Merge commit '2f4170312f605c1f02a14c01347e94cf46726dbd'
[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 FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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/eval.h"
23 #include "libavutil/internal.h"
24 #include "libavutil/opt.h"
25 #include "libavutil/mem.h"
26 #include "libavutil/pixdesc.h"
27 #include "libavutil/stereo3d.h"
28 #include "avcodec.h"
29 #include "internal.h"
30
31 #if defined(_MSC_VER)
32 #define X264_API_IMPORTS 1
33 #endif
34
35 #include <x264.h>
36 #include <float.h>
37 #include <math.h>
38 #include <stdio.h>
39 #include <stdlib.h>
40 #include <string.h>
41
42 typedef struct X264Context {
43     AVClass        *class;
44     x264_param_t    params;
45     x264_t         *enc;
46     x264_picture_t  pic;
47     uint8_t        *sei;
48     int             sei_size;
49     char *preset;
50     char *tune;
51     char *profile;
52     char *level;
53     int fastfirstpass;
54     char *wpredp;
55     char *x264opts;
56     float crf;
57     float crf_max;
58     int cqp;
59     int aq_mode;
60     float aq_strength;
61     char *psy_rd;
62     int psy;
63     int rc_lookahead;
64     int weightp;
65     int weightb;
66     int ssim;
67     int intra_refresh;
68     int bluray_compat;
69     int b_bias;
70     int b_pyramid;
71     int mixed_refs;
72     int dct8x8;
73     int fast_pskip;
74     int aud;
75     int mbtree;
76     char *deblock;
77     float cplxblur;
78     char *partitions;
79     int direct_pred;
80     int slice_max_size;
81     char *stats;
82     int nal_hrd;
83     char *x264_params;
84 } X264Context;
85
86 static void X264_log(void *p, int level, const char *fmt, va_list args)
87 {
88     static const int level_map[] = {
89         [X264_LOG_ERROR]   = AV_LOG_ERROR,
90         [X264_LOG_WARNING] = AV_LOG_WARNING,
91         [X264_LOG_INFO]    = AV_LOG_INFO,
92         [X264_LOG_DEBUG]   = AV_LOG_DEBUG
93     };
94
95     if (level < 0 || level > X264_LOG_DEBUG)
96         return;
97
98     av_vlog(p, level_map[level], fmt, args);
99 }
100
101
102 static int encode_nals(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt,
103                        x264_nal_t *nals, int nnal)
104 {
105     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
106     uint8_t *p;
107     int i, size = x4->sei_size, ret;
108
109     if (!nnal)
110         return 0;
111
112     for (i = 0; i < nnal; i++)
113         size += nals[i].i_payload;
114
115     if ((ret = ff_alloc_packet2(ctx, pkt, size)) < 0)
116         return ret;
117
118     p = pkt->data;
119
120     /* Write the SEI as part of the first frame. */
121     if (x4->sei_size > 0 && nnal > 0) {
122         if (x4->sei_size > size) {
123             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error: nal buffer is too small\n");
124             return -1;
125         }
126         memcpy(p, x4->sei, x4->sei_size);
127         p += x4->sei_size;
128         x4->sei_size = 0;
129         av_freep(&x4->sei);
130     }
131
132     for (i = 0; i < nnal; i++){
133         memcpy(p, nals[i].p_payload, nals[i].i_payload);
134         p += nals[i].i_payload;
135     }
136
137     return 1;
138 }
139
140 static int avfmt2_num_planes(int avfmt)
141 {
142     switch (avfmt) {
143     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
144     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
145     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
146     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
147     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
148         return 3;
149
150     case AV_PIX_FMT_BGR24:
151     case AV_PIX_FMT_RGB24:
152         return 1;
153
154     default:
155         return 3;
156     }
157 }
158
159 static int X264_frame(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt, const AVFrame *frame,
160                       int *got_packet)
161 {
162     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
163     x264_nal_t *nal;
164     int nnal, i, ret;
165     x264_picture_t pic_out = {0};
166     AVFrameSideData *side_data;
167
168     x264_picture_init( &x4->pic );
169     x4->pic.img.i_csp   = x4->params.i_csp;
170     if (x264_bit_depth > 8)
171         x4->pic.img.i_csp |= X264_CSP_HIGH_DEPTH;
172     x4->pic.img.i_plane = avfmt2_num_planes(ctx->pix_fmt);
173
174     if (frame) {
175         for (i = 0; i < x4->pic.img.i_plane; i++) {
176             x4->pic.img.plane[i]    = frame->data[i];
177             x4->pic.img.i_stride[i] = frame->linesize[i];
178         }
179
180         x4->pic.i_pts  = frame->pts;
181         x4->pic.i_type =
182             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I ? X264_TYPE_KEYFRAME :
183             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P ? X264_TYPE_P :
184             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B ? X264_TYPE_B :
185                                             X264_TYPE_AUTO;
186         if (x4->params.b_interlaced && x4->params.b_tff != frame->top_field_first) {
187             x4->params.b_tff = frame->top_field_first;
188             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
189         }
190         if (x4->params.vui.i_sar_height != ctx->sample_aspect_ratio.den ||
191             x4->params.vui.i_sar_width  != ctx->sample_aspect_ratio.num) {
192             x4->params.vui.i_sar_height = ctx->sample_aspect_ratio.den;
193             x4->params.vui.i_sar_width  = ctx->sample_aspect_ratio.num;
194             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
195         }
196
197         if (x4->params.rc.i_vbv_buffer_size != ctx->rc_buffer_size / 1000 ||
198             x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate != ctx->rc_max_rate    / 1000) {
199             x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = ctx->rc_buffer_size / 1000;
200             x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = ctx->rc_max_rate    / 1000;
201             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
202         }
203
204         if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_ABR &&
205             x4->params.rc.i_bitrate != ctx->bit_rate / 1000) {
206             x4->params.rc.i_bitrate = ctx->bit_rate / 1000;
207             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
208         }
209
210         if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CRF &&
211             x4->params.rc.f_rf_constant != x4->crf) {
212             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
213             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
214         }
215
216         if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CQP &&
217             x4->params.rc.i_qp_constant != x4->cqp) {
218             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
219             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
220         }
221
222         if (x4->crf_max &&
223             x4->params.rc.f_rf_constant_max != x4->crf_max) {
224             x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
225             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
226         }
227
228         side_data = av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_STEREO3D);
229         if (side_data) {
230             AVStereo3D *stereo = (AVStereo3D *)side_data->data;
231             int fpa_type;
232
233             switch (stereo->type) {
234             case AV_STEREO3D_CHECKERBOARD:
235                 fpa_type = 0;
236                 break;
237             case AV_STEREO3D_LINES:
238                 fpa_type = 1;
239                 break;
240             case AV_STEREO3D_COLUMNS:
241                 fpa_type = 2;
242                 break;
243             case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
244                 fpa_type = 3;
245                 break;
246             case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
247                 fpa_type = 4;
248                 break;
249             case AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE:
250                 fpa_type = 5;
251                 break;
252             default:
253                 fpa_type = -1;
254                 break;
255             }
256
257             if (fpa_type != x4->params.i_frame_packing) {
258                 x4->params.i_frame_packing = fpa_type;
259                 x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
260             }
261         }
262     }
263     do {
264         if (x264_encoder_encode(x4->enc, &nal, &nnal, frame? &x4->pic: NULL, &pic_out) < 0)
265             return -1;
266
267         ret = encode_nals(ctx, pkt, nal, nnal);
268         if (ret < 0)
269             return -1;
270     } while (!ret && !frame && x264_encoder_delayed_frames(x4->enc));
271
272     pkt->pts = pic_out.i_pts;
273     pkt->dts = pic_out.i_dts;
274
275     switch (pic_out.i_type) {
276     case X264_TYPE_IDR:
277     case X264_TYPE_I:
278         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
279         break;
280     case X264_TYPE_P:
281         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
282         break;
283     case X264_TYPE_B:
284     case X264_TYPE_BREF:
285         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
286         break;
287     }
288
289     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY*pic_out.b_keyframe;
290     if (ret)
291         ctx->coded_frame->quality = (pic_out.i_qpplus1 - 1) * FF_QP2LAMBDA;
292
293     *got_packet = ret;
294     return 0;
295 }
296
297 static av_cold int X264_close(AVCodecContext *avctx)
298 {
299     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
300
301     av_freep(&avctx->extradata);
302     av_free(x4->sei);
303
304     if (x4->enc)
305         x264_encoder_close(x4->enc);
306
307     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
308
309     return 0;
310 }
311
312 #define OPT_STR(opt, param)                                                   \
313     do {                                                                      \
314         int ret;                                                              \
315         if (param!=NULL && (ret = x264_param_parse(&x4->params, opt, param)) < 0) { \
316             if(ret == X264_PARAM_BAD_NAME)                                    \
317                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,                                   \
318                         "bad option '%s': '%s'\n", opt, param);               \
319             else                                                              \
320                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,                                   \
321                         "bad value for '%s': '%s'\n", opt, param);            \
322             return -1;                                                        \
323         }                                                                     \
324     } while (0)
325
326 static int convert_pix_fmt(enum AVPixelFormat pix_fmt)
327 {
328     switch (pix_fmt) {
329     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
330     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
331     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
332     case AV_PIX_FMT_YUV420P10: return X264_CSP_I420;
333     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
334     case AV_PIX_FMT_YUVJ422P:
335     case AV_PIX_FMT_YUV422P10: return X264_CSP_I422;
336     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
337     case AV_PIX_FMT_YUVJ444P:
338     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
339     case AV_PIX_FMT_YUV444P10: return X264_CSP_I444;
340 #ifdef X264_CSP_BGR
341     case AV_PIX_FMT_BGR24:
342         return X264_CSP_BGR;
343
344     case AV_PIX_FMT_RGB24:
345         return X264_CSP_RGB;
346 #endif
347     case AV_PIX_FMT_NV12:      return X264_CSP_NV12;
348     case AV_PIX_FMT_NV16:
349     case AV_PIX_FMT_NV20:      return X264_CSP_NV16;
350     };
351     return 0;
352 }
353
354 #define PARSE_X264_OPT(name, var)\
355     if (x4->var && x264_param_parse(&x4->params, name, x4->var) < 0) {\
356         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing option '%s' with value '%s'.\n", name, x4->var);\
357         return AVERROR(EINVAL);\
358     }
359
360 static av_cold int X264_init(AVCodecContext *avctx)
361 {
362     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
363     int sw,sh;
364
365     if (avctx->global_quality > 0)
366         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "-qscale is ignored, -crf is recommended.\n");
367
368     x264_param_default(&x4->params);
369
370     x4->params.b_deblocking_filter         = avctx->flags & CODEC_FLAG_LOOP_FILTER;
371
372     x4->params.rc.f_pb_factor             = avctx->b_quant_factor;
373     x4->params.analyse.i_chroma_qp_offset = avctx->chromaoffset;
374     if (x4->preset || x4->tune)
375         if (x264_param_default_preset(&x4->params, x4->preset, x4->tune) < 0) {
376             int i;
377             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting preset/tune %s/%s.\n", x4->preset, x4->tune);
378             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Possible presets:");
379             for (i = 0; x264_preset_names[i]; i++)
380                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, " %s", x264_preset_names[i]);
381             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "\n");
382             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Possible tunes:");
383             for (i = 0; x264_tune_names[i]; i++)
384                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, " %s", x264_tune_names[i]);
385             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "\n");
386             return AVERROR(EINVAL);
387         }
388
389     if (avctx->level > 0)
390         x4->params.i_level_idc = avctx->level;
391
392     x4->params.pf_log               = X264_log;
393     x4->params.p_log_private        = avctx;
394     x4->params.i_log_level          = X264_LOG_DEBUG;
395     x4->params.i_csp                = convert_pix_fmt(avctx->pix_fmt);
396
397     OPT_STR("weightp", x4->wpredp);
398
399     if (avctx->bit_rate) {
400         x4->params.rc.i_bitrate   = avctx->bit_rate / 1000;
401         x4->params.rc.i_rc_method = X264_RC_ABR;
402     }
403     x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = avctx->rc_buffer_size / 1000;
404     x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = avctx->rc_max_rate    / 1000;
405     x4->params.rc.b_stat_write      = avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1;
406     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS2) {
407         x4->params.rc.b_stat_read = 1;
408     } else {
409         if (x4->crf >= 0) {
410             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CRF;
411             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
412         } else if (x4->cqp >= 0) {
413             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CQP;
414             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
415         }
416
417         if (x4->crf_max >= 0)
418             x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
419     }
420
421     if (avctx->rc_buffer_size && avctx->rc_initial_buffer_occupancy > 0 &&
422         (avctx->rc_initial_buffer_occupancy <= avctx->rc_buffer_size)) {
423         x4->params.rc.f_vbv_buffer_init =
424             (float)avctx->rc_initial_buffer_occupancy / avctx->rc_buffer_size;
425     }
426
427     OPT_STR("level", x4->level);
428
429     if (avctx->i_quant_factor > 0)
430         x4->params.rc.f_ip_factor         = 1 / fabs(avctx->i_quant_factor);
431
432     if (avctx->me_method == ME_EPZS)
433         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_DIA;
434     else if (avctx->me_method == ME_HEX)
435         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_HEX;
436     else if (avctx->me_method == ME_UMH)
437         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_UMH;
438     else if (avctx->me_method == ME_FULL)
439         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_ESA;
440     else if (avctx->me_method == ME_TESA)
441         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_TESA;
442
443     if (avctx->gop_size >= 0)
444         x4->params.i_keyint_max         = avctx->gop_size;
445     if (avctx->max_b_frames >= 0)
446         x4->params.i_bframe             = avctx->max_b_frames;
447     if (avctx->scenechange_threshold >= 0)
448         x4->params.i_scenecut_threshold = avctx->scenechange_threshold;
449     if (avctx->qmin >= 0)
450         x4->params.rc.i_qp_min          = avctx->qmin;
451     if (avctx->qmax >= 0)
452         x4->params.rc.i_qp_max          = avctx->qmax;
453     if (avctx->max_qdiff >= 0)
454         x4->params.rc.i_qp_step         = avctx->max_qdiff;
455     if (avctx->qblur >= 0)
456         x4->params.rc.f_qblur           = avctx->qblur;     /* temporally blur quants */
457     if (avctx->qcompress >= 0)
458         x4->params.rc.f_qcompress       = avctx->qcompress; /* 0.0 => cbr, 1.0 => constant qp */
459     if (avctx->refs >= 0)
460         x4->params.i_frame_reference    = avctx->refs;
461     else if (x4->level) {
462         int i;
463         int mbn = FF_CEIL_RSHIFT(avctx->width, 4) * FF_CEIL_RSHIFT(avctx->height, 4);
464         int level_id = -1;
465         char *tail;
466         int scale = X264_BUILD < 129 ? 384 : 1;
467
468         if (!strcmp(x4->level, "1b")) {
469             level_id = 9;
470         } else if (strlen(x4->level) <= 3){
471             level_id = av_strtod(x4->level, &tail) * 10 + 0.5;
472             if (*tail)
473                 level_id = -1;
474         }
475         if (level_id <= 0)
476             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Failed to parse level\n");
477
478         for (i = 0; i<x264_levels[i].level_idc; i++)
479             if (x264_levels[i].level_idc == level_id)
480                 x4->params.i_frame_reference = av_clip(x264_levels[i].dpb / mbn / scale, 1, x4->params.i_frame_reference);
481     }
482
483     if (avctx->trellis >= 0)
484         x4->params.analyse.i_trellis    = avctx->trellis;
485     if (avctx->me_range >= 0)
486         x4->params.analyse.i_me_range   = avctx->me_range;
487     if (avctx->noise_reduction >= 0)
488         x4->params.analyse.i_noise_reduction = avctx->noise_reduction;
489     if (avctx->me_subpel_quality >= 0)
490         x4->params.analyse.i_subpel_refine   = avctx->me_subpel_quality;
491     if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
492         x4->params.i_bframe_adaptive = avctx->b_frame_strategy;
493     if (avctx->keyint_min >= 0)
494         x4->params.i_keyint_min = avctx->keyint_min;
495     if (avctx->coder_type >= 0)
496         x4->params.b_cabac = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_AC;
497     if (avctx->me_cmp >= 0)
498         x4->params.analyse.b_chroma_me = avctx->me_cmp & FF_CMP_CHROMA;
499
500     if (x4->aq_mode >= 0)
501         x4->params.rc.i_aq_mode = x4->aq_mode;
502     if (x4->aq_strength >= 0)
503         x4->params.rc.f_aq_strength = x4->aq_strength;
504     PARSE_X264_OPT("psy-rd", psy_rd);
505     PARSE_X264_OPT("deblock", deblock);
506     PARSE_X264_OPT("partitions", partitions);
507     PARSE_X264_OPT("stats", stats);
508     if (x4->psy >= 0)
509         x4->params.analyse.b_psy  = x4->psy;
510     if (x4->rc_lookahead >= 0)
511         x4->params.rc.i_lookahead = x4->rc_lookahead;
512     if (x4->weightp >= 0)
513         x4->params.analyse.i_weighted_pred = x4->weightp;
514     if (x4->weightb >= 0)
515         x4->params.analyse.b_weighted_bipred = x4->weightb;
516     if (x4->cplxblur >= 0)
517         x4->params.rc.f_complexity_blur = x4->cplxblur;
518
519     if (x4->ssim >= 0)
520         x4->params.analyse.b_ssim = x4->ssim;
521     if (x4->intra_refresh >= 0)
522         x4->params.b_intra_refresh = x4->intra_refresh;
523     if (x4->bluray_compat >= 0) {
524         x4->params.b_bluray_compat = x4->bluray_compat;
525         x4->params.b_vfr_input = 0;
526     }
527     if (x4->b_bias != INT_MIN)
528         x4->params.i_bframe_bias              = x4->b_bias;
529     if (x4->b_pyramid >= 0)
530         x4->params.i_bframe_pyramid = x4->b_pyramid;
531     if (x4->mixed_refs >= 0)
532         x4->params.analyse.b_mixed_references = x4->mixed_refs;
533     if (x4->dct8x8 >= 0)
534         x4->params.analyse.b_transform_8x8    = x4->dct8x8;
535     if (x4->fast_pskip >= 0)
536         x4->params.analyse.b_fast_pskip       = x4->fast_pskip;
537     if (x4->aud >= 0)
538         x4->params.b_aud                      = x4->aud;
539     if (x4->mbtree >= 0)
540         x4->params.rc.b_mb_tree               = x4->mbtree;
541     if (x4->direct_pred >= 0)
542         x4->params.analyse.i_direct_mv_pred   = x4->direct_pred;
543
544     if (x4->slice_max_size >= 0)
545         x4->params.i_slice_max_size =  x4->slice_max_size;
546     else {
547         /*
548          * Allow x264 to be instructed through AVCodecContext about the maximum
549          * size of the RTP payload. For example, this enables the production of
550          * payload suitable for the H.264 RTP packetization-mode 0 i.e. single
551          * NAL unit per RTP packet.
552          */
553         if (avctx->rtp_payload_size)
554             x4->params.i_slice_max_size = avctx->rtp_payload_size;
555     }
556
557     if (x4->fastfirstpass)
558         x264_param_apply_fastfirstpass(&x4->params);
559
560     /* Allow specifying the x264 profile through AVCodecContext. */
561     if (!x4->profile)
562         switch (avctx->profile) {
563         case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
564             x4->profile = av_strdup("baseline");
565             break;
566         case FF_PROFILE_H264_HIGH:
567             x4->profile = av_strdup("high");
568             break;
569         case FF_PROFILE_H264_HIGH_10:
570             x4->profile = av_strdup("high10");
571             break;
572         case FF_PROFILE_H264_HIGH_422:
573             x4->profile = av_strdup("high422");
574             break;
575         case FF_PROFILE_H264_HIGH_444:
576             x4->profile = av_strdup("high444");
577             break;
578         case FF_PROFILE_H264_MAIN:
579             x4->profile = av_strdup("main");
580             break;
581         default:
582             break;
583         }
584
585     if (x4->nal_hrd >= 0)
586         x4->params.i_nal_hrd = x4->nal_hrd;
587
588     if (x4->profile)
589         if (x264_param_apply_profile(&x4->params, x4->profile) < 0) {
590             int i;
591             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting profile %s.\n", x4->profile);
592             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Possible profiles:");
593             for (i = 0; x264_profile_names[i]; i++)
594                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, " %s", x264_profile_names[i]);
595             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "\n");
596             return AVERROR(EINVAL);
597         }
598
599     x4->params.i_width          = avctx->width;
600     x4->params.i_height         = avctx->height;
601     av_reduce(&sw, &sh, avctx->sample_aspect_ratio.num, avctx->sample_aspect_ratio.den, 4096);
602     x4->params.vui.i_sar_width  = sw;
603     x4->params.vui.i_sar_height = sh;
604     x4->params.i_timebase_den = avctx->time_base.den;
605     x4->params.i_timebase_num = avctx->time_base.num;
606     x4->params.i_fps_num = avctx->time_base.den;
607     x4->params.i_fps_den = avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame;
608
609     x4->params.analyse.b_psnr = avctx->flags & CODEC_FLAG_PSNR;
610
611     x4->params.i_threads      = avctx->thread_count;
612     if (avctx->thread_type)
613         x4->params.b_sliced_threads = avctx->thread_type == FF_THREAD_SLICE;
614
615     x4->params.b_interlaced   = avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT;
616
617     x4->params.b_open_gop     = !(avctx->flags & CODEC_FLAG_CLOSED_GOP);
618
619     x4->params.i_slice_count  = avctx->slices;
620
621     x4->params.vui.b_fullrange = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P ||
622                                  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P ||
623                                  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P ||
624                                  avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
625
626     if (avctx->colorspace != AVCOL_SPC_UNSPECIFIED)
627         x4->params.vui.i_colmatrix = avctx->colorspace;
628     if (avctx->color_primaries != AVCOL_PRI_UNSPECIFIED)
629         x4->params.vui.i_colorprim = avctx->color_primaries;
630     if (avctx->color_trc != AVCOL_TRC_UNSPECIFIED)
631         x4->params.vui.i_transfer  = avctx->color_trc;
632
633     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)
634         x4->params.b_repeat_headers = 0;
635
636     if(x4->x264opts){
637         const char *p= x4->x264opts;
638         while(p){
639             char param[256]={0}, val[256]={0};
640             if(sscanf(p, "%255[^:=]=%255[^:]", param, val) == 1){
641                 OPT_STR(param, "1");
642             }else
643                 OPT_STR(param, val);
644             p= strchr(p, ':');
645             p+=!!p;
646         }
647     }
648
649     if (x4->x264_params) {
650         AVDictionary *dict    = NULL;
651         AVDictionaryEntry *en = NULL;
652
653         if (!av_dict_parse_string(&dict, x4->x264_params, "=", ":", 0)) {
654             while ((en = av_dict_get(dict, "", en, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
655                 if (x264_param_parse(&x4->params, en->key, en->value) < 0)
656                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
657                            "Error parsing option '%s = %s'.\n",
658                             en->key, en->value);
659             }
660
661             av_dict_free(&dict);
662         }
663     }
664
665     // update AVCodecContext with x264 parameters
666     avctx->has_b_frames = x4->params.i_bframe ?
667         x4->params.i_bframe_pyramid ? 2 : 1 : 0;
668     if (avctx->max_b_frames < 0)
669         avctx->max_b_frames = 0;
670
671     avctx->bit_rate = x4->params.rc.i_bitrate*1000;
672
673     x4->enc = x264_encoder_open(&x4->params);
674     if (!x4->enc)
675         return -1;
676
677     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
678     if (!avctx->coded_frame)
679         return AVERROR(ENOMEM);
680
681     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
682         x264_nal_t *nal;
683         uint8_t *p;
684         int nnal, s, i;
685
686         s = x264_encoder_headers(x4->enc, &nal, &nnal);
687         avctx->extradata = p = av_malloc(s);
688
689         for (i = 0; i < nnal; i++) {
690             /* Don't put the SEI in extradata. */
691             if (nal[i].i_type == NAL_SEI) {
692                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", nal[i].p_payload+25);
693                 x4->sei_size = nal[i].i_payload;
694                 x4->sei      = av_malloc(x4->sei_size);
695                 memcpy(x4->sei, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
696                 continue;
697             }
698             memcpy(p, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
699             p += nal[i].i_payload;
700         }
701         avctx->extradata_size = p - avctx->extradata;
702     }
703
704     return 0;
705 }
706
707 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_8bit[] = {
708     AV_PIX_FMT_YUV420P,
709     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
710     AV_PIX_FMT_YUV422P,
711     AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
712     AV_PIX_FMT_YUV444P,
713     AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
714     AV_PIX_FMT_NV12,
715     AV_PIX_FMT_NV16,
716     AV_PIX_FMT_NONE
717 };
718 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_9bit[] = {
719     AV_PIX_FMT_YUV420P9,
720     AV_PIX_FMT_YUV444P9,
721     AV_PIX_FMT_NONE
722 };
723 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_10bit[] = {
724     AV_PIX_FMT_YUV420P10,
725     AV_PIX_FMT_YUV422P10,
726     AV_PIX_FMT_YUV444P10,
727     AV_PIX_FMT_NV20,
728     AV_PIX_FMT_NONE
729 };
730 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_8bit_rgb[] = {
731 #ifdef X264_CSP_BGR
732     AV_PIX_FMT_BGR24,
733     AV_PIX_FMT_RGB24,
734 #endif
735     AV_PIX_FMT_NONE
736 };
737
738 static av_cold void X264_init_static(AVCodec *codec)
739 {
740     if (x264_bit_depth == 8)
741         codec->pix_fmts = pix_fmts_8bit;
742     else if (x264_bit_depth == 9)
743         codec->pix_fmts = pix_fmts_9bit;
744     else if (x264_bit_depth == 10)
745         codec->pix_fmts = pix_fmts_10bit;
746 }
747
748 #define OFFSET(x) offsetof(X264Context, x)
749 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
750 static const AVOption options[] = {
751     { "preset",        "Set the encoding preset (cf. x264 --fullhelp)",   OFFSET(preset),        AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "medium" }, 0, 0, VE},
752     { "tune",          "Tune the encoding params (cf. x264 --fullhelp)",  OFFSET(tune),          AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
753     { "profile",       "Set profile restrictions (cf. x264 --fullhelp) ", OFFSET(profile),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
754     { "fastfirstpass", "Use fast settings when encoding first pass",      OFFSET(fastfirstpass), AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 1 }, 0, 1, VE},
755     {"level", "Specify level (as defined by Annex A)", OFFSET(level), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
756     {"passlogfile", "Filename for 2 pass stats", OFFSET(stats), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
757     {"wpredp", "Weighted prediction for P-frames", OFFSET(wpredp), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
758     {"x264opts", "x264 options", OFFSET(x264opts), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
759     { "crf",           "Select the quality for constant quality mode",    OFFSET(crf),           AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
760     { "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 },
761     { "qp",            "Constant quantization parameter rate control method",OFFSET(cqp),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
762     { "aq-mode",       "AQ method",                                       OFFSET(aq_mode),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "aq_mode"},
763     { "none",          NULL,                              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_NONE},         INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
764     { "variance",      "Variance AQ (complexity mask)",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_VARIANCE},     INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
765     { "autovariance",  "Auto-variance AQ (experimental)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_AUTOVARIANCE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
766     { "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},
767     { "psy",           "Use psychovisual optimizations.",                 OFFSET(psy),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
768     { "psy-rd",        "Strength of psychovisual optimization, in <psy-rd>:<psy-trellis> format.", OFFSET(psy_rd), AV_OPT_TYPE_STRING,  {0 }, 0, 0, VE},
769     { "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 },
770     { "weightb",       "Weighted prediction for B-frames.",               OFFSET(weightb),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
771     { "weightp",       "Weighted prediction analysis method.",            OFFSET(weightp),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "weightp" },
772     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
773     { "simple",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SIMPLE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
774     { "smart",         NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SMART},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
775     { "ssim",          "Calculate and print SSIM stats.",                 OFFSET(ssim),          AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
776     { "intra-refresh", "Use Periodic Intra Refresh instead of IDR frames.",OFFSET(intra_refresh),AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
777     { "bluray-compat", "Bluray compatibility workarounds.",               OFFSET(bluray_compat) ,AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
778     { "b-bias",        "Influences how often B-frames are used",          OFFSET(b_bias),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = INT_MIN}, INT_MIN, INT_MAX, VE },
779     { "b-pyramid",     "Keep some B-frames as references.",               OFFSET(b_pyramid),     AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
780     { "none",          NULL,                                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
781     { "strict",        "Strictly hierarchical pyramid",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_STRICT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
782     { "normal",        "Non-strict (not Blu-ray compatible)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NORMAL}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
783     { "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 },
784     { "8x8dct",        "High profile 8x8 transform.",                     OFFSET(dct8x8),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
785     { "fast-pskip",    NULL,                                              OFFSET(fast_pskip),    AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
786     { "aud",           "Use access unit delimiters.",                     OFFSET(aud),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
787     { "mbtree",        "Use macroblock tree ratecontrol.",                OFFSET(mbtree),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
788     { "deblock",       "Loop filter parameters, in <alpha:beta> form.",   OFFSET(deblock),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0, 0, VE},
789     { "cplxblur",      "Reduce fluctuations in QP (before curve compression)", OFFSET(cplxblur), AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE},
790     { "partitions",    "A comma-separated list of partitions to consider. "
791                        "Possible values: p8x8, p4x4, b8x8, i8x8, i4x4, none, all", OFFSET(partitions), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
792     { "direct-pred",   "Direct MV prediction mode",                       OFFSET(direct_pred),   AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "direct-pred" },
793     { "none",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_NONE },     0, 0, VE, "direct-pred" },
794     { "spatial",       NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_SPATIAL },  0, 0, VE, "direct-pred" },
795     { "temporal",      NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_TEMPORAL }, 0, 0, VE, "direct-pred" },
796     { "auto",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_AUTO },     0, 0, VE, "direct-pred" },
797     { "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 },
798     { "stats",         "Filename for 2 pass stats",                       OFFSET(stats),         AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0,       0, VE },
799     { "nal-hrd",       "Signal HRD information (requires vbv-bufsize; "
800                        "cbr not allowed in .mp4)",                        OFFSET(nal_hrd),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
801     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_NONE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
802     { "vbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_VBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
803     { "cbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_CBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
804     { "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 },
805     { NULL },
806 };
807
808 static const AVClass x264_class = {
809     .class_name = "libx264",
810     .item_name  = av_default_item_name,
811     .option     = options,
812     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
813 };
814
815 static const AVClass rgbclass = {
816     .class_name = "libx264rgb",
817     .item_name  = av_default_item_name,
818     .option     = options,
819     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
820 };
821
822 static const AVCodecDefault x264_defaults[] = {
823     { "b",                "0" },
824     { "bf",               "-1" },
825     { "flags2",           "0" },
826     { "g",                "-1" },
827     { "i_qfactor",        "-1" },
828     { "qmin",             "-1" },
829     { "qmax",             "-1" },
830     { "qdiff",            "-1" },
831     { "qblur",            "-1" },
832     { "qcomp",            "-1" },
833 //     { "rc_lookahead",     "-1" },
834     { "refs",             "-1" },
835     { "sc_threshold",     "-1" },
836     { "trellis",          "-1" },
837     { "nr",               "-1" },
838     { "me_range",         "-1" },
839     { "me_method",        "-1" },
840     { "subq",             "-1" },
841     { "b_strategy",       "-1" },
842     { "keyint_min",       "-1" },
843     { "coder",            "-1" },
844     { "cmp",              "-1" },
845     { "threads",          AV_STRINGIFY(X264_THREADS_AUTO) },
846     { "thread_type",      "0" },
847     { "flags",            "+cgop" },
848     { "rc_init_occupancy","-1" },
849     { NULL },
850 };
851
852 AVCodec ff_libx264_encoder = {
853     .name             = "libx264",
854     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
855     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
856     .id               = AV_CODEC_ID_H264,
857     .priv_data_size   = sizeof(X264Context),
858     .init             = X264_init,
859     .encode2          = X264_frame,
860     .close            = X264_close,
861     .capabilities     = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
862     .priv_class       = &x264_class,
863     .defaults         = x264_defaults,
864     .init_static_data = X264_init_static,
865 };
866
867 AVCodec ff_libx264rgb_encoder = {
868     .name           = "libx264rgb",
869     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 RGB"),
870     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
871     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
872     .priv_data_size = sizeof(X264Context),
873     .init           = X264_init,
874     .encode2        = X264_frame,
875     .close          = X264_close,
876     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
877     .priv_class     = &rgbclass,
878     .defaults       = x264_defaults,
879     .pix_fmts       = pix_fmts_8bit_rgb,
880 };