35ef0e1df72cd45d3ef9dd1f98fdeef5f8160a2d
[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
36 #define FRAME_SKIPPED 100 ///< return value for header parsers if frame is not coded
37
38 enum OutputFormat {
39     FMT_MPEG1,
40     FMT_H261,
41     FMT_H263,
42     FMT_MJPEG,
43     FMT_H264,
44 };
45
46 #define EDGE_WIDTH 16
47
48 #define MPEG_BUF_SIZE (16 * 1024)
49
50 #define QMAT_SHIFT_MMX 16
51 #define QMAT_SHIFT 22
52
53 #define MAX_FCODE 7
54 #define MAX_MV 2048
55
56 #define MAX_THREADS 8
57
58 #define MAX_PICTURE_COUNT 32
59
60 #define ME_MAP_SIZE 64
61 #define ME_MAP_SHIFT 3
62 #define ME_MAP_MV_BITS 11
63
64 /* run length table */
65 #define MAX_RUN    64
66 #define MAX_LEVEL  64
67
68 #define I_TYPE FF_I_TYPE  ///< Intra
69 #define P_TYPE FF_P_TYPE  ///< Predicted
70 #define B_TYPE FF_B_TYPE  ///< Bi-dir predicted
71 #define S_TYPE FF_S_TYPE  ///< S(GMC)-VOP MPEG4
72 #define SI_TYPE FF_SI_TYPE  ///< Switching Intra
73 #define SP_TYPE FF_SP_TYPE  ///< Switching Predicted
74
75 #define MAX_MB_BYTES (30*16*16*3/8 + 120)
76
77 #define INPLACE_OFFSET 16
78
79 /* Start codes. */
80 #define SEQ_END_CODE            0x000001b7
81 #define SEQ_START_CODE          0x000001b3
82 #define GOP_START_CODE          0x000001b8
83 #define PICTURE_START_CODE      0x00000100
84 #define SLICE_MIN_START_CODE    0x00000101
85 #define SLICE_MAX_START_CODE    0x000001af
86 #define EXT_START_CODE          0x000001b5
87 #define USER_START_CODE         0x000001b2
88
89 /**
90  * Picture.
91  */
92 typedef struct Picture{
93     FF_COMMON_FRAME
94
95     /**
96      * halfpel luma planes.
97      */
98     uint8_t *interpolated[3];
99     int16_t (*motion_val_base[2])[2];
100     uint32_t *mb_type_base;
101 #define MB_TYPE_INTRA MB_TYPE_INTRA4x4 //default mb_type if there is just one type
102 #define IS_INTRA4x4(a)   ((a)&MB_TYPE_INTRA4x4)
103 #define IS_INTRA16x16(a) ((a)&MB_TYPE_INTRA16x16)
104 #define IS_PCM(a)        ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
105 #define IS_INTRA(a)      ((a)&7)
106 #define IS_INTER(a)      ((a)&(MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8))
107 #define IS_SKIP(a)       ((a)&MB_TYPE_SKIP)
108 #define IS_INTRA_PCM(a)  ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
109 #define IS_INTERLACED(a) ((a)&MB_TYPE_INTERLACED)
110 #define IS_DIRECT(a)     ((a)&MB_TYPE_DIRECT2)
111 #define IS_GMC(a)        ((a)&MB_TYPE_GMC)
112 #define IS_16X16(a)      ((a)&MB_TYPE_16x16)
113 #define IS_16X8(a)       ((a)&MB_TYPE_16x8)
114 #define IS_8X16(a)       ((a)&MB_TYPE_8x16)
115 #define IS_8X8(a)        ((a)&MB_TYPE_8x8)
116 #define IS_SUB_8X8(a)    ((a)&MB_TYPE_16x16) //note reused
117 #define IS_SUB_8X4(a)    ((a)&MB_TYPE_16x8)  //note reused
118 #define IS_SUB_4X8(a)    ((a)&MB_TYPE_8x16)  //note reused
119 #define IS_SUB_4X4(a)    ((a)&MB_TYPE_8x8)   //note reused
120 #define IS_ACPRED(a)     ((a)&MB_TYPE_ACPRED)
121 #define IS_QUANT(a)      ((a)&MB_TYPE_QUANT)
122 #define IS_DIR(a, part, list) ((a) & (MB_TYPE_P0L0<<((part)+2*(list))))
123 #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
124 #define HAS_CBP(a)        ((a)&MB_TYPE_CBP)
125
126     int field_poc[2];           ///< h264 top/bottom POC
127     int poc;                    ///< h264 frame POC
128     int frame_num;              ///< h264 frame_num (raw frame_num from slice header)
129     int pic_id;                 /**< h264 pic_num (short -> no wrap version of pic_num,
130                                      pic_num & max_pic_num; long -> long_pic_num) */
131     int long_ref;               ///< 1->long term reference 0->short term reference
132     int ref_poc[2][16];         ///< h264 POCs of the frames used as reference
133     int ref_count[2];           ///< number of entries in ref_poc
134
135     int mb_var_sum;             ///< sum of MB variance for current frame
136     int mc_mb_var_sum;          ///< motion compensated MB variance for current frame
137     uint16_t *mb_var;           ///< Table for MB variances
138     uint16_t *mc_mb_var;        ///< Table for motion compensated MB variances
139     uint8_t *mb_mean;           ///< Table for MB luminance
140     int32_t *mb_cmp_score;      ///< Table for MB cmp scores, for mb decision FIXME remove
141     int b_frame_score;          /* */
142 } Picture;
143
144 struct MpegEncContext;
145
146 /**
147  * Motion estimation context.
148  */
149 typedef struct MotionEstContext{
150     AVCodecContext *avctx;
151     int skip;                          ///< set if ME is skipped for the current MB
152     int co_located_mv[4][2];           ///< mv from last P-frame for direct mode ME
153     int direct_basis_mv[4][2];
154     uint8_t *scratchpad;               ///< data area for the ME algo, so that the ME does not need to malloc/free
155     uint8_t *best_mb;
156     uint8_t *temp_mb[2];
157     uint8_t *temp;
158     int best_bits;
159     uint32_t *map;                     ///< map to avoid duplicate evaluations
160     uint32_t *score_map;               ///< map to store the scores
161     int map_generation;
162     int pre_penalty_factor;
163     int penalty_factor;                /*!< an estimate of the bits required to
164                                         code a given mv value, e.g. (1,0) takes
165                                         more bits than (0,0). We have to
166                                         estimate whether any reduction in
167                                         residual is worth the extra bits. */
168     int sub_penalty_factor;
169     int mb_penalty_factor;
170     int flags;
171     int sub_flags;
172     int mb_flags;
173     int pre_pass;                      ///< = 1 for the pre pass
174     int dia_size;
175     int xmin;
176     int xmax;
177     int ymin;
178     int ymax;
179     int pred_x;
180     int pred_y;
181     uint8_t *src[4][4];
182     uint8_t *ref[4][4];
183     int stride;
184     int uvstride;
185     /* temp variables for picture complexity calculation */
186     int mc_mb_var_sum_temp;
187     int mb_var_sum_temp;
188     int scene_change_score;
189 /*    cmp, chroma_cmp;*/
190     op_pixels_func (*hpel_put)[4];
191     op_pixels_func (*hpel_avg)[4];
192     qpel_mc_func (*qpel_put)[16];
193     qpel_mc_func (*qpel_avg)[16];
194     uint8_t (*mv_penalty)[MAX_MV*2+1];  ///< amount of bits needed to encode a MV
195     uint8_t *current_mv_penalty;
196     int (*sub_motion_search)(struct MpegEncContext * s,
197                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
198                                   int src_index, int ref_index,
199                                   int size, int h);
200 }MotionEstContext;
201
202 /**
203  * MpegEncContext.
204  */
205 typedef struct MpegEncContext {
206     struct AVCodecContext *avctx;
207     /* the following parameters must be initialized before encoding */
208     int width, height;///< picture size. must be a multiple of 16
209     int gop_size;
210     int intra_only;   ///< if true, only intra pictures are generated
211     int bit_rate;     ///< wanted bit rate
212     enum OutputFormat out_format; ///< output format
213     int h263_pred;    ///< use mpeg4/h263 ac/dc predictions
214
215 /* the following codec id fields are deprecated in favor of codec_id */
216     int h263_plus;    ///< h263 plus headers
217     int h263_msmpeg4; ///< generate MSMPEG4 compatible stream (deprecated, use msmpeg4_version instead)
218     int h263_flv;     ///< use flv h263 header
219
220     enum CodecID codec_id;     /* see CODEC_ID_xxx */
221     int fixed_qscale; ///< fixed qscale if non zero
222     int encoding;     ///< true if we are encoding (vs decoding)
223     int flags;        ///< AVCodecContext.flags (HQ, MV4, ...)
224     int flags2;       ///< AVCodecContext.flags2
225     int max_b_frames; ///< max number of b-frames for encoding
226     int luma_elim_threshold;
227     int chroma_elim_threshold;
228     int strict_std_compliance; ///< strictly follow the std (MPEG4, ...)
229     int workaround_bugs;       ///< workaround bugs in encoders which cannot be detected automatically
230     int codec_tag;             ///< internal codec_tag upper case converted from avctx codec_tag
231     int stream_codec_tag;      ///< internal stream_codec_tag upper case converted from avctx stream_codec_tag
232     /* the following fields are managed internally by the encoder */
233
234     /** bit output */
235     PutBitContext pb;
236
237     /* sequence parameters */
238     int context_initialized;
239     int input_picture_number;  ///< used to set pic->display_picture_number, should not be used for/by anything else
240     int coded_picture_number;  ///< used to set pic->coded_picture_number, should not be used for/by anything else
241     int picture_number;       //FIXME remove, unclear definition
242     int picture_in_gop_number; ///< 0-> first pic in gop, ...
243     int b_frames_since_non_b;  ///< used for encoding, relative to not yet reordered input
244     int64_t user_specified_pts;///< last non zero pts from AVFrame which was passed into avcodec_encode_video()
245     int mb_width, mb_height;   ///< number of MBs horizontally & vertically
246     int mb_stride;             ///< mb_width+1 used for some arrays to allow simple addressing of left & top MBs without sig11
247     int b8_stride;             ///< 2*mb_width+1 used for some 8x8 block arrays to allow simple addressing
248     int b4_stride;             ///< 4*mb_width+1 used for some 4x4 block arrays to allow simple addressing
249     int h_edge_pos, v_edge_pos;///< horizontal / vertical position of the right/bottom edge (pixel replication)
250     int mb_num;                ///< number of MBs of a picture
251     int linesize;              ///< line size, in bytes, may be different from width
252     int uvlinesize;            ///< line size, for chroma in bytes, may be different from width
253     Picture *picture;          ///< main picture buffer
254     Picture **input_picture;   ///< next pictures on display order for encoding
255     Picture **reordered_input_picture; ///< pointer to the next pictures in codedorder for encoding
256
257     int start_mb_y;            ///< start mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
258     int end_mb_y;              ///< end   mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
259     struct MpegEncContext *thread_context[MAX_THREADS];
260
261     /**
262      * copy of the previous picture structure.
263      * note, linesize & data, might not match the previous picture (for field pictures)
264      */
265     Picture last_picture;
266
267     /**
268      * copy of the next picture structure.
269      * note, linesize & data, might not match the next picture (for field pictures)
270      */
271     Picture next_picture;
272
273     /**
274      * copy of the source picture structure for encoding.
275      * note, linesize & data, might not match the source picture (for field pictures)
276      */
277     Picture new_picture;
278
279     /**
280      * copy of the current picture structure.
281      * note, linesize & data, might not match the current picture (for field pictures)
282      */
283     Picture current_picture;    ///< buffer to store the decompressed current picture
284
285     Picture *last_picture_ptr;     ///< pointer to the previous picture.
286     Picture *next_picture_ptr;     ///< pointer to the next picture (for bidir pred)
287     Picture *current_picture_ptr;  ///< pointer to the current picture
288     uint8_t *visualization_buffer[3]; //< temporary buffer vor MV visualization
289     int last_dc[3];                ///< last DC values for MPEG1
290     int16_t *dc_val_base;
291     int16_t *dc_val[3];            ///< used for mpeg4 DC prediction, all 3 arrays must be continuous
292     int16_t dc_cache[4*5];
293     int y_dc_scale, c_dc_scale;
294     const uint8_t *y_dc_scale_table;     ///< qscale -> y_dc_scale table
295     const uint8_t *c_dc_scale_table;     ///< qscale -> c_dc_scale table
296     const uint8_t *chroma_qscale_table;  ///< qscale -> chroma_qscale (h263)
297     uint8_t *coded_block_base;
298     uint8_t *coded_block;          ///< used for coded block pattern prediction (msmpeg4v3, wmv1)
299     int16_t (*ac_val_base)[16];
300     int16_t (*ac_val[3])[16];      ///< used for for mpeg4 AC prediction, all 3 arrays must be continuous
301     int ac_pred;
302     uint8_t *prev_pict_types;     ///< previous picture types in bitstream order, used for mb skip
303 #define PREV_PICT_TYPES_BUFFER_SIZE 256
304     int mb_skipped;                ///< MUST BE SET only during DECODING
305     uint8_t *mbskip_table;        /**< used to avoid copy if macroblock skipped (for black regions for example)
306                                    and used for b-frame encoding & decoding (contains skip table of next P Frame) */
307     uint8_t *mbintra_table;       ///< used to avoid setting {ac, dc, cbp}-pred stuff to zero on inter MB decoding
308     uint8_t *cbp_table;           ///< used to store cbp, ac_pred for partitioned decoding
309     uint8_t *pred_dir_table;      ///< used to store pred_dir for partitioned decoding
310     uint8_t *allocated_edge_emu_buffer;
311     uint8_t *edge_emu_buffer;     ///< points into the middle of allocated_edge_emu_buffer
312     uint8_t *rd_scratchpad;       ///< scratchpad for rate distortion mb decision
313     uint8_t *obmc_scratchpad;
314     uint8_t *b_scratchpad;        ///< scratchpad used for writing into write only buffers
315
316     int qscale;                 ///< QP
317     int chroma_qscale;          ///< chroma QP
318     unsigned int lambda;        ///< lagrange multipler used in rate distortion
319     unsigned int lambda2;       ///< (lambda*lambda) >> FF_LAMBDA_SHIFT
320     int *lambda_table;
321     int adaptive_quant;         ///< use adaptive quantization
322     int dquant;                 ///< qscale difference to prev qscale
323     int pict_type;              ///< I_TYPE, P_TYPE, B_TYPE, ...
324     int last_pict_type; //FIXME removes
325     int last_non_b_pict_type;   ///< used for mpeg4 gmc b-frames & ratecontrol
326     int dropable;
327     int frame_rate_index;
328     int last_lambda_for[5];     ///< last lambda for a specific pict type
329     int skipdct;                ///< skip dct and code zero residual
330
331     /* motion compensation */
332     int unrestricted_mv;        ///< mv can point outside of the coded picture
333     int h263_long_vectors;      ///< use horrible h263v1 long vector mode
334     int decode;                 ///< if 0 then decoding will be skipped (for encoding b frames for example)
335
336     DSPContext dsp;             ///< pointers for accelerated dsp functions
337     int f_code;                 ///< forward MV resolution
338     int b_code;                 ///< backward MV resolution for B Frames (mpeg4)
339     int16_t (*p_mv_table_base)[2];
340     int16_t (*b_forw_mv_table_base)[2];
341     int16_t (*b_back_mv_table_base)[2];
342     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table_base)[2];
343     int16_t (*b_bidir_back_mv_table_base)[2];
344     int16_t (*b_direct_mv_table_base)[2];
345     int16_t (*p_field_mv_table_base[2][2])[2];
346     int16_t (*b_field_mv_table_base[2][2][2])[2];
347     int16_t (*p_mv_table)[2];            ///< MV table (1MV per MB) p-frame encoding
348     int16_t (*b_forw_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) forward mode b-frame encoding
349     int16_t (*b_back_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) backward mode b-frame encoding
350     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
351     int16_t (*b_bidir_back_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
352     int16_t (*b_direct_mv_table)[2];     ///< MV table (1MV per MB) direct mode b-frame encoding
353     int16_t (*p_field_mv_table[2][2])[2];   ///< MV table (2MV per MB) interlaced p-frame encoding
354     int16_t (*b_field_mv_table[2][2][2])[2];///< MV table (4MV per MB) interlaced b-frame encoding
355     uint8_t (*p_field_select_table[2]);
356     uint8_t (*b_field_select_table[2][2]);
357     int me_method;                       ///< ME algorithm
358     int mv_dir;
359 #define MV_DIR_FORWARD   1
360 #define MV_DIR_BACKWARD  2
361 #define MV_DIRECT        4 ///< bidirectional mode where the difference equals the MV of the last P/S/I-Frame (mpeg4)
362     int mv_type;
363 #define MV_TYPE_16X16       0   ///< 1 vector for the whole mb
364 #define MV_TYPE_8X8         1   ///< 4 vectors (h263, mpeg4 4MV)
365 #define MV_TYPE_16X8        2   ///< 2 vectors, one per 16x8 block
366 #define MV_TYPE_FIELD       3   ///< 2 vectors, one per field
367 #define MV_TYPE_DMV         4   ///< 2 vectors, special mpeg2 Dual Prime Vectors
368     /**motion vectors for a macroblock
369        first coordinate : 0 = forward 1 = backward
370        second "         : depend on type
371        third  "         : 0 = x, 1 = y
372     */
373     int mv[2][4][2];
374     int field_select[2][2];
375     int last_mv[2][2][2];             ///< last MV, used for MV prediction in MPEG1 & B-frame MPEG4
376     uint8_t *fcode_tab;               ///< smallest fcode needed for each MV
377     int16_t direct_scale_mv[2][64];   ///< precomputed to avoid divisions in ff_mpeg4_set_direct_mv
378
379     MotionEstContext me;
380
381     int no_rounding;  /**< apply no rounding to motion compensation (MPEG4, msmpeg4, ...)
382                         for b-frames rounding mode is always 0 */
383
384     int hurry_up;     /**< when set to 1 during decoding, b frames will be skipped
385                          when set to 2 idct/dequant will be skipped too */
386
387     /* macroblock layer */
388     int mb_x, mb_y;
389     int mb_skip_run;
390     int mb_intra;
391     uint16_t *mb_type;           ///< Table for candidate MB types for encoding
392 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA    0x01
393 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER    0x02
394 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V  0x04
395 #define CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED   0x08
396 //#define MB_TYPE_GMC      0x10
397
398 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT   0x10
399 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD  0x20
400 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD 0x40
401 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR    0x80
402
403 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I    0x100
404 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I  0x200
405 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I 0x400
406 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I    0x800
407
408 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0    0x1000
409
410     int block_index[6]; ///< index to current MB in block based arrays with edges
411     int block_wrap[6];
412     uint8_t *dest[3];
413
414     int *mb_index2xy;        ///< mb_index -> mb_x + mb_y*mb_stride
415
416     /** matrix transmitted in the bitstream */
417     uint16_t intra_matrix[64];
418     uint16_t chroma_intra_matrix[64];
419     uint16_t inter_matrix[64];
420     uint16_t chroma_inter_matrix[64];
421 #define QUANT_BIAS_SHIFT 8
422     int intra_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
423     int inter_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
424     int min_qcoeff;          ///< minimum encodable coefficient
425     int max_qcoeff;          ///< maximum encodable coefficient
426     int ac_esc_length;       ///< num of bits needed to encode the longest esc
427     uint8_t *intra_ac_vlc_length;
428     uint8_t *intra_ac_vlc_last_length;
429     uint8_t *inter_ac_vlc_length;
430     uint8_t *inter_ac_vlc_last_length;
431     uint8_t *luma_dc_vlc_length;
432     uint8_t *chroma_dc_vlc_length;
433 #define UNI_AC_ENC_INDEX(run,level) ((run)*128 + (level))
434
435     int coded_score[8];
436
437     /** precomputed matrix (combine qscale and DCT renorm) */
438     int (*q_intra_matrix)[64];
439     int (*q_inter_matrix)[64];
440     /** identical to the above but for MMX & these are not permutated, second 64 entries are bias*/
441     uint16_t (*q_intra_matrix16)[2][64];
442     uint16_t (*q_inter_matrix16)[2][64];
443     int block_last_index[12];  ///< last non zero coefficient in block
444     /* scantables */
445     DECLARE_ALIGNED_8(ScanTable, intra_scantable);
446     ScanTable intra_h_scantable;
447     ScanTable intra_v_scantable;
448     ScanTable inter_scantable; ///< if inter == intra then intra should be used to reduce tha cache usage
449
450     /* noise reduction */
451     int (*dct_error_sum)[64];
452     int dct_count[2];
453     uint16_t (*dct_offset)[64];
454
455     void *opaque;              ///< private data for the user
456
457     /* bit rate control */
458     int64_t wanted_bits;
459     int64_t total_bits;
460     int frame_bits;                ///< bits used for the current frame
461     int next_lambda;               ///< next lambda used for retrying to encode a frame
462     RateControlContext rc_context; ///< contains stuff only accessed in ratecontrol.c
463
464     /* statistics, used for 2-pass encoding */
465     int mv_bits;
466     int header_bits;
467     int i_tex_bits;
468     int p_tex_bits;
469     int i_count;
470     int f_count;
471     int b_count;
472     int skip_count;
473     int misc_bits; ///< cbp, mb_type
474     int last_bits; ///< temp var used for calculating the above vars
475
476     /* error concealment / resync */
477     int error_count;
478     uint8_t *error_status_table;       ///< table of the error status of each MB
479 #define VP_START            1          ///< current MB is the first after a resync marker
480 #define AC_ERROR            2
481 #define DC_ERROR            4
482 #define MV_ERROR            8
483 #define AC_END              16
484 #define DC_END              32
485 #define MV_END              64
486 //FIXME some prefix?
487
488     int resync_mb_x;                 ///< x position of last resync marker
489     int resync_mb_y;                 ///< y position of last resync marker
490     GetBitContext last_resync_gb;    ///< used to search for the next resync marker
491     int mb_num_left;                 ///< number of MBs left in this video packet (for partitioned Slices only)
492     int next_p_frame_damaged;        ///< set if the next p frame is damaged, to avoid showing trashed b frames
493     int error_resilience;
494
495     ParseContext parse_context;
496
497     /* H.263 specific */
498     int gob_index;
499     int obmc;                       ///< overlapped block motion compensation
500
501     /* H.263+ specific */
502     int umvplus;                    ///< == H263+ && unrestricted_mv
503     int h263_aic;                   ///< Advanded INTRA Coding (AIC)
504     int h263_aic_dir;               ///< AIC direction: 0 = left, 1 = top
505     int h263_slice_structured;
506     int alt_inter_vlc;              ///< alternative inter vlc
507     int modified_quant;
508     int loop_filter;
509     int custom_pcf;
510
511     /* mpeg4 specific */
512     int time_increment_bits;        ///< number of bits to represent the fractional part of time
513     int last_time_base;
514     int time_base;                  ///< time in seconds of last I,P,S Frame
515     int64_t time;                   ///< time of current frame
516     int64_t last_non_b_time;
517     uint16_t pp_time;               ///< time distance between the last 2 p,s,i frames
518     uint16_t pb_time;               ///< time distance between the last b and p,s,i frame
519     uint16_t pp_field_time;
520     uint16_t pb_field_time;         ///< like above, just for interlaced
521     int shape;
522     int vol_sprite_usage;
523     int sprite_width;
524     int sprite_height;
525     int sprite_left;
526     int sprite_top;
527     int sprite_brightness_change;
528     int num_sprite_warping_points;
529     int real_sprite_warping_points;
530     int sprite_offset[2][2];         ///< sprite offset[isChroma][isMVY]
531     int sprite_delta[2][2];          ///< sprite_delta [isY][isMVY]
532     int sprite_shift[2];             ///< sprite shift [isChroma]
533     int mcsel;
534     int quant_precision;
535     int quarter_sample;              ///< 1->qpel, 0->half pel ME/MC
536     int scalability;
537     int hierachy_type;
538     int enhancement_type;
539     int new_pred;
540     int reduced_res_vop;
541     int aspect_ratio_info; //FIXME remove
542     int sprite_warping_accuracy;
543     int low_latency_sprite;
544     int data_partitioning;           ///< data partitioning flag from header
545     int partitioned_frame;           ///< is current frame partitioned
546     int rvlc;                        ///< reversible vlc
547     int resync_marker;               ///< could this stream contain resync markers
548     int low_delay;                   ///< no reordering needed / has no b-frames
549     int vo_type;
550     int vol_control_parameters;      ///< does the stream contain the low_delay flag, used to workaround buggy encoders
551     int intra_dc_threshold;          ///< QP above whch the ac VLC should be used for intra dc
552     int use_intra_dc_vlc;
553     PutBitContext tex_pb;            ///< used for data partitioned VOPs
554     PutBitContext pb2;               ///< used for data partitioned VOPs
555     int mpeg_quant;
556     int t_frame;                       ///< time distance of first I -> B, used for interlaced b frames
557     int padding_bug_score;             ///< used to detect the VERY common padding bug in MPEG4
558
559     /* divx specific, used to workaround (many) bugs in divx5 */
560     int divx_version;
561     int divx_build;
562     int divx_packed;
563     uint8_t *bitstream_buffer; //Divx 5.01 puts several frames in a single one, this is used to reorder them
564     int bitstream_buffer_size;
565     unsigned int allocated_bitstream_buffer_size;
566
567     int xvid_build;
568
569     /* lavc specific stuff, used to workaround bugs in libavcodec */
570     int lavc_build;
571
572     /* RV10 specific */
573     int rv10_version; ///< RV10 version: 0 or 3
574     int rv10_first_dc_coded[3];
575
576     /* MJPEG specific */
577     struct MJpegContext *mjpeg_ctx;
578     int mjpeg_vsample[3];       ///< vertical sampling factors, default = {2, 1, 1}
579     int mjpeg_hsample[3];       ///< horizontal sampling factors, default = {2, 1, 1}
580
581     /* MSMPEG4 specific */
582     int mv_table_index;
583     int rl_table_index;
584     int rl_chroma_table_index;
585     int dc_table_index;
586     int use_skip_mb_code;
587     int slice_height;      ///< in macroblocks
588     int first_slice_line;  ///< used in mpeg4 too to handle resync markers
589     int flipflop_rounding;
590     int msmpeg4_version;   ///< 0=not msmpeg4, 1=mp41, 2=mp42, 3=mp43/divx3 4=wmv1/7 5=wmv2/8
591     int per_mb_rl_table;
592     int esc3_level_length;
593     int esc3_run_length;
594     /** [mb_intra][isChroma][level][run][last] */
595     int (*ac_stats)[2][MAX_LEVEL+1][MAX_RUN+1][2];
596     int inter_intra_pred;
597     int mspel;
598
599     /* decompression specific */
600     GetBitContext gb;
601
602     /* Mpeg1 specific */
603     int gop_picture_number;  ///< index of the first picture of a GOP based on fake_pic_num & mpeg1 specific
604     int last_mv_dir;         ///< last mv_dir, used for b frame encoding
605     int broken_link;         ///< no_output_of_prior_pics_flag
606     uint8_t *vbv_delay_ptr;  ///< pointer to vbv_delay in the bitstream
607
608     /* MPEG2 specific - I wish I had not to support this mess. */
609     int progressive_sequence;
610     int mpeg_f_code[2][2];
611     int picture_structure;
612 /* picture type */
613 #define PICT_TOP_FIELD     1
614 #define PICT_BOTTOM_FIELD  2
615 #define PICT_FRAME         3
616
617     int intra_dc_precision;
618     int frame_pred_frame_dct;
619     int top_field_first;
620     int concealment_motion_vectors;
621     int q_scale_type;
622     int intra_vlc_format;
623     int alternate_scan;
624     int repeat_first_field;
625     int chroma_420_type;
626     int chroma_format;
627 #define CHROMA_420 1
628 #define CHROMA_422 2
629 #define CHROMA_444 3
630     int chroma_x_shift;//depend on pix_format, that depend on chroma_format
631     int chroma_y_shift;
632
633     int progressive_frame;
634     int full_pel[2];
635     int interlaced_dct;
636     int first_slice;
637     int first_field;         ///< is 1 for the first field of a field picture 0 otherwise
638
639     /* RTP specific */
640     int rtp_mode;
641
642     uint8_t *ptr_lastgob;
643     int swap_uv;//vcr2 codec is mpeg2 varint with UV swaped
644     short * pblocks[12];
645
646     DCTELEM (*block)[64]; ///< points to one of the following blocks
647     DCTELEM (*blocks)[8][64]; // for HQ mode we need to keep the best block
648     int (*decode_mb)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64]); // used by some codecs to avoid a switch()
649 #define SLICE_OK         0
650 #define SLICE_ERROR     -1
651 #define SLICE_END       -2 ///<end marker found
652 #define SLICE_NOEND     -3 ///<no end marker or error found but mb count exceeded
653
654     void (*dct_unquantize_mpeg1_intra)(struct MpegEncContext *s,
655                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
656     void (*dct_unquantize_mpeg1_inter)(struct MpegEncContext *s,
657                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
658     void (*dct_unquantize_mpeg2_intra)(struct MpegEncContext *s,
659                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
660     void (*dct_unquantize_mpeg2_inter)(struct MpegEncContext *s,
661                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
662     void (*dct_unquantize_h263_intra)(struct MpegEncContext *s,
663                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
664     void (*dct_unquantize_h263_inter)(struct MpegEncContext *s,
665                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
666     void (*dct_unquantize_h261_intra)(struct MpegEncContext *s,
667                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
668     void (*dct_unquantize_h261_inter)(struct MpegEncContext *s,
669                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
670     void (*dct_unquantize_intra)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
671                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
672     void (*dct_unquantize_inter)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
673                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
674     int (*dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
675     int (*fast_dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
676     void (*denoise_dct)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
677 } MpegEncContext;
678
679
680 void MPV_decode_defaults(MpegEncContext *s);
681 int MPV_common_init(MpegEncContext *s);
682 void MPV_common_end(MpegEncContext *s);
683 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[12][64]);
684 int MPV_frame_start(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
685 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s);
686 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx);
687 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx);
688 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data);
689 void MPV_common_init_mmx(MpegEncContext *s);
690 void MPV_common_init_axp(MpegEncContext *s);
691 void MPV_common_init_mlib(MpegEncContext *s);
692 void MPV_common_init_mmi(MpegEncContext *s);
693 void MPV_common_init_armv4l(MpegEncContext *s);
694 void MPV_common_init_altivec(MpegEncContext *s);
695 void ff_clean_intra_table_entries(MpegEncContext *s);
696 void ff_draw_horiz_band(MpegEncContext *s, int y, int h);
697 void ff_mpeg_flush(AVCodecContext *avctx);
698 void ff_print_debug_info(MpegEncContext *s, AVFrame *pict);
699 void ff_write_quant_matrix(PutBitContext *pb, uint16_t *matrix);
700 int ff_find_unused_picture(MpegEncContext *s, int shared);
701 void ff_denoise_dct(MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
702 void ff_update_duplicate_context(MpegEncContext *dst, MpegEncContext *src);
703 const uint8_t *ff_find_start_code(const uint8_t *p, const uint8_t *end, uint32_t *state);
704
705 void ff_er_frame_start(MpegEncContext *s);
706 void ff_er_frame_end(MpegEncContext *s);
707 void ff_er_add_slice(MpegEncContext *s, int startx, int starty, int endx, int endy, int status);
708
709 int ff_dct_common_init(MpegEncContext *s);
710 void ff_convert_matrix(DSPContext *dsp, int (*qmat)[64], uint16_t (*qmat16)[2][64],
711                        const uint16_t *quant_matrix, int bias, int qmin, int qmax, int intra);
712
713 void ff_init_block_index(MpegEncContext *s);
714
715 static inline void ff_update_block_index(MpegEncContext *s){
716     const int block_size= 8>>s->avctx->lowres;
717
718     s->block_index[0]+=2;
719     s->block_index[1]+=2;
720     s->block_index[2]+=2;
721     s->block_index[3]+=2;
722     s->block_index[4]++;
723     s->block_index[5]++;
724     s->dest[0]+= 2*block_size;
725     s->dest[1]+= block_size;
726     s->dest[2]+= block_size;
727 }
728
729 static inline int get_bits_diff(MpegEncContext *s){
730     const int bits= put_bits_count(&s->pb);
731     const int last= s->last_bits;
732
733     s->last_bits = bits;
734
735     return bits - last;
736 }
737
738 static inline int ff_h263_round_chroma(int x){
739     static const uint8_t h263_chroma_roundtab[16] = {
740     //  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15
741         0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1,
742     };
743     return h263_chroma_roundtab[x & 0xf] + (x >> 3);
744 }
745
746 /* motion_est.c */
747 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
748                              int mb_x, int mb_y);
749 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
750                              int mb_x, int mb_y);
751 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type);
752 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s);
753 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
754                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate);
755 void ff_init_me(MpegEncContext *s);
756 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y);
757 int ff_epzs_motion_search(MpegEncContext * s, int *mx_ptr, int *my_ptr,
758                              int P[10][2], int src_index, int ref_index, int16_t (*last_mv)[2],
759                              int ref_mv_scale, int size, int h);
760 int ff_get_mb_score(MpegEncContext * s, int mx, int my, int src_index,
761                                int ref_index, int size, int h, int add_rate);
762
763 /* mpeg12.c */
764 extern const uint16_t ff_mpeg1_default_intra_matrix[64];
765 extern const uint16_t ff_mpeg1_default_non_intra_matrix[64];
766 extern const uint8_t ff_mpeg1_dc_scale_table[128];
767 extern const AVRational ff_frame_rate_tab[];
768
769 void mpeg1_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
770 void mpeg1_encode_mb(MpegEncContext *s,
771                      DCTELEM block[6][64],
772                      int motion_x, int motion_y);
773 void ff_mpeg1_encode_init(MpegEncContext *s);
774 void ff_mpeg1_encode_slice_header(MpegEncContext *s);
775 void ff_mpeg1_clean_buffers(MpegEncContext *s);
776 int ff_mpeg1_find_frame_end(ParseContext *pc, const uint8_t *buf, int buf_size);
777
778 #include "rl.h"
779
780 extern const uint8_t ff_mpeg4_y_dc_scale_table[32];
781 extern const uint8_t ff_mpeg4_c_dc_scale_table[32];
782 extern const uint8_t ff_aic_dc_scale_table[32];
783 extern const int16_t ff_mpeg4_default_intra_matrix[64];
784 extern const int16_t ff_mpeg4_default_non_intra_matrix[64];
785 extern const uint8_t ff_h263_chroma_qscale_table[32];
786 extern const uint8_t ff_h263_loop_filter_strength[32];
787
788 /* h261.c */
789 void ff_h261_loop_filter(MpegEncContext *s);
790 void ff_h261_reorder_mb_index(MpegEncContext* s);
791 void ff_h261_encode_mb(MpegEncContext *s,
792                     DCTELEM block[6][64],
793                     int motion_x, int motion_y);
794 void ff_h261_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
795 void ff_h261_encode_init(MpegEncContext *s);
796 int ff_h261_get_picture_format(int width, int height);
797
798
799 /* h263.c, h263dec.c */
800 int ff_h263_decode_init(AVCodecContext *avctx);
801 int ff_h263_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
802                              void *data, int *data_size,
803                              const uint8_t *buf, int buf_size);
804 int ff_h263_decode_end(AVCodecContext *avctx);
805 void h263_encode_mb(MpegEncContext *s,
806                     DCTELEM block[6][64],
807                     int motion_x, int motion_y);
808 void mpeg4_encode_mb(MpegEncContext *s,
809                     DCTELEM block[6][64],
810                     int motion_x, int motion_y);
811 void h263_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
812 void ff_flv_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
813 void h263_encode_gob_header(MpegEncContext * s, int mb_line);
814 int16_t *h263_pred_motion(MpegEncContext * s, int block, int dir,
815                         int *px, int *py);
816 void mpeg4_pred_ac(MpegEncContext * s, DCTELEM *block, int n,
817                    int dir);
818 void ff_set_mpeg4_time(MpegEncContext * s);
819 void mpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
820 void h263_encode_init(MpegEncContext *s);
821 void h263_decode_init_vlc(MpegEncContext *s);
822 int h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
823 int ff_h263_decode_gob_header(MpegEncContext *s);
824 int ff_mpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s, GetBitContext *gb);
825 void ff_h263_update_motion_val(MpegEncContext * s);
826 void ff_h263_loop_filter(MpegEncContext * s);
827 void ff_set_qscale(MpegEncContext * s, int qscale);
828 int ff_h263_decode_mba(MpegEncContext *s);
829 void ff_h263_encode_mba(MpegEncContext *s);
830
831 int intel_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
832 int flv_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
833 int ff_h263_decode_mb(MpegEncContext *s,
834                       DCTELEM block[6][64]);
835 int ff_mpeg4_decode_mb(MpegEncContext *s,
836                       DCTELEM block[6][64]);
837 int h263_get_picture_format(int width, int height);
838 void ff_mpeg4_encode_video_packet_header(MpegEncContext *s);
839 void ff_mpeg4_clean_buffers(MpegEncContext *s);
840 void ff_mpeg4_stuffing(PutBitContext * pbc);
841 void ff_mpeg4_init_partitions(MpegEncContext *s);
842 void ff_mpeg4_merge_partitions(MpegEncContext *s);
843 void ff_clean_mpeg4_qscales(MpegEncContext *s);
844 void ff_clean_h263_qscales(MpegEncContext *s);
845 int ff_mpeg4_decode_partitions(MpegEncContext *s);
846 int ff_mpeg4_get_video_packet_prefix_length(MpegEncContext *s);
847 int ff_h263_resync(MpegEncContext *s);
848 int ff_h263_get_gob_height(MpegEncContext *s);
849 void ff_mpeg4_init_direct_mv(MpegEncContext *s);
850 int ff_mpeg4_set_direct_mv(MpegEncContext *s, int mx, int my);
851 void ff_h263_encode_motion(MpegEncContext * s, int val, int f_code);
852
853
854 /* rv10.c */
855 void rv10_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
856 int rv_decode_dc(MpegEncContext *s, int n);
857 void rv20_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
858
859
860 /* msmpeg4.c */
861 void msmpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
862 void msmpeg4_encode_ext_header(MpegEncContext * s);
863 void msmpeg4_encode_mb(MpegEncContext * s,
864                        DCTELEM block[6][64],
865                        int motion_x, int motion_y);
866 int msmpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
867 int msmpeg4_decode_ext_header(MpegEncContext * s, int buf_size);
868 int ff_msmpeg4_decode_init(MpegEncContext *s);
869 void ff_msmpeg4_encode_init(MpegEncContext *s);
870 int ff_wmv2_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
871 int ff_wmv2_decode_secondary_picture_header(MpegEncContext * s);
872 void ff_wmv2_add_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64], uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr);
873 void ff_mspel_motion(MpegEncContext *s,
874                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
875                                uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
876                                int motion_x, int motion_y, int h);
877 int ff_wmv2_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
878 void ff_wmv2_encode_mb(MpegEncContext * s,
879                        DCTELEM block[6][64],
880                        int motion_x, int motion_y);
881
882 #endif /* FFMPEG_MPEGVIDEO_H */
883