avidec: avoid infinite loop due to negative ast->sample_size
[ffmpeg.git] / libavcodec / libxvid.c
1 /*
2  * Interface to xvidcore for mpeg4 encoding
3  * Copyright (c) 2004 Adam Thayer <krevnik@comcast.net>
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 /**
23  * @file
24  * Interface to xvidcore for MPEG-4 compliant encoding.
25  * @author Adam Thayer (krevnik@comcast.net)
26  */
27
28 #include <xvid.h>
29
30 #include "libavutil/cpu.h"
31 #include "libavutil/file.h"
32 #include "libavutil/intreadwrite.h"
33 #include "libavutil/mathematics.h"
34
35 #include "avcodec.h"
36 #include "internal.h"
37 #include "libxvid.h"
38 #include "mpegvideo.h"
39
40 #if HAVE_UNISTD_H
41 #include <unistd.h>
42 #endif
43
44 #if HAVE_IO_H
45 #include <io.h>
46 #endif
47
48 /**
49  * Buffer management macros.
50  */
51 #define BUFFER_SIZE         1024
52 #define BUFFER_REMAINING(x) (BUFFER_SIZE - strlen(x))
53 #define BUFFER_CAT(x)       (&((x)[strlen(x)]))
54
55 /**
56  * Structure for the private Xvid context.
57  * This stores all the private context for the codec.
58  */
59 struct xvid_context {
60     AVClass *class;
61     void *encoder_handle;          /**< Handle for Xvid encoder */
62     int xsize;                     /**< Frame x size */
63     int ysize;                     /**< Frame y size */
64     int vop_flags;                 /**< VOP flags for Xvid encoder */
65     int vol_flags;                 /**< VOL flags for Xvid encoder */
66     int me_flags;                  /**< Motion Estimation flags */
67     int qscale;                    /**< Do we use constant scale? */
68     int quicktime_format;          /**< Are we in a QT-based format? */
69     char *twopassbuffer;           /**< Character buffer for two-pass */
70     char *old_twopassbuffer;       /**< Old character buffer (two-pass) */
71     char *twopassfile;             /**< second pass temp file name */
72     int twopassfd;
73     unsigned char *intra_matrix;   /**< P-Frame Quant Matrix */
74     unsigned char *inter_matrix;   /**< I-Frame Quant Matrix */
75     int lumi_aq;                   /**< Lumi masking as an aq method */
76     int variance_aq;               /**< Variance adaptive quantization */
77     int ssim;                      /**< SSIM information display mode */
78     int ssim_acc;                  /**< SSIM accuracy. 0: accurate. 4: fast. */
79     int gmc;
80 };
81
82 /**
83  * Structure for the private first-pass plugin.
84  */
85 struct xvid_ff_pass1 {
86     int version;                    /**< Xvid version */
87     struct xvid_context *context;   /**< Pointer to private context */
88 };
89
90 static int xvid_encode_close(AVCodecContext *avctx);
91
92 /*
93  * Xvid 2-Pass Kludge Section
94  *
95  * Xvid's default 2-pass doesn't allow us to create data as we need to, so
96  * this section spends time replacing the first pass plugin so we can write
97  * statistic information as libavcodec requests in. We have another kludge
98  * that allows us to pass data to the second pass in Xvid without a custom
99  * rate-control plugin.
100  */
101
102 /**
103  * Initialize the two-pass plugin and context.
104  *
105  * @param param Input construction parameter structure
106  * @param handle Private context handle
107  * @return Returns XVID_ERR_xxxx on failure, or 0 on success.
108  */
109 static int xvid_ff_2pass_create(xvid_plg_create_t *param, void **handle)
110 {
111     struct xvid_ff_pass1 *x = (struct xvid_ff_pass1 *) param->param;
112     char *log = x->context->twopassbuffer;
113
114     /* Do a quick bounds check */
115     if (!log)
116         return XVID_ERR_FAIL;
117
118     /* We use snprintf() */
119     /* This is because we can safely prevent a buffer overflow */
120     log[0] = 0;
121     snprintf(log, BUFFER_REMAINING(log),
122              "# ffmpeg 2-pass log file, using xvid codec\n");
123     snprintf(BUFFER_CAT(log), BUFFER_REMAINING(log),
124              "# Do not modify. libxvidcore version: %d.%d.%d\n\n",
125              XVID_VERSION_MAJOR(XVID_VERSION),
126              XVID_VERSION_MINOR(XVID_VERSION),
127              XVID_VERSION_PATCH(XVID_VERSION));
128
129     *handle = x->context;
130     return 0;
131 }
132
133 /**
134  * Destroy the two-pass plugin context.
135  *
136  * @param ref Context pointer for the plugin
137  * @param param Destrooy context
138  * @return Returns 0, success guaranteed
139  */
140 static int xvid_ff_2pass_destroy(struct xvid_context *ref,
141                                  xvid_plg_destroy_t *param)
142 {
143     /* Currently cannot think of anything to do on destruction */
144     /* Still, the framework should be here for reference/use */
145     if (ref->twopassbuffer)
146         ref->twopassbuffer[0] = 0;
147     return 0;
148 }
149
150 /**
151  * Enable fast encode mode during the first pass.
152  *
153  * @param ref Context pointer for the plugin
154  * @param param Frame data
155  * @return Returns 0, success guaranteed
156  */
157 static int xvid_ff_2pass_before(struct xvid_context *ref,
158                                 xvid_plg_data_t *param)
159 {
160     int motion_remove;
161     int motion_replacements;
162     int vop_remove;
163
164     /* Nothing to do here, result is changed too much */
165     if (param->zone && param->zone->mode == XVID_ZONE_QUANT)
166         return 0;
167
168     /* We can implement a 'turbo' first pass mode here */
169     param->quant = 2;
170
171     /* Init values */
172     motion_remove       = ~XVID_ME_CHROMA_PVOP &
173                           ~XVID_ME_CHROMA_BVOP &
174                           ~XVID_ME_EXTSEARCH16 &
175                           ~XVID_ME_ADVANCEDDIAMOND16;
176     motion_replacements = XVID_ME_FAST_MODEINTERPOLATE |
177                           XVID_ME_SKIP_DELTASEARCH     |
178                           XVID_ME_FASTREFINE16         |
179                           XVID_ME_BFRAME_EARLYSTOP;
180     vop_remove          = ~XVID_VOP_MODEDECISION_RD      &
181                           ~XVID_VOP_FAST_MODEDECISION_RD &
182                           ~XVID_VOP_TRELLISQUANT         &
183                           ~XVID_VOP_INTER4V              &
184                           ~XVID_VOP_HQACPRED;
185
186     param->vol_flags    &= ~XVID_VOL_GMC;
187     param->vop_flags    &= vop_remove;
188     param->motion_flags &= motion_remove;
189     param->motion_flags |= motion_replacements;
190
191     return 0;
192 }
193
194 /**
195  * Capture statistic data and write it during first pass.
196  *
197  * @param ref Context pointer for the plugin
198  * @param param Statistic data
199  * @return Returns XVID_ERR_xxxx on failure, or 0 on success
200  */
201 static int xvid_ff_2pass_after(struct xvid_context *ref,
202                                xvid_plg_data_t *param)
203 {
204     char *log = ref->twopassbuffer;
205     const char *frame_types = " ipbs";
206     char frame_type;
207
208     /* Quick bounds check */
209     if (!log)
210         return XVID_ERR_FAIL;
211
212     /* Convert the type given to us into a character */
213     if (param->type < 5 && param->type > 0)
214         frame_type = frame_types[param->type];
215     else
216         return XVID_ERR_FAIL;
217
218     snprintf(BUFFER_CAT(log), BUFFER_REMAINING(log),
219              "%c %d %d %d %d %d %d\n",
220              frame_type, param->stats.quant, param->stats.kblks,
221              param->stats.mblks, param->stats.ublks,
222              param->stats.length, param->stats.hlength);
223
224     return 0;
225 }
226
227 /**
228  * Dispatch function for our custom plugin.
229  * This handles the dispatch for the Xvid plugin. It passes data
230  * on to other functions for actual processing.
231  *
232  * @param ref Context pointer for the plugin
233  * @param cmd The task given for us to complete
234  * @param p1 First parameter (varies)
235  * @param p2 Second parameter (varies)
236  * @return Returns XVID_ERR_xxxx on failure, or 0 on success
237  */
238 static int xvid_ff_2pass(void *ref, int cmd, void *p1, void *p2)
239 {
240     switch (cmd) {
241     case XVID_PLG_INFO:
242     case XVID_PLG_FRAME:
243         return 0;
244     case XVID_PLG_BEFORE:
245         return xvid_ff_2pass_before(ref, p1);
246     case XVID_PLG_CREATE:
247         return xvid_ff_2pass_create(p1, p2);
248     case XVID_PLG_AFTER:
249         return xvid_ff_2pass_after(ref, p1);
250     case XVID_PLG_DESTROY:
251         return xvid_ff_2pass_destroy(ref, p1);
252     default:
253         return XVID_ERR_FAIL;
254     }
255 }
256
257 /**
258  * Routine to create a global VO/VOL header for MP4 container.
259  * What we do here is extract the header from the Xvid bitstream
260  * as it is encoded. We also strip the repeated headers from the
261  * bitstream when a global header is requested for MPEG-4 ISO
262  * compliance.
263  *
264  * @param avctx AVCodecContext pointer to context
265  * @param frame Pointer to encoded frame data
266  * @param header_len Length of header to search
267  * @param frame_len Length of encoded frame data
268  * @return Returns new length of frame data
269  */
270 static int xvid_strip_vol_header(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
271                                  unsigned int header_len,
272                                  unsigned int frame_len)
273 {
274     int vo_len = 0, i;
275
276     for (i = 0; i < header_len - 3; i++) {
277         if (pkt->data[i]     == 0x00 &&
278             pkt->data[i + 1] == 0x00 &&
279             pkt->data[i + 2] == 0x01 &&
280             pkt->data[i + 3] == 0xB6) {
281             vo_len = i;
282             break;
283         }
284     }
285
286     if (vo_len > 0) {
287         /* We need to store the header, so extract it */
288         if (!avctx->extradata) {
289             avctx->extradata = av_malloc(vo_len);
290             if (!avctx->extradata)
291                 return AVERROR(ENOMEM);
292             memcpy(avctx->extradata, pkt->data, vo_len);
293             avctx->extradata_size = vo_len;
294         }
295         /* Less dangerous now, memmove properly copies the two
296          * chunks of overlapping data */
297         memmove(pkt->data, &pkt->data[vo_len], frame_len - vo_len);
298         pkt->size = frame_len - vo_len;
299     }
300     return 0;
301 }
302
303 /**
304  * Routine to correct a possibly erroneous framerate being fed to us.
305  * Xvid currently chokes on framerates where the ticks per frame is
306  * extremely large. This function works to correct problems in this area
307  * by estimating a new framerate and taking the simpler fraction of
308  * the two presented.
309  *
310  * @param avctx Context that contains the framerate to correct.
311  */
312 static void xvid_correct_framerate(AVCodecContext *avctx)
313 {
314     int frate, fbase;
315     int est_frate, est_fbase;
316     int gcd;
317     float est_fps, fps;
318
319     frate = avctx->time_base.den;
320     fbase = avctx->time_base.num;
321
322     gcd = av_gcd(frate, fbase);
323     if (gcd > 1) {
324         frate /= gcd;
325         fbase /= gcd;
326     }
327
328     if (frate <= 65000 && fbase <= 65000) {
329         avctx->time_base.den = frate;
330         avctx->time_base.num = fbase;
331         return;
332     }
333
334     fps     = (float) frate / (float) fbase;
335     est_fps = roundf(fps * 1000.0) / 1000.0;
336
337     est_frate = (int) est_fps;
338     if (est_fps > (int) est_fps) {
339         est_frate = (est_frate + 1) * 1000;
340         est_fbase = (int) roundf((float) est_frate / est_fps);
341     } else
342         est_fbase = 1;
343
344     gcd = av_gcd(est_frate, est_fbase);
345     if (gcd > 1) {
346         est_frate /= gcd;
347         est_fbase /= gcd;
348     }
349
350     if (fbase > est_fbase) {
351         avctx->time_base.den = est_frate;
352         avctx->time_base.num = est_fbase;
353         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
354                "Xvid: framerate re-estimated: %.2f, %.3f%% correction\n",
355                est_fps, (((est_fps - fps) / fps) * 100.0));
356     } else {
357         avctx->time_base.den = frate;
358         avctx->time_base.num = fbase;
359     }
360 }
361
362 static av_cold int xvid_encode_init(AVCodecContext *avctx)
363 {
364     int xerr, i, ret = -1;
365     int xvid_flags = avctx->flags;
366     struct xvid_context *x = avctx->priv_data;
367     uint16_t *intra, *inter;
368     int fd;
369
370     xvid_plugin_single_t      single          = { 0 };
371     struct xvid_ff_pass1      rc2pass1        = { 0 };
372     xvid_plugin_2pass2_t      rc2pass2        = { 0 };
373     xvid_plugin_lumimasking_t masking_l       = { 0 }; /* For lumi masking */
374     xvid_plugin_lumimasking_t masking_v       = { 0 }; /* For variance AQ */
375     xvid_plugin_ssim_t        ssim            = { 0 };
376     xvid_gbl_init_t           xvid_gbl_init   = { 0 };
377     xvid_enc_create_t         xvid_enc_create = { 0 };
378     xvid_enc_plugin_t         plugins[4];
379
380     x->twopassfd = -1;
381
382     /* Bring in VOP flags from ffmpeg command-line */
383     x->vop_flags = XVID_VOP_HALFPEL;              /* Bare minimum quality */
384     if (xvid_flags & CODEC_FLAG_4MV)
385         x->vop_flags    |= XVID_VOP_INTER4V;      /* Level 3 */
386     if (avctx->trellis)
387         x->vop_flags    |= XVID_VOP_TRELLISQUANT; /* Level 5 */
388     if (xvid_flags & CODEC_FLAG_AC_PRED)
389         x->vop_flags    |= XVID_VOP_HQACPRED;     /* Level 6 */
390     if (xvid_flags & CODEC_FLAG_GRAY)
391         x->vop_flags    |= XVID_VOP_GREYSCALE;
392
393     /* Decide which ME quality setting to use */
394     x->me_flags = 0;
395     switch (avctx->me_method) {
396     case ME_FULL:   /* Quality 6 */
397         x->me_flags |= XVID_ME_EXTSEARCH16 |
398                        XVID_ME_EXTSEARCH8;
399
400     case ME_EPZS:   /* Quality 4 */
401         x->me_flags |= XVID_ME_ADVANCEDDIAMOND8 |
402                        XVID_ME_HALFPELREFINE8   |
403                        XVID_ME_CHROMA_PVOP      |
404                        XVID_ME_CHROMA_BVOP;
405
406     case ME_LOG:    /* Quality 2 */
407     case ME_PHODS:
408     case ME_X1:
409         x->me_flags |= XVID_ME_ADVANCEDDIAMOND16 |
410                        XVID_ME_HALFPELREFINE16;
411
412     case ME_ZERO:   /* Quality 0 */
413     default:
414         break;
415     }
416
417     /* Decide how we should decide blocks */
418     switch (avctx->mb_decision) {
419     case 2:
420         x->vop_flags |=  XVID_VOP_MODEDECISION_RD;
421         x->me_flags  |=  XVID_ME_HALFPELREFINE8_RD    |
422                          XVID_ME_QUARTERPELREFINE8_RD |
423                          XVID_ME_EXTSEARCH_RD         |
424                          XVID_ME_CHECKPREDICTION_RD;
425     case 1:
426         if (!(x->vop_flags & XVID_VOP_MODEDECISION_RD))
427             x->vop_flags |= XVID_VOP_FAST_MODEDECISION_RD;
428         x->me_flags |= XVID_ME_HALFPELREFINE16_RD |
429                        XVID_ME_QUARTERPELREFINE16_RD;
430     default:
431         break;
432     }
433
434     /* Bring in VOL flags from ffmpeg command-line */
435 #if FF_API_GMC
436     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GMC)
437         x->gmc = 1;
438 #endif
439
440     x->vol_flags = 0;
441     if (x->gmc) {
442         x->vol_flags |= XVID_VOL_GMC;
443         x->me_flags  |= XVID_ME_GME_REFINE;
444     }
445     if (xvid_flags & CODEC_FLAG_QPEL) {
446         x->vol_flags |= XVID_VOL_QUARTERPEL;
447         x->me_flags  |= XVID_ME_QUARTERPELREFINE16;
448         if (x->vop_flags & XVID_VOP_INTER4V)
449             x->me_flags |= XVID_ME_QUARTERPELREFINE8;
450     }
451
452     xvid_gbl_init.version   = XVID_VERSION;
453     xvid_gbl_init.debug     = 0;
454     xvid_gbl_init.cpu_flags = 0;
455
456     /* Initialize */
457     xvid_global(NULL, XVID_GBL_INIT, &xvid_gbl_init, NULL);
458
459     /* Create the encoder reference */
460     xvid_enc_create.version = XVID_VERSION;
461
462     /* Store the desired frame size */
463     xvid_enc_create.width  =
464     x->xsize               = avctx->width;
465     xvid_enc_create.height =
466     x->ysize               = avctx->height;
467
468     /* Xvid can determine the proper profile to use */
469     /* xvid_enc_create.profile = XVID_PROFILE_S_L3; */
470
471     /* We don't use zones */
472     xvid_enc_create.zones     = NULL;
473     xvid_enc_create.num_zones = 0;
474
475     xvid_enc_create.num_threads = avctx->thread_count;
476 #if (XVID_VERSION <= 0x010303) && (XVID_VERSION >= 0x010300)
477     /* workaround for a bug in libxvidcore */
478     if (avctx->height <= 16) {
479         if (avctx->thread_count < 2) {
480             xvid_enc_create.num_threads = 0;
481         } else {
482             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
483                    "Too small height for threads > 1.");
484             return AVERROR(EINVAL);
485         }
486     }
487 #endif
488
489     xvid_enc_create.plugins     = plugins;
490     xvid_enc_create.num_plugins = 0;
491
492     /* Initialize Buffers */
493     x->twopassbuffer     = NULL;
494     x->old_twopassbuffer = NULL;
495     x->twopassfile       = NULL;
496
497     if (xvid_flags & CODEC_FLAG_PASS1) {
498         rc2pass1.version     = XVID_VERSION;
499         rc2pass1.context     = x;
500         x->twopassbuffer     = av_malloc(BUFFER_SIZE);
501         x->old_twopassbuffer = av_malloc(BUFFER_SIZE);
502         if (!x->twopassbuffer || !x->old_twopassbuffer) {
503             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
504                    "Xvid: Cannot allocate 2-pass log buffers\n");
505             return AVERROR(ENOMEM);
506         }
507         x->twopassbuffer[0]     =
508         x->old_twopassbuffer[0] = 0;
509
510         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].func  = xvid_ff_2pass;
511         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].param = &rc2pass1;
512         xvid_enc_create.num_plugins++;
513     } else if (xvid_flags & CODEC_FLAG_PASS2) {
514         rc2pass2.version = XVID_VERSION;
515         rc2pass2.bitrate = avctx->bit_rate;
516
517         fd = av_tempfile("xvidff.", &x->twopassfile, 0, avctx);
518         if (fd < 0) {
519             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Xvid: Cannot write 2-pass pipe\n");
520             return fd;
521         }
522         x->twopassfd = fd;
523
524         if (!avctx->stats_in) {
525             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
526                    "Xvid: No 2-pass information loaded for second pass\n");
527             return AVERROR(EINVAL);
528         }
529
530         ret = write(fd, avctx->stats_in, strlen(avctx->stats_in));
531         if (ret == -1)
532             ret = AVERROR(errno);
533         else if (strlen(avctx->stats_in) > ret) {
534             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Xvid: Cannot write to 2-pass pipe\n");
535             ret = AVERROR(EIO);
536         }
537         if (ret < 0)
538             return ret;
539
540         rc2pass2.filename                          = x->twopassfile;
541         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].func  = xvid_plugin_2pass2;
542         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].param = &rc2pass2;
543         xvid_enc_create.num_plugins++;
544     } else if (!(xvid_flags & CODEC_FLAG_QSCALE)) {
545         /* Single Pass Bitrate Control! */
546         single.version = XVID_VERSION;
547         single.bitrate = avctx->bit_rate;
548
549         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].func  = xvid_plugin_single;
550         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].param = &single;
551         xvid_enc_create.num_plugins++;
552     }
553
554     if (avctx->lumi_masking != 0.0)
555         x->lumi_aq = 1;
556
557     /* Luminance Masking */
558     if (x->lumi_aq) {
559         masking_l.method                          = 0;
560         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].func = xvid_plugin_lumimasking;
561
562         /* The old behavior is that when avctx->lumi_masking is specified,
563          * plugins[...].param = NULL. Trying to keep the old behavior here. */
564         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].param =
565             avctx->lumi_masking ? NULL : &masking_l;
566         xvid_enc_create.num_plugins++;
567     }
568
569     /* Variance AQ */
570     if (x->variance_aq) {
571         masking_v.method                           = 1;
572         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].func  = xvid_plugin_lumimasking;
573         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].param = &masking_v;
574         xvid_enc_create.num_plugins++;
575     }
576
577     if (x->lumi_aq && x->variance_aq )
578         av_log(avctx, AV_LOG_INFO,
579                "Both lumi_aq and variance_aq are enabled. The resulting quality"
580                "will be the worse one of the two effects made by the AQ.\n");
581
582     /* SSIM */
583     if (x->ssim) {
584         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].func  = xvid_plugin_ssim;
585         ssim.b_printstat                           = x->ssim == 2;
586         ssim.acc                                   = x->ssim_acc;
587         ssim.cpu_flags                             = xvid_gbl_init.cpu_flags;
588         ssim.b_visualize                           = 0;
589         plugins[xvid_enc_create.num_plugins].param = &ssim;
590         xvid_enc_create.num_plugins++;
591     }
592
593     /* Frame Rate and Key Frames */
594     xvid_correct_framerate(avctx);
595     xvid_enc_create.fincr = avctx->time_base.num;
596     xvid_enc_create.fbase = avctx->time_base.den;
597     if (avctx->gop_size > 0)
598         xvid_enc_create.max_key_interval = avctx->gop_size;
599     else
600         xvid_enc_create.max_key_interval = 240; /* Xvid's best default */
601
602     /* Quants */
603     if (xvid_flags & CODEC_FLAG_QSCALE)
604         x->qscale = 1;
605     else
606         x->qscale = 0;
607
608     xvid_enc_create.min_quant[0] = avctx->qmin;
609     xvid_enc_create.min_quant[1] = avctx->qmin;
610     xvid_enc_create.min_quant[2] = avctx->qmin;
611     xvid_enc_create.max_quant[0] = avctx->qmax;
612     xvid_enc_create.max_quant[1] = avctx->qmax;
613     xvid_enc_create.max_quant[2] = avctx->qmax;
614
615     /* Quant Matrices */
616     x->intra_matrix =
617     x->inter_matrix = NULL;
618     if (avctx->mpeg_quant)
619         x->vol_flags |= XVID_VOL_MPEGQUANT;
620     if ((avctx->intra_matrix || avctx->inter_matrix)) {
621         x->vol_flags |= XVID_VOL_MPEGQUANT;
622
623         if (avctx->intra_matrix) {
624             intra           = avctx->intra_matrix;
625             x->intra_matrix = av_malloc(sizeof(unsigned char) * 64);
626             if (!x->intra_matrix)
627                 return AVERROR(ENOMEM);
628         } else
629             intra = NULL;
630         if (avctx->inter_matrix) {
631             inter           = avctx->inter_matrix;
632             x->inter_matrix = av_malloc(sizeof(unsigned char) * 64);
633             if (!x->inter_matrix)
634                 return AVERROR(ENOMEM);
635         } else
636             inter = NULL;
637
638         for (i = 0; i < 64; i++) {
639             if (intra)
640                 x->intra_matrix[i] = (unsigned char) intra[i];
641             if (inter)
642                 x->inter_matrix[i] = (unsigned char) inter[i];
643         }
644     }
645
646     /* Misc Settings */
647     xvid_enc_create.frame_drop_ratio = 0;
648     xvid_enc_create.global           = 0;
649     if (xvid_flags & CODEC_FLAG_CLOSED_GOP)
650         xvid_enc_create.global |= XVID_GLOBAL_CLOSED_GOP;
651
652     /* Determines which codec mode we are operating in */
653     avctx->extradata      = NULL;
654     avctx->extradata_size = 0;
655     if (xvid_flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
656         /* In this case, we are claiming to be MPEG4 */
657         x->quicktime_format = 1;
658         avctx->codec_id     = AV_CODEC_ID_MPEG4;
659     } else {
660         /* We are claiming to be Xvid */
661         x->quicktime_format = 0;
662         if (!avctx->codec_tag)
663             avctx->codec_tag = AV_RL32("xvid");
664     }
665
666     /* Bframes */
667     xvid_enc_create.max_bframes   = avctx->max_b_frames;
668     xvid_enc_create.bquant_offset = 100 * avctx->b_quant_offset;
669     xvid_enc_create.bquant_ratio  = 100 * avctx->b_quant_factor;
670     if (avctx->max_b_frames > 0 && !x->quicktime_format)
671         xvid_enc_create.global |= XVID_GLOBAL_PACKED;
672
673     av_assert0(xvid_enc_create.num_plugins + (!!x->ssim) + (!!x->variance_aq) + (!!x->lumi_aq) <= FF_ARRAY_ELEMS(plugins));
674
675     /* Create encoder context */
676     xerr = xvid_encore(NULL, XVID_ENC_CREATE, &xvid_enc_create, NULL);
677     if (xerr) {
678         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Xvid: Could not create encoder reference\n");
679         return AVERROR_EXTERNAL;
680     }
681
682     x->encoder_handle  = xvid_enc_create.handle;
683     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
684     if (!avctx->coded_frame)
685         return AVERROR(ENOMEM);
686
687     return 0;
688 }
689
690 static int xvid_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
691                              const AVFrame *picture, int *got_packet)
692 {
693     int xerr, i, ret, user_packet = !!pkt->data;
694     struct xvid_context *x = avctx->priv_data;
695     AVFrame *p             = avctx->coded_frame;
696     int mb_width  = (avctx->width  + 15) / 16;
697     int mb_height = (avctx->height + 15) / 16;
698     char *tmp;
699
700     xvid_enc_frame_t xvid_enc_frame = { 0 };
701     xvid_enc_stats_t xvid_enc_stats = { 0 };
702
703     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, mb_width*(int64_t)mb_height*MAX_MB_BYTES + FF_MIN_BUFFER_SIZE)) < 0)
704         return ret;
705
706     /* Start setting up the frame */
707     xvid_enc_frame.version = XVID_VERSION;
708     xvid_enc_stats.version = XVID_VERSION;
709
710     /* Let Xvid know where to put the frame. */
711     xvid_enc_frame.bitstream = pkt->data;
712     xvid_enc_frame.length    = pkt->size;
713
714     /* Initialize input image fields */
715     if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV420P) {
716         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
717                "Xvid: Color spaces other than 420P not supported\n");
718         return AVERROR(EINVAL);
719     }
720
721     xvid_enc_frame.input.csp = XVID_CSP_PLANAR; /* YUV420P */
722
723     for (i = 0; i < 4; i++) {
724         xvid_enc_frame.input.plane[i]  = picture->data[i];
725         xvid_enc_frame.input.stride[i] = picture->linesize[i];
726     }
727
728     /* Encoder Flags */
729     xvid_enc_frame.vop_flags = x->vop_flags;
730     xvid_enc_frame.vol_flags = x->vol_flags;
731     xvid_enc_frame.motion    = x->me_flags;
732     xvid_enc_frame.type      =
733         picture->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I ? XVID_TYPE_IVOP :
734         picture->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P ? XVID_TYPE_PVOP :
735         picture->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B ? XVID_TYPE_BVOP :
736                                                   XVID_TYPE_AUTO;
737
738     /* Pixel aspect ratio setting */
739     if (avctx->sample_aspect_ratio.num < 0 || avctx->sample_aspect_ratio.num > 255 ||
740         avctx->sample_aspect_ratio.den < 0 || avctx->sample_aspect_ratio.den > 255) {
741         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
742                "Invalid pixel aspect ratio %i/%i, limit is 255/255 reducing\n",
743                avctx->sample_aspect_ratio.num, avctx->sample_aspect_ratio.den);
744         av_reduce(&avctx->sample_aspect_ratio.num, &avctx->sample_aspect_ratio.den,
745                    avctx->sample_aspect_ratio.num,  avctx->sample_aspect_ratio.den, 255);
746     }
747     xvid_enc_frame.par        = XVID_PAR_EXT;
748     xvid_enc_frame.par_width  = avctx->sample_aspect_ratio.num;
749     xvid_enc_frame.par_height = avctx->sample_aspect_ratio.den;
750
751     /* Quant Setting */
752     if (x->qscale)
753         xvid_enc_frame.quant = picture->quality / FF_QP2LAMBDA;
754     else
755         xvid_enc_frame.quant = 0;
756
757     /* Matrices */
758     xvid_enc_frame.quant_intra_matrix = x->intra_matrix;
759     xvid_enc_frame.quant_inter_matrix = x->inter_matrix;
760
761     /* Encode */
762     xerr = xvid_encore(x->encoder_handle, XVID_ENC_ENCODE,
763                        &xvid_enc_frame, &xvid_enc_stats);
764
765     /* Two-pass log buffer swapping */
766     avctx->stats_out = NULL;
767     if (x->twopassbuffer) {
768         tmp                  = x->old_twopassbuffer;
769         x->old_twopassbuffer = x->twopassbuffer;
770         x->twopassbuffer     = tmp;
771         x->twopassbuffer[0]  = 0;
772         if (x->old_twopassbuffer[0] != 0) {
773             avctx->stats_out = x->old_twopassbuffer;
774         }
775     }
776
777     if (xerr > 0) {
778         *got_packet = 1;
779
780         p->quality = xvid_enc_stats.quant * FF_QP2LAMBDA;
781         if (xvid_enc_stats.type == XVID_TYPE_PVOP)
782             p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
783         else if (xvid_enc_stats.type == XVID_TYPE_BVOP)
784             p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
785         else if (xvid_enc_stats.type == XVID_TYPE_SVOP)
786             p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_S;
787         else
788             p->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
789         if (xvid_enc_frame.out_flags & XVID_KEYFRAME) {
790             p->key_frame = 1;
791             pkt->flags  |= AV_PKT_FLAG_KEY;
792             if (x->quicktime_format)
793                 return xvid_strip_vol_header(avctx, pkt,
794                                              xvid_enc_stats.hlength, xerr);
795         } else
796             p->key_frame = 0;
797
798         pkt->size = xerr;
799
800         return 0;
801     } else {
802         if (!user_packet)
803             av_free_packet(pkt);
804         if (!xerr)
805             return 0;
806         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
807                "Xvid: Encoding Error Occurred: %i\n", xerr);
808         return AVERROR_EXTERNAL;
809     }
810 }
811
812 static av_cold int xvid_encode_close(AVCodecContext *avctx)
813 {
814     struct xvid_context *x = avctx->priv_data;
815
816     if (x->encoder_handle) {
817         xvid_encore(x->encoder_handle, XVID_ENC_DESTROY, NULL, NULL);
818         x->encoder_handle = NULL;
819     }
820
821     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
822     av_freep(&avctx->extradata);
823     if (x->twopassbuffer) {
824         av_freep(&x->twopassbuffer);
825         av_freep(&x->old_twopassbuffer);
826         avctx->stats_out = NULL;
827     }
828     if (x->twopassfd>=0) {
829         unlink(x->twopassfile);
830         close(x->twopassfd);
831         x->twopassfd = -1;
832     }
833     av_freep(&x->twopassfile);
834     av_freep(&x->intra_matrix);
835     av_freep(&x->inter_matrix);
836
837     return 0;
838 }
839
840 #define OFFSET(x) offsetof(struct xvid_context, x)
841 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
842 static const AVOption options[] = {
843     { "lumi_aq",     "Luminance masking AQ",            OFFSET(lumi_aq),     AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0 },       0,       1, VE         },
844     { "variance_aq", "Variance AQ",                     OFFSET(variance_aq), AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0 },       0,       1, VE         },
845     { "ssim",        "Show SSIM information to stdout", OFFSET(ssim),        AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0 },       0,       2, VE, "ssim" },
846     { "off",         NULL,                                                0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 0 }, INT_MIN, INT_MAX, VE, "ssim" },
847     { "avg",         NULL,                                                0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 1 }, INT_MIN, INT_MAX, VE, "ssim" },
848     { "frame",       NULL,                                                0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 2 }, INT_MIN, INT_MAX, VE, "ssim" },
849     { "ssim_acc",    "SSIM accuracy",                   OFFSET(ssim_acc),    AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 2 },       0,       4, VE         },
850     { "gmc",         "use GMC",                         OFFSET(gmc),         AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0 },       0,       1, VE         },
851     { NULL },
852 };
853
854 static const AVClass xvid_class = {
855     .class_name = "libxvid",
856     .item_name  = av_default_item_name,
857     .option     = options,
858     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
859 };
860
861 AVCodec ff_libxvid_encoder = {
862     .name           = "libxvid",
863     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libxvidcore MPEG-4 part 2"),
864     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
865     .id             = AV_CODEC_ID_MPEG4,
866     .priv_data_size = sizeof(struct xvid_context),
867     .init           = xvid_encode_init,
868     .encode2        = xvid_encode_frame,
869     .close          = xvid_encode_close,
870     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_YUV420P, AV_PIX_FMT_NONE },
871     .priv_class     = &xvid_class,
872     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
873                       FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
874 };