avidec: avoid infinite loop due to negative ast->sample_size
[ffmpeg.git] / libavcodec / libx264.c
1 /*
2  * H.264 encoding using the x264 library
3  * Copyright (C) 2005  Mans Rullgard <mans@mansr.com>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/eval.h"
23 #include "libavutil/internal.h"
24 #include "libavutil/opt.h"
25 #include "libavutil/mem.h"
26 #include "libavutil/pixdesc.h"
27 #include "libavutil/stereo3d.h"
28 #include "avcodec.h"
29 #include "internal.h"
30
31 #if defined(_MSC_VER)
32 #define X264_API_IMPORTS 1
33 #endif
34
35 #include <x264.h>
36 #include <float.h>
37 #include <math.h>
38 #include <stdio.h>
39 #include <stdlib.h>
40 #include <string.h>
41
42 typedef struct X264Context {
43     AVClass        *class;
44     x264_param_t    params;
45     x264_t         *enc;
46     x264_picture_t  pic;
47     uint8_t        *sei;
48     int             sei_size;
49     char *preset;
50     char *tune;
51     char *profile;
52     char *level;
53     int fastfirstpass;
54     char *wpredp;
55     char *x264opts;
56     float crf;
57     float crf_max;
58     int cqp;
59     int aq_mode;
60     float aq_strength;
61     char *psy_rd;
62     int psy;
63     int rc_lookahead;
64     int weightp;
65     int weightb;
66     int ssim;
67     int intra_refresh;
68     int bluray_compat;
69     int b_bias;
70     int b_pyramid;
71     int mixed_refs;
72     int dct8x8;
73     int fast_pskip;
74     int aud;
75     int mbtree;
76     char *deblock;
77     float cplxblur;
78     char *partitions;
79     int direct_pred;
80     int slice_max_size;
81     char *stats;
82     int nal_hrd;
83     int avcintra_class;
84     char *x264_params;
85 } X264Context;
86
87 static void X264_log(void *p, int level, const char *fmt, va_list args)
88 {
89     static const int level_map[] = {
90         [X264_LOG_ERROR]   = AV_LOG_ERROR,
91         [X264_LOG_WARNING] = AV_LOG_WARNING,
92         [X264_LOG_INFO]    = AV_LOG_INFO,
93         [X264_LOG_DEBUG]   = AV_LOG_DEBUG
94     };
95
96     if (level < 0 || level > X264_LOG_DEBUG)
97         return;
98
99     av_vlog(p, level_map[level], fmt, args);
100 }
101
102
103 static int encode_nals(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt,
104                        const x264_nal_t *nals, int nnal)
105 {
106     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
107     uint8_t *p;
108     int i, size = x4->sei_size, ret;
109
110     if (!nnal)
111         return 0;
112
113     for (i = 0; i < nnal; i++)
114         size += nals[i].i_payload;
115
116     if ((ret = ff_alloc_packet2(ctx, pkt, size)) < 0)
117         return ret;
118
119     p = pkt->data;
120
121     /* Write the SEI as part of the first frame. */
122     if (x4->sei_size > 0 && nnal > 0) {
123         if (x4->sei_size > size) {
124             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error: nal buffer is too small\n");
125             return -1;
126         }
127         memcpy(p, x4->sei, x4->sei_size);
128         p += x4->sei_size;
129         x4->sei_size = 0;
130         av_freep(&x4->sei);
131     }
132
133     for (i = 0; i < nnal; i++){
134         memcpy(p, nals[i].p_payload, nals[i].i_payload);
135         p += nals[i].i_payload;
136     }
137
138     return 1;
139 }
140
141 static int avfmt2_num_planes(int avfmt)
142 {
143     switch (avfmt) {
144     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
145     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
146     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
147     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
148     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
149         return 3;
150
151     case AV_PIX_FMT_BGR24:
152     case AV_PIX_FMT_RGB24:
153         return 1;
154
155     default:
156         return 3;
157     }
158 }
159
160 static int X264_frame(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt, const AVFrame *frame,
161                       int *got_packet)
162 {
163     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
164     x264_nal_t *nal;
165     int nnal, i, ret;
166     x264_picture_t pic_out = {0};
167     AVFrameSideData *side_data;
168
169     x264_picture_init( &x4->pic );
170     x4->pic.img.i_csp   = x4->params.i_csp;
171     if (x264_bit_depth > 8)
172         x4->pic.img.i_csp |= X264_CSP_HIGH_DEPTH;
173     x4->pic.img.i_plane = avfmt2_num_planes(ctx->pix_fmt);
174
175     if (frame) {
176         for (i = 0; i < x4->pic.img.i_plane; i++) {
177             x4->pic.img.plane[i]    = frame->data[i];
178             x4->pic.img.i_stride[i] = frame->linesize[i];
179         }
180
181         x4->pic.i_pts  = frame->pts;
182         x4->pic.i_type =
183             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I ? X264_TYPE_KEYFRAME :
184             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P ? X264_TYPE_P :
185             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B ? X264_TYPE_B :
186                                             X264_TYPE_AUTO;
187
188         if (x4->avcintra_class < 0) {
189         if (x4->params.b_interlaced && x4->params.b_tff != frame->top_field_first) {
190             x4->params.b_tff = frame->top_field_first;
191             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
192         }
193         if (x4->params.vui.i_sar_height != ctx->sample_aspect_ratio.den ||
194             x4->params.vui.i_sar_width  != ctx->sample_aspect_ratio.num) {
195             x4->params.vui.i_sar_height = ctx->sample_aspect_ratio.den;
196             x4->params.vui.i_sar_width  = ctx->sample_aspect_ratio.num;
197             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
198         }
199
200         if (x4->params.rc.i_vbv_buffer_size != ctx->rc_buffer_size / 1000 ||
201             x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate != ctx->rc_max_rate    / 1000) {
202             x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = ctx->rc_buffer_size / 1000;
203             x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = ctx->rc_max_rate    / 1000;
204             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
205         }
206
207         if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_ABR &&
208             x4->params.rc.i_bitrate != ctx->bit_rate / 1000) {
209             x4->params.rc.i_bitrate = ctx->bit_rate / 1000;
210             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
211         }
212
213         if (x4->crf >= 0 &&
214             x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CRF &&
215             x4->params.rc.f_rf_constant != x4->crf) {
216             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
217             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
218         }
219
220         if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CQP &&
221             x4->cqp >= 0 &&
222             x4->params.rc.i_qp_constant != x4->cqp) {
223             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
224             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
225         }
226
227         if (x4->crf_max >= 0 &&
228             x4->params.rc.f_rf_constant_max != x4->crf_max) {
229             x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
230             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
231         }
232         }
233
234         side_data = av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_STEREO3D);
235         if (side_data) {
236             AVStereo3D *stereo = (AVStereo3D *)side_data->data;
237             int fpa_type;
238
239             switch (stereo->type) {
240             case AV_STEREO3D_CHECKERBOARD:
241                 fpa_type = 0;
242                 break;
243             case AV_STEREO3D_COLUMNS:
244                 fpa_type = 1;
245                 break;
246             case AV_STEREO3D_LINES:
247                 fpa_type = 2;
248                 break;
249             case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
250                 fpa_type = 3;
251                 break;
252             case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
253                 fpa_type = 4;
254                 break;
255             case AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE:
256                 fpa_type = 5;
257                 break;
258             default:
259                 fpa_type = -1;
260                 break;
261             }
262
263             if (fpa_type != x4->params.i_frame_packing) {
264                 x4->params.i_frame_packing = fpa_type;
265                 x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
266             }
267         }
268     }
269     do {
270         if (x264_encoder_encode(x4->enc, &nal, &nnal, frame? &x4->pic: NULL, &pic_out) < 0)
271             return AVERROR_EXTERNAL;
272
273         ret = encode_nals(ctx, pkt, nal, nnal);
274         if (ret < 0)
275             return ret;
276     } while (!ret && !frame && x264_encoder_delayed_frames(x4->enc));
277
278     pkt->pts = pic_out.i_pts;
279     pkt->dts = pic_out.i_dts;
280
281     switch (pic_out.i_type) {
282     case X264_TYPE_IDR:
283     case X264_TYPE_I:
284         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
285         break;
286     case X264_TYPE_P:
287         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
288         break;
289     case X264_TYPE_B:
290     case X264_TYPE_BREF:
291         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
292         break;
293     }
294
295     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY*pic_out.b_keyframe;
296     if (ret)
297         ctx->coded_frame->quality = (pic_out.i_qpplus1 - 1) * FF_QP2LAMBDA;
298
299     *got_packet = ret;
300     return 0;
301 }
302
303 static av_cold int X264_close(AVCodecContext *avctx)
304 {
305     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
306
307     av_freep(&avctx->extradata);
308     av_freep(&x4->sei);
309
310     if (x4->enc) {
311         x264_encoder_close(x4->enc);
312         x4->enc = NULL;
313     }
314
315     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
316
317     return 0;
318 }
319
320 #define OPT_STR(opt, param)                                                   \
321     do {                                                                      \
322         int ret;                                                              \
323         if (param && (ret = x264_param_parse(&x4->params, opt, param)) < 0) { \
324             if(ret == X264_PARAM_BAD_NAME)                                    \
325                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,                                   \
326                         "bad option '%s': '%s'\n", opt, param);               \
327             else                                                              \
328                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,                                   \
329                         "bad value for '%s': '%s'\n", opt, param);            \
330             return -1;                                                        \
331         }                                                                     \
332     } while (0)
333
334 static int convert_pix_fmt(enum AVPixelFormat pix_fmt)
335 {
336     switch (pix_fmt) {
337     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
338     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
339     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
340     case AV_PIX_FMT_YUV420P10: return X264_CSP_I420;
341     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
342     case AV_PIX_FMT_YUVJ422P:
343     case AV_PIX_FMT_YUV422P10: return X264_CSP_I422;
344     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
345     case AV_PIX_FMT_YUVJ444P:
346     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
347     case AV_PIX_FMT_YUV444P10: return X264_CSP_I444;
348 #ifdef X264_CSP_BGR
349     case AV_PIX_FMT_BGR24:
350         return X264_CSP_BGR;
351
352     case AV_PIX_FMT_RGB24:
353         return X264_CSP_RGB;
354 #endif
355     case AV_PIX_FMT_NV12:      return X264_CSP_NV12;
356     case AV_PIX_FMT_NV16:
357     case AV_PIX_FMT_NV20:      return X264_CSP_NV16;
358     };
359     return 0;
360 }
361
362 #define PARSE_X264_OPT(name, var)\
363     if (x4->var && x264_param_parse(&x4->params, name, x4->var) < 0) {\
364         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing option '%s' with value '%s'.\n", name, x4->var);\
365         return AVERROR(EINVAL);\
366     }
367
368 static av_cold int X264_init(AVCodecContext *avctx)
369 {
370     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
371     int sw,sh;
372
373     if (avctx->global_quality > 0)
374         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "-qscale is ignored, -crf is recommended.\n");
375
376     x264_param_default(&x4->params);
377
378     x4->params.b_deblocking_filter         = avctx->flags & CODEC_FLAG_LOOP_FILTER;
379
380     if (x4->preset || x4->tune)
381         if (x264_param_default_preset(&x4->params, x4->preset, x4->tune) < 0) {
382             int i;
383             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting preset/tune %s/%s.\n", x4->preset, x4->tune);
384             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Possible presets:");
385             for (i = 0; x264_preset_names[i]; i++)
386                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, " %s", x264_preset_names[i]);
387             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "\n");
388             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Possible tunes:");
389             for (i = 0; x264_tune_names[i]; i++)
390                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, " %s", x264_tune_names[i]);
391             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "\n");
392             return AVERROR(EINVAL);
393         }
394
395     if (avctx->level > 0)
396         x4->params.i_level_idc = avctx->level;
397
398     x4->params.pf_log               = X264_log;
399     x4->params.p_log_private        = avctx;
400     x4->params.i_log_level          = X264_LOG_DEBUG;
401     x4->params.i_csp                = convert_pix_fmt(avctx->pix_fmt);
402
403     OPT_STR("weightp", x4->wpredp);
404
405     if (avctx->bit_rate) {
406         x4->params.rc.i_bitrate   = avctx->bit_rate / 1000;
407         x4->params.rc.i_rc_method = X264_RC_ABR;
408     }
409     x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = avctx->rc_buffer_size / 1000;
410     x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = avctx->rc_max_rate    / 1000;
411     x4->params.rc.b_stat_write      = avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1;
412     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS2) {
413         x4->params.rc.b_stat_read = 1;
414     } else {
415         if (x4->crf >= 0) {
416             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CRF;
417             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
418         } else if (x4->cqp >= 0) {
419             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CQP;
420             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
421         }
422
423         if (x4->crf_max >= 0)
424             x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
425     }
426
427     if (avctx->rc_buffer_size && avctx->rc_initial_buffer_occupancy > 0 &&
428         (avctx->rc_initial_buffer_occupancy <= avctx->rc_buffer_size)) {
429         x4->params.rc.f_vbv_buffer_init =
430             (float)avctx->rc_initial_buffer_occupancy / avctx->rc_buffer_size;
431     }
432
433     OPT_STR("level", x4->level);
434
435     if (avctx->i_quant_factor > 0)
436         x4->params.rc.f_ip_factor         = 1 / fabs(avctx->i_quant_factor);
437     if (avctx->b_quant_factor > 0)
438         x4->params.rc.f_pb_factor         = avctx->b_quant_factor;
439     if (avctx->chromaoffset)
440         x4->params.analyse.i_chroma_qp_offset = avctx->chromaoffset;
441
442     if (avctx->me_method == ME_EPZS)
443         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_DIA;
444     else if (avctx->me_method == ME_HEX)
445         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_HEX;
446     else if (avctx->me_method == ME_UMH)
447         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_UMH;
448     else if (avctx->me_method == ME_FULL)
449         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_ESA;
450     else if (avctx->me_method == ME_TESA)
451         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_TESA;
452
453     if (avctx->gop_size >= 0)
454         x4->params.i_keyint_max         = avctx->gop_size;
455     if (avctx->max_b_frames >= 0)
456         x4->params.i_bframe             = avctx->max_b_frames;
457     if (avctx->scenechange_threshold >= 0)
458         x4->params.i_scenecut_threshold = avctx->scenechange_threshold;
459     if (avctx->qmin >= 0)
460         x4->params.rc.i_qp_min          = avctx->qmin;
461     if (avctx->qmax >= 0)
462         x4->params.rc.i_qp_max          = avctx->qmax;
463     if (avctx->max_qdiff >= 0)
464         x4->params.rc.i_qp_step         = avctx->max_qdiff;
465     if (avctx->qblur >= 0)
466         x4->params.rc.f_qblur           = avctx->qblur;     /* temporally blur quants */
467     if (avctx->qcompress >= 0)
468         x4->params.rc.f_qcompress       = avctx->qcompress; /* 0.0 => cbr, 1.0 => constant qp */
469     if (avctx->refs >= 0)
470         x4->params.i_frame_reference    = avctx->refs;
471     else if (x4->level) {
472         int i;
473         int mbn = FF_CEIL_RSHIFT(avctx->width, 4) * FF_CEIL_RSHIFT(avctx->height, 4);
474         int level_id = -1;
475         char *tail;
476         int scale = X264_BUILD < 129 ? 384 : 1;
477
478         if (!strcmp(x4->level, "1b")) {
479             level_id = 9;
480         } else if (strlen(x4->level) <= 3){
481             level_id = av_strtod(x4->level, &tail) * 10 + 0.5;
482             if (*tail)
483                 level_id = -1;
484         }
485         if (level_id <= 0)
486             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Failed to parse level\n");
487
488         for (i = 0; i<x264_levels[i].level_idc; i++)
489             if (x264_levels[i].level_idc == level_id)
490                 x4->params.i_frame_reference = av_clip(x264_levels[i].dpb / mbn / scale, 1, x4->params.i_frame_reference);
491     }
492
493     if (avctx->trellis >= 0)
494         x4->params.analyse.i_trellis    = avctx->trellis;
495     if (avctx->me_range >= 0)
496         x4->params.analyse.i_me_range   = avctx->me_range;
497     if (avctx->noise_reduction >= 0)
498         x4->params.analyse.i_noise_reduction = avctx->noise_reduction;
499     if (avctx->me_subpel_quality >= 0)
500         x4->params.analyse.i_subpel_refine   = avctx->me_subpel_quality;
501     if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
502         x4->params.i_bframe_adaptive = avctx->b_frame_strategy;
503     if (avctx->keyint_min >= 0)
504         x4->params.i_keyint_min = avctx->keyint_min;
505     if (avctx->coder_type >= 0)
506         x4->params.b_cabac = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_AC;
507     if (avctx->me_cmp >= 0)
508         x4->params.analyse.b_chroma_me = avctx->me_cmp & FF_CMP_CHROMA;
509
510     if (x4->aq_mode >= 0)
511         x4->params.rc.i_aq_mode = x4->aq_mode;
512     if (x4->aq_strength >= 0)
513         x4->params.rc.f_aq_strength = x4->aq_strength;
514     PARSE_X264_OPT("psy-rd", psy_rd);
515     PARSE_X264_OPT("deblock", deblock);
516     PARSE_X264_OPT("partitions", partitions);
517     PARSE_X264_OPT("stats", stats);
518     if (x4->psy >= 0)
519         x4->params.analyse.b_psy  = x4->psy;
520     if (x4->rc_lookahead >= 0)
521         x4->params.rc.i_lookahead = x4->rc_lookahead;
522     if (x4->weightp >= 0)
523         x4->params.analyse.i_weighted_pred = x4->weightp;
524     if (x4->weightb >= 0)
525         x4->params.analyse.b_weighted_bipred = x4->weightb;
526     if (x4->cplxblur >= 0)
527         x4->params.rc.f_complexity_blur = x4->cplxblur;
528
529     if (x4->ssim >= 0)
530         x4->params.analyse.b_ssim = x4->ssim;
531     if (x4->intra_refresh >= 0)
532         x4->params.b_intra_refresh = x4->intra_refresh;
533     if (x4->bluray_compat >= 0) {
534         x4->params.b_bluray_compat = x4->bluray_compat;
535         x4->params.b_vfr_input = 0;
536     }
537     if (x4->avcintra_class >= 0)
538 #if X264_BUILD >= 142
539         x4->params.i_avcintra_class = x4->avcintra_class;
540 #else
541         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
542                "x264 too old for AVC Intra, at least version 142 needed\n");
543 #endif
544     if (x4->b_bias != INT_MIN)
545         x4->params.i_bframe_bias              = x4->b_bias;
546     if (x4->b_pyramid >= 0)
547         x4->params.i_bframe_pyramid = x4->b_pyramid;
548     if (x4->mixed_refs >= 0)
549         x4->params.analyse.b_mixed_references = x4->mixed_refs;
550     if (x4->dct8x8 >= 0)
551         x4->params.analyse.b_transform_8x8    = x4->dct8x8;
552     if (x4->fast_pskip >= 0)
553         x4->params.analyse.b_fast_pskip       = x4->fast_pskip;
554     if (x4->aud >= 0)
555         x4->params.b_aud                      = x4->aud;
556     if (x4->mbtree >= 0)
557         x4->params.rc.b_mb_tree               = x4->mbtree;
558     if (x4->direct_pred >= 0)
559         x4->params.analyse.i_direct_mv_pred   = x4->direct_pred;
560
561     if (x4->slice_max_size >= 0)
562         x4->params.i_slice_max_size =  x4->slice_max_size;
563     else {
564         /*
565          * Allow x264 to be instructed through AVCodecContext about the maximum
566          * size of the RTP payload. For example, this enables the production of
567          * payload suitable for the H.264 RTP packetization-mode 0 i.e. single
568          * NAL unit per RTP packet.
569          */
570         if (avctx->rtp_payload_size)
571             x4->params.i_slice_max_size = avctx->rtp_payload_size;
572     }
573
574     if (x4->fastfirstpass)
575         x264_param_apply_fastfirstpass(&x4->params);
576
577     /* Allow specifying the x264 profile through AVCodecContext. */
578     if (!x4->profile)
579         switch (avctx->profile) {
580         case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
581             x4->profile = av_strdup("baseline");
582             break;
583         case FF_PROFILE_H264_HIGH:
584             x4->profile = av_strdup("high");
585             break;
586         case FF_PROFILE_H264_HIGH_10:
587             x4->profile = av_strdup("high10");
588             break;
589         case FF_PROFILE_H264_HIGH_422:
590             x4->profile = av_strdup("high422");
591             break;
592         case FF_PROFILE_H264_HIGH_444:
593             x4->profile = av_strdup("high444");
594             break;
595         case FF_PROFILE_H264_MAIN:
596             x4->profile = av_strdup("main");
597             break;
598         default:
599             break;
600         }
601
602     if (x4->nal_hrd >= 0)
603         x4->params.i_nal_hrd = x4->nal_hrd;
604
605     if (x4->profile)
606         if (x264_param_apply_profile(&x4->params, x4->profile) < 0) {
607             int i;
608             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting profile %s.\n", x4->profile);
609             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Possible profiles:");
610             for (i = 0; x264_profile_names[i]; i++)
611                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, " %s", x264_profile_names[i]);
612             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "\n");
613             return AVERROR(EINVAL);
614         }
615
616     x4->params.i_width          = avctx->width;
617     x4->params.i_height         = avctx->height;
618     av_reduce(&sw, &sh, avctx->sample_aspect_ratio.num, avctx->sample_aspect_ratio.den, 4096);
619     x4->params.vui.i_sar_width  = sw;
620     x4->params.vui.i_sar_height = sh;
621     x4->params.i_timebase_den = avctx->time_base.den;
622     x4->params.i_timebase_num = avctx->time_base.num;
623     x4->params.i_fps_num = avctx->time_base.den;
624     x4->params.i_fps_den = avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame;
625
626     x4->params.analyse.b_psnr = avctx->flags & CODEC_FLAG_PSNR;
627
628     x4->params.i_threads      = avctx->thread_count;
629     if (avctx->thread_type)
630         x4->params.b_sliced_threads = avctx->thread_type == FF_THREAD_SLICE;
631
632     x4->params.b_interlaced   = avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT;
633
634     x4->params.b_open_gop     = !(avctx->flags & CODEC_FLAG_CLOSED_GOP);
635
636     x4->params.i_slice_count  = avctx->slices;
637
638     x4->params.vui.b_fullrange = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P ||
639                                  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P ||
640                                  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P ||
641                                  avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
642
643     if (avctx->colorspace != AVCOL_SPC_UNSPECIFIED)
644         x4->params.vui.i_colmatrix = avctx->colorspace;
645     if (avctx->color_primaries != AVCOL_PRI_UNSPECIFIED)
646         x4->params.vui.i_colorprim = avctx->color_primaries;
647     if (avctx->color_trc != AVCOL_TRC_UNSPECIFIED)
648         x4->params.vui.i_transfer  = avctx->color_trc;
649
650     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)
651         x4->params.b_repeat_headers = 0;
652
653     if(x4->x264opts){
654         const char *p= x4->x264opts;
655         while(p){
656             char param[256]={0}, val[256]={0};
657             if(sscanf(p, "%255[^:=]=%255[^:]", param, val) == 1){
658                 OPT_STR(param, "1");
659             }else
660                 OPT_STR(param, val);
661             p= strchr(p, ':');
662             p+=!!p;
663         }
664     }
665
666     if (x4->x264_params) {
667         AVDictionary *dict    = NULL;
668         AVDictionaryEntry *en = NULL;
669
670         if (!av_dict_parse_string(&dict, x4->x264_params, "=", ":", 0)) {
671             while ((en = av_dict_get(dict, "", en, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
672                 if (x264_param_parse(&x4->params, en->key, en->value) < 0)
673                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
674                            "Error parsing option '%s = %s'.\n",
675                             en->key, en->value);
676             }
677
678             av_dict_free(&dict);
679         }
680     }
681
682     // update AVCodecContext with x264 parameters
683     avctx->has_b_frames = x4->params.i_bframe ?
684         x4->params.i_bframe_pyramid ? 2 : 1 : 0;
685     if (avctx->max_b_frames < 0)
686         avctx->max_b_frames = 0;
687
688     avctx->bit_rate = x4->params.rc.i_bitrate*1000;
689
690     x4->enc = x264_encoder_open(&x4->params);
691     if (!x4->enc)
692         return AVERROR_EXTERNAL;
693
694     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
695     if (!avctx->coded_frame)
696         return AVERROR(ENOMEM);
697
698     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
699         x264_nal_t *nal;
700         uint8_t *p;
701         int nnal, s, i;
702
703         s = x264_encoder_headers(x4->enc, &nal, &nnal);
704         avctx->extradata = p = av_malloc(s);
705         if (!p)
706             return AVERROR(ENOMEM);
707
708         for (i = 0; i < nnal; i++) {
709             /* Don't put the SEI in extradata. */
710             if (nal[i].i_type == NAL_SEI) {
711                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", nal[i].p_payload+25);
712                 x4->sei_size = nal[i].i_payload;
713                 x4->sei      = av_malloc(x4->sei_size);
714                 if (!x4->sei)
715                     return AVERROR(ENOMEM);
716                 memcpy(x4->sei, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
717                 continue;
718             }
719             memcpy(p, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
720             p += nal[i].i_payload;
721         }
722         avctx->extradata_size = p - avctx->extradata;
723     }
724
725     return 0;
726 }
727
728 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_8bit[] = {
729     AV_PIX_FMT_YUV420P,
730     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
731     AV_PIX_FMT_YUV422P,
732     AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
733     AV_PIX_FMT_YUV444P,
734     AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
735     AV_PIX_FMT_NV12,
736     AV_PIX_FMT_NV16,
737     AV_PIX_FMT_NONE
738 };
739 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_9bit[] = {
740     AV_PIX_FMT_YUV420P9,
741     AV_PIX_FMT_YUV444P9,
742     AV_PIX_FMT_NONE
743 };
744 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_10bit[] = {
745     AV_PIX_FMT_YUV420P10,
746     AV_PIX_FMT_YUV422P10,
747     AV_PIX_FMT_YUV444P10,
748     AV_PIX_FMT_NV20,
749     AV_PIX_FMT_NONE
750 };
751 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_8bit_rgb[] = {
752 #ifdef X264_CSP_BGR
753     AV_PIX_FMT_BGR24,
754     AV_PIX_FMT_RGB24,
755 #endif
756     AV_PIX_FMT_NONE
757 };
758
759 static av_cold void X264_init_static(AVCodec *codec)
760 {
761     if (x264_bit_depth == 8)
762         codec->pix_fmts = pix_fmts_8bit;
763     else if (x264_bit_depth == 9)
764         codec->pix_fmts = pix_fmts_9bit;
765     else if (x264_bit_depth == 10)
766         codec->pix_fmts = pix_fmts_10bit;
767 }
768
769 #define OFFSET(x) offsetof(X264Context, x)
770 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
771 static const AVOption options[] = {
772     { "preset",        "Set the encoding preset (cf. x264 --fullhelp)",   OFFSET(preset),        AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "medium" }, 0, 0, VE},
773     { "tune",          "Tune the encoding params (cf. x264 --fullhelp)",  OFFSET(tune),          AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
774     { "profile",       "Set profile restrictions (cf. x264 --fullhelp) ", OFFSET(profile),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
775     { "fastfirstpass", "Use fast settings when encoding first pass",      OFFSET(fastfirstpass), AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 1 }, 0, 1, VE},
776     {"level", "Specify level (as defined by Annex A)", OFFSET(level), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
777     {"passlogfile", "Filename for 2 pass stats", OFFSET(stats), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
778     {"wpredp", "Weighted prediction for P-frames", OFFSET(wpredp), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
779     {"x264opts", "x264 options", OFFSET(x264opts), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
780     { "crf",           "Select the quality for constant quality mode",    OFFSET(crf),           AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
781     { "crf_max",       "In CRF mode, prevents VBV from lowering quality beyond this point.",OFFSET(crf_max), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
782     { "qp",            "Constant quantization parameter rate control method",OFFSET(cqp),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
783     { "aq-mode",       "AQ method",                                       OFFSET(aq_mode),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "aq_mode"},
784     { "none",          NULL,                              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_NONE},         INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
785     { "variance",      "Variance AQ (complexity mask)",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_VARIANCE},     INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
786     { "autovariance",  "Auto-variance AQ",                0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_AUTOVARIANCE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
787 #if X264_BUILD >= 144
788     { "autovariance-biased", "Auto-variance AQ with bias to dark scenes", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_AUTOVARIANCE_BIASED}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
789 #endif
790     { "aq-strength",   "AQ strength. Reduces blocking and blurring in flat and textured areas.", OFFSET(aq_strength), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = -1}, -1, FLT_MAX, VE},
791     { "psy",           "Use psychovisual optimizations.",                 OFFSET(psy),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
792     { "psy-rd",        "Strength of psychovisual optimization, in <psy-rd>:<psy-trellis> format.", OFFSET(psy_rd), AV_OPT_TYPE_STRING,  {0 }, 0, 0, VE},
793     { "rc-lookahead",  "Number of frames to look ahead for frametype and ratecontrol", OFFSET(rc_lookahead), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
794     { "weightb",       "Weighted prediction for B-frames.",               OFFSET(weightb),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
795     { "weightp",       "Weighted prediction analysis method.",            OFFSET(weightp),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "weightp" },
796     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
797     { "simple",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SIMPLE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
798     { "smart",         NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SMART},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
799     { "ssim",          "Calculate and print SSIM stats.",                 OFFSET(ssim),          AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
800     { "intra-refresh", "Use Periodic Intra Refresh instead of IDR frames.",OFFSET(intra_refresh),AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
801     { "bluray-compat", "Bluray compatibility workarounds.",               OFFSET(bluray_compat) ,AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
802     { "b-bias",        "Influences how often B-frames are used",          OFFSET(b_bias),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = INT_MIN}, INT_MIN, INT_MAX, VE },
803     { "b-pyramid",     "Keep some B-frames as references.",               OFFSET(b_pyramid),     AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
804     { "none",          NULL,                                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
805     { "strict",        "Strictly hierarchical pyramid",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_STRICT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
806     { "normal",        "Non-strict (not Blu-ray compatible)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NORMAL}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
807     { "mixed-refs",    "One reference per partition, as opposed to one reference per macroblock", OFFSET(mixed_refs), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1}, -1, 1, VE },
808     { "8x8dct",        "High profile 8x8 transform.",                     OFFSET(dct8x8),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
809     { "fast-pskip",    NULL,                                              OFFSET(fast_pskip),    AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
810     { "aud",           "Use access unit delimiters.",                     OFFSET(aud),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
811     { "mbtree",        "Use macroblock tree ratecontrol.",                OFFSET(mbtree),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
812     { "deblock",       "Loop filter parameters, in <alpha:beta> form.",   OFFSET(deblock),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0, 0, VE},
813     { "cplxblur",      "Reduce fluctuations in QP (before curve compression)", OFFSET(cplxblur), AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE},
814     { "partitions",    "A comma-separated list of partitions to consider. "
815                        "Possible values: p8x8, p4x4, b8x8, i8x8, i4x4, none, all", OFFSET(partitions), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
816     { "direct-pred",   "Direct MV prediction mode",                       OFFSET(direct_pred),   AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "direct-pred" },
817     { "none",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_NONE },     0, 0, VE, "direct-pred" },
818     { "spatial",       NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_SPATIAL },  0, 0, VE, "direct-pred" },
819     { "temporal",      NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_TEMPORAL }, 0, 0, VE, "direct-pred" },
820     { "auto",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_AUTO },     0, 0, VE, "direct-pred" },
821     { "slice-max-size","Limit the size of each slice in bytes",           OFFSET(slice_max_size),AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
822     { "stats",         "Filename for 2 pass stats",                       OFFSET(stats),         AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0,       0, VE },
823     { "nal-hrd",       "Signal HRD information (requires vbv-bufsize; "
824                        "cbr not allowed in .mp4)",                        OFFSET(nal_hrd),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
825     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_NONE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
826     { "vbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_VBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
827     { "cbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_CBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
828     { "avcintra-class","AVC-Intra class 50/100/200",                      OFFSET(avcintra_class),AV_OPT_TYPE_INT,     { .i64 = -1 }, -1, 200   , VE},
829     { "x264-params",  "Override the x264 configuration using a :-separated list of key=value parameters", OFFSET(x264_params), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE },
830     { NULL },
831 };
832
833 static const AVClass x264_class = {
834     .class_name = "libx264",
835     .item_name  = av_default_item_name,
836     .option     = options,
837     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
838 };
839
840 static const AVClass rgbclass = {
841     .class_name = "libx264rgb",
842     .item_name  = av_default_item_name,
843     .option     = options,
844     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
845 };
846
847 static const AVCodecDefault x264_defaults[] = {
848     { "b",                "0" },
849     { "bf",               "-1" },
850     { "flags2",           "0" },
851     { "g",                "-1" },
852     { "i_qfactor",        "-1" },
853     { "b_qfactor",        "-1" },
854     { "qmin",             "-1" },
855     { "qmax",             "-1" },
856     { "qdiff",            "-1" },
857     { "qblur",            "-1" },
858     { "qcomp",            "-1" },
859 //     { "rc_lookahead",     "-1" },
860     { "refs",             "-1" },
861     { "sc_threshold",     "-1" },
862     { "trellis",          "-1" },
863     { "nr",               "-1" },
864     { "me_range",         "-1" },
865     { "me_method",        "-1" },
866     { "subq",             "-1" },
867     { "b_strategy",       "-1" },
868     { "keyint_min",       "-1" },
869     { "coder",            "-1" },
870     { "cmp",              "-1" },
871     { "threads",          AV_STRINGIFY(X264_THREADS_AUTO) },
872     { "thread_type",      "0" },
873     { "flags",            "+cgop" },
874     { "rc_init_occupancy","-1" },
875     { NULL },
876 };
877
878 AVCodec ff_libx264_encoder = {
879     .name             = "libx264",
880     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
881     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
882     .id               = AV_CODEC_ID_H264,
883     .priv_data_size   = sizeof(X264Context),
884     .init             = X264_init,
885     .encode2          = X264_frame,
886     .close            = X264_close,
887     .capabilities     = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
888     .priv_class       = &x264_class,
889     .defaults         = x264_defaults,
890     .init_static_data = X264_init_static,
891     .caps_internal    = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
892                         FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
893 };
894
895 AVCodec ff_libx264rgb_encoder = {
896     .name           = "libx264rgb",
897     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 RGB"),
898     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
899     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
900     .priv_data_size = sizeof(X264Context),
901     .init           = X264_init,
902     .encode2        = X264_frame,
903     .close          = X264_close,
904     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
905     .priv_class     = &rgbclass,
906     .defaults       = x264_defaults,
907     .pix_fmts       = pix_fmts_8bit_rgb,
908 };