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
  25  * mpegvideo header.
  26  */
  27
  28 #ifndef AVCODEC_MPEGVIDEO_H
  29 #define AVCODEC_MPEGVIDEO_H
  30
  31 #include <float.h>
  32
  33 #include "avcodec.h"
  34 #include "blockdsp.h"
  35 #include "error_resilience.h"
  36 #include "fdctdsp.h"
  37 #include "get_bits.h"
  38 #include "h264chroma.h"
  39 #include "h263dsp.h"
  40 #include "hpeldsp.h"
  41 #include "idctdsp.h"
  42 #include "internal.h"
  43 #include "me_cmp.h"
  44 #include "motion_est.h"
  45 #include "mpegpicture.h"
  46 #include "mpegvideodsp.h"
  47 #include "mpegvideoencdsp.h"
  48 #include "pixblockdsp.h"
  49 #include "put_bits.h"
  50 #include "ratecontrol.h"
  51 #include "parser.h"
  52 #include "mpegutils.h"
  53 #include "mpeg12data.h"
  54 #include "qpeldsp.h"
  55 #include "thread.h"
  56 #include "videodsp.h"
  57
  58 #include "libavutil/opt.h"
  59 #include "libavutil/timecode.h"
  60
  61 #define FRAME_SKIPPED 100 ///< return value for header parsers if frame is not coded
  62
  63 #define MAX_FCODE 7
  64
  65 #define MAX_THREADS 32
  66
  67 #define MAX_B_FRAMES 16
  68
  69 #define ME_MAP_SIZE 64
  70
  71 #define MAX_MB_BYTES (30*16*16*3/8 + 120)
  72
  73 #define INPLACE_OFFSET 16
  74
  75 /* Start codes. */
  76 #define SEQ_END_CODE            0x000001b7
  77 #define SEQ_START_CODE          0x000001b3
  78 #define GOP_START_CODE          0x000001b8
  79 #define PICTURE_START_CODE      0x00000100
  80 #define SLICE_MIN_START_CODE    0x00000101
  81 #define SLICE_MAX_START_CODE    0x000001af
  82 #define EXT_START_CODE          0x000001b5
  83 #define USER_START_CODE         0x000001b2
  84
  85 /**
  86  * MpegEncContext.
  87  */
  88 typedef struct MpegEncContext {
  89     AVClass *class;
  90
  91     int y_dc_scale, c_dc_scale;
  92     int ac_pred;
  93     int block_last_index[12];  ///< last non zero coefficient in block
  94     int h263_aic;              ///< Advanded INTRA Coding (AIC)
  95
  96     /* scantables */
  97     ScanTable inter_scantable; ///< if inter == intra then intra should be used to reduce tha cache usage
  98     ScanTable intra_scantable;
  99     ScanTable intra_h_scantable;
 100     ScanTable intra_v_scantable;
 101
 102     /* WARNING: changes above this line require updates to hardcoded
 103      *          offsets used in asm. */
 104
 105     struct AVCodecContext *avctx;
 106     /* the following parameters must be initialized before encoding */
 107     int width, height;///< picture size. must be a multiple of 16
 108     int gop_size;
 109     int intra_only;   ///< if true, only intra pictures are generated
 110     int bit_rate;     ///< wanted bit rate
 111     enum OutputFormat out_format; ///< output format
 112     int h263_pred;    ///< use mpeg4/h263 ac/dc predictions
 113     int pb_frame;     ///< PB frame mode (0 = none, 1 = base, 2 = improved)
 114
 115 /* the following codec id fields are deprecated in favor of codec_id */
 116     int h263_plus;    ///< h263 plus headers
 117     int h263_flv;     ///< use flv h263 header
 118
 119     enum AVCodecID codec_id;     /* see AV_CODEC_ID_xxx */
 120     int fixed_qscale; ///< fixed qscale if non zero
 121     int encoding;     ///< true if we are encoding (vs decoding)
 122     int max_b_frames; ///< max number of b-frames for encoding
 123     int luma_elim_threshold;
 124     int chroma_elim_threshold;
 125     int strict_std_compliance; ///< strictly follow the std (MPEG4, ...)
 126     int workaround_bugs;       ///< workaround bugs in encoders which cannot be detected automatically
 127     int codec_tag;             ///< internal codec_tag upper case converted from avctx codec_tag
 128     /* the following fields are managed internally by the encoder */
 129
 130     /* sequence parameters */
 131     int context_initialized;
 132     int input_picture_number;  ///< used to set pic->display_picture_number, should not be used for/by anything else
 133     int coded_picture_number;  ///< used to set pic->coded_picture_number, should not be used for/by anything else
 134     int picture_number;       //FIXME remove, unclear definition
 135     int picture_in_gop_number; ///< 0-> first pic in gop, ...
 136     int mb_width, mb_height;   ///< number of MBs horizontally & vertically
 137     int mb_stride;             ///< mb_width+1 used for some arrays to allow simple addressing of left & top MBs without sig11
 138     int b8_stride;             ///< 2*mb_width+1 used for some 8x8 block arrays to allow simple addressing
 139     int h_edge_pos, v_edge_pos;///< horizontal / vertical position of the right/bottom edge (pixel replication)
 140     int mb_num;                ///< number of MBs of a picture
 141     ptrdiff_t linesize;        ///< line size, in bytes, may be different from width
 142     ptrdiff_t uvlinesize;      ///< line size, for chroma in bytes, may be different from width
 143     Picture *picture;          ///< main picture buffer
 144     Picture **input_picture;   ///< next pictures on display order for encoding
 145     Picture **reordered_input_picture; ///< pointer to the next pictures in codedorder for encoding
 146
 147     int64_t user_specified_pts; ///< last non-zero pts from AVFrame which was passed into avcodec_encode_video2()
 148     /**
 149      * pts difference between the first and second input frame, used for
 150      * calculating dts of the first frame when there's a delay */
 151     int64_t dts_delta;
 152     /**
 153      * reordered pts to be used as dts for the next output frame when there's
 154      * a delay */
 155     int64_t reordered_pts;
 156
 157     /** bit output */
 158     PutBitContext pb;
 159
 160     int start_mb_y;            ///< start mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
 161     int end_mb_y;              ///< end   mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
 162     struct MpegEncContext *thread_context[MAX_THREADS];
 163     int slice_context_count;   ///< number of used thread_contexts
 164
 165     /**
 166      * copy of the previous picture structure.
 167      * note, linesize & data, might not match the previous picture (for field pictures)
 168      */
 169     Picture last_picture;
 170
 171     /**
 172      * copy of the next picture structure.
 173      * note, linesize & data, might not match the next picture (for field pictures)
 174      */
 175     Picture next_picture;
 176
 177     /**
 178      * copy of the source picture structure for encoding.
 179      * note, linesize & data, might not match the source picture (for field pictures)
 180      */
 181     Picture new_picture;
 182
 183     /**
 184      * copy of the current picture structure.
 185      * note, linesize & data, might not match the current picture (for field pictures)
 186      */
 187     Picture current_picture;    ///< buffer to store the decompressed current picture
 188
 189     Picture *last_picture_ptr;     ///< pointer to the previous picture.
 190     Picture *next_picture_ptr;     ///< pointer to the next picture (for bidir pred)
 191     Picture *current_picture_ptr;  ///< pointer to the current picture
 192     int last_dc[3];                ///< last DC values for MPEG1
 193     int16_t *dc_val_base;
 194     int16_t *dc_val[3];            ///< used for mpeg4 DC prediction, all 3 arrays must be continuous
 195     const uint8_t *y_dc_scale_table;     ///< qscale -> y_dc_scale table
 196     const uint8_t *c_dc_scale_table;     ///< qscale -> c_dc_scale table
 197     const uint8_t *chroma_qscale_table;  ///< qscale -> chroma_qscale (h263)
 198     uint8_t *coded_block_base;
 199     uint8_t *coded_block;          ///< used for coded block pattern prediction (msmpeg4v3, wmv1)
 200     int16_t (*ac_val_base)[16];
 201     int16_t (*ac_val[3])[16];      ///< used for mpeg4 AC prediction, all 3 arrays must be continuous
 202     int mb_skipped;                ///< MUST BE SET only during DECODING
 203     uint8_t *mbskip_table;        /**< used to avoid copy if macroblock skipped (for black regions for example)
 204                                    and used for b-frame encoding & decoding (contains skip table of next P Frame) */
 205     uint8_t *mbintra_table;       ///< used to avoid setting {ac, dc, cbp}-pred stuff to zero on inter MB decoding
 206     uint8_t *cbp_table;           ///< used to store cbp, ac_pred for partitioned decoding
 207     uint8_t *pred_dir_table;      ///< used to store pred_dir for partitioned decoding
 208
 209     ScratchpadContext sc;
 210
 211     int qscale;                 ///< QP
 212     int chroma_qscale;          ///< chroma QP
 213     unsigned int lambda;        ///< lagrange multipler used in rate distortion
 214     unsigned int lambda2;       ///< (lambda*lambda) >> FF_LAMBDA_SHIFT
 215     int *lambda_table;
 216     int adaptive_quant;         ///< use adaptive quantization
 217     int dquant;                 ///< qscale difference to prev qscale
 218     int closed_gop;             ///< MPEG1/2 GOP is closed
 219     int pict_type;              ///< AV_PICTURE_TYPE_I, AV_PICTURE_TYPE_P, AV_PICTURE_TYPE_B, ...
 220     int vbv_delay;
 221     int last_pict_type; //FIXME removes
 222     int last_non_b_pict_type;   ///< used for mpeg4 gmc b-frames & ratecontrol
 223     int droppable;
 224     int frame_rate_index;
 225     AVRational mpeg2_frame_rate_ext;
 226     int last_lambda_for[5];     ///< last lambda for a specific pict type
 227     int skipdct;                ///< skip dct and code zero residual
 228
 229     /* motion compensation */
 230     int unrestricted_mv;        ///< mv can point outside of the coded picture
 231     int h263_long_vectors;      ///< use horrible h263v1 long vector mode
 232
 233     BlockDSPContext bdsp;
 234     FDCTDSPContext fdsp;
 235     H264ChromaContext h264chroma;
 236     HpelDSPContext hdsp;
 237     IDCTDSPContext idsp;
 238     MECmpContext mecc;
 239     MpegVideoDSPContext mdsp;
 240     MpegvideoEncDSPContext mpvencdsp;
 241     PixblockDSPContext pdsp;
 242     QpelDSPContext qdsp;
 243     VideoDSPContext vdsp;
 244     H263DSPContext h263dsp;
 245     int f_code;                 ///< forward MV resolution
 246     int b_code;                 ///< backward MV resolution for B Frames (mpeg4)
 247     int16_t (*p_mv_table_base)[2];
 248     int16_t (*b_forw_mv_table_base)[2];
 249     int16_t (*b_back_mv_table_base)[2];
 250     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table_base)[2];
 251     int16_t (*b_bidir_back_mv_table_base)[2];
 252     int16_t (*b_direct_mv_table_base)[2];
 253     int16_t (*p_field_mv_table_base[2][2])[2];
 254     int16_t (*b_field_mv_table_base[2][2][2])[2];
 255     int16_t (*p_mv_table)[2];            ///< MV table (1MV per MB) p-frame encoding
 256     int16_t (*b_forw_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) forward mode b-frame encoding
 257     int16_t (*b_back_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) backward mode b-frame encoding
 258     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
 259     int16_t (*b_bidir_back_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
 260     int16_t (*b_direct_mv_table)[2];     ///< MV table (1MV per MB) direct mode b-frame encoding
 261     int16_t (*p_field_mv_table[2][2])[2];   ///< MV table (2MV per MB) interlaced p-frame encoding
 262     int16_t (*b_field_mv_table[2][2][2])[2];///< MV table (4MV per MB) interlaced b-frame encoding
 263     uint8_t (*p_field_select_table[2]);
 264     uint8_t (*b_field_select_table[2][2]);
 265 #if FF_API_MOTION_EST
 266     int me_method;                       ///< ME algorithm
 267 #endif
 268     int motion_est;                      ///< ME algorithm
 269     int mv_dir;
 270 #define MV_DIR_FORWARD   1
 271 #define MV_DIR_BACKWARD  2
 272 #define MV_DIRECT        4 ///< bidirectional mode where the difference equals the MV of the last P/S/I-Frame (mpeg4)
 273     int mv_type;
 274 #define MV_TYPE_16X16       0   ///< 1 vector for the whole mb
 275 #define MV_TYPE_8X8         1   ///< 4 vectors (h263, mpeg4 4MV)
 276 #define MV_TYPE_16X8        2   ///< 2 vectors, one per 16x8 block
 277 #define MV_TYPE_FIELD       3   ///< 2 vectors, one per field
 278 #define MV_TYPE_DMV         4   ///< 2 vectors, special mpeg2 Dual Prime Vectors
 279     /**motion vectors for a macroblock
 280        first coordinate : 0 = forward 1 = backward
 281        second "         : depend on type
 282        third  "         : 0 = x, 1 = y
 283     */
 284     int mv[2][4][2];
 285     int field_select[2][2];
 286     int last_mv[2][2][2];             ///< last MV, used for MV prediction in MPEG1 & B-frame MPEG4
 287     uint8_t *fcode_tab;               ///< smallest fcode needed for each MV
 288     int16_t direct_scale_mv[2][64];   ///< precomputed to avoid divisions in ff_mpeg4_set_direct_mv
 289
 290     MotionEstContext me;
 291
 292     int no_rounding;  /**< apply no rounding to motion compensation (MPEG4, msmpeg4, ...)
 293                         for b-frames rounding mode is always 0 */
 294
 295     /* macroblock layer */
 296     int mb_x, mb_y;
 297     int mb_skip_run;
 298     int mb_intra;
 299     uint16_t *mb_type;  ///< Table for candidate MB types for encoding (defines in mpegutils.h)
 300
 301     int block_index[6]; ///< index to current MB in block based arrays with edges
 302     int block_wrap[6];
 303     uint8_t *dest[3];
 304
 305     int *mb_index2xy;        ///< mb_index -> mb_x + mb_y*mb_stride
 306
 307     /** matrix transmitted in the bitstream */
 308     uint16_t intra_matrix[64];
 309     uint16_t chroma_intra_matrix[64];
 310     uint16_t inter_matrix[64];
 311     uint16_t chroma_inter_matrix[64];
 312
 313     int intra_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
 314     int inter_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
 315     int min_qcoeff;          ///< minimum encodable coefficient
 316     int max_qcoeff;          ///< maximum encodable coefficient
 317     int ac_esc_length;       ///< num of bits needed to encode the longest esc
 318     uint8_t *intra_ac_vlc_length;
 319     uint8_t *intra_ac_vlc_last_length;
 320     uint8_t *intra_chroma_ac_vlc_length;
 321     uint8_t *intra_chroma_ac_vlc_last_length;
 322     uint8_t *inter_ac_vlc_length;
 323     uint8_t *inter_ac_vlc_last_length;
 324     uint8_t *luma_dc_vlc_length;
 325 #define UNI_AC_ENC_INDEX(run,level) ((run)*128 + (level))
 326
 327     int coded_score[12];
 328
 329     /** precomputed matrix (combine qscale and DCT renorm) */
 330     int (*q_intra_matrix)[64];
 331     int (*q_chroma_intra_matrix)[64];
 332     int (*q_inter_matrix)[64];
 333     /** identical to the above but for MMX & these are not permutated, second 64 entries are bias*/
 334     uint16_t (*q_intra_matrix16)[2][64];
 335     uint16_t (*q_chroma_intra_matrix16)[2][64];
 336     uint16_t (*q_inter_matrix16)[2][64];
 337
 338     /* noise reduction */
 339     int (*dct_error_sum)[64];
 340     int dct_count[2];
 341     uint16_t (*dct_offset)[64];
 342
 343     /* bit rate control */
 344     int64_t total_bits;
 345     int frame_bits;                ///< bits used for the current frame
 346     int stuffing_bits;             ///< bits used for stuffing
 347     int next_lambda;               ///< next lambda used for retrying to encode a frame
 348     RateControlContext rc_context; ///< contains stuff only accessed in ratecontrol.c
 349
 350     /* statistics, used for 2-pass encoding */
 351     int mv_bits;
 352     int header_bits;
 353     int i_tex_bits;
 354     int p_tex_bits;
 355     int i_count;
 356     int f_count;
 357     int b_count;
 358     int skip_count;
 359     int misc_bits; ///< cbp, mb_type
 360     int last_bits; ///< temp var used for calculating the above vars
 361
 362     /* error concealment / resync */
 363     int resync_mb_x;                 ///< x position of last resync marker
 364     int resync_mb_y;                 ///< y position of last resync marker
 365     GetBitContext last_resync_gb;    ///< used to search for the next resync marker
 366     int mb_num_left;                 ///< number of MBs left in this video packet (for partitioned Slices only)
 367     int next_p_frame_damaged;        ///< set if the next p frame is damaged, to avoid showing trashed b frames
 368
 369     ParseContext parse_context;
 370
 371     /* H.263 specific */
 372     int gob_index;
 373     int obmc;                       ///< overlapped block motion compensation
 374     int mb_info;                    ///< interval for outputting info about mb offsets as side data
 375     int prev_mb_info, last_mb_info;
 376     uint8_t *mb_info_ptr;
 377     int mb_info_size;
 378     int ehc_mode;
 379     int rc_strategy;
 380
 381     /* H.263+ specific */
 382     int umvplus;                    ///< == H263+ && unrestricted_mv
 383     int h263_aic_dir;               ///< AIC direction: 0 = left, 1 = top
 384     int h263_slice_structured;
 385     int alt_inter_vlc;              ///< alternative inter vlc
 386     int modified_quant;
 387     int loop_filter;
 388     int custom_pcf;
 389
 390     /* mpeg4 specific */
 391     ///< number of bits to represent the fractional part of time (encoder only)
 392     int time_increment_bits;
 393     int last_time_base;
 394     int time_base;                  ///< time in seconds of last I,P,S Frame
 395     int64_t time;                   ///< time of current frame
 396     int64_t last_non_b_time;
 397     uint16_t pp_time;               ///< time distance between the last 2 p,s,i frames
 398     uint16_t pb_time;               ///< time distance between the last b and p,s,i frame
 399     uint16_t pp_field_time;
 400     uint16_t pb_field_time;         ///< like above, just for interlaced
 401     int real_sprite_warping_points;
 402     int sprite_offset[2][2];         ///< sprite offset[isChroma][isMVY]
 403     int sprite_delta[2][2];          ///< sprite_delta [isY][isMVY]
 404     int mcsel;
 405     int quant_precision;
 406     int quarter_sample;              ///< 1->qpel, 0->half pel ME/MC
 407     int aspect_ratio_info; //FIXME remove
 408     int sprite_warping_accuracy;
 409     int data_partitioning;           ///< data partitioning flag from header
 410     int partitioned_frame;           ///< is current frame partitioned
 411     int low_delay;                   ///< no reordering needed / has no b-frames
 412     int vo_type;
 413     PutBitContext tex_pb;            ///< used for data partitioned VOPs
 414     PutBitContext pb2;               ///< used for data partitioned VOPs
 415     int mpeg_quant;
 416     int padding_bug_score;             ///< used to detect the VERY common padding bug in MPEG4
 417
 418     /* divx specific, used to workaround (many) bugs in divx5 */
 419     int divx_packed;
 420     uint8_t *bitstream_buffer; //Divx 5.01 puts several frames in a single one, this is used to reorder them
 421     int bitstream_buffer_size;
 422     unsigned int allocated_bitstream_buffer_size;
 423
 424     /* RV10 specific */
 425     int rv10_version; ///< RV10 version: 0 or 3
 426     int rv10_first_dc_coded[3];
 427
 428     /* MJPEG specific */
 429     struct MJpegContext *mjpeg_ctx;
 430     int esc_pos;
 431
 432     /* MSMPEG4 specific */
 433     int mv_table_index;
 434     int rl_table_index;
 435     int rl_chroma_table_index;
 436     int dc_table_index;
 437     int use_skip_mb_code;
 438     int slice_height;      ///< in macroblocks
 439     int first_slice_line;  ///< used in mpeg4 too to handle resync markers
 440     int flipflop_rounding;
 441     int msmpeg4_version;   ///< 0=not msmpeg4, 1=mp41, 2=mp42, 3=mp43/divx3 4=wmv1/7 5=wmv2/8
 442     int per_mb_rl_table;
 443     int esc3_level_length;
 444     int esc3_run_length;
 445     /** [mb_intra][isChroma][level][run][last] */
 446     int (*ac_stats)[2][MAX_LEVEL+1][MAX_RUN+1][2];
 447     int inter_intra_pred;
 448     int mspel;
 449
 450     /* decompression specific */
 451     GetBitContext gb;
 452
 453     /* Mpeg1 specific */
 454     int gop_picture_number;  ///< index of the first picture of a GOP based on fake_pic_num & mpeg1 specific
 455     int last_mv_dir;         ///< last mv_dir, used for b frame encoding
 456     uint8_t *vbv_delay_ptr;  ///< pointer to vbv_delay in the bitstream
 457
 458     /* MPEG-2-specific - I wished not to have to support this mess. */
 459     int progressive_sequence;
 460     int mpeg_f_code[2][2];
 461
 462     // picture structure defines are loaded from mpegutils.h
 463     int picture_structure;
 464
 465     int intra_dc_precision;
 466     int frame_pred_frame_dct;
 467     int top_field_first;
 468     int concealment_motion_vectors;
 469     int q_scale_type;
 470     int intra_vlc_format;
 471     int alternate_scan;
 472     int seq_disp_ext;
 473     int repeat_first_field;
 474     int chroma_420_type;
 475     int chroma_format;
 476 #define CHROMA_420 1
 477 #define CHROMA_422 2
 478 #define CHROMA_444 3
 479     int chroma_x_shift;//depend on pix_format, that depend on chroma_format
 480     int chroma_y_shift;
 481
 482     int progressive_frame;
 483     int full_pel[2];
 484     int interlaced_dct;
 485     int first_field;         ///< is 1 for the first field of a field picture 0 otherwise
 486     int drop_frame_timecode; ///< timecode is in drop frame format.
 487     int scan_offset;         ///< reserve space for SVCD scan offset user data.
 488
 489     /* RTP specific */
 490     int rtp_mode;
 491
 492     char *tc_opt_str;        ///< timecode option string
 493     AVTimecode tc;           ///< timecode context
 494
 495     uint8_t *ptr_lastgob;
 496     int swap_uv;             //vcr2 codec is an MPEG-2 variant with U and V swapped
 497     int pack_pblocks;        //xvmc needs to keep blocks without gaps.
 498     int16_t (*pblocks[12])[64];
 499
 500     int16_t (*block)[64]; ///< points to one of the following blocks
 501     int16_t (*blocks)[12][64]; // for HQ mode we need to keep the best block
 502     int (*decode_mb)(struct MpegEncContext *s, int16_t block[6][64]); // used by some codecs to avoid a switch()
 503 #define SLICE_OK         0
 504 #define SLICE_ERROR     -1
 505 #define SLICE_END       -2 ///<end marker found
 506 #define SLICE_NOEND     -3 ///<no end marker or error found but mb count exceeded
 507
 508     void (*dct_unquantize_mpeg1_intra)(struct MpegEncContext *s,
 509                            int16_t *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 510     void (*dct_unquantize_mpeg1_inter)(struct MpegEncContext *s,
 511                            int16_t *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 512     void (*dct_unquantize_mpeg2_intra)(struct MpegEncContext *s,
 513                            int16_t *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 514     void (*dct_unquantize_mpeg2_inter)(struct MpegEncContext *s,
 515                            int16_t *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 516     void (*dct_unquantize_h263_intra)(struct MpegEncContext *s,
 517                            int16_t *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 518     void (*dct_unquantize_h263_inter)(struct MpegEncContext *s,
 519                            int16_t *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 520     void (*dct_unquantize_intra)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
 521                            int16_t *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 522     void (*dct_unquantize_inter)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
 523                            int16_t *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 524     int (*dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, int16_t *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
 525     int (*fast_dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, int16_t *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
 526     void (*denoise_dct)(struct MpegEncContext *s, int16_t *block);
 527
 528     int mpv_flags;      ///< flags set by private options
 529     int quantizer_noise_shaping;
 530
 531     /**
 532      * ratecontrol qmin qmax limiting method
 533      * 0-> clipping, 1-> use a nice continuous function to limit qscale within qmin/qmax.
 534      */
 535     float rc_qsquish;
 536     float rc_qmod_amp;
 537     int   rc_qmod_freq;
 538     float rc_initial_cplx;
 539     float rc_buffer_aggressivity;
 540     float border_masking;
 541     int lmin, lmax;
 542
 543     char *rc_eq;
 544
 545     /* temp buffers for rate control */
 546     float *cplx_tab, *bits_tab;
 547
 548     /* flag to indicate a reinitialization is required, e.g. after
 549      * a frame size change */
 550     int context_reinit;
 551
 552     ERContext er;
 553
 554     int error_rate;
 555
 556     /* temporary frames used by b_frame_strategy = 2 */
 557     AVFrame *tmp_frames[MAX_B_FRAMES + 2];
 558 } MpegEncContext;
 559
 560 /* mpegvideo_enc common options */
 561 #define FF_MPV_FLAG_SKIP_RD      0x0001
 562 #define FF_MPV_FLAG_STRICT_GOP   0x0002
 563 #define FF_MPV_FLAG_QP_RD        0x0004
 564 #define FF_MPV_FLAG_CBP_RD       0x0008
 565 #define FF_MPV_FLAG_NAQ          0x0010
 566 #define FF_MPV_FLAG_MV0          0x0020
 567
 568 #ifndef FF_MPV_OFFSET
 569 #define FF_MPV_OFFSET(x) offsetof(MpegEncContext, x)
 570 #endif
 571 #define FF_MPV_OPT_FLAGS (AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM)
 572 #define FF_MPV_COMMON_OPTS \
 573 { "mpv_flags",      "Flags common for all mpegvideo-based encoders.", FF_MPV_OFFSET(mpv_flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, { .i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS, "mpv_flags" },\
 574 { "skip_rd",        "RD optimal MB level residual skipping", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FF_MPV_FLAG_SKIP_RD },    0, 0, FF_MPV_OPT_FLAGS, "mpv_flags" },\
 575 { "strict_gop",     "Strictly enforce gop size",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FF_MPV_FLAG_STRICT_GOP }, 0, 0, FF_MPV_OPT_FLAGS, "mpv_flags" },\
 576 { "qp_rd",          "Use rate distortion optimization for qp selection", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FF_MPV_FLAG_QP_RD },  0, 0, FF_MPV_OPT_FLAGS, "mpv_flags" },\
 577 { "cbp_rd",         "use rate distortion optimization for CBP",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FF_MPV_FLAG_CBP_RD }, 0, 0, FF_MPV_OPT_FLAGS, "mpv_flags" },\
 578 { "naq",            "normalize adaptive quantization",                   0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FF_MPV_FLAG_NAQ },    0, 0, FF_MPV_OPT_FLAGS, "mpv_flags" },\
 579 { "mv0",            "always try a mb with mv=<0,0>",                     0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FF_MPV_FLAG_MV0 },    0, 0, FF_MPV_OPT_FLAGS, "mpv_flags" },\
 580 { "luma_elim_threshold",   "single coefficient elimination threshold for luminance (negative values also consider dc coefficient)",\
 581                                                                       FF_MPV_OFFSET(luma_elim_threshold), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS },\
 582 { "chroma_elim_threshold", "single coefficient elimination threshold for chrominance (negative values also consider dc coefficient)",\
 583                                                                       FF_MPV_OFFSET(chroma_elim_threshold), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS },\
 584 { "quantizer_noise_shaping", NULL,                                  FF_MPV_OFFSET(quantizer_noise_shaping), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 },       0, INT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS },\
 585 { "error_rate", "Simulate errors in the bitstream to test error concealment.",                                                                                                  \
 586                                                                     FF_MPV_OFFSET(error_rate),              AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 },       0, INT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS },\
 587 {"qsquish", "how to keep quantizer between qmin and qmax (0 = clip, 1 = use differentiable function)",                                                                          \
 588                                                                     FF_MPV_OFFSET(rc_qsquish), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 0 }, 0, 99, FF_MPV_OPT_FLAGS},                        \
 589 {"rc_qmod_amp", "experimental quantizer modulation",                FF_MPV_OFFSET(rc_qmod_amp), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 0 }, -FLT_MAX, FLT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS},           \
 590 {"rc_qmod_freq", "experimental quantizer modulation",               FF_MPV_OFFSET(rc_qmod_freq), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS},             \
 591 {"rc_eq", "Set rate control equation. When computing the expression, besides the standard functions "                                                                           \
 592           "defined in the section 'Expression Evaluation', the following functions are available: "                                                                             \
 593           "bits2qp(bits), qp2bits(qp). Also the following constants are available: iTex pTex tex mv "                                                                           \
 594           "fCode iCount mcVar var isI isP isB avgQP qComp avgIITex avgPITex avgPPTex avgBPTex avgTex.",                                                                         \
 595                                                                     FF_MPV_OFFSET(rc_eq), AV_OPT_TYPE_STRING,                           .flags = FF_MPV_OPT_FLAGS },            \
 596 {"rc_init_cplx", "initial complexity for 1-pass encoding",          FF_MPV_OFFSET(rc_initial_cplx), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 0 }, -FLT_MAX, FLT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS},       \
 597 {"rc_buf_aggressivity", "currently useless",                        FF_MPV_OFFSET(rc_buffer_aggressivity), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 1.0 }, -FLT_MAX, FLT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS}, \
 598 {"border_mask", "increase the quantizer for macroblocks close to borders", FF_MPV_OFFSET(border_masking), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 0 }, -FLT_MAX, FLT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS},    \
 599 {"lmin", "minimum Lagrange factor (VBR)",                           FF_MPV_OFFSET(lmin), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 =  2*FF_QP2LAMBDA }, 0, INT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS },            \
 600 {"lmax", "maximum Lagrange factor (VBR)",                           FF_MPV_OFFSET(lmax), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 31*FF_QP2LAMBDA }, 0, INT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS },            \
 601 {"ibias", "intra quant bias",                                       FF_MPV_OFFSET(intra_quant_bias), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = FF_DEFAULT_QUANT_BIAS }, INT_MIN, INT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS },   \
 602 {"pbias", "inter quant bias",                                       FF_MPV_OFFSET(inter_quant_bias), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = FF_DEFAULT_QUANT_BIAS }, INT_MIN, INT_MAX, FF_MPV_OPT_FLAGS },   \
 603 {"rc_strategy", "ratecontrol method",                               FF_MPV_OFFSET(rc_strategy), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, 0, 1, FF_MPV_OPT_FLAGS },   \
 604 {"motion_est", "motion estimation algorithm",                       FF_MPV_OFFSET(motion_est), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = FF_ME_EPZS }, FF_ME_ZERO, FF_ME_XONE, FF_MPV_OPT_FLAGS, "motion_est" },   \
 605 { "zero", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FF_ME_ZERO }, 0, 0, FF_MPV_OPT_FLAGS, "motion_est" }, \
 606 { "epzs", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FF_ME_EPZS }, 0, 0, FF_MPV_OPT_FLAGS, "motion_est" }, \
 607 { "xone", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = FF_ME_XONE }, 0, 0, FF_MPV_OPT_FLAGS, "motion_est" }, \
 608
 609 extern const AVOption ff_mpv_generic_options[];
 610
 611 /**
 612  * Set the given MpegEncContext to common defaults (same for encoding
 613  * and decoding).  The changed fields will not depend upon the prior
 614  * state of the MpegEncContext.
 615  */
 616 void ff_mpv_common_defaults(MpegEncContext *s);
 617
 618 void ff_dct_encode_init_x86(MpegEncContext *s);
 619
 620 int ff_mpv_common_init(MpegEncContext *s);
 621 void ff_mpv_common_init_arm(MpegEncContext *s);
 622 void ff_mpv_common_init_axp(MpegEncContext *s);
 623 void ff_mpv_common_init_neon(MpegEncContext *s);
 624 void ff_mpv_common_init_ppc(MpegEncContext *s);
 625 void ff_mpv_common_init_x86(MpegEncContext *s);
 626 void ff_mpv_common_init_mips(MpegEncContext *s);
 627
 628 int ff_mpv_common_frame_size_change(MpegEncContext *s);
 629 void ff_mpv_common_end(MpegEncContext *s);
 630
 631 void ff_mpv_decode_defaults(MpegEncContext *s);
 632 void ff_mpv_decode_init(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
 633 void ff_mpv_decode_mb(MpegEncContext *s, int16_t block[12][64]);
 634 void ff_mpv_report_decode_progress(MpegEncContext *s);
 635
 636 int ff_mpv_frame_start(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
 637 void ff_mpv_frame_end(MpegEncContext *s);
 638
 639 int ff_mpv_encode_init(AVCodecContext *avctx);
 640 void ff_mpv_encode_init_x86(MpegEncContext *s);
 641
 642 int ff_mpv_encode_end(AVCodecContext *avctx);
 643 int ff_mpv_encode_picture(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 644                           const AVFrame *frame, int *got_packet);
 645 int ff_mpv_reallocate_putbitbuffer(MpegEncContext *s, size_t threshold, size_t size_increase);
 646
 647 void ff_clean_intra_table_entries(MpegEncContext *s);
 648 void ff_mpeg_draw_horiz_band(MpegEncContext *s, int y, int h);
 649 void ff_mpeg_flush(AVCodecContext *avctx);
 650
 651 void ff_print_debug_info(MpegEncContext *s, Picture *p, AVFrame *pict);
 652 void ff_print_debug_info2(AVCodecContext *avctx, AVFrame *pict, uint8_t *mbskip_table,
 653                          uint32_t *mbtype_table, int8_t *qscale_table, int16_t (*motion_val[2])[2],
 654                          int *low_delay,
 655                          int mb_width, int mb_height, int mb_stride, int quarter_sample);
 656
 657 int ff_mpv_export_qp_table(MpegEncContext *s, AVFrame *f, Picture *p, int qp_type);
 658
 659 void ff_write_quant_matrix(PutBitContext *pb, uint16_t *matrix);
 660
 661 int ff_update_duplicate_context(MpegEncContext *dst, MpegEncContext *src);
 662 int ff_mpeg_update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src);
 663 void ff_set_qscale(MpegEncContext * s, int qscale);
 664
 665 void ff_mpv_idct_init(MpegEncContext *s);
 666 int ff_dct_encode_init(MpegEncContext *s);
 667 void ff_convert_matrix(MpegEncContext *s, int (*qmat)[64], uint16_t (*qmat16)[2][64],
 668                        const uint16_t *quant_matrix, int bias, int qmin, int qmax, int intra);
 669 int ff_dct_quantize_c(MpegEncContext *s, int16_t *block, int n, int qscale, int *overflow);
 670
 671 void ff_init_block_index(MpegEncContext *s);
 672
 673 void ff_mpv_motion(MpegEncContext *s,
 674                    uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb,
 675                    uint8_t *dest_cr, int dir,
 676                    uint8_t **ref_picture,
 677                    op_pixels_func (*pix_op)[4],
 678                    qpel_mc_func (*qpix_op)[16]);
 679
 680 static inline void ff_update_block_index(MpegEncContext *s){
 681     const int block_size= 8 >> s->avctx->lowres;
 682
 683     s->block_index[0]+=2;
 684     s->block_index[1]+=2;
 685     s->block_index[2]+=2;
 686     s->block_index[3]+=2;
 687     s->block_index[4]++;
 688     s->block_index[5]++;
 689     s->dest[0]+= 2*block_size;
 690     s->dest[1]+= block_size;
 691     s->dest[2]+= block_size;
 692 }
 693
 694 static inline int get_bits_diff(MpegEncContext *s){
 695     const int bits= put_bits_count(&s->pb);
 696     const int last= s->last_bits;
 697
 698     s->last_bits = bits;
 699
 700     return bits - last;
 701 }
 702
 703 #endif /* AVCODEC_MPEGVIDEO_H */