x264: Factor out the reconfiguration code
[ffmpeg.git] / libavcodec / libx264.c
1 /*
2  * H.264 encoding using the x264 library
3  * Copyright (C) 2005  Mans Rullgard <mans@mansr.com>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/internal.h"
23 #include "libavutil/opt.h"
24 #include "libavutil/mem.h"
25 #include "libavutil/pixdesc.h"
26 #include "libavutil/stereo3d.h"
27 #include "avcodec.h"
28 #include "internal.h"
29
30 #if defined(_MSC_VER)
31 #define X264_API_IMPORTS 1
32 #endif
33
34 #include <x264.h>
35 #include <float.h>
36 #include <math.h>
37 #include <stdio.h>
38 #include <stdlib.h>
39 #include <string.h>
40
41 typedef struct X264Context {
42     AVClass        *class;
43     x264_param_t    params;
44     x264_t         *enc;
45     x264_picture_t  pic;
46     uint8_t        *sei;
47     int             sei_size;
48     char *preset;
49     char *tune;
50     char *profile;
51     int fastfirstpass;
52     float crf;
53     float crf_max;
54     int cqp;
55     int aq_mode;
56     float aq_strength;
57     char *psy_rd;
58     int psy;
59     int rc_lookahead;
60     int weightp;
61     int weightb;
62     int ssim;
63     int intra_refresh;
64     int bluray_compat;
65     int b_bias;
66     int b_pyramid;
67     int mixed_refs;
68     int dct8x8;
69     int fast_pskip;
70     int aud;
71     int mbtree;
72     char *deblock;
73     float cplxblur;
74     char *partitions;
75     int direct_pred;
76     int slice_max_size;
77     char *stats;
78     int nal_hrd;
79     char *x264_params;
80 } X264Context;
81
82 static void X264_log(void *p, int level, const char *fmt, va_list args)
83 {
84     static const int level_map[] = {
85         [X264_LOG_ERROR]   = AV_LOG_ERROR,
86         [X264_LOG_WARNING] = AV_LOG_WARNING,
87         [X264_LOG_INFO]    = AV_LOG_INFO,
88         [X264_LOG_DEBUG]   = AV_LOG_DEBUG
89     };
90
91     if (level < 0 || level > X264_LOG_DEBUG)
92         return;
93
94     av_vlog(p, level_map[level], fmt, args);
95 }
96
97
98 static int encode_nals(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt,
99                        x264_nal_t *nals, int nnal)
100 {
101     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
102     uint8_t *p;
103     int i, size = x4->sei_size, ret;
104
105     if (!nnal)
106         return 0;
107
108     for (i = 0; i < nnal; i++)
109         size += nals[i].i_payload;
110
111     if ((ret = ff_alloc_packet(pkt, size)) < 0)
112         return ret;
113
114     p = pkt->data;
115
116     /* Write the SEI as part of the first frame. */
117     if (x4->sei_size > 0 && nnal > 0) {
118         memcpy(p, x4->sei, x4->sei_size);
119         p += x4->sei_size;
120         x4->sei_size = 0;
121     }
122
123     for (i = 0; i < nnal; i++){
124         memcpy(p, nals[i].p_payload, nals[i].i_payload);
125         p += nals[i].i_payload;
126     }
127
128     return 1;
129 }
130
131 static void reconfig_encoder(AVCodecContext *ctx, const AVFrame *frame)
132 {
133     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
134     AVFrameSideData *side_data;
135
136
137     if (x4->params.b_tff != frame->top_field_first) {
138         x4->params.b_tff = frame->top_field_first;
139         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
140     }
141     if (x4->params.vui.i_sar_height != ctx->sample_aspect_ratio.den ||
142         x4->params.vui.i_sar_width  != ctx->sample_aspect_ratio.num) {
143         x4->params.vui.i_sar_height = ctx->sample_aspect_ratio.den;
144         x4->params.vui.i_sar_width  = ctx->sample_aspect_ratio.num;
145         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
146     }
147
148     if (x4->params.rc.i_vbv_buffer_size != ctx->rc_buffer_size / 1000 ||
149         x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate != ctx->rc_max_rate    / 1000) {
150         x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = ctx->rc_buffer_size / 1000;
151         x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = ctx->rc_max_rate    / 1000;
152         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
153     }
154
155     if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_ABR &&
156         x4->params.rc.i_bitrate != ctx->bit_rate / 1000) {
157         x4->params.rc.i_bitrate = ctx->bit_rate / 1000;
158         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
159     }
160
161     if (x4->crf >= 0 &&
162         x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CRF &&
163         x4->params.rc.f_rf_constant != x4->crf) {
164         x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
165         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
166     }
167
168     if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CQP &&
169         x4->params.rc.i_qp_constant != x4->cqp) {
170         x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
171         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
172     }
173
174     if (x4->crf_max >= 0 &&
175         x4->params.rc.f_rf_constant_max != x4->crf_max) {
176         x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
177         x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
178     }
179
180     side_data = av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_STEREO3D);
181     if (side_data) {
182         AVStereo3D *stereo = (AVStereo3D *)side_data->data;
183         int fpa_type;
184
185         switch (stereo->type) {
186         case AV_STEREO3D_CHECKERBOARD:
187             fpa_type = 0;
188             break;
189         case AV_STEREO3D_COLUMNS:
190             fpa_type = 1;
191             break;
192         case AV_STEREO3D_LINES:
193             fpa_type = 2;
194             break;
195         case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
196             fpa_type = 3;
197             break;
198         case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
199             fpa_type = 4;
200             break;
201         case AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE:
202             fpa_type = 5;
203             break;
204         default:
205             fpa_type = -1;
206             break;
207         }
208
209         if (fpa_type != x4->params.i_frame_packing) {
210             x4->params.i_frame_packing = fpa_type;
211             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
212         }
213     }
214 }
215
216 static int X264_frame(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt, const AVFrame *frame,
217                       int *got_packet)
218 {
219     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
220     x264_nal_t *nal;
221     int nnal, i, ret;
222     x264_picture_t pic_out;
223
224     x264_picture_init( &x4->pic );
225     x4->pic.img.i_csp   = x4->params.i_csp;
226     if (x264_bit_depth > 8)
227         x4->pic.img.i_csp |= X264_CSP_HIGH_DEPTH;
228     x4->pic.img.i_plane = 3;
229
230     if (frame) {
231         for (i = 0; i < 3; i++) {
232             x4->pic.img.plane[i]    = frame->data[i];
233             x4->pic.img.i_stride[i] = frame->linesize[i];
234         }
235
236         x4->pic.i_pts  = frame->pts;
237         x4->pic.i_type =
238             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I ? X264_TYPE_KEYFRAME :
239             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P ? X264_TYPE_P :
240             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B ? X264_TYPE_B :
241                                             X264_TYPE_AUTO;
242         reconfig_encoder(ctx, frame);
243     }
244     do {
245         if (x264_encoder_encode(x4->enc, &nal, &nnal, frame? &x4->pic: NULL, &pic_out) < 0)
246             return AVERROR_UNKNOWN;
247
248         ret = encode_nals(ctx, pkt, nal, nnal);
249         if (ret < 0)
250             return ret;
251     } while (!ret && !frame && x264_encoder_delayed_frames(x4->enc));
252
253     pkt->pts = pic_out.i_pts;
254     pkt->dts = pic_out.i_dts;
255
256     switch (pic_out.i_type) {
257     case X264_TYPE_IDR:
258     case X264_TYPE_I:
259         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
260         break;
261     case X264_TYPE_P:
262         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
263         break;
264     case X264_TYPE_B:
265     case X264_TYPE_BREF:
266         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
267         break;
268     }
269
270     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY*pic_out.b_keyframe;
271     if (ret)
272         ctx->coded_frame->quality = (pic_out.i_qpplus1 - 1) * FF_QP2LAMBDA;
273
274     *got_packet = ret;
275     return 0;
276 }
277
278 static av_cold int X264_close(AVCodecContext *avctx)
279 {
280     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
281
282     av_freep(&avctx->extradata);
283     av_freep(&x4->sei);
284
285     if (x4->enc) {
286         x264_encoder_close(x4->enc);
287         x4->enc = NULL;
288     }
289
290     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
291
292     return 0;
293 }
294
295 static int convert_pix_fmt(enum AVPixelFormat pix_fmt)
296 {
297     switch (pix_fmt) {
298     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
299     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
300     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
301     case AV_PIX_FMT_YUV420P10: return X264_CSP_I420;
302     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
303     case AV_PIX_FMT_YUVJ422P:
304     case AV_PIX_FMT_YUV422P10: return X264_CSP_I422;
305     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
306     case AV_PIX_FMT_YUVJ444P:
307     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
308     case AV_PIX_FMT_YUV444P10: return X264_CSP_I444;
309     case AV_PIX_FMT_NV12:      return X264_CSP_NV12;
310     case AV_PIX_FMT_NV16:
311     case AV_PIX_FMT_NV20:      return X264_CSP_NV16;
312     };
313     return 0;
314 }
315
316 #define PARSE_X264_OPT(name, var)\
317     if (x4->var && x264_param_parse(&x4->params, name, x4->var) < 0) {\
318         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing option '%s' with value '%s'.\n", name, x4->var);\
319         return AVERROR(EINVAL);\
320     }
321
322 static av_cold int X264_init(AVCodecContext *avctx)
323 {
324     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
325
326     x264_param_default(&x4->params);
327
328     x4->params.b_deblocking_filter         = avctx->flags & CODEC_FLAG_LOOP_FILTER;
329
330     if (x4->preset || x4->tune)
331         if (x264_param_default_preset(&x4->params, x4->preset, x4->tune) < 0) {
332             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting preset/tune %s/%s.\n", x4->preset, x4->tune);
333             return AVERROR(EINVAL);
334         }
335
336     if (avctx->level > 0)
337         x4->params.i_level_idc = avctx->level;
338
339     x4->params.pf_log               = X264_log;
340     x4->params.p_log_private        = avctx;
341     x4->params.i_log_level          = X264_LOG_DEBUG;
342     x4->params.i_csp                = convert_pix_fmt(avctx->pix_fmt);
343
344     if (avctx->bit_rate) {
345         x4->params.rc.i_bitrate   = avctx->bit_rate / 1000;
346         x4->params.rc.i_rc_method = X264_RC_ABR;
347     }
348     x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = avctx->rc_buffer_size / 1000;
349     x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = avctx->rc_max_rate    / 1000;
350     x4->params.rc.b_stat_write      = avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1;
351     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS2) {
352         x4->params.rc.b_stat_read = 1;
353     } else {
354         if (x4->crf >= 0) {
355             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CRF;
356             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
357         } else if (x4->cqp >= 0) {
358             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CQP;
359             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
360         }
361
362         if (x4->crf_max >= 0)
363             x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
364     }
365
366     if (avctx->rc_buffer_size && avctx->rc_initial_buffer_occupancy > 0 &&
367         (avctx->rc_initial_buffer_occupancy <= avctx->rc_buffer_size)) {
368         x4->params.rc.f_vbv_buffer_init =
369             (float)avctx->rc_initial_buffer_occupancy / avctx->rc_buffer_size;
370     }
371
372     if (avctx->i_quant_factor > 0)
373         x4->params.rc.f_ip_factor         = 1 / fabs(avctx->i_quant_factor);
374     x4->params.rc.f_pb_factor             = avctx->b_quant_factor;
375     x4->params.analyse.i_chroma_qp_offset = avctx->chromaoffset;
376
377     if (avctx->me_method == ME_EPZS)
378         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_DIA;
379     else if (avctx->me_method == ME_HEX)
380         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_HEX;
381     else if (avctx->me_method == ME_UMH)
382         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_UMH;
383     else if (avctx->me_method == ME_FULL)
384         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_ESA;
385     else if (avctx->me_method == ME_TESA)
386         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_TESA;
387
388     if (avctx->gop_size >= 0)
389         x4->params.i_keyint_max         = avctx->gop_size;
390     if (avctx->max_b_frames >= 0)
391         x4->params.i_bframe             = avctx->max_b_frames;
392     if (avctx->scenechange_threshold >= 0)
393         x4->params.i_scenecut_threshold = avctx->scenechange_threshold;
394     if (avctx->qmin >= 0)
395         x4->params.rc.i_qp_min          = avctx->qmin;
396     if (avctx->qmax >= 0)
397         x4->params.rc.i_qp_max          = avctx->qmax;
398     if (avctx->max_qdiff >= 0)
399         x4->params.rc.i_qp_step         = avctx->max_qdiff;
400     if (avctx->qblur >= 0)
401         x4->params.rc.f_qblur           = avctx->qblur;     /* temporally blur quants */
402     if (avctx->qcompress >= 0)
403         x4->params.rc.f_qcompress       = avctx->qcompress; /* 0.0 => cbr, 1.0 => constant qp */
404     if (avctx->refs >= 0)
405         x4->params.i_frame_reference    = avctx->refs;
406     if (avctx->trellis >= 0)
407         x4->params.analyse.i_trellis    = avctx->trellis;
408     if (avctx->me_range >= 0)
409         x4->params.analyse.i_me_range   = avctx->me_range;
410     if (avctx->noise_reduction >= 0)
411         x4->params.analyse.i_noise_reduction = avctx->noise_reduction;
412     if (avctx->me_subpel_quality >= 0)
413         x4->params.analyse.i_subpel_refine   = avctx->me_subpel_quality;
414     if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
415         x4->params.i_bframe_adaptive = avctx->b_frame_strategy;
416     if (avctx->keyint_min >= 0)
417         x4->params.i_keyint_min = avctx->keyint_min;
418     if (avctx->coder_type >= 0)
419         x4->params.b_cabac = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_AC;
420     if (avctx->me_cmp >= 0)
421         x4->params.analyse.b_chroma_me = avctx->me_cmp & FF_CMP_CHROMA;
422
423     if (x4->aq_mode >= 0)
424         x4->params.rc.i_aq_mode = x4->aq_mode;
425     if (x4->aq_strength >= 0)
426         x4->params.rc.f_aq_strength = x4->aq_strength;
427     PARSE_X264_OPT("psy-rd", psy_rd);
428     PARSE_X264_OPT("deblock", deblock);
429     PARSE_X264_OPT("partitions", partitions);
430     PARSE_X264_OPT("stats", stats);
431     if (x4->psy >= 0)
432         x4->params.analyse.b_psy  = x4->psy;
433     if (x4->rc_lookahead >= 0)
434         x4->params.rc.i_lookahead = x4->rc_lookahead;
435     if (x4->weightp >= 0)
436         x4->params.analyse.i_weighted_pred = x4->weightp;
437     if (x4->weightb >= 0)
438         x4->params.analyse.b_weighted_bipred = x4->weightb;
439     if (x4->cplxblur >= 0)
440         x4->params.rc.f_complexity_blur = x4->cplxblur;
441
442     if (x4->ssim >= 0)
443         x4->params.analyse.b_ssim = x4->ssim;
444     if (x4->intra_refresh >= 0)
445         x4->params.b_intra_refresh = x4->intra_refresh;
446     if (x4->bluray_compat >= 0) {
447         x4->params.b_bluray_compat = x4->bluray_compat;
448         x4->params.b_vfr_input = 0;
449     }
450     if (x4->b_bias != INT_MIN)
451         x4->params.i_bframe_bias              = x4->b_bias;
452     if (x4->b_pyramid >= 0)
453         x4->params.i_bframe_pyramid = x4->b_pyramid;
454     if (x4->mixed_refs >= 0)
455         x4->params.analyse.b_mixed_references = x4->mixed_refs;
456     if (x4->dct8x8 >= 0)
457         x4->params.analyse.b_transform_8x8    = x4->dct8x8;
458     if (x4->fast_pskip >= 0)
459         x4->params.analyse.b_fast_pskip       = x4->fast_pskip;
460     if (x4->aud >= 0)
461         x4->params.b_aud                      = x4->aud;
462     if (x4->mbtree >= 0)
463         x4->params.rc.b_mb_tree               = x4->mbtree;
464     if (x4->direct_pred >= 0)
465         x4->params.analyse.i_direct_mv_pred   = x4->direct_pred;
466
467     if (x4->slice_max_size >= 0)
468         x4->params.i_slice_max_size =  x4->slice_max_size;
469
470     if (x4->fastfirstpass)
471         x264_param_apply_fastfirstpass(&x4->params);
472
473     if (x4->nal_hrd >= 0)
474         x4->params.i_nal_hrd = x4->nal_hrd;
475
476     if (x4->profile)
477         if (x264_param_apply_profile(&x4->params, x4->profile) < 0) {
478             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting profile %s.\n", x4->profile);
479             return AVERROR(EINVAL);
480         }
481
482     x4->params.i_width          = avctx->width;
483     x4->params.i_height         = avctx->height;
484     x4->params.vui.i_sar_width  = avctx->sample_aspect_ratio.num;
485     x4->params.vui.i_sar_height = avctx->sample_aspect_ratio.den;
486     x4->params.i_fps_num = x4->params.i_timebase_den = avctx->time_base.den;
487     x4->params.i_fps_den = x4->params.i_timebase_num = avctx->time_base.num;
488
489     x4->params.analyse.b_psnr = avctx->flags & CODEC_FLAG_PSNR;
490
491     x4->params.i_threads      = avctx->thread_count;
492     if (avctx->thread_type)
493         x4->params.b_sliced_threads = avctx->thread_type == FF_THREAD_SLICE;
494
495     x4->params.b_interlaced   = avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT;
496
497     x4->params.b_open_gop     = !(avctx->flags & CODEC_FLAG_CLOSED_GOP);
498
499     x4->params.i_slice_count  = avctx->slices;
500
501     x4->params.vui.b_fullrange = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P ||
502                                  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P ||
503                                  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P ||
504                                  avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
505
506     // x264 validates the values internally
507     x4->params.vui.i_colorprim = avctx->color_primaries;
508     x4->params.vui.i_transfer  = avctx->color_trc;
509     x4->params.vui.i_colmatrix = avctx->colorspace;
510
511     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)
512         x4->params.b_repeat_headers = 0;
513
514     if (x4->x264_params) {
515         AVDictionary *dict    = NULL;
516         AVDictionaryEntry *en = NULL;
517
518         if (!av_dict_parse_string(&dict, x4->x264_params, "=", ":", 0)) {
519             while ((en = av_dict_get(dict, "", en, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
520                 if (x264_param_parse(&x4->params, en->key, en->value) < 0)
521                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
522                            "Error parsing option '%s = %s'.\n",
523                             en->key, en->value);
524             }
525
526             av_dict_free(&dict);
527         }
528     }
529
530     // update AVCodecContext with x264 parameters
531     avctx->has_b_frames = x4->params.i_bframe ?
532         x4->params.i_bframe_pyramid ? 2 : 1 : 0;
533     if (avctx->max_b_frames < 0)
534         avctx->max_b_frames = 0;
535
536     avctx->bit_rate = x4->params.rc.i_bitrate*1000;
537
538     x4->enc = x264_encoder_open(&x4->params);
539     if (!x4->enc)
540         return AVERROR_UNKNOWN;
541
542     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
543     if (!avctx->coded_frame)
544         return AVERROR(ENOMEM);
545
546     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
547         x264_nal_t *nal;
548         uint8_t *p;
549         int nnal, s, i;
550
551         s = x264_encoder_headers(x4->enc, &nal, &nnal);
552         avctx->extradata = p = av_malloc(s);
553         if (!p)
554             return AVERROR(ENOMEM);
555
556         for (i = 0; i < nnal; i++) {
557             /* Don't put the SEI in extradata. */
558             if (nal[i].i_type == NAL_SEI) {
559                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", nal[i].p_payload+25);
560                 x4->sei_size = nal[i].i_payload;
561                 x4->sei      = av_malloc(x4->sei_size);
562                 if (!x4->sei)
563                     return AVERROR(ENOMEM);
564                 memcpy(x4->sei, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
565                 continue;
566             }
567             memcpy(p, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
568             p += nal[i].i_payload;
569         }
570         avctx->extradata_size = p - avctx->extradata;
571     }
572
573     return 0;
574 }
575
576 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_8bit[] = {
577     AV_PIX_FMT_YUV420P,
578     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
579     AV_PIX_FMT_YUV422P,
580     AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
581     AV_PIX_FMT_YUV444P,
582     AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
583     AV_PIX_FMT_NV12,
584     AV_PIX_FMT_NV16,
585     AV_PIX_FMT_NONE
586 };
587 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_9bit[] = {
588     AV_PIX_FMT_YUV420P9,
589     AV_PIX_FMT_YUV444P9,
590     AV_PIX_FMT_NONE
591 };
592 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_10bit[] = {
593     AV_PIX_FMT_YUV420P10,
594     AV_PIX_FMT_YUV422P10,
595     AV_PIX_FMT_YUV444P10,
596     AV_PIX_FMT_NV20,
597     AV_PIX_FMT_NONE
598 };
599
600 static av_cold void X264_init_static(AVCodec *codec)
601 {
602     if (x264_bit_depth == 8)
603         codec->pix_fmts = pix_fmts_8bit;
604     else if (x264_bit_depth == 9)
605         codec->pix_fmts = pix_fmts_9bit;
606     else if (x264_bit_depth == 10)
607         codec->pix_fmts = pix_fmts_10bit;
608 }
609
610 #define OFFSET(x) offsetof(X264Context, x)
611 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
612 static const AVOption options[] = {
613     { "preset",        "Set the encoding preset (cf. x264 --fullhelp)",   OFFSET(preset),        AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "medium" }, 0, 0, VE},
614     { "tune",          "Tune the encoding params (cf. x264 --fullhelp)",  OFFSET(tune),          AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
615     { "profile",       "Set profile restrictions (cf. x264 --fullhelp) ", OFFSET(profile),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
616     { "fastfirstpass", "Use fast settings when encoding first pass",      OFFSET(fastfirstpass), AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 1 }, 0, 1, VE},
617     { "crf",           "Select the quality for constant quality mode",    OFFSET(crf),           AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
618     { "crf_max",       "In CRF mode, prevents VBV from lowering quality beyond this point.",OFFSET(crf_max), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
619     { "qp",            "Constant quantization parameter rate control method",OFFSET(cqp),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
620     { "aq-mode",       "AQ method",                                       OFFSET(aq_mode),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "aq_mode"},
621     { "none",          NULL,                              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_NONE},         INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
622     { "variance",      "Variance AQ (complexity mask)",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_VARIANCE},     INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
623     { "autovariance",  "Auto-variance AQ (experimental)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_AUTOVARIANCE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
624     { "aq-strength",   "AQ strength. Reduces blocking and blurring in flat and textured areas.", OFFSET(aq_strength), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = -1}, -1, FLT_MAX, VE},
625     { "psy",           "Use psychovisual optimizations.",                 OFFSET(psy),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
626     { "psy-rd",        "Strength of psychovisual optimization, in <psy-rd>:<psy-trellis> format.", OFFSET(psy_rd), AV_OPT_TYPE_STRING,  {0 }, 0, 0, VE},
627     { "rc-lookahead",  "Number of frames to look ahead for frametype and ratecontrol", OFFSET(rc_lookahead), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
628     { "weightb",       "Weighted prediction for B-frames.",               OFFSET(weightb),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
629     { "weightp",       "Weighted prediction analysis method.",            OFFSET(weightp),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "weightp" },
630     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
631     { "simple",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SIMPLE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
632     { "smart",         NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SMART},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
633     { "ssim",          "Calculate and print SSIM stats.",                 OFFSET(ssim),          AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
634     { "intra-refresh", "Use Periodic Intra Refresh instead of IDR frames.",OFFSET(intra_refresh),AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
635     { "bluray-compat", "Bluray compatibility workarounds.",               OFFSET(bluray_compat) ,AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
636     { "b-bias",        "Influences how often B-frames are used",          OFFSET(b_bias),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = INT_MIN}, INT_MIN, INT_MAX, VE },
637     { "b-pyramid",     "Keep some B-frames as references.",               OFFSET(b_pyramid),     AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
638     { "none",          NULL,                                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
639     { "strict",        "Strictly hierarchical pyramid",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_STRICT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
640     { "normal",        "Non-strict (not Blu-ray compatible)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NORMAL}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
641     { "mixed-refs",    "One reference per partition, as opposed to one reference per macroblock", OFFSET(mixed_refs), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1}, -1, 1, VE },
642     { "8x8dct",        "High profile 8x8 transform.",                     OFFSET(dct8x8),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
643     { "fast-pskip",    NULL,                                              OFFSET(fast_pskip),    AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
644     { "aud",           "Use access unit delimiters.",                     OFFSET(aud),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
645     { "mbtree",        "Use macroblock tree ratecontrol.",                OFFSET(mbtree),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
646     { "deblock",       "Loop filter parameters, in <alpha:beta> form.",   OFFSET(deblock),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0, 0, VE},
647     { "cplxblur",      "Reduce fluctuations in QP (before curve compression)", OFFSET(cplxblur), AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE},
648     { "partitions",    "A comma-separated list of partitions to consider. "
649                        "Possible values: p8x8, p4x4, b8x8, i8x8, i4x4, none, all", OFFSET(partitions), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
650     { "direct-pred",   "Direct MV prediction mode",                       OFFSET(direct_pred),   AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "direct-pred" },
651     { "none",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_NONE },     0, 0, VE, "direct-pred" },
652     { "spatial",       NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_SPATIAL },  0, 0, VE, "direct-pred" },
653     { "temporal",      NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_TEMPORAL }, 0, 0, VE, "direct-pred" },
654     { "auto",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_AUTO },     0, 0, VE, "direct-pred" },
655     { "slice-max-size","Limit the size of each slice in bytes",           OFFSET(slice_max_size),AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
656     { "stats",         "Filename for 2 pass stats",                       OFFSET(stats),         AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0,       0, VE },
657     { "nal-hrd",       "Signal HRD information (requires vbv-bufsize; "
658                        "cbr not allowed in .mp4)",                        OFFSET(nal_hrd),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
659     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_NONE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
660     { "vbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_VBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
661     { "cbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_CBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
662     { "x264-params",  "Override the x264 configuration using a :-separated list of key=value parameters", OFFSET(x264_params), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE },
663     { NULL },
664 };
665
666 static const AVClass class = {
667     .class_name = "libx264",
668     .item_name  = av_default_item_name,
669     .option     = options,
670     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
671 };
672
673 static const AVCodecDefault x264_defaults[] = {
674     { "b",                "0" },
675     { "bf",               "-1" },
676     { "g",                "-1" },
677     { "i_qfactor",        "-1" },
678     { "qmin",             "-1" },
679     { "qmax",             "-1" },
680     { "qdiff",            "-1" },
681     { "qblur",            "-1" },
682     { "qcomp",            "-1" },
683     { "refs",             "-1" },
684     { "sc_threshold",     "-1" },
685     { "trellis",          "-1" },
686     { "nr",               "-1" },
687     { "me_range",         "-1" },
688     { "me_method",        "-1" },
689     { "subq",             "-1" },
690     { "b_strategy",       "-1" },
691     { "keyint_min",       "-1" },
692     { "coder",            "-1" },
693     { "cmp",              "-1" },
694     { "threads",          AV_STRINGIFY(X264_THREADS_AUTO) },
695     { "thread_type",      "0" },
696     { "flags",            "+cgop" },
697     { "rc_init_occupancy","-1" },
698     { NULL },
699 };
700
701 AVCodec ff_libx264_encoder = {
702     .name             = "libx264",
703     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
704     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
705     .id               = AV_CODEC_ID_H264,
706     .priv_data_size   = sizeof(X264Context),
707     .init             = X264_init,
708     .encode2          = X264_frame,
709     .close            = X264_close,
710     .capabilities     = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
711     .priv_class       = &class,
712     .defaults         = x264_defaults,
713     .init_static_data = X264_init_static,
714     .caps_internal    = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
715                         FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
716 };