_stats)[2][MAX_LEVEL+1][MAX_RUN+1][2];
 591     int inter_intra_pred;
 592     int mspel;
 593
 594     /* decompression specific */
 595     GetBitContext gb;
 596
 597     /* Mpeg1 specific */
 598     int gop_picture_number;  ///< index of the first picture of a GOP based on fake_pic_num & mpeg1 specific
 599     int last_mv_dir;         ///< last mv_dir, used for b frame encoding
 600     int broken_link;         ///< no_output_of_prior_pics_flag
 601     uint8_t *vbv_delay_ptr;  ///< pointer to vbv_delay in the bitstream
 602
 603     /* MPEG-2-specific - I wished not to have to support this mess. */
 604     int progressive_sequence;
 605     int mpeg_f_code[2][2];
 606     int picture_structure;
 607 /* picture type */
 608 #define PICT_TOP_FIELD     1
 609 #define PICT_BOTTOM_FIELD  2
 610 #define PICT_FRAME         3
 611
 612     int intra_dc_precision;
 613     int frame_pred_frame_dct;
 614     int top_field_first;
 615     int concealment_motion_vectors;
 616     int q_scale_type;
 617     int intra_vlc_format;
 618     int alternate_scan;
 619     int repeat_first_field;
 620     int chroma_420_type;
 621     int chroma_format;
 622 #define CHROMA_420 1
 623 #define CHROMA_422 2
 624 #define CHROMA_444 3
 625     int chroma_x_shift;//depend on pix_format, that depend on chroma_format
 626     int chroma_y_shift;
 627
 628     int progressive_frame;
 629     int full_pel[2];
 630     int interlaced_dct;
 631     int first_slice;
 632     int first_field;         ///< is 1 for the first field of a field picture 0 otherwise
 633
 634     /* RTP specific */
 635     int rtp_mode;
 636
 637     uint8_t *ptr_lastgob;
 638     int swap_uv;             //vcr2 codec is an MPEG-2 variant with U and V swapped
 639     DCTELEM (*pblocks[12])[64];
 640
 641     DCTELEM (*block)[64]; ///< points to one of the following blocks
 642     DCTELEM (*blocks)[8][64]; // for HQ mode we need to keep the best block
 643     int (*decode_mb)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64]); // used by some codecs to avoid a switch()
 644 #define SLICE_OK         0
 645 #define SLICE_ERROR     -1
 646 #define SLICE_END       -2 ///<end marker found
 647 #define SLICE_NOEND     -3 ///<no end marker or error found but mb count exceeded
 648
 649     void (*dct_unquantize_mpeg1_intra)(struct MpegEncContext *s,
 650                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 651     void (*dct_unquantize_mpeg1_inter)(struct MpegEncContext *s,
 652                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 653     void (*dct_unquantize_mpeg2_intra)(struct MpegEncContext *s,
 654                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 655     void (*dct_unquantize_mpeg2_inter)(struct MpegEncContext *s,
 656                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 657     void (*dct_unquantize_h263_intra)(struct MpegEncContext *s,
 658                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 659     void (*dct_unquantize_h263_inter)(struct MpegEncContext *s,
 660                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 661     void (*dct_unquantize_h261_intra)(struct MpegEncContext *s,
 662                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 663     void (*dct_unquantize_h261_inter)(struct MpegEncContext *s,
 664                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 665     void (*dct_unquantize_intra)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
 666                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 667     void (*dct_unquantize_inter)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
 668                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 669     int (*dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
 670     int (*fast_dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
 671     void (*denoise_dct)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
 672 } MpegEncContext;
 673
 674
 675 void MPV_decode_defaults(MpegEncContext *s);
 676 int MPV_common_init(MpegEncContext *s);
 677 void MPV_common_end(MpegEncContext *s);
 678 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[12][64]);
 679 int MPV_frame_start(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
 680 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s);
 681 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx);
 682 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx);
 683 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data);
 684 void MPV_common_init_mmx(MpegEncContext *s);
 685 void MPV_common_init_axp(MpegEncContext *s);
 686 void MPV_common_init_mlib(MpegEncContext *s);
 687 void MPV_common_init_mmi(MpegEncContext *s);
 688 void MPV_common_init_arm(MpegEncContext *s);
 689 void MPV_common_init_altivec(MpegEncContext *s);
 690 void ff_clean_intra_table_entries(MpegEncContext *s);
 691 void ff_draw_horiz_band(MpegEncContext *s, int y, int h);
 692 void ff_mpeg_flush(AVCodecContext *avctx);
 693 void ff_print_debug_info(MpegEncContext *s, AVFrame *pict);
 694 void ff_write_quant_matrix(PutBitContext *pb, uint16_t *matrix);
 695 int ff_find_unused_picture(MpegEncContext *s, int shared);
 696 void ff_denoise_dct(MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
 697 void ff_update_duplicate_context(MpegEncContext *dst, MpegEncContext *src);
 698 const uint8_t *ff_find_start_code(const uint8_t *p, const uint8_t *end, uint32_t *state);
 699
 700 void ff_er_frame_start(MpegEncContext *s);
 701 void ff_er_frame_end(MpegEncContext *s);
 702 void ff_er_add_slice(MpegEncContext *s, int startx, int starty, int endx, int endy, int status);
 703
 704 int ff_dct_common_init(MpegEncContext *s);
 705 void ff_convert_matrix(DSPContext *dsp, int (*qmat)[64], uint16_t (*qmat16)[2][64],
 706                        const uint16_t *quant_matrix, int bias, int qmin, int qmax, int intra);
 707
 708 void ff_init_block_index(MpegEncContext *s);
 709 void ff_copy_picture(Picture *dst, Picture *src);
 710
 711 extern const enum PixelFormat ff_pixfmt_list_420[];
 712 extern const enum PixelFormat ff_hwaccel_pixfmt_list_420[];
 713
 714 static inline void ff_update_block_index(MpegEncContext *s){
 715     const int block_size= 8>>s->avctx->lowres;
 716
 717     s->block_index[0]+=2;
 718     s->block_index[1]+=2;
 719     s->block_index[2]+=2;
 720     s->block_index[3]+=2;
 721     s->block_index[4]++;
 722     s->block_index[5]++;
 723     s->dest[0]+= 2*block_size;
 724     s->dest[1]+= block_size;
 725     s->dest[2]+= block_size;
 726 }
 727
 728 static inline int get_bits_diff(MpegEncContext *s){
 729     const int bits= put_bits_count(&s->pb);
 730     const int last= s->last_bits;
 731
 732     s->last_bits = bits;
 733
 734     return bits - last;
 735 }
 736
 737 static inline int ff_h263_round_chroma(int x){
 738     static const uint8_t h263_chroma_roundtab[16] = {
 739     //  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15
 740         0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1,
 741     };
 742     return h263_chroma_roundtab[x & 0xf] + (x >> 3);
 743 }
 744
 745 /* motion_est.c */
 746 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
 747                              int mb_x, int mb_y);
 748 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
 749                              int mb_x, int mb_y);
 750 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type);
 751 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s);
 752 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
 753                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate);
 754 int ff_init_me(MpegEncContext *s);
 755 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y);
 756 int ff_epzs_motion_search(MpegEncContext * s, int *mx_ptr, int *my_ptr,
 757                              int P[10][2], int src_index, int ref_index, int16_t (*last_mv)[2],
 758                              int ref_mv_scale, int size, int h);
 759 int ff_get_mb_score(MpegEncContext * s, int mx, int my, int src_index,
 760                                int ref_index, int size, int h, int add_rate);
 761
 762 /* mpeg12.c */
 763 extern const uint8_t ff_mpeg1_dc_scale_table[128];
 764
 765 void mpeg1_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 766 void mpeg1_encode_mb(MpegEncContext *s,
 767                      DCTELEM block[6][64],
 768                      int motion_x, int motion_y);
 769 void ff_mpeg1_encode_init(MpegEncContext *s);
 770 void ff_mpeg1_encode_slice_header(MpegEncContext *s);
 771 void ff_mpeg1_clean_buffers(MpegEncContext *s);
 772 int ff_mpeg1_find_frame_end(ParseContext *pc, const uint8_t *buf, int buf_size, AVCodecParserContext *s);
 773
 774 extern const uint8_t ff_mpeg4_y_dc_scale_table[32];
 775 extern const uint8_t ff_mpeg4_c_dc_scale_table[32];
 776 extern const uint8_t ff_aic_dc_scale_table[32];
 777 extern const int16_t ff_mpeg4_default_intra_matrix[64];
 778 extern const int16_t ff_mpeg4_default_non_intra_matrix[64];
 779 extern const uint8_t ff_h263_chroma_qscale_table[32];
 780 extern const uint8_t ff_h263_loop_filter_strength[32];
 781
 782 /* h261.c */
 783 void ff_h261_loop_filter(MpegEncContext *s);
 784 void ff_h261_reorder_mb_index(MpegEncContext* s);
 785 void ff_h261_encode_mb(MpegEncContext *s,
 786                     DCTELEM block[6][64],
 787                     int motion_x, int motion_y);
 788 void ff_h261_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 789 void ff_h261_encode_init(MpegEncContext *s);
 790 int ff_h261_get_picture_format(int width, int height);
 791
 792
 793 /* h263.c, h263dec.c */
 794 int ff_h263_decode_init(AVCodecContext *avctx);
 795 int ff_h263_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 796                              void *data, int *data_size,
 797                              const uint8_t *buf, int buf_size);
 798 int ff_h263_decode_end(AVCodecContext *avctx);
 799 void h263_encode_mb(MpegEncContext *s,
 800                     DCTELEM block[6][64],
 801                     int motion_x, int motion_y);
 802 void mpeg4_encode_mb(MpegEncContext *s,
 803                     DCTELEM block[6][64],
 804                     int motion_x, int motion_y);
 805 void h263_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 806 void ff_flv_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 807 void h263_encode_gob_header(MpegEncContext * s, int mb_line);
 808 int16_t *h263_pred_motion(MpegEncContext * s, int block, int dir,
 809                         int *px, int *py);
 810 void mpeg4_pred_ac(MpegEncContext * s, DCTELEM *block, int n,
 811                    int dir);
 812 void ff_set_mpeg4_time(MpegEncContext * s);
 813 void mpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 814 void h263_encode_init(MpegEncContext *s);
 815 void h263_decode_init_vlc(MpegEncContext *s);
 816 int h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
 817 int ff_h263_decode_gob_header(MpegEncContext *s);
 818 int ff_mpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s, GetBitContext *gb);
 819 void ff_h263_update_motion_val(MpegEncContext * s);
 820 void ff_h263_loop_filter(MpegEncContext * s);
 821 void ff_set_qscale(MpegEncContext * s, int qscale);
 822 int ff_h263_decode_mba(MpegEncContext *s);
 823 void ff_h263_encode_mba(MpegEncContext *s);
 824
 825 int intel_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
 826 int flv_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
 827 int ff_h263_decode_mb(MpegEncContext *s,
 828                       DCTELEM block[6][64]);
 829 int ff_mpeg4_decode_mb(MpegEncContext *s,
 830                       DCTELEM block[6][64]);
 831 int h263_get_picture_format(int width, int height);
 832 void ff_mpeg4_encode_video_packet_header(MpegEncContext *s);
 833 void ff_mpeg4_clean_buffers(MpegEncContext *s);
 834 void ff_mpeg4_stuffing(PutBitContext * pbc);
 835 void ff_mpeg4_init_partitions(MpegEncContext *s);
 836 void ff_mpeg4_merge_partitions(MpegEncContext *s);
 837 void ff_clean_mpeg4_qscales(MpegEncContext *s);
 838 void ff_clean_h263_qscales(MpegEncContext *s);
 839 int ff_mpeg4_decode_partitions(MpegEncContext *s);
 840 int ff_mpeg4_get_video_packet_prefix_length(MpegEncContext *s);
 841 int ff_h263_resync(MpegEncContext *s);
 842 const uint8_t *ff_h263_find_resync_marker(const uint8_t *p, const uint8_t *end);
 843 int ff_h263_get_gob_height(MpegEncContext *s);
 844 void ff_mpeg4_init_direct_mv(MpegEncContext *s);
 845 int ff_mpeg4_set_direct_mv(MpegEncContext *s, int mx, int my);
 846 void ff_h263_encode_motion(MpegEncContext * s, int val, int f_code);
 847
 848
 849 /* rv10.c */
 850 void rv10_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 851 int rv_decode_dc(MpegEncContext *s, int n);
 852 void rv20_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 853
 854
 855 /* msmpeg4.c */
 856 void msmpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 857 void msmpeg4_encode_ext_header(MpegEncContext * s);
 858 void msmpeg4_encode_mb(MpegEncContext * s,
 859                        DCTELEM block[6][64],
 860                        int motion_x, int motion_y);
 861 int msmpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
 862 int msmpeg4_decode_ext_header(MpegEncContext * s, int buf_size);
 863 int ff_msmpeg4_decode_init(MpegEncContext *s);
 864 void ff_msmpeg4_encode_init(MpegEncContext *s);
 865 int ff_wmv2_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
 866 int ff_wmv2_decode_secondary_picture_header(MpegEncContext * s);
 867 void ff_wmv2_add_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64], uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr);
 868 void ff_mspel_motion(MpegEncContext *s,
 869                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 870                                uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
 871                                int motion_x, int motion_y, int h);
 872 int ff_wmv2_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 873 void ff_wmv2_encode_mb(MpegEncContext * s,
 874                        DCTELEM block[6][64],
 875                        int motion_x, int motion_y);
 876
 877 #endif /* AVCODEC_MPEGVIDEO_H */
 878