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 "dsputil.h"
  32 #include "get_bits.h"
  33 #include "put_bits.h"
  34 #include "ratecontrol.h"
  35 #include "parser.h"
  36 #include "mpeg12data.h"
  37 #include "rl.h"
  38
  39 #define FRAME_SKIPPED 100 ///< return value for header parsers if frame is not coded
  40
  41 enum OutputFormat {
  42     FMT_MPEG1,
  43     FMT_H261,
  44     FMT_H263,
  45     FMT_MJPEG,
  46     FMT_H264,
  47 };
  48
  49 #define MPEG_BUF_SIZE (16 * 1024)
  50
  51 #define QMAT_SHIFT_MMX 16
  52 #define QMAT_SHIFT 22
  53
  54 #define MAX_FCODE 7
  55 #define MAX_MV 2048
  56
  57 #define MAX_THREADS 16
  58
  59 #define MAX_PICTURE_COUNT 32
  60
  61 #define ME_MAP_SIZE 64
  62 #define ME_MAP_SHIFT 3
  63 #define ME_MAP_MV_BITS 11
  64
  65 #define MAX_MB_BYTES (30*16*16*3/8 + 120)
  66
  67 #define INPLACE_OFFSET 16
  68
  69 /* Start codes. */
  70 #define SEQ_END_CODE            0x000001b7
  71 #define SEQ_START_CODE          0x000001b3
  72 #define GOP_START_CODE          0x000001b8
  73 #define PICTURE_START_CODE      0x00000100
  74 #define SLICE_MIN_START_CODE    0x00000101
  75 #define SLICE_MAX_START_CODE    0x000001af
  76 #define EXT_START_CODE          0x000001b5
  77 #define USER_START_CODE         0x000001b2
  78
  79 /**
  80  * Picture.
  81  */
  82 typedef struct Picture{
  83     FF_COMMON_FRAME
  84
  85     /**
  86      * halfpel luma planes.
  87      */
  88     uint8_t *interpolated[3];
  89     int16_t (*motion_val_base[2])[2];
  90     uint32_t *mb_type_base;
  91 #define MB_TYPE_INTRA MB_TYPE_INTRA4x4 //default mb_type if there is just one type
  92 #define IS_INTRA4x4(a)   ((a)&MB_TYPE_INTRA4x4)
  93 #define IS_INTRA16x16(a) ((a)&MB_TYPE_INTRA16x16)
  94 #define IS_PCM(a)        ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
  95 #define IS_INTRA(a)      ((a)&7)
  96 #define IS_INTER(a)      ((a)&(MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8))
  97 #define IS_SKIP(a)       ((a)&MB_TYPE_SKIP)
  98 #define IS_INTRA_PCM(a)  ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
  99 #define IS_INTERLACED(a) ((a)&MB_TYPE_INTERLACED)
 100 #define IS_DIRECT(a)     ((a)&MB_TYPE_DIRECT2)
 101 #define IS_GMC(a)        ((a)&MB_TYPE_GMC)
 102 #define IS_16X16(a)      ((a)&MB_TYPE_16x16)
 103 #define IS_16X8(a)       ((a)&MB_TYPE_16x8)
 104 #define IS_8X16(a)       ((a)&MB_TYPE_8x16)
 105 #define IS_8X8(a)        ((a)&MB_TYPE_8x8)
 106 #define IS_SUB_8X8(a)    ((a)&MB_TYPE_16x16) //note reused
 107 #define IS_SUB_8X4(a)    ((a)&MB_TYPE_16x8)  //note reused
 108 #define IS_SUB_4X8(a)    ((a)&MB_TYPE_8x16)  //note reused
 109 #define IS_SUB_4X4(a)    ((a)&MB_TYPE_8x8)   //note reused
 110 #define IS_ACPRED(a)     ((a)&MB_TYPE_ACPRED)
 111 #define IS_QUANT(a)      ((a)&MB_TYPE_QUANT)
 112 #define IS_DIR(a, part, list) ((a) & (MB_TYPE_P0L0<<((part)+2*(list))))
 113 #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
 114 #define HAS_CBP(a)        ((a)&MB_TYPE_CBP)
 115
 116     int field_poc[2];           ///< h264 top/bottom POC
 117     int poc;                    ///< h264 frame POC
 118     int frame_num;              ///< h264 frame_num (raw frame_num from slice header)
 119     int mmco_reset;             ///< h264 MMCO_RESET set this 1. Reordering code must not mix pictures before and after MMCO_RESET.
 120     int pic_id;                 /**< h264 pic_num (short -> no wrap version of pic_num,
 121                                      pic_num & max_pic_num; long -> long_pic_num) */
 122     int long_ref;               ///< 1->long term reference 0->short term reference
 123     int ref_poc[2][2][16];      ///< h264 POCs of the frames used as reference (FIXME need per slice)
 124     int ref_count[2][2];        ///< number of entries in ref_poc              (FIXME need per slice)
 125     int mbaff;                  ///< h264 1 -> MBAFF frame 0-> not MBAFF
 126     int field_picture;          ///< whether or not the picture was encoded in seperate fields
 127
 128     int mb_var_sum;             ///< sum of MB variance for current frame
 129     int mc_mb_var_sum;          ///< motion compensated MB variance for current frame
 130     uint16_t *mb_var;           ///< Table for MB variances
 131     uint16_t *mc_mb_var;        ///< Table for motion compensated MB variances
 132     uint8_t *mb_mean;           ///< Table for MB luminance
 133     int32_t *mb_cmp_score;      ///< Table for MB cmp scores, for mb decision FIXME remove
 134     int b_frame_score;          /* */
 135 } Picture;
 136
 137 struct MpegEncContext;
 138
 139 /**
 140  * Motion estimation context.
 141  */
 142 typedef struct MotionEstContext{
 143     AVCodecContext *avctx;
 144     int skip;                          ///< set if ME is skipped for the current MB
 145     int co_located_mv[4][2];           ///< mv from last P-frame for direct mode ME
 146     int direct_basis_mv[4][2];
 147     uint8_t *scratchpad;               ///< data area for the ME algo, so that the ME does not need to malloc/free
 148     uint8_t *best_mb;
 149     uint8_t *temp_mb[2];
 150     uint8_t *temp;
 151     int best_bits;
 152     uint32_t *map;                     ///< map to avoid duplicate evaluations
 153     uint32_t *score_map;               ///< map to store the scores
 154     int map_generation;
 155     int pre_penalty_factor;
 156     int penalty_factor;                /*!< an estimate of the bits required to
 157                                         code a given mv value, e.g. (1,0) takes
 158                                         more bits than (0,0). We have to
 159                                         estimate whether any reduction in
 160                                         residual is worth the extra bits. */
 161     int sub_penalty_factor;
 162     int mb_penalty_factor;
 163     int flags;
 164     int sub_flags;
 165     int mb_flags;
 166     int pre_pass;                      ///< = 1 for the pre pass
 167     int dia_size;
 168     int xmin;
 169     int xmax;
 170     int ymin;
 171     int ymax;
 172     int pred_x;
 173     int pred_y;
 174     uint8_t *src[4][4];
 175     uint8_t *ref[4][4];
 176     int stride;
 177     int uvstride;
 178     /* temp variables for picture complexity calculation */
 179     int mc_mb_var_sum_temp;
 180     int mb_var_sum_temp;
 181     int scene_change_score;
 182 /*    cmp, chroma_cmp;*/
 183     op_pixels_func (*hpel_put)[4];
 184     op_pixels_func (*hpel_avg)[4];
 185     qpel_mc_func (*qpel_put)[16];
 186     qpel_mc_func (*qpel_avg)[16];
 187     uint8_t (*mv_penalty)[MAX_MV*2+1];  ///< amount of bits needed to encode a MV
 188     uint8_t *current_mv_penalty;
 189     int (*sub_motion_search)(struct MpegEncContext * s,
 190                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
 191                                   int src_index, int ref_index,
 192                                   int size, int h);
 193 }MotionEstContext;
 194
 195 /**
 196  * MpegEncContext.
 197  */
 198 typedef struct MpegEncContext {
 199     struct AVCodecContext *avctx;
 200     /* the following parameters must be initialized before encoding */
 201     int width, height;///< picture size. must be a multiple of 16
 202     int gop_size;
 203     int intra_only;   ///< if true, only intra pictures are generated
 204     int bit_rate;     ///< wanted bit rate
 205     enum OutputFormat out_format; ///< output format
 206     int h263_pred;    ///< use mpeg4/h263 ac/dc predictions
 207     int pb_frame;     ///< PB frame mode (0 = none, 1 = base, 2 = improved)
 208
 209 /* the following codec id fields are deprecated in favor of codec_id */
 210     int h263_plus;    ///< h263 plus headers
 211     int h263_msmpeg4; ///< generate MSMPEG4 compatible stream (deprecated, use msmpeg4_version instead)
 212     int h263_flv;     ///< use flv h263 header
 213
 214     enum CodecID codec_id;     /* see CODEC_ID_xxx */
 215     int fixed_qscale; ///< fixed qscale if non zero
 216     int encoding;     ///< true if we are encoding (vs decoding)
 217     int flags;        ///< AVCodecContext.flags (HQ, MV4, ...)
 218     int flags2;       ///< AVCodecContext.flags2
 219     int max_b_frames; ///< max number of b-frames for encoding
 220     int luma_elim_threshold;
 221     int chroma_elim_threshold;
 222     int strict_std_compliance; ///< strictly follow the std (MPEG4, ...)
 223     int workaround_bugs;       ///< workaround bugs in encoders which cannot be detected automatically
 224     int codec_tag;             ///< internal codec_tag upper case converted from avctx codec_tag
 225     int stream_codec_tag;      ///< internal stream_codec_tag upper case converted from avctx stream_codec_tag
 226     /* the following fields are managed internally by the encoder */
 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 y_dc_scale, c_dc_scale;
 249     int ac_pred;
 250     int block_last_index[12];  ///< last non zero coefficient in block
 251     int h263_aic;              ///< Advanded INTRA Coding (AIC)
 252
 253     /* scantables */
 254     ScanTable inter_scantable; ///< if inter == intra then intra should be used to reduce tha cache usage
 255     ScanTable intra_scantable;
 256     ScanTable intra_h_scantable;
 257     ScanTable intra_v_scantable;
 258
 259     /* WARNING: changes above this line require updates to hardcoded
 260      *          offsets used in asm. */
 261
 262     /** bit output */
 263     PutBitContext pb;
 264
 265     int start_mb_y;            ///< start mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
 266     int end_mb_y;              ///< end   mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
 267     struct MpegEncContext *thread_context[MAX_THREADS];
 268
 269     /**
 270      * copy of the previous picture structure.
 271      * note, linesize & data, might not match the previous picture (for field pictures)
 272      */
 273     Picture last_picture;
 274
 275     /**
 276      * copy of the next picture structure.
 277      * note, linesize & data, might not match the next picture (for field pictures)
 278      */
 279     Picture next_picture;
 280
 281     /**
 282      * copy of the source picture structure for encoding.
 283      * note, linesize & data, might not match the source picture (for field pictures)
 284      */
 285     Picture new_picture;
 286
 287     /**
 288      * copy of the current picture structure.
 289      * note, linesize & data, might not match the current picture (for field pictures)
 290      */
 291     Picture current_picture;    ///< buffer to store the decompressed current picture
 292
 293     Picture *last_picture_ptr;     ///< pointer to the previous picture.
 294     Picture *next_picture_ptr;     ///< pointer to the next picture (for bidir pred)
 295     Picture *current_picture_ptr;  ///< pointer to the current picture
 296     int picture_count;             ///< number of allocated pictures (MAX_PICTURE_COUNT * avctx->thread_count)
 297     int picture_range_start, picture_range_end; ///< the part of picture that this context can allocate in
 298     uint8_t *visualization_buffer[3]; //< temporary buffer vor MV visualization
 299     int last_dc[3];                ///< last DC values for MPEG1
 300     int16_t *dc_val_base;
 301     int16_t *dc_val[3];            ///< used for mpeg4 DC prediction, all 3 arrays must be continuous
 302     int16_t dc_cache[4*5];
 303     const uint8_t *y_dc_scale_table;     ///< qscale -> y_dc_scale table
 304     const uint8_t *c_dc_scale_table;     ///< qscale -> c_dc_scale table
 305     const uint8_t *chroma_qscale_table;  ///< qscale -> chroma_qscale (h263)
 306     uint8_t *coded_block_base;
 307     uint8_t *coded_block;          ///< used for coded block pattern prediction (msmpeg4v3, wmv1)
 308     int16_t (*ac_val_base)[16];
 309     int16_t (*ac_val[3])[16];      ///< used for for mpeg4 AC prediction, all 3 arrays must be continuous
 310     uint8_t *prev_pict_types;     ///< previous picture types in bitstream order, used for mb skip
 311 #define PREV_PICT_TYPES_BUFFER_SIZE 256
 312     int mb_skipped;                ///< MUST BE SET only during DECODING
 313     uint8_t *mbskip_table;        /**< used to avoid copy if macroblock skipped (for black regions for example)
 314                                    and used for b-frame encoding & decoding (contains skip table of next P Frame) */
 315     uint8_t *mbintra_table;       ///< used to avoid setting {ac, dc, cbp}-pred stuff to zero on inter MB decoding
 316     uint8_t *cbp_table;           ///< used to store cbp, ac_pred for partitioned decoding
 317     uint8_t *pred_dir_table;      ///< used to store pred_dir for partitioned decoding
 318     uint8_t *allocated_edge_emu_buffer;
 319     uint8_t *edge_emu_buffer;     ///< points into the middle of allocated_edge_emu_buffer
 320     uint8_t *rd_scratchpad;       ///< scratchpad for rate distortion mb decision
 321     uint8_t *obmc_scratchpad;
 322     uint8_t *b_scratchpad;        ///< scratchpad used for writing into write only buffers
 323
 324     int qscale;                 ///< QP
 325     int chroma_qscale;          ///< chroma QP
 326     unsigned int lambda;        ///< lagrange multipler used in rate distortion
 327     unsigned int lambda2;       ///< (lambda*lambda) >> FF_LAMBDA_SHIFT
 328     int *lambda_table;
 329     int adaptive_quant;         ///< use adaptive quantization
 330     int dquant;                 ///< qscale difference to prev qscale
 331     int closed_gop;             ///< MPEG1/2 GOP is closed
 332     int pict_type;              ///< FF_I_TYPE, FF_P_TYPE, FF_B_TYPE, ...
 333     int last_pict_type; //FIXME removes
 334     int last_non_b_pict_type;   ///< used for mpeg4 gmc b-frames & ratecontrol
 335     int dropable;
 336     int frame_rate_index;
 337     int last_lambda_for[5];     ///< last lambda for a specific pict type
 338     int skipdct;                ///< skip dct and code zero residual
 339
 340     /* motion compensation */
 341     int unrestricted_mv;        ///< mv can point outside of the coded picture
 342     int h263_long_vectors;      ///< use horrible h263v1 long vector mode
 343     int decode;                 ///< if 0 then decoding will be skipped (for encoding b frames for example)
 344
 345     DSPContext dsp;             ///< pointers for accelerated dsp functions
 346     int f_code;                 ///< forward MV resolution
 347     int b_code;                 ///< backward MV resolution for B Frames (mpeg4)
 348     int16_t (*p_mv_table_base)[2];
 349     int16_t (*b_forw_mv_table_base)[2];
 350     int16_t (*b_back_mv_table_base)[2];
 351     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table_base)[2];
 352     int16_t (*b_bidir_back_mv_table_base)[2];
 353     int16_t (*b_direct_mv_table_base)[2];
 354     int16_t (*p_field_mv_table_base[2][2])[2];
 355     int16_t (*b_field_mv_table_base[2][2][2])[2];
 356     int16_t (*p_mv_table)[2];            ///< MV table (1MV per MB) p-frame encoding
 357     int16_t (*b_forw_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) forward mode b-frame encoding
 358     int16_t (*b_back_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) backward mode b-frame encoding
 359     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
 360     int16_t (*b_bidir_back_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
 361     int16_t (*b_direct_mv_table)[2];     ///< MV table (1MV per MB) direct mode b-frame encoding
 362     int16_t (*p_field_mv_table[2][2])[2];   ///< MV table (2MV per MB) interlaced p-frame encoding
 363     int16_t (*b_field_mv_table[2][2][2])[2];///< MV table (4MV per MB) interlaced b-frame encoding
 364     uint8_t (*p_field_select_table[2]);
 365     uint8_t (*b_field_select_table[2][2]);
 366     int me_method;                       ///< ME algorithm
 367     int mv_dir;
 368 #define MV_DIR_FORWARD   1
 369 #define MV_DIR_BACKWARD  2
 370 #define MV_DIRECT        4 ///< bidirectional mode where the difference equals the MV of the last P/S/I-Frame (mpeg4)
 371     int mv_type;
 372 #define MV_TYPE_16X16       0   ///< 1 vector for the whole mb
 373 #define MV_TYPE_8X8         1   ///< 4 vectors (h263, mpeg4 4MV)
 374 #define MV_TYPE_16X8        2   ///< 2 vectors, one per 16x8 block
 375 #define MV_TYPE_FIELD       3   ///< 2 vectors, one per field
 376 #define MV_TYPE_DMV         4   ///< 2 vectors, special mpeg2 Dual Prime Vectors
 377     /**motion vectors for a macroblock
 378        first coordinate : 0 = forward 1 = backward
 379        second "         : depend on type
 380        third  "         : 0 = x, 1 = y
 381     */
 382     int mv[2][4][2];
 383     int field_select[2][2];
 384     int last_mv[2][2][2];             ///< last MV, used for MV prediction in MPEG1 & B-frame MPEG4
 385     uint8_t *fcode_tab;               ///< smallest fcode needed for each MV
 386     int16_t direct_scale_mv[2][64];   ///< precomputed to avoid divisions in ff_mpeg4_set_direct_mv
 387
 388     MotionEstContext me;
 389
 390     int no_rounding;  /**< apply no rounding to motion compensation (MPEG4, msmpeg4, ...)
 391                         for b-frames rounding mode is always 0 */
 392
 393 #if FF_API_HURRY_UP
 394     int hurry_up;     /**< when set to 1 during decoding, b frames will be skipped
 395                          when set to 2 idct/dequant will be skipped too */
 396 #endif
 397
 398     /* macroblock layer */
 399     int mb_x, mb_y;
 400     int mb_skip_run;
 401     int mb_intra;
 402     uint16_t *mb_type;           ///< Table for candidate MB types for encoding
 403 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA    0x01
 404 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER    0x02
 405 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V  0x04
 406 #define CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED   0x08
 407 //#define MB_TYPE_GMC      0x10
 408
 409 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT   0x10
 410 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD  0x20
 411 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD 0x40
 412 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR    0x80
 413
 414 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I    0x100
 415 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I  0x200
 416 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I 0x400
 417 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I    0x800
 418
 419 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0    0x1000
 420
 421     int block_index[6]; ///< index to current MB in block based arrays with edges
 422     int block_wrap[6];
 423     uint8_t *dest[3];
 424
 425     int *mb_index2xy;        ///< mb_index -> mb_x + mb_y*mb_stride
 426
 427     /** matrix transmitted in the bitstream */
 428     uint16_t intra_matrix[64];
 429     uint16_t chroma_intra_matrix[64];
 430     uint16_t inter_matrix[64];
 431     uint16_t chroma_inter_matrix[64];
 432 #define QUANT_BIAS_SHIFT 8
 433     int intra_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
 434     int inter_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
 435     int min_qcoeff;          ///< minimum encodable coefficient
 436     int max_qcoeff;          ///< maximum encodable coefficient
 437     int ac_esc_length;       ///< num of bits needed to encode the longest esc
 438     uint8_t *intra_ac_vlc_length;
 439     uint8_t *intra_ac_vlc_last_length;
 440     uint8_t *inter_ac_vlc_length;
 441     uint8_t *inter_ac_vlc_last_length;
 442     uint8_t *luma_dc_vlc_length;
 443     uint8_t *chroma_dc_vlc_length;
 444 #define UNI_AC_ENC_INDEX(run,level) ((run)*128 + (level))
 445
 446     int coded_score[8];
 447
 448     /** precomputed matrix (combine qscale and DCT renorm) */
 449     int (*q_intra_matrix)[64];
 450     int (*q_inter_matrix)[64];
 451     /** identical to the above but for MMX & these are not permutated, second 64 entries are bias*/
 452     uint16_t (*q_intra_matrix16)[2][64];
 453     uint16_t (*q_inter_matrix16)[2][64];
 454
 455     /* noise reduction */
 456     int (*dct_error_sum)[64];
 457     int dct_count[2];
 458     uint16_t (*dct_offset)[64];
 459
 460     void *opaque;              ///< private data for the user
 461
 462     /* bit rate control */
 463     int64_t wanted_bits;
 464     int64_t total_bits;
 465     int frame_bits;                ///< bits used for the current frame
 466     int next_lambda;               ///< next lambda used for retrying to encode a frame
 467     RateControlContext rc_context; ///< contains stuff only accessed in ratecontrol.c
 468
 469     /* statistics, used for 2-pass encoding */
 470     int mv_bits;
 471     int header_bits;
 472     int i_tex_bits;
 473     int p_tex_bits;
 474     int i_count;
 475     int f_count;
 476     int b_count;
 477     int skip_count;
 478     int misc_bits; ///< cbp, mb_type
 479     int last_bits; ///< temp var used for calculating the above vars
 480
 481     /* error concealment / resync */
 482     int error_count;
 483     uint8_t *error_status_table;       ///< table of the error status of each MB
 484 #define VP_START            1          ///< current MB is the first after a resync marker
 485 #define AC_ERROR            2
 486 #define DC_ERROR            4
 487 #define MV_ERROR            8
 488 #define AC_END              16
 489 #define DC_END              32
 490 #define MV_END              64
 491 //FIXME some prefix?
 492
 493     int resync_mb_x;                 ///< x position of last resync marker
 494     int resync_mb_y;                 ///< y position of last resync marker
 495     GetBitContext last_resync_gb;    ///< used to search for the next resync marker
 496     int mb_num_left;                 ///< number of MBs left in this video packet (for partitioned Slices only)
 497     int next_p_frame_damaged;        ///< set if the next p frame is damaged, to avoid showing trashed b frames
 498     int error_recognition;
 499
 500     ParseContext parse_context;
 501
 502     /* H.263 specific */
 503     int gob_index;
 504     int obmc;                       ///< overlapped block motion compensation
 505     int showed_packed_warning;      ///< flag for having shown the warning about divxs invalid b frames
 506
 507     /* H.263+ specific */
 508     int umvplus;                    ///< == H263+ && unrestricted_mv
 509     int h263_aic_dir;               ///< AIC direction: 0 = left, 1 = top
 510     int h263_slice_structured;
 511     int alt_inter_vlc;              ///< alternative inter vlc
 512     int modified_quant;
 513     int loop_filter;
 514     int custom_pcf;
 515
 516     /* mpeg4 specific */
 517     int time_increment_bits;        ///< number of bits to represent the fractional part of time
 518     int last_time_base;
 519     int time_base;                  ///< time in seconds of last I,P,S Frame
 520     int64_t time;                   ///< time of current frame
 521     int64_t last_non_b_time;
 522     uint16_t pp_time;               ///< time distance between the last 2 p,s,i frames
 523     uint16_t pb_time;               ///< time distance between the last b and p,s,i frame
 524     uint16_t pp_field_time;
 525     uint16_t pb_field_time;         ///< like above, just for interlaced
 526     int shape;
 527     int vol_sprite_usage;
 528     int sprite_width;
 529     int sprite_height;
 530     int sprite_left;
 531     int sprite_top;
 532     int sprite_brightness_change;
 533     int num_sprite_warping_points;
 534     int real_sprite_warping_points;
 535     uint16_t sprite_traj[4][2];      ///< sprite trajectory points
 536     int sprite_offset[2][2];         ///< sprite offset[isChroma][isMVY]
 537     int sprite_delta[2][2];          ///< sprite_delta [isY][isMVY]
 538     int sprite_shift[2];             ///< sprite shift [isChroma]
 539     int mcsel;
 540     int quant_precision;
 541     int quarter_sample;              ///< 1->qpel, 0->half pel ME/MC
 542     int scalability;
 543     int hierachy_type;
 544     int enhancement_type;
 545     int new_pred;
 546     int reduced_res_vop;
 547     int aspect_ratio_info; //FIXME remove
 548     int sprite_warping_accuracy;
 549     int low_latency_sprite;
 550     int data_partitioning;           ///< data partitioning flag from header
 551     int partitioned_frame;           ///< is current frame partitioned
 552     int rvlc;                        ///< reversible vlc
 553     int resync_marker;               ///< could this stream contain resync markers
 554     int low_delay;                   ///< no reordering needed / has no b-frames
 555     int vo_type;
 556     int vol_control_parameters;      ///< does the stream contain the low_delay flag, used to workaround buggy encoders
 557     int intra_dc_threshold;          ///< QP above whch the ac VLC should be used for intra dc
 558     int use_intra_dc_vlc;
 559     PutBitContext tex_pb;            ///< used for data partitioned VOPs
 560     PutBitContext pb2;               ///< used for data partitioned VOPs
 561     int mpeg_quant;
 562     int t_frame;                       ///< time distance of first I -> B, used for interlaced b frames
 563     int padding_bug_score;             ///< used to detect the VERY common padding bug in MPEG4
 564     int cplx_estimation_trash_i;
 565     int cplx_estimation_trash_p;
 566     int cplx_estimation_trash_b;
 567
 568     /* divx specific, used to workaround (many) bugs in divx5 */
 569     int divx_version;
 570     int divx_build;
 571     int divx_packed;
 572     uint8_t *bitstream_buffer; //Divx 5.01 puts several frames in a single one, this is used to reorder them
 573     int bitstream_buffer_size;
 574     unsigned int allocated_bitstream_buffer_size;
 575
 576     int xvid_build;
 577
 578     /* lavc specific stuff, used to workaround bugs in libavcodec */
 579     int lavc_build;
 580
 581     /* RV10 specific */
 582     int rv10_version; ///< RV10 version: 0 or 3
 583     int rv10_first_dc_coded[3];
 584     int orig_width, orig_height;
 585
 586     /* MJPEG specific */
 587     struct MJpegContext *mjpeg_ctx;
 588     int mjpeg_vsample[3];       ///< vertical sampling factors, default = {2, 1, 1}
 589     int mjpeg_hsample[3];       ///< horizontal sampling factors, default = {2, 1, 1}
 590
 591     /* MSMPEG4 specific */
 592     int mv_table_index;
 593     int rl_table_index;
 594     int rl_chroma_table_index;
 595     int dc_table_index;
 596     int use_skip_mb_code;
 597     int slice_height;      ///< in macroblocks
 598     int first_slice_line;  ///< used in mpeg4 too to handle resync markers
 599     int flipflop_rounding;
 600     int msmpeg4_version;   ///< 0=not msmpeg4, 1=mp41, 2=mp42, 3=mp43/divx3 4=wmv1/7 5=wmv2/8
 601     int per_mb_rl_table;
 602     int esc3_level_length;
 603     int esc3_run_length;
 604     /** [mb_intra][isChroma][level][run][last] */
 605     int (*ac_stats)[2][MAX_LEVEL+1][MAX_RUN+1][2];
 606     int inter_intra_pred;
 607     int mspel;
 608
 609     /* decompression specific */
 610     GetBitContext gb;
 611
 612     /* Mpeg1 specific */
 613     int gop_picture_number;  ///< index of the first picture of a GOP based on fake_pic_num & mpeg1 specific
 614     int last_mv_dir;         ///< last mv_dir, used for b frame encoding
 615     int broken_link;         ///< no_output_of_prior_pics_flag
 616     uint8_t *vbv_delay_ptr;  ///< pointer to vbv_delay in the bitstream
 617
 618     /* MPEG-2-specific - I wished not to have to support this mess. */
 619     int progressive_sequence;
 620     int mpeg_f_code[2][2];
 621     int picture_structure;
 622 /* picture type */
 623 #define PICT_TOP_FIELD     1
 624 #define PICT_BOTTOM_FIELD  2
 625 #define PICT_FRAME         3
 626
 627     int intra_dc_precision;
 628     int frame_pred_frame_dct;
 629     int top_field_first;
 630     int concealment_motion_vectors;
 631     int q_scale_type;
 632     int intra_vlc_format;
 633     int alternate_scan;
 634     int repeat_first_field;
 635     int chroma_420_type;
 636     int chroma_format;
 637 #define CHROMA_420 1
 638 #define CHROMA_422 2
 639 #define CHROMA_444 3
 640     int chroma_x_shift;//depend on pix_format, that depend on chroma_format
 641     int chroma_y_shift;
 642
 643     int progressive_frame;
 644     int full_pel[2];
 645     int interlaced_dct;
 646     int first_slice;
 647     int first_field;         ///< is 1 for the first field of a field picture 0 otherwise
 648
 649     /* RTP specific */
 650     int rtp_mode;
 651
 652     uint8_t *ptr_lastgob;
 653     int swap_uv;             //vcr2 codec is an MPEG-2 variant with U and V swapped
 654     DCTELEM (*pblocks[12])[64];
 655
 656     DCTELEM (*block)[64]; ///< points to one of the following blocks
 657     DCTELEM (*blocks)[8][64]; // for HQ mode we need to keep the best block
 658     int (*decode_mb)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64]); // used by some codecs to avoid a switch()
 659 #define SLICE_OK         0
 660 #define SLICE_ERROR     -1
 661 #define SLICE_END       -2 ///<end marker found
 662 #define SLICE_NOEND     -3 ///<no end marker or error found but mb count exceeded
 663
 664     void (*dct_unquantize_mpeg1_intra)(struct MpegEncContext *s,
 665                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 666     void (*dct_unquantize_mpeg1_inter)(struct MpegEncContext *s,
 667                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 668     void (*dct_unquantize_mpeg2_intra)(struct MpegEncContext *s,
 669                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 670     void (*dct_unquantize_mpeg2_inter)(struct MpegEncContext *s,
 671                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 672     void (*dct_unquantize_h263_intra)(struct MpegEncContext *s,
 673                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 674     void (*dct_unquantize_h263_inter)(struct MpegEncContext *s,
 675                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 676     void (*dct_unquantize_h261_intra)(struct MpegEncContext *s,
 677                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 678     void (*dct_unquantize_h261_inter)(struct MpegEncContext *s,
 679                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 680     void (*dct_unquantize_intra)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
 681                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 682     void (*dct_unquantize_inter)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
 683                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 684     int (*dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
 685     int (*fast_dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
 686     void (*denoise_dct)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
 687 } MpegEncContext;
 688
 689 #define REBASE_PICTURE(pic, new_ctx, old_ctx) (pic ? \
 690     (pic >= old_ctx->picture && pic < old_ctx->picture+old_ctx->picture_count ?\
 691         &new_ctx->picture[pic - old_ctx->picture] : pic - (Picture*)old_ctx + (Picture*)new_ctx)\
 692     : NULL)
 693
 694 void MPV_decode_defaults(MpegEncContext *s);
 695 int MPV_common_init(MpegEncContext *s);
 696 void MPV_common_end(MpegEncContext *s);
 697 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[12][64]);
 698 int MPV_frame_start(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
 699 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s);
 700 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx);
 701 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx);
 702 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data);
 703 void MPV_common_init_mmx(MpegEncContext *s);
 704 void MPV_common_init_axp(MpegEncContext *s);
 705 void MPV_common_init_mlib(MpegEncContext *s);
 706 void MPV_common_init_mmi(MpegEncContext *s);
 707 void MPV_common_init_arm(MpegEncContext *s);
 708 void MPV_common_init_altivec(MpegEncContext *s);
 709 void MPV_common_init_bfin(MpegEncContext *s);
 710 void ff_clean_intra_table_entries(MpegEncContext *s);
 711 void ff_draw_horiz_band(MpegEncContext *s, int y, int h);
 712 void ff_mpeg_flush(AVCodecContext *avctx);
 713 void ff_print_debug_info(MpegEncContext *s, AVFrame *pict);
 714 void ff_write_quant_matrix(PutBitContext *pb, uint16_t *matrix);
 715 int ff_find_unused_picture(MpegEncContext *s, int shared);
 716 void ff_denoise_dct(MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
 717 void ff_update_duplicate_context(MpegEncContext *dst, MpegEncContext *src);
 718 int MPV_lowest_referenced_row(MpegEncContext *s, int dir);
 719 void MPV_report_decode_progress(MpegEncContext *s);
 720 int ff_mpeg_update_thread_context(AVCodecContext *dst, const AVCodecContext *src);
 721 const uint8_t *ff_find_start_code(const uint8_t *p, const uint8_t *end, uint32_t *state);
 722 void ff_set_qscale(MpegEncContext * s, int qscale);
 723
 724 void ff_er_frame_start(MpegEncContext *s);
 725 void ff_er_frame_end(MpegEncContext *s);
 726 void ff_er_add_slice(MpegEncContext *s, int startx, int starty, int endx, int endy, int status);
 727
 728 int ff_dct_common_init(MpegEncContext *s);
 729 void ff_convert_matrix(DSPContext *dsp, int (*qmat)[64], uint16_t (*qmat16)[2][64],
 730                        const uint16_t *quant_matrix, int bias, int qmin, int qmax, int intra);
 731
 732 void ff_init_block_index(MpegEncContext *s);
 733 void ff_copy_picture(Picture *dst, Picture *src);
 734
 735 /**
 736  * allocates a Picture
 737  * The pixels are allocated/set by calling get_buffer() if shared=0
 738  */
 739 int ff_alloc_picture(MpegEncContext *s, Picture *pic, int shared);
 740
 741 extern const enum PixelFormat ff_pixfmt_list_420[];
 742 extern const enum PixelFormat ff_hwaccel_pixfmt_list_420[];
 743
 744 static inline void ff_update_block_index(MpegEncContext *s){
 745     const int block_size= 8>>s->avctx->lowres;
 746
 747     s->block_index[0]+=2;
 748     s->block_index[1]+=2;
 749     s->block_index[2]+=2;
 750     s->block_index[3]+=2;
 751     s->block_index[4]++;
 752     s->block_index[5]++;
 753     s->dest[0]+= 2*block_size;
 754     s->dest[1]+= block_size;
 755     s->dest[2]+= block_size;
 756 }
 757
 758 static inline int get_bits_diff(MpegEncContext *s){
 759     const int bits= put_bits_count(&s->pb);
 760     const int last= s->last_bits;
 761
 762     s->last_bits = bits;
 763
 764     return bits - last;
 765 }
 766
 767 static inline int ff_h263_round_chroma(int x){
 768     static const uint8_t h263_chroma_roundtab[16] = {
 769     //  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15
 770         0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1,
 771     };
 772     return h263_chroma_roundtab[x & 0xf] + (x >> 3);
 773 }
 774
 775 /* motion_est.c */
 776 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
 777                              int mb_x, int mb_y);
 778 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
 779                              int mb_x, int mb_y);
 780 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type);
 781 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s);
 782 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
 783                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate);
 784 int ff_init_me(MpegEncContext *s);
 785 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y);
 786 int ff_epzs_motion_search(MpegEncContext * s, int *mx_ptr, int *my_ptr,
 787                              int P[10][2], int src_index, int ref_index, int16_t (*last_mv)[2],
 788                              int ref_mv_scale, int size, int h);
 789 int ff_get_mb_score(MpegEncContext * s, int mx, int my, int src_index,
 790                                int ref_index, int size, int h, int add_rate);
 791
 792 /* mpeg12.c */
 793 extern const uint8_t ff_mpeg1_dc_scale_table[128];
 794 extern const uint8_t * const ff_mpeg2_dc_scale_table[4];
 795
 796 void mpeg1_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 797 void mpeg1_encode_mb(MpegEncContext *s,
 798                      DCTELEM block[6][64],
 799                      int motion_x, int motion_y);
 800 void ff_mpeg1_encode_init(MpegEncContext *s);
 801 void ff_mpeg1_encode_slice_header(MpegEncContext *s);
 802 void ff_mpeg1_clean_buffers(MpegEncContext *s);
 803 int ff_mpeg1_find_frame_end(ParseContext *pc, const uint8_t *buf, int buf_size, AVCodecParserContext *s);
 804
 805 extern const uint8_t ff_aic_dc_scale_table[32];
 806 extern const uint8_t ff_h263_chroma_qscale_table[32];
 807 extern const uint8_t ff_h263_loop_filter_strength[32];
 808
 809 /* h261.c */
 810 void ff_h261_loop_filter(MpegEncContext *s);
 811 void ff_h261_reorder_mb_index(MpegEncContext* s);
 812 void ff_h261_encode_mb(MpegEncContext *s,
 813                     DCTELEM block[6][64],
 814                     int motion_x, int motion_y);
 815 void ff_h261_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 816 void ff_h261_encode_init(MpegEncContext *s);
 817 int ff_h261_get_picture_format(int width, int height);
 818
 819
 820 /* rv10.c */
 821 void rv10_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 822 int rv_decode_dc(MpegEncContext *s, int n);
 823 void rv20_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 824
 825
 826 /* msmpeg4.c */
 827 void msmpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 828 void msmpeg4_encode_ext_header(MpegEncContext * s);
 829 void msmpeg4_encode_mb(MpegEncContext * s,
 830                        DCTELEM block[6][64],
 831                        int motion_x, int motion_y);
 832 int msmpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
 833 int msmpeg4_decode_ext_header(MpegEncContext * s, int buf_size);
 834 int ff_msmpeg4_decode_init(AVCodecContext *avctx);
 835 void ff_msmpeg4_encode_init(MpegEncContext *s);
 836 int ff_wmv2_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
 837 int ff_wmv2_decode_secondary_picture_header(MpegEncContext * s);
 838 void ff_wmv2_add_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64], uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr);
 839 void ff_mspel_motion(MpegEncContext *s,
 840                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 841                                uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
 842                                int motion_x, int motion_y, int h);
 843 int ff_wmv2_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 844 void ff_wmv2_encode_mb(MpegEncContext * s,
 845                        DCTELEM block[6][64],
 846                        int motion_x, int motion_y);
 847
 848 #endif /* AVCODEC_MPEGVIDEO_H */
 849