- Preliminary RTP friendly mode for H.263.
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegvideo.c
1 /*
2  * The simplest mpeg encoder (well, it was the simplest!)
3  * Copyright (c) 2000,2001 Gerard Lantau.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18  */
19 #include <stdlib.h>
20 #include <stdio.h>
21 #include <math.h>
22 #include <string.h>
23 #include "avcodec.h"
24 #include "dsputil.h"
25 #include "mpegvideo.h"
26
27 #ifdef USE_FASTMEMCPY
28 #include "fastmemcpy.h"
29 #endif
30
31 static void encode_picture(MpegEncContext *s, int picture_number);
32 static void rate_control_init(MpegEncContext *s);
33 static int rate_estimate_qscale(MpegEncContext *s);
34 static void dct_unquantize_mpeg1_c(MpegEncContext *s, 
35                                    DCTELEM *block, int n, int qscale);
36 static void dct_unquantize_h263_c(MpegEncContext *s, 
37                                   DCTELEM *block, int n, int qscale);
38 static int dct_quantize(MpegEncContext *s, DCTELEM *block, int n, int qscale);
39 static int dct_quantize_mmx(MpegEncContext *s, 
40                             DCTELEM *block, int n,
41                             int qscale);
42 #define EDGE_WIDTH 16
43
44 /* enable all paranoid tests for rounding, overflows, etc... */
45 //#define PARANOID
46
47 //#define DEBUG
48
49 /* for jpeg fast DCT */
50 #define CONST_BITS 14
51
52 static const unsigned short aanscales[64] = {
53     /* precomputed values scaled up by 14 bits */
54     16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
55     22725, 31521, 29692, 26722, 22725, 17855, 12299,  6270,
56     21407, 29692, 27969, 25172, 21407, 16819, 11585,  5906,
57     19266, 26722, 25172, 22654, 19266, 15137, 10426,  5315,
58     16384, 22725, 21407, 19266, 16384, 12873,  8867,  4520,
59     12873, 17855, 16819, 15137, 12873, 10114,  6967,  3552,
60     8867, 12299, 11585, 10426,  8867,  6967,  4799,  2446,
61     4520,  6270,  5906,  5315,  4520,  3552,  2446,  1247
62 };
63
64 static UINT8 h263_chroma_roundtab[16] = {
65     0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2,
66 };
67
68 /* default motion estimation */
69 int motion_estimation_method = ME_LOG;
70
71 /* XXX: should use variable shift ? */
72 #define QMAT_SHIFT_MMX 19
73 #define QMAT_SHIFT 25
74
75 static void convert_matrix(int *qmat, const UINT16 *quant_matrix, int qscale)
76 {
77     int i;
78
79     if (av_fdct == jpeg_fdct_ifast) {
80         for(i=0;i<64;i++) {
81             /* 16 <= qscale * quant_matrix[i] <= 7905 */
82             /* 19952 <= aanscales[i] * qscale * quant_matrix[i] <= 249205026 */
83             
84             qmat[i] = (int)((UINT64_C(1) << (QMAT_SHIFT + 11)) / 
85                             (aanscales[i] * qscale * quant_matrix[i]));
86         }
87     } else {
88         for(i=0;i<64;i++) {
89             /* We can safely suppose that 16 <= quant_matrix[i] <= 255
90                So 16 <= qscale * quant_matrix[i] <= 7905
91                so (1 << QMAT_SHIFT) / 16 >= qmat[i] >= (1 << QMAT_SHIFT) / 7905
92             */
93             qmat[i] = (1 << QMAT_SHIFT_MMX) / (qscale * quant_matrix[i]);
94         }
95     }
96 }
97
98 /* init common structure for both encoder and decoder */
99 int MPV_common_init(MpegEncContext *s)
100 {
101     int c_size, i;
102     UINT8 *pict;
103
104     if (s->out_format == FMT_H263) 
105         s->dct_unquantize = dct_unquantize_h263_c;
106     else
107         s->dct_unquantize = dct_unquantize_mpeg1_c;
108         
109 #ifdef HAVE_MMX
110     MPV_common_init_mmx(s);
111 #endif
112     s->mb_width = (s->width + 15) / 16;
113     s->mb_height = (s->height + 15) / 16;
114     s->linesize = s->mb_width * 16 + 2 * EDGE_WIDTH;
115
116     for(i=0;i<3;i++) {
117         int w, h, shift, pict_start;
118
119         w = s->linesize;
120         h = s->mb_height * 16 + 2 * EDGE_WIDTH;
121         shift = (i == 0) ? 0 : 1;
122         c_size = (w >> shift) * (h >> shift);
123         pict_start = (w >> shift) * (EDGE_WIDTH >> shift) + (EDGE_WIDTH >> shift);
124
125         pict = av_mallocz(c_size);
126         if (pict == NULL)
127             goto fail;
128         s->last_picture_base[i] = pict;
129         s->last_picture[i] = pict + pict_start;
130     
131         pict = av_mallocz(c_size);
132         if (pict == NULL)
133             goto fail;
134         s->next_picture_base[i] = pict;
135         s->next_picture[i] = pict + pict_start;
136
137         if (s->has_b_frames) {
138             pict = av_mallocz(c_size);
139             if (pict == NULL) 
140                 goto fail;
141             s->aux_picture_base[i] = pict;
142             s->aux_picture[i] = pict + pict_start;
143         }
144     }
145
146     if (s->out_format == FMT_H263) {
147         int size;
148         /* MV prediction */
149         size = (2 * s->mb_width + 2) * (2 * s->mb_height + 2);
150         s->motion_val = malloc(size * 2 * sizeof(INT16));
151         if (s->motion_val == NULL)
152             goto fail;
153         memset(s->motion_val, 0, size * 2 * sizeof(INT16));
154     }
155
156     if (s->h263_pred) {
157         int y_size, c_size, i, size;
158         
159         /* dc values */
160
161         y_size = (2 * s->mb_width + 2) * (2 * s->mb_height + 2);
162         c_size = (s->mb_width + 2) * (s->mb_height + 2);
163         size = y_size + 2 * c_size;
164         s->dc_val[0] = malloc(size * sizeof(INT16));
165         if (s->dc_val[0] == NULL)
166             goto fail;
167         s->dc_val[1] = s->dc_val[0] + y_size;
168         s->dc_val[2] = s->dc_val[1] + c_size;
169         for(i=0;i<size;i++)
170             s->dc_val[0][i] = 1024;
171
172         /* ac values */
173         s->ac_val[0] = av_mallocz(size * sizeof(INT16) * 16);
174         if (s->ac_val[0] == NULL)
175             goto fail;
176         s->ac_val[1] = s->ac_val[0] + y_size;
177         s->ac_val[2] = s->ac_val[1] + c_size;
178         
179         /* cbp values */
180         s->coded_block = av_mallocz(y_size);
181         if (!s->coded_block)
182             goto fail;
183     }
184     /* default structure is frame */
185     s->picture_structure = PICT_FRAME;
186
187     /* init macroblock skip table */
188     if (!s->encoding) {
189         s->mbskip_table = av_mallocz(s->mb_width * s->mb_height);
190         if (!s->mbskip_table)
191             goto fail;
192     }
193
194     s->context_initialized = 1;
195     return 0;
196  fail:
197     if (s->motion_val)
198         free(s->motion_val);
199     if (s->dc_val[0])
200         free(s->dc_val[0]);
201     if (s->ac_val[0])
202         free(s->ac_val[0]);
203     if (s->coded_block)
204         free(s->coded_block);
205     if (s->mbskip_table)
206         free(s->mbskip_table);
207     for(i=0;i<3;i++) {
208         if (s->last_picture_base[i])
209             free(s->last_picture_base[i]);
210         if (s->next_picture_base[i])
211             free(s->next_picture_base[i]);
212         if (s->aux_picture_base[i])
213             free(s->aux_picture_base[i]);
214     }
215     return -1;
216 }
217
218 /* init common structure for both encoder and decoder */
219 void MPV_common_end(MpegEncContext *s)
220 {
221     int i;
222
223     if (s->motion_val)
224         free(s->motion_val);
225     if (s->h263_pred) {
226         free(s->dc_val[0]);
227         free(s->ac_val[0]);
228         free(s->coded_block);
229     }
230     if (s->mbskip_table)
231         free(s->mbskip_table);
232     for(i=0;i<3;i++) {
233         free(s->last_picture_base[i]);
234         free(s->next_picture_base[i]);
235         if (s->has_b_frames)
236             free(s->aux_picture_base[i]);
237     }
238     s->context_initialized = 0;
239 }
240
241 /* init video encoder */
242 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx)
243 {
244     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
245     int i;
246
247     s->bit_rate = avctx->bit_rate;
248     s->frame_rate = avctx->frame_rate;
249     s->width = avctx->width;
250     s->height = avctx->height;
251     s->gop_size = avctx->gop_size;
252     s->rtp_mode = avctx->rtp_mode;
253     s->rtp_payload_size = avctx->rtp_payload_size;
254     
255     if (s->gop_size <= 1) {
256         s->intra_only = 1;
257         s->gop_size = 12;
258     } else {
259         s->intra_only = 0;
260     }
261     s->full_search = motion_estimation_method;
262
263     s->fixed_qscale = (avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE);
264
265     switch(avctx->codec->id) {
266     case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
267         s->out_format = FMT_MPEG1;
268         break;
269     case CODEC_ID_MJPEG:
270         s->out_format = FMT_MJPEG;
271         s->intra_only = 1; /* force intra only for jpeg */
272         if (mjpeg_init(s) < 0)
273             return -1;
274         break;
275     case CODEC_ID_H263:
276         if (h263_get_picture_format(s->width, s->height) == 7)
277             return -1;
278         s->out_format = FMT_H263;
279         break;
280     case CODEC_ID_H263P:
281         s->out_format = FMT_H263;
282         s->rtp_mode = 1;
283         s->rtp_payload_size = 1200; 
284         s->h263_plus = 1;
285         s->unrestricted_mv = 1;
286         
287         /* These are just to be sure */
288         s->umvplus = 0;
289         s->umvplus_dec = 0;
290         break;
291     case CODEC_ID_RV10:
292         s->out_format = FMT_H263;
293         s->h263_rv10 = 1;
294         break;
295     case CODEC_ID_MPEG4:
296         s->out_format = FMT_H263;
297         s->h263_pred = 1;
298         s->unrestricted_mv = 1;
299         break;
300     case CODEC_ID_MSMPEG4:
301         s->out_format = FMT_H263;
302         s->h263_msmpeg4 = 1;
303         s->h263_pred = 1;
304         s->unrestricted_mv = 1;
305         break;
306     default:
307         return -1;
308     }
309
310     if (s->out_format == FMT_H263)
311         h263_encode_init_vlc(s);
312
313     s->encoding = 1;
314
315     /* init */
316     if (MPV_common_init(s) < 0)
317         return -1;
318     
319     /* init default q matrix */
320     for(i=0;i<64;i++) {
321         s->intra_matrix[i] = default_intra_matrix[i];
322         s->non_intra_matrix[i] = default_non_intra_matrix[i];
323     }
324
325     /* rate control init */
326     rate_control_init(s);
327
328     s->picture_number = 0;
329     s->fake_picture_number = 0;
330     /* motion detector init */
331     s->f_code = 1;
332
333     return 0;
334 }
335
336 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx)
337 {
338     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
339
340 #ifdef STATS
341     print_stats();
342 #endif
343     MPV_common_end(s);
344     if (s->out_format == FMT_MJPEG)
345         mjpeg_close(s);
346     return 0;
347 }
348
349 /* draw the edges of width 'w' of an image of size width, height */
350 static void draw_edges(UINT8 *buf, int wrap, int width, int height, int w)
351 {
352     UINT8 *ptr, *last_line;
353     int i;
354
355     last_line = buf + (height - 1) * wrap;
356     for(i=0;i<w;i++) {
357         /* top and bottom */
358         memcpy(buf - (i + 1) * wrap, buf, width);
359         memcpy(last_line + (i + 1) * wrap, last_line, width);
360     }
361     /* left and right */
362     ptr = buf;
363     for(i=0;i<height;i++) {
364         memset(ptr - w, ptr[0], w);
365         memset(ptr + width, ptr[width-1], w);
366         ptr += wrap;
367     }
368     /* corners */
369     for(i=0;i<w;i++) {
370         memset(buf - (i + 1) * wrap - w, buf[0], w); /* top left */
371         memset(buf - (i + 1) * wrap + width, buf[width-1], w); /* top right */
372         memset(last_line + (i + 1) * wrap - w, last_line[0], w); /* top left */
373         memset(last_line + (i + 1) * wrap + width, last_line[width-1], w); /* top right */
374     }
375 }
376
377 /* generic function for encode/decode called before a frame is coded/decoded */
378 void MPV_frame_start(MpegEncContext *s)
379 {
380     int i;
381     UINT8 *tmp;
382
383     s->mb_skiped = 0;
384     if (s->pict_type == B_TYPE) {
385         for(i=0;i<3;i++) {
386             s->current_picture[i] = s->aux_picture[i];
387         }
388     } else {
389         for(i=0;i<3;i++) {
390             /* swap next and last */
391             tmp = s->last_picture[i];
392             s->last_picture[i] = s->next_picture[i];
393             s->next_picture[i] = tmp;
394             s->current_picture[i] = tmp;
395         }
396     }
397 }
398
399 /* generic function for encode/decode called after a frame has been coded/decoded */
400 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s)
401 {
402     /* draw edge for correct motion prediction if outside */
403     if (s->pict_type != B_TYPE) {
404         draw_edges(s->current_picture[0], s->linesize, s->width, s->height, EDGE_WIDTH);
405         draw_edges(s->current_picture[1], s->linesize/2, s->width/2, s->height/2, EDGE_WIDTH/2);
406         draw_edges(s->current_picture[2], s->linesize/2, s->width/2, s->height/2, EDGE_WIDTH/2);
407     }
408 }
409
410 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx,
411                        unsigned char *buf, int buf_size, void *data)
412 {
413     MpegEncContext *s = avctx->priv_data;
414     AVPicture *pict = data;
415     int i, j;
416
417     if (s->fixed_qscale) 
418         s->qscale = avctx->quality;
419
420     init_put_bits(&s->pb, buf, buf_size, NULL, NULL);
421
422     if (!s->intra_only) {
423         /* first picture of GOP is intra */
424         if ((s->picture_number % s->gop_size) == 0)
425             s->pict_type = I_TYPE;
426         else
427             s->pict_type = P_TYPE;
428     } else {
429         s->pict_type = I_TYPE;
430     }
431     avctx->key_frame = (s->pict_type == I_TYPE);
432     
433     MPV_frame_start(s);
434
435     for(i=0;i<3;i++) {
436         UINT8 *src = pict->data[i];
437         UINT8 *dest = s->current_picture[i];
438         int src_wrap = pict->linesize[i];
439         int dest_wrap = s->linesize;
440         int w = s->width;
441         int h = s->height;
442
443         if (i >= 1) {
444             dest_wrap >>= 1;
445             w >>= 1;
446             h >>= 1;
447         }
448
449         for(j=0;j<h;j++) {
450             memcpy(dest, src, w);
451             dest += dest_wrap;
452             src += src_wrap;
453         }
454         s->new_picture[i] = s->current_picture[i];
455     }
456
457     encode_picture(s, s->picture_number);
458     
459     MPV_frame_end(s);
460     s->picture_number++;
461
462     if (s->out_format == FMT_MJPEG)
463         mjpeg_picture_trailer(s);
464
465     flush_put_bits(&s->pb);
466     s->total_bits += (s->pb.buf_ptr - s->pb.buf) * 8;
467     avctx->quality = s->qscale;
468     return s->pb.buf_ptr - s->pb.buf;
469 }
470
471 static inline int clip(int a, int amin, int amax)
472 {
473     if (a < amin)
474         return amin;
475     else if (a > amax)
476         return amax;
477     else
478         return a;
479 }
480
481 /* apply one mpeg motion vector to the three components */
482 static inline void mpeg_motion(MpegEncContext *s,
483                                UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
484                                int dest_offset,
485                                UINT8 **ref_picture, int src_offset,
486                                int field_based, op_pixels_func *pix_op,
487                                int motion_x, int motion_y, int h)
488 {
489     UINT8 *ptr;
490     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, height, linesize;
491     
492     dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
493     src_x = s->mb_x * 16 + (motion_x >> 1);
494     src_y = s->mb_y * (16 >> field_based) + (motion_y >> 1);
495                 
496     /* WARNING: do no forget half pels */
497     height = s->height >> field_based;
498     src_x = clip(src_x, -16, s->width);
499     if (src_x == s->width)
500         dxy &= ~1;
501     src_y = clip(src_y, -16, height);
502     if (src_y == height)
503         dxy &= ~2;
504     linesize = s->linesize << field_based;
505     ptr = ref_picture[0] + (src_y * linesize) + (src_x) + src_offset;
506     dest_y += dest_offset;
507     pix_op[dxy](dest_y, ptr, linesize, h);
508     pix_op[dxy](dest_y + 8, ptr + 8, linesize, h);
509
510     if (s->out_format == FMT_H263) {
511         dxy = 0;
512         if ((motion_x & 3) != 0)
513             dxy |= 1;
514         if ((motion_y & 3) != 0)
515             dxy |= 2;
516         mx = motion_x >> 2;
517         my = motion_y >> 2;
518     } else {
519         mx = motion_x / 2;
520         my = motion_y / 2;
521         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
522         mx >>= 1;
523         my >>= 1;
524     }
525     
526     src_x = s->mb_x * 8 + mx;
527     src_y = s->mb_y * (8 >> field_based) + my;
528     src_x = clip(src_x, -8, s->width >> 1);
529     if (src_x == (s->width >> 1))
530         dxy &= ~1;
531     src_y = clip(src_y, -8, height >> 1);
532     if (src_y == (height >> 1))
533         dxy &= ~2;
534
535     offset = (src_y * (linesize >> 1)) + src_x + (src_offset >> 1);
536     ptr = ref_picture[1] + offset;
537     pix_op[dxy](dest_cb + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
538     ptr = ref_picture[2] + offset;
539     pix_op[dxy](dest_cr + (dest_offset >> 1), ptr, linesize >> 1, h >> 1);
540 }
541
542 static inline void MPV_motion(MpegEncContext *s, 
543                               UINT8 *dest_y, UINT8 *dest_cb, UINT8 *dest_cr,
544                               int dir, UINT8 **ref_picture, 
545                               op_pixels_func *pix_op)
546 {
547     int dxy, offset, mx, my, src_x, src_y, motion_x, motion_y;
548     int mb_x, mb_y, i;
549     UINT8 *ptr, *dest;
550
551     mb_x = s->mb_x;
552     mb_y = s->mb_y;
553
554     switch(s->mv_type) {
555     case MV_TYPE_16X16:
556         mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
557                     ref_picture, 0,
558                     0, pix_op,
559                     s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 16);
560         break;
561     case MV_TYPE_8X8:
562         for(i=0;i<4;i++) {
563             motion_x = s->mv[dir][i][0];
564             motion_y = s->mv[dir][i][1];
565
566             dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
567             src_x = mb_x * 16 + (motion_x >> 1) + (i & 1) * 8;
568             src_y = mb_y * 16 + (motion_y >> 1) + ((i >> 1) & 1) * 8;
569                     
570             /* WARNING: do no forget half pels */
571             src_x = clip(src_x, -16, s->width);
572             if (src_x == s->width)
573                 dxy &= ~1;
574             src_y = clip(src_y, -16, s->height);
575             if (src_y == s->height)
576                 dxy &= ~2;
577                     
578             ptr = ref_picture[0] + (src_y * s->linesize) + (src_x);
579             dest = dest_y + ((i & 1) * 8) + (i >> 1) * 8 * s->linesize;
580             pix_op[dxy](dest, ptr, s->linesize, 8);
581         }
582         /* In case of 8X8, we construct a single chroma motion vector
583            with a special rounding */
584         mx = 0;
585         my = 0;
586         for(i=0;i<4;i++) {
587             mx += s->mv[dir][i][0];
588             my += s->mv[dir][i][1];
589         }
590         if (mx >= 0)
591             mx = (h263_chroma_roundtab[mx & 0xf] + ((mx >> 3) & ~1));
592         else {
593             mx = -mx;
594             mx = -(h263_chroma_roundtab[mx & 0xf] + ((mx >> 3) & ~1));
595         }
596         if (my >= 0)
597             my = (h263_chroma_roundtab[my & 0xf] + ((my >> 3) & ~1));
598         else {
599             my = -my;
600             my = -(h263_chroma_roundtab[my & 0xf] + ((my >> 3) & ~1));
601         }
602         dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
603         mx >>= 1;
604         my >>= 1;
605
606         src_x = mb_x * 8 + mx;
607         src_y = mb_y * 8 + my;
608         src_x = clip(src_x, -8, s->width/2);
609         if (src_x == s->width/2)
610             dxy &= ~1;
611         src_y = clip(src_y, -8, s->height/2);
612         if (src_y == s->height/2)
613             dxy &= ~2;
614         
615         offset = (src_y * (s->linesize >> 1)) + src_x;
616         ptr = ref_picture[1] + offset;
617         pix_op[dxy](dest_cb, ptr, s->linesize >> 1, 8);
618         ptr = ref_picture[2] + offset;
619         pix_op[dxy](dest_cr, ptr, s->linesize >> 1, 8);
620         break;
621     case MV_TYPE_FIELD:
622         if (s->picture_structure == PICT_FRAME) {
623             /* top field */
624             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0,
625                         ref_picture, s->field_select[dir][0] ? s->linesize : 0,
626                         1, pix_op,
627                         s->mv[dir][0][0], s->mv[dir][0][1], 8);
628             /* bottom field */
629             mpeg_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, s->linesize,
630                         ref_picture, s->field_select[dir][1] ? s->linesize : 0,
631                         1, pix_op,
632                         s->mv[dir][1][0], s->mv[dir][1][1], 8);
633         } else {
634             
635
636         }
637         break;
638     }
639 }
640
641
642 /* put block[] to dest[] */
643 static inline void put_dct(MpegEncContext *s, 
644                            DCTELEM *block, int i, UINT8 *dest, int line_size)
645 {
646     if (!s->mpeg2)
647         s->dct_unquantize(s, block, i, s->qscale);
648     ff_idct (block);
649     put_pixels_clamped(block, dest, line_size);
650 }
651
652 /* add block[] to dest[] */
653 static inline void add_dct(MpegEncContext *s, 
654                            DCTELEM *block, int i, UINT8 *dest, int line_size)
655 {
656     if (s->block_last_index[i] >= 0) {
657         if (!s->mpeg2)
658             s->dct_unquantize(s, block, i, s->qscale);
659         ff_idct (block);
660         add_pixels_clamped(block, dest, line_size);
661     }
662 }
663
664 /* generic function called after a macroblock has been parsed by the
665    decoder or after it has been encoded by the encoder.
666
667    Important variables used:
668    s->mb_intra : true if intra macroblock
669    s->mv_dir   : motion vector direction
670    s->mv_type  : motion vector type
671    s->mv       : motion vector
672    s->interlaced_dct : true if interlaced dct used (mpeg2)
673  */
674 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64])
675 {
676     int mb_x, mb_y, motion_x, motion_y;
677     int dct_linesize, dct_offset;
678     op_pixels_func *op_pix;
679
680     mb_x = s->mb_x;
681     mb_y = s->mb_y;
682
683 #ifdef FF_POSTPROCESS
684     quant_store[mb_y][mb_x]=s->qscale;
685     //printf("[%02d][%02d] %d\n",mb_x,mb_y,s->qscale);
686 #endif
687
688     /* update DC predictors for P macroblocks */
689     if (!s->mb_intra) {
690         if (s->h263_pred) {
691             int wrap, x, y, v;
692             wrap = 2 * s->mb_width + 2;
693             v = 1024;
694             x = 2 * mb_x + 1;
695             y = 2 * mb_y + 1;
696             s->dc_val[0][(x) + (y) * wrap] = v;
697             s->dc_val[0][(x + 1) + (y) * wrap] = v;
698             s->dc_val[0][(x) + (y + 1) * wrap] = v;
699             s->dc_val[0][(x + 1) + (y + 1) * wrap] = v;
700             /* ac pred */
701             memset(s->ac_val[0][(x) + (y) * wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
702             memset(s->ac_val[0][(x + 1) + (y) * wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
703             memset(s->ac_val[0][(x) + (y + 1) * wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
704             memset(s->ac_val[0][(x + 1) + (y + 1) * wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
705             if (s->h263_msmpeg4) {
706                 s->coded_block[(x) + (y) * wrap] = 0;
707                 s->coded_block[(x + 1) + (y) * wrap] = 0;
708                 s->coded_block[(x) + (y + 1) * wrap] = 0;
709                 s->coded_block[(x + 1) + (y + 1) * wrap] = 0;
710             }
711             /* chroma */
712             wrap = s->mb_width + 2;
713             x = mb_x + 1;
714             y = mb_y + 1;
715             s->dc_val[1][(x) + (y) * wrap] = v;
716             s->dc_val[2][(x) + (y) * wrap] = v;
717             /* ac pred */
718             memset(s->ac_val[1][(x) + (y) * wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
719             memset(s->ac_val[2][(x) + (y) * wrap], 0, 16 * sizeof(INT16));
720         } else {
721             s->last_dc[0] = 128 << s->intra_dc_precision;
722             s->last_dc[1] = 128 << s->intra_dc_precision;
723             s->last_dc[2] = 128 << s->intra_dc_precision;
724         }
725     }
726     
727     /* update motion predictor */
728     if (s->out_format == FMT_H263) {
729         int x, y, wrap;
730         
731         x = 2 * mb_x + 1;
732         y = 2 * mb_y + 1;
733         wrap = 2 * s->mb_width + 2;
734         if (s->mb_intra) {
735             motion_x = 0;
736             motion_y = 0;
737             goto motion_init;
738         } else if (s->mv_type == MV_TYPE_16X16) {
739             motion_x = s->mv[0][0][0];
740             motion_y = s->mv[0][0][1];
741         motion_init:
742             /* no update if 8X8 because it has been done during parsing */
743             s->motion_val[(x) + (y) * wrap][0] = motion_x;
744             s->motion_val[(x) + (y) * wrap][1] = motion_y;
745             s->motion_val[(x + 1) + (y) * wrap][0] = motion_x;
746             s->motion_val[(x + 1) + (y) * wrap][1] = motion_y;
747             s->motion_val[(x) + (y + 1) * wrap][0] = motion_x;
748             s->motion_val[(x) + (y + 1) * wrap][1] = motion_y;
749             s->motion_val[(x + 1) + (y + 1) * wrap][0] = motion_x;
750             s->motion_val[(x + 1) + (y + 1) * wrap][1] = motion_y;
751         }
752     }
753     
754     if (!s->intra_only) {
755         UINT8 *dest_y, *dest_cb, *dest_cr;
756         UINT8 *mbskip_ptr;
757
758         /* avoid copy if macroblock skipped in last frame too */
759         if (!s->encoding && s->pict_type != B_TYPE) {
760             mbskip_ptr = &s->mbskip_table[s->mb_y * s->mb_width + s->mb_x];
761             if (s->mb_skiped) {
762                 s->mb_skiped = 0;
763                 /* if previous was skipped too, then nothing to do ! */
764                 if (*mbskip_ptr != 0) 
765                     goto the_end;
766                 *mbskip_ptr = 1; /* indicate that this time we skiped it */
767             } else {
768                 *mbskip_ptr = 0; /* not skipped */
769             }
770         }
771
772         dest_y = s->current_picture[0] + (mb_y * 16 * s->linesize) + mb_x * 16;
773         dest_cb = s->current_picture[1] + (mb_y * 8 * (s->linesize >> 1)) + mb_x * 8;
774         dest_cr = s->current_picture[2] + (mb_y * 8 * (s->linesize >> 1)) + mb_x * 8;
775
776         if (s->interlaced_dct) {
777             dct_linesize = s->linesize * 2;
778             dct_offset = s->linesize;
779         } else {
780             dct_linesize = s->linesize;
781             dct_offset = s->linesize * 8;
782         }
783
784         if (!s->mb_intra) {
785             /* motion handling */
786             if (!s->no_rounding) 
787                 op_pix = put_pixels_tab;
788             else
789                 op_pix = put_no_rnd_pixels_tab;
790
791             if (s->mv_dir & MV_DIR_FORWARD) {
792                 MPV_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 0, s->last_picture, op_pix);
793                 if (!s->no_rounding) 
794                     op_pix = avg_pixels_tab;
795                 else
796                     op_pix = avg_no_rnd_pixels_tab;
797             }
798             if (s->mv_dir & MV_DIR_BACKWARD) {
799                 MPV_motion(s, dest_y, dest_cb, dest_cr, 1, s->next_picture, op_pix);
800             }
801
802             /* add dct residue */
803             add_dct(s, block[0], 0, dest_y, dct_linesize);
804             add_dct(s, block[1], 1, dest_y + 8, dct_linesize);
805             add_dct(s, block[2], 2, dest_y + dct_offset, dct_linesize);
806             add_dct(s, block[3], 3, dest_y + dct_offset + 8, dct_linesize);
807
808             add_dct(s, block[4], 4, dest_cb, s->linesize >> 1);
809             add_dct(s, block[5], 5, dest_cr, s->linesize >> 1);
810         } else {
811             /* dct only in intra block */
812             put_dct(s, block[0], 0, dest_y, dct_linesize);
813             put_dct(s, block[1], 1, dest_y + 8, dct_linesize);
814             put_dct(s, block[2], 2, dest_y + dct_offset, dct_linesize);
815             put_dct(s, block[3], 3, dest_y + dct_offset + 8, dct_linesize);
816
817             put_dct(s, block[4], 4, dest_cb, s->linesize >> 1);
818             put_dct(s, block[5], 5, dest_cr, s->linesize >> 1);
819         }
820     }
821  the_end:
822     emms_c();
823 }
824
825 static void encode_picture(MpegEncContext *s, int picture_number)
826 {
827     int mb_x, mb_y, wrap, last_gob;
828     UINT8 *ptr;
829     int i, motion_x, motion_y;
830
831     s->picture_number = picture_number;
832     if (!s->fixed_qscale) 
833         s->qscale = rate_estimate_qscale(s);
834
835     /* precompute matrix */
836     if (s->out_format == FMT_MJPEG) {
837         /* for mjpeg, we do include qscale in the matrix */
838         s->intra_matrix[0] = default_intra_matrix[0];
839         for(i=1;i<64;i++)
840             s->intra_matrix[i] = (default_intra_matrix[i] * s->qscale) >> 3;
841         convert_matrix(s->q_intra_matrix, s->intra_matrix, 8);
842     } else {
843         convert_matrix(s->q_intra_matrix, s->intra_matrix, s->qscale);
844         convert_matrix(s->q_non_intra_matrix, s->non_intra_matrix, s->qscale);
845     }
846
847     switch(s->out_format) {
848     case FMT_MJPEG:
849         mjpeg_picture_header(s);
850         break;
851     case FMT_H263:
852         if (s->h263_msmpeg4) 
853             msmpeg4_encode_picture_header(s, picture_number);
854         else if (s->h263_pred)
855             mpeg4_encode_picture_header(s, picture_number);
856         else if (s->h263_rv10) 
857             rv10_encode_picture_header(s, picture_number);
858         else
859             h263_encode_picture_header(s, picture_number);
860         break;
861     case FMT_MPEG1:
862         mpeg1_encode_picture_header(s, picture_number);
863         break;
864     }
865         
866     /* init last dc values */
867     /* note: quant matrix value (8) is implied here */
868     s->last_dc[0] = 128;
869     s->last_dc[1] = 128;
870     s->last_dc[2] = 128;
871     s->mb_incr = 1;
872     s->last_mv[0][0][0] = 0;
873     s->last_mv[0][0][1] = 0;
874     s->mv_type = MV_TYPE_16X16;
875     s->mv_dir = MV_DIR_FORWARD;
876
877     /* Get the GOB height based on picture height */
878     if (s->out_format == FMT_H263 && s->h263_plus) {
879         if (s->height <= 400)
880             s->gob_index = 1;
881         else if (s->height <= 800)
882             s->gob_index = 2;
883         else
884             s->gob_index = 4;
885     }
886         
887     for(mb_y=0; mb_y < s->mb_height; mb_y++) {
888         /* Put GOB header based on RTP MTU */
889         if (!mb_y) {
890             s->ptr_lastgob = s->pb.buf_ptr;
891             s->ptr_last_mb_line = s->pb.buf_ptr;
892         } else if (s->out_format == FMT_H263 && s->h263_plus) {
893             last_gob = h263_encode_gob_header(s, mb_y);
894             if (last_gob) {
895                 //fprintf(stderr,"\nLast GOB size: %d", last_gob);
896                 s->first_gob_line = 1;
897             } else
898                 s->first_gob_line = 0;
899         }
900         for(mb_x=0; mb_x < s->mb_width; mb_x++) {
901
902             s->mb_x = mb_x;
903             s->mb_y = mb_y;
904
905             /* compute motion vector and macro block type (intra or non intra) */
906             motion_x = 0;
907             motion_y = 0;
908             if (s->pict_type == P_TYPE) {
909                 s->mb_intra = estimate_motion(s, mb_x, mb_y,
910                                               &motion_x,
911                                               &motion_y);
912             } else {
913                 s->mb_intra = 1;
914             }
915
916             /* get the pixels */
917             wrap = s->linesize;
918             ptr = s->new_picture[0] + (mb_y * 16 * wrap) + mb_x * 16;
919             get_pixels(s->block[0], ptr, wrap);
920             get_pixels(s->block[1], ptr + 8, wrap);
921             get_pixels(s->block[2], ptr + 8 * wrap, wrap);
922             get_pixels(s->block[3], ptr + 8 * wrap + 8, wrap);
923             wrap = s->linesize >> 1;
924             ptr = s->new_picture[1] + (mb_y * 8 * wrap) + mb_x * 8;
925             get_pixels(s->block[4], ptr, wrap);
926
927             wrap = s->linesize >> 1;
928             ptr = s->new_picture[2] + (mb_y * 8 * wrap) + mb_x * 8;
929             get_pixels(s->block[5], ptr, wrap);
930
931             /* subtract previous frame if non intra */
932             if (!s->mb_intra) {
933                 int dxy, offset, mx, my;
934
935                 dxy = ((motion_y & 1) << 1) | (motion_x & 1);
936                 ptr = s->last_picture[0] + 
937                     ((mb_y * 16 + (motion_y >> 1)) * s->linesize) + 
938                     (mb_x * 16 + (motion_x >> 1));
939
940                 sub_pixels_2(s->block[0], ptr, s->linesize, dxy);
941                 sub_pixels_2(s->block[1], ptr + 8, s->linesize, dxy);
942                 sub_pixels_2(s->block[2], ptr + s->linesize * 8, s->linesize, dxy);
943                 sub_pixels_2(s->block[3], ptr + 8 + s->linesize * 8, s->linesize ,dxy);
944
945                 if (s->out_format == FMT_H263) {
946                     /* special rounding for h263 */
947                     dxy = 0;
948                     if ((motion_x & 3) != 0)
949                         dxy |= 1;
950                     if ((motion_y & 3) != 0)
951                         dxy |= 2;
952                     mx = motion_x >> 2;
953                     my = motion_y >> 2;
954                 } else {
955                     mx = motion_x / 2;
956                     my = motion_y / 2;
957                     dxy = ((my & 1) << 1) | (mx & 1);
958                     mx >>= 1;
959                     my >>= 1;
960                 }
961                 offset = ((mb_y * 8 + my) * (s->linesize >> 1)) + (mb_x * 8 + mx);
962                 ptr = s->last_picture[1] + offset;
963                 sub_pixels_2(s->block[4], ptr, s->linesize >> 1, dxy);
964                 ptr = s->last_picture[2] + offset;
965                 sub_pixels_2(s->block[5], ptr, s->linesize >> 1, dxy);
966             }
967             emms_c();
968
969             /* DCT & quantize */
970             if (s->h263_msmpeg4) {
971                 msmpeg4_dc_scale(s);
972             } else if (s->h263_pred) {
973                 h263_dc_scale(s);
974             } else {
975                 /* default quantization values */
976                 s->y_dc_scale = 8;
977                 s->c_dc_scale = 8;
978             }
979
980             for(i=0;i<6;i++) {
981                 int last_index;
982                 if (av_fdct == jpeg_fdct_ifast)
983                     last_index = dct_quantize(s, s->block[i], i, s->qscale);
984                 else
985                     last_index = dct_quantize_mmx(s, s->block[i], i, s->qscale);
986                 s->block_last_index[i] = last_index;
987             }
988
989             /* huffman encode */
990             switch(s->out_format) {
991             case FMT_MPEG1:
992                 mpeg1_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
993                 break;
994             case FMT_H263:
995                 if (s->h263_msmpeg4)
996                     msmpeg4_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
997                 else
998                     h263_encode_mb(s, s->block, motion_x, motion_y);
999                 break;
1000             case FMT_MJPEG:
1001                 mjpeg_encode_mb(s, s->block);
1002                 break;
1003             }
1004
1005             /* decompress blocks so that we keep the state of the decoder */
1006             s->mv[0][0][0] = motion_x;
1007             s->mv[0][0][1] = motion_y;
1008
1009             MPV_decode_mb(s, s->block);
1010         }
1011         /* Obtain average MB line size for RTP */
1012         if (!mb_y)
1013             s->mb_line_avgsize = s->pb.buf_ptr - s->ptr_last_mb_line;
1014         else    
1015             s->mb_line_avgsize = (s->mb_line_avgsize + s->pb.buf_ptr - s->ptr_last_mb_line) >> 1;
1016         //fprintf(stderr, "\nMB line: %d\tSize: %u\tAvg. Size: %u", s->mb_y, 
1017         //                    (s->pb.buf_ptr - s->ptr_last_mb_line), s->mb_line_avgsize);
1018         s->ptr_last_mb_line = s->pb.buf_ptr;
1019     }
1020     //if (s->gob_number)
1021     //    fprintf(stderr,"\nNumber of GOB: %d", s->gob_number);
1022 }
1023
1024 static int dct_quantize(MpegEncContext *s, 
1025                         DCTELEM *block, int n,
1026                         int qscale)
1027 {
1028     int i, j, level, last_non_zero, q;
1029     const int *qmat;
1030
1031     av_fdct (block);
1032
1033     /* we need this permutation so that we correct the IDCT
1034        permutation. will be moved into DCT code */
1035     block_permute(block);
1036
1037     if (s->mb_intra) {
1038         if (n < 4)
1039             q = s->y_dc_scale;
1040         else
1041             q = s->c_dc_scale;
1042         q = q << 3;
1043         
1044         /* note: block[0] is assumed to be positive */
1045         block[0] = (block[0] + (q >> 1)) / q;
1046         i = 1;
1047         last_non_zero = 0;
1048         if (s->out_format == FMT_H263) {
1049             qmat = s->q_non_intra_matrix;
1050         } else {
1051             qmat = s->q_intra_matrix;
1052         }
1053     } else {
1054         i = 0;
1055         last_non_zero = -1;
1056         qmat = s->q_non_intra_matrix;
1057     }
1058
1059     for(;i<64;i++) {
1060         j = zigzag_direct[i];
1061         level = block[j];
1062         level = level * qmat[j];
1063 #ifdef PARANOID
1064         {
1065             static int count = 0;
1066             int level1, level2, qmat1;
1067             double val;
1068             if (qmat == s->q_non_intra_matrix) {
1069                 qmat1 = default_non_intra_matrix[j] * s->qscale;
1070             } else {
1071                 qmat1 = default_intra_matrix[j] * s->qscale;
1072             }
1073             if (av_fdct != jpeg_fdct_ifast)
1074                 val = ((double)block[j] * 8.0) / (double)qmat1;
1075             else
1076                 val = ((double)block[j] * 8.0 * 2048.0) / 
1077                     ((double)qmat1 * aanscales[j]);
1078             level1 = (int)val;
1079             level2 = level / (1 << (QMAT_SHIFT - 3));
1080             if (level1 != level2) {
1081                 fprintf(stderr, "%d: quant error qlevel=%d wanted=%d level=%d qmat1=%d qmat=%d wantedf=%0.6f\n", 
1082                         count, level2, level1, block[j], qmat1, qmat[j],
1083                         val);
1084                 count++;
1085             }
1086
1087         }
1088 #endif
1089         /* XXX: slight error for the low range. Test should be equivalent to
1090            (level <= -(1 << (QMAT_SHIFT - 3)) || level >= (1 <<
1091            (QMAT_SHIFT - 3)))
1092         */
1093         if (((level << (31 - (QMAT_SHIFT - 3))) >> (31 - (QMAT_SHIFT - 3))) != 
1094             level) {
1095             level = level / (1 << (QMAT_SHIFT - 3));
1096             /* XXX: currently, this code is not optimal. the range should be:
1097                mpeg1: -255..255
1098                mpeg2: -2048..2047
1099                h263:  -128..127
1100                mpeg4: -2048..2047
1101             */
1102             if (level > 127)
1103                 level = 127;
1104             else if (level < -128)
1105                 level = -128;
1106             block[j] = level;
1107             last_non_zero = i;
1108         } else {
1109             block[j] = 0;
1110         }
1111     }
1112     return last_non_zero;
1113 }
1114
1115 static int dct_quantize_mmx(MpegEncContext *s, 
1116                             DCTELEM *block, int n,
1117                             int qscale)
1118 {
1119     int i, j, level, last_non_zero, q;
1120     const int *qmat;
1121
1122     av_fdct (block);
1123     
1124     /* we need this permutation so that we correct the IDCT
1125        permutation. will be moved into DCT code */
1126     block_permute(block);
1127
1128     if (s->mb_intra) {
1129         if (n < 4)
1130             q = s->y_dc_scale;
1131         else
1132             q = s->c_dc_scale;
1133         
1134         /* note: block[0] is assumed to be positive */
1135         block[0] = (block[0] + (q >> 1)) / q;
1136         i = 1;
1137         last_non_zero = 0;
1138         if (s->out_format == FMT_H263) {
1139             qmat = s->q_non_intra_matrix;
1140         } else {
1141             qmat = s->q_intra_matrix;
1142         }
1143     } else {
1144         i = 0;
1145         last_non_zero = -1;
1146         qmat = s->q_non_intra_matrix;
1147     }
1148
1149     for(;i<64;i++) {
1150         j = zigzag_direct[i];
1151         level = block[j];
1152         level = level * qmat[j];
1153         /* XXX: slight error for the low range. Test should be equivalent to
1154            (level <= -(1 << (QMAT_SHIFT_MMX - 3)) || level >= (1 <<
1155            (QMAT_SHIFT_MMX - 3)))
1156         */
1157         if (((level << (31 - (QMAT_SHIFT_MMX - 3))) >> (31 - (QMAT_SHIFT_MMX - 3))) != 
1158             level) {
1159             level = level / (1 << (QMAT_SHIFT_MMX - 3));
1160             /* XXX: currently, this code is not optimal. the range should be:
1161                mpeg1: -255..255
1162                mpeg2: -2048..2047
1163                h263:  -128..127
1164                mpeg4: -2048..2047
1165             */
1166             if (level > 127)
1167                 level = 127;
1168             else if (level < -128)
1169                 level = -128;
1170             block[j] = level;
1171             last_non_zero = i;
1172         } else {
1173             block[j] = 0;
1174         }
1175     }
1176     return last_non_zero;
1177 }
1178
1179 static void dct_unquantize_mpeg1_c(MpegEncContext *s, 
1180                                    DCTELEM *block, int n, int qscale)
1181 {
1182     int i, level;
1183     const UINT16 *quant_matrix;
1184
1185     if (s->mb_intra) {
1186         if (n < 4) 
1187             block[0] = block[0] * s->y_dc_scale;
1188         else
1189             block[0] = block[0] * s->c_dc_scale;
1190         /* XXX: only mpeg1 */
1191         quant_matrix = s->intra_matrix;
1192         for(i=1;i<64;i++) {
1193             level = block[i];
1194             if (level) {
1195                 if (level < 0) {
1196                     level = -level;
1197                     level = (int)(level * qscale * quant_matrix[i]) >> 3;
1198                     level = (level - 1) | 1;
1199                     level = -level;
1200                 } else {
1201                     level = (int)(level * qscale * quant_matrix[i]) >> 3;
1202                     level = (level - 1) | 1;
1203                 }
1204 #ifdef PARANOID
1205                 if (level < -2048 || level > 2047)
1206                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1207 #endif
1208                 block[i] = level;
1209             }
1210         }
1211     } else {
1212         i = 0;
1213         quant_matrix = s->non_intra_matrix;
1214         for(;i<64;i++) {
1215             level = block[i];
1216             if (level) {
1217                 if (level < 0) {
1218                     level = -level;
1219                     level = (((level << 1) + 1) * qscale *
1220                              ((int) (quant_matrix[i]))) >> 4;
1221                     level = (level - 1) | 1;
1222                     level = -level;
1223                 } else {
1224                     level = (((level << 1) + 1) * qscale *
1225                              ((int) (quant_matrix[i]))) >> 4;
1226                     level = (level - 1) | 1;
1227                 }
1228 #ifdef PARANOID
1229                 if (level < -2048 || level > 2047)
1230                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1231 #endif
1232                 block[i] = level;
1233             }
1234         }
1235     }
1236 }
1237
1238 static void dct_unquantize_h263_c(MpegEncContext *s, 
1239                                   DCTELEM *block, int n, int qscale)
1240 {
1241     int i, level, qmul, qadd;
1242
1243     if (s->mb_intra) {
1244         if (n < 4) 
1245             block[0] = block[0] * s->y_dc_scale;
1246         else
1247             block[0] = block[0] * s->c_dc_scale;
1248         i = 1;
1249     } else {
1250         i = 0;
1251     }
1252
1253     qmul = s->qscale << 1;
1254     qadd = (s->qscale - 1) | 1;
1255
1256     for(;i<64;i++) {
1257         level = block[i];
1258         if (level) {
1259             if (level < 0) {
1260                 level = level * qmul - qadd;
1261             } else {
1262                 level = level * qmul + qadd;
1263             }
1264 #ifdef PARANOID
1265                 if (level < -2048 || level > 2047)
1266                     fprintf(stderr, "unquant error %d %d\n", i, level);
1267 #endif
1268             block[i] = level;
1269         }
1270     }
1271 }
1272
1273 /* rate control */
1274
1275 /* an I frame is I_FRAME_SIZE_RATIO bigger than a P frame */
1276 #define I_FRAME_SIZE_RATIO 3.0
1277 #define QSCALE_K           20
1278
1279 static void rate_control_init(MpegEncContext *s)
1280 {
1281     s->wanted_bits = 0;
1282
1283     if (s->intra_only) {
1284         s->I_frame_bits = ((INT64)s->bit_rate * FRAME_RATE_BASE) / s->frame_rate;
1285         s->P_frame_bits = s->I_frame_bits;
1286     } else {
1287         s->P_frame_bits = (int) ((float)(s->gop_size * s->bit_rate) / 
1288                                  (float)((float)s->frame_rate / FRAME_RATE_BASE * (I_FRAME_SIZE_RATIO + s->gop_size - 1)));
1289         s->I_frame_bits = (int)(s->P_frame_bits * I_FRAME_SIZE_RATIO);
1290     }
1291     
1292 #if defined(DEBUG)
1293     printf("I_frame_size=%d P_frame_size=%d\n",
1294            s->I_frame_bits, s->P_frame_bits);
1295 #endif
1296 }
1297
1298
1299 /*
1300  * This heuristic is rather poor, but at least we do not have to
1301  * change the qscale at every macroblock.
1302  */
1303 static int rate_estimate_qscale(MpegEncContext *s)
1304 {
1305     INT64 total_bits = s->total_bits;
1306     float q;
1307     int qscale, diff, qmin;
1308
1309     if (s->pict_type == I_TYPE) {
1310         s->wanted_bits += s->I_frame_bits;
1311     } else {
1312         s->wanted_bits += s->P_frame_bits;
1313     }
1314     diff = s->wanted_bits - total_bits;
1315     q = 31.0 - (float)diff / (QSCALE_K * s->mb_height * s->mb_width);
1316     /* adjust for I frame */
1317     if (s->pict_type == I_TYPE && !s->intra_only) {
1318         q /= I_FRAME_SIZE_RATIO;
1319     }
1320
1321     /* using a too small Q scale leeds to problems in mpeg1 and h263
1322        because AC coefficients are clamped to 255 or 127 */
1323     qmin = 3;
1324     if (q < qmin)
1325         q = qmin;
1326     else if (q > 31)
1327         q = 31;
1328     qscale = (int)(q + 0.5);
1329 #if defined(DEBUG)
1330     printf("%d: total=%0.0f br=%0.1f diff=%d qest=%0.1f\n", 
1331            s->picture_number, 
1332            (double)total_bits, 
1333            (float)s->frame_rate / FRAME_RATE_BASE * 
1334            total_bits / s->picture_number, 
1335            diff, q);
1336 #endif
1337     return qscale;
1338 }
1339
1340 AVCodec mpeg1video_encoder = {
1341     "mpeg1video",
1342     CODEC_TYPE_VIDEO,
1343     CODEC_ID_MPEG1VIDEO,
1344     sizeof(MpegEncContext),
1345     MPV_encode_init,
1346     MPV_encode_picture,
1347     MPV_encode_end,
1348 };
1349
1350 AVCodec h263_encoder = {
1351     "h263",
1352     CODEC_TYPE_VIDEO,
1353     CODEC_ID_H263,
1354     sizeof(MpegEncContext),
1355     MPV_encode_init,
1356     MPV_encode_picture,
1357     MPV_encode_end,
1358 };
1359
1360 AVCodec h263p_encoder = {
1361     "h263p",
1362     CODEC_TYPE_VIDEO,
1363     CODEC_ID_H263P,
1364     sizeof(MpegEncContext),
1365     MPV_encode_init,
1366     MPV_encode_picture,
1367     MPV_encode_end,
1368 };
1369
1370 AVCodec rv10_encoder = {
1371     "rv10",
1372     CODEC_TYPE_VIDEO,
1373     CODEC_ID_RV10,
1374     sizeof(MpegEncContext),
1375     MPV_encode_init,
1376     MPV_encode_picture,
1377     MPV_encode_end,
1378 };
1379
1380 AVCodec mjpeg_encoder = {
1381     "mjpeg",
1382     CODEC_TYPE_VIDEO,
1383     CODEC_ID_MJPEG,
1384     sizeof(MpegEncContext),
1385     MPV_encode_init,
1386     MPV_encode_picture,
1387     MPV_encode_end,
1388 };
1389
1390 AVCodec mpeg4_encoder = {
1391     "mpeg4",
1392     CODEC_TYPE_VIDEO,
1393     CODEC_ID_MPEG4,
1394     sizeof(MpegEncContext),
1395     MPV_encode_init,
1396     MPV_encode_picture,
1397     MPV_encode_end,
1398 };
1399
1400 AVCodec msmpeg4_encoder = {
1401     "msmpeg4",
1402     CODEC_TYPE_VIDEO,
1403     CODEC_ID_MSMPEG4,
1404     sizeof(MpegEncContext),
1405     MPV_encode_init,
1406     MPV_encode_picture,
1407     MPV_encode_end,
1408 };