Bump dates to 2011
[x262.git] / encoder / set.c
index 26549c2..b02772a 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 /*****************************************************************************
- * set: h264 encoder (SPS and PPS init and write)
+ * set: header writing
  *****************************************************************************
- * Copyright (C) 2003 Laurent Aimar
- * $Id: set.c,v 1.1 2004/06/03 19:27:08 fenrir Exp $
+ * Copyright (C) 2003-2011 x264 project
  *
  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
+ *          Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
  *
  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  *
  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  * along with this program; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02111, USA.
+ *
+ * This program is also available under a commercial proprietary license.
+ * For more information, contact us at licensing@x264.com.
  *****************************************************************************/
 
-#include <stdio.h>
-#include <string.h>
 #include <math.h>
 
 #include "common/common.h"
-#ifndef _MSC_VER
-#include "config.h"
-#endif
+#include "set.h"
+
+#define bs_write_ue bs_write_ue_big
+
+// Indexed by pic_struct values
+static const uint8_t num_clock_ts[10] = { 0, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 2, 3 };
+
+static void transpose( uint8_t *buf, int w )
+{
+    for( int i = 0; i < w; i++ )
+        for( int j = 0; j < i; j++ )
+            XCHG( uint8_t, buf[w*i+j], buf[w*j+i] );
+}
 
 static void scaling_list_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps, int idx )
 {
     const int len = idx<4 ? 16 : 64;
-    const int *zigzag = idx<4 ? x264_zigzag_scan4 : x264_zigzag_scan8;
+    const uint8_t *zigzag = idx<4 ? x264_zigzag_scan4[0] : x264_zigzag_scan8[0];
     const uint8_t *list = pps->scaling_list[idx];
     const uint8_t *def_list = (idx==CQM_4IC) ? pps->scaling_list[CQM_4IY]
                             : (idx==CQM_4PC) ? pps->scaling_list[CQM_4PY]
@@ -47,7 +58,7 @@ static void scaling_list_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps, int idx )
     }
     else
     {
-        int j, run;
+        int run;
         bs_write( s, 1, 1 ); // scaling_list_present_flag
 
         // try run-length compression of trailing values
@@ -57,7 +68,7 @@ static void scaling_list_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps, int idx )
         if( run < len && len - run < bs_size_se( (int8_t)-list[zigzag[run]] ) )
             run = len;
 
-        for( j = 0; j < run; j++ )
+        for( int j = 0; j < run; j++ )
             bs_write_se( s, (int8_t)(list[zigzag[j]] - (j>0 ? list[zigzag[j-1]] : 8)) ); // delta
 
         if( run < len )
@@ -65,36 +76,96 @@ static void scaling_list_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps, int idx )
     }
 }
 
+void x264_sei_write( bs_t *s, uint8_t *payload, int payload_size, int payload_type )
+{
+    int i;
+
+    bs_realign( s );
+
+    for( i = 0; i <= payload_type-255; i += 255 )
+        bs_write( s, 8, 255 );
+    bs_write( s, 8, payload_type-i );
+
+    for( i = 0; i <= payload_size-255; i += 255 )
+        bs_write( s, 8, 255 );
+    bs_write( s, 8, payload_size-i );
+
+    for( i = 0; i < payload_size; i++ )
+        bs_write(s, 8, payload[i] );
+
+    bs_rbsp_trailing( s );
+    bs_flush( s );
+}
+
 void x264_sps_init( x264_sps_t *sps, int i_id, x264_param_t *param )
 {
     sps->i_id = i_id;
+    sps->i_mb_width = ( param->i_width + 15 ) / 16;
+    sps->i_mb_height= ( param->i_height + 15 ) / 16;
 
-    sps->b_qpprime_y_zero_transform_bypass = !param->rc.b_cbr && param->rc.i_qp_constant == 0;
+    sps->b_qpprime_y_zero_transform_bypass = param->rc.i_rc_method == X264_RC_CQP && param->rc.i_qp_constant == 0;
     if( sps->b_qpprime_y_zero_transform_bypass )
-        sps->i_profile_idc  = PROFILE_HIGH444;
+        sps->i_profile_idc  = PROFILE_HIGH444_PREDICTIVE;
+    else if( BIT_DEPTH > 8 )
+        sps->i_profile_idc  = PROFILE_HIGH10;
     else if( param->analyse.b_transform_8x8 || param->i_cqm_preset != X264_CQM_FLAT )
         sps->i_profile_idc  = PROFILE_HIGH;
-    else if( param->b_cabac || param->i_bframe > 0 )
+    else if( param->b_cabac || param->i_bframe > 0 || param->b_interlaced || param->b_fake_interlaced || param->analyse.i_weighted_pred > 0 )
         sps->i_profile_idc  = PROFILE_MAIN;
     else
         sps->i_profile_idc  = PROFILE_BASELINE;
-    sps->i_level_idc = param->i_level_idc;
 
-    sps->b_constraint_set0  = 0;
-    sps->b_constraint_set1  = 0;
+    sps->b_constraint_set0  = sps->i_profile_idc == PROFILE_BASELINE;
+    /* x264 doesn't support the features that are in Baseline and not in Main,
+     * namely arbitrary_slice_order and slice_groups. */
+    sps->b_constraint_set1  = sps->i_profile_idc <= PROFILE_MAIN;
+    /* Never set constraint_set2, it is not necessary and not used in real world. */
     sps->b_constraint_set2  = 0;
+    sps->b_constraint_set3  = 0;
 
-    sps->i_log2_max_frame_num = 4;  /* at least 4 */
-    while( (1 << sps->i_log2_max_frame_num) <= param->i_keyint_max )
+    sps->i_level_idc = param->i_level_idc;
+    if( param->i_level_idc == 9 && ( sps->i_profile_idc >= PROFILE_BASELINE && sps->i_profile_idc <= PROFILE_EXTENDED ) )
     {
-        sps->i_log2_max_frame_num++;
+        sps->b_constraint_set3 = 1; /* level 1b with Baseline, Main or Extended profile is signalled via constraint_set3 */
+        sps->i_level_idc      = 11;
+    }
+    /* High 10 Intra profile */
+    if( param->i_keyint_max == 1 && sps->i_profile_idc == PROFILE_HIGH10 )
+        sps->b_constraint_set3 = 1;
+
+    sps->vui.i_num_reorder_frames = param->i_bframe_pyramid ? 2 : param->i_bframe ? 1 : 0;
+    /* extra slot with pyramid so that we don't have to override the
+     * order of forgetting old pictures */
+    sps->vui.i_max_dec_frame_buffering =
+    sps->i_num_ref_frames = X264_MIN(X264_REF_MAX, X264_MAX4(param->i_frame_reference, 1 + sps->vui.i_num_reorder_frames,
+                            param->i_bframe_pyramid ? 4 : 1, param->i_dpb_size));
+    sps->i_num_ref_frames -= param->i_bframe_pyramid == X264_B_PYRAMID_STRICT;
+    if( param->i_keyint_max == 1 )
+    {
+        sps->i_num_ref_frames = 0;
+        sps->vui.i_max_dec_frame_buffering = 0;
+    }
+
+    /* number of refs + current frame */
+    int max_frame_num = sps->vui.i_max_dec_frame_buffering * (!!param->i_bframe_pyramid+1) + 1;
+    /* Intra refresh cannot write a recovery time greater than max frame num-1 */
+    if( param->b_intra_refresh )
+    {
+        int time_to_recovery = X264_MIN( sps->i_mb_width - 1, param->i_keyint_max ) + param->i_bframe - 1;
+        max_frame_num = X264_MAX( max_frame_num, time_to_recovery+1 );
     }
-    sps->i_log2_max_frame_num++;    /* just in case */
 
-    sps->i_poc_type = 0;
+    sps->i_log2_max_frame_num = 4;
+    while( (1 << sps->i_log2_max_frame_num) <= max_frame_num )
+        sps->i_log2_max_frame_num++;
+
+    sps->i_poc_type = param->i_bframe || param->b_interlaced ? 0 : 2;
     if( sps->i_poc_type == 0 )
     {
-        sps->i_log2_max_poc_lsb = sps->i_log2_max_frame_num + 1;    /* max poc = 2*frame_num */
+        int max_delta_poc = (param->i_bframe + 2) * (!!param->i_bframe_pyramid + 1) * 2;
+        sps->i_log2_max_poc_lsb = 4;
+        while( (1 << sps->i_log2_max_poc_lsb) <= max_delta_poc * 2 )
+            sps->i_log2_max_poc_lsb++;
     }
     else if( sps->i_poc_type == 1 )
     {
@@ -115,21 +186,16 @@ void x264_sps_init( x264_sps_t *sps, int i_id, x264_param_t *param )
     sps->b_vui = 1;
 
     sps->b_gaps_in_frame_num_value_allowed = 0;
-    sps->i_mb_width = ( param->i_width + 15 ) / 16;
-    sps->i_mb_height= ( param->i_height + 15 )/ 16;
-    sps->b_frame_mbs_only = 1;
-    sps->b_mb_adaptive_frame_field = 0;
-    sps->b_direct8x8_inference = 0;
-    if( sps->b_frame_mbs_only == 0 ||
-        !(param->analyse.inter & X264_ANALYSE_PSUB8x8) )
-    {
-        sps->b_direct8x8_inference = 1;
-    }
-
-    sps->crop.i_left   = 0;
-    sps->crop.i_top    = 0;
-    sps->crop.i_right  = (- param->i_width)  & 15;
-    sps->crop.i_bottom = (- param->i_height) & 15;
+    sps->b_frame_mbs_only = !(param->b_interlaced || param->b_fake_interlaced);
+    if( !sps->b_frame_mbs_only )
+        sps->i_mb_height = ( sps->i_mb_height + 1 ) & ~1;
+    sps->b_mb_adaptive_frame_field = param->b_interlaced;
+    sps->b_direct8x8_inference = 1;
+
+    sps->crop.i_left   = param->crop_rect.i_left;
+    sps->crop.i_top    = param->crop_rect.i_top;
+    sps->crop.i_right  = param->crop_rect.i_right + sps->i_mb_width*16 - param->i_width;
+    sps->crop.i_bottom = (param->crop_rect.i_bottom + sps->i_mb_height*16 - param->i_height) >> !sps->b_frame_mbs_only;
     sps->b_crop = sps->crop.i_left  || sps->crop.i_top ||
                   sps->crop.i_right || sps->crop.i_bottom;
 
@@ -140,11 +206,11 @@ void x264_sps_init( x264_sps_t *sps, int i_id, x264_param_t *param )
         sps->vui.i_sar_width = param->vui.i_sar_width;
         sps->vui.i_sar_height= param->vui.i_sar_height;
     }
-    
+
     sps->vui.b_overscan_info_present = ( param->vui.i_overscan ? 1 : 0 );
     if( sps->vui.b_overscan_info_present )
         sps->vui.b_overscan_info = ( param->vui.i_overscan == 2 ? 1 : 0 );
-    
+
     sps->vui.b_signal_type_present = 0;
     sps->vui.i_vidformat = ( param->vui.i_vidformat <= 5 ? param->vui.i_vidformat : 5 );
     sps->vui.b_fullrange = ( param->vui.b_fullrange ? 1 : 0 );
@@ -166,7 +232,7 @@ void x264_sps_init( x264_sps_t *sps, int i_id, x264_param_t *param )
     {
         sps->vui.b_signal_type_present = 1;
     }
-    
+
     /* FIXME: not sufficient for interlaced video */
     sps->vui.b_chroma_loc_info_present = ( param->vui.i_chroma_loc ? 1 : 0 );
     if( sps->vui.b_chroma_loc_info_present )
@@ -175,20 +241,20 @@ void x264_sps_init( x264_sps_t *sps, int i_id, x264_param_t *param )
         sps->vui.i_chroma_loc_bottom = param->vui.i_chroma_loc;
     }
 
-    sps->vui.b_timing_info_present = 0;
-    if( param->i_fps_num > 0 && param->i_fps_den > 0)
+    sps->vui.b_timing_info_present = param->i_timebase_num > 0 && param->i_timebase_den > 0;
+
+    if( sps->vui.b_timing_info_present )
     {
-        sps->vui.b_timing_info_present = 1;
-        sps->vui.i_num_units_in_tick = param->i_fps_den;
-        sps->vui.i_time_scale = param->i_fps_num * 2;
-        sps->vui.b_fixed_frame_rate = 1;
+        sps->vui.i_num_units_in_tick = param->i_timebase_num;
+        sps->vui.i_time_scale = param->i_timebase_den * 2;
+        sps->vui.b_fixed_frame_rate = !param->b_vfr_input;
     }
 
-    sps->vui.i_num_reorder_frames = param->b_bframe_pyramid ? 2 : param->i_bframe ? 1 : 0;
-    /* extra slot with pyramid so that we don't have to override the
-     * order of forgetting old pictures */
-    sps->vui.i_max_dec_frame_buffering =
-    sps->i_num_ref_frames = X264_MIN(16, param->i_frame_reference + sps->vui.i_num_reorder_frames + param->b_bframe_pyramid);
+    sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present = 0; // we don't support VCL HRD
+    sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present = !!param->i_nal_hrd;
+    sps->vui.b_pic_struct_present = param->b_pic_struct;
+
+    // NOTE: HRD related parts of the SPS are initialised in x264_ratecontrol_init_reconfigurable
 
     sps->vui.b_bitstream_restriction = 1;
     if( sps->vui.b_bitstream_restriction )
@@ -197,19 +263,20 @@ void x264_sps_init( x264_sps_t *sps, int i_id, x264_param_t *param )
         sps->vui.i_max_bytes_per_pic_denom = 0;
         sps->vui.i_max_bits_per_mb_denom = 0;
         sps->vui.i_log2_max_mv_length_horizontal =
-        sps->vui.i_log2_max_mv_length_vertical = (int)(log(param->analyse.i_mv_range*4-1)/log(2)) + 1;
+        sps->vui.i_log2_max_mv_length_vertical = (int)log2f( X264_MAX( 1, param->analyse.i_mv_range*4-1 ) ) + 1;
     }
 }
 
-
 void x264_sps_write( bs_t *s, x264_sps_t *sps )
 {
+    bs_realign( s );
     bs_write( s, 8, sps->i_profile_idc );
     bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set0 );
     bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set1 );
     bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set2 );
+    bs_write( s, 1, sps->b_constraint_set3 );
 
-    bs_write( s, 5, 0 );    /* reserved */
+    bs_write( s, 4, 0 );    /* reserved */
 
     bs_write( s, 8, sps->i_level_idc );
 
@@ -218,8 +285,8 @@ void x264_sps_write( bs_t *s, x264_sps_t *sps )
     if( sps->i_profile_idc >= PROFILE_HIGH )
     {
         bs_write_ue( s, 1 ); // chroma_format_idc = 4:2:0
-        bs_write_ue( s, 0 ); // bit_depth_luma_minus8
-        bs_write_ue( s, 0 ); // bit_depth_chroma_minus8
+        bs_write_ue( s, BIT_DEPTH-8 ); // bit_depth_luma_minus8
+        bs_write_ue( s, BIT_DEPTH-8 ); // bit_depth_chroma_minus8
         bs_write( s, 1, sps->b_qpprime_y_zero_transform_bypass );
         bs_write( s, 1, 0 ); // seq_scaling_matrix_present_flag
     }
@@ -232,27 +299,21 @@ void x264_sps_write( bs_t *s, x264_sps_t *sps )
     }
     else if( sps->i_poc_type == 1 )
     {
-        int i;
-
         bs_write( s, 1, sps->b_delta_pic_order_always_zero );
         bs_write_se( s, sps->i_offset_for_non_ref_pic );
         bs_write_se( s, sps->i_offset_for_top_to_bottom_field );
         bs_write_ue( s, sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle );
 
-        for( i = 0; i < sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle; i++ )
-        {
+        for( int i = 0; i < sps->i_num_ref_frames_in_poc_cycle; i++ )
             bs_write_se( s, sps->i_offset_for_ref_frame[i] );
-        }
     }
     bs_write_ue( s, sps->i_num_ref_frames );
     bs_write( s, 1, sps->b_gaps_in_frame_num_value_allowed );
     bs_write_ue( s, sps->i_mb_width - 1 );
-    bs_write_ue( s, sps->i_mb_height - 1);
+    bs_write_ue( s, (sps->i_mb_height >> !sps->b_frame_mbs_only) - 1);
     bs_write( s, 1, sps->b_frame_mbs_only );
     if( !sps->b_frame_mbs_only )
-    {
         bs_write( s, 1, sps->b_mb_adaptive_frame_field );
-    }
     bs_write( s, 1, sps->b_direct8x8_inference );
 
     bs_write( s, 1, sps->b_crop );
@@ -271,26 +332,22 @@ void x264_sps_write( bs_t *s, x264_sps_t *sps )
         if( sps->vui.b_aspect_ratio_info_present )
         {
             int i;
-            static const struct { int w, h; int sar; } sar[] =
+            static const struct { uint8_t w, h, sar; } sar[] =
             {
                 { 1,   1, 1 }, { 12, 11, 2 }, { 10, 11, 3 }, { 16, 11, 4 },
                 { 40, 33, 5 }, { 24, 11, 6 }, { 20, 11, 7 }, { 32, 11, 8 },
                 { 80, 33, 9 }, { 18, 11, 10}, { 15, 11, 11}, { 64, 33, 12},
-                { 160,99, 13}, { 0, 0, -1 }
+                { 160,99, 13}, { 0, 0, 255 }
             };
-            for( i = 0; sar[i].sar != -1; i++ )
+            for( i = 0; sar[i].sar != 255; i++ )
             {
                 if( sar[i].w == sps->vui.i_sar_width &&
                     sar[i].h == sps->vui.i_sar_height )
                     break;
             }
-            if( sar[i].sar != -1 )
+            bs_write( s, 8, sar[i].sar );
+            if( sar[i].sar == 255 ) /* aspect_ratio_idc (extended) */
             {
-                bs_write( s, 8, sar[i].sar );
-            }
-            else
-            {
-                bs_write( s, 8, 255);   /* aspect_ratio_idc (extented) */
                 bs_write( s, 16, sps->vui.i_sar_width );
                 bs_write( s, 16, sps->vui.i_sar_height );
             }
@@ -324,14 +381,35 @@ void x264_sps_write( bs_t *s, x264_sps_t *sps )
         bs_write1( s, sps->vui.b_timing_info_present );
         if( sps->vui.b_timing_info_present )
         {
-            bs_write( s, 32, sps->vui.i_num_units_in_tick );
-            bs_write( s, 32, sps->vui.i_time_scale );
+            bs_write32( s, sps->vui.i_num_units_in_tick );
+            bs_write32( s, sps->vui.i_time_scale );
             bs_write1( s, sps->vui.b_fixed_frame_rate );
         }
 
-        bs_write1( s, 0 );      /* nal_hrd_parameters_present_flag */
-        bs_write1( s, 0 );      /* vcl_hrd_parameters_present_flag */
-        bs_write1( s, 0 );      /* pic_struct_present_flag */
+        bs_write1( s, sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present );
+        if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present )
+        {
+            bs_write_ue( s, sps->vui.hrd.i_cpb_cnt - 1 );
+            bs_write( s, 4, sps->vui.hrd.i_bit_rate_scale );
+            bs_write( s, 4, sps->vui.hrd.i_cpb_size_scale );
+
+            bs_write_ue( s, sps->vui.hrd.i_bit_rate_value - 1 );
+            bs_write_ue( s, sps->vui.hrd.i_cpb_size_value - 1 );
+
+            bs_write1( s, sps->vui.hrd.b_cbr_hrd );
+
+            bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_initial_cpb_removal_delay_length - 1 );
+            bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_cpb_removal_delay_length - 1 );
+            bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_dpb_output_delay_length - 1 );
+            bs_write( s, 5, sps->vui.hrd.i_time_offset_length );
+        }
+
+        bs_write1( s, sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present );
+
+        if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present || sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present )
+            bs_write1( s, 0 );   /* low_delay_hrd_flag */
+
+        bs_write1( s, sps->vui.b_pic_struct_present );
         bs_write1( s, sps->vui.b_bitstream_restriction );
         if( sps->vui.b_bitstream_restriction )
         {
@@ -346,31 +424,30 @@ void x264_sps_write( bs_t *s, x264_sps_t *sps )
     }
 
     bs_rbsp_trailing( s );
+    bs_flush( s );
 }
 
 void x264_pps_init( x264_pps_t *pps, int i_id, x264_param_t *param, x264_sps_t *sps )
 {
-    int i, j;
-
     pps->i_id = i_id;
     pps->i_sps_id = sps->i_id;
     pps->b_cabac = param->b_cabac;
 
-    pps->b_pic_order = 0;
+    pps->b_pic_order = param->b_interlaced;
     pps->i_num_slice_groups = 1;
 
-    pps->i_num_ref_idx_l0_active = 1;
-    pps->i_num_ref_idx_l1_active = 1;
+    pps->i_num_ref_idx_l0_default_active = param->i_frame_reference;
+    pps->i_num_ref_idx_l1_default_active = 1;
 
-    pps->b_weighted_pred = 0;
+    pps->b_weighted_pred = param->analyse.i_weighted_pred > 0;
     pps->b_weighted_bipred = param->analyse.b_weighted_bipred ? 2 : 0;
 
-    pps->i_pic_init_qp = param->rc.b_cbr ? 26 : param->rc.i_qp_constant;
-    pps->i_pic_init_qs = 26;
+    pps->i_pic_init_qp = param->rc.i_rc_method == X264_RC_ABR ? 26 + QP_BD_OFFSET : param->rc.i_qp_constant;
+    pps->i_pic_init_qs = 26 + QP_BD_OFFSET;
 
     pps->i_chroma_qp_index_offset = param->analyse.i_chroma_qp_offset;
     pps->b_deblocking_filter_control = 1;
-    pps->b_constrained_intra_pred = 0;
+    pps->b_constrained_intra_pred = param->b_constrained_intra;
     pps->b_redundant_pic_cnt = 0;
 
     pps->b_transform_8x8_mode = param->analyse.b_transform_8x8 ? 1 : 0;
@@ -379,22 +456,29 @@ void x264_pps_init( x264_pps_t *pps, int i_id, x264_param_t *param, x264_sps_t *
     switch( pps->i_cqm_preset )
     {
     case X264_CQM_FLAT:
-        for( i = 0; i < 6; i++ )
+        for( int i = 0; i < 6; i++ )
             pps->scaling_list[i] = x264_cqm_flat16;
         break;
     case X264_CQM_JVT:
-        for( i = 0; i < 6; i++ )
+        for( int i = 0; i < 6; i++ )
             pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
         break;
     case X264_CQM_CUSTOM:
+        /* match the transposed DCT & zigzag */
+        transpose( param->cqm_4iy, 4 );
+        transpose( param->cqm_4ic, 4 );
+        transpose( param->cqm_4py, 4 );
+        transpose( param->cqm_4pc, 4 );
+        transpose( param->cqm_8iy, 8 );
+        transpose( param->cqm_8py, 8 );
         pps->scaling_list[CQM_4IY] = param->cqm_4iy;
         pps->scaling_list[CQM_4IC] = param->cqm_4ic;
         pps->scaling_list[CQM_4PY] = param->cqm_4py;
         pps->scaling_list[CQM_4PC] = param->cqm_4pc;
         pps->scaling_list[CQM_8IY+4] = param->cqm_8iy;
         pps->scaling_list[CQM_8PY+4] = param->cqm_8py;
-        for( i = 0; i < 6; i++ )
-            for( j = 0; j < (i<4?16:64); j++ )
+        for( int i = 0; i < 6; i++ )
+            for( int j = 0; j < (i < 4 ? 16 : 64); j++ )
                 if( pps->scaling_list[i][j] == 0 )
                     pps->scaling_list[i] = x264_cqm_jvt[i];
         break;
@@ -403,6 +487,7 @@ void x264_pps_init( x264_pps_t *pps, int i_id, x264_param_t *param, x264_sps_t *
 
 void x264_pps_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps )
 {
+    bs_realign( s );
     bs_write_ue( s, pps->i_id );
     bs_write_ue( s, pps->i_sps_id );
 
@@ -410,13 +495,13 @@ void x264_pps_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps )
     bs_write( s, 1, pps->b_pic_order );
     bs_write_ue( s, pps->i_num_slice_groups - 1 );
 
-    bs_write_ue( s, pps->i_num_ref_idx_l0_active - 1 );
-    bs_write_ue( s, pps->i_num_ref_idx_l1_active - 1 );
+    bs_write_ue( s, pps->i_num_ref_idx_l0_default_active - 1 );
+    bs_write_ue( s, pps->i_num_ref_idx_l1_default_active - 1 );
     bs_write( s, 1, pps->b_weighted_pred );
     bs_write( s, 2, pps->b_weighted_bipred );
 
-    bs_write_se( s, pps->i_pic_init_qp - 26 );
-    bs_write_se( s, pps->i_pic_init_qs - 26 );
+    bs_write_se( s, pps->i_pic_init_qp - 26 - QP_BD_OFFSET );
+    bs_write_se( s, pps->i_pic_init_qs - 26 - QP_BD_OFFSET );
     bs_write_se( s, pps->i_chroma_qp_index_offset );
 
     bs_write( s, 1, pps->b_deblocking_filter_control );
@@ -445,87 +530,226 @@ void x264_pps_write( bs_t *s, x264_pps_t *pps )
     }
 
     bs_rbsp_trailing( s );
+    bs_flush( s );
 }
 
-void x264_sei_version_write( x264_t *h, bs_t *s )
+void x264_sei_recovery_point_write( x264_t *h, bs_t *s, int recovery_frame_cnt )
+{
+    bs_t q;
+    uint8_t tmp_buf[100];
+    bs_init( &q, tmp_buf, 100 );
+
+    bs_realign( &q );
+
+    bs_write_ue( &q, recovery_frame_cnt ); // recovery_frame_cnt
+    bs_write( &q, 1, 1 ); //exact_match_flag 1
+    bs_write( &q, 1, 0 ); //broken_link_flag 0
+    bs_write( &q, 2, 0 ); //changing_slice_group 0
+
+    bs_align_10( &q );
+    bs_flush( &q );
+
+    x264_sei_write( s, tmp_buf, bs_pos( &q ) / 8, SEI_RECOVERY_POINT );
+
+}
+
+int x264_sei_version_write( x264_t *h, bs_t *s )
 {
-    int i;
     // random ID number generated according to ISO-11578
-    const uint8_t uuid[16] = {
+    static const uint8_t uuid[16] =
+    {
         0xdc, 0x45, 0xe9, 0xbd, 0xe6, 0xd9, 0x48, 0xb7,
         0x96, 0x2c, 0xd8, 0x20, 0xd9, 0x23, 0xee, 0xef
     };
-    char version[1200];
-    int length;
     char *opts = x264_param2string( &h->param, 0 );
+    char *payload;
+    int length;
+
+    if( !opts )
+        return -1;
+    CHECKED_MALLOC( payload, 200 + strlen( opts ) );
+
+    memcpy( payload, uuid, 16 );
+    sprintf( payload+16, "x264 - core %d%s - H.264/MPEG-4 AVC codec - "
+             "Copy%s 2003-2011 - http://www.videolan.org/x264.html - options: %s",
+             X264_BUILD, X264_VERSION, HAVE_GPL?"left":"right", opts );
+    length = strlen(payload)+1;
+
+    x264_sei_write( s, (uint8_t *)payload, length, SEI_USER_DATA_UNREGISTERED );
 
-    sprintf( version, "x264 - core %d%s - H.264/MPEG-4 AVC codec - "
-             "Copyleft 2005 - http://www.videolan.org/x264.html - options: %s",
-             X264_BUILD, X264_VERSION, opts );
     x264_free( opts );
-    length = strlen(version)+1+16;
+    x264_free( payload );
+    return 0;
+fail:
+    x264_free( opts );
+    return -1;
+}
 
-    bs_write( s, 8, 0x5 ); // payload_type = user_data_unregistered
-    // payload_size
-    for( i = 0; i <= length-255; i += 255 )
-        bs_write( s, 8, 255 );
-    bs_write( s, 8, length-i );
+void x264_sei_buffering_period_write( x264_t *h, bs_t *s )
+{
+    x264_sps_t *sps = h->sps;
+    bs_t q;
+    uint8_t tmp_buf[100];
+    bs_init( &q, tmp_buf, 100 );
 
-    for( i = 0; i < 16; i++ )
-        bs_write( s, 8, uuid[i] );
-    for( i = 0; i < length-16; i++ )
-        bs_write( s, 8, version[i] );
+    bs_realign( &q );
+    bs_write_ue( &q, sps->i_id );
+
+    if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present )
+    {
+        bs_write( &q, sps->vui.hrd.i_initial_cpb_removal_delay_length, h->initial_cpb_removal_delay );
+        bs_write( &q, sps->vui.hrd.i_initial_cpb_removal_delay_length, h->initial_cpb_removal_delay_offset );
+    }
+
+    bs_align_10( &q );
+    bs_flush( &q );
+
+    x264_sei_write( s, tmp_buf, bs_pos( &q ) / 8, SEI_BUFFERING_PERIOD );
+}
+
+void x264_sei_pic_timing_write( x264_t *h, bs_t *s )
+{
+    x264_sps_t *sps = h->sps;
+    bs_t q;
+    uint8_t tmp_buf[100];
+    bs_init( &q, tmp_buf, 100 );
+
+    bs_realign( &q );
+
+    if( sps->vui.b_nal_hrd_parameters_present || sps->vui.b_vcl_hrd_parameters_present )
+    {
+        bs_write( &q, sps->vui.hrd.i_cpb_removal_delay_length, h->fenc->i_cpb_delay - h->i_cpb_delay_pir_offset );
+        bs_write( &q, sps->vui.hrd.i_dpb_output_delay_length, h->fenc->i_dpb_output_delay );
+    }
+
+    if( sps->vui.b_pic_struct_present )
+    {
+        bs_write( &q, 4, h->fenc->i_pic_struct-1 ); // We use index 0 for "Auto"
+
+        // These clock timestamps are not standardised so we don't set them
+        // They could be time of origin, capture or alternative ideal display
+        for( int i = 0; i < num_clock_ts[h->fenc->i_pic_struct]; i++ )
+            bs_write1( &q, 0 ); // clock_timestamp_flag
+    }
+
+    bs_align_10( &q );
+    bs_flush( &q );
+
+    x264_sei_write( s, tmp_buf, bs_pos( &q ) / 8, SEI_PIC_TIMING );
+}
+
+void x264_sei_frame_packing_write( x264_t *h, bs_t *s )
+{
+    bs_t q;
+    uint8_t tmp_buf[100];
+    bs_init( &q, tmp_buf, 100 );
+
+    bs_realign( &q );
+
+    bs_write_ue( &q, 0 );                         // frame_packing_arrangement_id
+    bs_write1( &q, 0 );                           // frame_packing_arrangement_cancel_flag
+    bs_write ( &q, 7, h->param.i_frame_packing ); // frame_packing_arrangement_type
+    bs_write1( &q, 0 );                           // quincunx_sampling_flag
+
+    // 0: views are unrelated, 1: left view is on the left, 2: left view is on the right
+    bs_write ( &q, 6, 1 );                        // content_interpretation_type
+
+    bs_write1( &q, 0 );                           // spatial_flipping_flag
+    bs_write1( &q, 0 );                           // frame0_flipped_flag
+    bs_write1( &q, 0 );                           // field_views_flag
+    bs_write1( &q, h->param.i_frame_packing == 5 && !(h->fenc->i_frame&1) ); // current_frame_is_frame0_flag
+    bs_write1( &q, 0 );                           // frame0_self_contained_flag
+    bs_write1( &q, 0 );                           // frame1_self_contained_flag
+    if ( /* quincunx_sampling_flag == 0 && */ h->param.i_frame_packing != 5 )
+    {
+        bs_write( &q, 4, 0 );                     // frame0_grid_position_x
+        bs_write( &q, 4, 0 );                     // frame0_grid_position_y
+        bs_write( &q, 4, 0 );                     // frame1_grid_position_x
+        bs_write( &q, 4, 0 );                     // frame1_grid_position_y
+    }
+    bs_write( &q, 8, 0 );                         // frame_packing_arrangement_reserved_byte
+    bs_write_ue( &q, 1 );                         // frame_packing_arrangement_repetition_period
+    bs_write1( &q, 0 );                           // frame_packing_arrangement_extension_flag
+
+    bs_align_10( &q );
+    bs_flush( &q );
+
+    x264_sei_write( s, tmp_buf, bs_pos( &q ) / 8, SEI_FRAME_PACKING );
+}
+
+void x264_filler_write( x264_t *h, bs_t *s, int filler )
+{
+    bs_realign( s );
+
+    for( int i = 0; i < filler; i++ )
+        bs_write( s, 8, 0xff );
 
     bs_rbsp_trailing( s );
+    bs_flush( s );
 }
 
 const x264_level_t x264_levels[] =
 {
-    { 10,   1485,    99,   152064,     64,    175,  64, 64,  0, 0, 0, 1 },
-//  {"1b",  1485,    99,   152064,    128,    350,  64, 64,  0, 0, 0, 1 },
-    { 11,   3000,   396,   345600,    192,    500, 128, 64,  0, 0, 0, 1 },
-    { 12,   6000,   396,   912384,    384,   1000, 128, 64,  0, 0, 0, 1 },
-    { 13,  11880,   396,   912384,    768,   2000, 128, 64,  0, 0, 0, 1 },
-    { 20,  11880,   396,   912384,   2000,   2000, 128, 64,  0, 0, 0, 1 },
-    { 21,  19800,   792,  1824768,   4000,   4000, 256, 64,  0, 0, 0, 0 },
-    { 22,  20250,  1620,  3110400,   4000,   4000, 256, 64,  0, 0, 0, 0 },
-    { 30,  40500,  1620,  3110400,  10000,  10000, 256, 32, 22, 0, 1, 0 },
-    { 31, 108000,  3600,  6912000,  14000,  14000, 512, 16, 60, 1, 1, 0 },
-    { 32, 216000,  5120,  7864320,  20000,  20000, 512, 16, 60, 1, 1, 0 },
-    { 40, 245760,  8192, 12582912,  20000,  25000, 512, 16, 60, 1, 1, 0 },
-    { 41, 245760,  8192, 12582912,  50000,  62500, 512, 16, 24, 1, 1, 0 },
-    { 42, 522240,  8704, 13369344,  50000,  62500, 512, 16, 24, 1, 1, 1 },
-    { 50, 589824, 22080, 42393600, 135000, 135000, 512, 16, 24, 1, 1, 1 },
-    { 51, 983040, 36864, 70778880, 240000, 240000, 512, 16, 24, 1, 1, 1 },
+    { 10,   1485,    99,   152064,     64,    175,  64, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
+    {  9,   1485,    99,   152064,    128,    350,  64, 64,  0, 2, 0, 0, 1 }, /* "1b" */
+    { 11,   3000,   396,   345600,    192,    500, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
+    { 12,   6000,   396,   912384,    384,   1000, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
+    { 13,  11880,   396,   912384,    768,   2000, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
+    { 20,  11880,   396,   912384,   2000,   2000, 128, 64,  0, 2, 0, 0, 1 },
+    { 21,  19800,   792,  1824768,   4000,   4000, 256, 64,  0, 2, 0, 0, 0 },
+    { 22,  20250,  1620,  3110400,   4000,   4000, 256, 64,  0, 2, 0, 0, 0 },
+    { 30,  40500,  1620,  3110400,  10000,  10000, 256, 32, 22, 2, 0, 1, 0 },
+    { 31, 108000,  3600,  6912000,  14000,  14000, 512, 16, 60, 4, 1, 1, 0 },
+    { 32, 216000,  5120,  7864320,  20000,  20000, 512, 16, 60, 4, 1, 1, 0 },
+    { 40, 245760,  8192, 12582912,  20000,  25000, 512, 16, 60, 4, 1, 1, 0 },
+    { 41, 245760,  8192, 12582912,  50000,  62500, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 0 },
+    { 42, 522240,  8704, 13369344,  50000,  62500, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 1 },
+    { 50, 589824, 22080, 42393600, 135000, 135000, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 1 },
+    { 51, 983040, 36864, 70778880, 240000, 240000, 512, 16, 24, 2, 1, 1, 1 },
     { 0 }
 };
 
-void x264_validate_levels( x264_t *h )
+#define ERROR(...)\
+{\
+    if( verbose )\
+        x264_log( h, X264_LOG_WARNING, __VA_ARGS__ );\
+    ret = 1;\
+}
+
+int x264_validate_levels( x264_t *h, int verbose )
 {
-    int mbs;
+    int ret = 0;
+    int mbs = h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_height;
+    int dpb = mbs * 384 * h->sps->vui.i_max_dec_frame_buffering;
+    int cbp_factor = h->sps->i_profile_idc==PROFILE_HIGH10 ? 12 :
+                     h->sps->i_profile_idc==PROFILE_HIGH ? 5 : 4;
 
     const x264_level_t *l = x264_levels;
     while( l->level_idc != 0 && l->level_idc != h->param.i_level_idc )
         l++;
 
-    mbs = h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_height;
     if( l->frame_size < mbs
         || l->frame_size*8 < h->sps->i_mb_width * h->sps->i_mb_width
         || l->frame_size*8 < h->sps->i_mb_height * h->sps->i_mb_height )
-        x264_log( h, X264_LOG_WARNING, "frame MB size (%dx%d) > level limit (%d)\n",
-                  h->sps->i_mb_width, h->sps->i_mb_height, l->frame_size );
+        ERROR( "frame MB size (%dx%d) > level limit (%d)\n",
+               h->sps->i_mb_width, h->sps->i_mb_height, l->frame_size );
+    if( dpb > l->dpb )
+        ERROR( "DPB size (%d frames, %d bytes) > level limit (%d frames, %d bytes)\n",
+                h->sps->vui.i_max_dec_frame_buffering, dpb, (int)(l->dpb / (384*mbs)), l->dpb );
 
 #define CHECK( name, limit, val ) \
     if( (val) > (limit) ) \
-        x264_log( h, X264_LOG_WARNING, name " (%d) > level limit (%d)\n", (int)(val), (limit) );
+        ERROR( name " (%d) > level limit (%d)\n", (int)(val), (limit) );
 
-    CHECK( "DPB size", l->dpb, mbs * 384 * h->sps->i_num_ref_frames );
-    CHECK( "VBV bitrate", l->bitrate, h->param.rc.i_vbv_max_bitrate );
-    CHECK( "VBV buffer", l->cpb, h->param.rc.i_vbv_buffer_size );
+    CHECK( "VBV bitrate", (l->bitrate * cbp_factor) / 4, h->param.rc.i_vbv_max_bitrate );
+    CHECK( "VBV buffer", (l->cpb * cbp_factor) / 4, h->param.rc.i_vbv_buffer_size );
     CHECK( "MV range", l->mv_range, h->param.analyse.i_mv_range );
+    CHECK( "interlaced", !l->frame_only, h->param.b_interlaced );
+    CHECK( "fake interlaced", !l->frame_only, h->param.b_fake_interlaced );
 
     if( h->param.i_fps_den > 0 )
         CHECK( "MB rate", l->mbps, (int64_t)mbs * h->param.i_fps_num / h->param.i_fps_den );
 
     /* TODO check the rest of the limits */
+    return ret;
 }