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