4e7a3ba90144524f4d6f8ad85b38ac0d6455d800
[vlc.git] / modules / codec / avcodec / encoder.c
1 /*****************************************************************************
2  * encoder.c: video and audio encoder using the ffmpeg library
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 1999-2004 the VideoLAN team
5  * $Id$
6  *
7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
8  *          Gildas Bazin <gbazin@videolan.org>
9  *          Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
10  * Part of the file Copyright (C) FFMPEG Project Developers
11  * (mpeg4_default matrixes)
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  *
23  * You should have received a copy of the GNU General Public License
24  * along with this program; if not, write to the Free Software
25  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
26  *****************************************************************************/
27
28 /*****************************************************************************
29  * Preamble
30  *****************************************************************************/
31 #ifdef HAVE_CONFIG_H
32 # include "config.h"
33 #endif
34
35 #include <vlc_common.h>
36 #include <vlc_vout.h>
37 #include <vlc_aout.h>
38 #include <vlc_sout.h>
39 #include <vlc_codec.h>
40 #include <vlc_interface.h>
41
42 /* ffmpeg header */
43 #define HAVE_MMX 1
44 #ifdef HAVE_LIBAVCODEC_AVCODEC_H
45 #   include <libavcodec/avcodec.h>
46 #elif defined(HAVE_FFMPEG_AVCODEC_H)
47 #   include <ffmpeg/avcodec.h>
48 #else
49 #   include <avcodec.h>
50 #endif
51
52 #include "avcodec.h"
53 #include "chroma.h"
54 #include "fourcc.h"
55
56 #define HURRY_UP_GUARD1 (450000)
57 #define HURRY_UP_GUARD2 (300000)
58 #define HURRY_UP_GUARD3 (100000)
59
60 #define MAX_FRAME_DELAY (FF_MAX_B_FRAMES + 2)
61
62 /*****************************************************************************
63  * Local prototypes
64  *****************************************************************************/
65 int  OpenEncoder ( vlc_object_t * );
66 void CloseEncoder( vlc_object_t * );
67
68 static block_t *EncodeVideo( encoder_t *, picture_t * );
69 static block_t *EncodeAudio( encoder_t *, aout_buffer_t * );
70
71 struct thread_context_t;
72 static int FfmpegThread( struct thread_context_t *p_context );
73 static int FfmpegExecute( AVCodecContext *s,
74                           int (*pf_func)(AVCodecContext *c2, void *arg2),
75                           void **arg, int *ret, int count );
76
77 /*****************************************************************************
78  * thread_context_t : for multithreaded encoding
79  *****************************************************************************/
80 struct thread_context_t
81 {
82     VLC_COMMON_MEMBERS
83
84     AVCodecContext  *p_context;
85     int             (* pf_func)(AVCodecContext *c, void *arg);
86     void            *arg;
87     int             i_ret;
88
89     vlc_mutex_t     lock;
90     vlc_cond_t      cond;
91     bool            b_work, b_done;
92 };
93
94 /*****************************************************************************
95  * encoder_sys_t : ffmpeg encoder descriptor
96  *****************************************************************************/
97 struct encoder_sys_t
98 {
99     /*
100      * Ffmpeg properties
101      */
102     AVCodec         *p_codec;
103     AVCodecContext  *p_context;
104
105     /*
106      * Common properties
107      */
108     char *p_buffer;
109     uint8_t *p_buffer_out;
110     size_t i_buffer_out;
111
112     /*
113      * Video properties
114      */
115     mtime_t i_last_ref_pts;
116     mtime_t i_buggy_pts_detect;
117     mtime_t i_last_pts;
118     bool    b_inited;
119
120     /*
121      * Audio properties
122      */
123     int i_frame_size;
124     int i_samples_delay;
125     mtime_t i_pts;
126
127     /* Encoding settings */
128     int        i_key_int;
129     int        i_b_frames;
130     int        i_vtolerance;
131     int        i_qmin;
132     int        i_qmax;
133     int        i_hq;
134     int        i_rc_buffer_size;
135     float      f_rc_buffer_aggressivity;
136     bool       b_pre_me;
137     bool       b_hurry_up;
138     bool       b_interlace, b_interlace_me;
139     float      f_i_quant_factor;
140     int        i_noise_reduction;
141     bool       b_mpeg4_matrix;
142     bool       b_trellis;
143     int        i_quality; /* for VBR */
144     float      f_lumi_masking, f_dark_masking, f_p_masking, f_border_masking;
145     int        i_luma_elim, i_chroma_elim;
146 #if LIBAVCODEC_VERSION_INT >= ((51<<16)+(40<<8)+4)
147     int        i_aac_profile; /* AAC profile to use.*/
148 #endif
149     /* Used to work around stupid timestamping behaviour in libavcodec */
150     uint64_t i_framenum;
151     mtime_t  pi_delay_pts[MAX_FRAME_DELAY];
152 };
153
154 static const char *const ppsz_enc_options[] = {
155     "keyint", "bframes", "vt", "qmin", "qmax", "hq",
156     "rc-buffer-size", "rc-buffer-aggressivity", "pre-me", "hurry-up",
157     "interlace", "i-quant-factor", "noise-reduction", "mpeg4-matrix",
158     "trellis", "qscale", "strict", "lumi-masking", "dark-masking",
159     "p-masking", "border-masking", "luma-elim-threshold",
160     "chroma-elim-threshold",
161 #if LIBAVCODEC_VERSION_INT >= ((51<<16)+(40<<8)+4)
162      "aac-profile",
163 #endif
164      NULL
165 };
166
167 static const uint16_t mpa_bitrate_tab[2][15] =
168 {
169     {0, 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320, 384},
170     {0, 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160}
171 };
172
173 static const uint16_t mpa_freq_tab[6] =
174 { 44100, 48000, 32000, 22050, 24000, 16000 };
175
176 static const uint16_t mpeg4_default_intra_matrix[64] = {
177   8, 17, 18, 19, 21, 23, 25, 27,
178  17, 18, 19, 21, 23, 25, 27, 28,
179  20, 21, 22, 23, 24, 26, 28, 30,
180  21, 22, 23, 24, 26, 28, 30, 32,
181  22, 23, 24, 26, 28, 30, 32, 35,
182  23, 24, 26, 28, 30, 32, 35, 38,
183  25, 26, 28, 30, 32, 35, 38, 41,
184  27, 28, 30, 32, 35, 38, 41, 45,
185 };
186
187 static const uint16_t mpeg4_default_non_intra_matrix[64] = {
188  16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
189  17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,
190  18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25,
191  19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 27,
192  20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 28,
193  21, 22, 23, 24, 26, 27, 28, 30,
194  22, 23, 24, 26, 27, 28, 30, 31,
195  23, 24, 25, 27, 28, 30, 31, 33,
196 };
197
198 /*****************************************************************************
199  * OpenEncoder: probe the encoder
200  *****************************************************************************/
201
202 int OpenEncoder( vlc_object_t *p_this )
203 {
204     encoder_t *p_enc = (encoder_t *)p_this;
205     encoder_sys_t *p_sys = p_enc->p_sys;
206     AVCodecContext *p_context;
207     AVCodec *p_codec;
208     int i_codec_id, i_cat;
209     const char *psz_namecodec;
210     vlc_value_t val;
211
212     if( !GetFfmpegCodec( p_enc->fmt_out.i_codec, &i_cat, &i_codec_id,
213                              &psz_namecodec ) )
214     {
215         if( GetFfmpegChroma( p_enc->fmt_out.i_codec ) < 0 )
216         {
217             /* handed chroma output */
218             return VLC_EGENERIC;
219         }
220         i_cat      = VIDEO_ES;
221         i_codec_id = CODEC_ID_RAWVIDEO;
222         psz_namecodec = "Raw video";
223     }
224
225     if( p_enc->fmt_out.i_cat == VIDEO_ES && i_cat != VIDEO_ES )
226     {
227         msg_Err( p_enc, "\"%s\" is not a video encoder", psz_namecodec );
228         intf_UserFatal( p_enc, false, _("Streaming / Transcoding failed"),
229                         _("\"%s\" is no video encoder."), psz_namecodec );
230         return VLC_EGENERIC;
231     }
232
233     if( p_enc->fmt_out.i_cat == AUDIO_ES && i_cat != AUDIO_ES )
234     {
235         msg_Err( p_enc, "\"%s\" is not an audio encoder", psz_namecodec );
236         intf_UserFatal( p_enc, false, _("Streaming / Transcoding failed"),
237                         _("\"%s\" is no audio encoder."), psz_namecodec );
238         return VLC_EGENERIC;
239     }
240
241     /* Initialization must be done before avcodec_find_encoder() */
242     InitLibavcodec( p_this );
243
244     p_codec = avcodec_find_encoder( i_codec_id );
245     if( !p_codec )
246     {
247         msg_Err( p_enc, "cannot find encoder %s", psz_namecodec );
248         intf_UserFatal( p_enc, false, _("Streaming / Transcoding failed"),
249                         _("VLC could not find encoder \"%s\"."), psz_namecodec );
250         return VLC_EGENERIC;
251     }
252
253     /* Allocate the memory needed to store the encoder's structure */
254     if( ( p_sys = (encoder_sys_t *)malloc(sizeof(encoder_sys_t)) ) == NULL )
255         return VLC_ENOMEM;
256     memset( p_sys, 0, sizeof(encoder_sys_t) );
257     p_enc->p_sys = p_sys;
258     p_sys->p_codec = p_codec;
259
260     p_enc->pf_encode_video = EncodeVideo;
261     p_enc->pf_encode_audio = EncodeAudio;
262
263     p_sys->p_buffer = NULL;
264     p_sys->p_buffer_out = NULL;
265     p_sys->i_buffer_out = 0;
266
267     p_sys->p_context = p_context = avcodec_alloc_context();
268     p_context->debug = config_GetInt( p_enc, "ffmpeg-debug" );
269     p_context->opaque = (void *)p_this;
270
271     /* Set CPU capabilities */
272     unsigned i_cpu = vlc_CPU();
273     p_context->dsp_mask = 0;
274     if( !(i_cpu & CPU_CAPABILITY_MMX) )
275     {
276         p_context->dsp_mask |= FF_MM_MMX;
277     }
278     if( !(i_cpu & CPU_CAPABILITY_MMXEXT) )
279     {
280         p_context->dsp_mask |= FF_MM_MMXEXT;
281     }
282     if( !(i_cpu & CPU_CAPABILITY_3DNOW) )
283     {
284         p_context->dsp_mask |= FF_MM_3DNOW;
285     }
286     if( !(i_cpu & CPU_CAPABILITY_SSE) )
287     {
288         p_context->dsp_mask |= FF_MM_SSE;
289         p_context->dsp_mask |= FF_MM_SSE2;
290     }
291
292     config_ChainParse( p_enc, ENC_CFG_PREFIX, ppsz_enc_options, p_enc->p_cfg );
293
294     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "keyint", &val );
295     p_sys->i_key_int = val.i_int;
296
297     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "bframes", &val );
298     p_sys->i_b_frames = val.i_int;
299
300     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "vt", &val );
301     p_sys->i_vtolerance = val.i_int * 1000;
302
303     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "interlace", &val );
304     p_sys->b_interlace = val.b_bool;
305
306     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "interlace-me", &val );
307     p_sys->b_interlace_me = val.b_bool;
308
309     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "pre-me", &val );
310     p_sys->b_pre_me = val.b_bool;
311
312     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "hurry-up", &val );
313     p_sys->b_hurry_up = val.b_bool;
314     if( p_sys->b_hurry_up )
315     {
316         /* hurry up mode needs noise reduction, even small */
317         p_sys->i_noise_reduction = 1;
318     }
319
320     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "rc-buffer-size", &val );
321     p_sys->i_rc_buffer_size = val.i_int;
322     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "rc-buffer-aggressivity", &val );
323     p_sys->f_rc_buffer_aggressivity = val.f_float;
324
325     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "i-quant-factor", &val );
326     p_sys->f_i_quant_factor = val.f_float;
327
328     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "noise-reduction", &val );
329     p_sys->i_noise_reduction = val.i_int;
330
331     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "mpeg4-matrix", &val );
332     p_sys->b_mpeg4_matrix = val.b_bool;
333
334     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "qscale", &val );
335     if( val.f_float < 0.01 || val.f_float > 255.0 ) val.f_float = 0;
336     p_sys->i_quality = (int)(FF_QP2LAMBDA * val.f_float + 0.5);
337
338     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "hq", &val );
339     p_sys->i_hq = FF_MB_DECISION_RD;
340     if( val.psz_string && *val.psz_string )
341     {
342         if( !strcmp( val.psz_string, "rd" ) )
343             p_sys->i_hq = FF_MB_DECISION_RD;
344         else if( !strcmp( val.psz_string, "bits" ) )
345             p_sys->i_hq = FF_MB_DECISION_BITS;
346         else if( !strcmp( val.psz_string, "simple" ) )
347             p_sys->i_hq = FF_MB_DECISION_SIMPLE;
348         else
349             p_sys->i_hq = FF_MB_DECISION_RD;
350     }
351     else
352         p_sys->i_hq = FF_MB_DECISION_RD;
353     free( val.psz_string );
354
355     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "qmin", &val );
356     p_sys->i_qmin = val.i_int;
357     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "qmax", &val );
358     p_sys->i_qmax = val.i_int;
359     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "trellis", &val );
360     p_sys->b_trellis = val.b_bool;
361
362     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "strict", &val );
363     if( val.i_int < - 1 || val.i_int > 1 ) val.i_int = 0;
364     p_context->strict_std_compliance = val.i_int;
365
366     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "lumi-masking", &val );
367     p_sys->f_lumi_masking = val.f_float;
368     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "dark-masking", &val );
369     p_sys->f_dark_masking = val.f_float;
370     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "p-masking", &val );
371     p_sys->f_p_masking = val.f_float;
372     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "border-masking", &val );
373     p_sys->f_border_masking = val.f_float;
374     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "luma-elim-threshold", &val );
375     p_sys->i_luma_elim = val.i_int;
376     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "chroma-elim-threshold", &val );
377     p_sys->i_chroma_elim = val.i_int;
378
379 #if LIBAVCODEC_VERSION_INT >= ((51<<16)+(40<<8)+4)
380     var_Get( p_enc, ENC_CFG_PREFIX "aac-profile", &val );
381     p_sys->i_aac_profile = FF_PROFILE_AAC_LOW;
382     if( val.psz_string && *val.psz_string )
383     {
384         if( !strncmp( val.psz_string, "main", 4 ) )
385             p_sys->i_aac_profile = FF_PROFILE_AAC_MAIN;
386         else if( !strncmp( val.psz_string, "low", 3 ) )
387             p_sys->i_aac_profile = FF_PROFILE_AAC_LOW;
388 #if 0    /* Not supported by FAAC encoder */
389         else if( !strncmp( val.psz_string, "ssr", 3 ) )
390             p_sys->i_aac_profile = FF_PROFILE_AAC_SSR;
391 #endif
392         else  if( !strncmp( val.psz_string, "ltp", 3 ) )
393             p_sys->i_aac_profile = FF_PROFILE_AAC_LTP;
394         else
395         {
396             msg_Warn( p_enc, "unknown AAC profile requested, setting it to low" );
397             p_sys->i_aac_profile = FF_PROFILE_AAC_LOW;
398         }
399     }
400     free( val.psz_string );
401 #endif
402
403     if( p_enc->fmt_in.i_cat == VIDEO_ES )
404     {
405         int i_aspect_num, i_aspect_den;
406
407         if( !p_enc->fmt_in.video.i_width || !p_enc->fmt_in.video.i_height )
408         {
409             msg_Warn( p_enc, "invalid size %ix%i", p_enc->fmt_in.video.i_width,
410                       p_enc->fmt_in.video.i_height );
411             free( p_sys );
412             return VLC_EGENERIC;
413         }
414
415         p_context->width = p_enc->fmt_in.video.i_width;
416         p_context->height = p_enc->fmt_in.video.i_height;
417         if( p_enc->fmt_out.i_codec == VLC_FOURCC('m', 'p', '2', 'v')
418              && (p_context->width > 720 || p_context->height > 576) )
419             p_context->level = 4; /* High level */
420
421         p_context->time_base.num = p_enc->fmt_in.video.i_frame_rate_base;
422         p_context->time_base.den = p_enc->fmt_in.video.i_frame_rate;
423
424         /* Defaults from ffmpeg.c */
425         p_context->qblur = 0.5;
426         p_context->qcompress = 0.5;
427         p_context->b_quant_offset = 1.25;
428         p_context->b_quant_factor = 1.25;
429         p_context->i_quant_offset = 0.0;
430         p_context->i_quant_factor = -0.8;
431
432         p_context->lumi_masking = p_sys->f_lumi_masking;
433         p_context->dark_masking = p_sys->f_dark_masking;
434         p_context->p_masking = p_sys->f_p_masking;
435         p_context->border_masking = p_sys->f_border_masking;
436         p_context->luma_elim_threshold = p_sys->i_luma_elim;
437         p_context->chroma_elim_threshold = p_sys->i_chroma_elim;
438
439         if( p_sys->i_key_int > 0 )
440             p_context->gop_size = p_sys->i_key_int;
441         p_context->max_b_frames =
442             __MAX( __MIN( p_sys->i_b_frames, FF_MAX_B_FRAMES ), 0 );
443         p_context->b_frame_strategy = 0;
444         if( !p_context->max_b_frames  &&
445             (  p_enc->fmt_out.i_codec == VLC_FOURCC('m', 'p', '2', 'v') ||
446                p_enc->fmt_out.i_codec == VLC_FOURCC('m', 'p', '1', 'v') ) )
447             p_context->flags |= CODEC_FLAG_LOW_DELAY;
448
449         av_reduce( &i_aspect_num, &i_aspect_den,
450                    p_enc->fmt_in.video.i_aspect,
451                    VOUT_ASPECT_FACTOR, 1 << 30 /* something big */ );
452         av_reduce( &p_context->sample_aspect_ratio.num,
453                    &p_context->sample_aspect_ratio.den,
454                    i_aspect_num * (int64_t)p_context->height,
455                    i_aspect_den * (int64_t)p_context->width, 1 << 30 );
456
457         p_sys->i_buffer_out = p_context->height * p_context->width * 3;
458         if( p_sys->i_buffer_out < FF_MIN_BUFFER_SIZE )
459             p_sys->i_buffer_out = FF_MIN_BUFFER_SIZE;
460         p_sys->p_buffer_out = malloc( p_sys->i_buffer_out );
461
462         p_enc->fmt_in.i_codec = VLC_FOURCC('I','4','2','0');
463         p_context->pix_fmt = GetFfmpegChroma( p_enc->fmt_in.i_codec );
464         if( p_codec->pix_fmts )
465         {
466             const enum PixelFormat *p = p_codec->pix_fmts;
467             for( ; *p != -1; p++ )
468             {
469                 if( *p == p_context->pix_fmt ) break;
470             }
471             if( *p == -1 ) p_context->pix_fmt = p_codec->pix_fmts[0];
472             p_enc->fmt_in.i_codec = GetVlcChroma( p_context->pix_fmt );
473         }
474
475
476         if ( p_sys->f_i_quant_factor != 0.0 )
477             p_context->i_quant_factor = p_sys->f_i_quant_factor;
478
479         p_context->noise_reduction = p_sys->i_noise_reduction;
480
481         if ( p_sys->b_mpeg4_matrix )
482         {
483             p_context->intra_matrix = mpeg4_default_intra_matrix;
484             p_context->inter_matrix = mpeg4_default_non_intra_matrix;
485         }
486
487         if ( p_sys->b_pre_me )
488         {
489             p_context->pre_me = 1;
490             p_context->me_pre_cmp = FF_CMP_CHROMA;
491         }
492
493         if ( p_sys->b_interlace )
494         {
495             if ( p_context->height <= 280 )
496             {
497                 if ( p_context->height != 16 || p_context->width != 16 )
498                     msg_Warn( p_enc,
499                         "disabling interlaced video because height=%d <= 280",
500                         p_context->height );
501             }
502             else
503             {
504                 p_context->flags |= CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT;
505                 if ( p_sys->b_interlace_me )
506                     p_context->flags |= CODEC_FLAG_INTERLACED_ME;
507             }
508         }
509
510         if ( p_sys->b_trellis )
511             p_context->flags |= CODEC_FLAG_TRELLIS_QUANT;
512
513         if ( p_sys->i_qmin > 0 && p_sys->i_qmin == p_sys->i_qmax )
514             p_context->flags |= CODEC_FLAG_QSCALE;
515
516         if ( p_enc->i_threads >= 1 )
517             p_context->thread_count = p_enc->i_threads;
518
519         if( p_sys->i_vtolerance > 0 )
520             p_context->bit_rate_tolerance = p_sys->i_vtolerance;
521
522         /* usually if someone sets bitrate, he likes more to get that bitrate
523          * over quality should help 'normal' user to get asked bitrate
524          */
525         if( p_enc->fmt_out.i_bitrate > 0 && p_sys->i_qmax == 0 && p_sys->i_qmin == 0 )
526         {
527             p_sys->i_qmax = 51;
528             p_sys->i_qmin = 3;
529         }
530
531         if( p_sys->i_qmin > 0 )
532         {
533             p_context->mb_qmin = p_context->qmin = p_sys->i_qmin;
534             p_context->mb_lmin = p_context->lmin = p_sys->i_qmin * FF_QP2LAMBDA;
535         }
536         if( p_sys->i_qmax > 0 )
537         {
538             p_context->mb_qmax = p_context->qmax = p_sys->i_qmax;
539             p_context->mb_lmax = p_context->lmax = p_sys->i_qmax * FF_QP2LAMBDA;
540         }
541         p_context->max_qdiff = 3;
542
543         p_context->mb_decision = p_sys->i_hq;
544
545         if( p_sys->i_quality )
546         {
547             p_context->flags |= CODEC_FLAG_QSCALE;
548             p_context->global_quality = p_sys->i_quality;
549         }
550         else
551         {
552             p_context->rc_qsquish = 1.0;
553             p_context->rc_max_rate = p_enc->fmt_out.i_bitrate;
554             p_context->rc_min_rate = p_enc->fmt_out.i_bitrate;
555             p_context->rc_buffer_size = p_sys->i_rc_buffer_size;
556             /* This is from ffmpeg's ffmpeg.c : */
557             p_context->rc_initial_buffer_occupancy
558                 = p_sys->i_rc_buffer_size * 3/4;
559             p_context->rc_buffer_aggressivity = p_sys->f_rc_buffer_aggressivity;
560         }
561     }
562     else if( p_enc->fmt_in.i_cat == AUDIO_ES )
563     {
564         /* work around bug in libmp3lame encoding */
565         if( i_codec_id == CODEC_ID_MP3 && p_enc->fmt_in.audio.i_channels > 2 )
566             p_enc->fmt_in.audio.i_channels = 2;
567
568         p_enc->fmt_in.i_codec  = AOUT_FMT_S16_NE;
569         p_context->sample_rate = p_enc->fmt_out.audio.i_rate;
570         p_context->channels    = p_enc->fmt_out.audio.i_channels;
571
572         if ( p_enc->fmt_out.i_codec == VLC_FOURCC('m','p','4','a') )
573         {
574             /* XXX: FAAC does resample only when setting the INPUT samplerate
575              * to the desired value (-R option of the faac frontend)
576             p_enc->fmt_in.audio.i_rate = p_context->sample_rate;*/
577 #if LIBAVCODEC_VERSION_INT >= ((51<<16)+(40<<8)+4)
578         /* Ignore FF_PROFILE_UNKNOWN */
579         if( p_sys->i_aac_profile >= FF_PROFILE_AAC_MAIN )
580             p_context->profile = p_sys->i_aac_profile;
581 #endif
582         }
583     }
584
585     /* Misc parameters */
586     p_context->bit_rate = p_enc->fmt_out.i_bitrate;
587
588     if( i_codec_id == CODEC_ID_RAWVIDEO )
589     {
590         /* XXX: hack: Force same codec (will be handled by transcode) */
591         p_enc->fmt_in.i_codec = p_enc->fmt_out.i_codec;
592         p_context->pix_fmt = GetFfmpegChroma( p_enc->fmt_in.i_codec );
593     }
594
595     /* Make sure we get extradata filled by the encoder */
596     p_context->extradata_size = 0;
597     p_context->extradata = NULL;
598     p_context->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
599
600     vlc_mutex_t *lock = var_AcquireMutex( "avcodec" );
601
602     if( avcodec_open( p_context, p_codec ) )
603     {
604         vlc_mutex_unlock( lock );
605         if( p_enc->fmt_in.i_cat == AUDIO_ES &&
606              (p_context->channels > 2 || i_codec_id == CODEC_ID_MP2
607                || i_codec_id == CODEC_ID_MP3) )
608         {
609             if( p_context->channels > 2 )
610             {
611                 p_context->channels = 2;
612                 p_enc->fmt_in.audio.i_channels = 2; // FIXME
613                 msg_Warn( p_enc, "stereo mode selected (codec limitation)" );
614             }
615
616             if( i_codec_id == CODEC_ID_MP2 || i_codec_id == CODEC_ID_MP3 )
617             {
618                 int i_frequency, i;
619
620                 for ( i_frequency = 0; i_frequency < 6; i_frequency++ )
621                 {
622                     if ( p_enc->fmt_out.audio.i_rate
623                             == mpa_freq_tab[i_frequency] )
624                         break;
625                 }
626                 if ( i_frequency == 6 )
627                 {
628                     msg_Err( p_enc, "MPEG audio doesn't support frequency=%d",
629                              p_enc->fmt_out.audio.i_rate );
630                     free( p_sys );
631                     return VLC_EGENERIC;
632                 }
633
634                 for ( i = 1; i < 14; i++ )
635                 {
636                     if ( p_enc->fmt_out.i_bitrate / 1000
637                           <= mpa_bitrate_tab[i_frequency / 3][i] )
638                         break;
639                 }
640                 if ( p_enc->fmt_out.i_bitrate / 1000
641                       != mpa_bitrate_tab[i_frequency / 3][i] )
642                 {
643                     msg_Warn( p_enc,
644                               "MPEG audio doesn't support bitrate=%d, using %d",
645                               p_enc->fmt_out.i_bitrate,
646                               mpa_bitrate_tab[i_frequency / 3][i] * 1000 );
647                     p_enc->fmt_out.i_bitrate =
648                         mpa_bitrate_tab[i_frequency / 3][i] * 1000;
649                     p_context->bit_rate = p_enc->fmt_out.i_bitrate;
650                 }
651             }
652
653             p_context->codec = NULL;
654             vlc_mutex_lock( lock );
655             if( avcodec_open( p_context, p_codec ) )
656             {
657                 vlc_mutex_unlock( lock );
658                 msg_Err( p_enc, "cannot open encoder" );
659                 intf_UserFatal( p_enc, false,
660                                 _("Streaming / Transcoding failed"),
661                                 _("VLC could not open the encoder.") );
662                 free( p_sys );
663                 return VLC_EGENERIC;
664             }
665         }
666         else
667         {
668             msg_Err( p_enc, "cannot open encoder" );
669             intf_UserFatal( p_enc, false, _("Streaming / Transcoding failed"),
670                             _("VLC could not open the encoder.") );
671             free( p_sys );
672             return VLC_EGENERIC;
673         }
674     }
675     vlc_mutex_unlock( lock);
676
677     p_enc->fmt_out.i_extra = p_context->extradata_size;
678     if( p_enc->fmt_out.i_extra )
679     {
680         p_enc->fmt_out.p_extra = malloc( p_enc->fmt_out.i_extra );
681         memcpy( p_enc->fmt_out.p_extra, p_context->extradata,
682                 p_enc->fmt_out.i_extra );
683     }
684     p_context->flags &= ~CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
685
686     if( p_enc->fmt_in.i_cat == AUDIO_ES )
687     {
688         p_sys->i_buffer_out = 2 * AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE;
689         p_sys->p_buffer_out = malloc( p_sys->i_buffer_out );
690         p_sys->i_frame_size = p_context->frame_size * 2 * p_context->channels;
691         p_sys->p_buffer = malloc( p_sys->i_frame_size );
692         p_enc->fmt_out.audio.i_blockalign = p_context->block_align;
693     }
694
695     msg_Dbg( p_enc, "found encoder %s", psz_namecodec );
696
697     return VLC_SUCCESS;
698 }
699
700 /****************************************************************************
701  * Ffmpeg threading system
702  ****************************************************************************/
703 static int FfmpegThread( struct thread_context_t *p_context )
704 {
705     while ( vlc_object_alive (p_context) && !p_context->b_error )
706     {
707         vlc_mutex_lock( &p_context->lock );
708         while ( !p_context->b_work && vlc_object_alive (p_context) && !p_context->b_error )
709         {
710             vlc_cond_wait( &p_context->cond, &p_context->lock );
711         }
712         p_context->b_work = 0;
713         vlc_mutex_unlock( &p_context->lock );
714         if ( !vlc_object_alive (p_context) || p_context->b_error )
715             break;
716
717         if ( p_context->pf_func )
718         {
719             p_context->i_ret = p_context->pf_func( p_context->p_context,
720                                                    p_context->arg );
721         }
722
723         vlc_mutex_lock( &p_context->lock );
724         p_context->b_done = 1;
725         vlc_cond_signal( &p_context->cond );
726         vlc_mutex_unlock( &p_context->lock );
727     }
728
729     return 0;
730 }
731
732 static int FfmpegExecute( AVCodecContext *s,
733                           int (*pf_func)(AVCodecContext *c2, void *arg2),
734                           void **arg, int *ret, int count )
735 {
736     struct thread_context_t ** pp_contexts =
737                          (struct thread_context_t **)s->thread_opaque;
738     int i;
739
740     /* Note, we can be certain that this is not called with the same
741      * AVCodecContext by different threads at the same time */
742     for ( i = 0; i < count; i++ )
743     {
744         vlc_mutex_lock( &pp_contexts[i]->lock );
745         pp_contexts[i]->arg = arg[i];
746         pp_contexts[i]->pf_func = pf_func;
747         pp_contexts[i]->i_ret = 12345;
748         pp_contexts[i]->b_work = 1;
749         vlc_cond_signal( &pp_contexts[i]->cond );
750         vlc_mutex_unlock( &pp_contexts[i]->lock );
751     }
752     for ( i = 0; i < count; i++ )
753     {
754         vlc_mutex_lock( &pp_contexts[i]->lock );
755         while ( !pp_contexts[i]->b_done )
756         {
757             vlc_cond_wait( &pp_contexts[i]->cond, &pp_contexts[i]->lock );
758         }
759         pp_contexts[i]->b_done = 0;
760         pp_contexts[i]->pf_func = NULL;
761         vlc_mutex_unlock( &pp_contexts[i]->lock );
762
763         if ( ret )
764         {
765             ret[i] = pp_contexts[i]->i_ret;
766         }
767     }
768
769     return 0;
770 }
771
772 /****************************************************************************
773  * EncodeVideo: the whole thing
774  ****************************************************************************/
775 static block_t *EncodeVideo( encoder_t *p_enc, picture_t *p_pict )
776 {
777     encoder_sys_t *p_sys = p_enc->p_sys;
778     AVFrame frame;
779     int i_out, i_plane;
780
781     if ( !p_sys->b_inited && p_enc->i_threads >= 1 )
782     {
783         struct thread_context_t ** pp_contexts;
784         int i;
785
786         p_sys->b_inited = 1;
787         pp_contexts = malloc( sizeof(struct thread_context_t *)
788                                  * p_enc->i_threads );
789         p_sys->p_context->thread_opaque = (void *)pp_contexts;
790
791         for ( i = 0; i < p_enc->i_threads; i++ )
792         {
793             pp_contexts[i] = vlc_object_create( p_enc,
794                                      sizeof(struct thread_context_t) );
795             pp_contexts[i]->p_context = p_sys->p_context;
796             vlc_mutex_init( &pp_contexts[i]->lock );
797             vlc_cond_init( p_enc, &pp_contexts[i]->cond );
798             pp_contexts[i]->b_work = 0;
799             pp_contexts[i]->b_done = 0;
800             if ( vlc_thread_create( pp_contexts[i], "encoder", FfmpegThread,
801                                     VLC_THREAD_PRIORITY_VIDEO, false ) )
802             {
803                 msg_Err( p_enc, "cannot spawn encoder thread, expect to die soon" );
804                 return NULL;
805             }
806         }
807
808         p_sys->p_context->execute = FfmpegExecute;
809     }
810
811     memset( &frame, 0, sizeof( AVFrame ) );
812     for( i_plane = 0; i_plane < p_pict->i_planes; i_plane++ )
813     {
814         frame.data[i_plane] = p_pict->p[i_plane].p_pixels;
815         frame.linesize[i_plane] = p_pict->p[i_plane].i_pitch;
816     }
817
818     /* Let ffmpeg select the frame type */
819     frame.pict_type = 0;
820
821     frame.repeat_pict = p_pict->i_nb_fields - 2;
822     frame.interlaced_frame = !p_pict->b_progressive;
823     frame.top_field_first = !!p_pict->b_top_field_first;
824
825     /* Set the pts of the frame being encoded (segfaults with mpeg4!)*/
826     if( p_enc->fmt_out.i_codec != VLC_FOURCC( 'm', 'p', '4', 'v' ) )
827     {
828         frame.pts = p_pict->date ? p_pict->date : (int64_t)AV_NOPTS_VALUE;
829
830         if ( p_sys->b_hurry_up && frame.pts != (int64_t)AV_NOPTS_VALUE )
831         {
832             mtime_t current_date = mdate();
833
834             if ( current_date + HURRY_UP_GUARD3 > frame.pts )
835             {
836                 p_sys->p_context->mb_decision = FF_MB_DECISION_SIMPLE;
837                 p_sys->p_context->flags &= ~CODEC_FLAG_TRELLIS_QUANT;
838                 msg_Dbg( p_enc, "hurry up mode 3" );
839             }
840             else
841             {
842                 p_sys->p_context->mb_decision = p_sys->i_hq;
843
844                 if ( current_date + HURRY_UP_GUARD2 > frame.pts )
845                 {
846                     p_sys->p_context->flags &= ~CODEC_FLAG_TRELLIS_QUANT;
847                     p_sys->p_context->noise_reduction = p_sys->i_noise_reduction
848                          + (HURRY_UP_GUARD2 + current_date - frame.pts) / 500;
849                     msg_Dbg( p_enc, "hurry up mode 2" );
850                 }
851                 else
852                 {
853                     if ( p_sys->b_trellis )
854                         p_sys->p_context->flags |= CODEC_FLAG_TRELLIS_QUANT;
855
856                     p_sys->p_context->noise_reduction =
857                         p_sys->i_noise_reduction;
858                 }
859             }
860
861             if ( current_date + HURRY_UP_GUARD1 > frame.pts )
862             {
863                 frame.pict_type = FF_P_TYPE;
864                 /* msg_Dbg( p_enc, "hurry up mode 1 %lld", current_date + HURRY_UP_GUARD1 - frame.pts ); */
865             }
866         }
867     }
868     else
869     {
870         frame.pts = (int64_t)AV_NOPTS_VALUE;
871     }
872
873     if ( frame.pts != (int64_t)AV_NOPTS_VALUE && frame.pts != 0 )
874     {
875         if ( p_sys->i_last_pts == frame.pts )
876         {
877             msg_Warn( p_enc, "almost fed libavcodec with two frames with the "
878                       "same PTS (%"PRId64 ")", frame.pts );
879             return NULL;
880         }
881         else if ( p_sys->i_last_pts > frame.pts )
882         {
883             msg_Warn( p_enc, "almost fed libavcodec with a frame in the "
884                       "past (current: %"PRId64 ", last: %"PRId64")",
885                       frame.pts, p_sys->i_last_pts );
886             return NULL;
887         }
888         else
889         {
890             p_sys->i_last_pts = frame.pts;
891         }
892     }
893
894     frame.quality = p_sys->i_quality;
895
896     /* Ugly work-around for stupid libavcodec behaviour */
897     p_sys->i_framenum++;
898     p_sys->pi_delay_pts[p_sys->i_framenum % MAX_FRAME_DELAY] = frame.pts;
899     frame.pts = p_sys->i_framenum * AV_TIME_BASE *
900         p_enc->fmt_in.video.i_frame_rate_base;
901     frame.pts += p_enc->fmt_in.video.i_frame_rate - 1;
902     frame.pts /= p_enc->fmt_in.video.i_frame_rate;
903     /* End work-around */
904
905     i_out = avcodec_encode_video( p_sys->p_context, p_sys->p_buffer_out,
906                                   p_sys->i_buffer_out, &frame );
907
908     if( i_out > 0 )
909     {
910         block_t *p_block = block_New( p_enc, i_out );
911         memcpy( p_block->p_buffer, p_sys->p_buffer_out, i_out );
912
913         /* FIXME, 3-2 pulldown is not handled correctly */
914         p_block->i_length = INT64_C(1000000) *
915             p_enc->fmt_in.video.i_frame_rate_base /
916                 p_enc->fmt_in.video.i_frame_rate;
917
918         if( !p_sys->p_context->max_b_frames || !p_sys->p_context->delay )
919         {
920             /* No delay -> output pts == input pts */
921             p_block->i_pts = p_block->i_dts = p_pict->date;
922         }
923         else if( p_sys->p_context->coded_frame->pts != (int64_t)AV_NOPTS_VALUE &&
924             p_sys->p_context->coded_frame->pts != 0 &&
925             p_sys->i_buggy_pts_detect != p_sys->p_context->coded_frame->pts )
926         {
927             p_sys->i_buggy_pts_detect = p_sys->p_context->coded_frame->pts;
928             p_block->i_pts = p_sys->p_context->coded_frame->pts;
929
930             /* Ugly work-around for stupid libavcodec behaviour */
931             {
932                 int64_t i_framenum = p_block->i_pts *
933                     p_enc->fmt_in.video.i_frame_rate /
934                     p_enc->fmt_in.video.i_frame_rate_base / AV_TIME_BASE;
935
936                 p_block->i_pts = p_sys->pi_delay_pts[i_framenum % MAX_FRAME_DELAY];
937             }
938             /* End work-around */
939
940             if( p_sys->p_context->coded_frame->pict_type != FF_I_TYPE &&
941                 p_sys->p_context->coded_frame->pict_type != FF_P_TYPE )
942             {
943                 p_block->i_dts = p_block->i_pts;
944             }
945             else
946             {
947                 if( p_sys->i_last_ref_pts )
948                 {
949                     p_block->i_dts = p_sys->i_last_ref_pts;
950                 }
951                 else
952                 {
953                     /* Let's put something sensible */
954                     p_block->i_dts = p_block->i_pts;
955                 }
956
957                 p_sys->i_last_ref_pts = p_block->i_pts;
958             }
959         }
960         else
961         {
962             /* Buggy libavcodec which doesn't update coded_frame->pts
963              * correctly */
964             p_block->i_dts = p_block->i_pts = p_pict->date;
965         }
966
967         switch ( p_sys->p_context->coded_frame->pict_type )
968         {
969         case FF_I_TYPE:
970             p_block->i_flags |= BLOCK_FLAG_TYPE_I;
971             break;
972         case FF_P_TYPE:
973             p_block->i_flags |= BLOCK_FLAG_TYPE_P;
974             break;
975         case FF_B_TYPE:
976             p_block->i_flags |= BLOCK_FLAG_TYPE_B;
977             break;
978         }
979
980         return p_block;
981     }
982
983     return NULL;
984 }
985
986 /****************************************************************************
987  * EncodeAudio: the whole thing
988  ****************************************************************************/
989 static block_t *EncodeAudio( encoder_t *p_enc, aout_buffer_t *p_aout_buf )
990 {
991     encoder_sys_t *p_sys = p_enc->p_sys;
992     block_t *p_block, *p_chain = NULL;
993
994     uint8_t *p_buffer = p_aout_buf->p_buffer;
995     int i_samples = p_aout_buf->i_nb_samples;
996     int i_samples_delay = p_sys->i_samples_delay;
997
998     p_sys->i_pts = p_aout_buf->start_date -
999                 (mtime_t)1000000 * (mtime_t)p_sys->i_samples_delay /
1000                 (mtime_t)p_enc->fmt_in.audio.i_rate;
1001
1002     p_sys->i_samples_delay += i_samples;
1003
1004     while( p_sys->i_samples_delay >= p_sys->p_context->frame_size )
1005     {
1006         int16_t *p_samples;
1007         int i_out;
1008
1009         if( i_samples_delay )
1010         {
1011             /* Take care of the left-over from last time */
1012             int i_delay_size = i_samples_delay * 2 *
1013                                  p_sys->p_context->channels;
1014             int i_size = p_sys->i_frame_size - i_delay_size;
1015
1016             p_samples = (int16_t *)p_sys->p_buffer;
1017             memcpy( p_sys->p_buffer + i_delay_size, p_buffer, i_size );
1018             p_buffer -= i_delay_size;
1019             i_samples += i_samples_delay;
1020             i_samples_delay = 0;
1021         }
1022         else
1023         {
1024             p_samples = (int16_t *)p_buffer;
1025         }
1026
1027         i_out = avcodec_encode_audio( p_sys->p_context, p_sys->p_buffer_out,
1028                                       p_sys->i_buffer_out, p_samples );
1029
1030 #if 0
1031         msg_Warn( p_enc, "avcodec_encode_audio: %d", i_out );
1032 #endif
1033         if( i_out < 0 ) break;
1034
1035         p_buffer += p_sys->i_frame_size;
1036         p_sys->i_samples_delay -= p_sys->p_context->frame_size;
1037         i_samples -= p_sys->p_context->frame_size;
1038
1039         if( i_out == 0 ) continue;
1040
1041         p_block = block_New( p_enc, i_out );
1042         memcpy( p_block->p_buffer, p_sys->p_buffer_out, i_out );
1043
1044         p_block->i_length = (mtime_t)1000000 *
1045             (mtime_t)p_sys->p_context->frame_size /
1046             (mtime_t)p_sys->p_context->sample_rate;
1047
1048         p_block->i_dts = p_block->i_pts = p_sys->i_pts;
1049
1050         /* Update pts */
1051         p_sys->i_pts += p_block->i_length;
1052         block_ChainAppend( &p_chain, p_block );
1053     }
1054
1055     /* Backup the remaining raw samples */
1056     if( i_samples )
1057     {
1058         memcpy( p_sys->p_buffer + i_samples_delay * 2 *
1059                 p_sys->p_context->channels, p_buffer,
1060                 i_samples * 2 * p_sys->p_context->channels );
1061     }
1062
1063     return p_chain;
1064 }
1065
1066 /*****************************************************************************
1067  * CloseEncoder: ffmpeg encoder destruction
1068  *****************************************************************************/
1069 void CloseEncoder( vlc_object_t *p_this )
1070 {
1071     encoder_t *p_enc = (encoder_t *)p_this;
1072     encoder_sys_t *p_sys = p_enc->p_sys;
1073
1074     if ( p_sys->b_inited && p_enc->i_threads >= 1 )
1075     {
1076         int i;
1077         struct thread_context_t ** pp_contexts =
1078                 (struct thread_context_t **)p_sys->p_context->thread_opaque;
1079         for ( i = 0; i < p_enc->i_threads; i++ )
1080         {
1081             vlc_object_kill( pp_contexts[i] );
1082             vlc_cond_signal( &pp_contexts[i]->cond );
1083             vlc_thread_join( pp_contexts[i] );
1084             vlc_mutex_destroy( &pp_contexts[i]->lock );
1085             vlc_cond_destroy( &pp_contexts[i]->cond );
1086             vlc_object_release( pp_contexts[i] );
1087         }
1088
1089         free( pp_contexts );
1090     }
1091
1092     vlc_mutex_t *lock = var_AcquireMutex( "avcodec" );
1093     avcodec_close( p_sys->p_context );
1094     vlc_mutex_unlock( lock );
1095     av_free( p_sys->p_context );
1096
1097     free( p_sys->p_buffer );
1098     free( p_sys->p_buffer_out );
1099
1100     free( p_sys );
1101 }