svq1: replace struct svq1_frame_size with an array.
[ffmpeg.git] / libavcodec / dnxhdenc.c
index 5c98645..7ece9f2 100644 (file)
@@ -1,39 +1,50 @@
 /*
  * VC3/DNxHD encoder
  * Copyright (c) 2007 Baptiste Coudurier <baptiste dot coudurier at smartjog dot com>
+ * Copyright (c) 2011 MirriAd Ltd
  *
  * VC-3 encoder funded by the British Broadcasting Corporation
+ * 10 bit support added by MirriAd Ltd, Joseph Artsimovich <joseph@mirriad.com>
  *
- * This file is part of FFmpeg.
+ * This file is part of Libav.
  *
- * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
+ * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
 //#define DEBUG
 #define RC_VARIANCE 1 // use variance or ssd for fast rc
 
+#include "libavutil/opt.h"
 #include "avcodec.h"
 #include "dsputil.h"
+#include "internal.h"
 #include "mpegvideo.h"
 #include "dnxhdenc.h"
 
-int dct_quantize_c(MpegEncContext *s, DCTELEM *block, int n, int qscale, int *overflow);
+#define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
+#define DNX10BIT_QMAT_SHIFT 18 // The largest value that will not lead to overflow for 10bit samples.
+
+static const AVOption options[]={
+    {"nitris_compat", "encode with Avid Nitris compatibility", offsetof(DNXHDEncContext, nitris_compat), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, 1, VE},
+{NULL}
+};
+static const AVClass class = { "dnxhd", av_default_item_name, options, LIBAVUTIL_VERSION_INT };
 
 #define LAMBDA_FRAC_BITS 10
 
-static av_always_inline void dnxhd_get_pixels_8x4(DCTELEM *restrict block, const uint8_t *pixels, int line_size)
+static void dnxhd_8bit_get_pixels_8x4_sym(int16_t *restrict block, const uint8_t *pixels, int line_size)
 {
     int i;
     for (i = 0; i < 4; i++) {
@@ -44,10 +55,48 @@ static av_always_inline void dnxhd_get_pixels_8x4(DCTELEM *restrict block, const
         pixels += line_size;
         block += 8;
     }
-    memcpy(block   , block- 8, sizeof(*block)*8);
-    memcpy(block+ 8, block-16, sizeof(*block)*8);
-    memcpy(block+16, block-24, sizeof(*block)*8);
-    memcpy(block+24, block-32, sizeof(*block)*8);
+    memcpy(block,      block -  8, sizeof(*block) * 8);
+    memcpy(block +  8, block - 16, sizeof(*block) * 8);
+    memcpy(block + 16, block - 24, sizeof(*block) * 8);
+    memcpy(block + 24, block - 32, sizeof(*block) * 8);
+}
+
+static av_always_inline void dnxhd_10bit_get_pixels_8x4_sym(int16_t *restrict block, const uint8_t *pixels, int line_size)
+{
+    int i;
+
+    block += 32;
+
+    for (i = 0; i < 4; i++) {
+        memcpy(block + i     * 8, pixels + i * line_size, 8 * sizeof(*block));
+        memcpy(block - (i+1) * 8, pixels + i * line_size, 8 * sizeof(*block));
+    }
+}
+
+static int dnxhd_10bit_dct_quantize(MpegEncContext *ctx, int16_t *block,
+                                    int n, int qscale, int *overflow)
+{
+    const uint8_t *scantable= ctx->intra_scantable.scantable;
+    const int *qmat = ctx->q_intra_matrix[qscale];
+    int last_non_zero = 0;
+    int i;
+
+    ctx->dsp.fdct(block);
+
+    // Divide by 4 with rounding, to compensate scaling of DCT coefficients
+    block[0] = (block[0] + 2) >> 2;
+
+    for (i = 1; i < 64; ++i) {
+        int j = scantable[i];
+        int sign = block[j] >> 31;
+        int level = (block[j] ^ sign) - sign;
+        level = level * qmat[j] >> DNX10BIT_QMAT_SHIFT;
+        block[j] = (level ^ sign) - sign;
+        if (level)
+            last_non_zero = i;
+    }
+
+    return last_non_zero;
 }
 
 static int dnxhd_init_vlc(DNXHDEncContext *ctx)
@@ -56,9 +105,9 @@ static int dnxhd_init_vlc(DNXHDEncContext *ctx)
     int max_level = 1<<(ctx->cid_table->bit_depth+2);
 
     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_codes, max_level*4*sizeof(*ctx->vlc_codes), fail);
-    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_bits , max_level*4*sizeof(*ctx->vlc_bits ), fail);
-    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_codes, 63*2                               , fail);
-    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_bits , 63                                 , fail);
+    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_bits,  max_level*4*sizeof(*ctx->vlc_bits) , fail);
+    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_codes, 63*2,                                fail);
+    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_bits,  63,                                  fail);
 
     ctx->vlc_codes += max_level*2;
     ctx->vlc_bits  += max_level*2;
@@ -110,31 +159,55 @@ static int dnxhd_init_qmat(DNXHDEncContext *ctx, int lbias, int cbias)
     // init first elem to 1 to avoid div by 0 in convert_matrix
     uint16_t weight_matrix[64] = {1,}; // convert_matrix needs uint16_t*
     int qscale, i;
+    const uint8_t *luma_weight_table   = ctx->cid_table->luma_weight;
+    const uint8_t *chroma_weight_table = ctx->cid_table->chroma_weight;
 
-    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l,   (ctx->m.avctx->qmax+1) * 64 *     sizeof(int)     , fail);
-    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c,   (ctx->m.avctx->qmax+1) * 64 *     sizeof(int)     , fail);
+    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l,   (ctx->m.avctx->qmax+1) * 64 *     sizeof(int),      fail);
+    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c,   (ctx->m.avctx->qmax+1) * 64 *     sizeof(int),      fail);
     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l16, (ctx->m.avctx->qmax+1) * 64 * 2 * sizeof(uint16_t), fail);
     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c16, (ctx->m.avctx->qmax+1) * 64 * 2 * sizeof(uint16_t), fail);
 
-    for (i = 1; i < 64; i++) {
-        int j = ctx->m.dsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
-        weight_matrix[j] = ctx->cid_table->luma_weight[i];
-    }
-    ff_convert_matrix(&ctx->m.dsp, ctx->qmatrix_l, ctx->qmatrix_l16, weight_matrix,
-                      ctx->m.intra_quant_bias, 1, ctx->m.avctx->qmax, 1);
-    for (i = 1; i < 64; i++) {
-        int j = ctx->m.dsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
-        weight_matrix[j] = ctx->cid_table->chroma_weight[i];
-    }
-    ff_convert_matrix(&ctx->m.dsp, ctx->qmatrix_c, ctx->qmatrix_c16, weight_matrix,
-                      ctx->m.intra_quant_bias, 1, ctx->m.avctx->qmax, 1);
-    for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
-        for (i = 0; i < 64; i++) {
-            ctx->qmatrix_l  [qscale]   [i] <<= 2; ctx->qmatrix_c  [qscale]   [i] <<= 2;
-            ctx->qmatrix_l16[qscale][0][i] <<= 2; ctx->qmatrix_l16[qscale][1][i] <<= 2;
-            ctx->qmatrix_c16[qscale][0][i] <<= 2; ctx->qmatrix_c16[qscale][1][i] <<= 2;
+    if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
+        for (i = 1; i < 64; i++) {
+            int j = ctx->m.dsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
+            weight_matrix[j] = ctx->cid_table->luma_weight[i];
+        }
+        ff_convert_matrix(&ctx->m.dsp, ctx->qmatrix_l, ctx->qmatrix_l16, weight_matrix,
+                          ctx->m.intra_quant_bias, 1, ctx->m.avctx->qmax, 1);
+        for (i = 1; i < 64; i++) {
+            int j = ctx->m.dsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
+            weight_matrix[j] = ctx->cid_table->chroma_weight[i];
+        }
+        ff_convert_matrix(&ctx->m.dsp, ctx->qmatrix_c, ctx->qmatrix_c16, weight_matrix,
+                          ctx->m.intra_quant_bias, 1, ctx->m.avctx->qmax, 1);
+
+        for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
+            for (i = 0; i < 64; i++) {
+                ctx->qmatrix_l  [qscale]   [i] <<= 2; ctx->qmatrix_c  [qscale]   [i] <<= 2;
+                ctx->qmatrix_l16[qscale][0][i] <<= 2; ctx->qmatrix_l16[qscale][1][i] <<= 2;
+                ctx->qmatrix_c16[qscale][0][i] <<= 2; ctx->qmatrix_c16[qscale][1][i] <<= 2;
+            }
+        }
+    } else {
+        // 10-bit
+        for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
+            for (i = 1; i < 64; i++) {
+                int j = ctx->m.dsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
+
+                // The quantization formula from the VC-3 standard is:
+                // quantized = sign(block[i]) * floor(abs(block[i]/s) * p / (qscale * weight_table[i]))
+                // Where p is 32 for 8-bit samples and 8 for 10-bit ones.
+                // The s factor compensates scaling of DCT coefficients done by the DCT routines,
+                // and therefore is not present in standard.  It's 8 for 8-bit samples and 4 for 10-bit ones.
+                // We want values of ctx->qtmatrix_l and ctx->qtmatrix_r to be:
+                // ((1 << DNX10BIT_QMAT_SHIFT) * (p / s)) / (qscale * weight_table[i])
+                // For 10-bit samples, p / s == 2
+                ctx->qmatrix_l[qscale][j] = (1 << (DNX10BIT_QMAT_SHIFT + 1)) / (qscale * luma_weight_table[i]);
+                ctx->qmatrix_c[qscale][j] = (1 << (DNX10BIT_QMAT_SHIFT + 1)) / (qscale * chroma_weight_table[i]);
+            }
         }
     }
+
     return 0;
  fail:
     return -1;
@@ -146,7 +219,7 @@ static int dnxhd_init_rc(DNXHDEncContext *ctx)
     if (ctx->m.avctx->mb_decision != FF_MB_DECISION_RD)
         FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_cmp, ctx->m.mb_num*sizeof(RCCMPEntry), fail);
 
-    ctx->frame_bits = (ctx->cid_table->coding_unit_size - 640 - 4) * 8;
+    ctx->frame_bits = (ctx->cid_table->coding_unit_size - 640 - 4 - ctx->min_padding) * 8;
     ctx->qscale = 1;
     ctx->lambda = 2<<LAMBDA_FRAC_BITS; // qscale 2
     return 0;
@@ -157,10 +230,22 @@ static int dnxhd_init_rc(DNXHDEncContext *ctx)
 static int dnxhd_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 {
     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
-    int i, index;
+    int i, index, bit_depth;
+
+    switch (avctx->pix_fmt) {
+    case AV_PIX_FMT_YUV422P:
+        bit_depth = 8;
+        break;
+    case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
+        bit_depth = 10;
+        break;
+    default:
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "pixel format is incompatible with DNxHD\n");
+        return -1;
+    }
 
-    ctx->cid = ff_dnxhd_find_cid(avctx);
-    if (!ctx->cid || avctx->pix_fmt != PIX_FMT_YUV422P) {
+    ctx->cid = ff_dnxhd_find_cid(avctx, bit_depth);
+    if (!ctx->cid) {
         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "video parameters incompatible with DNxHD\n");
         return -1;
     }
@@ -173,15 +258,24 @@ static int dnxhd_encode_init(AVCodecContext *avctx)
     ctx->m.mb_intra = 1;
     ctx->m.h263_aic = 1;
 
-    ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_get_pixels_8x4;
+    avctx->bits_per_raw_sample = ctx->cid_table->bit_depth;
 
-    dsputil_init(&ctx->m.dsp, avctx);
+    ff_dsputil_init(&ctx->m.dsp, avctx);
     ff_dct_common_init(&ctx->m);
-#if HAVE_MMX
-    ff_dnxhd_init_mmx(ctx);
-#endif
     if (!ctx->m.dct_quantize)
-        ctx->m.dct_quantize = dct_quantize_c;
+        ctx->m.dct_quantize = ff_dct_quantize_c;
+
+    if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
+       ctx->m.dct_quantize = dnxhd_10bit_dct_quantize;
+       ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_10bit_get_pixels_8x4_sym;
+       ctx->block_width_l2 = 4;
+    } else {
+       ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_8bit_get_pixels_8x4_sym;
+       ctx->block_width_l2 = 3;
+    }
+
+    if (ARCH_X86)
+        ff_dnxhdenc_init_x86(ctx);
 
     ctx->m.mb_height = (avctx->height + 15) / 16;
     ctx->m.mb_width  = (avctx->width  + 15) / 16;
@@ -198,6 +292,10 @@ static int dnxhd_encode_init(AVCodecContext *avctx)
     if (dnxhd_init_qmat(ctx, ctx->m.intra_quant_bias, 0) < 0) // XXX tune lbias/cbias
         return -1;
 
+    // Avid Nitris hardware decoder requires a minimum amount of padding in the coding unit payload
+    if (ctx->nitris_compat)
+        ctx->min_padding = 1600;
+
     if (dnxhd_init_vlc(ctx) < 0)
         return -1;
     if (dnxhd_init_rc(ctx) < 0)
@@ -206,10 +304,10 @@ static int dnxhd_encode_init(AVCodecContext *avctx)
     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_size, ctx->m.mb_height*sizeof(uint32_t), fail);
     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_offs, ctx->m.mb_height*sizeof(uint32_t), fail);
     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_bits,    ctx->m.mb_num   *sizeof(uint16_t), fail);
-    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_qscale,  ctx->m.mb_num   *sizeof(uint8_t) , fail);
+    FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_qscale,  ctx->m.mb_num   *sizeof(uint8_t) fail);
 
     ctx->frame.key_frame = 1;
-    ctx->frame.pict_type = FF_I_TYPE;
+    ctx->frame.pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
     ctx->m.avctx->coded_frame = &ctx->frame;
 
     if (avctx->thread_count > MAX_THREADS) {
@@ -239,12 +337,12 @@ static int dnxhd_write_header(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf)
     buf[5] = ctx->interlaced ? ctx->cur_field+2 : 0x01;
     buf[6] = 0x80; // crc flag off
     buf[7] = 0xa0; // reserved
-    AV_WB16(buf + 0x18, avctx->height); // ALPF
+    AV_WB16(buf + 0x18, avctx->height>>ctx->interlaced); // ALPF
     AV_WB16(buf + 0x1a, avctx->width);  // SPL
-    AV_WB16(buf + 0x1d, avctx->height); // NAL
+    AV_WB16(buf + 0x1d, avctx->height>>ctx->interlaced); // NAL
 
-    buf[0x21] = 0x38; // FIXME 8 bit per comp
-    buf[0x22] = 0x88 + (ctx->frame.interlaced_frame<<2);
+    buf[0x21] = ctx->cid_table->bit_depth == 10 ? 0x58 : 0x38;
+    buf[0x22] = 0x88 + (ctx->interlaced<<2);
     AV_WB32(buf + 0x28, ctx->cid); // CID
     buf[0x2c] = ctx->interlaced ? 0 : 0x80;
 
@@ -272,7 +370,7 @@ static av_always_inline void dnxhd_encode_dc(DNXHDEncContext *ctx, int diff)
              (ctx->cid_table->dc_codes[nbits]<<nbits) + (diff & ((1 << nbits) - 1)));
 }
 
-static av_always_inline void dnxhd_encode_block(DNXHDEncContext *ctx, DCTELEM *block, int last_index, int n)
+static av_always_inline void dnxhd_encode_block(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int last_index, int n)
 {
     int last_non_zero = 0;
     int slevel, i, j;
@@ -295,7 +393,7 @@ static av_always_inline void dnxhd_encode_block(DNXHDEncContext *ctx, DCTELEM *b
     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[0], ctx->vlc_codes[0]); // EOB
 }
 
-static av_always_inline void dnxhd_unquantize_c(DNXHDEncContext *ctx, DCTELEM *block, int n, int qscale, int last_index)
+static av_always_inline void dnxhd_unquantize_c(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int n, int qscale, int last_index)
 {
     const uint8_t *weight_matrix;
     int level;
@@ -309,31 +407,43 @@ static av_always_inline void dnxhd_unquantize_c(DNXHDEncContext *ctx, DCTELEM *b
         if (level) {
             if (level < 0) {
                 level = (1-2*level) * qscale * weight_matrix[i];
-                if (weight_matrix[i] != 32)
-                    level += 32;
-                level >>= 6;
+                if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
+                    if (weight_matrix[i] != 8)
+                        level += 8;
+                    level >>= 4;
+                } else {
+                    if (weight_matrix[i] != 32)
+                        level += 32;
+                    level >>= 6;
+                }
                 level = -level;
             } else {
                 level = (2*level+1) * qscale * weight_matrix[i];
-                if (weight_matrix[i] != 32)
-                    level += 32;
-                level >>= 6;
+                if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
+                    if (weight_matrix[i] != 8)
+                        level += 8;
+                    level >>= 4;
+                } else {
+                    if (weight_matrix[i] != 32)
+                        level += 32;
+                    level >>= 6;
+                }
             }
             block[j] = level;
         }
     }
 }
 
-static av_always_inline int dnxhd_ssd_block(DCTELEM *qblock, DCTELEM *block)
+static av_always_inline int dnxhd_ssd_block(int16_t *qblock, int16_t *block)
 {
     int score = 0;
     int i;
     for (i = 0; i < 64; i++)
-        score += (block[i]-qblock[i])*(block[i]-qblock[i]);
+        score += (block[i] - qblock[i]) * (block[i] - qblock[i]);
     return score;
 }
 
-static av_always_inline int dnxhd_calc_ac_bits(DNXHDEncContext *ctx, DCTELEM *block, int last_index)
+static av_always_inline int dnxhd_calc_ac_bits(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int last_index)
 {
     int last_non_zero = 0;
     int bits = 0;
@@ -352,31 +462,35 @@ static av_always_inline int dnxhd_calc_ac_bits(DNXHDEncContext *ctx, DCTELEM *bl
 
 static av_always_inline void dnxhd_get_blocks(DNXHDEncContext *ctx, int mb_x, int mb_y)
 {
-    const uint8_t *ptr_y = ctx->thread[0]->src[0] + ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize)   + (mb_x << 4);
-    const uint8_t *ptr_u = ctx->thread[0]->src[1] + ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << 3);
-    const uint8_t *ptr_v = ctx->thread[0]->src[2] + ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << 3);
+    const int bs = ctx->block_width_l2;
+    const int bw = 1 << bs;
+    const uint8_t *ptr_y = ctx->thread[0]->src[0] + ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize)   + (mb_x << bs+1);
+    const uint8_t *ptr_u = ctx->thread[0]->src[1] + ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
+    const uint8_t *ptr_v = ctx->thread[0]->src[2] + ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
     DSPContext *dsp = &ctx->m.dsp;
 
-    dsp->get_pixels(ctx->blocks[0], ptr_y    , ctx->m.linesize);
-    dsp->get_pixels(ctx->blocks[1], ptr_y + 8, ctx->m.linesize);
-    dsp->get_pixels(ctx->blocks[2], ptr_u    , ctx->m.uvlinesize);
-    dsp->get_pixels(ctx->blocks[3], ptr_v    , ctx->m.uvlinesize);
+    dsp->get_pixels(ctx->blocks[0], ptr_y,      ctx->m.linesize);
+    dsp->get_pixels(ctx->blocks[1], ptr_y + bw, ctx->m.linesize);
+    dsp->get_pixels(ctx->blocks[2], ptr_u,      ctx->m.uvlinesize);
+    dsp->get_pixels(ctx->blocks[3], ptr_v,      ctx->m.uvlinesize);
 
     if (mb_y+1 == ctx->m.mb_height && ctx->m.avctx->height == 1080) {
         if (ctx->interlaced) {
-            ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[4], ptr_y + ctx->dct_y_offset    , ctx->m.linesize);
-            ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[5], ptr_y + ctx->dct_y_offset + 8, ctx->m.linesize);
-            ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[6], ptr_u + ctx->dct_uv_offset   , ctx->m.uvlinesize);
-            ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[7], ptr_v + ctx->dct_uv_offset   , ctx->m.uvlinesize);
+            ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[4], ptr_y + ctx->dct_y_offset,      ctx->m.linesize);
+            ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[5], ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw, ctx->m.linesize);
+            ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[6], ptr_u + ctx->dct_uv_offset,     ctx->m.uvlinesize);
+            ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[7], ptr_v + ctx->dct_uv_offset,     ctx->m.uvlinesize);
         } else {
-            dsp->clear_block(ctx->blocks[4]); dsp->clear_block(ctx->blocks[5]);
-            dsp->clear_block(ctx->blocks[6]); dsp->clear_block(ctx->blocks[7]);
+            dsp->clear_block(ctx->blocks[4]);
+            dsp->clear_block(ctx->blocks[5]);
+            dsp->clear_block(ctx->blocks[6]);
+            dsp->clear_block(ctx->blocks[7]);
         }
     } else {
-        dsp->get_pixels(ctx->blocks[4], ptr_y + ctx->dct_y_offset    , ctx->m.linesize);
-        dsp->get_pixels(ctx->blocks[5], ptr_y + ctx->dct_y_offset + 8, ctx->m.linesize);
-        dsp->get_pixels(ctx->blocks[6], ptr_u + ctx->dct_uv_offset   , ctx->m.uvlinesize);
-        dsp->get_pixels(ctx->blocks[7], ptr_v + ctx->dct_uv_offset   , ctx->m.uvlinesize);
+        dsp->get_pixels(ctx->blocks[4], ptr_y + ctx->dct_y_offset,      ctx->m.linesize);
+        dsp->get_pixels(ctx->blocks[5], ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw, ctx->m.linesize);
+        dsp->get_pixels(ctx->blocks[6], ptr_u + ctx->dct_uv_offset,     ctx->m.uvlinesize);
+        dsp->get_pixels(ctx->blocks[7], ptr_v + ctx->dct_uv_offset,     ctx->m.uvlinesize);
     }
 }
 
@@ -398,12 +512,12 @@ static int dnxhd_calc_bits_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg, int jobnr, i
     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
     int mb_y = jobnr, mb_x;
     int qscale = ctx->qscale;
-    LOCAL_ALIGNED_16(DCTELEM, block, [64]);
+    LOCAL_ALIGNED_16(int16_t, block, [64]);
     ctx = ctx->thread[threadnr];
 
     ctx->m.last_dc[0] =
     ctx->m.last_dc[1] =
-    ctx->m.last_dc[2] = 1024;
+    ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 
     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
@@ -415,17 +529,19 @@ static int dnxhd_calc_bits_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg, int jobnr, i
         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 
         for (i = 0; i < 8; i++) {
-            DCTELEM *src_block = ctx->blocks[i];
+            int16_t *src_block = ctx->blocks[i];
             int overflow, nbits, diff, last_index;
             int n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 
             memcpy(block, src_block, 64*sizeof(*block));
-            last_index = ctx->m.dct_quantize((MpegEncContext*)ctx, block, i, qscale, &overflow);
+            last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, i, qscale, &overflow);
             ac_bits += dnxhd_calc_ac_bits(ctx, block, last_index);
 
             diff = block[0] - ctx->m.last_dc[n];
             if (diff < 0) nbits = av_log2_16bit(-2*diff);
             else          nbits = av_log2_16bit( 2*diff);
+
+            assert(nbits < ctx->cid_table->bit_depth + 4);
             dc_bits += ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits;
 
             ctx->m.last_dc[n] = block[0];
@@ -451,7 +567,7 @@ static int dnxhd_encode_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg, int jobnr, int
 
     ctx->m.last_dc[0] =
     ctx->m.last_dc[1] =
-    ctx->m.last_dc[2] = 1024;
+    ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
         int qscale = ctx->mb_qscale[mb];
@@ -462,10 +578,10 @@ static int dnxhd_encode_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg, int jobnr, int
         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 
         for (i = 0; i < 8; i++) {
-            DCTELEM *block = ctx->blocks[i];
-            int last_index, overflow;
-            int n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
-            last_index = ctx->m.dct_quantize((MpegEncContext*)ctx, block, i, qscale, &overflow);
+            int16_t *block = ctx->blocks[i];
+            int overflow, n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
+            int last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, i,
+                                                 qscale, &overflow);
             //START_TIMER;
             dnxhd_encode_block(ctx, block, last_index, n);
             //STOP_TIMER("encode_block");
@@ -484,14 +600,14 @@ static void dnxhd_setup_threads_slices(DNXHDEncContext *ctx)
     for (mb_y = 0; mb_y < ctx->m.mb_height; mb_y++) {
         int thread_size;
         ctx->slice_offs[mb_y] = offset;
-            ctx->slice_size[mb_y] = 0;
-            for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
-                unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
-                ctx->slice_size[mb_y] += ctx->mb_bits[mb];
-            }
-            ctx->slice_size[mb_y] = (ctx->slice_size[mb_y]+31)&~31;
-            ctx->slice_size[mb_y] >>= 3;
-            thread_size = ctx->slice_size[mb_y];
+        ctx->slice_size[mb_y] = 0;
+        for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
+            unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
+            ctx->slice_size[mb_y] += ctx->mb_bits[mb];
+        }
+        ctx->slice_size[mb_y] = (ctx->slice_size[mb_y]+31)&~31;
+        ctx->slice_size[mb_y] >>= 3;
+        thread_size = ctx->slice_size[mb_y];
         offset += thread_size;
     }
 }
@@ -499,15 +615,63 @@ static void dnxhd_setup_threads_slices(DNXHDEncContext *ctx)
 static int dnxhd_mb_var_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg, int jobnr, int threadnr)
 {
     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
-    int mb_y = jobnr, mb_x;
+    int mb_y = jobnr, mb_x, x, y;
+    int partial_last_row = (mb_y == ctx->m.mb_height - 1) &&
+                           ((avctx->height >> ctx->interlaced) & 0xF);
+
     ctx = ctx->thread[threadnr];
-    for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
-        unsigned mb  = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
-        uint8_t *pix = ctx->thread[0]->src[0] + ((mb_y<<4) * ctx->m.linesize) + (mb_x<<4);
-        int sum      = ctx->m.dsp.pix_sum(pix, ctx->m.linesize);
-        int varc     = (ctx->m.dsp.pix_norm1(pix, ctx->m.linesize) - (((unsigned)(sum*sum))>>8)+128)>>8;
-        ctx->mb_cmp[mb].value = varc;
-        ctx->mb_cmp[mb].mb = mb;
+    if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
+        uint8_t *pix = ctx->thread[0]->src[0] + ((mb_y<<4) * ctx->m.linesize);
+        for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x, pix += 16) {
+            unsigned mb  = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
+            int sum;
+            int varc;
+
+            if (!partial_last_row && mb_x * 16 <= avctx->width - 16) {
+                sum  = ctx->m.dsp.pix_sum(pix, ctx->m.linesize);
+                varc = ctx->m.dsp.pix_norm1(pix, ctx->m.linesize);
+            } else {
+                int bw = FFMIN(avctx->width - 16 * mb_x, 16);
+                int bh = FFMIN((avctx->height >> ctx->interlaced) - 16 * mb_y, 16);
+                sum = varc = 0;
+                for (y = 0; y < bh; y++) {
+                    for (x = 0; x < bw; x++) {
+                        uint8_t val = pix[x + y * ctx->m.linesize];
+                        sum  += val;
+                        varc += val * val;
+                    }
+                }
+            }
+            varc = (varc - (((unsigned)sum * sum) >> 8) + 128) >> 8;
+
+            ctx->mb_cmp[mb].value = varc;
+            ctx->mb_cmp[mb].mb = mb;
+        }
+    } else { // 10-bit
+        int const linesize = ctx->m.linesize >> 1;
+        for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x) {
+            uint16_t *pix = (uint16_t*)ctx->thread[0]->src[0] + ((mb_y << 4) * linesize) + (mb_x << 4);
+            unsigned mb  = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
+            int sum = 0;
+            int sqsum = 0;
+            int mean, sqmean;
+            int i, j;
+            // Macroblocks are 16x16 pixels, unlike DCT blocks which are 8x8.
+            for (i = 0; i < 16; ++i) {
+                for (j = 0; j < 16; ++j) {
+                    // Turn 16-bit pixels into 10-bit ones.
+                    int const sample = (unsigned)pix[j] >> 6;
+                    sum += sample;
+                    sqsum += sample * sample;
+                    // 2^10 * 2^10 * 16 * 16 = 2^28, which is less than INT_MAX
+                }
+                pix += linesize;
+            }
+            mean = sum >> 8; // 16*16 == 2^8
+            sqmean = sqsum >> 8;
+            ctx->mb_cmp[mb].value = sqmean - mean * mean;
+            ctx->mb_cmp[mb].mb = mb;
+        }
     }
     return 0;
 }
@@ -538,7 +702,8 @@ static int dnxhd_encode_rdo(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
                 int qscale = 1;
                 int mb = y*ctx->m.mb_width+x;
                 for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
-                    unsigned score = ctx->mb_rc[q][mb].bits*lambda+(ctx->mb_rc[q][mb].ssd<<LAMBDA_FRAC_BITS);
+                    unsigned score = ctx->mb_rc[q][mb].bits*lambda+
+                        ((unsigned)ctx->mb_rc[q][mb].ssd<<LAMBDA_FRAC_BITS);
                     if (score < min) {
                         min = score;
                         qscale = q;
@@ -552,7 +717,7 @@ static int dnxhd_encode_rdo(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
             if (bits > ctx->frame_bits)
                 break;
         }
-        //dprintf(ctx->m.avctx, "lambda %d, up %u, down %u, bits %d, frame %d\n",
+        //av_dlog(ctx->m.avctx, "lambda %d, up %u, down %u, bits %d, frame %d\n",
         //        lambda, last_higher, last_lower, bits, ctx->frame_bits);
         if (end) {
             if (bits > ctx->frame_bits)
@@ -565,7 +730,7 @@ static int dnxhd_encode_rdo(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
                 lambda = (lambda+last_higher)>>1;
             else
                 lambda -= down_step;
-            down_step *= 5; // XXX tune ?
+            down_step = FFMIN((int64_t)down_step*5, INT_MAX);
             up_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
             lambda = FFMAX(1, lambda);
             if (lambda == last_lower)
@@ -582,7 +747,7 @@ static int dnxhd_encode_rdo(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
             down_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
         }
     }
-    //dprintf(ctx->m.avctx, "out lambda %d\n", lambda);
+    //av_dlog(ctx->m.avctx, "out lambda %d\n", lambda);
     ctx->lambda = lambda;
     return 0;
 }
@@ -610,7 +775,7 @@ static int dnxhd_find_qscale(DNXHDEncContext *ctx)
             if (bits > ctx->frame_bits)
                 break;
         }
-        //dprintf(ctx->m.avctx, "%d, qscale %d, bits %d, frame %d, higher %d, lower %d\n",
+        //av_dlog(ctx->m.avctx, "%d, qscale %d, bits %d, frame %d, higher %d, lower %d\n",
         //        ctx->m.avctx->frame_number, qscale, bits, ctx->frame_bits, last_higher, last_lower);
         if (bits < ctx->frame_bits) {
             if (qscale == 1)
@@ -640,7 +805,7 @@ static int dnxhd_find_qscale(DNXHDEncContext *ctx)
                 return -1;
         }
     }
-    //dprintf(ctx->m.avctx, "out qscale %d\n", qscale);
+    //av_dlog(ctx->m.avctx, "out qscale %d\n", qscale);
     ctx->qscale = qscale;
     return 0;
 }
@@ -758,18 +923,21 @@ static void dnxhd_load_picture(DNXHDEncContext *ctx, const AVFrame *frame)
     ctx->cur_field = frame->interlaced_frame && !frame->top_field_first;
 }
 
-static int dnxhd_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data)
+static int dnxhd_encode_picture(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
+                                const AVFrame *frame, int *got_packet)
 {
     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
     int first_field = 1;
     int offset, i, ret;
+    uint8_t *buf;
 
-    if (buf_size < ctx->cid_table->frame_size) {
+    if ((ret = ff_alloc_packet(pkt, ctx->cid_table->frame_size)) < 0) {
         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "output buffer is too small to compress picture\n");
-        return -1;
+        return ret;
     }
+    buf = pkt->data;
 
-    dnxhd_load_picture(ctx, data);
+    dnxhd_load_picture(ctx, frame);
 
  encode_coding_unit:
     for (i = 0; i < 3; i++) {
@@ -810,13 +978,14 @@ static int dnxhd_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int b
         first_field     = 0;
         ctx->cur_field ^= 1;
         buf      += ctx->cid_table->coding_unit_size;
-        buf_size -= ctx->cid_table->coding_unit_size;
         goto encode_coding_unit;
     }
 
     ctx->frame.quality = ctx->qscale*FF_QP2LAMBDA;
 
-    return ctx->cid_table->frame_size;
+    pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
+    *got_packet = 1;
+    return 0;
 }
 
 static int dnxhd_encode_end(AVCodecContext *avctx)
@@ -848,14 +1017,18 @@ static int dnxhd_encode_end(AVCodecContext *avctx)
     return 0;
 }
 
-AVCodec dnxhd_encoder = {
-    "dnxhd",
-    CODEC_TYPE_VIDEO,
-    CODEC_ID_DNXHD,
-    sizeof(DNXHDEncContext),
-    dnxhd_encode_init,
-    dnxhd_encode_picture,
-    dnxhd_encode_end,
-    .pix_fmts = (const enum PixelFormat[]){PIX_FMT_YUV422P, PIX_FMT_NONE},
-    .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("VC3/DNxHD"),
+AVCodec ff_dnxhd_encoder = {
+    .name           = "dnxhd",
+    .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
+    .id             = AV_CODEC_ID_DNXHD,
+    .priv_data_size = sizeof(DNXHDEncContext),
+    .init           = dnxhd_encode_init,
+    .encode2        = dnxhd_encode_picture,
+    .close          = dnxhd_encode_end,
+    .capabilities   = CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
+    .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_YUV422P,
+                                                  AV_PIX_FMT_YUV422P10,
+                                                  AV_PIX_FMT_NONE },
+    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("VC3/DNxHD"),
+    .priv_class     = &class,
 };