move run length table constants to rl.h
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpegvideo.h
1 /*
2  * Generic DCT based hybrid video encoder
3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard.
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file mpegvideo.h
25  * mpegvideo header.
26  */
27
28 #ifndef FFMPEG_MPEGVIDEO_H
29 #define FFMPEG_MPEGVIDEO_H
30
31 #include "dsputil.h"
32 #include "bitstream.h"
33 #include "ratecontrol.h"
34 #include "parser.h"
35 #include "rl.h"
36
37 #define FRAME_SKIPPED 100 ///< return value for header parsers if frame is not coded
38
39 enum OutputFormat {
40     FMT_MPEG1,
41     FMT_H261,
42     FMT_H263,
43     FMT_MJPEG,
44     FMT_H264,
45 };
46
47 #define EDGE_WIDTH 16
48
49 #define MPEG_BUF_SIZE (16 * 1024)
50
51 #define QMAT_SHIFT_MMX 16
52 #define QMAT_SHIFT 22
53
54 #define MAX_FCODE 7
55 #define MAX_MV 2048
56
57 #define MAX_THREADS 8
58
59 #define MAX_PICTURE_COUNT 32
60
61 #define ME_MAP_SIZE 64
62 #define ME_MAP_SHIFT 3
63 #define ME_MAP_MV_BITS 11
64
65 #define I_TYPE FF_I_TYPE  ///< Intra
66 #define P_TYPE FF_P_TYPE  ///< Predicted
67 #define B_TYPE FF_B_TYPE  ///< Bi-dir predicted
68 #define S_TYPE FF_S_TYPE  ///< S(GMC)-VOP MPEG4
69 #define SI_TYPE FF_SI_TYPE  ///< Switching Intra
70 #define SP_TYPE FF_SP_TYPE  ///< Switching Predicted
71
72 #define MAX_MB_BYTES (30*16*16*3/8 + 120)
73
74 #define INPLACE_OFFSET 16
75
76 /* Start codes. */
77 #define SEQ_END_CODE            0x000001b7
78 #define SEQ_START_CODE          0x000001b3
79 #define GOP_START_CODE          0x000001b8
80 #define PICTURE_START_CODE      0x00000100
81 #define SLICE_MIN_START_CODE    0x00000101
82 #define SLICE_MAX_START_CODE    0x000001af
83 #define EXT_START_CODE          0x000001b5
84 #define USER_START_CODE         0x000001b2
85
86 /**
87  * Picture.
88  */
89 typedef struct Picture{
90     FF_COMMON_FRAME
91
92     /**
93      * halfpel luma planes.
94      */
95     uint8_t *interpolated[3];
96     int16_t (*motion_val_base[2])[2];
97     uint32_t *mb_type_base;
98 #define MB_TYPE_INTRA MB_TYPE_INTRA4x4 //default mb_type if there is just one type
99 #define IS_INTRA4x4(a)   ((a)&MB_TYPE_INTRA4x4)
100 #define IS_INTRA16x16(a) ((a)&MB_TYPE_INTRA16x16)
101 #define IS_PCM(a)        ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
102 #define IS_INTRA(a)      ((a)&7)
103 #define IS_INTER(a)      ((a)&(MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8))
104 #define IS_SKIP(a)       ((a)&MB_TYPE_SKIP)
105 #define IS_INTRA_PCM(a)  ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
106 #define IS_INTERLACED(a) ((a)&MB_TYPE_INTERLACED)
107 #define IS_DIRECT(a)     ((a)&MB_TYPE_DIRECT2)
108 #define IS_GMC(a)        ((a)&MB_TYPE_GMC)
109 #define IS_16X16(a)      ((a)&MB_TYPE_16x16)
110 #define IS_16X8(a)       ((a)&MB_TYPE_16x8)
111 #define IS_8X16(a)       ((a)&MB_TYPE_8x16)
112 #define IS_8X8(a)        ((a)&MB_TYPE_8x8)
113 #define IS_SUB_8X8(a)    ((a)&MB_TYPE_16x16) //note reused
114 #define IS_SUB_8X4(a)    ((a)&MB_TYPE_16x8)  //note reused
115 #define IS_SUB_4X8(a)    ((a)&MB_TYPE_8x16)  //note reused
116 #define IS_SUB_4X4(a)    ((a)&MB_TYPE_8x8)   //note reused
117 #define IS_ACPRED(a)     ((a)&MB_TYPE_ACPRED)
118 #define IS_QUANT(a)      ((a)&MB_TYPE_QUANT)
119 #define IS_DIR(a, part, list) ((a) & (MB_TYPE_P0L0<<((part)+2*(list))))
120 #define USES_LIST(a, list) ((a) & ((MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0)<<(2*(list)))) ///< does this mb use listX, note does not work if subMBs
121 #define HAS_CBP(a)        ((a)&MB_TYPE_CBP)
122
123     int field_poc[2];           ///< h264 top/bottom POC
124     int poc;                    ///< h264 frame POC
125     int frame_num;              ///< h264 frame_num (raw frame_num from slice header)
126     int pic_id;                 /**< h264 pic_num (short -> no wrap version of pic_num,
127                                      pic_num & max_pic_num; long -> long_pic_num) */
128     int long_ref;               ///< 1->long term reference 0->short term reference
129     int ref_poc[2][16];         ///< h264 POCs of the frames used as reference
130     int ref_count[2];           ///< number of entries in ref_poc
131
132     int mb_var_sum;             ///< sum of MB variance for current frame
133     int mc_mb_var_sum;          ///< motion compensated MB variance for current frame
134     uint16_t *mb_var;           ///< Table for MB variances
135     uint16_t *mc_mb_var;        ///< Table for motion compensated MB variances
136     uint8_t *mb_mean;           ///< Table for MB luminance
137     int32_t *mb_cmp_score;      ///< Table for MB cmp scores, for mb decision FIXME remove
138     int b_frame_score;          /* */
139 } Picture;
140
141 struct MpegEncContext;
142
143 /**
144  * Motion estimation context.
145  */
146 typedef struct MotionEstContext{
147     AVCodecContext *avctx;
148     int skip;                          ///< set if ME is skipped for the current MB
149     int co_located_mv[4][2];           ///< mv from last P-frame for direct mode ME
150     int direct_basis_mv[4][2];
151     uint8_t *scratchpad;               ///< data area for the ME algo, so that the ME does not need to malloc/free
152     uint8_t *best_mb;
153     uint8_t *temp_mb[2];
154     uint8_t *temp;
155     int best_bits;
156     uint32_t *map;                     ///< map to avoid duplicate evaluations
157     uint32_t *score_map;               ///< map to store the scores
158     int map_generation;
159     int pre_penalty_factor;
160     int penalty_factor;                /*!< an estimate of the bits required to
161                                         code a given mv value, e.g. (1,0) takes
162                                         more bits than (0,0). We have to
163                                         estimate whether any reduction in
164                                         residual is worth the extra bits. */
165     int sub_penalty_factor;
166     int mb_penalty_factor;
167     int flags;
168     int sub_flags;
169     int mb_flags;
170     int pre_pass;                      ///< = 1 for the pre pass
171     int dia_size;
172     int xmin;
173     int xmax;
174     int ymin;
175     int ymax;
176     int pred_x;
177     int pred_y;
178     uint8_t *src[4][4];
179     uint8_t *ref[4][4];
180     int stride;
181     int uvstride;
182     /* temp variables for picture complexity calculation */
183     int mc_mb_var_sum_temp;
184     int mb_var_sum_temp;
185     int scene_change_score;
186 /*    cmp, chroma_cmp;*/
187     op_pixels_func (*hpel_put)[4];
188     op_pixels_func (*hpel_avg)[4];
189     qpel_mc_func (*qpel_put)[16];
190     qpel_mc_func (*qpel_avg)[16];
191     uint8_t (*mv_penalty)[MAX_MV*2+1];  ///< amount of bits needed to encode a MV
192     uint8_t *current_mv_penalty;
193     int (*sub_motion_search)(struct MpegEncContext * s,
194                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
195                                   int src_index, int ref_index,
196                                   int size, int h);
197 }MotionEstContext;
198
199 /**
200  * MpegEncContext.
201  */
202 typedef struct MpegEncContext {
203     struct AVCodecContext *avctx;
204     /* the following parameters must be initialized before encoding */
205     int width, height;///< picture size. must be a multiple of 16
206     int gop_size;
207     int intra_only;   ///< if true, only intra pictures are generated
208     int bit_rate;     ///< wanted bit rate
209     enum OutputFormat out_format; ///< output format
210     int h263_pred;    ///< use mpeg4/h263 ac/dc predictions
211
212 /* the following codec id fields are deprecated in favor of codec_id */
213     int h263_plus;    ///< h263 plus headers
214     int h263_msmpeg4; ///< generate MSMPEG4 compatible stream (deprecated, use msmpeg4_version instead)
215     int h263_flv;     ///< use flv h263 header
216
217     enum CodecID codec_id;     /* see CODEC_ID_xxx */
218     int fixed_qscale; ///< fixed qscale if non zero
219     int encoding;     ///< true if we are encoding (vs decoding)
220     int flags;        ///< AVCodecContext.flags (HQ, MV4, ...)
221     int flags2;       ///< AVCodecContext.flags2
222     int max_b_frames; ///< max number of b-frames for encoding
223     int luma_elim_threshold;
224     int chroma_elim_threshold;
225     int strict_std_compliance; ///< strictly follow the std (MPEG4, ...)
226     int workaround_bugs;       ///< workaround bugs in encoders which cannot be detected automatically
227     int codec_tag;             ///< internal codec_tag upper case converted from avctx codec_tag
228     int stream_codec_tag;      ///< internal stream_codec_tag upper case converted from avctx stream_codec_tag
229     /* the following fields are managed internally by the encoder */
230
231     /** bit output */
232     PutBitContext pb;
233
234     /* sequence parameters */
235     int context_initialized;
236     int input_picture_number;  ///< used to set pic->display_picture_number, should not be used for/by anything else
237     int coded_picture_number;  ///< used to set pic->coded_picture_number, should not be used for/by anything else
238     int picture_number;       //FIXME remove, unclear definition
239     int picture_in_gop_number; ///< 0-> first pic in gop, ...
240     int b_frames_since_non_b;  ///< used for encoding, relative to not yet reordered input
241     int64_t user_specified_pts;///< last non zero pts from AVFrame which was passed into avcodec_encode_video()
242     int mb_width, mb_height;   ///< number of MBs horizontally & vertically
243     int mb_stride;             ///< mb_width+1 used for some arrays to allow simple addressing of left & top MBs without sig11
244     int b8_stride;             ///< 2*mb_width+1 used for some 8x8 block arrays to allow simple addressing
245     int b4_stride;             ///< 4*mb_width+1 used for some 4x4 block arrays to allow simple addressing
246     int h_edge_pos, v_edge_pos;///< horizontal / vertical position of the right/bottom edge (pixel replication)
247     int mb_num;                ///< number of MBs of a picture
248     int linesize;              ///< line size, in bytes, may be different from width
249     int uvlinesize;            ///< line size, for chroma in bytes, may be different from width
250     Picture *picture;          ///< main picture buffer
251     Picture **input_picture;   ///< next pictures on display order for encoding
252     Picture **reordered_input_picture; ///< pointer to the next pictures in codedorder for encoding
253
254     int start_mb_y;            ///< start mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
255     int end_mb_y;              ///< end   mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
256     struct MpegEncContext *thread_context[MAX_THREADS];
257
258     /**
259      * copy of the previous picture structure.
260      * note, linesize & data, might not match the previous picture (for field pictures)
261      */
262     Picture last_picture;
263
264     /**
265      * copy of the next picture structure.
266      * note, linesize & data, might not match the next picture (for field pictures)
267      */
268     Picture next_picture;
269
270     /**
271      * copy of the source picture structure for encoding.
272      * note, linesize & data, might not match the source picture (for field pictures)
273      */
274     Picture new_picture;
275
276     /**
277      * copy of the current picture structure.
278      * note, linesize & data, might not match the current picture (for field pictures)
279      */
280     Picture current_picture;    ///< buffer to store the decompressed current picture
281
282     Picture *last_picture_ptr;     ///< pointer to the previous picture.
283     Picture *next_picture_ptr;     ///< pointer to the next picture (for bidir pred)
284     Picture *current_picture_ptr;  ///< pointer to the current picture
285     uint8_t *visualization_buffer[3]; //< temporary buffer vor MV visualization
286     int last_dc[3];                ///< last DC values for MPEG1
287     int16_t *dc_val_base;
288     int16_t *dc_val[3];            ///< used for mpeg4 DC prediction, all 3 arrays must be continuous
289     int16_t dc_cache[4*5];
290     int y_dc_scale, c_dc_scale;
291     const uint8_t *y_dc_scale_table;     ///< qscale -> y_dc_scale table
292     const uint8_t *c_dc_scale_table;     ///< qscale -> c_dc_scale table
293     const uint8_t *chroma_qscale_table;  ///< qscale -> chroma_qscale (h263)
294     uint8_t *coded_block_base;
295     uint8_t *coded_block;          ///< used for coded block pattern prediction (msmpeg4v3, wmv1)
296     int16_t (*ac_val_base)[16];
297     int16_t (*ac_val[3])[16];      ///< used for for mpeg4 AC prediction, all 3 arrays must be continuous
298     int ac_pred;
299     uint8_t *prev_pict_types;     ///< previous picture types in bitstream order, used for mb skip
300 #define PREV_PICT_TYPES_BUFFER_SIZE 256
301     int mb_skipped;                ///< MUST BE SET only during DECODING
302     uint8_t *mbskip_table;        /**< used to avoid copy if macroblock skipped (for black regions for example)
303                                    and used for b-frame encoding & decoding (contains skip table of next P Frame) */
304     uint8_t *mbintra_table;       ///< used to avoid setting {ac, dc, cbp}-pred stuff to zero on inter MB decoding
305     uint8_t *cbp_table;           ///< used to store cbp, ac_pred for partitioned decoding
306     uint8_t *pred_dir_table;      ///< used to store pred_dir for partitioned decoding
307     uint8_t *allocated_edge_emu_buffer;
308     uint8_t *edge_emu_buffer;     ///< points into the middle of allocated_edge_emu_buffer
309     uint8_t *rd_scratchpad;       ///< scratchpad for rate distortion mb decision
310     uint8_t *obmc_scratchpad;
311     uint8_t *b_scratchpad;        ///< scratchpad used for writing into write only buffers
312
313     int qscale;                 ///< QP
314     int chroma_qscale;          ///< chroma QP
315     unsigned int lambda;        ///< lagrange multipler used in rate distortion
316     unsigned int lambda2;       ///< (lambda*lambda) >> FF_LAMBDA_SHIFT
317     int *lambda_table;
318     int adaptive_quant;         ///< use adaptive quantization
319     int dquant;                 ///< qscale difference to prev qscale
320     int pict_type;              ///< I_TYPE, P_TYPE, B_TYPE, ...
321     int last_pict_type; //FIXME removes
322     int last_non_b_pict_type;   ///< used for mpeg4 gmc b-frames & ratecontrol
323     int dropable;
324     int frame_rate_index;
325     int last_lambda_for[5];     ///< last lambda for a specific pict type
326     int skipdct;                ///< skip dct and code zero residual
327
328     /* motion compensation */
329     int unrestricted_mv;        ///< mv can point outside of the coded picture
330     int h263_long_vectors;      ///< use horrible h263v1 long vector mode
331     int decode;                 ///< if 0 then decoding will be skipped (for encoding b frames for example)
332
333     DSPContext dsp;             ///< pointers for accelerated dsp functions
334     int f_code;                 ///< forward MV resolution
335     int b_code;                 ///< backward MV resolution for B Frames (mpeg4)
336     int16_t (*p_mv_table_base)[2];
337     int16_t (*b_forw_mv_table_base)[2];
338     int16_t (*b_back_mv_table_base)[2];
339     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table_base)[2];
340     int16_t (*b_bidir_back_mv_table_base)[2];
341     int16_t (*b_direct_mv_table_base)[2];
342     int16_t (*p_field_mv_table_base[2][2])[2];
343     int16_t (*b_field_mv_table_base[2][2][2])[2];
344     int16_t (*p_mv_table)[2];            ///< MV table (1MV per MB) p-frame encoding
345     int16_t (*b_forw_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) forward mode b-frame encoding
346     int16_t (*b_back_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) backward mode b-frame encoding
347     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
348     int16_t (*b_bidir_back_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
349     int16_t (*b_direct_mv_table)[2];     ///< MV table (1MV per MB) direct mode b-frame encoding
350     int16_t (*p_field_mv_table[2][2])[2];   ///< MV table (2MV per MB) interlaced p-frame encoding
351     int16_t (*b_field_mv_table[2][2][2])[2];///< MV table (4MV per MB) interlaced b-frame encoding
352     uint8_t (*p_field_select_table[2]);
353     uint8_t (*b_field_select_table[2][2]);
354     int me_method;                       ///< ME algorithm
355     int mv_dir;
356 #define MV_DIR_FORWARD   1
357 #define MV_DIR_BACKWARD  2
358 #define MV_DIRECT        4 ///< bidirectional mode where the difference equals the MV of the last P/S/I-Frame (mpeg4)
359     int mv_type;
360 #define MV_TYPE_16X16       0   ///< 1 vector for the whole mb
361 #define MV_TYPE_8X8         1   ///< 4 vectors (h263, mpeg4 4MV)
362 #define MV_TYPE_16X8        2   ///< 2 vectors, one per 16x8 block
363 #define MV_TYPE_FIELD       3   ///< 2 vectors, one per field
364 #define MV_TYPE_DMV         4   ///< 2 vectors, special mpeg2 Dual Prime Vectors
365     /**motion vectors for a macroblock
366        first coordinate : 0 = forward 1 = backward
367        second "         : depend on type
368        third  "         : 0 = x, 1 = y
369     */
370     int mv[2][4][2];
371     int field_select[2][2];
372     int last_mv[2][2][2];             ///< last MV, used for MV prediction in MPEG1 & B-frame MPEG4
373     uint8_t *fcode_tab;               ///< smallest fcode needed for each MV
374     int16_t direct_scale_mv[2][64];   ///< precomputed to avoid divisions in ff_mpeg4_set_direct_mv
375
376     MotionEstContext me;
377
378     int no_rounding;  /**< apply no rounding to motion compensation (MPEG4, msmpeg4, ...)
379                         for b-frames rounding mode is always 0 */
380
381     int hurry_up;     /**< when set to 1 during decoding, b frames will be skipped
382                          when set to 2 idct/dequant will be skipped too */
383
384     /* macroblock layer */
385     int mb_x, mb_y;
386     int mb_skip_run;
387     int mb_intra;
388     uint16_t *mb_type;           ///< Table for candidate MB types for encoding
389 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA    0x01
390 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER    0x02
391 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V  0x04
392 #define CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED   0x08
393 //#define MB_TYPE_GMC      0x10
394
395 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT   0x10
396 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD  0x20
397 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD 0x40
398 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR    0x80
399
400 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I    0x100
401 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I  0x200
402 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I 0x400
403 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I    0x800
404
405 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0    0x1000
406
407     int block_index[6]; ///< index to current MB in block based arrays with edges
408     int block_wrap[6];
409     uint8_t *dest[3];
410
411     int *mb_index2xy;        ///< mb_index -> mb_x + mb_y*mb_stride
412
413     /** matrix transmitted in the bitstream */
414     uint16_t intra_matrix[64];
415     uint16_t chroma_intra_matrix[64];
416     uint16_t inter_matrix[64];
417     uint16_t chroma_inter_matrix[64];
418 #define QUANT_BIAS_SHIFT 8
419     int intra_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
420     int inter_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
421     int min_qcoeff;          ///< minimum encodable coefficient
422     int max_qcoeff;          ///< maximum encodable coefficient
423     int ac_esc_length;       ///< num of bits needed to encode the longest esc
424     uint8_t *intra_ac_vlc_length;
425     uint8_t *intra_ac_vlc_last_length;
426     uint8_t *inter_ac_vlc_length;
427     uint8_t *inter_ac_vlc_last_length;
428     uint8_t *luma_dc_vlc_length;
429     uint8_t *chroma_dc_vlc_length;
430 #define UNI_AC_ENC_INDEX(run,level) ((run)*128 + (level))
431
432     int coded_score[8];
433
434     /** precomputed matrix (combine qscale and DCT renorm) */
435     int (*q_intra_matrix)[64];
436     int (*q_inter_matrix)[64];
437     /** identical to the above but for MMX & these are not permutated, second 64 entries are bias*/
438     uint16_t (*q_intra_matrix16)[2][64];
439     uint16_t (*q_inter_matrix16)[2][64];
440     int block_last_index[12];  ///< last non zero coefficient in block
441     /* scantables */
442     DECLARE_ALIGNED_8(ScanTable, intra_scantable);
443     ScanTable intra_h_scantable;
444     ScanTable intra_v_scantable;
445     ScanTable inter_scantable; ///< if inter == intra then intra should be used to reduce tha cache usage
446
447     /* noise reduction */
448     int (*dct_error_sum)[64];
449     int dct_count[2];
450     uint16_t (*dct_offset)[64];
451
452     void *opaque;              ///< private data for the user
453
454     /* bit rate control */
455     int64_t wanted_bits;
456     int64_t total_bits;
457     int frame_bits;                ///< bits used for the current frame
458     int next_lambda;               ///< next lambda used for retrying to encode a frame
459     RateControlContext rc_context; ///< contains stuff only accessed in ratecontrol.c
460
461     /* statistics, used for 2-pass encoding */
462     int mv_bits;
463     int header_bits;
464     int i_tex_bits;
465     int p_tex_bits;
466     int i_count;
467     int f_count;
468     int b_count;
469     int skip_count;
470     int misc_bits; ///< cbp, mb_type
471     int last_bits; ///< temp var used for calculating the above vars
472
473     /* error concealment / resync */
474     int error_count;
475     uint8_t *error_status_table;       ///< table of the error status of each MB
476 #define VP_START            1          ///< current MB is the first after a resync marker
477 #define AC_ERROR            2
478 #define DC_ERROR            4
479 #define MV_ERROR            8
480 #define AC_END              16
481 #define DC_END              32
482 #define MV_END              64
483 //FIXME some prefix?
484
485     int resync_mb_x;                 ///< x position of last resync marker
486     int resync_mb_y;                 ///< y position of last resync marker
487     GetBitContext last_resync_gb;    ///< used to search for the next resync marker
488     int mb_num_left;                 ///< number of MBs left in this video packet (for partitioned Slices only)
489     int next_p_frame_damaged;        ///< set if the next p frame is damaged, to avoid showing trashed b frames
490     int error_resilience;
491
492     ParseContext parse_context;
493
494     /* H.263 specific */
495     int gob_index;
496     int obmc;                       ///< overlapped block motion compensation
497
498     /* H.263+ specific */
499     int umvplus;                    ///< == H263+ && unrestricted_mv
500     int h263_aic;                   ///< Advanded INTRA Coding (AIC)
501     int h263_aic_dir;               ///< AIC direction: 0 = left, 1 = top
502     int h263_slice_structured;
503     int alt_inter_vlc;              ///< alternative inter vlc
504     int modified_quant;
505     int loop_filter;
506     int custom_pcf;
507
508     /* mpeg4 specific */
509     int time_increment_bits;        ///< number of bits to represent the fractional part of time
510     int last_time_base;
511     int time_base;                  ///< time in seconds of last I,P,S Frame
512     int64_t time;                   ///< time of current frame
513     int64_t last_non_b_time;
514     uint16_t pp_time;               ///< time distance between the last 2 p,s,i frames
515     uint16_t pb_time;               ///< time distance between the last b and p,s,i frame
516     uint16_t pp_field_time;
517     uint16_t pb_field_time;         ///< like above, just for interlaced
518     int shape;
519     int vol_sprite_usage;
520     int sprite_width;
521     int sprite_height;
522     int sprite_left;
523     int sprite_top;
524     int sprite_brightness_change;
525     int num_sprite_warping_points;
526     int real_sprite_warping_points;
527     int sprite_offset[2][2];         ///< sprite offset[isChroma][isMVY]
528     int sprite_delta[2][2];          ///< sprite_delta [isY][isMVY]
529     int sprite_shift[2];             ///< sprite shift [isChroma]
530     int mcsel;
531     int quant_precision;
532     int quarter_sample;              ///< 1->qpel, 0->half pel ME/MC
533     int scalability;
534     int hierachy_type;
535     int enhancement_type;
536     int new_pred;
537     int reduced_res_vop;
538     int aspect_ratio_info; //FIXME remove
539     int sprite_warping_accuracy;
540     int low_latency_sprite;
541     int data_partitioning;           ///< data partitioning flag from header
542     int partitioned_frame;           ///< is current frame partitioned
543     int rvlc;                        ///< reversible vlc
544     int resync_marker;               ///< could this stream contain resync markers
545     int low_delay;                   ///< no reordering needed / has no b-frames
546     int vo_type;
547     int vol_control_parameters;      ///< does the stream contain the low_delay flag, used to workaround buggy encoders
548     int intra_dc_threshold;          ///< QP above whch the ac VLC should be used for intra dc
549     int use_intra_dc_vlc;
550     PutBitContext tex_pb;            ///< used for data partitioned VOPs
551     PutBitContext pb2;               ///< used for data partitioned VOPs
552     int mpeg_quant;
553     int t_frame;                       ///< time distance of first I -> B, used for interlaced b frames
554     int padding_bug_score;             ///< used to detect the VERY common padding bug in MPEG4
555
556     /* divx specific, used to workaround (many) bugs in divx5 */
557     int divx_version;
558     int divx_build;
559     int divx_packed;
560     uint8_t *bitstream_buffer; //Divx 5.01 puts several frames in a single one, this is used to reorder them
561     int bitstream_buffer_size;
562     unsigned int allocated_bitstream_buffer_size;
563
564     int xvid_build;
565
566     /* lavc specific stuff, used to workaround bugs in libavcodec */
567     int lavc_build;
568
569     /* RV10 specific */
570     int rv10_version; ///< RV10 version: 0 or 3
571     int rv10_first_dc_coded[3];
572
573     /* MJPEG specific */
574     struct MJpegContext *mjpeg_ctx;
575     int mjpeg_vsample[3];       ///< vertical sampling factors, default = {2, 1, 1}
576     int mjpeg_hsample[3];       ///< horizontal sampling factors, default = {2, 1, 1}
577
578     /* MSMPEG4 specific */
579     int mv_table_index;
580     int rl_table_index;
581     int rl_chroma_table_index;
582     int dc_table_index;
583     int use_skip_mb_code;
584     int slice_height;      ///< in macroblocks
585     int first_slice_line;  ///< used in mpeg4 too to handle resync markers
586     int flipflop_rounding;
587     int msmpeg4_version;   ///< 0=not msmpeg4, 1=mp41, 2=mp42, 3=mp43/divx3 4=wmv1/7 5=wmv2/8
588     int per_mb_rl_table;
589     int esc3_level_length;
590     int esc3_run_length;
591     /** [mb_intra][isChroma][level][run][last] */
592     int (*ac_stats)[2][MAX_LEVEL+1][MAX_RUN+1][2];
593     int inter_intra_pred;
594     int mspel;
595
596     /* decompression specific */
597     GetBitContext gb;
598
599     /* Mpeg1 specific */
600     int gop_picture_number;  ///< index of the first picture of a GOP based on fake_pic_num & mpeg1 specific
601     int last_mv_dir;         ///< last mv_dir, used for b frame encoding
602     int broken_link;         ///< no_output_of_prior_pics_flag
603     uint8_t *vbv_delay_ptr;  ///< pointer to vbv_delay in the bitstream
604
605     /* MPEG2 specific - I wish I had not to support this mess. */
606     int progressive_sequence;
607     int mpeg_f_code[2][2];
608     int picture_structure;
609 /* picture type */
610 #define PICT_TOP_FIELD     1
611 #define PICT_BOTTOM_FIELD  2
612 #define PICT_FRAME         3
613
614     int intra_dc_precision;
615     int frame_pred_frame_dct;
616     int top_field_first;
617     int concealment_motion_vectors;
618     int q_scale_type;
619     int intra_vlc_format;
620     int alternate_scan;
621     int repeat_first_field;
622     int chroma_420_type;
623     int chroma_format;
624 #define CHROMA_420 1
625 #define CHROMA_422 2
626 #define CHROMA_444 3
627     int chroma_x_shift;//depend on pix_format, that depend on chroma_format
628     int chroma_y_shift;
629
630     int progressive_frame;
631     int full_pel[2];
632     int interlaced_dct;
633     int first_slice;
634     int first_field;         ///< is 1 for the first field of a field picture 0 otherwise
635
636     /* RTP specific */
637     int rtp_mode;
638
639     uint8_t *ptr_lastgob;
640     int swap_uv;//vcr2 codec is mpeg2 varint with UV swaped
641     short * pblocks[12];
642
643     DCTELEM (*block)[64]; ///< points to one of the following blocks
644     DCTELEM (*blocks)[8][64]; // for HQ mode we need to keep the best block
645     int (*decode_mb)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64]); // used by some codecs to avoid a switch()
646 #define SLICE_OK         0
647 #define SLICE_ERROR     -1
648 #define SLICE_END       -2 ///<end marker found
649 #define SLICE_NOEND     -3 ///<no end marker or error found but mb count exceeded
650
651     void (*dct_unquantize_mpeg1_intra)(struct MpegEncContext *s,
652                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
653     void (*dct_unquantize_mpeg1_inter)(struct MpegEncContext *s,
654                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
655     void (*dct_unquantize_mpeg2_intra)(struct MpegEncContext *s,
656                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
657     void (*dct_unquantize_mpeg2_inter)(struct MpegEncContext *s,
658                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
659     void (*dct_unquantize_h263_intra)(struct MpegEncContext *s,
660                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
661     void (*dct_unquantize_h263_inter)(struct MpegEncContext *s,
662                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
663     void (*dct_unquantize_h261_intra)(struct MpegEncContext *s,
664                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
665     void (*dct_unquantize_h261_inter)(struct MpegEncContext *s,
666                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
667     void (*dct_unquantize_intra)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
668                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
669     void (*dct_unquantize_inter)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
670                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
671     int (*dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
672     int (*fast_dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
673     void (*denoise_dct)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
674 } MpegEncContext;
675
676
677 void MPV_decode_defaults(MpegEncContext *s);
678 int MPV_common_init(MpegEncContext *s);
679 void MPV_common_end(MpegEncContext *s);
680 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[12][64]);
681 int MPV_frame_start(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
682 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s);
683 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx);
684 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx);
685 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data);
686 void MPV_common_init_mmx(MpegEncContext *s);
687 void MPV_common_init_axp(MpegEncContext *s);
688 void MPV_common_init_mlib(MpegEncContext *s);
689 void MPV_common_init_mmi(MpegEncContext *s);
690 void MPV_common_init_armv4l(MpegEncContext *s);
691 void MPV_common_init_altivec(MpegEncContext *s);
692 void ff_clean_intra_table_entries(MpegEncContext *s);
693 void ff_draw_horiz_band(MpegEncContext *s, int y, int h);
694 void ff_mpeg_flush(AVCodecContext *avctx);
695 void ff_print_debug_info(MpegEncContext *s, AVFrame *pict);
696 void ff_write_quant_matrix(PutBitContext *pb, uint16_t *matrix);
697 int ff_find_unused_picture(MpegEncContext *s, int shared);
698 void ff_denoise_dct(MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
699 void ff_update_duplicate_context(MpegEncContext *dst, MpegEncContext *src);
700 const uint8_t *ff_find_start_code(const uint8_t *p, const uint8_t *end, uint32_t *state);
701
702 void ff_er_frame_start(MpegEncContext *s);
703 void ff_er_frame_end(MpegEncContext *s);
704 void ff_er_add_slice(MpegEncContext *s, int startx, int starty, int endx, int endy, int status);
705
706 int ff_dct_common_init(MpegEncContext *s);
707 void ff_convert_matrix(DSPContext *dsp, int (*qmat)[64], uint16_t (*qmat16)[2][64],
708                        const uint16_t *quant_matrix, int bias, int qmin, int qmax, int intra);
709
710 void ff_init_block_index(MpegEncContext *s);
711
712 static inline void ff_update_block_index(MpegEncContext *s){
713     const int block_size= 8>>s->avctx->lowres;
714
715     s->block_index[0]+=2;
716     s->block_index[1]+=2;
717     s->block_index[2]+=2;
718     s->block_index[3]+=2;
719     s->block_index[4]++;
720     s->block_index[5]++;
721     s->dest[0]+= 2*block_size;
722     s->dest[1]+= block_size;
723     s->dest[2]+= block_size;
724 }
725
726 static inline int get_bits_diff(MpegEncContext *s){
727     const int bits= put_bits_count(&s->pb);
728     const int last= s->last_bits;
729
730     s->last_bits = bits;
731
732     return bits - last;
733 }
734
735 static inline int ff_h263_round_chroma(int x){
736     static const uint8_t h263_chroma_roundtab[16] = {
737     //  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15
738         0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1,
739     };
740     return h263_chroma_roundtab[x & 0xf] + (x >> 3);
741 }
742
743 /* motion_est.c */
744 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
745                              int mb_x, int mb_y);
746 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
747                              int mb_x, int mb_y);
748 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type);
749 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s);
750 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
751                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate);
752 void ff_init_me(MpegEncContext *s);
753 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y);
754 int ff_epzs_motion_search(MpegEncContext * s, int *mx_ptr, int *my_ptr,
755                              int P[10][2], int src_index, int ref_index, int16_t (*last_mv)[2],
756                              int ref_mv_scale, int size, int h);
757 int ff_get_mb_score(MpegEncContext * s, int mx, int my, int src_index,
758                                int ref_index, int size, int h, int add_rate);
759
760 /* mpeg12.c */
761 extern const uint16_t ff_mpeg1_default_intra_matrix[64];
762 extern const uint16_t ff_mpeg1_default_non_intra_matrix[64];
763 extern const uint8_t ff_mpeg1_dc_scale_table[128];
764 extern const AVRational ff_frame_rate_tab[];
765
766 void mpeg1_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
767 void mpeg1_encode_mb(MpegEncContext *s,
768                      DCTELEM block[6][64],
769                      int motion_x, int motion_y);
770 void ff_mpeg1_encode_init(MpegEncContext *s);
771 void ff_mpeg1_encode_slice_header(MpegEncContext *s);
772 void ff_mpeg1_clean_buffers(MpegEncContext *s);
773 int ff_mpeg1_find_frame_end(ParseContext *pc, const uint8_t *buf, int buf_size);
774
775 extern const uint8_t ff_mpeg4_y_dc_scale_table[32];
776 extern const uint8_t ff_mpeg4_c_dc_scale_table[32];
777 extern const uint8_t ff_aic_dc_scale_table[32];
778 extern const int16_t ff_mpeg4_default_intra_matrix[64];
779 extern const int16_t ff_mpeg4_default_non_intra_matrix[64];
780 extern const uint8_t ff_h263_chroma_qscale_table[32];
781 extern const uint8_t ff_h263_loop_filter_strength[32];
782
783 /* h261.c */
784 void ff_h261_loop_filter(MpegEncContext *s);
785 void ff_h261_reorder_mb_index(MpegEncContext* s);
786 void ff_h261_encode_mb(MpegEncContext *s,
787                     DCTELEM block[6][64],
788                     int motion_x, int motion_y);
789 void ff_h261_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
790 void ff_h261_encode_init(MpegEncContext *s);
791 int ff_h261_get_picture_format(int width, int height);
792
793
794 /* h263.c, h263dec.c */
795 int ff_h263_decode_init(AVCodecContext *avctx);
796 int ff_h263_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
797                              void *data, int *data_size,
798                              const uint8_t *buf, int buf_size);
799 int ff_h263_decode_end(AVCodecContext *avctx);
800 void h263_encode_mb(MpegEncContext *s,
801                     DCTELEM block[6][64],
802                     int motion_x, int motion_y);
803 void mpeg4_encode_mb(MpegEncContext *s,
804                     DCTELEM block[6][64],
805                     int motion_x, int motion_y);
806 void h263_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
807 void ff_flv_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
808 void h263_encode_gob_header(MpegEncContext * s, int mb_line);
809 int16_t *h263_pred_motion(MpegEncContext * s, int block, int dir,
810                         int *px, int *py);
811 void mpeg4_pred_ac(MpegEncContext * s, DCTELEM *block, int n,
812                    int dir);
813 void ff_set_mpeg4_time(MpegEncContext * s);
814 void mpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
815 void h263_encode_init(MpegEncContext *s);
816 void h263_decode_init_vlc(MpegEncContext *s);
817 int h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
818 int ff_h263_decode_gob_header(MpegEncContext *s);
819 int ff_mpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s, GetBitContext *gb);
820 void ff_h263_update_motion_val(MpegEncContext * s);
821 void ff_h263_loop_filter(MpegEncContext * s);
822 void ff_set_qscale(MpegEncContext * s, int qscale);
823 int ff_h263_decode_mba(MpegEncContext *s);
824 void ff_h263_encode_mba(MpegEncContext *s);
825
826 int intel_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
827 int flv_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
828 int ff_h263_decode_mb(MpegEncContext *s,
829                       DCTELEM block[6][64]);
830 int ff_mpeg4_decode_mb(MpegEncContext *s,
831                       DCTELEM block[6][64]);
832 int h263_get_picture_format(int width, int height);
833 void ff_mpeg4_encode_video_packet_header(MpegEncContext *s);
834 void ff_mpeg4_clean_buffers(MpegEncContext *s);
835 void ff_mpeg4_stuffing(PutBitContext * pbc);
836 void ff_mpeg4_init_partitions(MpegEncContext *s);
837 void ff_mpeg4_merge_partitions(MpegEncContext *s);
838 void ff_clean_mpeg4_qscales(MpegEncContext *s);
839 void ff_clean_h263_qscales(MpegEncContext *s);
840 int ff_mpeg4_decode_partitions(MpegEncContext *s);
841 int ff_mpeg4_get_video_packet_prefix_length(MpegEncContext *s);
842 int ff_h263_resync(MpegEncContext *s);
843 int ff_h263_get_gob_height(MpegEncContext *s);
844 void ff_mpeg4_init_direct_mv(MpegEncContext *s);
845 int ff_mpeg4_set_direct_mv(MpegEncContext *s, int mx, int my);
846 void ff_h263_encode_motion(MpegEncContext * s, int val, int f_code);
847
848
849 /* rv10.c */
850 void rv10_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
851 int rv_decode_dc(MpegEncContext *s, int n);
852 void rv20_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
853
854
855 /* msmpeg4.c */
856 void msmpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
857 void msmpeg4_encode_ext_header(MpegEncContext * s);
858 void msmpeg4_encode_mb(MpegEncContext * s,
859                        DCTELEM block[6][64],
860                        int motion_x, int motion_y);
861 int msmpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
862 int msmpeg4_decode_ext_header(MpegEncContext * s, int buf_size);
863 int ff_msmpeg4_decode_init(MpegEncContext *s);
864 void ff_msmpeg4_encode_init(MpegEncContext *s);
865 int ff_wmv2_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
866 int ff_wmv2_decode_secondary_picture_header(MpegEncContext * s);
867 void ff_wmv2_add_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64], uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr);
868 void ff_mspel_motion(MpegEncContext *s,
869                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
870                                uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
871                                int motion_x, int motion_y, int h);
872 int ff_wmv2_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
873 void ff_wmv2_encode_mb(MpegEncContext * s,
874                        DCTELEM block[6][64],
875                        int motion_x, int motion_y);
876
877 #endif /* FFMPEG_MPEGVIDEO_H */
878