Rework subme system, add RD refinement in B-frames
[x262.git] / x264.c
1 /*****************************************************************************
2  * x264: h264 encoder testing program.
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2003-2008 x264 project
5  *
6  * Authors: Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
7  *          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  * (at your option) any later version.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
20  * along with this program; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
22  *****************************************************************************/
23
24 #include <stdlib.h>
25 #include <math.h>
26
27 #include <signal.h>
28 #define _GNU_SOURCE
29 #include <getopt.h>
30
31 #include "common/common.h"
32 #include "common/cpu.h"
33 #include "x264.h"
34 #include "muxers.h"
35
36 #ifndef _MSC_VER
37 #include "config.h"
38 #endif
39
40 #ifdef _WIN32
41 #include <windows.h>
42 #else
43 #define SetConsoleTitle(t)
44 #endif
45
46 uint8_t *mux_buffer = NULL;
47 int mux_buffer_size = 0;
48
49 /* Ctrl-C handler */
50 static int     b_ctrl_c = 0;
51 static int     b_exit_on_ctrl_c = 0;
52 static void    SigIntHandler( int a )
53 {
54     if( b_exit_on_ctrl_c )
55         exit(0);
56     b_ctrl_c = 1;
57 }
58
59 typedef struct {
60     int b_progress;
61     int i_seek;
62     hnd_t hin;
63     hnd_t hout;
64     FILE *qpfile;
65 } cli_opt_t;
66
67 /* input file operation function pointers */
68 int (*p_open_infile)( char *psz_filename, hnd_t *p_handle, x264_param_t *p_param );
69 int (*p_get_frame_total)( hnd_t handle );
70 int (*p_read_frame)( x264_picture_t *p_pic, hnd_t handle, int i_frame );
71 int (*p_close_infile)( hnd_t handle );
72
73 /* output file operation function pointers */
74 static int (*p_open_outfile)( char *psz_filename, hnd_t *p_handle );
75 static int (*p_set_outfile_param)( hnd_t handle, x264_param_t *p_param );
76 static int (*p_write_nalu)( hnd_t handle, uint8_t *p_nal, int i_size );
77 static int (*p_set_eop)( hnd_t handle, x264_picture_t *p_picture );
78 static int (*p_close_outfile)( hnd_t handle );
79
80 static void Help( x264_param_t *defaults, int b_longhelp );
81 static int  Parse( int argc, char **argv, x264_param_t *param, cli_opt_t *opt );
82 static int  Encode( x264_param_t *param, cli_opt_t *opt );
83
84
85 /****************************************************************************
86  * main:
87  ****************************************************************************/
88 int main( int argc, char **argv )
89 {
90     x264_param_t param;
91     cli_opt_t opt;
92     int ret;
93
94 #ifdef PTW32_STATIC_LIB
95     pthread_win32_process_attach_np();
96     pthread_win32_thread_attach_np();
97 #endif
98
99 #ifdef _WIN32
100     _setmode(_fileno(stdin), _O_BINARY);
101     _setmode(_fileno(stdout), _O_BINARY);
102 #endif
103
104     x264_param_default( &param );
105
106     /* Parse command line */
107     if( Parse( argc, argv, &param, &opt ) < 0 )
108         return -1;
109
110     /* Control-C handler */
111     signal( SIGINT, SigIntHandler );
112
113     ret = Encode( &param, &opt );
114
115 #ifdef PTW32_STATIC_LIB
116     pthread_win32_thread_detach_np();
117     pthread_win32_process_detach_np();
118 #endif
119
120     return ret;
121 }
122
123 static char const *strtable_lookup( const char * const table[], int index )
124 {
125     int i = 0; while( table[i] ) i++;
126     return ( ( index >= 0 && index < i ) ? table[ index ] : "???" );
127 }
128
129 /*****************************************************************************
130  * Help:
131  *****************************************************************************/
132 static void Help( x264_param_t *defaults, int b_longhelp )
133 {
134 #define H0 printf
135 #define H1 if(b_longhelp) printf
136     H0( "x264 core:%d%s\n"
137         "Syntax: x264 [options] -o outfile infile [widthxheight]\n"
138         "\n"
139         "Infile can be raw YUV 4:2:0 (in which case resolution is required),\n"
140         "  or YUV4MPEG 4:2:0 (*.y4m),\n"
141         "  or AVI or Avisynth if compiled with AVIS support (%s).\n"
142         "Outfile type is selected by filename:\n"
143         " .264 -> Raw bytestream\n"
144         " .mkv -> Matroska\n"
145         " .mp4 -> MP4 if compiled with GPAC support (%s)\n"
146         "\n"
147         "Options:\n"
148         "\n"
149         "  -h, --help                  List the more commonly used options\n"
150         "      --longhelp              List all options\n"
151         "\n",
152         X264_BUILD, X264_VERSION,
153 #ifdef AVIS_INPUT
154         "yes",
155 #else
156         "no",
157 #endif
158 #ifdef MP4_OUTPUT
159         "yes"
160 #else
161         "no"
162 #endif
163       );
164     H0( "Frame-type options:\n" );
165     H0( "\n" );
166     H0( "  -I, --keyint <integer>      Maximum GOP size [%d]\n", defaults->i_keyint_max );
167     H1( "  -i, --min-keyint <integer>  Minimum GOP size [%d]\n", defaults->i_keyint_min );
168     H1( "      --scenecut <integer>    How aggressively to insert extra I-frames [%d]\n", defaults->i_scenecut_threshold );
169     H1( "      --pre-scenecut          Faster, less precise scenecut detection.\n"
170         "                                  Required and implied by multi-threading.\n" );
171     H0( "  -b, --bframes <integer>     Number of B-frames between I and P [%d]\n", defaults->i_bframe );
172     H1( "      --b-adapt               Adaptive B-frame decision method [%d]\n"
173         "                                  Higher values may lower threading efficiency.\n"
174         "                                  - 0: Disabled\n"
175         "                                  - 1: Fast\n"
176         "                                  - 2: Optimal (slow with high --bframes)\n", defaults->i_bframe_adaptive );
177     H1( "      --b-bias <integer>      Influences how often B-frames are used [%d]\n", defaults->i_bframe_bias );
178     H0( "      --b-pyramid             Keep some B-frames as references\n" );
179     H0( "      --no-cabac              Disable CABAC\n" );
180     H0( "  -r, --ref <integer>         Number of reference frames [%d]\n", defaults->i_frame_reference );
181     H1( "      --no-deblock            Disable loop filter\n" );
182     H0( "  -f, --deblock <alpha:beta>  Loop filter AlphaC0 and Beta parameters [%d:%d]\n",
183                                        defaults->i_deblocking_filter_alphac0, defaults->i_deblocking_filter_beta );
184     H0( "      --interlaced            Enable pure-interlaced mode\n" );
185     H0( "\n" );
186     H0( "Ratecontrol:\n" );
187     H0( "\n" );
188     H0( "  -q, --qp <integer>          Set QP (0=lossless) [%d]\n", defaults->rc.i_qp_constant );
189     H0( "  -B, --bitrate <integer>     Set bitrate (kbit/s)\n" );
190     H0( "      --crf <float>           Quality-based VBR (nominal QP)\n" );
191     H1( "      --vbv-maxrate <integer> Max local bitrate (kbit/s) [%d]\n", defaults->rc.i_vbv_max_bitrate );
192     H0( "      --vbv-bufsize <integer> Enable CBR and set size of the VBV buffer (kbit) [%d]\n", defaults->rc.i_vbv_buffer_size );
193     H1( "      --vbv-init <float>      Initial VBV buffer occupancy [%.1f]\n", defaults->rc.f_vbv_buffer_init );
194     H1( "      --qpmin <integer>       Set min QP [%d]\n", defaults->rc.i_qp_min );
195     H1( "      --qpmax <integer>       Set max QP [%d]\n", defaults->rc.i_qp_max );
196     H1( "      --qpstep <integer>      Set max QP step [%d]\n", defaults->rc.i_qp_step );
197     H0( "      --ratetol <float>       Allowed variance of average bitrate [%.1f]\n", defaults->rc.f_rate_tolerance );
198     H0( "      --ipratio <float>       QP factor between I and P [%.2f]\n", defaults->rc.f_ip_factor );
199     H0( "      --pbratio <float>       QP factor between P and B [%.2f]\n", defaults->rc.f_pb_factor );
200     H1( "      --chroma-qp-offset <integer>  QP difference between chroma and luma [%d]\n", defaults->analyse.i_chroma_qp_offset );
201     H1( "      --aq-mode <integer>     AQ method [%d]\n"
202         "                                  - 0: Disabled\n"
203         "                                  - 1: Variance AQ (complexity mask)\n", defaults->rc.i_aq_mode );
204     H0( "      --aq-strength <float>   Reduces blocking and blurring in flat and\n"
205         "                              textured areas. [%.1f]\n"
206         "                                  - 0.5: weak AQ\n"
207         "                                  - 1.5: strong AQ\n", defaults->rc.f_aq_strength );
208     H0( "\n" );
209     H0( "  -p, --pass <1|2|3>          Enable multipass ratecontrol\n"
210         "                                  - 1: First pass, creates stats file\n"
211         "                                  - 2: Last pass, does not overwrite stats file\n"
212         "                                  - 3: Nth pass, overwrites stats file\n" );
213     H0( "      --stats <string>        Filename for 2 pass stats [\"%s\"]\n", defaults->rc.psz_stat_out );
214     H0( "      --qcomp <float>         QP curve compression: 0.0 => CBR, 1.0 => CQP [%.2f]\n", defaults->rc.f_qcompress );
215     H1( "      --cplxblur <float>      Reduce fluctuations in QP (before curve compression) [%.1f]\n", defaults->rc.f_complexity_blur );
216     H1( "      --qblur <float>         Reduce fluctuations in QP (after curve compression) [%.1f]\n", defaults->rc.f_qblur );
217     H0( "      --zones <zone0>/<zone1>/...  Tweak the bitrate of some regions of the video\n" );
218     H1( "                              Each zone is of the form\n"
219         "                                  <start frame>,<end frame>,<option>\n"
220         "                                  where <option> is either\n"
221         "                                      q=<integer> (force QP)\n"
222         "                                  or  b=<float> (bitrate multiplier)\n" );
223     H1( "      --qpfile <string>       Force frametypes and QPs\n" );
224     H0( "\n" );
225     H0( "Analysis:\n" );
226     H0( "\n" );
227     H0( "  -A, --partitions <string>   Partitions to consider [\"p8x8,b8x8,i8x8,i4x4\"]\n"
228         "                                  - p8x8, p4x4, b8x8, i8x8, i4x4\n"
229         "                                  - none, all\n"
230         "                                  (p4x4 requires p8x8. i8x8 requires --8x8dct.)\n" );
231     H0( "      --direct <string>       Direct MV prediction mode [\"%s\"]\n"
232         "                                  - none, spatial, temporal, auto\n",
233                                        strtable_lookup( x264_direct_pred_names, defaults->analyse.i_direct_mv_pred ) );
234     H1( "      --direct-8x8 <-1|0|1>   Direct prediction size [%d]\n"
235         "                                  -  0: 4x4\n"
236         "                                  -  1: 8x8\n"
237         "                                  - -1: smallest possible according to level\n",
238                                        defaults->analyse.i_direct_8x8_inference );
239     H0( "  -w, --weightb               Weighted prediction for B-frames\n" );
240     H0( "      --me <string>           Integer pixel motion estimation method [\"%s\"]\n",
241                                        strtable_lookup( x264_motion_est_names, defaults->analyse.i_me_method ) );
242     H1( "                                  - dia: diamond search, radius 1 (fast)\n"
243         "                                  - hex: hexagonal search, radius 2\n"
244         "                                  - umh: uneven multi-hexagon search\n"
245         "                                  - esa: exhaustive search\n"
246         "                                  - tesa: hadamard exhaustive search (slow)\n" );
247     else H0( "                                  - dia, hex, umh\n" );
248     H0( "      --merange <integer>     Maximum motion vector search range [%d]\n", defaults->analyse.i_me_range );
249     H1( "      --mvrange <integer>     Maximum motion vector length [-1 (auto)]\n" );
250     H1( "      --mvrange-thread <int>  Minimum buffer between threads [-1 (auto)]\n" );
251     H0( "  -m, --subme <integer>       Subpixel motion estimation and mode decision [%d]\n", defaults->analyse.i_subpel_refine );
252     H1( "                                  - 1: SAD mode decision, one qpel iteration\n"
253         "                                  - 2: SATD mode decision\n"
254         "                                  - 3-5: Progressively more qpel\n"
255         "                                  - 6: RD mode decision for I/P-frames\n"
256         "                                  - 7: RD mode decision for all frames\n"
257         "                                  - 8: RD refinement for I/P-frames\n"
258         "                                  - 9: RD refinement for all frames\n" );
259     else H0( "                                  decision quality: 1=fast, 9=best.\n"  );
260     H0( "      --psy-rd                Strength of psychovisual optimization [\"%.1f:%.1f\"]\n"
261         "                                  #1: RD (requires subme>=6)\n"
262         "                                  #2: Trellis (requires trellis, experimental)\n",
263                                        defaults->analyse.f_psy_rd, defaults->analyse.f_psy_trellis );
264     H0( "      --mixed-refs            Decide references on a per partition basis\n" );
265     H1( "      --no-chroma-me          Ignore chroma in motion estimation\n" );
266     H0( "  -8, --8x8dct                Adaptive spatial transform size\n" );
267     H0( "  -t, --trellis <integer>     Trellis RD quantization. Requires CABAC. [%d]\n"
268         "                                  - 0: disabled\n"
269         "                                  - 1: enabled only on the final encode of a MB\n"
270         "                                  - 2: enabled on all mode decisions\n", defaults->analyse.i_trellis );
271     H0( "      --no-fast-pskip         Disables early SKIP detection on P-frames\n" );
272     H0( "      --no-dct-decimate       Disables coefficient thresholding on P-frames\n" );
273     H0( "      --nr <integer>          Noise reduction [%d]\n", defaults->analyse.i_noise_reduction );
274     H1( "\n" );
275     H1( "      --deadzone-inter <int>  Set the size of the inter luma quantization deadzone [%d]\n", defaults->analyse.i_luma_deadzone[0] );
276     H1( "      --deadzone-intra <int>  Set the size of the intra luma quantization deadzone [%d]\n", defaults->analyse.i_luma_deadzone[1] );
277     H1( "                                  Deadzones should be in the range 0 - 32.\n" );
278     H1( "      --cqm <string>          Preset quant matrices [\"flat\"]\n"
279         "                                  - jvt, flat\n" );
280     H0( "      --cqmfile <string>      Read custom quant matrices from a JM-compatible file\n" );
281     H1( "                                  Overrides any other --cqm* options.\n" );
282     H1( "      --cqm4 <list>           Set all 4x4 quant matrices\n"
283         "                                  Takes a comma-separated list of 16 integers.\n" );
284     H1( "      --cqm8 <list>           Set all 8x8 quant matrices\n"
285         "                                  Takes a comma-separated list of 64 integers.\n" );
286     H1( "      --cqm4i, --cqm4p, --cqm8i, --cqm8p\n"
287         "                              Set both luma and chroma quant matrices\n" );
288     H1( "      --cqm4iy, --cqm4ic, --cqm4py, --cqm4pc\n"
289         "                              Set individual quant matrices\n" );
290     H1( "\n" );
291     H1( "Video Usability Info (Annex E):\n" );
292     H1( "The VUI settings are not used by the encoder but are merely suggestions to\n" );
293     H1( "the playback equipment. See doc/vui.txt for details. Use at your own risk.\n" );
294     H1( "\n" );
295     H1( "      --overscan <string>     Specify crop overscan setting [\"%s\"]\n"
296         "                                  - undef, show, crop\n",
297                                        strtable_lookup( x264_overscan_names, defaults->vui.i_overscan ) );
298     H1( "      --videoformat <string>  Specify video format [\"%s\"]\n"
299         "                                  - component, pal, ntsc, secam, mac, undef\n",
300                                        strtable_lookup( x264_vidformat_names, defaults->vui.i_vidformat ) );
301     H1( "      --fullrange <string>    Specify full range samples setting [\"%s\"]\n"
302         "                                  - off, on\n",
303                                        strtable_lookup( x264_fullrange_names, defaults->vui.b_fullrange ) );
304     H1( "      --colorprim <string>    Specify color primaries [\"%s\"]\n"
305         "                                  - undef, bt709, bt470m, bt470bg\n"
306         "                                    smpte170m, smpte240m, film\n",
307                                        strtable_lookup( x264_colorprim_names, defaults->vui.i_colorprim ) );
308     H1( "      --transfer <string>     Specify transfer characteristics [\"%s\"]\n"
309         "                                  - undef, bt709, bt470m, bt470bg, linear,\n"
310         "                                    log100, log316, smpte170m, smpte240m\n",
311                                        strtable_lookup( x264_transfer_names, defaults->vui.i_transfer ) );
312     H1( "      --colormatrix <string>  Specify color matrix setting [\"%s\"]\n"
313         "                                  - undef, bt709, fcc, bt470bg\n"
314         "                                    smpte170m, smpte240m, GBR, YCgCo\n",
315                                        strtable_lookup( x264_colmatrix_names, defaults->vui.i_colmatrix ) );
316     H1( "      --chromaloc <integer>   Specify chroma sample location (0 to 5) [%d]\n",
317                                        defaults->vui.i_chroma_loc );
318     H0( "\n" );
319     H0( "Input/Output:\n" );
320     H0( "\n" );
321     H0( "  -o, --output                Specify output file\n" );
322     H0( "      --sar width:height      Specify Sample Aspect Ratio\n" );
323     H0( "      --fps <float|rational>  Specify framerate\n" );
324     H0( "      --seek <integer>        First frame to encode\n" );
325     H0( "      --frames <integer>      Maximum number of frames to encode\n" );
326     H0( "      --level <string>        Specify level (as defined by Annex A)\n" );
327     H0( "\n" );
328     H0( "  -v, --verbose               Print stats for each frame\n" );
329     H0( "      --progress              Show a progress indicator while encoding\n" );
330     H0( "      --quiet                 Quiet Mode\n" );
331     H0( "      --no-psnr               Disable PSNR computation\n" );
332     H0( "      --no-ssim               Disable SSIM computation\n" );
333     H0( "      --threads <integer>     Parallel encoding\n" );
334     H0( "      --thread-input          Run Avisynth in its own thread\n" );
335     H1( "      --non-deterministic     Slightly improve quality of SMP, at the cost of repeatability\n" );
336     H1( "      --asm <integer>         Override CPU detection\n" );
337     H1( "      --no-asm                Disable all CPU optimizations\n" );
338     H1( "      --visualize             Show MB types overlayed on the encoded video\n" );
339     H1( "      --dump-yuv <string>     Save reconstructed frames\n" );
340     H1( "      --sps-id <integer>      Set SPS and PPS id numbers [%d]\n", defaults->i_sps_id );
341     H1( "      --aud                   Use access unit delimiters\n" );
342     H0( "\n" );
343 }
344
345 /*****************************************************************************
346  * Parse:
347  *****************************************************************************/
348 static int  Parse( int argc, char **argv,
349                    x264_param_t *param, cli_opt_t *opt )
350 {
351     char *psz_filename = NULL;
352     x264_param_t defaults = *param;
353     char *psz;
354     int b_avis = 0;
355     int b_y4m = 0;
356     int b_thread_input = 0;
357
358     memset( opt, 0, sizeof(cli_opt_t) );
359
360     /* Default input file driver */
361     p_open_infile = open_file_yuv;
362     p_get_frame_total = get_frame_total_yuv;
363     p_read_frame = read_frame_yuv;
364     p_close_infile = close_file_yuv;
365
366     /* Default output file driver */
367     p_open_outfile = open_file_bsf;
368     p_set_outfile_param = set_param_bsf;
369     p_write_nalu = write_nalu_bsf;
370     p_set_eop = set_eop_bsf;
371     p_close_outfile = close_file_bsf;
372
373     /* Parse command line options */
374     for( ;; )
375     {
376         int b_error = 0;
377         int long_options_index = -1;
378
379 #define OPT_FRAMES 256
380 #define OPT_SEEK 257
381 #define OPT_QPFILE 258
382 #define OPT_THREAD_INPUT 259
383 #define OPT_QUIET 260
384 #define OPT_PROGRESS 261
385 #define OPT_VISUALIZE 262
386 #define OPT_LONGHELP 263
387
388         static struct option long_options[] =
389         {
390             { "help",    no_argument,       NULL, 'h' },
391             { "longhelp",no_argument,       NULL, OPT_LONGHELP },
392             { "version", no_argument,       NULL, 'V' },
393             { "bitrate", required_argument, NULL, 'B' },
394             { "bframes", required_argument, NULL, 'b' },
395             { "b-adapt", required_argument, NULL, 0 },
396             { "no-b-adapt", no_argument,    NULL, 0 },
397             { "b-bias",  required_argument, NULL, 0 },
398             { "b-pyramid", no_argument,     NULL, 0 },
399             { "min-keyint",required_argument,NULL,'i' },
400             { "keyint",  required_argument, NULL, 'I' },
401             { "scenecut",required_argument, NULL, 0 },
402             { "pre-scenecut", no_argument,  NULL, 0 },
403             { "nf",      no_argument,       NULL, 0 },
404             { "no-deblock", no_argument,    NULL, 0 },
405             { "filter",  required_argument, NULL, 0 },
406             { "deblock", required_argument, NULL, 'f' },
407             { "interlaced", no_argument,    NULL, 0 },
408             { "no-cabac",no_argument,       NULL, 0 },
409             { "qp",      required_argument, NULL, 'q' },
410             { "qpmin",   required_argument, NULL, 0 },
411             { "qpmax",   required_argument, NULL, 0 },
412             { "qpstep",  required_argument, NULL, 0 },
413             { "crf",     required_argument, NULL, 0 },
414             { "ref",     required_argument, NULL, 'r' },
415             { "asm",     required_argument, NULL, 0 },
416             { "no-asm",  no_argument,       NULL, 0 },
417             { "sar",     required_argument, NULL, 0 },
418             { "fps",     required_argument, NULL, 0 },
419             { "frames",  required_argument, NULL, OPT_FRAMES },
420             { "seek",    required_argument, NULL, OPT_SEEK },
421             { "output",  required_argument, NULL, 'o' },
422             { "analyse", required_argument, NULL, 0 },
423             { "partitions", required_argument, NULL, 'A' },
424             { "direct",  required_argument, NULL, 0 },
425             { "direct-8x8", required_argument, NULL, 0 },
426             { "weightb", no_argument,       NULL, 'w' },
427             { "me",      required_argument, NULL, 0 },
428             { "merange", required_argument, NULL, 0 },
429             { "mvrange", required_argument, NULL, 0 },
430             { "mvrange-thread", required_argument, NULL, 0 },
431             { "subme",   required_argument, NULL, 'm' },
432             { "psy-rd",  required_argument, NULL, 0 },
433             { "mixed-refs", no_argument,    NULL, 0 },
434             { "no-chroma-me", no_argument,  NULL, 0 },
435             { "8x8dct",  no_argument,       NULL, '8' },
436             { "trellis", required_argument, NULL, 't' },
437             { "no-fast-pskip", no_argument, NULL, 0 },
438             { "no-dct-decimate", no_argument, NULL, 0 },
439             { "aq-strength", required_argument, NULL, 0 },
440             { "aq-mode", required_argument, NULL, 0 },
441             { "deadzone-inter", required_argument, NULL, '0' },
442             { "deadzone-intra", required_argument, NULL, '0' },
443             { "level",   required_argument, NULL, 0 },
444             { "ratetol", required_argument, NULL, 0 },
445             { "vbv-maxrate", required_argument, NULL, 0 },
446             { "vbv-bufsize", required_argument, NULL, 0 },
447             { "vbv-init", required_argument,NULL,  0 },
448             { "ipratio", required_argument, NULL, 0 },
449             { "pbratio", required_argument, NULL, 0 },
450             { "chroma-qp-offset", required_argument, NULL, 0 },
451             { "pass",    required_argument, NULL, 'p' },
452             { "stats",   required_argument, NULL, 0 },
453             { "qcomp",   required_argument, NULL, 0 },
454             { "qblur",   required_argument, NULL, 0 },
455             { "cplxblur",required_argument, NULL, 0 },
456             { "zones",   required_argument, NULL, 0 },
457             { "qpfile",  required_argument, NULL, OPT_QPFILE },
458             { "threads", required_argument, NULL, 0 },
459             { "thread-input", no_argument,  NULL, OPT_THREAD_INPUT },
460             { "non-deterministic", no_argument, NULL, 0 },
461             { "no-psnr", no_argument,       NULL, 0 },
462             { "no-ssim", no_argument,       NULL, 0 },
463             { "quiet",   no_argument,       NULL, OPT_QUIET },
464             { "verbose", no_argument,       NULL, 'v' },
465             { "progress",no_argument,       NULL, OPT_PROGRESS },
466             { "visualize",no_argument,      NULL, OPT_VISUALIZE },
467             { "dump-yuv",required_argument, NULL, 0 },
468             { "sps-id",  required_argument, NULL, 0 },
469             { "aud",     no_argument,       NULL, 0 },
470             { "nr",      required_argument, NULL, 0 },
471             { "cqm",     required_argument, NULL, 0 },
472             { "cqmfile", required_argument, NULL, 0 },
473             { "cqm4",    required_argument, NULL, 0 },
474             { "cqm4i",   required_argument, NULL, 0 },
475             { "cqm4iy",  required_argument, NULL, 0 },
476             { "cqm4ic",  required_argument, NULL, 0 },
477             { "cqm4p",   required_argument, NULL, 0 },
478             { "cqm4py",  required_argument, NULL, 0 },
479             { "cqm4pc",  required_argument, NULL, 0 },
480             { "cqm8",    required_argument, NULL, 0 },
481             { "cqm8i",   required_argument, NULL, 0 },
482             { "cqm8p",   required_argument, NULL, 0 },
483             { "overscan", required_argument, NULL, 0 },
484             { "videoformat", required_argument, NULL, 0 },
485             { "fullrange", required_argument, NULL, 0 },
486             { "colorprim", required_argument, NULL, 0 },
487             { "transfer", required_argument, NULL, 0 },
488             { "colormatrix", required_argument, NULL, 0 },
489             { "chromaloc", required_argument, NULL, 0 },
490             {0, 0, 0, 0}
491         };
492
493         int c = getopt_long( argc, argv, "8A:B:b:f:hI:i:m:o:p:q:r:t:Vvw",
494                              long_options, &long_options_index);
495
496         if( c == -1 )
497         {
498             break;
499         }
500
501         switch( c )
502         {
503             case 'h':
504                 Help( &defaults, 0 );
505                 exit(0);
506             case OPT_LONGHELP:
507                 Help( &defaults, 1 );
508                 exit(0);
509             case 'V':
510 #ifdef X264_POINTVER
511                 printf( "x264 "X264_POINTVER"\n" );
512 #else
513                 printf( "x264 0.%d.X\n", X264_BUILD );
514 #endif
515                 exit(0);
516             case OPT_FRAMES:
517                 param->i_frame_total = atoi( optarg );
518                 break;
519             case OPT_SEEK:
520                 opt->i_seek = atoi( optarg );
521                 break;
522             case 'o':
523                 if( !strncasecmp(optarg + strlen(optarg) - 4, ".mp4", 4) )
524                 {
525 #ifdef MP4_OUTPUT
526                     p_open_outfile = open_file_mp4;
527                     p_write_nalu = write_nalu_mp4;
528                     p_set_outfile_param = set_param_mp4;
529                     p_set_eop = set_eop_mp4;
530                     p_close_outfile = close_file_mp4;
531 #else
532                     fprintf( stderr, "x264 [error]: not compiled with MP4 output support\n" );
533                     return -1;
534 #endif
535                 }
536                 else if( !strncasecmp(optarg + strlen(optarg) - 4, ".mkv", 4) )
537                 {
538                     p_open_outfile = open_file_mkv;
539                     p_write_nalu = write_nalu_mkv;
540                     p_set_outfile_param = set_param_mkv;
541                     p_set_eop = set_eop_mkv;
542                     p_close_outfile = close_file_mkv;
543                 }
544                 if( !strcmp(optarg, "-") )
545                     opt->hout = stdout;
546                 else if( p_open_outfile( optarg, &opt->hout ) )
547                 {
548                     fprintf( stderr, "x264 [error]: can't open output file `%s'\n", optarg );
549                     return -1;
550                 }
551                 break;
552             case OPT_QPFILE:
553                 opt->qpfile = fopen( optarg, "r" );
554                 if( !opt->qpfile )
555                 {
556                     fprintf( stderr, "x264 [error]: can't open `%s'\n", optarg );
557                     return -1;
558                 }
559                 param->i_scenecut_threshold = -1;
560                 param->i_bframe_adaptive = X264_B_ADAPT_NONE;
561                 break;
562             case OPT_THREAD_INPUT:
563                 b_thread_input = 1;
564                 break;
565             case OPT_QUIET:
566                 param->i_log_level = X264_LOG_NONE;
567                 break;
568             case 'v':
569                 param->i_log_level = X264_LOG_DEBUG;
570                 break;
571             case OPT_PROGRESS:
572                 opt->b_progress = 1;
573                 break;
574             case OPT_VISUALIZE:
575 #ifdef VISUALIZE
576                 param->b_visualize = 1;
577                 b_exit_on_ctrl_c = 1;
578 #else
579                 fprintf( stderr, "x264 [warning]: not compiled with visualization support\n" );
580 #endif
581                 break;
582             default:
583             {
584                 int i;
585                 if( long_options_index < 0 )
586                 {
587                     for( i = 0; long_options[i].name; i++ )
588                         if( long_options[i].val == c )
589                         {
590                             long_options_index = i;
591                             break;
592                         }
593                     if( long_options_index < 0 )
594                     {
595                         /* getopt_long already printed an error message */
596                         return -1;
597                     }
598                 }
599
600                 b_error |= x264_param_parse( param, long_options[long_options_index].name, optarg );
601             }
602         }
603
604         if( b_error )
605         {
606             const char *name = long_options_index > 0 ? long_options[long_options_index].name : argv[optind-2];
607             fprintf( stderr, "x264 [error]: invalid argument: %s = %s\n", name, optarg );
608             return -1;
609         }
610     }
611
612     /* Get the file name */
613     if( optind > argc - 1 || !opt->hout )
614     {
615         fprintf( stderr, "x264 [error]: No %s file. Run x264 --help for a list of options.\n",
616                  optind > argc - 1 ? "input" : "output" );
617         return -1;
618     }
619     psz_filename = argv[optind++];
620
621     /* check demuxer type */
622     psz = psz_filename + strlen(psz_filename) - 1;
623     while( psz > psz_filename && *psz != '.' )
624         psz--;
625     if( !strncasecmp( psz, ".avi", 4 ) || !strncasecmp( psz, ".avs", 4 ) )
626         b_avis = 1;
627     if( !strncasecmp( psz, ".y4m", 4 ) )
628         b_y4m = 1;
629
630     if( !(b_avis || b_y4m) ) // raw yuv
631     {
632         if( optind > argc - 1 )
633         {
634             /* try to parse the file name */
635             for( psz = psz_filename; *psz; psz++ )
636             {
637                 if( *psz >= '0' && *psz <= '9'
638                     && sscanf( psz, "%ux%u", &param->i_width, &param->i_height ) == 2 )
639                 {
640                     if( param->i_log_level >= X264_LOG_INFO )
641                         fprintf( stderr, "x264 [info]: file name gives %dx%d\n", param->i_width, param->i_height );
642                     break;
643                 }
644             }
645         }
646         else
647         {
648             sscanf( argv[optind++], "%ux%u", &param->i_width, &param->i_height );
649         }
650     }
651
652     if( !(b_avis || b_y4m) && ( !param->i_width || !param->i_height ) )
653     {
654         fprintf( stderr, "x264 [error]: Rawyuv input requires a resolution.\n" );
655         return -1;
656     }
657
658     /* open the input */
659     {
660         if( b_avis )
661         {
662 #ifdef AVIS_INPUT
663             p_open_infile = open_file_avis;
664             p_get_frame_total = get_frame_total_avis;
665             p_read_frame = read_frame_avis;
666             p_close_infile = close_file_avis;
667 #else
668             fprintf( stderr, "x264 [error]: not compiled with AVIS input support\n" );
669             return -1;
670 #endif
671         }
672         if ( b_y4m )
673         {
674             p_open_infile = open_file_y4m;
675             p_get_frame_total = get_frame_total_y4m;
676             p_read_frame = read_frame_y4m;
677             p_close_infile = close_file_y4m;
678         }
679
680         if( p_open_infile( psz_filename, &opt->hin, param ) )
681         {
682             fprintf( stderr, "x264 [error]: could not open input file '%s'\n", psz_filename );
683             return -1;
684         }
685     }
686
687 #ifdef HAVE_PTHREAD
688     if( b_thread_input || param->i_threads > 1
689         || (param->i_threads == 0 && x264_cpu_num_processors() > 1) )
690     {
691         if( open_file_thread( NULL, &opt->hin, param ) )
692         {
693             fprintf( stderr, "x264 [warning]: threaded input failed\n" );
694         }
695         else
696         {
697             p_open_infile = open_file_thread;
698             p_get_frame_total = get_frame_total_thread;
699             p_read_frame = read_frame_thread;
700             p_close_infile = close_file_thread;
701         }
702     }
703 #endif
704
705     return 0;
706 }
707
708 static void parse_qpfile( cli_opt_t *opt, x264_picture_t *pic, int i_frame )
709 {
710     int num = -1, qp, ret;
711     char type;
712     uint64_t file_pos;
713     while( num < i_frame )
714     {
715         file_pos = ftell( opt->qpfile );
716         ret = fscanf( opt->qpfile, "%d %c %d\n", &num, &type, &qp );
717                 if( num > i_frame || ret == EOF )
718                 {
719                         pic->i_type = X264_TYPE_AUTO;
720                         pic->i_qpplus1 = 0;
721                         fseek( opt->qpfile , file_pos , SEEK_SET );
722                         break;
723                 }
724         if( num < i_frame )
725             continue;
726         pic->i_qpplus1 = qp+1;
727         if     ( type == 'I' ) pic->i_type = X264_TYPE_IDR;
728         else if( type == 'i' ) pic->i_type = X264_TYPE_I;
729         else if( type == 'P' ) pic->i_type = X264_TYPE_P;
730         else if( type == 'B' ) pic->i_type = X264_TYPE_BREF;
731         else if( type == 'b' ) pic->i_type = X264_TYPE_B;
732         else ret = 0;
733         if( ret != 3 || qp < -1 || qp > 51 )
734         {
735             fprintf( stderr, "x264 [error]: can't parse qpfile for frame %d\n", i_frame );
736             fclose( opt->qpfile );
737             opt->qpfile = NULL;
738             pic->i_type = X264_TYPE_AUTO;
739             pic->i_qpplus1 = 0;
740             break;
741         }
742     }
743 }
744
745 /*****************************************************************************
746  * Encode:
747  *****************************************************************************/
748
749 static int  Encode_frame( x264_t *h, hnd_t hout, x264_picture_t *pic )
750 {
751     x264_picture_t pic_out;
752     x264_nal_t *nal;
753     int i_nal, i;
754     int i_file = 0;
755
756     if( x264_encoder_encode( h, &nal, &i_nal, pic, &pic_out ) < 0 )
757     {
758         fprintf( stderr, "x264 [error]: x264_encoder_encode failed\n" );
759     }
760
761     for( i = 0; i < i_nal; i++ )
762     {
763         int i_size;
764
765         if( mux_buffer_size < nal[i].i_payload * 3/2 + 4 )
766         {
767             mux_buffer_size = nal[i].i_payload * 2 + 4;
768             x264_free( mux_buffer );
769             mux_buffer = x264_malloc( mux_buffer_size );
770         }
771
772         i_size = mux_buffer_size;
773         x264_nal_encode( mux_buffer, &i_size, 1, &nal[i] );
774         i_file += p_write_nalu( hout, mux_buffer, i_size );
775     }
776     if (i_nal)
777         p_set_eop( hout, &pic_out );
778
779     return i_file;
780 }
781
782 static int  Encode( x264_param_t *param, cli_opt_t *opt )
783 {
784     x264_t *h;
785     x264_picture_t pic;
786
787     int     i_frame, i_frame_total;
788     int64_t i_start, i_end;
789     int64_t i_file;
790     int     i_frame_size;
791     int     i_update_interval;
792     char    buf[200];
793
794     opt->b_progress &= param->i_log_level < X264_LOG_DEBUG;
795     i_frame_total = p_get_frame_total( opt->hin );
796     i_frame_total -= opt->i_seek;
797     if( ( i_frame_total == 0 || param->i_frame_total < i_frame_total )
798         && param->i_frame_total > 0 )
799         i_frame_total = param->i_frame_total;
800     param->i_frame_total = i_frame_total;
801     i_update_interval = i_frame_total ? x264_clip3( i_frame_total / 1000, 1, 10 ) : 10;
802
803     if( ( h = x264_encoder_open( param ) ) == NULL )
804     {
805         fprintf( stderr, "x264 [error]: x264_encoder_open failed\n" );
806         p_close_infile( opt->hin );
807         return -1;
808     }
809
810     if( p_set_outfile_param( opt->hout, param ) )
811     {
812         fprintf( stderr, "x264 [error]: can't set outfile param\n" );
813         p_close_infile( opt->hin );
814         p_close_outfile( opt->hout );
815         return -1;
816     }
817
818     /* Create a new pic */
819     x264_picture_alloc( &pic, X264_CSP_I420, param->i_width, param->i_height );
820
821     i_start = x264_mdate();
822
823     /* Encode frames */
824     for( i_frame = 0, i_file = 0; b_ctrl_c == 0 && (i_frame < i_frame_total || i_frame_total == 0); )
825     {
826         if( p_read_frame( &pic, opt->hin, i_frame + opt->i_seek ) )
827             break;
828
829         pic.i_pts = (int64_t)i_frame * param->i_fps_den;
830
831         if( opt->qpfile )
832             parse_qpfile( opt, &pic, i_frame + opt->i_seek );
833         else
834         {
835             /* Do not force any parameters */
836             pic.i_type = X264_TYPE_AUTO;
837             pic.i_qpplus1 = 0;
838         }
839
840         i_file += Encode_frame( h, opt->hout, &pic );
841
842         i_frame++;
843
844         /* update status line (up to 1000 times per input file) */
845         if( opt->b_progress && i_frame % i_update_interval == 0 )
846         {
847             int64_t i_elapsed = x264_mdate() - i_start;
848             double fps = i_elapsed > 0 ? i_frame * 1000000. / i_elapsed : 0;
849             double bitrate = (double) i_file * 8 * param->i_fps_num / ( (double) param->i_fps_den * i_frame * 1000 );
850             if( i_frame_total )
851             {
852                 int eta = i_elapsed * (i_frame_total - i_frame) / ((int64_t)i_frame * 1000000);
853                 sprintf( buf, "x264 [%.1f%%] %d/%d frames, %.2f fps, %.2f kb/s, eta %d:%02d:%02d",
854                          100. * i_frame / i_frame_total, i_frame, i_frame_total, fps, bitrate,
855                          eta/3600, (eta/60)%60, eta%60 );
856             }
857             else
858             {
859                 sprintf( buf, "x264 %d frames: %.2f fps, %.2f kb/s", i_frame, fps, bitrate );
860             }
861             fprintf( stderr, "%s  \r", buf+5 );
862             SetConsoleTitle( buf );
863             fflush( stderr ); // needed in windows
864         }
865     }
866     /* Flush delayed B-frames */
867     do {
868         i_file +=
869         i_frame_size = Encode_frame( h, opt->hout, NULL );
870     } while( i_frame_size );
871
872     i_end = x264_mdate();
873     x264_picture_clean( &pic );
874     /* Erase progress indicator before printing encoding stats. */
875     if( opt->b_progress )
876         fprintf( stderr, "                                                                               \r" );
877     x264_encoder_close( h );
878     x264_free( mux_buffer );
879     fprintf( stderr, "\n" );
880
881     if( b_ctrl_c )
882         fprintf( stderr, "aborted at input frame %d\n", opt->i_seek + i_frame );
883
884     p_close_infile( opt->hin );
885     p_close_outfile( opt->hout );
886
887     if( i_frame > 0 )
888     {
889         double fps = (double)i_frame * (double)1000000 /
890                      (double)( i_end - i_start );
891
892         fprintf( stderr, "encoded %d frames, %.2f fps, %.2f kb/s\n", i_frame, fps,
893                  (double) i_file * 8 * param->i_fps_num /
894                  ( (double) param->i_fps_den * i_frame * 1000 ) );
895     }
896
897     return 0;
898 }