Merge commit '124134e42455763b28cc346fed1d07017a76e84e'
[ffmpeg.git] / libavcodec / libvpxenc.c
index 6c62590..4665467 100644 (file)
@@ -1,20 +1,20 @@
 /*
  * Copyright (c) 2010, Google, Inc.
  *
- * This file is part of Libav.
+ * This file is part of FFmpeg.
  *
- * Libav is free software; you can redistribute it and/or
+ * FFmpeg 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.
  *
- * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
+ * FFmpeg 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 Libav; if not, write to the Free Software
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
@@ -30,6 +30,7 @@
 
 #include "avcodec.h"
 #include "internal.h"
+#include "libavutil/avassert.h"
 #include "libavutil/base64.h"
 #include "libavutil/common.h"
 #include "libavutil/mathematics.h"
@@ -55,15 +56,27 @@ typedef struct VP8EncoderContext {
     struct vpx_codec_ctx encoder;
     struct vpx_image rawimg;
     struct vpx_fixed_buf twopass_stats;
-    unsigned long deadline; //i.e., RT/GOOD/BEST
+    int deadline; //i.e., RT/GOOD/BEST
     struct FrameListData *coded_frame_list;
+
     int cpu_used;
+    /**
+     * VP8 specific flags, see VP8F_* below.
+     */
+    int flags;
+#define VP8F_ERROR_RESILIENT 0x00000001 ///< Enable measures appropriate for streaming over lossy links
+#define VP8F_AUTO_ALT_REF    0x00000002 ///< Enable automatic alternate reference frame generation
+
     int auto_alt_ref;
+
     int arnr_max_frames;
     int arnr_strength;
     int arnr_type;
+
     int lag_in_frames;
     int error_resilient;
+    int crf;
+    int max_intra_rate;
 } VP8Context;
 
 /** String mappings for enum vp8e_enc_control_id */
@@ -84,6 +97,8 @@ static const char *const ctlidstr[] = {
     [VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES]    = "VP8E_SET_ARNR_MAXFRAMES",
     [VP8E_SET_ARNR_STRENGTH]     = "VP8E_SET_ARNR_STRENGTH",
     [VP8E_SET_ARNR_TYPE]         = "VP8E_SET_ARNR_TYPE",
+    [VP8E_SET_CQ_LEVEL]          = "VP8E_SET_CQ_LEVEL",
+    [VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT] = "VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT",
 };
 
 static av_cold void log_encoder_error(AVCodecContext *avctx, const char *desc)
@@ -227,6 +242,13 @@ static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
                vpx_codec_err_to_string(res));
         return AVERROR(EINVAL);
     }
+
+    if(!avctx->bit_rate)
+        if(avctx->rc_max_rate || avctx->rc_buffer_size || avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
+            av_log( avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control parameters set without a bitrate\n");
+            return AVERROR(EINVAL);
+        }
+
     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
 
     enccfg.g_w            = avctx->width;
@@ -234,9 +256,7 @@ static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
     enccfg.g_timebase.num = avctx->time_base.num;
     enccfg.g_timebase.den = avctx->time_base.den;
     enccfg.g_threads      = avctx->thread_count;
-
-    if (ctx->lag_in_frames >= 0)
-        enccfg.g_lag_in_frames = ctx->lag_in_frames;
+    enccfg.g_lag_in_frames= ctx->lag_in_frames;
 
     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1)
         enccfg.g_pass = VPX_RC_FIRST_PASS;
@@ -245,15 +265,25 @@ static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
     else
         enccfg.g_pass = VPX_RC_ONE_PASS;
 
-    if (!avctx->bit_rate)
-        avctx->bit_rate = enccfg.rc_target_bitrate * 1000;
-    else
-        enccfg.rc_target_bitrate = av_rescale_rnd(avctx->bit_rate, 1, 1000,
-                                              AV_ROUND_NEAR_INF);
-
     if (avctx->rc_min_rate == avctx->rc_max_rate &&
-        avctx->rc_min_rate == avctx->bit_rate)
+        avctx->rc_min_rate == avctx->bit_rate && avctx->bit_rate)
         enccfg.rc_end_usage = VPX_CBR;
+    else if (ctx->crf)
+        enccfg.rc_end_usage = VPX_CQ;
+
+    if (avctx->bit_rate) {
+        enccfg.rc_target_bitrate = av_rescale_rnd(avctx->bit_rate, 1, 1000,
+                                                AV_ROUND_NEAR_INF);
+    } else {
+        if (enccfg.rc_end_usage == VPX_CQ) {
+            enccfg.rc_target_bitrate = 1000000;
+        } else {
+            avctx->bit_rate = enccfg.rc_target_bitrate * 1000;
+            av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
+                   "Neither bitrate nor constrained quality specified, using default bitrate of %dkbit/sec\n",
+                   enccfg.rc_target_bitrate);
+        }
+    }
 
     if (avctx->qmin > 0)
         enccfg.rc_min_quantizer = avctx->qmin;
@@ -263,8 +293,9 @@ static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
 
     //0-100 (0 => CBR, 100 => VBR)
     enccfg.rc_2pass_vbr_bias_pct           = round(avctx->qcompress * 100);
-    enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct     =
-        avctx->rc_min_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
+    if (avctx->bit_rate)
+        enccfg.rc_2pass_vbr_minsection_pct     =
+            avctx->rc_min_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
     if (avctx->rc_max_rate)
         enccfg.rc_2pass_vbr_maxsection_pct =
             avctx->rc_max_rate * 100LL / avctx->bit_rate;
@@ -276,6 +307,7 @@ static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
         enccfg.rc_buf_initial_sz =
             avctx->rc_initial_buffer_occupancy * 1000LL / avctx->bit_rate;
     enccfg.rc_buf_optimal_sz     = enccfg.rc_buf_sz * 5 / 6;
+    enccfg.rc_undershoot_pct     = round(avctx->rc_buffer_aggressivity * 100);
 
     //_enc_init() will balk if kf_min_dist differs from max w/VPX_KF_AUTO
     if (avctx->keyint_min >= 0 && avctx->keyint_min == avctx->gop_size)
@@ -318,7 +350,7 @@ static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
    if (avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
        enccfg.g_profile = avctx->profile;
 
-    enccfg.g_error_resilient = ctx->error_resilient;
+    enccfg.g_error_resilient = ctx->error_resilient || ctx->flags & VP8F_ERROR_RESILIENT;
 
     dump_enc_cfg(avctx, &enccfg);
     /* Construct Encoder Context */
@@ -332,6 +364,8 @@ static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "vpx_codec_control\n");
     if (ctx->cpu_used != INT_MIN)
         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_CPUUSED,          ctx->cpu_used);
+    if (ctx->flags & VP8F_AUTO_ALT_REF)
+        ctx->auto_alt_ref = 1;
     if (ctx->auto_alt_ref >= 0)
         codecctl_int(avctx, VP8E_SET_ENABLEAUTOALTREF, ctx->auto_alt_ref);
     if (ctx->arnr_max_frames >= 0)
@@ -343,6 +377,11 @@ static av_cold int vp8_init(AVCodecContext *avctx)
     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, avctx->noise_reduction);
     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS,  av_log2(avctx->slices));
     codecctl_int(avctx, VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD,  avctx->mb_threshold);
+    codecctl_int(avctx, VP8E_SET_CQ_LEVEL,          ctx->crf);
+    if (ctx->max_intra_rate >= 0)
+        codecctl_int(avctx, VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT, ctx->max_intra_rate);
+
+    av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using deadline: %d\n", ctx->deadline);
 
     //provide dummy value to initialize wrapper, values will be updated each _encode()
     vpx_img_wrap(&ctx->rawimg, VPX_IMG_FMT_I420, avctx->width, avctx->height, 1,
@@ -377,7 +416,7 @@ static inline void cx_pktcpy(struct FrameListData *dst,
 static int storeframe(AVCodecContext *avctx, struct FrameListData *cx_frame,
                       AVPacket *pkt, AVFrame *coded_frame)
 {
-    int ret = ff_alloc_packet(pkt, cx_frame->sz);
+    int ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, cx_frame->sz);
     if (ret >= 0) {
         memcpy(pkt->data, cx_frame->buf, pkt->size);
         pkt->pts = pkt->dts    = cx_frame->pts;
@@ -390,8 +429,6 @@ static int storeframe(AVCodecContext *avctx, struct FrameListData *cx_frame,
         } else
             coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
     } else {
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
-               "Error getting output packet of size %zu.\n", cx_frame->sz);
         return ret;
     }
     return pkt->size;
@@ -433,7 +470,7 @@ static int queue_frames(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt_out,
 
                 /* avoid storing the frame when the list is empty and we haven't yet
                    provided a frame for output */
-                assert(!ctx->coded_frame_list);
+                av_assert0(!ctx->coded_frame_list);
                 cx_pktcpy(&cx_frame, pkt);
                 size = storeframe(avctx, &cx_frame, pkt_out, coded_frame);
                 if (size < 0)
@@ -462,8 +499,8 @@ static int queue_frames(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt_out,
             break;
         case VPX_CODEC_STATS_PKT: {
             struct vpx_fixed_buf *stats = &ctx->twopass_stats;
-            stats->buf = av_realloc(stats->buf,
-                                    stats->sz + pkt->data.twopass_stats.sz);
+            stats->buf = av_realloc_f(stats->buf, 1,
+                                      stats->sz + pkt->data.twopass_stats.sz);
             if (!stats->buf) {
                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stat buffer realloc failed\n");
                 return AVERROR(ENOMEM);
@@ -489,6 +526,7 @@ static int vp8_encode(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
     VP8Context *ctx = avctx->priv_data;
     struct vpx_image *rawimg = NULL;
     int64_t timestamp = 0;
+    long flags = 0;
     int res, coded_size;
 
     if (frame) {
@@ -500,10 +538,11 @@ static int vp8_encode(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
         rawimg->stride[VPX_PLANE_U] = frame->linesize[1];
         rawimg->stride[VPX_PLANE_V] = frame->linesize[2];
         timestamp                   = frame->pts;
+        flags                       = frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I ? VPX_EFLAG_FORCE_KF : 0;
     }
 
     res = vpx_codec_encode(&ctx->encoder, rawimg, timestamp,
-                           avctx->ticks_per_frame, 0, ctx->deadline);
+                           avctx->ticks_per_frame, flags, ctx->deadline);
     if (res != VPX_CODEC_OK) {
         log_encoder_error(avctx, "Error encoding frame");
         return AVERROR_INVALIDDATA;
@@ -546,6 +585,7 @@ static const AVOption options[] = {
     { "good",            NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, 0, 0, VE, "quality"},
     { "realtime",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_DL_REALTIME},     0, 0, VE, "quality"},
     { "error-resilient", "Error resilience configuration", OFFSET(error_resilient), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {0}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "er"},
+    { "max-intra-rate",  "Maximum I-frame bitrate (pct) 0=unlimited",  OFFSET(max_intra_rate),  AV_OPT_TYPE_INT,  {-1}, -1,      INT_MAX, VE},
 #ifdef VPX_ERROR_RESILIENT_DEFAULT
     { "default",         "Improve resiliency against losses of whole frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_ERROR_RESILIENT_DEFAULT}, 0, 0, VE, "er"},
     { "partitions",      "The frame partitions are independently decodable "
@@ -553,7 +593,17 @@ static const AVOption options[] = {
                          "though earlier partitions have been lost. Note that intra predicition"
                          " is still done over the partition boundary.",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = VPX_ERROR_RESILIENT_PARTITIONS}, 0, 0, VE, "er"},
 #endif
-    { NULL }
+{"speed", "", offsetof(VP8Context, cpu_used), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 3}, -16, 16, VE},
+{"quality", "", offsetof(VP8Context, deadline), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = VPX_DL_GOOD_QUALITY}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "quality"},
+{"vp8flags", "", offsetof(VP8Context, flags), FF_OPT_TYPE_FLAGS, {.dbl = 0}, 0, UINT_MAX, VE, "flags"},
+{"error_resilient", "enable error resilience", 0, FF_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = VP8F_ERROR_RESILIENT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "flags"},
+{"altref", "enable use of alternate reference frames (VP8/2-pass only)", 0, FF_OPT_TYPE_CONST, {.dbl = VP8F_AUTO_ALT_REF}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "flags"},
+{"arnr_max_frames", "altref noise reduction max frame count", offsetof(VP8Context, arnr_max_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0}, 0, 15, VE},
+{"arnr_strength", "altref noise reduction filter strength", offsetof(VP8Context, arnr_strength), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 3}, 0, 6, VE},
+{"arnr_type", "altref noise reduction filter type", offsetof(VP8Context, arnr_type), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 3}, 1, 3, VE},
+{"rc_lookahead", "Number of frames to look ahead for alternate reference frame selection", offsetof(VP8Context, lag_in_frames), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 25}, 0, 25, VE},
+{"crf", "Select the quality for constant quality mode", offsetof(VP8Context, crf), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0}, 0, 63, VE},
+{NULL}
 };
 
 static const AVClass class = {