field pic decoding cleanup
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegvideo.h
1 /*
2  * Generic DCT based hybrid video encoder
3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard.
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
18  */
19
20 /**
21  * @file mpegvideo.h
22  * mpegvideo header.
23  */
24  
25 #ifndef AVCODEC_MPEGVIDEO_H
26 #define AVCODEC_MPEGVIDEO_H
27
28 #include "dsputil.h"
29
30 #define FRAME_SKIPED 100 ///< return value for header parsers if frame is not coded
31
32 enum OutputFormat {
33     FMT_MPEG1,
34     FMT_H263,
35     FMT_MJPEG, 
36 };
37
38 #define EDGE_WIDTH 16
39
40 #define MPEG_BUF_SIZE (16 * 1024)
41
42 #define QMAT_SHIFT_MMX 16
43 #define QMAT_SHIFT 22
44
45 #define MAX_FCODE 7
46 #define MAX_MV 2048
47
48 #define MAX_PICTURE_COUNT 15
49
50 #define ME_MAP_SIZE 64
51 #define ME_MAP_SHIFT 3
52 #define ME_MAP_MV_BITS 11
53
54 /* run length table */
55 #define MAX_RUN    64
56 #define MAX_LEVEL  64
57
58 #define I_TYPE FF_I_TYPE  ///< Intra
59 #define P_TYPE FF_P_TYPE  ///< Predicted
60 #define B_TYPE FF_B_TYPE  ///< Bi-dir predicted
61 #define S_TYPE FF_S_TYPE  ///< S(GMC)-VOP MPEG4
62
63 typedef struct Predictor{
64     double coeff;
65     double count;
66     double decay;
67 } Predictor;
68
69 typedef struct RateControlEntry{
70     int pict_type;
71     float qscale;
72     int mv_bits;
73     int i_tex_bits;
74     int p_tex_bits;
75     int misc_bits;
76     uint64_t expected_bits;
77     int new_pict_type;
78     float new_qscale;
79     int mc_mb_var_sum;
80     int mb_var_sum;
81     int i_count;
82     int f_code;
83     int b_code;
84 }RateControlEntry;
85
86 /**
87  * rate control context.
88  */
89 typedef struct RateControlContext{
90     FILE *stats_file;
91     int num_entries;              ///< number of RateControlEntries 
92     RateControlEntry *entry;
93     int buffer_index;             ///< amount of bits in the video/audio buffer 
94     Predictor pred[5];
95     double short_term_qsum;       ///< sum of recent qscales 
96     double short_term_qcount;     ///< count of recent qscales 
97     double pass1_rc_eq_output_sum;///< sum of the output of the rc equation, this is used for normalization  
98     double pass1_wanted_bits;     ///< bits which should have been outputed by the pass1 code (including complexity init) 
99     double last_qscale;
100     double last_qscale_for[5];    ///< last qscale for a specific pict type, used for max_diff & ipb factor stuff 
101     int last_mc_mb_var_sum;
102     int last_mb_var_sum;
103     uint64_t i_cplx_sum[5];
104     uint64_t p_cplx_sum[5];
105     uint64_t mv_bits_sum[5];
106     uint64_t qscale_sum[5];
107     int frame_count[5];
108     int last_non_b_pict_type;
109 }RateControlContext;
110
111 /**
112  * Scantable.
113  */
114 typedef struct ScanTable{
115     const uint8_t *scantable;
116     uint8_t permutated[64];
117     uint8_t raster_end[64];
118 #ifdef ARCH_POWERPC
119                 /** Used by dct_quantise_alitvec to find last-non-zero */
120     uint8_t __align8 inverse[64];
121 #endif
122 } ScanTable;
123
124 /**
125  * Picture.
126  */
127 typedef struct Picture{
128     FF_COMMON_FRAME
129
130     int mb_var_sum;             ///< sum of MB variance for current frame 
131     int mc_mb_var_sum;          ///< motion compensated MB variance for current frame 
132     uint16_t *mb_var;           ///< Table for MB variances 
133     uint16_t *mc_mb_var;        ///< Table for motion compensated MB variances 
134     uint8_t *mb_mean;           ///< Table for MB luminance 
135     int32_t *mb_cmp_score;      ///< Table for MB cmp scores, for mb decission 
136     int b_frame_score;          /* */
137 } Picture;
138
139 typedef struct ParseContext{
140     uint8_t *buffer;
141     int index;
142     int last_index;
143     int buffer_size;
144     int state;
145     int frame_start_found;
146 } ParseContext;
147
148 struct MpegEncContext;
149
150 /**
151  * Motion estimation context.
152  */
153 typedef struct MotionEstContext{
154     int skip;                          ///< set if ME is skiped for the current MB 
155     int co_located_mv[4][2];           ///< mv from last p frame for direct mode ME 
156     int direct_basis_mv[4][2];
157     uint8_t *scratchpad;               ///< data area for the me algo, so that the ME doesnt need to malloc/free 
158     uint32_t *map;                     ///< map to avoid duplicate evaluations 
159     uint32_t *score_map;               ///< map to store the scores 
160     int map_generation;  
161     int pre_penalty_factor;
162     int penalty_factor;
163     int sub_penalty_factor;
164     int mb_penalty_factor;
165     int pre_pass;                      ///< = 1 for the pre pass 
166     int dia_size;
167     uint16_t (*mv_penalty)[MAX_MV*2+1];  ///< amount of bits needed to encode a MV 
168     int (*sub_motion_search)(struct MpegEncContext * s,
169                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
170                                   int xmin, int ymin, int xmax, int ymax,
171                                   int pred_x, int pred_y, Picture *ref_picture, 
172                                   int n, int size, uint16_t * const mv_penalty);
173     int (*motion_search[7])(struct MpegEncContext * s, int block,
174                              int *mx_ptr, int *my_ptr,
175                              int P[10][2], int pred_x, int pred_y,
176                              int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, Picture *ref_picture, int16_t (*last_mv)[2], 
177                              int ref_mv_scale, uint16_t * const mv_penalty);
178     int (*pre_motion_search)(struct MpegEncContext * s, int block,
179                              int *mx_ptr, int *my_ptr,
180                              int P[10][2], int pred_x, int pred_y,
181                              int xmin, int ymin, int xmax, int ymax, Picture *ref_picture, int16_t (*last_mv)[2], 
182                              int ref_mv_scale, uint16_t * const mv_penalty);
183     int (*get_mb_score)(struct MpegEncContext * s, int mx, int my, int pred_x, int pred_y, Picture *ref_picture, 
184                                   uint16_t * const mv_penalty);
185 }MotionEstContext;
186
187 /**
188  * MpegEncContext.
189  */
190 typedef struct MpegEncContext {
191     struct AVCodecContext *avctx;
192     /* the following parameters must be initialized before encoding */
193     int width, height;///< picture size. must be a multiple of 16 
194     int gop_size;
195     int intra_only;   ///< if true, only intra pictures are generated 
196     int bit_rate;     ///< wanted bit rate 
197     int bit_rate_tolerance; ///< amount of +- bits (>0)
198     enum OutputFormat out_format; ///< output format 
199     int h263_pred;    ///< use mpeg4/h263 ac/dc predictions 
200
201 /* the following codec id fields are deprecated in favor of codec_id */
202     int h263_plus;    ///< h263 plus headers 
203     int h263_rv10;    ///< use RV10 variation for H263 
204     int h263_msmpeg4; ///< generate MSMPEG4 compatible stream (deprecated, use msmpeg4_version instead)
205     int h263_intel;   ///< use I263 intel h263 header 
206     
207     int codec_id;     /* see CODEC_ID_xxx */
208     int fixed_qscale; ///< fixed qscale if non zero 
209     float qcompress;  ///< amount of qscale change between easy & hard scenes (0.0-1.0) 
210     float qblur;      ///< amount of qscale smoothing over time (0.0-1.0) 
211     int qmin;         ///< min qscale 
212     int qmax;         ///< max qscale 
213     int max_qdiff;    ///< max qscale difference between frames 
214     int encoding;     ///< true if we are encoding (vs decoding) 
215     int flags;        ///< AVCodecContext.flags (HQ, MV4, ...) 
216     int max_b_frames; ///< max number of b-frames for encoding 
217     int b_frame_strategy;
218     int luma_elim_threshold;
219     int chroma_elim_threshold;
220     int strict_std_compliance; ///< strictly follow the std (MPEG4, ...) 
221     int workaround_bugs;       ///< workaround bugs in encoders which cannot be detected automatically 
222     /* the following fields are managed internally by the encoder */
223
224     /** bit output */
225     PutBitContext pb;
226
227     /* sequence parameters */
228     int context_initialized;
229     int input_picture_number;
230     int picture_number;
231     int picture_in_gop_number; ///< 0-> first pic in gop, ... 
232     int b_frames_since_non_b;  ///< used for encoding, relative to not yet reordered input 
233     int mb_width, mb_height;   ///< number of MBs horizontally & vertically 
234     int h_edge_pos, v_edge_pos;///< horizontal / vertical position of the right/bottom edge (pixel replicateion)
235     int mb_num;                ///< number of MBs of a picture 
236     int linesize;              ///< line size, in bytes, may be different from width 
237     int uvlinesize;            ///< line size, for chroma in bytes, may be different from width 
238     Picture picture[MAX_PICTURE_COUNT]; ///< main picture buffer 
239     Picture *input_picture[MAX_PICTURE_COUNT]; ///< next pictures on display order for encoding
240     Picture *reordered_input_picture[MAX_PICTURE_COUNT]; ///< pointer to the next pictures in codedorder for encoding
241     
242     /** 
243      * copy of the previous picture structure.
244      * note, linesize & data, might not match the previous picture (for field pictures)
245      */
246     Picture last_picture;       
247     
248     /** 
249      * copy of the next picture structure.
250      * note, linesize & data, might not match the next picture (for field pictures)
251      */
252     Picture next_picture;
253     
254     /** 
255      * copy of the source picture structure for encoding.
256      * note, linesize & data, might not match the source picture (for field pictures)
257      */
258     Picture new_picture;
259     
260     /** 
261      * copy of the current picture structure.
262      * note, linesize & data, might not match the current picture (for field pictures)
263      */
264     Picture current_picture;    ///< buffer to store the decompressed current picture 
265     
266     Picture *last_picture_ptr;     ///< pointer to the previous picture.
267     Picture *next_picture_ptr;     ///< pointer to the next picture (for bidir pred) 
268     Picture *new_picture_ptr;      ///< pointer to the source picture for encoding 
269     Picture *current_picture_ptr;  ///< pointer to the current picture
270     int last_dc[3];                ///< last DC values for MPEG1 
271     int16_t *dc_val[3];            ///< used for mpeg4 DC prediction, all 3 arrays must be continuous 
272     int y_dc_scale, c_dc_scale;
273     uint8_t *y_dc_scale_table;     ///< qscale -> y_dc_scale table 
274     uint8_t *c_dc_scale_table;     ///< qscale -> c_dc_scale table 
275     uint8_t *coded_block;          ///< used for coded block pattern prediction (msmpeg4v3, wmv1)
276     int16_t (*ac_val[3])[16];      ///< used for for mpeg4 AC prediction, all 3 arrays must be continuous 
277     int ac_pred;
278     uint8_t *prev_pict_types;     ///< previous picture types in bitstream order, used for mb skip 
279 #define PREV_PICT_TYPES_BUFFER_SIZE 256
280     int mb_skiped;                ///< MUST BE SET only during DECODING 
281     uint8_t *mbskip_table;        /**< used to avoid copy if macroblock skipped (for black regions for example) 
282                                    and used for b-frame encoding & decoding (contains skip table of next P Frame) */
283     uint8_t *mbintra_table;       ///< used to avoid setting {ac, dc, cbp}-pred stuff to zero on inter MB decoding 
284     uint8_t *cbp_table;           ///< used to store cbp, ac_pred for partitioned decoding 
285     uint8_t *pred_dir_table;      ///< used to store pred_dir for partitioned decoding 
286     uint8_t *allocated_edge_emu_buffer;
287     uint8_t *edge_emu_buffer;     ///< points into the middle of allocated_edge_emu_buffer  
288
289     int qscale;                 ///< QP 
290     float frame_qscale;         ///< qscale from the frame level rc FIXME remove
291     int adaptive_quant;         ///< use adaptive quantization 
292     int dquant;                 ///< qscale difference to prev qscale  
293     int pict_type;              ///< I_TYPE, P_TYPE, B_TYPE, ... 
294     int last_pict_type;
295     int last_non_b_pict_type;   ///< used for mpeg4 gmc b-frames & ratecontrol 
296     int frame_rate_index;
297     /* motion compensation */
298     int unrestricted_mv;        ///< mv can point outside of the coded picture 
299     int h263_long_vectors;      ///< use horrible h263v1 long vector mode 
300
301     DSPContext dsp;             ///< pointers for accelerated dsp fucntions 
302     int f_code;                 ///< forward MV resolution 
303     int b_code;                 ///< backward MV resolution for B Frames (mpeg4) 
304     int16_t (*motion_val)[2];            ///< used for MV prediction (4MV per MB) 
305     int16_t (*p_mv_table)[2];            ///< MV table (1MV per MB) p-frame encoding 
306     int16_t (*b_forw_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) forward mode b-frame encoding 
307     int16_t (*b_back_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) backward mode b-frame encoding 
308     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding 
309     int16_t (*b_bidir_back_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding 
310     int16_t (*b_direct_mv_table)[2];     ///< MV table (1MV per MB) direct mode b-frame encoding 
311     int me_method;                       ///< ME algorithm 
312     int scene_change_score;
313     int mv_dir;
314 #define MV_DIR_BACKWARD  1
315 #define MV_DIR_FORWARD   2
316 #define MV_DIRECT        4 ///< bidirectional mode where the difference equals the MV of the last P/S/I-Frame (mpeg4)
317     int mv_type;
318 #define MV_TYPE_16X16       0   ///< 1 vector for the whole mb 
319 #define MV_TYPE_8X8         1   ///< 4 vectors (h263, mpeg4 4MV) 
320 #define MV_TYPE_16X8        2   ///< 2 vectors, one per 16x8 block  
321 #define MV_TYPE_FIELD       3   ///< 2 vectors, one per field  
322 #define MV_TYPE_DMV         4   ///< 2 vectors, special mpeg2 Dual Prime Vectors 
323     /**motion vectors for a macroblock 
324        first coordinate : 0 = forward 1 = backward
325        second "         : depend on type
326        third  "         : 0 = x, 1 = y
327     */
328     int mv[2][4][2];
329     int field_select[2][2];
330     int last_mv[2][2][2];             ///< last MV, used for MV prediction in MPEG1 & B-frame MPEG4 
331     uint8_t *fcode_tab;               ///< smallest fcode needed for each MV 
332     
333     MotionEstContext me;
334
335     int no_rounding;  /**< apply no rounding to motion compensation (MPEG4, msmpeg4, ...) 
336                         for b-frames rounding mode is allways 0 */
337
338     int hurry_up;     /**< when set to 1 during decoding, b frames will be skiped
339                          when set to 2 idct/dequant will be skipped too */
340                         
341     /* macroblock layer */
342     int mb_x, mb_y;
343     int mb_incr;
344     int mb_intra;
345     uint8_t *mb_type;       ///< Table for MB type 
346 #define MB_TYPE_INTRA    0x01
347 #define MB_TYPE_INTER    0x02
348 #define MB_TYPE_INTER4V  0x04
349 #define MB_TYPE_SKIPED   0x08
350 #define MB_TYPE_GMC      0x10
351
352 #define MB_TYPE_DIRECT   0x10
353 #define MB_TYPE_FORWARD  0x20
354 #define MB_TYPE_BACKWARD 0x40
355 #define MB_TYPE_BIDIR    0x80
356
357     int block_index[6]; ///< index to current MB in block based arrays with edges
358     int block_wrap[6];
359
360     /** matrix transmitted in the bitstream */
361     uint16_t intra_matrix[64];
362     uint16_t chroma_intra_matrix[64];
363     uint16_t inter_matrix[64];
364     uint16_t chroma_inter_matrix[64];
365 #define QUANT_BIAS_SHIFT 4
366     int intra_quant_bias;    ///< bias for the quantizer 
367     int inter_quant_bias;    ///< bias for the quantizer 
368     int min_qcoeff;          ///< minimum encodable coefficient 
369     int max_qcoeff;          ///< maximum encodable coefficient 
370     int ac_esc_length;       ///< num of bits needed to encode the longest esc 
371     uint8_t *intra_ac_vlc_length;
372     uint8_t *intra_ac_vlc_last_length;
373     uint8_t *inter_ac_vlc_length;
374     uint8_t *inter_ac_vlc_last_length;
375     uint8_t *luma_dc_vlc_length;
376     uint8_t *chroma_dc_vlc_length;
377 #define UNI_AC_ENC_INDEX(run,level) ((run)*128 + (level))
378
379     /** precomputed matrix (combine qscale and DCT renorm) */
380     int __align8 q_intra_matrix[32][64];
381     int __align8 q_inter_matrix[32][64];
382     /** identical to the above but for MMX & these are not permutated */
383     uint16_t __align8 q_intra_matrix16[32][64];
384     uint16_t __align8 q_inter_matrix16[32][64];
385     uint16_t __align8 q_intra_matrix16_bias[32][64];
386     uint16_t __align8 q_inter_matrix16_bias[32][64];
387     int block_last_index[6];  ///< last non zero coefficient in block
388     /* scantables */
389     ScanTable __align8 intra_scantable;
390     ScanTable intra_h_scantable;
391     ScanTable intra_v_scantable;
392     ScanTable inter_scantable; ///< if inter == intra then intra should be used to reduce tha cache usage
393
394     void *opaque;              ///< private data for the user
395
396     /* bit rate control */
397     int I_frame_bits; //FIXME used in mpeg12 ...
398     int64_t wanted_bits;
399     int64_t total_bits;
400     int frame_bits;                ///< bits used for the current frame 
401     RateControlContext rc_context; ///< contains stuff only accessed in ratecontrol.c
402
403     /* statistics, used for 2-pass encoding */
404     int mv_bits;
405     int header_bits;
406     int i_tex_bits;
407     int p_tex_bits;
408     int i_count;
409     int f_count;
410     int b_count;
411     int skip_count;
412     int misc_bits; ///< cbp, mb_type
413     int last_bits; ///< temp var used for calculating the above vars
414     
415     /* error concealment / resync */
416     uint8_t *error_status_table;       ///< table of the error status of each MB  
417 #define VP_START            1          ///< current MB is the first after a resync marker 
418 #define AC_ERROR            2
419 #define DC_ERROR            4
420 #define MV_ERROR            8
421 #define AC_END              16
422 #define DC_END              32
423 #define MV_END              64
424 //FIXME some prefix?
425     
426     int resync_mb_x;                 ///< x position of last resync marker 
427     int resync_mb_y;                 ///< y position of last resync marker 
428     GetBitContext last_resync_gb;    ///< used to search for the next resync marker 
429     int mb_num_left;                 ///< number of MBs left in this video packet (for partitioned Slices only)
430     int next_p_frame_damaged;        ///< set if the next p frame is damaged, to avoid showing trashed b frames 
431     int error_resilience;
432     
433     ParseContext parse_context;
434
435     /* H.263 specific */
436     int gob_number;
437     int gob_index;
438         
439     /* H.263+ specific */
440     int umvplus;                    ///< == H263+ && unrestricted_mv 
441     int h263_aic;                   ///< Advanded INTRA Coding (AIC) 
442     int h263_aic_dir;               ///< AIC direction: 0 = left, 1 = top 
443     
444     /* mpeg4 specific */
445     int time_increment_resolution;
446     int time_increment_bits;        ///< number of bits to represent the fractional part of time 
447     int last_time_base;
448     int time_base;                  ///< time in seconds of last I,P,S Frame 
449     int64_t time;                   ///< time of current frame  
450     int64_t last_non_b_time;
451     uint16_t pp_time;               ///< time distance between the last 2 p,s,i frames 
452     uint16_t pb_time;               ///< time distance between the last b and p,s,i frame 
453     uint16_t pp_field_time;
454     uint16_t pb_field_time;         ///< like above, just for interlaced 
455     int shape;
456     int vol_sprite_usage;
457     int sprite_width;
458     int sprite_height;
459     int sprite_left;
460     int sprite_top;
461     int sprite_brightness_change;
462     int num_sprite_warping_points;
463     int real_sprite_warping_points;
464     int sprite_offset[2][2];         ///< sprite offset[isChroma][isMVY] 
465     int sprite_delta[2][2];          ///< sprite_delta [isY][isMVY]  
466     int sprite_shift[2];             ///< sprite shift [isChroma] 
467     int mcsel;
468     int quant_precision;
469     int quarter_sample;              ///< 1->qpel, 0->half pel ME/MC  
470     int scalability;
471     int hierachy_type;
472     int enhancement_type;
473     int new_pred;
474     int reduced_res_vop;
475     int aspect_ratio_info;
476     int aspected_width;
477     int aspected_height;
478     int sprite_warping_accuracy;
479     int low_latency_sprite;
480     int data_partitioning;           ///< data partitioning flag from header 
481     int partitioned_frame;           ///< is current frame partitioned 
482     int rvlc;                        ///< reversible vlc 
483     int resync_marker;               ///< could this stream contain resync markers
484     int low_delay;                   ///< no reordering needed / has no b-frames 
485     int vo_type;
486     int vol_control_parameters;      ///< does the stream contain the low_delay flag, used to workaround buggy encoders 
487     PutBitContext tex_pb;            ///< used for data partitioned VOPs 
488     PutBitContext pb2;               ///< used for data partitioned VOPs 
489 #define PB_BUFFER_SIZE 1024*256
490     uint8_t *tex_pb_buffer;          
491     uint8_t *pb2_buffer;
492     int mpeg_quant;
493 #define CO_LOCATED_TYPE_4MV     1
494 #define CO_LOCATED_TYPE_FIELDMV 2
495     int8_t *co_located_type_table;     ///< 4mv & field_mv info for next b frame 
496     int16_t (*field_mv_table)[2][2];   ///< used for interlaced b frame decoding 
497     int8_t (*field_select_table)[2];   ///< wtf, no really another table for interlaced b frames 
498     int t_frame;                       ///< time distance of first I -> B, used for interlaced b frames 
499     int padding_bug_score;             ///< used to detect the VERY common padding bug in MPEG4 
500
501     /* divx specific, used to workaround (many) bugs in divx5 */
502     int divx_version;
503     int divx_build;
504 #define BITSTREAM_BUFFER_SIZE 1024*256
505     uint8_t *bitstream_buffer; //Divx 5.01 puts several frames in a single one, this is used to reorder them
506     int bitstream_buffer_size;
507     
508     int xvid_build;
509     
510     /* lavc specific stuff, used to workaround bugs in libavcodec */
511     int ffmpeg_version;
512     int lavc_build;
513     
514     /* RV10 specific */
515     int rv10_version; ///< RV10 version: 0 or 3 
516     int rv10_first_dc_coded[3];
517     
518     /* MJPEG specific */
519     struct MJpegContext *mjpeg_ctx;
520     int mjpeg_vsample[3];       ///< vertical sampling factors, default = {2, 1, 1} 
521     int mjpeg_hsample[3];       ///< horizontal sampling factors, default = {2, 1, 1} 
522     int mjpeg_write_tables;     ///< do we want to have quantisation- and huffmantables in the jpeg file ? 
523     int mjpeg_data_only_frames; ///< frames only with SOI, SOS and EOI markers 
524
525     /* MSMPEG4 specific */
526     int mv_table_index;
527     int rl_table_index;
528     int rl_chroma_table_index;
529     int dc_table_index;
530     int use_skip_mb_code;
531     int slice_height;      ///< in macroblocks 
532     int first_slice_line;  ///< used in mpeg4 too to handle resync markers 
533     int flipflop_rounding;
534     int msmpeg4_version;   ///< 0=not msmpeg4, 1=mp41, 2=mp42, 3=mp43/divx3 4=wmv1/7 5=wmv2/8
535     int per_mb_rl_table;
536     int esc3_level_length;
537     int esc3_run_length;
538     /** [mb_intra][isChroma][level][run][last] */
539     int (*ac_stats)[2][MAX_LEVEL+1][MAX_RUN+1][2];
540     int inter_intra_pred;
541     int mspel;
542
543     /* decompression specific */
544     GetBitContext gb;
545
546     /* Mpeg1 specific */
547     int fake_picture_number; ///< picture number at the bitstream frame rate 
548     int gop_picture_number;  ///< index of the first picture of a GOP based on fake_pic_num & mpeg1 specific 
549     int last_mv_dir;         ///< last mv_dir, used for b frame encoding 
550     
551     /* MPEG2 specific - I wish I had not to support this mess. */
552     int progressive_sequence;
553     int mpeg_f_code[2][2];
554     int picture_structure;
555 /* picture type */
556 #define PICT_TOP_FIELD     1
557 #define PICT_BOTTOM_FIELD  2
558 #define PICT_FRAME         3
559
560     int intra_dc_precision;
561     int frame_pred_frame_dct;
562     int top_field_first;
563     int concealment_motion_vectors;
564     int q_scale_type;
565     int intra_vlc_format;
566     int alternate_scan;
567     int repeat_first_field;
568     int chroma_420_type;
569     int progressive_frame;
570     int mpeg2;
571     int full_pel[2];
572     int interlaced_dct;
573     int first_slice;
574     int first_field;
575     
576     /* RTP specific */
577     /* These are explained on avcodec.h */
578     int rtp_mode;
579     int rtp_payload_size;
580     void (*rtp_callback)(void *data, int size, int packet_number);
581     uint8_t *ptr_lastgob;
582     uint8_t *ptr_last_mb_line;
583     uint32_t mb_line_avgsize;
584     
585     DCTELEM (*block)[64]; ///< points to one of the following blocks 
586     DCTELEM blocks[2][6][64] __align8; // for HQ mode we need to keep the best block
587     int (*decode_mb)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64]); // used by some codecs to avoid a switch()
588 #define SLICE_OK         0
589 #define SLICE_ERROR     -1
590 #define SLICE_END       -2 //end marker found
591 #define SLICE_NOEND     -3 //no end marker or error found but mb count exceeded
592     
593     void (*dct_unquantize_mpeg1)(struct MpegEncContext *s, 
594                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
595     void (*dct_unquantize_mpeg2)(struct MpegEncContext *s, 
596                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
597     void (*dct_unquantize_h263)(struct MpegEncContext *s, 
598                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
599     void (*dct_unquantize)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
600                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
601     int (*dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
602     int (*fast_dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
603 } MpegEncContext;
604
605
606 int DCT_common_init(MpegEncContext *s);
607 int MPV_common_init(MpegEncContext *s);
608 void MPV_common_end(MpegEncContext *s);
609 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64]);
610 int MPV_frame_start(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
611 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s);
612 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx);
613 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx);
614 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data);
615 #ifdef HAVE_MMX
616 void MPV_common_init_mmx(MpegEncContext *s);
617 #endif
618 #ifdef ARCH_ALPHA
619 void MPV_common_init_axp(MpegEncContext *s);
620 #endif
621 #ifdef HAVE_MLIB
622 void MPV_common_init_mlib(MpegEncContext *s);
623 #endif
624 #ifdef HAVE_MMI
625 void MPV_common_init_mmi(MpegEncContext *s);
626 #endif
627 #ifdef ARCH_ARMV4L
628 void MPV_common_init_armv4l(MpegEncContext *s);
629 #endif
630 #ifdef ARCH_POWERPC
631 void MPV_common_init_ppc(MpegEncContext *s);
632 #endif
633 extern void (*draw_edges)(uint8_t *buf, int wrap, int width, int height, int w);
634 void ff_conceal_past_errors(MpegEncContext *s, int conceal_all);
635 void ff_copy_bits(PutBitContext *pb, uint8_t *src, int length);
636 void ff_clean_intra_table_entries(MpegEncContext *s);
637 void ff_init_scantable(MpegEncContext *s, ScanTable *st, const uint8_t *src_scantable);
638 void ff_error_resilience(MpegEncContext *s);
639 void ff_draw_horiz_band(MpegEncContext *s, int y, int h);
640 void ff_emulated_edge_mc(MpegEncContext *s, uint8_t *src, int linesize, int block_w, int block_h, 
641                                     int src_x, int src_y, int w, int h);
642 char ff_get_pict_type_char(int pict_type);
643 int ff_combine_frame( MpegEncContext *s, int next, uint8_t **buf, int *buf_size);
644
645 extern enum PixelFormat ff_yuv420p_list[2];
646
647 static inline void ff_init_block_index(MpegEncContext *s){
648     s->block_index[0]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 1) - 1 + s->mb_x*2;
649     s->block_index[1]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 1)     + s->mb_x*2;
650     s->block_index[2]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 2) - 1 + s->mb_x*2;
651     s->block_index[3]= s->block_wrap[0]*(s->mb_y*2 + 2)     + s->mb_x*2;
652     s->block_index[4]= s->block_wrap[4]*(s->mb_y + 1)                    + s->block_wrap[0]*(s->mb_height*2 + 2) + s->mb_x;
653     s->block_index[5]= s->block_wrap[4]*(s->mb_y + 1 + s->mb_height + 2) + s->block_wrap[0]*(s->mb_height*2 + 2) + s->mb_x;
654 }
655
656 static inline void ff_update_block_index(MpegEncContext *s){
657     s->block_index[0]+=2;
658     s->block_index[1]+=2;
659     s->block_index[2]+=2;
660     s->block_index[3]+=2;
661     s->block_index[4]++;
662     s->block_index[5]++;
663 }
664
665
666 /* motion_est.c */
667 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
668                              int mb_x, int mb_y);
669 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
670                              int mb_x, int mb_y);
671 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type);
672 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s);
673 void ff_fix_long_b_mvs(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type);
674 void ff_init_me(MpegEncContext *s);
675 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y);
676
677
678 /* mpeg12.c */
679 extern const int16_t ff_mpeg1_default_intra_matrix[64];
680 extern const int16_t ff_mpeg1_default_non_intra_matrix[64];
681 extern uint8_t ff_mpeg1_dc_scale_table[128];
682
683 void mpeg1_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
684 void mpeg1_encode_mb(MpegEncContext *s,
685                      DCTELEM block[6][64],
686                      int motion_x, int motion_y);
687 void ff_mpeg1_encode_init(MpegEncContext *s);
688
689
690 /** RLTable. */
691 typedef struct RLTable {
692     int n;                         ///< number of entries of table_vlc minus 1 
693     int last;                      ///< number of values for last = 0 
694     const uint16_t (*table_vlc)[2];
695     const int8_t *table_run;
696     const int8_t *table_level;
697     uint8_t *index_run[2];         ///< encoding only 
698     int8_t *max_level[2];          ///< encoding & decoding 
699     int8_t *max_run[2];            ///< encoding & decoding 
700     VLC vlc;                       ///< decoding only deprected FIXME remove
701     RL_VLC_ELEM *rl_vlc[32];       ///< decoding only 
702 } RLTable;
703
704 void init_rl(RLTable *rl);
705 void init_vlc_rl(RLTable *rl);
706
707 static inline int get_rl_index(const RLTable *rl, int last, int run, int level)
708 {
709     int index;
710     index = rl->index_run[last][run];
711     if (index >= rl->n)
712         return rl->n;
713     if (level > rl->max_level[last][run])
714         return rl->n;
715     return index + level - 1;
716 }
717
718 extern uint8_t ff_mpeg4_y_dc_scale_table[32];
719 extern uint8_t ff_mpeg4_c_dc_scale_table[32];
720 extern const int16_t ff_mpeg4_default_intra_matrix[64];
721 extern const int16_t ff_mpeg4_default_non_intra_matrix[64];
722 int ff_h263_decode_init(AVCodecContext *avctx);
723 int ff_h263_decode_frame(AVCodecContext *avctx, 
724                              void *data, int *data_size,
725                              uint8_t *buf, int buf_size);
726 int ff_h263_decode_end(AVCodecContext *avctx);
727 void h263_encode_mb(MpegEncContext *s, 
728                     DCTELEM block[6][64],
729                     int motion_x, int motion_y);
730 void mpeg4_encode_mb(MpegEncContext *s, 
731                     DCTELEM block[6][64],
732                     int motion_x, int motion_y);
733 void h263_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
734 int h263_encode_gob_header(MpegEncContext * s, int mb_line);
735 int16_t *h263_pred_motion(MpegEncContext * s, int block, 
736                         int *px, int *py);
737 void mpeg4_pred_ac(MpegEncContext * s, DCTELEM *block, int n, 
738                    int dir);
739 void ff_set_mpeg4_time(MpegEncContext * s, int picture_number);
740 void mpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
741 void h263_encode_init(MpegEncContext *s);
742 void h263_decode_init_vlc(MpegEncContext *s);
743 int h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
744 int ff_h263_decode_gob_header(MpegEncContext *s);
745 int ff_mpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s, GetBitContext *gb);
746
747
748 int intel_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
749 int ff_h263_decode_mb(MpegEncContext *s,
750                       DCTELEM block[6][64]);
751 int h263_get_picture_format(int width, int height);
752 void ff_mpeg4_encode_video_packet_header(MpegEncContext *s);
753 void ff_mpeg4_clean_buffers(MpegEncContext *s);
754 void ff_mpeg4_stuffing(PutBitContext * pbc);
755 void ff_mpeg4_init_partitions(MpegEncContext *s);
756 void ff_mpeg4_merge_partitions(MpegEncContext *s);
757 void ff_clean_mpeg4_qscales(MpegEncContext *s);
758 void ff_clean_h263_qscales(MpegEncContext *s);
759 int ff_mpeg4_decode_partitions(MpegEncContext *s);
760 int ff_mpeg4_get_video_packet_prefix_length(MpegEncContext *s);
761 int ff_h263_resync(MpegEncContext *s);
762 int ff_h263_get_gob_height(MpegEncContext *s);
763 void ff_mpeg4_set_direct_mv(MpegEncContext *s, int mx, int my);
764 inline int ff_h263_round_chroma(int x);
765
766
767 /* rv10.c */
768 void rv10_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
769 int rv_decode_dc(MpegEncContext *s, int n);
770
771
772 /* msmpeg4.c */
773 void msmpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
774 void msmpeg4_encode_ext_header(MpegEncContext * s);
775 void msmpeg4_encode_mb(MpegEncContext * s, 
776                        DCTELEM block[6][64],
777                        int motion_x, int motion_y);
778 int msmpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
779 int msmpeg4_decode_ext_header(MpegEncContext * s, int buf_size);
780 int ff_msmpeg4_decode_init(MpegEncContext *s);
781 void ff_msmpeg4_encode_init(MpegEncContext *s);
782 int ff_wmv2_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
783 void ff_wmv2_add_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64], uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr);
784 void ff_mspel_motion(MpegEncContext *s,
785                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
786                                uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
787                                int motion_x, int motion_y, int h);
788 int ff_wmv2_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
789 void ff_wmv2_encode_mb(MpegEncContext * s, 
790                        DCTELEM block[6][64],
791                        int motion_x, int motion_y);
792
793 /* mjpegenc.c */
794 int mjpeg_init(MpegEncContext *s);
795 void mjpeg_close(MpegEncContext *s);
796 void mjpeg_encode_mb(MpegEncContext *s, 
797                      DCTELEM block[6][64]);
798 void mjpeg_picture_header(MpegEncContext *s);
799 void mjpeg_picture_trailer(MpegEncContext *s);
800
801
802 /* rate control */
803 int ff_rate_control_init(MpegEncContext *s);
804 float ff_rate_estimate_qscale(MpegEncContext *s);
805 void ff_write_pass1_stats(MpegEncContext *s);
806 void ff_rate_control_uninit(MpegEncContext *s);
807 double ff_eval(char *s, double *const_value, const char **const_name,
808                double (**func1)(void *, double), const char **func1_name,
809                double (**func2)(void *, double, double), char **func2_name,
810                void *opaque);
811
812
813 #endif /* AVCODEC_MPEGVIDEO_H */