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  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file mpegvideo.h
  22  * mpegvideo header.
  23  */
  24
  25 #ifndef AVCODEC_MPEGVIDEO_H
  26 #define AVCODEC_MPEGVIDEO_H
  27
  28 #include "dsputil.h"
  29
  30 #define FRAME_SKIPED 100 ///< return value for header parsers if frame is not coded
  31
  32 enum OutputFormat {
  33     FMT_MPEG1,
  34     FMT_H263,
  35     FMT_MJPEG,
  36     FMT_H264,
  37 };
  38
  39 #define EDGE_WIDTH 16
  40
  41 #define MPEG_BUF_SIZE (16 * 1024)
  42
  43 #define QMAT_SHIFT_MMX 16
  44 #define QMAT_SHIFT 22
  45
  46 #define MAX_FCODE 7
  47 #define MAX_MV 2048
  48
  49 #define MAX_PICTURE_COUNT 15
  50
  51 #define ME_MAP_SIZE 64
  52 #define ME_MAP_SHIFT 3
  53 #define ME_MAP_MV_BITS 11
  54
  55 /* run length table */
  56 #define MAX_RUN    64
  57 #define MAX_LEVEL  64
  58
  59 #define I_TYPE FF_I_TYPE  ///< Intra
  60 #define P_TYPE FF_P_TYPE  ///< Predicted
  61 #define B_TYPE FF_B_TYPE  ///< Bi-dir predicted
  62 #define S_TYPE FF_S_TYPE  ///< S(GMC)-VOP MPEG4
  63 #define SI_TYPE FF_SI_TYPE  ///< Switching Intra
  64 #define SP_TYPE FF_SP_TYPE  ///< Switching Predicted
  65
  66 typedef struct Predictor{
  67     double coeff;
  68     double count;
  69     double decay;
  70 } Predictor;
  71
  72 typedef struct RateControlEntry{
  73     int pict_type;
  74     float qscale;
  75     int mv_bits;
  76     int i_tex_bits;
  77     int p_tex_bits;
  78     int misc_bits;
  79     uint64_t expected_bits;
  80     int new_pict_type;
  81     float new_qscale;
  82     int mc_mb_var_sum;
  83     int mb_var_sum;
  84     int i_count;
  85     int f_code;
  86     int b_code;
  87 }RateControlEntry;
  88
  89 /**
  90  * rate control context.
  91  */
  92 typedef struct RateControlContext{
  93     FILE *stats_file;
  94     int num_entries;              ///< number of RateControlEntries
  95     RateControlEntry *entry;
  96     double buffer_index;          ///< amount of bits in the video/audio buffer
  97     Predictor pred[5];
  98     double short_term_qsum;       ///< sum of recent qscales
  99     double short_term_qcount;     ///< count of recent qscales
 100     double pass1_rc_eq_output_sum;///< sum of the output of the rc equation, this is used for normalization
 101     double pass1_wanted_bits;     ///< bits which should have been outputed by the pass1 code (including complexity init)
 102     double last_qscale;
 103     double last_qscale_for[5];    ///< last qscale for a specific pict type, used for max_diff & ipb factor stuff
 104     int last_mc_mb_var_sum;
 105     int last_mb_var_sum;
 106     uint64_t i_cplx_sum[5];
 107     uint64_t p_cplx_sum[5];
 108     uint64_t mv_bits_sum[5];
 109     uint64_t qscale_sum[5];
 110     int frame_count[5];
 111     int last_non_b_pict_type;
 112 }RateControlContext;
 113
 114 /**
 115  * Scantable.
 116  */
 117 typedef struct ScanTable{
 118     const uint8_t *scantable;
 119     uint8_t permutated[64];
 120     uint8_t raster_end[64];
 121 #ifdef ARCH_POWERPC
 122                 /** Used by dct_quantise_alitvec to find last-non-zero */
 123     uint8_t __align8 inverse[64];
 124 #endif
 125 } ScanTable;
 126
 127 /**
 128  * Picture.
 129  */
 130 typedef struct Picture{
 131     FF_COMMON_FRAME
 132
 133     /**
 134      * halfpel luma planes.
 135      */
 136     uint8_t *interpolated[3];
 137     int16_t (*motion_val_base[2])[2];
 138     int8_t *ref_index[2];
 139     uint32_t *mb_type_base;
 140 #define IS_INTRA4x4(a)   ((a)&MB_TYPE_INTRA4x4)
 141 #define IS_INTRA16x16(a) ((a)&MB_TYPE_INTRA16x16)
 142 #define IS_PCM(a)        ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
 143 #define IS_INTRA(a)      ((a)&7)
 144 #define IS_INTER(a)      ((a)&(MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8))
 145 #define IS_SKIP(a)       ((a)&MB_TYPE_SKIP)
 146 #define IS_INTRA_PCM(a)  ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
 147 #define IS_INTERLACED(a) ((a)&MB_TYPE_INTERLACED)
 148 #define IS_DIRECT(a)     ((a)&MB_TYPE_DIRECT2)
 149 #define IS_GMC(a)        ((a)&MB_TYPE_GMC)
 150 #define IS_16X16(a)      ((a)&MB_TYPE_16x16)
 151 #define IS_16X8(a)       ((a)&MB_TYPE_16x8)
 152 #define IS_8X16(a)       ((a)&MB_TYPE_8x16)
 153 #define IS_8X8(a)        ((a)&MB_TYPE_8x8)
 154 #define IS_SUB_8X8(a)    ((a)&MB_TYPE_16x16) //note reused
 155 #define IS_SUB_8X4(a)    ((a)&MB_TYPE_16x8)  //note reused
 156 #define IS_SUB_4X8(a)    ((a)&MB_TYPE_8x16)  //note reused
 157 #define IS_SUB_4X4(a)    ((a)&MB_TYPE_8x8)   //note reused
 158 #define IS_ACPRED(a)     ((a)&MB_TYPE_ACPRED)
 159 #define IS_QUANT(a)      ((a)&MB_TYPE_QUANT)
 160 #define IS_DIR(a, part, list) ((a) & (MB_TYPE_P0L0<<((part)+2*(list))))
 161 #define USES_LIST(a, list) ((a) & ((MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0)<<(2*(list)))) ///< does this mb use listX, note doesnt work if subMBs
 162 #define HAS_CBP(a)        ((a)&MB_TYPE_CBP)
 163
 164     int field_poc[2];           ///< h264 top/bottom POC
 165     int poc;                    ///< h264 frame POC
 166     int frame_num;              ///< h264 frame_num
 167     int pic_id;                 ///< h264 pic_num or long_term_pic_idx
 168     int long_ref;               ///< 1->long term reference 0->short term reference
 169
 170     int mb_var_sum;             ///< sum of MB variance for current frame
 171     int mc_mb_var_sum;          ///< motion compensated MB variance for current frame
 172     uint16_t *mb_var;           ///< Table for MB variances
 173     uint16_t *mc_mb_var;        ///< Table for motion compensated MB variances
 174     uint8_t *mb_mean;           ///< Table for MB luminance
 175     int32_t *mb_cmp_score;      ///< Table for MB cmp scores, for mb decission FIXME remove
 176     int b_frame_score;          /* */
 177 } Picture;
 178
 179 typedef struct ParseContext{
 180     uint8_t *buffer;
 181     int index;
 182     int last_index;
 183     int buffer_size;
 184     uint32_t state;             ///< contains the last few bytes in MSB order
 185     int frame_start_found;
 186     int overread;               ///< the number of bytes which where irreversibly read from the next frame
 187     int overread_index;         ///< the index into ParseContext.buffer of the overreaded bytes
 188 } ParseContext;
 189
 190 struct MpegEncContext;
 191
 192 /**
 193  * Motion estimation context.
 194  */
 195 typedef struct MotionEstContext{
 196     int skip;                          ///< set if ME is skiped for the current MB
 197     int co_located_mv[4][2];           ///< mv from last p frame for direct mode ME
 198     int direct_basis_mv[4][2];
 199     uint8_t *scratchpad;               ///< data area for the me algo, so that the ME doesnt need to malloc/free
 200     uint32_t *map;                     ///< map to avoid duplicate evaluations
 201     uint32_t *score_map;               ///< map to store the scores
 202     int map_generation;
 203     int pre_penalty_factor;
 204     int penalty_factor;
 205     int sub_penalty_factor;
 206     int mb_penalty_factor;
 207     int pre_pass;                      ///< = 1 for the pre pass
 208     int dia_size;
 209     uint8_t (*mv_penalty)[MAX_MV*2+1];  ///< amount of bits needed to encode a MV
 210     int (*sub_motion_search)(struct MpegEncContext * s,
 211                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
 212                                   int xmin, int ymin, int xmax, int ymax,
 213                                   int pred_x, int pred_y, Picture *ref_picture,
 214                                   int n, int size, uint8_t * const mv_penalty);
 215     int (*motion_search[7])(struct MpegEncContext * s, int block,
 216                              int *mx_ptr, int *my_ptr,
 217                              int P[10][2], int pred_x, int pred_y,
 218                              int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, Picture *ref_picture, int16_t (*last_mv)[2],
 219                              int ref_mv_scale, uint8_t * const mv_penalty);
 220     int (*pre_motion_search)(struct MpegEncContext * s, int block,
 221                              int *mx_ptr, int *my_ptr,
 222                              int P[10][2], int pred_x, int pred_y,
 223                              int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, Picture *ref_picture, int16_t (*last_mv)[2],
 224                              int ref_mv_scale, uint8_t * const mv_penalty);
 225     int (*get_mb_score)(struct MpegEncContext * s, int mx, int my, int pred_x, int pred_y, Picture *ref_picture,
 226                                   uint8_t * const mv_penalty);
 227 }MotionEstContext;
 228
 229 /**
 230  * MpegEncContext.
 231  */
 232 typedef struct MpegEncContext {
 233     struct AVCodecContext *avctx;
 234     /* the following parameters must be initialized before encoding */
 235     int width, height;///< picture size. must be a multiple of 16
 236     int gop_size;
 237     int intra_only;   ///< if true, only intra pictures are generated
 238     int bit_rate;     ///< wanted bit rate
 239     enum OutputFormat out_format; ///< output format
 240     int h263_pred;    ///< use mpeg4/h263 ac/dc predictions
 241
 242 /* the following codec id fields are deprecated in favor of codec_id */
 243     int h263_plus;    ///< h263 plus headers
 244     int h263_msmpeg4; ///< generate MSMPEG4 compatible stream (deprecated, use msmpeg4_version instead)
 245     int h263_flv;     ///< use flv h263 header
 246
 247     int codec_id;     /* see CODEC_ID_xxx */
 248     int fixed_qscale; ///< fixed qscale if non zero
 249     int encoding;     ///< true if we are encoding (vs decoding)
 250     int flags;        ///< AVCodecContext.flags (HQ, MV4, ...)
 251     int max_b_frames; ///< max number of b-frames for encoding
 252     int luma_elim_threshold;
 253     int chroma_elim_threshold;
 254     int strict_std_compliance; ///< strictly follow the std (MPEG4, ...)
 255     int workaround_bugs;       ///< workaround bugs in encoders which cannot be detected automatically
 256     /* the following fields are managed internally by the encoder */
 257
 258     /** bit output */
 259     PutBitContext pb;
 260
 261     /* sequence parameters */
 262     int context_initialized;
 263     int input_picture_number;
 264     int picture_number;
 265     int picture_in_gop_number; ///< 0-> first pic in gop, ...
 266     int b_frames_since_non_b;  ///< used for encoding, relative to not yet reordered input
 267     int mb_width, mb_height;   ///< number of MBs horizontally & vertically
 268     int mb_stride;             ///< mb_width+1 used for some arrays to allow simple addressng of left & top MBs withoutt sig11
 269     int b8_stride;             ///< 2*mb_width+1 used for some 8x8 block arrays to allow simple addressng
 270     int b4_stride;             ///< 4*mb_width+1 used for some 4x4 block arrays to allow simple addressng
 271     int h_edge_pos, v_edge_pos;///< horizontal / vertical position of the right/bottom edge (pixel replicateion)
 272     int mb_num;                ///< number of MBs of a picture
 273     int linesize;              ///< line size, in bytes, may be different from width
 274     int uvlinesize;            ///< line size, for chroma in bytes, may be different from width
 275     Picture *picture;          ///< main picture buffer
 276     Picture **input_picture;   ///< next pictures on display order for encoding
 277     Picture **reordered_input_picture; ///< pointer to the next pictures in codedorder for encoding
 278
 279     /**
 280      * copy of the previous picture structure.
 281      * note, linesize & data, might not match the previous picture (for field pictures)
 282      */
 283     Picture last_picture;
 284
 285     /**
 286      * copy of the next picture structure.
 287      * note, linesize & data, might not match the next picture (for field pictures)
 288      */
 289     Picture next_picture;
 290
 291     /**
 292      * copy of the source picture structure for encoding.
 293      * note, linesize & data, might not match the source picture (for field pictures)
 294      */
 295     Picture new_picture;
 296
 297     /**
 298      * copy of the current picture structure.
 299      * note, linesize & data, might not match the current picture (for field pictures)
 300      */
 301     Picture current_picture;    ///< buffer to store the decompressed current picture
 302
 303     Picture *last_picture_ptr;     ///< pointer to the previous picture.
 304     Picture *next_picture_ptr;     ///< pointer to the next picture (for bidir pred)
 305     Picture *current_picture_ptr;  ///< pointer to the current picture
 306     int last_dc[3];                ///< last DC values for MPEG1
 307     int16_t *dc_val[3];            ///< used for mpeg4 DC prediction, all 3 arrays must be continuous
 308     int16_t dc_cache[4*5];
 309     int y_dc_scale, c_dc_scale;
 310     uint8_t *y_dc_scale_table;     ///< qscale -> y_dc_scale table
 311     uint8_t *c_dc_scale_table;     ///< qscale -> c_dc_scale table
 312     const uint8_t *chroma_qscale_table;  ///< qscale -> chroma_qscale (h263)
 313     uint8_t *coded_block;          ///< used for coded block pattern prediction (msmpeg4v3, wmv1)
 314     int16_t (*ac_val[3])[16];      ///< used for for mpeg4 AC prediction, all 3 arrays must be continuous
 315     int ac_pred;
 316     uint8_t *prev_pict_types;     ///< previous picture types in bitstream order, used for mb skip
 317 #define PREV_PICT_TYPES_BUFFER_SIZE 256
 318     int mb_skiped;                ///< MUST BE SET only during DECODING
 319     uint8_t *mbskip_table;        /**< used to avoid copy if macroblock skipped (for black regions for example)
 320                                    and used for b-frame encoding & decoding (contains skip table of next P Frame) */
 321     uint8_t *mbintra_table;       ///< used to avoid setting {ac, dc, cbp}-pred stuff to zero on inter MB decoding
 322     uint8_t *cbp_table;           ///< used to store cbp, ac_pred for partitioned decoding
 323     uint8_t *pred_dir_table;      ///< used to store pred_dir for partitioned decoding
 324     uint8_t *allocated_edge_emu_buffer;
 325     uint8_t *edge_emu_buffer;     ///< points into the middle of allocated_edge_emu_buffer
 326
 327     int qscale;                 ///< QP
 328     int chroma_qscale;          ///< chroma QP
 329     int lambda;                 ///< lagrange multipler used in rate distortion
 330     int lambda2;                ///< (lambda*lambda) >> FF_LAMBDA_SHIFT
 331     int *lambda_table;
 332     int adaptive_quant;         ///< use adaptive quantization
 333     int dquant;                 ///< qscale difference to prev qscale
 334     int pict_type;              ///< I_TYPE, P_TYPE, B_TYPE, ...
 335     int last_pict_type;
 336     int last_non_b_pict_type;   ///< used for mpeg4 gmc b-frames & ratecontrol
 337     int frame_rate_index;
 338     /* motion compensation */
 339     int unrestricted_mv;        ///< mv can point outside of the coded picture
 340     int h263_long_vectors;      ///< use horrible h263v1 long vector mode
 341     int decode;                 ///< if 0 then decoding will be skiped (for encoding b frames for example)
 342
 343     DSPContext dsp;             ///< pointers for accelerated dsp fucntions
 344     int f_code;                 ///< forward MV resolution
 345     int b_code;                 ///< backward MV resolution for B Frames (mpeg4)
 346     int16_t (*p_mv_table_base)[2];
 347     int16_t (*b_forw_mv_table_base)[2];
 348     int16_t (*b_back_mv_table_base)[2];
 349     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table_base)[2];
 350     int16_t (*b_bidir_back_mv_table_base)[2];
 351     int16_t (*b_direct_mv_table_base)[2];
 352     int16_t (*p_mv_table)[2];            ///< MV table (1MV per MB) p-frame encoding
 353     int16_t (*b_forw_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) forward mode b-frame encoding
 354     int16_t (*b_back_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) backward mode b-frame encoding
 355     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
 356     int16_t (*b_bidir_back_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
 357     int16_t (*b_direct_mv_table)[2];     ///< MV table (1MV per MB) direct mode b-frame encoding
 358     int me_method;                       ///< ME algorithm
 359     int scene_change_score;
 360     int mv_dir;
 361 #define MV_DIR_BACKWARD  1
 362 #define MV_DIR_FORWARD   2
 363 #define MV_DIRECT        4 ///< bidirectional mode where the difference equals the MV of the last P/S/I-Frame (mpeg4)
 364     int mv_type;
 365 #define MV_TYPE_16X16       0   ///< 1 vector for the whole mb
 366 #define MV_TYPE_8X8         1   ///< 4 vectors (h263, mpeg4 4MV)
 367 #define MV_TYPE_16X8        2   ///< 2 vectors, one per 16x8 block
 368 #define MV_TYPE_FIELD       3   ///< 2 vectors, one per field
 369 #define MV_TYPE_DMV         4   ///< 2 vectors, special mpeg2 Dual Prime Vectors
 370     /**motion vectors for a macroblock
 371        first coordinate : 0 = forward 1 = backward
 372        second "         : depend on type
 373        third  "         : 0 = x, 1 = y
 374     */
 375     int mv[2][4][2];
 376     int field_select[2][2];
 377     int last_mv[2][2][2];             ///< last MV, used for MV prediction in MPEG1 & B-frame MPEG4
 378     uint8_t *fcode_tab;               ///< smallest fcode needed for each MV
 379
 380     MotionEstContext me;
 381
 382     int no_rounding;  /**< apply no rounding to motion compensation (MPEG4, msmpeg4, ...)
 383                         for b-frames rounding mode is allways 0 */
 384
 385     int hurry_up;     /**< when set to 1 during decoding, b frames will be skiped
 386                          when set to 2 idct/dequant will be skipped too */
 387
 388     /* macroblock layer */
 389     int mb_x, mb_y;
 390     int mb_skip_run;
 391     int mb_intra;
 392     uint8_t *mb_type;       ///< Table for MB type FIXME remove and use picture->mb_type
 393 #define MB_TYPE_INTRA    0x01
 394 #define MB_TYPE_INTER    0x02
 395 #define MB_TYPE_INTER4V  0x04
 396 #define MB_TYPE_SKIPED   0x08
 397 //#define MB_TYPE_GMC      0x10
 398
 399 #define MB_TYPE_DIRECT   0x10
 400 #define MB_TYPE_FORWARD  0x20
 401 #define MB_TYPE_BACKWARD 0x40
 402 #define MB_TYPE_BIDIR    0x80
 403
 404     int block_index[6]; ///< index to current MB in block based arrays with edges
 405     int block_wrap[6];
 406     uint8_t *dest[3];
 407
 408     int *mb_index2xy;        ///< mb_index -> mb_x + mb_y*mb_stride
 409
 410     /** matrix transmitted in the bitstream */
 411     uint16_t intra_matrix[64];
 412     uint16_t chroma_intra_matrix[64];
 413     uint16_t inter_matrix[64];
 414     uint16_t chroma_inter_matrix[64];
 415 #define QUANT_BIAS_SHIFT 8
 416     int intra_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
 417     int inter_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
 418     int min_qcoeff;          ///< minimum encodable coefficient
 419     int max_qcoeff;          ///< maximum encodable coefficient
 420     int ac_esc_length;       ///< num of bits needed to encode the longest esc
 421     uint8_t *intra_ac_vlc_length;
 422     uint8_t *intra_ac_vlc_last_length;
 423     uint8_t *inter_ac_vlc_length;
 424     uint8_t *inter_ac_vlc_last_length;
 425     uint8_t *luma_dc_vlc_length;
 426     uint8_t *chroma_dc_vlc_length;
 427 #define UNI_AC_ENC_INDEX(run,level) ((run)*128 + (level))
 428
 429     int coded_score[6];
 430
 431     /** precomputed matrix (combine qscale and DCT renorm) */
 432     int (*q_intra_matrix)[64];
 433     int (*q_inter_matrix)[64];
 434     /** identical to the above but for MMX & these are not permutated, second 64 entries are bias*/
 435     uint16_t (*q_intra_matrix16)[2][64];
 436     uint16_t (*q_inter_matrix16)[2][64];
 437     int block_last_index[6];  ///< last non zero coefficient in block
 438     /* scantables */
 439     ScanTable __align8 intra_scantable;
 440     ScanTable intra_h_scantable;
 441     ScanTable intra_v_scantable;
 442     ScanTable inter_scantable; ///< if inter == intra then intra should be used to reduce tha cache usage
 443
 444     /* noise reduction */
 445     int (*dct_error_sum)[64];
 446     int dct_count[2];
 447     uint16_t (*dct_offset)[64];
 448
 449     void *opaque;              ///< private data for the user
 450
 451     /* bit rate control */
 452     int I_frame_bits; //FIXME used in mpeg12 ...
 453     int64_t wanted_bits;
 454     int64_t total_bits;
 455     int frame_bits;                ///< bits used for the current frame
 456     RateControlContext rc_context; ///< contains stuff only accessed in ratecontrol.c
 457
 458     /* statistics, used for 2-pass encoding */
 459     int mv_bits;
 460     int header_bits;
 461     int i_tex_bits;
 462     int p_tex_bits;
 463     int i_count;
 464     int f_count;
 465     int b_count;
 466     int skip_count;
 467     int misc_bits; ///< cbp, mb_type
 468     int last_bits; ///< temp var used for calculating the above vars
 469
 470     /* error concealment / resync */
 471     int error_count;
 472     uint8_t *error_status_table;       ///< table of the error status of each MB
 473 #define VP_START            1          ///< current MB is the first after a resync marker
 474 #define AC_ERROR            2
 475 #define DC_ERROR            4
 476 #define MV_ERROR            8
 477 #define AC_END              16
 478 #define DC_END              32
 479 #define MV_END              64
 480 //FIXME some prefix?
 481
 482     int resync_mb_x;                 ///< x position of last resync marker
 483     int resync_mb_y;                 ///< y position of last resync marker
 484     GetBitContext last_resync_gb;    ///< used to search for the next resync marker
 485     int mb_num_left;                 ///< number of MBs left in this video packet (for partitioned Slices only)
 486     int next_p_frame_damaged;        ///< set if the next p frame is damaged, to avoid showing trashed b frames
 487     int error_resilience;
 488
 489     ParseContext parse_context;
 490
 491     /* H.263 specific */
 492     int gob_index;
 493     int obmc;                       ///< overlapped block motion compensation
 494
 495     /* H.263+ specific */
 496     int umvplus;                    ///< == H263+ && unrestricted_mv
 497     int h263_aic;                   ///< Advanded INTRA Coding (AIC)
 498     int h263_aic_dir;               ///< AIC direction: 0 = left, 1 = top
 499     int h263_slice_structured;
 500     int alt_inter_vlc;              ///< alternative inter vlc
 501     int modified_quant;
 502     int loop_filter;
 503
 504     /* mpeg4 specific */
 505     int time_increment_resolution;
 506     int time_increment_bits;        ///< number of bits to represent the fractional part of time
 507     int last_time_base;
 508     int time_base;                  ///< time in seconds of last I,P,S Frame
 509     int64_t time;                   ///< time of current frame
 510     int64_t last_non_b_time;
 511     uint16_t pp_time;               ///< time distance between the last 2 p,s,i frames
 512     uint16_t pb_time;               ///< time distance between the last b and p,s,i frame
 513     uint16_t pp_field_time;
 514     uint16_t pb_field_time;         ///< like above, just for interlaced
 515     int shape;
 516     int vol_sprite_usage;
 517     int sprite_width;
 518     int sprite_height;
 519     int sprite_left;
 520     int sprite_top;
 521     int sprite_brightness_change;
 522     int num_sprite_warping_points;
 523     int real_sprite_warping_points;
 524     int sprite_offset[2][2];         ///< sprite offset[isChroma][isMVY]
 525     int sprite_delta[2][2];          ///< sprite_delta [isY][isMVY]
 526     int sprite_shift[2];             ///< sprite shift [isChroma]
 527     int mcsel;
 528     int quant_precision;
 529     int quarter_sample;              ///< 1->qpel, 0->half pel ME/MC
 530     int scalability;
 531     int hierachy_type;
 532     int enhancement_type;
 533     int new_pred;
 534     int reduced_res_vop;
 535     int aspect_ratio_info; //FIXME remove
 536     int sprite_warping_accuracy;
 537     int low_latency_sprite;
 538     int data_partitioning;           ///< data partitioning flag from header
 539     int partitioned_frame;           ///< is current frame partitioned
 540     int rvlc;                        ///< reversible vlc
 541     int resync_marker;               ///< could this stream contain resync markers
 542     int low_delay;                   ///< no reordering needed / has no b-frames
 543     int vo_type;
 544     int vol_control_parameters;      ///< does the stream contain the low_delay flag, used to workaround buggy encoders
 545     int intra_dc_threshold;          ///< QP above whch the ac VLC should be used for intra dc
 546     PutBitContext tex_pb;            ///< used for data partitioned VOPs
 547     PutBitContext pb2;               ///< used for data partitioned VOPs
 548 #define PB_BUFFER_SIZE 1024*256
 549     uint8_t *tex_pb_buffer;
 550     uint8_t *pb2_buffer;
 551     int mpeg_quant;
 552     int16_t (*field_mv_table)[2][2];   ///< used for interlaced b frame decoding
 553     int8_t (*field_select_table)[2];   ///< wtf, no really another table for interlaced b frames
 554     int t_frame;                       ///< time distance of first I -> B, used for interlaced b frames
 555     int padding_bug_score;             ///< used to detect the VERY common padding bug in MPEG4
 556
 557     /* divx specific, used to workaround (many) bugs in divx5 */
 558     int divx_version;
 559     int divx_build;
 560     int divx_packed;
 561 #define BITSTREAM_BUFFER_SIZE 1024*256
 562     uint8_t *bitstream_buffer; //Divx 5.01 puts several frames in a single one, this is used to reorder them
 563     int bitstream_buffer_size;
 564
 565     int xvid_build;
 566
 567     /* lavc specific stuff, used to workaround bugs in libavcodec */
 568     int ffmpeg_version;
 569     int lavc_build;
 570
 571     /* RV10 specific */
 572     int rv10_version; ///< RV10 version: 0 or 3
 573     int rv10_first_dc_coded[3];
 574
 575     /* MJPEG specific */
 576     struct MJpegContext *mjpeg_ctx;
 577     int mjpeg_vsample[3];       ///< vertical sampling factors, default = {2, 1, 1}
 578     int mjpeg_hsample[3];       ///< horizontal sampling factors, default = {2, 1, 1}
 579     int mjpeg_write_tables;     ///< do we want to have quantisation- and huffmantables in the jpeg file ?
 580     int mjpeg_data_only_frames; ///< frames only with SOI, SOS and EOI markers
 581
 582     /* MSMPEG4 specific */
 583     int mv_table_index;
 584     int rl_table_index;
 585     int rl_chroma_table_index;
 586     int dc_table_index;
 587     int use_skip_mb_code;
 588     int slice_height;      ///< in macroblocks
 589     int first_slice_line;  ///< used in mpeg4 too to handle resync markers
 590     int flipflop_rounding;
 591     int msmpeg4_version;   ///< 0=not msmpeg4, 1=mp41, 2=mp42, 3=mp43/divx3 4=wmv1/7 5=wmv2/8
 592     int per_mb_rl_table;
 593     int esc3_level_length;
 594     int esc3_run_length;
 595     /** [mb_intra][isChroma][level][run][last] */
 596     int (*ac_stats)[2][MAX_LEVEL+1][MAX_RUN+1][2];
 597     int inter_intra_pred;
 598     int mspel;
 599
 600     /* decompression specific */
 601     GetBitContext gb;
 602
 603     /* Mpeg1 specific */
 604     int fake_picture_number; ///< picture number at the bitstream frame rate
 605     int gop_picture_number;  ///< index of the first picture of a GOP based on fake_pic_num & mpeg1 specific
 606     int last_mv_dir;         ///< last mv_dir, used for b frame encoding
 607     int broken_link;         ///< no_output_of_prior_pics_flag
 608
 609     /* MPEG2 specific - I wish I had not to support this mess. */
 610     int progressive_sequence;
 611     int mpeg_f_code[2][2];
 612     int picture_structure;
 613 /* picture type */
 614 #define PICT_TOP_FIELD     1
 615 #define PICT_BOTTOM_FIELD  2
 616 #define PICT_FRAME         3
 617
 618     int intra_dc_precision;
 619     int frame_pred_frame_dct;
 620     int top_field_first;
 621     int concealment_motion_vectors;
 622     int q_scale_type;
 623     int intra_vlc_format;
 624     int alternate_scan;
 625     int repeat_first_field;
 626     int chroma_420_type;
 627     int progressive_frame;
 628     int full_pel[2];
 629     int interlaced_dct;
 630     int first_slice;
 631     int first_field;         ///< is 1 for the first field of a field picture 0 otherwise
 632
 633     /* RTP specific */
 634     int rtp_mode;
 635
 636     uint8_t *ptr_lastgob;
 637     int swap_uv;//vcr2 codec is mpeg2 varint with UV swaped
 638     short * pblocks[12];
 639
 640     DCTELEM (*block)[64]; ///< points to one of the following blocks
 641     DCTELEM (*blocks)[6][64]; // for HQ mode we need to keep the best block
 642     int (*decode_mb)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64]); // used by some codecs to avoid a switch()
 643 #define SLICE_OK         0
 644 #define SLICE_ERROR     -1
 645 #define SLICE_END       -2 ///<end marker found
 646 #define SLICE_NOEND     -3 ///<no end marker or error found but mb count exceeded
 647
 648     void (*dct_unquantize_mpeg1_intra)(struct MpegEncContext *s,
 649                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 650     void (*dct_unquantize_mpeg1_inter)(struct MpegEncContext *s,
 651                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 652     void (*dct_unquantize_mpeg2_intra)(struct MpegEncContext *s,
 653                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 654     void (*dct_unquantize_mpeg2_inter)(struct MpegEncContext *s,
 655                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 656     void (*dct_unquantize_h263_intra)(struct MpegEncContext *s,
 657                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 658     void (*dct_unquantize_h263_inter)(struct MpegEncContext *s,
 659                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 660     void (*dct_unquantize_intra)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
 661                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 662     void (*dct_unquantize_inter)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
 663                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 664     int (*dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
 665     int (*fast_dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
 666 } MpegEncContext;
 667
 668
 669 int DCT_common_init(MpegEncContext *s);
 670 int MPV_common_init(MpegEncContext *s);
 671 void MPV_common_end(MpegEncContext *s);
 672 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64]);
 673 int MPV_frame_start(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
 674 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s);
 675 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx);
 676 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx);
 677 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data);
 678 #ifdef HAVE_MMX
 679 void MPV_common_init_mmx(MpegEncContext *s);
 680 #endif
 681 #ifdef ARCH_ALPHA
 682 void MPV_common_init_axp(MpegEncContext *s);
 683 #endif
 684 #ifdef HAVE_MLIB
 685 void MPV_common_init_mlib(MpegEncContext *s);
 686 #endif
 687 #ifdef HAVE_MMI
 688 void MPV_common_init_mmi(MpegEncContext *s);
 689 #endif
 690 #ifdef ARCH_ARMV4L
 691 void MPV_common_init_armv4l(MpegEncContext *s);
 692 #endif
 693 #ifdef ARCH_POWERPC
 694 void MPV_common_init_ppc(MpegEncContext *s);
 695 #endif
 696 extern void (*draw_edges)(uint8_t *buf, int wrap, int width, int height, int w);
 697 void ff_copy_bits(PutBitContext *pb, uint8_t *src, int length);
 698 void ff_clean_intra_table_entries(MpegEncContext *s);
 699 void ff_init_scantable(uint8_t *, ScanTable *st, const uint8_t *src_scantable);
 700 void ff_draw_horiz_band(MpegEncContext *s, int y, int h);
 701 void ff_emulated_edge_mc(uint8_t *buf, uint8_t *src, int linesize, int block_w, int block_h,
 702                                     int src_x, int src_y, int w, int h);
 703 #define END_NOT_FOUND -100
 704 int ff_combine_frame( MpegEncContext *s, int next, uint8_t **buf, int *buf_size);
 705 void ff_mpeg_flush(AVCodecContext *avctx);
 706 void ff_print_debug_info(MpegEncContext *s, Picture *pict);
 707 void ff_write_quant_matrix(PutBitContext *pb, int16_t *matrix);
 708 int ff_find_unused_picture(MpegEncContext *s, int shared);
 709 void ff_denoise_dct(MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
 710
 711 void ff_er_frame_start(MpegEncContext *s);
 712 void ff_er_frame_end(MpegEncContext *s);
 713 void ff_er_add_slice(MpegEncContext *s, int startx, int starty, int endx, int endy, int status);
 714
 715
 716 extern enum PixelFormat ff_yuv420p_list[2];
 717
 718 void ff_init_block_index(MpegEncContext *s);
 719
 720 static inline void ff_update_block_index(MpegEncContext *s){
 721     s->block_index[0]+=2;
 722     s->block_index[1]+=2;
 723     s->block_index[2]+=2;
 724     s->block_index[3]+=2;
 725     s->block_index[4]++;
 726     s->block_index[5]++;
 727     s->dest[0]+= 16;
 728     s->dest[1]+= 8;
 729     s->dest[2]+= 8;
 730 }
 731
 732 static inline int get_bits_diff(MpegEncContext *s){
 733     const int bits= get_bit_count(&s->pb);
 734     const int last= s->last_bits;
 735
 736     s->last_bits = bits;
 737
 738     return bits - last;
 739 }
 740
 741 /* motion_est.c */
 742 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
 743                              int mb_x, int mb_y);
 744 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
 745                              int mb_x, int mb_y);
 746 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type);
 747 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s);
 748 void ff_fix_long_b_mvs(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type);
 749 void ff_init_me(MpegEncContext *s);
 750 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y);
 751
 752
 753 /* mpeg12.c */
 754 extern const int16_t ff_mpeg1_default_intra_matrix[64];
 755 extern const int16_t ff_mpeg1_default_non_intra_matrix[64];
 756 extern uint8_t ff_mpeg1_dc_scale_table[128];
 757
 758 void mpeg1_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 759 void mpeg1_encode_mb(MpegEncContext *s,
 760                      DCTELEM block[6][64],
 761                      int motion_x, int motion_y);
 762 void ff_mpeg1_encode_init(MpegEncContext *s);
 763 void ff_mpeg1_encode_slice_header(MpegEncContext *s);
 764 void ff_mpeg1_clean_buffers(MpegEncContext *s);
 765
 766
 767 /** RLTable. */
 768 typedef struct RLTable {
 769     int n;                         ///< number of entries of table_vlc minus 1
 770     int last;                      ///< number of values for last = 0
 771     const uint16_t (*table_vlc)[2];
 772     const int8_t *table_run;
 773     const int8_t *table_level;
 774     uint8_t *index_run[2];         ///< encoding only
 775     int8_t *max_level[2];          ///< encoding & decoding
 776     int8_t *max_run[2];            ///< encoding & decoding
 777     VLC vlc;                       ///< decoding only deprected FIXME remove
 778     RL_VLC_ELEM *rl_vlc[32];       ///< decoding only
 779 } RLTable;
 780
 781 void init_rl(RLTable *rl);
 782 void init_vlc_rl(RLTable *rl);
 783
 784 static inline int get_rl_index(const RLTable *rl, int last, int run, int level)
 785 {
 786     int index;
 787     index = rl->index_run[last][run];
 788     if (index >= rl->n)
 789         return rl->n;
 790     if (level > rl->max_level[last][run])
 791         return rl->n;
 792     return index + level - 1;
 793 }
 794
 795 extern uint8_t ff_mpeg4_y_dc_scale_table[32];
 796 extern uint8_t ff_mpeg4_c_dc_scale_table[32];
 797 extern uint8_t ff_aic_dc_scale_table[32];
 798 extern const int16_t ff_mpeg4_default_intra_matrix[64];
 799 extern const int16_t ff_mpeg4_default_non_intra_matrix[64];
 800 extern const uint8_t ff_h263_chroma_qscale_table[32];
 801 extern const uint8_t ff_h263_loop_filter_strength[32];
 802
 803
 804 int ff_h263_decode_init(AVCodecContext *avctx);
 805 int ff_h263_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 806                              void *data, int *data_size,
 807                              uint8_t *buf, int buf_size);
 808 int ff_h263_decode_end(AVCodecContext *avctx);
 809 void h263_encode_mb(MpegEncContext *s,
 810                     DCTELEM block[6][64],
 811                     int motion_x, int motion_y);
 812 void mpeg4_encode_mb(MpegEncContext *s,
 813                     DCTELEM block[6][64],
 814                     int motion_x, int motion_y);
 815 void h263_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 816 void ff_flv_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 817 void h263_encode_gob_header(MpegEncContext * s, int mb_line);
 818 int16_t *h263_pred_motion(MpegEncContext * s, int block,
 819                         int *px, int *py);
 820 void mpeg4_pred_ac(MpegEncContext * s, DCTELEM *block, int n,
 821                    int dir);
 822 void ff_set_mpeg4_time(MpegEncContext * s, int picture_number);
 823 void mpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 824 void h263_encode_init(MpegEncContext *s);
 825 void h263_decode_init_vlc(MpegEncContext *s);
 826 int h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
 827 int ff_h263_decode_gob_header(MpegEncContext *s);
 828 int ff_mpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s, GetBitContext *gb);
 829 void ff_h263_update_motion_val(MpegEncContext * s);
 830 void ff_h263_loop_filter(MpegEncContext * s);
 831 void ff_set_qscale(MpegEncContext * s, int qscale);
 832 int ff_h263_decode_mba(MpegEncContext *s);
 833 void ff_h263_encode_mba(MpegEncContext *s);
 834
 835 int intel_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
 836 int flv_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
 837 int ff_h263_decode_mb(MpegEncContext *s,
 838                       DCTELEM block[6][64]);
 839 int ff_mpeg4_decode_mb(MpegEncContext *s,
 840                       DCTELEM block[6][64]);
 841 int h263_get_picture_format(int width, int height);
 842 void ff_mpeg4_encode_video_packet_header(MpegEncContext *s);
 843 void ff_mpeg4_clean_buffers(MpegEncContext *s);
 844 void ff_mpeg4_stuffing(PutBitContext * pbc);
 845 void ff_mpeg4_init_partitions(MpegEncContext *s);
 846 void ff_mpeg4_merge_partitions(MpegEncContext *s);
 847 void ff_clean_mpeg4_qscales(MpegEncContext *s);
 848 void ff_clean_h263_qscales(MpegEncContext *s);
 849 int ff_mpeg4_decode_partitions(MpegEncContext *s);
 850 int ff_mpeg4_get_video_packet_prefix_length(MpegEncContext *s);
 851 int ff_h263_resync(MpegEncContext *s);
 852 int ff_h263_get_gob_height(MpegEncContext *s);
 853 int ff_mpeg4_set_direct_mv(MpegEncContext *s, int mx, int my);
 854 inline int ff_h263_round_chroma(int x);
 855
 856
 857 /* rv10.c */
 858 void rv10_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 859 int rv_decode_dc(MpegEncContext *s, int n);
 860
 861
 862 /* msmpeg4.c */
 863 void msmpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 864 void msmpeg4_encode_ext_header(MpegEncContext * s);
 865 void msmpeg4_encode_mb(MpegEncContext * s,
 866                        DCTELEM block[6][64],
 867                        int motion_x, int motion_y);
 868 int msmpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
 869 int msmpeg4_decode_ext_header(MpegEncContext * s, int buf_size);
 870 int ff_msmpeg4_decode_init(MpegEncContext *s);
 871 void ff_msmpeg4_encode_init(MpegEncContext *s);
 872 int ff_wmv2_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
 873 int ff_wmv2_decode_secondary_picture_header(MpegEncContext * s);
 874 void ff_wmv2_add_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64], uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr);
 875 void ff_mspel_motion(MpegEncContext *s,
 876                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 877                                uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
 878                                int motion_x, int motion_y, int h);
 879 int ff_wmv2_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 880 void ff_wmv2_encode_mb(MpegEncContext * s,
 881                        DCTELEM block[6][64],
 882                        int motion_x, int motion_y);
 883
 884 /* mjpeg.c */
 885 int mjpeg_init(MpegEncContext *s);
 886 void mjpeg_close(MpegEncContext *s);
 887 void mjpeg_encode_mb(MpegEncContext *s,
 888                      DCTELEM block[6][64]);
 889 void mjpeg_picture_header(MpegEncContext *s);
 890 void mjpeg_picture_trailer(MpegEncContext *s);
 891
 892
 893 /* rate control */
 894 int ff_rate_control_init(MpegEncContext *s);
 895 float ff_rate_estimate_qscale(MpegEncContext *s);
 896 void ff_write_pass1_stats(MpegEncContext *s);
 897 void ff_rate_control_uninit(MpegEncContext *s);
 898 double ff_eval(char *s, double *const_value, const char **const_name,
 899                double (**func1)(void *, double), const char **func1_name,
 900                double (**func2)(void *, double, double), char **func2_name,
 901                void *opaque);
 902 int ff_vbv_update(MpegEncContext *s, int frame_size);
 903
 904
 905 #endif /* AVCODEC_MPEGVIDEO_H */