]> git.sesse.net Git - x264/blobdiff - common/common.h
reduce the size of some arrays
[x264] / common / common.h
index c60fdfdd5e4c2279519af63dd0db47870784263e..5ee3ef8aad14349c60d54cc9c2e96b6196a305d3 100644 (file)
 #ifndef _COMMON_H
 #define _COMMON_H 1
 
-#ifdef HAVE_STDINT_H
-#include <stdint.h>
-#else
-#include <inttypes.h>
-#endif
-#include <stdarg.h>
+/****************************************************************************
+ * Macros
+ ****************************************************************************/
+#define X264_MIN(a,b) ( (a)<(b) ? (a) : (b) )
+#define X264_MAX(a,b) ( (a)>(b) ? (a) : (b) )
+#define X264_MIN3(a,b,c) X264_MIN((a),X264_MIN((b),(c)))
+#define X264_MAX3(a,b,c) X264_MAX((a),X264_MAX((b),(c)))
+#define X264_MIN4(a,b,c,d) X264_MIN((a),X264_MIN3((b),(c),(d)))
+#define X264_MAX4(a,b,c,d) X264_MAX((a),X264_MAX3((b),(c),(d)))
+#define XCHG(type,a,b) { type t = a; a = b; b = t; }
+#define FIX8(f) ((int)(f*(1<<8)+.5))
+
+#define CHECKED_MALLOC( var, size )\
+{\
+    var = x264_malloc( size );\
+    if( !var )\
+    {\
+        x264_log( h, X264_LOG_ERROR, "malloc failed\n" );\
+        goto fail;\
+    }\
+}
+
+#define X264_BFRAME_MAX 16
+#define X264_THREAD_MAX 128
+#define X264_SLICE_MAX 4
+#define X264_NAL_MAX (4 + X264_SLICE_MAX)
 
-#include "../x264.h"
+// number of pixels (per thread) in progress at any given time.
+// 16 for the macroblock in progress + 3 for deblocking + 3 for motion compensation filter + 2 for extra safety
+#define X264_THREAD_HEIGHT 24
+
+/****************************************************************************
+ * Includes
+ ****************************************************************************/
+#include "osdep.h"
+#include <stdarg.h>
+#include <stddef.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+#include <assert.h>
+#include "x264.h"
 #include "bs.h"
 #include "set.h"
 #include "predict.h"
 #include "frame.h"
 #include "dct.h"
 #include "cabac.h"
-#include "csp.h"
-
-/****************************************************************************
- * Macros
- ****************************************************************************/
-#define X264_MIN(a,b) ( (a)<(b) ? (a) : (b) )
-#define X264_MAX(a,b) ( (a)>(b) ? (a) : (b) )
-#define X264_ABS(a)   ( (a)< 0 ? -(a) : (a) )
+#include "quant.h"
 
 /****************************************************************************
  * Generals functions
  ****************************************************************************/
 /* x264_malloc : will do or emulate a memalign
- * XXX you HAVE TO use x264_free for buffer allocated
- * with x264_malloc
- */
+ * you have to use x264_free for buffers allocated with x264_malloc */
 void *x264_malloc( int );
 void *x264_realloc( void *p, int i_size );
 void  x264_free( void * );
 
+/* x264_slurp_file: malloc space for the whole file and read it */
+char *x264_slurp_file( const char *filename );
+
 /* mdate: return the current date in microsecond */
 int64_t x264_mdate( void );
 
+/* x264_param2string: return a (malloced) string containing most of
+ * the encoding options */
+char *x264_param2string( x264_param_t *p, int b_res );
+
 /* log */
 void x264_log( x264_t *h, int i_level, const char *psz_fmt, ... );
 
+void x264_reduce_fraction( int *n, int *d );
+
+static inline uint8_t x264_clip_uint8( int x )
+{
+    return x&(~255) ? (-x)>>31 : x;
+}
+
 static inline int x264_clip3( int v, int i_min, int i_max )
 {
     return ( (v < i_min) ? i_min : (v > i_max) ? i_max : v );
 }
 
-static inline float x264_clip3f( float v, float f_min, float f_max )
+static inline double x264_clip3f( double v, double f_min, double f_max )
 {
     return ( (v < f_min) ? f_min : (v > f_max) ? f_max : v );
 }
 
+static inline int x264_median( int a, int b, int c )
+{
+    int min = a, max =a;
+    if( b < min )
+        min = b;
+    else
+        max = b;    /* no need to do 'b > max' (more consuming than always doing affectation) */
+
+    if( c < min )
+        min = c;
+    else if( c > max )
+        max = c;
+
+    return a + b + c - min - max;
+}
+
+
 /****************************************************************************
  *
  ****************************************************************************/
@@ -88,6 +143,8 @@ enum slice_type_e
     SLICE_TYPE_SI = 4
 };
 
+static const char slice_type_to_char[] = { 'P', 'B', 'I', 'S', 'S' };
+
 typedef struct
 {
     x264_sps_t *sps;
@@ -95,11 +152,13 @@ typedef struct
 
     int i_type;
     int i_first_mb;
+    int i_last_mb;
 
     int i_pps_id;
 
     int i_frame_num;
 
+    int b_mbaff;
     int b_field_pic;
     int b_bottom_field;
 
@@ -117,8 +176,16 @@ typedef struct
     int i_num_ref_idx_l0_active;
     int i_num_ref_idx_l1_active;
 
+    int b_ref_pic_list_reordering_l0;
+    int b_ref_pic_list_reordering_l1;
+    struct {
+        int idc;
+        int arg;
+    } ref_pic_list_order[2][16];
+
     int i_cabac_init_idc;
 
+    int i_qp;
     int i_qp_delta;
     int b_sp_for_swidth;
     int i_qs_delta;
@@ -161,8 +228,6 @@ static const int x264_scan8[16+2*4] =
  5   R R
 */
 
-#define X264_BFRAME_MAX 16
-
 typedef struct x264_ratecontrol_t   x264_ratecontrol_t;
 typedef struct x264_vlc_table_t     x264_vlc_table_t;
 
@@ -171,32 +236,58 @@ struct x264_t
     /* encoder parameters */
     x264_param_t    param;
 
+    x264_t          *thread[X264_THREAD_MAX];
+    x264_pthread_t  thread_handle;
+    int             b_thread_active;
+    int             i_thread_phase; /* which thread to use for the next frame */
+
     /* bitstream output */
     struct
     {
         int         i_nal;
-        x264_nal_t  nal[3];         /* for now 3 is enought */
+        x264_nal_t  nal[X264_NAL_MAX];
         int         i_bitstream;    /* size of p_bitstream */
         uint8_t     *p_bitstream;   /* will hold data for all nal */
         bs_t        bs;
+        int         i_frame_size;
     } out;
 
     /* frame number/poc */
     int             i_frame;
-    int             i_poc;
 
     int             i_frame_offset; /* decoding only */
     int             i_frame_num;    /* decoding only */
     int             i_poc_msb;      /* decoding only */
     int             i_poc_lsb;      /* decoding only */
+    int             i_poc;          /* decoding only */
+
+    int             i_thread_num;   /* threads only */
+    int             i_nal_type;     /* threads only */
+    int             i_nal_ref_idc;  /* threads only */
 
     /* We use only one SPS and one PPS */
-    x264_sps_t      sps_array[32];
+    x264_sps_t      sps_array[1];
     x264_sps_t      *sps;
-    x264_pps_t      pps_array[256];
+    x264_pps_t      pps_array[1];
     x264_pps_t      *pps;
     int             i_idr_pic_id;
 
+    /* quantization matrix for decoding, [cqm][qp%6][coef_y][coef_x] */
+    int             (*dequant4_mf[4])[4][4]; /* [4][6][4][4] */
+    int             (*dequant8_mf[2])[8][8]; /* [2][6][8][8] */
+    /* quantization matrix for trellis, [cqm][qp][coef] */
+    int             (*unquant4_mf[4])[16];   /* [4][52][16] */
+    int             (*unquant8_mf[2])[64];   /* [2][52][64] */
+    /* quantization matrix for deadzone */
+    uint16_t        (*quant4_mf[4])[16];     /* [4][52][16] */
+    uint16_t        (*quant8_mf[2])[64];     /* [2][52][64] */
+    uint16_t        (*quant4_bias[4])[16];   /* [4][52][16] */
+    uint16_t        (*quant8_bias[2])[64];   /* [2][52][64] */
+
+    uint32_t        nr_residual_sum[2][64];
+    uint32_t        nr_offset[2][64];
+    uint32_t        nr_count[2];
+
     /* Slice header */
     x264_slice_header_t sh;
 
@@ -205,20 +296,27 @@ struct x264_t
 
     struct
     {
-        /* Frames to be encoded */
-        x264_frame_t *current[X264_BFRAME_MAX+1];
-        /* Temporary buffer (eg B frames pending until we reach the I/P) */
-        x264_frame_t *next[X264_BFRAME_MAX+1];
+        /* Frames to be encoded (whose types have been decided) */
+        x264_frame_t *current[X264_BFRAME_MAX+3];
+        /* Temporary buffer (frames types not yet decided) */
+        x264_frame_t *next[X264_BFRAME_MAX+3];
         /* Unused frames */
-        x264_frame_t *unused[X264_BFRAME_MAX+1];
+        x264_frame_t *unused[X264_BFRAME_MAX + X264_THREAD_MAX*2 + 16+4];
+        /* For adaptive B decision */
+        x264_frame_t *last_nonb;
 
-        /* frames used for reference +1 for decoding */
-        x264_frame_t *reference[16+1];
+        /* frames used for reference + sentinels */
+        x264_frame_t *reference[16+2];
 
-        int i_last_idr; /* How many I non IDR frames from last IDR */
-        int i_last_i;   /* How many P/B frames from last I */
+        int i_last_idr; /* Frame number of the last IDR */
 
         int i_input;    /* Number of input frames already accepted */
+
+        int i_max_dpb;  /* Number of frames allocated in the decoded picture buffer */
+        int i_max_ref0;
+        int i_max_ref1;
+        int i_delay;    /* Number of frames buffered for B reordering */
+        int b_have_lowres;  /* Whether 1/2 resolution luma planes are being used */
     } frames;
 
     /* current frame being encoded */
@@ -229,9 +327,10 @@ struct x264_t
 
     /* references lists */
     int             i_ref0;
-    x264_frame_t    *fref0[16];       /* ref list 0 */
+    x264_frame_t    *fref0[16+3];     /* ref list 0 */
     int             i_ref1;
-    x264_frame_t    *fref1[16];       /* ref list 1 */
+    x264_frame_t    *fref1[16+3];     /* ref list 1 */
+    int             b_ref_reorder[2];
 
 
 
@@ -240,6 +339,8 @@ struct x264_t
     {
         DECLARE_ALIGNED( int, luma16x16_dc[16], 16 );
         DECLARE_ALIGNED( int, chroma_dc[2][4], 16 );
+        // FIXME merge with union
+        DECLARE_ALIGNED( int, luma8x8[4][64], 16 );
         union
         {
             DECLARE_ALIGNED( int, residual_ac[15], 16 );
@@ -254,13 +355,46 @@ struct x264_t
 
         /* Strides */
         int     i_mb_stride;
+        int     i_b8_stride;
+        int     i_b4_stride;
 
         /* Current index */
         int     i_mb_x;
         int     i_mb_y;
         int     i_mb_xy;
-
+        int     i_b8_xy;
+        int     i_b4_xy;
+        
+        /* Search parameters */
+        int     i_me_method;
+        int     i_subpel_refine;
+        int     b_chroma_me;
+        int     b_trellis;
+        int     b_noise_reduction;
+
+        int     b_interlaced;
+
+        /* Allowed qpel MV range to stay within the picture + emulated edge pixels */
+        int     mv_min[2];
+        int     mv_max[2];
+        /* Subpel MV range for motion search.
+         * same mv_min/max but includes levels' i_mv_range. */
+        int     mv_min_spel[2];
+        int     mv_max_spel[2];
+        /* Fullpel MV range for motion search */
+        int     mv_min_fpel[2];
+        int     mv_max_fpel[2];
+
+        /* neighboring MBs */
         unsigned int i_neighbour;
+        unsigned int i_neighbour8[4];       /* neighbours of each 8x8 or 4x4 block that are available */
+        unsigned int i_neighbour4[16];      /* at the time the block is coded */
+        int     i_mb_type_top; 
+        int     i_mb_type_left; 
+        int     i_mb_type_topleft; 
+        int     i_mb_type_topright; 
+        int     i_mb_prev_xy;
+        int     i_mb_top_xy;
 
         /* mb table */
         int8_t  *type;                      /* mb type */
@@ -272,20 +406,17 @@ struct x264_t
         int16_t (*mv[2])[2];                /* mb mv. set to 0 for intra mb */
         int16_t (*mvd[2])[2];               /* mb mv difference with predict. set to 0 if intra. cabac only */
         int8_t   *ref[2];                   /* mb ref. set to -1 if non used (intra or Lx only) */
-        int16_t (*mvr[2][16])[2];           /* 16x16 mv for each possible ref */
+        int16_t (*mvr[2][32])[2];           /* 16x16 mv for each possible ref */
         int8_t  *skipbp;                    /* block pattern for SKIP or DIRECT (sub)mbs. B-frames + cabac only */
-
-        /* for B_SKIP and B_DIRECT motion prediction */
-        struct
-        {
-            int16_t (*mv)[2];               /* keep only L0 */
-            int8_t   *ref;
-        } list1ref0;
+        int8_t  *mb_transform_size;         /* transform_size_8x8_flag of each mb */
+        uint8_t *intra_border_backup[2][3]; /* bottom pixels of the previous mb row, used for intra prediction after the framebuffer has been deblocked */
+        uint8_t (*nnz_backup)[16];          /* when using cavlc + 8x8dct, the deblocker uses a modified nnz */
 
         /* current value */
         int     i_type;
         int     i_partition;
         int     i_sub_partition[4];
+        int     b_transform_8x8;
 
         int     i_cbp_luma;
         int     i_cbp_chroma;
@@ -293,57 +424,90 @@ struct x264_t
         int     i_intra16x16_pred_mode;
         int     i_chroma_pred_mode;
 
+        /* skip flags for i4x4 and i8x8
+         * 0 = encode as normal.
+         * 1 (non-RD only) = the DCT is still in h->dct, restore fdec and skip reconstruction.
+         * 2 (RD only) = the DCT has since been overwritten by RD; restore that too. */
+        int i_skip_intra;
+
         struct
         {
+            /* space for p_fenc and p_fdec */
+#define FENC_STRIDE 16
+#define FDEC_STRIDE 32
+            DECLARE_ALIGNED( uint8_t, fenc_buf[24*FENC_STRIDE], 16 );
+            DECLARE_ALIGNED( uint8_t, fdec_buf[27*FDEC_STRIDE], 16 );
+
+            /* i4x4 and i8x8 backup data, for skipping the encode stage when possible */            
+            DECLARE_ALIGNED( uint8_t, i4x4_fdec_buf[16*16], 16 );
+            DECLARE_ALIGNED( uint8_t, i8x8_fdec_buf[16*16], 16 );
+            DECLARE_ALIGNED( int, i8x8_dct_buf[3][64], 16 );
+            DECLARE_ALIGNED( int, i4x4_dct_buf[15][16], 16 );
+
             /* pointer over mb of the frame to be compressed */
             uint8_t *p_fenc[3];
 
-            /* pointer over mb of the frame to be reconstrucated  */
+            /* pointer over mb of the frame to be reconstructed  */
             uint8_t *p_fdec[3];
 
             /* pointer over mb of the references */
-            uint8_t *p_fref[2][16][3];
+            int i_fref[2];
+            uint8_t *p_fref[2][32][4+2]; /* last: lN, lH, lV, lHV, cU, cV */
+            uint16_t *p_integral[2][16];
 
-            /* common stride */
+            /* fref stride */
             int     i_stride[3];
         } pic;
 
         /* cache */
         struct
         {
-            /* real intra4x4_pred_mode if I_4X4, I_PRED_4x4_DC if mb available, -1 if not */
-            int     intra4x4_pred_mode[X264_SCAN8_SIZE];
+            /* real intra4x4_pred_mode if I_4X4 or I_8X8, I_PRED_4x4_DC if mb available, -1 if not */
+            int8_t  intra4x4_pred_mode[X264_SCAN8_SIZE];
 
-            /* i_non_zero_count if availble else 0x80 */
-            int     non_zero_count[X264_SCAN8_SIZE];
+            /* i_non_zero_count if available else 0x80 */
+            int8_t  non_zero_count[X264_SCAN8_SIZE];
 
-            /* -1 if unused, -2 if unavaible */
-            int8_t  ref[2][X264_SCAN8_SIZE];
+            /* -1 if unused, -2 if unavailable */
+            DECLARE_ALIGNED( int8_t, ref[2][X264_SCAN8_SIZE], 4 );
 
-            /* 0 if non avaible */
-            int16_t mv[2][X264_SCAN8_SIZE][2];
-            int16_t mvd[2][X264_SCAN8_SIZE][2];
+            /* 0 if not available */
+            DECLARE_ALIGNED( int16_t, mv[2][X264_SCAN8_SIZE][2], 16 );
+            DECLARE_ALIGNED( int16_t, mvd[2][X264_SCAN8_SIZE][2], 4 );
 
             /* 1 if SKIP or DIRECT. set only for B-frames + CABAC */
-            int8_t  skip[X264_SCAN8_SIZE];
+            DECLARE_ALIGNED( int8_t, skip[X264_SCAN8_SIZE], 4 );
 
-            int16_t direct_mv[2][X264_SCAN8_SIZE][2];
+            DECLARE_ALIGNED( int16_t, direct_mv[2][X264_SCAN8_SIZE][2], 16 ) ;
             int8_t  direct_ref[2][X264_SCAN8_SIZE];
+            int     pskip_mv[2];
+
+            /* number of neighbors (top and left) that used 8x8 dct */
+            int     i_neighbour_transform_size;
+            int     i_neighbour_interlaced;
         } cache;
 
         /* */
+        int     i_qp;       /* current qp */
+        int     i_chroma_qp;
         int     i_last_qp;  /* last qp */
         int     i_last_dqp; /* last delta qp */
-
+        int     b_variable_qp; /* whether qp is allowed to vary per macroblock */
+        int     b_lossless;
+        int     b_direct_auto_read; /* take stats for --direct auto from the 2pass log */
+        int     b_direct_auto_write; /* analyse direct modes, to use and/or save */
+
+        /* B_direct and weighted prediction */
+        int16_t dist_scale_factor[16][2];
+        int16_t bipred_weight[32][4];
+        /* maps fref1[0]'s ref indices into the current list0 */
+        int8_t  map_col_to_list0_buf[2]; // for negative indices
+        int8_t  map_col_to_list0[16];
     } mb;
 
     /* rate control encoding only */
     x264_ratecontrol_t *rc;
 
-    int i_last_inter_size;
-    int i_last_intra_size;
-    int i_last_intra_qp;
-
     /* stats */
     struct
     {
@@ -358,41 +522,58 @@ struct x264_t
             /* ? */
             int i_misc_bits;
             /* MB type counts */
-            int i_mb_count[18];
+            int i_mb_count[19];
+            int i_mb_count_i;
             int i_mb_count_p;
             int i_mb_count_skip;
+            int i_mb_count_8x8dct[2];
+            int i_mb_count_size[7];
+            int i_mb_count_ref[32];
             /* Estimated (SATD) cost as Intra/Predicted frame */
             /* XXX: both omit the cost of MBs coded as P_SKIP */
             int i_intra_cost;
             int i_inter_cost;
+            int i_mbs_analysed;
+            /* Adaptive direct mv pred */
+            int i_direct_score[2];
         } frame;
 
-        /* Cummulated stats */
+        /* Cumulated stats */
 
         /* per slice info */
-        int   i_slice_count[5];
+        int     i_slice_count[5];
         int64_t i_slice_size[5];
-        int     i_slice_qp[5];
+        double  f_slice_qp[5];
         /* */
         int64_t i_sqe_global[5];
-        float   f_psnr_average[5];
-        float   f_psnr_mean_y[5];
-        float   f_psnr_mean_u[5];
-        float   f_psnr_mean_v[5];
+        double  f_psnr_average[5];
+        double  f_psnr_mean_y[5];
+        double  f_psnr_mean_u[5];
+        double  f_psnr_mean_v[5];
+        double  f_ssim_mean_y[5];
+        /* */
+        int64_t i_mb_count[5][19];
+        int64_t i_mb_count_8x8dct[2];
+        int64_t i_mb_count_size[2][7];
+        int64_t i_mb_count_ref[2][32];
         /* */
-        int64_t i_mb_count[5][18];
+        int     i_direct_score[2];
+        int     i_direct_frames[2];
 
     } stat;
 
-    /* CPU functions dependants */
+    /* CPU functions dependents */
     x264_predict_t      predict_16x16[4+3];
-    x264_predict_t      predict_8x8[4+3];
+    x264_predict_t      predict_8x8c[4+3];
+    x264_predict8x8_t   predict_8x8[9+3];
     x264_predict_t      predict_4x4[9+3];
 
     x264_pixel_function_t pixf;
-    x264_mc_function_t    mc[2];
+    x264_mc_functions_t   mc;
     x264_dct_function_t   dctf;
-    x264_csp_function_t   csp;
+    x264_zigzag_function_t zigzagf;
+    x264_quant_function_t quantf;
+    x264_deblock_function_t loopf;
 
     /* vlc table for decoding purpose only */
     x264_vlc_table_t *x264_coeff_token_lookup[5];
@@ -400,7 +581,14 @@ struct x264_t
     x264_vlc_table_t *x264_total_zeros_lookup[15];
     x264_vlc_table_t *x264_total_zeros_dc_lookup[3];
     x264_vlc_table_t *x264_run_before_lookup[7];
+
+#if VISUALIZE
+    struct visualize_t *visualize;
+#endif
 };
 
+// included at the end because it needs x264_t
+#include "macroblock.h"
+
 #endif