da9b9c6d460f37d8711d248cafdd3300e50041af
[ffmpeg.git] / libavcodec / libvpxenc.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2010, Google, Inc.
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * VP8/9 encoder support via libvpx
24  */
25
26 #define VPX_DISABLE_CTRL_TYPECHECKS 1
27 #define VPX_CODEC_DISABLE_COMPAT    1
28 #include <vpx/vpx_encoder.h>
29 #include <vpx/vp8cx.h>
30
31 #include "avcodec.h"
32 #include "internal.h"
33 #include "libavutil/avassert.h"
34 #include "libvpx.h"
35 #include "profiles.h"
36 #include "libavutil/base64.h"
37 #include "libavutil/common.h"
38 #include "libavutil/internal.h"
39 #include "libavutil/intreadwrite.h"
40 #include "libavutil/mathematics.h"
41 #include "libavutil/opt.h"
42
43 /**
44  * Portion of struct vpx_codec_cx_pkt from vpx_encoder.h.
45  * One encoded frame returned from the library.
46  */
47 struct FrameListData {
48     void *buf;                       /**< compressed data buffer */
49     size_t sz;                       /**< length of compressed data */
50     void *buf_alpha;
51     size_t sz_alpha;
52     int64_t pts;                     /**< time stamp to show frame
53                                           (in timebase units) */
54     unsigned long duration;          /**< duration to show frame
55                                           (in timebase units) */
56     uint32_t flags;                  /**< flags for this frame */
57     uint64_t sse[4];
58     int have_sse;                    /**< true if we have pending sse[] */
59     uint64_t frame_number;
60     struct FrameListData *next;
61 };
62
63 typedef struct VPxEncoderContext {
64     AVClass *class;
65     struct vpx_codec_ctx encoder;
66     struct vpx_image rawimg;
67     struct vpx_codec_ctx encoder_alpha;
68     struct vpx_image rawimg_alpha;
69     uint8_t is_alpha;
70     struct vpx_fixed_buf twopass_stats;
71     int deadline; //i.e., RT/GOOD/BEST
72     uint64_t sse[4];
73     int have_sse; /**< true if we have pending sse[] */
74     uint64_t frame_number;
75     struct FrameListData *coded_frame_list;
76
77     int cpu_used;
78     /**
79      * VP8 specific flags, see VP8F_* below.
80      */
81     int flags;
82 #define VP8F_ERROR_RESILIENT 0x00000001 ///< Enable measures appropriate for streaming over lossy links
83 #define VP8F_AUTO_ALT_REF    0x00000002 ///< Enable automatic alternate reference frame generation
84
85     int auto_alt_ref;
86
87     int arnr_max_frames;
88     int arnr_strength;
89     int arnr_type;
90
91     int tune;
92
93     int lag_in_frames;
94     int error_resilient;
95     int crf;
96     int static_thresh;
97     int max_intra_rate;
98     int rc_undershoot_pct;
99     int rc_overshoot_pct;
100
101     // VP9-only
102     int lossless;
103     int tile_columns;
104     int tile_rows;
105     int frame_parallel;
106     int aq_mode;
107     int drop_threshold;
108     int noise_sensitivity;
109     int vpx_cs;
110     float level;
111     int row_mt;
112     int tune_content;
113     int corpus_complexity;
114     int tpl_model;
115 } VPxContext;
116
117 /** String mappings for enum vp8e_enc_control_id */
118 static const char *const ctlidstr[] = {
119     [VP8E_SET_CPUUSED]           = "VP8E_SET_CPUUSED",
120     [VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF]  = "VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF",
121     [VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY] = "VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY",
122     [VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD]  = "VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD",
123     [VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS]  = "VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS",
124     [VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES]    = "VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES",
125     [VP8E_SET_ARNR_STRENGTH]     = "VP8E_SET_ARNR_STRENGTH",
126     [VP8E_SET_ARNR_TYPE]         = "VP8E_SET_ARNR_TYPE",
127     [VP8E_SET_TUNING]            = "VP8E_SET_TUNING",
128     [VP8E_SET_CQ_LEVEL]          = "VP8E_SET_CQ_LEVEL",
129     [VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT] = "VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT",
130 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
131     [VP9E_SET_LOSSLESS]                = "VP9E_SET_LOSSLESS",
132     [VP9E_SET_TILE_COLUMNS]            = "VP9E_SET_TILE_COLUMNS",
133     [VP9E_SET_TILE_ROWS]               = "VP9E_SET_TILE_ROWS",
134     [VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING] = "VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING",
135     [VP9E_SET_AQ_MODE]                 = "VP9E_SET_AQ_MODE",
136     [VP9E_SET_COLOR_SPACE]             = "VP9E_SET_COLOR_SPACE",
137 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 11
138     [VP9E_SET_COLOR_RANGE]             = "VP9E_SET_COLOR_RANGE",
139 #endif
140 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
141     [VP9E_SET_TARGET_LEVEL]            = "VP9E_SET_TARGET_LEVEL",
142     [VP9E_GET_LEVEL]                   = "VP9E_GET_LEVEL",
143 #endif
144 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_ROW_MT
145     [VP9E_SET_ROW_MT]                  = "VP9E_SET_ROW_MT",
146 #endif
147 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TUNE_CONTENT
148     [VP9E_SET_TUNE_CONTENT]            = "VP9E_SET_TUNE_CONTENT",
149 #endif
150 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TPL
151     [VP9E_SET_TPL]                     = "VP9E_SET_TPL",
152 #endif
153 #endif
154 };
155
156 static av_cold void log_encoder_error(AVCodecContext *avctx, const char *desc)
157 {
158     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
159     const char *error  = vpx_codec_error(&ctx->encoder);
160     const char *detail = vpx_codec_error_detail(&ctx->encoder);
161
162     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s\n", desc, error);
163     if (detail)
164         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "  Additional information: %s\n", detail);
165 }
166
167 static av_cold void dump_enc_cfg(AVCodecContext *avctx,
168                                  const struct vpx_codec_enc_cfg *cfg)
169 {
170     int width = -30;
171     int level = AV_LOG_DEBUG;
172
173     av_log(avctx, level, "vpx_codec_enc_cfg\n");
174     av_log(avctx, level, "generic settings\n"
175            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
176 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
177            "  %*s%u\n  %*s%u\n"
178 #endif
179            "  %*s{%u/%u}\n  %*s%u\n  %*s%d\n  %*s%u\n",
180            width, "g_usage:",           cfg->g_usage,
181            width, "g_threads:",         cfg->g_threads,
182            width, "g_profile:",         cfg->g_profile,
183            width, "g_w:",               cfg->g_w,
184            width, "g_h:",               cfg->g_h,
185 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
186            width, "g_bit_depth:",       cfg->g_bit_depth,
187            width, "g_input_bit_depth:", cfg->g_input_bit_depth,
188 #endif
189            width, "g_timebase:",        cfg->g_timebase.num, cfg->g_timebase.den,
190            width, "g_error_resilient:", cfg->g_error_resilient,
191            width, "g_pass:",            cfg->g_pass,
192            width, "g_lag_in_frames:",   cfg->g_lag_in_frames);
193     av_log(avctx, level, "rate control settings\n"
194            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n"
195            "  %*s%d\n  %*s%p(%"SIZE_SPECIFIER")\n  %*s%u\n",
196            width, "rc_dropframe_thresh:",   cfg->rc_dropframe_thresh,
197            width, "rc_resize_allowed:",     cfg->rc_resize_allowed,
198            width, "rc_resize_up_thresh:",   cfg->rc_resize_up_thresh,
199            width, "rc_resize_down_thresh:", cfg->rc_resize_down_thresh,
200            width, "rc_end_usage:",          cfg->rc_end_usage,
201            width, "rc_twopass_stats_in:",   cfg->rc_twopass_stats_in.buf, cfg->rc_twopass_stats_in.sz,
202            width, "rc_target_bitrate:",     cfg->rc_target_bitrate);
203     av_log(avctx, level, "quantizer settings\n"
204            "  %*s%u\n  %*s%u\n",
205            width, "rc_min_quantizer:", cfg->rc_min_quantizer,
206            width, "rc_max_quantizer:", cfg->rc_max_quantizer);
207     av_log(avctx, level, "bitrate tolerance\n"
208            "  %*s%u\n  %*s%u\n",
209            width, "rc_undershoot_pct:", cfg->rc_undershoot_pct,
210            width, "rc_overshoot_pct:",  cfg->rc_overshoot_pct);
211     av_log(avctx, level, "decoder buffer model\n"
212             "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
213             width, "rc_buf_sz:",         cfg->rc_buf_sz,
214             width, "rc_buf_initial_sz:", cfg->rc_buf_initial_sz,
215             width, "rc_buf_optimal_sz:", cfg->rc_buf_optimal_sz);
216     av_log(avctx, level, "2 pass rate control settings\n"
217            "  %*s%u\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
218            width, "rc_2pass_vbr_bias_pct:",       cfg->rc_2pass_vbr_bias_pct,
219            width, "rc_2pass_vbr_minsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_minsection_pct,
220            width, "rc_2pass_vbr_maxsection_pct:", cfg->rc_2pass_vbr_maxsection_pct);
221 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 14
222     av_log(avctx, level, "  %*s%u\n",
223            width, "rc_2pass_vbr_corpus_complexity:", cfg->rc_2pass_vbr_corpus_complexity);
224 #endif
225     av_log(avctx, level, "keyframing settings\n"
226            "  %*s%d\n  %*s%u\n  %*s%u\n",
227            width, "kf_mode:",     cfg->kf_mode,
228            width, "kf_min_dist:", cfg->kf_min_dist,
229            width, "kf_max_dist:", cfg->kf_max_dist);
230     av_log(avctx, level, "\n");
231 }
232
233 static void coded_frame_add(void *list, struct FrameListData *cx_frame)
234 {
235     struct FrameListData **p = list;
236
237     while (*p)
238         p = &(*p)->next;
239     *p = cx_frame;
240     cx_frame->next = NULL;
241 }
242
243 static av_cold void free_coded_frame(struct FrameListData *cx_frame)
244 {
245     av_freep(&cx_frame->buf);
246     if (cx_frame->buf_alpha)
247         av_freep(&cx_frame->buf_alpha);
248     av_freep(&cx_frame);
249 }
250
251 static av_cold void free_frame_list(struct FrameListData *list)
252 {
253     struct FrameListData *p = list;
254
255     while (p) {
256         list = list->next;
257         free_coded_frame(p);
258         p = list;
259     }
260 }
261
262 static av_cold int codecctl_int(AVCodecContext *avctx,
263                                 enum vp8e_enc_control_id id, int val)
264 {
265     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
266     char buf[80];
267     int width = -30;
268     int res;
269
270     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s:", ctlidstr[id]);
271     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "  %*s%d\n", width, buf, val);
272
273     res = vpx_codec_control(&ctx->encoder, id, val);
274     if (res != VPX_CODEC_OK) {
275         snprintf(buf, sizeof(buf), "Failed to set %s codec control",
276                  ctlidstr[id]);
277         log_encoder_error(avctx, buf);
278     }
279
280     return res == VPX_CODEC_OK ? 0 : AVERROR(EINVAL);
281 }
282
283 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
284 static av_cold int codecctl_intp(AVCodecContext *avctx,
285                                  enum vp8e_enc_control_id id, int *val)
286 {
287     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
288     char buf[80];
289     int width = -30;
290     int res;
291
292     snprintf(buf, sizeof(buf), "%s:", ctlidstr[id]);
293     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "  %*s%d\n", width, buf, *val);
294
295     res = vpx_codec_control(&ctx->encoder, id, val);
296     if (res != VPX_CODEC_OK) {
297         snprintf(buf, sizeof(buf), "Failed to set %s codec control",
298                  ctlidstr[id]);
299         log_encoder_error(avctx, buf);
300     }
301
302     return res == VPX_CODEC_OK ? 0 : AVERROR(EINVAL);
303 }
304 #endif
305
306 static av_cold int vpx_free(AVCodecContext *avctx)
307 {
308     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
309
310 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
311     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 && ctx->level >= 0 &&
312         !(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)) {
313         int level_out = 0;
314         if (!codecctl_intp(avctx, VP9E_GET_LEVEL, &level_out))
315             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Encoded level %.1f\n", level_out * 0.1);
316     }
317 #endif
318
319     vpx_codec_destroy(&ctx->encoder);
320     if (ctx->is_alpha)
321         vpx_codec_destroy(&ctx->encoder_alpha);
322     av_freep(&ctx->twopass_stats.buf);
323     av_freep(&avctx->stats_out);
324     free_frame_list(ctx->coded_frame_list);
325     return 0;
326 }
327
328 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
329 static int set_pix_fmt(AVCodecContext *avctx, vpx_codec_caps_t codec_caps,
330                        struct vpx_codec_enc_cfg *enccfg, vpx_codec_flags_t *flags,
331                        vpx_img_fmt_t *img_fmt)
332 {
333     VPxContext av_unused *ctx = avctx->priv_data;
334     enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth = 8;
335     switch (avctx->pix_fmt) {
336     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
337     case AV_PIX_FMT_YUVA420P:
338         enccfg->g_profile = 0;
339         *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I420;
340         return 0;
341     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
342         enccfg->g_profile = 1;
343         *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I422;
344         return 0;
345     case AV_PIX_FMT_YUV440P:
346         enccfg->g_profile = 1;
347         *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I440;
348         return 0;
349     case AV_PIX_FMT_GBRP:
350         ctx->vpx_cs = VPX_CS_SRGB;
351     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
352         enccfg->g_profile = 1;
353         *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I444;
354         return 0;
355     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
356     case AV_PIX_FMT_YUV420P12:
357         if (codec_caps & VPX_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
358             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
359                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P10 ? 10 : 12;
360             enccfg->g_profile = 2;
361             *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I42016;
362             *flags |= VPX_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
363             return 0;
364         }
365         break;
366     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
367     case AV_PIX_FMT_YUV422P12:
368         if (codec_caps & VPX_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
369             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
370                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P10 ? 10 : 12;
371             enccfg->g_profile = 3;
372             *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I42216;
373             *flags |= VPX_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
374             return 0;
375         }
376         break;
377     case AV_PIX_FMT_YUV440P10:
378     case AV_PIX_FMT_YUV440P12:
379         if (codec_caps & VPX_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
380             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
381                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV440P10 ? 10 : 12;
382             enccfg->g_profile = 3;
383             *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I44016;
384             *flags |= VPX_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
385             return 0;
386         }
387         break;
388     case AV_PIX_FMT_GBRP10:
389     case AV_PIX_FMT_GBRP12:
390         ctx->vpx_cs = VPX_CS_SRGB;
391     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
392     case AV_PIX_FMT_YUV444P12:
393         if (codec_caps & VPX_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH) {
394             enccfg->g_bit_depth = enccfg->g_input_bit_depth =
395                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P10 ||
396                 avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_GBRP10 ? 10 : 12;
397             enccfg->g_profile = 3;
398             *img_fmt = VPX_IMG_FMT_I44416;
399             *flags |= VPX_CODEC_USE_HIGHBITDEPTH;
400             return 0;
401         }
402         break;
403     default:
404         break;
405     }
406     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported pixel format.\n");
407     return AVERROR_INVALIDDATA;
408 }
409
410 static void set_colorspace(AVCodecContext *avctx)
411 {
412     enum vpx_color_space vpx_cs;
413     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
414
415     if (ctx->vpx_cs) {
416         vpx_cs = ctx->vpx_cs;
417     } else {
418         switch (avctx->colorspace) {
419         case AVCOL_SPC_RGB:         vpx_cs = VPX_CS_SRGB;      break;
420         case AVCOL_SPC_BT709:       vpx_cs = VPX_CS_BT_709;    break;
421         case AVCOL_SPC_UNSPECIFIED: vpx_cs = VPX_CS_UNKNOWN;   break;
422         case AVCOL_SPC_RESERVED:    vpx_cs = VPX_CS_RESERVED;  break;
423         case AVCOL_SPC_BT470BG:     vpx_cs = VPX_CS_BT_601;    break;
424         case AVCOL_SPC_SMPTE170M:   vpx_cs = VPX_CS_SMPTE_170; break;
425         case AVCOL_SPC_SMPTE240M:   vpx_cs = VPX_CS_SMPTE_240; break;
426         case AVCOL_SPC_BT2020_NCL:  vpx_cs = VPX_CS_BT_2020;   break;
427         default:
428             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unsupported colorspace (%d)\n",
429                    avctx->colorspace);
430             return;
431         }
432     }
433     codecctl_int(avctx, VP9E_SET_COLOR_SPACE, vpx_cs);
434 }
435
436 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 11
437 static void set_color_range(AVCodecContext *avctx)
438 {
439     enum vpx_color_range vpx_cr;
440     switch (avctx->color_range) {
441     case AVCOL_RANGE_UNSPECIFIED:
442     case AVCOL_RANGE_MPEG:       vpx_cr = VPX_CR_STUDIO_RANGE; break;
443     case AVCOL_RANGE_JPEG:       vpx_cr = VPX_CR_FULL_RANGE;   break;
444     default:
445         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unsupported color range (%d)\n",
446                avctx->color_range);
447         return;
448     }
449
450     codecctl_int(avctx, VP9E_SET_COLOR_RANGE, vpx_cr);
451 }
452 #endif
453 #endif
454
455 static av_cold int vpx_init(AVCodecContext *avctx,
456                             const struct vpx_codec_iface *iface)
457 {
458     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
459     struct vpx_codec_enc_cfg enccfg = { 0 };
460     struct vpx_codec_enc_cfg enccfg_alpha;
461     vpx_codec_flags_t flags = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PSNR) ? VPX_CODEC_USE_PSNR : 0;
462     AVCPBProperties *cpb_props;
463     int res;
464     vpx_img_fmt_t img_fmt = VPX_IMG_FMT_I420;
465 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
466     vpx_codec_caps_t codec_caps = vpx_codec_get_caps(iface);
467 #endif
468
469     av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", vpx_codec_version_str());
470     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s\n", vpx_codec_build_config());
471
472     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVA420P)
473         ctx->is_alpha = 1;
474
475     if ((res = vpx_codec_enc_config_default(iface, &enccfg, 0)) != VPX_CODEC_OK) {
476         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get config: %s\n",
477                vpx_codec_err_to_string(res));
478         return AVERROR(EINVAL);
479     }
480
481 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
482     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
483         if (set_pix_fmt(avctx, codec_caps, &enccfg, &flags, &img_fmt))
484             return AVERROR(EINVAL);
485     }
486 #endif
487
488     if(!avctx->bit_rate)
489         if(avctx->rc_max_rate || avctx->rc_buffer_size || avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
490             av_log( avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control parameters set without a bitrate\n");
491             return AVERROR(EINVAL);
492         }
493
494     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
495
496     enccfg.g_w            = avctx->width;
497     enccfg.g_h            = avctx->height;
498     enccfg.g_timebase.num = avctx->time_base.num;
499     enccfg.g_timebase.den = avctx->time_base.den;
500     enccfg.g_threads      =
501         FFMIN(avctx->thread_count ? avctx->thread_count : av_cpu_count(), 16);
502     enccfg.g_lag_in_frames= ctx->lag_in_frames;
503
504     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)
505         enccfg.g_pass = VPX_RC_FIRST_PASS;
506     else if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS2)
507         enccfg.g_pass = VPX_RC_LAST_PASS;
508     else
509         enccfg.g_pass = VPX_RC_ONE_PASS;
510
511     if (avctx->rc_min_rate == avctx->rc_max_rate &&
512         avctx->rc_min_rate == avctx->bit_rate && avctx->bit_rate) {
513         enccfg.rc_end_usage = VPX_CBR;
514     } else if (ctx->crf >= 0) {
515         enccfg.rc_end_usage = VPX_CQ;
516 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
517         if (!avctx->bit_rate && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9)
518             enccfg.rc_end_usage = VPX_Q;
519 #endif
520     }
521
522     if (avctx->bit_rate) {
523         enccfg.rc_target_bitrate = av_rescale_rnd(avctx->bit_rate, 1, 1000,
524                                                   AV_ROUND_NEAR_INF);
525 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
526     } else if (enccfg.rc_end_usage == VPX_Q) {
527 #endif
528     } else {
529         if (enccfg.rc_end_usage == VPX_CQ) {
530             enccfg.rc_target_bitrate = 1000000;
531         } else {
532             avctx->bit_rate = enccfg.rc_target_bitrate * 1000;
533             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
534                    "Neither bitrate nor constrained quality specified, using default bitrate of %dkbit/sec\n",
535                    enccfg.rc_target_bitrate);
536         }
537     }
538
539     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 && ctx->lossless == 1) {
540         enccfg.rc_min_quantizer =
541         enccfg.rc_max_quantizer = 0;
542     } else {
543         if (avctx->qmin >= 0)
544             enccfg.rc_min_quantizer = avctx->qmin;
545         if (avctx->qmax >= 0)
546             enccfg.rc_max_quantizer = avctx->qmax;
547     }
548
549     if (enccfg.rc_end_usage == VPX_CQ
550 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
551         || enccfg.rc_end_usage == VPX_Q
552 #endif
553        ) {
554         if (ctx->crf < enccfg.rc_min_quantizer || ctx->crf > enccfg.rc_max_quantizer) {
555             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
556                    "CQ level %d must be between minimum and maximum quantizer value (%d-%d)\n",
557                    ctx->crf, enccfg.rc_min_quantizer, enccfg.rc_max_quantizer);
558             return AVERROR(EINVAL);
559         }
560     }
561
562 #if FF_API_PRIVATE_OPT
563 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
564     if (avctx->frame_skip_threshold)
565         ctx->drop_threshold = avctx->frame_skip_threshold;
566 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
567 #endif
568     enccfg.rc_dropframe_thresh = ctx->drop_threshold;
569
570     //0-100 (0 => CBR, 100 => VBR)
571     enccfg.rc_2pass_vbr_bias_pct           = lrint(avctx->qcompress * 100);
572     if (avctx->bit_rate)
573         enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct =
574             avctx->rc_min_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
575     if (avctx->rc_max_rate)
576         enccfg.rc_2pass_vbr_maxsection_pct =
577             avctx->rc_max_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
578 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
579     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
580 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 14
581         if (ctx->corpus_complexity >= 0)
582             enccfg.rc_2pass_vbr_corpus_complexity = ctx->corpus_complexity;
583 #endif
584     }
585 #endif
586
587     if (avctx->rc_buffer_size)
588         enccfg.rc_buf_sz         =
589             avctx->rc_buffer_size * 1000LL / avctx->bit_rate;
590     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
591         enccfg.rc_buf_initial_sz =
592             avctx->rc_initial_buffer_occupancy * 1000LL / avctx->bit_rate;
593     enccfg.rc_buf_optimal_sz     = enccfg.rc_buf_sz * 5 / 6;
594     if (ctx->rc_undershoot_pct >= 0)
595         enccfg.rc_undershoot_pct = ctx->rc_undershoot_pct;
596     if (ctx->rc_overshoot_pct >= 0)
597         enccfg.rc_overshoot_pct = ctx->rc_overshoot_pct;
598
599     //_enc_init() will balk if kf_min_dist differs from max w/VPX_KF_AUTO
600     if (avctx->keyint_min >= 0 && avctx->keyint_min == avctx->gop_size)
601         enccfg.kf_min_dist = avctx->keyint_min;
602     if (avctx->gop_size >= 0)
603         enccfg.kf_max_dist = avctx->gop_size;
604
605     if (enccfg.g_pass == VPX_RC_FIRST_PASS)
606         enccfg.g_lag_in_frames = 0;
607     else if (enccfg.g_pass == VPX_RC_LAST_PASS) {
608         int decode_size, ret;
609
610         if (!avctx->stats_in) {
611             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No stats file for second pass\n");
612             return AVERROR_INVALIDDATA;
613         }
614
615         ctx->twopass_stats.sz  = strlen(avctx->stats_in) * 3 / 4;
616         ret = av_reallocp(&ctx->twopass_stats.buf, ctx->twopass_stats.sz);
617         if (ret < 0) {
618             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
619                    "Stat buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
620                    ctx->twopass_stats.sz);
621             ctx->twopass_stats.sz = 0;
622             return ret;
623         }
624         decode_size = av_base64_decode(ctx->twopass_stats.buf, avctx->stats_in,
625                                        ctx->twopass_stats.sz);
626         if (decode_size < 0) {
627             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer decode failed\n");
628             return AVERROR_INVALIDDATA;
629         }
630
631         ctx->twopass_stats.sz      = decode_size;
632         enccfg.rc_twopass_stats_in = ctx->twopass_stats;
633     }
634
635     /* 0-3: For non-zero values the encoder increasingly optimizes for reduced
636        complexity playback on low powered devices at the expense of encode
637        quality. */
638     if (avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
639         enccfg.g_profile = avctx->profile;
640
641     enccfg.g_error_resilient = ctx->error_resilient || ctx->flags & VP8F_ERROR_RESILIENT;
642
643     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
644     /* Construct Encoder Context */
645     res = vpx_codec_enc_init(&ctx->encoder, iface, &enccfg, flags);
646     if (res != VPX_CODEC_OK) {
647         log_encoder_error(avctx, "Failed to initialize encoder");
648         return AVERROR(EINVAL);
649     }
650
651     if (ctx->is_alpha) {
652         enccfg_alpha = enccfg;
653         res = vpx_codec_enc_init(&ctx->encoder_alpha, iface, &enccfg_alpha, flags);
654         if (res != VPX_CODEC_OK) {
655             log_encoder_error(avctx, "Failed to initialize alpha encoder");
656             return AVERROR(EINVAL);
657         }
658     }
659
660     //codec control failures are currently treated only as warnings
661     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "vpx_codec_control\n");
662     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_CPUUSED,          ctx->cpu_used);
663     if (ctx->flags & VP8F_AUTO_ALT_REF)
664         ctx->auto_alt_ref = 1;
665     if (ctx->auto_alt_ref >= 0)
666         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF,
667                      avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8 ? !!ctx->auto_alt_ref : ctx->auto_alt_ref);
668     if (ctx->arnr_max_frames >= 0)
669         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES,   ctx->arnr_max_frames);
670     if (ctx->arnr_strength >= 0)
671         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_STRENGTH,    ctx->arnr_strength);
672     if (ctx->arnr_type >= 0)
673         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ARNR_TYPE,        ctx->arnr_type);
674     if (ctx->tune >= 0)
675         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_TUNING,           ctx->tune);
676
677     if (ctx->auto_alt_ref && ctx->is_alpha && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8) {
678         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Transparency encoding with auto_alt_ref does not work\n");
679         return AVERROR(EINVAL);
680     }
681
682     if (CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8) {
683 #if FF_API_PRIVATE_OPT
684 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
685         if (avctx->noise_reduction)
686             ctx->noise_sensitivity = avctx->noise_reduction;
687 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
688 #endif
689         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, ctx->noise_sensitivity);
690         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS,  av_log2(avctx->slices));
691     }
692     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD,  ctx->static_thresh);
693     if (ctx->crf >= 0)
694         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_CQ_LEVEL,          ctx->crf);
695     if (ctx->max_intra_rate >= 0)
696         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT, ctx->max_intra_rate);
697
698 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
699     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
700         if (ctx->lossless >= 0)
701             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_LOSSLESS, ctx->lossless);
702         if (ctx->tile_columns >= 0)
703             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TILE_COLUMNS, ctx->tile_columns);
704         if (ctx->tile_rows >= 0)
705             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TILE_ROWS, ctx->tile_rows);
706         if (ctx->frame_parallel >= 0)
707             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_FRAME_PARALLEL_DECODING, ctx->frame_parallel);
708         if (ctx->aq_mode >= 0)
709             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_AQ_MODE, ctx->aq_mode);
710         set_colorspace(avctx);
711 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 11
712         set_color_range(avctx);
713 #endif
714 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
715         codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TARGET_LEVEL, ctx->level < 0 ? 255 : lrint(ctx->level * 10));
716 #endif
717 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_ROW_MT
718         if (ctx->row_mt >= 0)
719             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_ROW_MT, ctx->row_mt);
720 #endif
721 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TUNE_CONTENT
722         if (ctx->tune_content >= 0)
723             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TUNE_CONTENT, ctx->tune_content);
724 #endif
725 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TPL
726         if (ctx->tpl_model >= 0)
727             codecctl_int(avctx, VP9E_SET_TPL, ctx->tpl_model);
728 #endif
729     }
730 #endif
731
732     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using deadline: %d\n", ctx->deadline);
733
734     //provide dummy value to initialize wrapper, values will be updated each _encode()
735     vpx_img_wrap(&ctx->rawimg, img_fmt, avctx->width, avctx->height, 1,
736                  (unsigned char*)1);
737 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
738     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 && (codec_caps & VPX_CODEC_CAP_HIGHBITDEPTH))
739         ctx->rawimg.bit_depth = enccfg.g_bit_depth;
740 #endif
741
742     if (ctx->is_alpha)
743         vpx_img_wrap(&ctx->rawimg_alpha, VPX_IMG_FMT_I420, avctx->width, avctx->height, 1,
744                      (unsigned char*)1);
745
746     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
747     if (!cpb_props)
748         return AVERROR(ENOMEM);
749
750     if (enccfg.rc_end_usage == VPX_CBR ||
751         enccfg.g_pass != VPX_RC_ONE_PASS) {
752         cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
753         cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
754         cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
755     }
756     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
757
758     return 0;
759 }
760
761 static inline void cx_pktcpy(struct FrameListData *dst,
762                              const struct vpx_codec_cx_pkt *src,
763                              const struct vpx_codec_cx_pkt *src_alpha,
764                              VPxContext *ctx)
765 {
766     dst->pts      = src->data.frame.pts;
767     dst->duration = src->data.frame.duration;
768     dst->flags    = src->data.frame.flags;
769     dst->sz       = src->data.frame.sz;
770     dst->buf      = src->data.frame.buf;
771     dst->have_sse = 0;
772     /* For alt-ref frame, don't store PSNR or increment frame_number */
773     if (!(dst->flags & VPX_FRAME_IS_INVISIBLE)) {
774         dst->frame_number = ++ctx->frame_number;
775         dst->have_sse = ctx->have_sse;
776         if (ctx->have_sse) {
777             /* associate last-seen SSE to the frame. */
778             /* Transfers ownership from ctx to dst. */
779             /* WARNING! This makes the assumption that PSNR_PKT comes
780                just before the frame it refers to! */
781             memcpy(dst->sse, ctx->sse, sizeof(dst->sse));
782             ctx->have_sse = 0;
783         }
784     } else {
785         dst->frame_number = -1;   /* sanity marker */
786     }
787     if (src_alpha) {
788         dst->buf_alpha = src_alpha->data.frame.buf;
789         dst->sz_alpha = src_alpha->data.frame.sz;
790     } else {
791         dst->buf_alpha = NULL;
792         dst->sz_alpha = 0;
793     }
794 }
795
796 /**
797  * Store coded frame information in format suitable for return from encode2().
798  *
799  * Write information from @a cx_frame to @a pkt
800  * @return packet data size on success
801  * @return a negative AVERROR on error
802  */
803 static int storeframe(AVCodecContext *avctx, struct FrameListData *cx_frame,
804                       AVPacket *pkt)
805 {
806     int ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, cx_frame->sz, 0);
807     uint8_t *side_data;
808     if (ret >= 0) {
809         int pict_type;
810         memcpy(pkt->data, cx_frame->buf, pkt->size);
811         pkt->pts = pkt->dts = cx_frame->pts;
812 #if FF_API_CODED_FRAME
813 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
814         avctx->coded_frame->pts       = cx_frame->pts;
815         avctx->coded_frame->key_frame = !!(cx_frame->flags & VPX_FRAME_IS_KEY);
816 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
817 #endif
818
819         if (!!(cx_frame->flags & VPX_FRAME_IS_KEY)) {
820             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
821 #if FF_API_CODED_FRAME
822 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
823             avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
824 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
825 #endif
826             pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
827         } else {
828             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
829 #if FF_API_CODED_FRAME
830 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
831             avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
832 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
833 #endif
834         }
835
836         ff_side_data_set_encoder_stats(pkt, 0, cx_frame->sse + 1,
837                                        cx_frame->have_sse ? 3 : 0, pict_type);
838
839         if (cx_frame->have_sse) {
840             int i;
841             /* Beware of the Y/U/V/all order! */
842 #if FF_API_CODED_FRAME
843 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
844             avctx->coded_frame->error[0] = cx_frame->sse[1];
845             avctx->coded_frame->error[1] = cx_frame->sse[2];
846             avctx->coded_frame->error[2] = cx_frame->sse[3];
847             avctx->coded_frame->error[3] = 0;    // alpha
848 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
849 #endif
850             for (i = 0; i < 3; ++i) {
851                 avctx->error[i] += cx_frame->sse[i + 1];
852             }
853             cx_frame->have_sse = 0;
854         }
855         if (cx_frame->sz_alpha > 0) {
856             side_data = av_packet_new_side_data(pkt,
857                                                 AV_PKT_DATA_MATROSKA_BLOCKADDITIONAL,
858                                                 cx_frame->sz_alpha + 8);
859             if(!side_data) {
860                 av_packet_unref(pkt);
861                 av_free(pkt);
862                 return AVERROR(ENOMEM);
863             }
864             AV_WB64(side_data, 1);
865             memcpy(side_data + 8, cx_frame->buf_alpha, cx_frame->sz_alpha);
866         }
867     } else {
868         return ret;
869     }
870     return pkt->size;
871 }
872
873 /**
874  * Queue multiple output frames from the encoder, returning the front-most.
875  * In cases where vpx_codec_get_cx_data() returns more than 1 frame append
876  * the frame queue. Return the head frame if available.
877  * @return Stored frame size
878  * @return AVERROR(EINVAL) on output size error
879  * @return AVERROR(ENOMEM) on coded frame queue data allocation error
880  */
881 static int queue_frames(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt_out)
882 {
883     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
884     const struct vpx_codec_cx_pkt *pkt;
885     const struct vpx_codec_cx_pkt *pkt_alpha = NULL;
886     const void *iter = NULL;
887     const void *iter_alpha = NULL;
888     int size = 0;
889
890     if (ctx->coded_frame_list) {
891         struct FrameListData *cx_frame = ctx->coded_frame_list;
892         /* return the leading frame if we've already begun queueing */
893         size = storeframe(avctx, cx_frame, pkt_out);
894         if (size < 0)
895             return size;
896         ctx->coded_frame_list = cx_frame->next;
897         free_coded_frame(cx_frame);
898     }
899
900     /* consume all available output from the encoder before returning. buffers
901        are only good through the next vpx_codec call */
902     while ((pkt = vpx_codec_get_cx_data(&ctx->encoder, &iter)) &&
903            (!ctx->is_alpha ||
904             (ctx->is_alpha && (pkt_alpha = vpx_codec_get_cx_data(&ctx->encoder_alpha, &iter_alpha))))) {
905         switch (pkt->kind) {
906         case VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT:
907             if (!size) {
908                 struct FrameListData cx_frame;
909
910                 /* avoid storing the frame when the list is empty and we haven't yet
911                    provided a frame for output */
912                 av_assert0(!ctx->coded_frame_list);
913                 cx_pktcpy(&cx_frame, pkt, pkt_alpha, ctx);
914                 size = storeframe(avctx, &cx_frame, pkt_out);
915                 if (size < 0)
916                     return size;
917             } else {
918                 struct FrameListData *cx_frame =
919                     av_malloc(sizeof(struct FrameListData));
920
921                 if (!cx_frame) {
922                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
923                            "Frame queue element alloc failed\n");
924                     return AVERROR(ENOMEM);
925                 }
926                 cx_pktcpy(cx_frame, pkt, pkt_alpha, ctx);
927                 cx_frame->buf = av_malloc(cx_frame->sz);
928
929                 if (!cx_frame->buf) {
930                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
931                            "Data buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
932                            cx_frame->sz);
933                     av_freep(&cx_frame);
934                     return AVERROR(ENOMEM);
935                 }
936                 memcpy(cx_frame->buf, pkt->data.frame.buf, pkt->data.frame.sz);
937                 if (ctx->is_alpha) {
938                     cx_frame->buf_alpha = av_malloc(cx_frame->sz_alpha);
939                     if (!cx_frame->buf_alpha) {
940                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
941                                "Data buffer alloc (%"SIZE_SPECIFIER" bytes) failed\n",
942                                cx_frame->sz_alpha);
943                         av_free(cx_frame);
944                         return AVERROR(ENOMEM);
945                     }
946                     memcpy(cx_frame->buf_alpha, pkt_alpha->data.frame.buf, pkt_alpha->data.frame.sz);
947                 }
948                 coded_frame_add(&ctx->coded_frame_list, cx_frame);
949             }
950             break;
951         case VPX_CODEC_STATS_PKT: {
952             struct vpx_fixed_buf *stats = &ctx->twopass_stats;
953             int err;
954             if ((err = av_reallocp(&stats->buf,
955                                    stats->sz +
956                                    pkt->data.twopass_stats.sz)) < 0) {
957                 stats->sz = 0;
958                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer realloc failed\n");
959                 return err;
960             }
961             memcpy((uint8_t*)stats->buf + stats->sz,
962                    pkt->data.twopass_stats.buf, pkt->data.twopass_stats.sz);
963             stats->sz += pkt->data.twopass_stats.sz;
964             break;
965         }
966         case VPX_CODEC_PSNR_PKT:
967             av_assert0(!ctx->have_sse);
968             ctx->sse[0] = pkt->data.psnr.sse[0];
969             ctx->sse[1] = pkt->data.psnr.sse[1];
970             ctx->sse[2] = pkt->data.psnr.sse[2];
971             ctx->sse[3] = pkt->data.psnr.sse[3];
972             ctx->have_sse = 1;
973             break;
974         case VPX_CODEC_CUSTOM_PKT:
975             //ignore unsupported/unrecognized packet types
976             break;
977         }
978     }
979
980     return size;
981 }
982
983 static int vpx_encode(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
984                       const AVFrame *frame, int *got_packet)
985 {
986     VPxContext *ctx = avctx->priv_data;
987     struct vpx_image *rawimg = NULL;
988     struct vpx_image *rawimg_alpha = NULL;
989     int64_t timestamp = 0;
990     int res, coded_size;
991     vpx_enc_frame_flags_t flags = 0;
992
993     if (frame) {
994         rawimg                      = &ctx->rawimg;
995         rawimg->planes[VPX_PLANE_Y] = frame->data[0];
996         rawimg->planes[VPX_PLANE_U] = frame->data[1];
997         rawimg->planes[VPX_PLANE_V] = frame->data[2];
998         rawimg->stride[VPX_PLANE_Y] = frame->linesize[0];
999         rawimg->stride[VPX_PLANE_U] = frame->linesize[1];
1000         rawimg->stride[VPX_PLANE_V] = frame->linesize[2];
1001         if (ctx->is_alpha) {
1002             uint8_t *u_plane, *v_plane;
1003             rawimg_alpha = &ctx->rawimg_alpha;
1004             rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_Y] = frame->data[3];
1005             u_plane = av_malloc(frame->linesize[1] * frame->height);
1006             v_plane = av_malloc(frame->linesize[2] * frame->height);
1007             if (!u_plane || !v_plane) {
1008                 av_free(u_plane);
1009                 av_free(v_plane);
1010                 return AVERROR(ENOMEM);
1011             }
1012             memset(u_plane, 0x80, frame->linesize[1] * frame->height);
1013             rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_U] = u_plane;
1014             memset(v_plane, 0x80, frame->linesize[2] * frame->height);
1015             rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_V] = v_plane;
1016             rawimg_alpha->stride[VPX_PLANE_Y] = frame->linesize[0];
1017             rawimg_alpha->stride[VPX_PLANE_U] = frame->linesize[1];
1018             rawimg_alpha->stride[VPX_PLANE_V] = frame->linesize[2];
1019         }
1020         timestamp                   = frame->pts;
1021 #if VPX_IMAGE_ABI_VERSION >= 4
1022         switch (frame->color_range) {
1023         case AVCOL_RANGE_MPEG:
1024             rawimg->range = VPX_CR_STUDIO_RANGE;
1025             break;
1026         case AVCOL_RANGE_JPEG:
1027             rawimg->range = VPX_CR_FULL_RANGE;
1028             break;
1029         }
1030 #endif
1031         if (frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I)
1032             flags |= VPX_EFLAG_FORCE_KF;
1033     }
1034
1035     res = vpx_codec_encode(&ctx->encoder, rawimg, timestamp,
1036                            avctx->ticks_per_frame, flags, ctx->deadline);
1037     if (res != VPX_CODEC_OK) {
1038         log_encoder_error(avctx, "Error encoding frame");
1039         return AVERROR_INVALIDDATA;
1040     }
1041
1042     if (ctx->is_alpha) {
1043         res = vpx_codec_encode(&ctx->encoder_alpha, rawimg_alpha, timestamp,
1044                                avctx->ticks_per_frame, flags, ctx->deadline);
1045         if (res != VPX_CODEC_OK) {
1046             log_encoder_error(avctx, "Error encoding alpha frame");
1047             return AVERROR_INVALIDDATA;
1048         }
1049     }
1050
1051     coded_size = queue_frames(avctx, pkt);
1052
1053     if (!frame && avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1) {
1054         unsigned int b64_size = AV_BASE64_SIZE(ctx->twopass_stats.sz);
1055
1056         avctx->stats_out = av_malloc(b64_size);
1057         if (!avctx->stats_out) {
1058             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer alloc (%d bytes) failed\n",
1059                    b64_size);
1060             return AVERROR(ENOMEM);
1061         }
1062         av_base64_encode(avctx->stats_out, b64_size, ctx->twopass_stats.buf,
1063                          ctx->twopass_stats.sz);
1064     }
1065
1066     if (rawimg_alpha) {
1067         av_freep(&rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_U]);
1068         av_freep(&rawimg_alpha->planes[VPX_PLANE_V]);
1069     }
1070
1071     *got_packet = !!coded_size;
1072     return 0;
1073 }
1074
1075 #define OFFSET(x) offsetof(VPxContext, x)
1076 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1077
1078 #define COMMON_OPTIONS \
1079     { "lag-in-frames",   "Number of frames to look ahead for " \
1080                          "alternate reference frame selection",    OFFSET(lag_in_frames),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE}, \
1081     { "arnr-maxframes",  "altref noise reduction max frame count", OFFSET(arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE}, \
1082     { "arnr-strength",   "altref noise reduction filter strength", OFFSET(arnr_strength),   AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE}, \
1083     { "arnr-type",       "altref noise reduction filter type",     OFFSET(arnr_type),       AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE, "arnr_type"}, \
1084     { "backward",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1}, 0, 0, VE, "arnr_type" }, \
1085     { "forward",         NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2}, 0, 0, VE, "arnr_type" }, \
1086     { "centered",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 3}, 0, 0, VE, "arnr_type" }, \
1087     { "tune",            "Tune the encoding to a specific scenario", OFFSET(tune),          AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1},      -1,      INT_MAX, VE, "tune"}, \
1088     { "psnr",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VP8_TUNE_PSNR}, 0, 0, VE, "tune"}, \
1089     { "ssim",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VP8_TUNE_SSIM}, 0, 0, VE, "tune"}, \
1090     { "deadline",        "Time to spend encoding, in microseconds.", OFFSET(deadline),      AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "quality"}, \
1091     { "best",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_BEST_QUALITY}, 0, 0, VE, "quality"}, \
1092     { "good",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, 0, 0, VE, "quality"}, \
1093     { "realtime",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_REALTIME},     0, 0, VE, "quality"}, \
1094     { "error-resilient", "Error resilience configuration", OFFSET(error_resilient), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "er"}, \
1095     { "max-intra-rate",  "Maximum I-frame bitrate (pct) 0=unlimited",  OFFSET(max_intra_rate),  AV_OPT_TYPE_INT,  {.i64 = -1}, -1,      INT_MAX, VE}, \
1096     { "default",         "Improve resiliency against losses of whole frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_ERROR_RESILIENT_DEFAULT}, 0, 0, VE, "er"}, \
1097     { "partitions",      "The frame partitions are independently decodable " \
1098                          "by the bool decoder, meaning that partitions can be decoded even " \
1099                          "though earlier partitions have been lost. Note that intra predicition" \
1100                          " is still done over the partition boundary.",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_ERROR_RESILIENT_PARTITIONS}, 0, 0, VE, "er"}, \
1101     { "crf",              "Select the quality for constant quality mode", offsetof(VPxContext, crf), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 63, VE }, \
1102     { "static-thresh",    "A change threshold on blocks below which they will be skipped by the encoder", OFFSET(static_thresh), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, VE }, \
1103     { "drop-threshold",   "Frame drop threshold", offsetof(VPxContext, drop_threshold), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, VE }, \
1104     { "noise-sensitivity", "Noise sensitivity", OFFSET(noise_sensitivity), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0 }, 0, 4, VE}, \
1105     { "undershoot-pct",  "Datarate undershoot (min) target (%)", OFFSET(rc_undershoot_pct), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, 100, VE }, \
1106     { "overshoot-pct",   "Datarate overshoot (max) target (%)", OFFSET(rc_overshoot_pct), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, 1000, VE }, \
1107
1108 #define LEGACY_OPTIONS \
1109     {"speed", "", offsetof(VPxContext, cpu_used), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1}, -16, 16, VE}, \
1110     {"quality", "", offsetof(VPxContext, deadline), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "quality"}, \
1111     {"vp8flags", "", offsetof(VPxContext, flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0}, 0, UINT_MAX, VE, "flags"}, \
1112     {"error_resilient", "enable error resilience", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VP8F_ERROR_RESILIENT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "flags"}, \
1113     {"altref", "enable use of alternate reference frames (VP8/2-pass only)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VP8F_AUTO_ALT_REF}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "flags"}, \
1114     {"arnr_max_frames", "altref noise reduction max frame count", offsetof(VPxContext, arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 15, VE}, \
1115     {"arnr_strength", "altref noise reduction filter strength", offsetof(VPxContext, arnr_strength), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 3}, 0, 6, VE}, \
1116     {"arnr_type", "altref noise reduction filter type", offsetof(VPxContext, arnr_type), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 3}, 1, 3, VE}, \
1117     {"rc_lookahead", "Number of frames to look ahead for alternate reference frame selection", offsetof(VPxContext, lag_in_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 25}, 0, 25, VE}, \
1118
1119 #if CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER
1120 static const AVOption vp8_options[] = {
1121     COMMON_OPTIONS
1122     { "auto-alt-ref",    "Enable use of alternate reference "
1123                          "frames (2-pass only)",                        OFFSET(auto_alt_ref),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1,  2, VE},
1124     { "cpu-used",        "Quality/Speed ratio modifier",                OFFSET(cpu_used),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1}, -16, 16, VE},
1125     LEGACY_OPTIONS
1126     { NULL }
1127 };
1128 #endif
1129
1130 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
1131 static const AVOption vp9_options[] = {
1132     COMMON_OPTIONS
1133     { "auto-alt-ref",    "Enable use of alternate reference "
1134                          "frames (2-pass only)",                        OFFSET(auto_alt_ref),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 6, VE},
1135     { "cpu-used",        "Quality/Speed ratio modifier",                OFFSET(cpu_used),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1},  -8, 8, VE},
1136     { "lossless",        "Lossless mode",                               OFFSET(lossless),        AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1137     { "tile-columns",    "Number of tile columns to use, log2",         OFFSET(tile_columns),    AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 6, VE},
1138     { "tile-rows",       "Number of tile rows to use, log2",            OFFSET(tile_rows),       AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 2, VE},
1139     { "frame-parallel",  "Enable frame parallel decodability features", OFFSET(frame_parallel),  AV_OPT_TYPE_BOOL,{.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1140 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
1141     { "aq-mode",         "adaptive quantization mode",                  OFFSET(aq_mode),         AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 4, VE, "aq_mode"},
1142 #else
1143     { "aq-mode",         "adaptive quantization mode",                  OFFSET(aq_mode),         AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 3, VE, "aq_mode"},
1144 #endif
1145     { "none",            "Aq not used",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0}, 0, 0, VE, "aq_mode" },
1146     { "variance",        "Variance based Aq",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1}, 0, 0, VE, "aq_mode" },
1147     { "complexity",      "Complexity based Aq", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2}, 0, 0, VE, "aq_mode" },
1148     { "cyclic",          "Cyclic Refresh Aq",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 3}, 0, 0, VE, "aq_mode" },
1149 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 12
1150     { "equator360",      "360 video Aq",        0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 4}, 0, 0, VE, "aq_mode" },
1151     {"level", "Specify level", OFFSET(level), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=-1}, -1, 6.2, VE},
1152 #endif
1153 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_ROW_MT
1154     {"row-mt", "Row based multi-threading", OFFSET(row_mt), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE},
1155 #endif
1156 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TUNE_CONTENT
1157 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 14
1158     { "tune-content",    "Tune content type", OFFSET(tune_content), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 2, VE, "tune_content" },
1159 #else
1160     { "tune-content",    "Tune content type", OFFSET(tune_content), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1, VE, "tune_content" },
1161 #endif
1162     { "default",         "Regular video content",                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0}, 0, 0, VE, "tune_content" },
1163     { "screen",          "Screen capture content",                 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1}, 0, 0, VE, "tune_content" },
1164 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 14
1165     { "film",            "Film content; improves grain retention", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2}, 0, 0, VE, "tune_content" },
1166 #endif
1167 #endif
1168 #if VPX_ENCODER_ABI_VERSION >= 14
1169     { "corpus-complexity", "corpus vbr complexity midpoint", OFFSET(corpus_complexity), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 10000, VE },
1170 #endif
1171 #ifdef VPX_CTRL_VP9E_SET_TPL
1172     { "enable-tpl",      "Enable temporal dependency model", OFFSET(tpl_model), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64 = -1}, -1, 1, VE },
1173 #endif
1174     LEGACY_OPTIONS
1175     { NULL }
1176 };
1177 #endif
1178
1179 #undef COMMON_OPTIONS
1180 #undef LEGACY_OPTIONS
1181
1182 static const AVCodecDefault defaults[] = {
1183     { "qmin",             "-1" },
1184     { "qmax",             "-1" },
1185     { "g",                "-1" },
1186     { "keyint_min",       "-1" },
1187     { NULL },
1188 };
1189
1190 #if CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER
1191 static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
1192 {
1193     return vpx_init(avctx, vpx_codec_vp8_cx());
1194 }
1195
1196 static const AVClass class_vp8 = {
1197     .class_name = "libvpx-vp8 encoder",
1198     .item_name  = av_default_item_name,
1199     .option     = vp8_options,
1200     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1201 };
1202
1203 AVCodec ff_libvpx_vp8_encoder = {
1204     .name           = "libvpx",
1205     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libvpx VP8"),
1206     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1207     .id             = AV_CODEC_ID_VP8,
1208     .priv_data_size = sizeof(VPxContext),
1209     .init           = vp8_init,
1210     .encode2        = vpx_encode,
1211     .close          = vpx_free,
1212     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
1213     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_YUVA420P, AV_PIX_FMT_NONE },
1214     .priv_class     = &class_vp8,
1215     .defaults       = defaults,
1216     .wrapper_name   = "libvpx",
1217 };
1218 #endif /* CONFIG_LIBVPX_VP8_ENCODER */
1219
1220 #if CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER
1221 static av_cold int vp9_init(AVCodecContext *avctx)
1222 {
1223     return vpx_init(avctx, vpx_codec_vp9_cx());
1224 }
1225
1226 static const AVClass class_vp9 = {
1227     .class_name = "libvpx-vp9 encoder",
1228     .item_name  = av_default_item_name,
1229     .option     = vp9_options,
1230     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1231 };
1232
1233 AVCodec ff_libvpx_vp9_encoder = {
1234     .name           = "libvpx-vp9",
1235     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libvpx VP9"),
1236     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1237     .id             = AV_CODEC_ID_VP9,
1238     .priv_data_size = sizeof(VPxContext),
1239     .init           = vp9_init,
1240     .encode2        = vpx_encode,
1241     .close          = vpx_free,
1242     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
1243     .profiles       = NULL_IF_CONFIG_SMALL(ff_vp9_profiles),
1244     .priv_class     = &class_vp9,
1245     .defaults       = defaults,
1246     .init_static_data = ff_vp9_init_static,
1247     .wrapper_name   = "libvpx",
1248 };
1249 #endif /* CONFIG_LIBVPX_VP9_ENCODER */