src/third_party/ffmpeg/libavcodec/libx264.c

   1 /*
   2  * H.264 encoding using the x264 library
   3  * Copyright (C) 2005  Mans Rullgard <mans@mansr.com>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/eval.h"
  23 #include "libavutil/internal.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "libavutil/mem.h"
  26 #include "libavutil/pixdesc.h"
  27 #include "libavutil/stereo3d.h"
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "internal.h"
  30
  31 #if defined(_MSC_VER)
  32 #define X264_API_IMPORTS 1
  33 #endif
  34
  35 #include <x264.h>
  36 #include <float.h>
  37 #include <math.h>
  38 #include <stdio.h>
  39 #include <stdlib.h>
  40 #include <string.h>
  41
  42 typedef struct X264Context {
  43     AVClass        *class;
  44     x264_param_t    params;
  45     x264_t         *enc;
  46     x264_picture_t  pic;
  47     uint8_t        *sei;
  48     int             sei_size;
  49     char *preset;
  50     char *tune;
  51     char *profile;
  52     char *level;
  53     int fastfirstpass;
  54     char *wpredp;
  55     char *x264opts;
  56     float crf;
  57     float crf_max;
  58     int cqp;
  59     int aq_mode;
  60     float aq_strength;
  61     char *psy_rd;
  62     int psy;
  63     int rc_lookahead;
  64     int weightp;
  65     int weightb;
  66     int ssim;
  67     int intra_refresh;
  68     int bluray_compat;
  69     int b_bias;
  70     int b_pyramid;
  71     int mixed_refs;
  72     int dct8x8;
  73     int fast_pskip;
  74     int aud;
  75     int mbtree;
  76     char *deblock;
  77     float cplxblur;
  78     char *partitions;
  79     int direct_pred;
  80     int slice_max_size;
  81     char *stats;
  82     int nal_hrd;
  83     char *x264_params;
  84 } X264Context;
  85
  86 static void X264_log(void *p, int level, const char *fmt, va_list args)
  87 {
  88     static const int level_map[] = {
  89         [X264_LOG_ERROR]   = AV_LOG_ERROR,
  90         [X264_LOG_WARNING] = AV_LOG_WARNING,
  91         [X264_LOG_INFO]    = AV_LOG_INFO,
  92         [X264_LOG_DEBUG]   = AV_LOG_DEBUG
  93     };
  94
  95     if (level < 0 || level > X264_LOG_DEBUG)
  96         return;
  97
  98     av_vlog(p, level_map[level], fmt, args);
  99 }
 100
 101
 102 static int encode_nals(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt,
 103                        x264_nal_t *nals, int nnal)
 104 {
 105     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
 106     uint8_t *p;
 107     int i, size = x4->sei_size, ret;
 108
 109     if (!nnal)
 110         return 0;
 111
 112     for (i = 0; i < nnal; i++)
 113         size += nals[i].i_payload;
 114
 115     if ((ret = ff_alloc_packet2(ctx, pkt, size)) < 0)
 116         return ret;
 117
 118     p = pkt->data;
 119
 120     /* Write the SEI as part of the first frame. */
 121     if (x4->sei_size > 0 && nnal > 0) {
 122         if (x4->sei_size > size) {
 123             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error: nal buffer is too small\n");
 124             return -1;
 125         }
 126         memcpy(p, x4->sei, x4->sei_size);
 127         p += x4->sei_size;
 128         x4->sei_size = 0;
 129         av_freep(&x4->sei);
 130     }
 131
 132     for (i = 0; i < nnal; i++){
 133         memcpy(p, nals[i].p_payload, nals[i].i_payload);
 134         p += nals[i].i_payload;
 135     }
 136
 137     return 1;
 138 }
 139
 140 static int avfmt2_num_planes(int avfmt)
 141 {
 142     switch (avfmt) {
 143     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 144     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
 145     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
 146     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
 147     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 148         return 3;
 149
 150     case AV_PIX_FMT_BGR24:
 151     case AV_PIX_FMT_RGB24:
 152         return 1;
 153
 154     default:
 155         return 3;
 156     }
 157 }
 158
 159 static int X264_frame(AVCodecContext *ctx, AVPacket *pkt, const AVFrame *frame,
 160                       int *got_packet)
 161 {
 162     X264Context *x4 = ctx->priv_data;
 163     x264_nal_t *nal;
 164     int nnal, i, ret;
 165     x264_picture_t pic_out = {0};
 166     AVFrameSideData *side_data;
 167
 168     x264_picture_init( &x4->pic );
 169     x4->pic.img.i_csp   = x4->params.i_csp;
 170     if (x264_bit_depth > 8)
 171         x4->pic.img.i_csp |= X264_CSP_HIGH_DEPTH;
 172     x4->pic.img.i_plane = avfmt2_num_planes(ctx->pix_fmt);
 173
 174     if (frame) {
 175         for (i = 0; i < x4->pic.img.i_plane; i++) {
 176             x4->pic.img.plane[i]    = frame->data[i];
 177             x4->pic.img.i_stride[i] = frame->linesize[i];
 178         }
 179
 180         x4->pic.i_pts  = frame->pts;
 181         x4->pic.i_type =
 182             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I ? X264_TYPE_KEYFRAME :
 183             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_P ? X264_TYPE_P :
 184             frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_B ? X264_TYPE_B :
 185                                             X264_TYPE_AUTO;
 186         if (x4->params.b_interlaced && x4->params.b_tff != frame->top_field_first) {
 187             x4->params.b_tff = frame->top_field_first;
 188             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 189         }
 190         if (x4->params.vui.i_sar_height != ctx->sample_aspect_ratio.den ||
 191             x4->params.vui.i_sar_width  != ctx->sample_aspect_ratio.num) {
 192             x4->params.vui.i_sar_height = ctx->sample_aspect_ratio.den;
 193             x4->params.vui.i_sar_width  = ctx->sample_aspect_ratio.num;
 194             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 195         }
 196
 197         if (x4->params.rc.i_vbv_buffer_size != ctx->rc_buffer_size / 1000 ||
 198             x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate != ctx->rc_max_rate    / 1000) {
 199             x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = ctx->rc_buffer_size / 1000;
 200             x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = ctx->rc_max_rate    / 1000;
 201             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 202         }
 203
 204         if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_ABR &&
 205             x4->params.rc.i_bitrate != ctx->bit_rate / 1000) {
 206             x4->params.rc.i_bitrate = ctx->bit_rate / 1000;
 207             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 208         }
 209
 210         if (x4->crf >= 0 &&
 211             x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CRF &&
 212             x4->params.rc.f_rf_constant != x4->crf) {
 213             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
 214             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 215         }
 216
 217         if (x4->params.rc.i_rc_method == X264_RC_CQP &&
 218             x4->cqp >= 0 &&
 219             x4->params.rc.i_qp_constant != x4->cqp) {
 220             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
 221             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 222         }
 223
 224         if (x4->crf_max >= 0 &&
 225             x4->params.rc.f_rf_constant_max != x4->crf_max) {
 226             x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
 227             x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 228         }
 229
 230         side_data = av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_STEREO3D);
 231         if (side_data) {
 232             AVStereo3D *stereo = (AVStereo3D *)side_data->data;
 233             int fpa_type;
 234
 235             switch (stereo->type) {
 236             case AV_STEREO3D_CHECKERBOARD:
 237                 fpa_type = 0;
 238                 break;
 239             case AV_STEREO3D_LINES:
 240                 fpa_type = 1;
 241                 break;
 242             case AV_STEREO3D_COLUMNS:
 243                 fpa_type = 2;
 244                 break;
 245             case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
 246                 fpa_type = 3;
 247                 break;
 248             case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
 249                 fpa_type = 4;
 250                 break;
 251             case AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE:
 252                 fpa_type = 5;
 253                 break;
 254             default:
 255                 fpa_type = -1;
 256                 break;
 257             }
 258
 259             if (fpa_type != x4->params.i_frame_packing) {
 260                 x4->params.i_frame_packing = fpa_type;
 261                 x264_encoder_reconfig(x4->enc, &x4->params);
 262             }
 263         }
 264     }
 265     do {
 266         if (x264_encoder_encode(x4->enc, &nal, &nnal, frame? &x4->pic: NULL, &pic_out) < 0)
 267             return -1;
 268
 269         ret = encode_nals(ctx, pkt, nal, nnal);
 270         if (ret < 0)
 271             return -1;
 272     } while (!ret && !frame && x264_encoder_delayed_frames(x4->enc));
 273
 274     pkt->pts = pic_out.i_pts;
 275     pkt->dts = pic_out.i_dts;
 276
 277     switch (pic_out.i_type) {
 278     case X264_TYPE_IDR:
 279     case X264_TYPE_I:
 280         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 281         break;
 282     case X264_TYPE_P:
 283         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 284         break;
 285     case X264_TYPE_B:
 286     case X264_TYPE_BREF:
 287         ctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
 288         break;
 289     }
 290
 291     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY*pic_out.b_keyframe;
 292     if (ret)
 293         ctx->coded_frame->quality = (pic_out.i_qpplus1 - 1) * FF_QP2LAMBDA;
 294
 295     *got_packet = ret;
 296     return 0;
 297 }
 298
 299 static av_cold int X264_close(AVCodecContext *avctx)
 300 {
 301     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
 302
 303     av_freep(&avctx->extradata);
 304     av_free(x4->sei);
 305
 306     if (x4->enc)
 307         x264_encoder_close(x4->enc);
 308
 309     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
 310
 311     return 0;
 312 }
 313
 314 #define OPT_STR(opt, param)                                                   \
 315     do {                                                                      \
 316         int ret;                                                              \
 317         if (param!=NULL && (ret = x264_param_parse(&x4->params, opt, param)) < 0) { \
 318             if(ret == X264_PARAM_BAD_NAME)                                    \
 319                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,                                   \
 320                         "bad option '%s': '%s'\n", opt, param);               \
 321             else                                                              \
 322                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,                                   \
 323                         "bad value for '%s': '%s'\n", opt, param);            \
 324             return -1;                                                        \
 325         }                                                                     \
 326     } while (0)
 327
 328 static int convert_pix_fmt(enum AVPixelFormat pix_fmt)
 329 {
 330     switch (pix_fmt) {
 331     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 332     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
 333     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
 334     case AV_PIX_FMT_YUV420P10: return X264_CSP_I420;
 335     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 336     case AV_PIX_FMT_YUVJ422P:
 337     case AV_PIX_FMT_YUV422P10: return X264_CSP_I422;
 338     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 339     case AV_PIX_FMT_YUVJ444P:
 340     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
 341     case AV_PIX_FMT_YUV444P10: return X264_CSP_I444;
 342 #ifdef X264_CSP_BGR
 343     case AV_PIX_FMT_BGR24:
 344         return X264_CSP_BGR;
 345
 346     case AV_PIX_FMT_RGB24:
 347         return X264_CSP_RGB;
 348 #endif
 349     case AV_PIX_FMT_NV12:      return X264_CSP_NV12;
 350     case AV_PIX_FMT_NV16:
 351     case AV_PIX_FMT_NV20:      return X264_CSP_NV16;
 352     };
 353     return 0;
 354 }
 355
 356 #define PARSE_X264_OPT(name, var)\
 357     if (x4->var && x264_param_parse(&x4->params, name, x4->var) < 0) {\
 358         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing option '%s' with value '%s'.\n", name, x4->var);\
 359         return AVERROR(EINVAL);\
 360     }
 361
 362 static av_cold int X264_init(AVCodecContext *avctx)
 363 {
 364     X264Context *x4 = avctx->priv_data;
 365     int sw,sh;
 366
 367     if (avctx->global_quality > 0)
 368         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "-qscale is ignored, -crf is recommended.\n");
 369
 370     x264_param_default(&x4->params);
 371
 372     x4->params.b_deblocking_filter         = avctx->flags & CODEC_FLAG_LOOP_FILTER;
 373
 374     x4->params.rc.f_pb_factor             = avctx->b_quant_factor;
 375     x4->params.analyse.i_chroma_qp_offset = avctx->chromaoffset;
 376     if (x4->preset || x4->tune)
 377         if (x264_param_default_preset(&x4->params, x4->preset, x4->tune) < 0) {
 378             int i;
 379             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting preset/tune %s/%s.\n", x4->preset, x4->tune);
 380             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Possible presets:");
 381             for (i = 0; x264_preset_names[i]; i++)
 382                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, " %s", x264_preset_names[i]);
 383             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "\n");
 384             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Possible tunes:");
 385             for (i = 0; x264_tune_names[i]; i++)
 386                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, " %s", x264_tune_names[i]);
 387             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "\n");
 388             return AVERROR(EINVAL);
 389         }
 390
 391     if (avctx->level > 0)
 392         x4->params.i_level_idc = avctx->level;
 393
 394     x4->params.pf_log               = X264_log;
 395     x4->params.p_log_private        = avctx;
 396     x4->params.i_log_level          = X264_LOG_DEBUG;
 397     x4->params.i_csp                = convert_pix_fmt(avctx->pix_fmt);
 398
 399     OPT_STR("weightp", x4->wpredp);
 400
 401     if (avctx->bit_rate) {
 402         x4->params.rc.i_bitrate   = avctx->bit_rate / 1000;
 403         x4->params.rc.i_rc_method = X264_RC_ABR;
 404     }
 405     x4->params.rc.i_vbv_buffer_size = avctx->rc_buffer_size / 1000;
 406     x4->params.rc.i_vbv_max_bitrate = avctx->rc_max_rate    / 1000;
 407     x4->params.rc.b_stat_write      = avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS1;
 408     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_PASS2) {
 409         x4->params.rc.b_stat_read = 1;
 410     } else {
 411         if (x4->crf >= 0) {
 412             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CRF;
 413             x4->params.rc.f_rf_constant = x4->crf;
 414         } else if (x4->cqp >= 0) {
 415             x4->params.rc.i_rc_method   = X264_RC_CQP;
 416             x4->params.rc.i_qp_constant = x4->cqp;
 417         }
 418
 419         if (x4->crf_max >= 0)
 420             x4->params.rc.f_rf_constant_max = x4->crf_max;
 421     }
 422
 423     if (avctx->rc_buffer_size && avctx->rc_initial_buffer_occupancy > 0 &&
 424         (avctx->rc_initial_buffer_occupancy <= avctx->rc_buffer_size)) {
 425         x4->params.rc.f_vbv_buffer_init =
 426             (float)avctx->rc_initial_buffer_occupancy / avctx->rc_buffer_size;
 427     }
 428
 429     OPT_STR("level", x4->level);
 430
 431     if (avctx->i_quant_factor > 0)
 432         x4->params.rc.f_ip_factor         = 1 / fabs(avctx->i_quant_factor);
 433
 434     if (avctx->me_method == ME_EPZS)
 435         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_DIA;
 436     else if (avctx->me_method == ME_HEX)
 437         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_HEX;
 438     else if (avctx->me_method == ME_UMH)
 439         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_UMH;
 440     else if (avctx->me_method == ME_FULL)
 441         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_ESA;
 442     else if (avctx->me_method == ME_TESA)
 443         x4->params.analyse.i_me_method = X264_ME_TESA;
 444
 445     if (avctx->gop_size >= 0)
 446         x4->params.i_keyint_max         = avctx->gop_size;
 447     if (avctx->max_b_frames >= 0)
 448         x4->params.i_bframe             = avctx->max_b_frames;
 449     if (avctx->scenechange_threshold >= 0)
 450         x4->params.i_scenecut_threshold = avctx->scenechange_threshold;
 451     if (avctx->qmin >= 0)
 452         x4->params.rc.i_qp_min          = avctx->qmin;
 453     if (avctx->qmax >= 0)
 454         x4->params.rc.i_qp_max          = avctx->qmax;
 455     if (avctx->max_qdiff >= 0)
 456         x4->params.rc.i_qp_step         = avctx->max_qdiff;
 457     if (avctx->qblur >= 0)
 458         x4->params.rc.f_qblur           = avctx->qblur;     /* temporally blur quants */
 459     if (avctx->qcompress >= 0)
 460         x4->params.rc.f_qcompress       = avctx->qcompress; /* 0.0 => cbr, 1.0 => constant qp */
 461     if (avctx->refs >= 0)
 462         x4->params.i_frame_reference    = avctx->refs;
 463     else if (x4->level) {
 464         int i;
 465         int mbn = FF_CEIL_RSHIFT(avctx->width, 4) * FF_CEIL_RSHIFT(avctx->height, 4);
 466         int level_id = -1;
 467         char *tail;
 468         int scale = X264_BUILD < 129 ? 384 : 1;
 469
 470         if (!strcmp(x4->level, "1b")) {
 471             level_id = 9;
 472         } else if (strlen(x4->level) <= 3){
 473             level_id = av_strtod(x4->level, &tail) * 10 + 0.5;
 474             if (*tail)
 475                 level_id = -1;
 476         }
 477         if (level_id <= 0)
 478             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Failed to parse level\n");
 479
 480         for (i = 0; i<x264_levels[i].level_idc; i++)
 481             if (x264_levels[i].level_idc == level_id)
 482                 x4->params.i_frame_reference = av_clip(x264_levels[i].dpb / mbn / scale, 1, x4->params.i_frame_reference);
 483     }
 484
 485     if (avctx->trellis >= 0)
 486         x4->params.analyse.i_trellis    = avctx->trellis;
 487     if (avctx->me_range >= 0)
 488         x4->params.analyse.i_me_range   = avctx->me_range;
 489     if (avctx->noise_reduction >= 0)
 490         x4->params.analyse.i_noise_reduction = avctx->noise_reduction;
 491     if (avctx->me_subpel_quality >= 0)
 492         x4->params.analyse.i_subpel_refine   = avctx->me_subpel_quality;
 493     if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 494         x4->params.i_bframe_adaptive = avctx->b_frame_strategy;
 495     if (avctx->keyint_min >= 0)
 496         x4->params.i_keyint_min = avctx->keyint_min;
 497     if (avctx->coder_type >= 0)
 498         x4->params.b_cabac = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_AC;
 499     if (avctx->me_cmp >= 0)
 500         x4->params.analyse.b_chroma_me = avctx->me_cmp & FF_CMP_CHROMA;
 501
 502     if (x4->aq_mode >= 0)
 503         x4->params.rc.i_aq_mode = x4->aq_mode;
 504     if (x4->aq_strength >= 0)
 505         x4->params.rc.f_aq_strength = x4->aq_strength;
 506     PARSE_X264_OPT("psy-rd", psy_rd);
 507     PARSE_X264_OPT("deblock", deblock);
 508     PARSE_X264_OPT("partitions", partitions);
 509     PARSE_X264_OPT("stats", stats);
 510     if (x4->psy >= 0)
 511         x4->params.analyse.b_psy  = x4->psy;
 512     if (x4->rc_lookahead >= 0)
 513         x4->params.rc.i_lookahead = x4->rc_lookahead;
 514     if (x4->weightp >= 0)
 515         x4->params.analyse.i_weighted_pred = x4->weightp;
 516     if (x4->weightb >= 0)
 517         x4->params.analyse.b_weighted_bipred = x4->weightb;
 518     if (x4->cplxblur >= 0)
 519         x4->params.rc.f_complexity_blur = x4->cplxblur;
 520
 521     if (x4->ssim >= 0)
 522         x4->params.analyse.b_ssim = x4->ssim;
 523     if (x4->intra_refresh >= 0)
 524         x4->params.b_intra_refresh = x4->intra_refresh;
 525     if (x4->bluray_compat >= 0) {
 526         x4->params.b_bluray_compat = x4->bluray_compat;
 527         x4->params.b_vfr_input = 0;
 528     }
 529     if (x4->b_bias != INT_MIN)
 530         x4->params.i_bframe_bias              = x4->b_bias;
 531     if (x4->b_pyramid >= 0)
 532         x4->params.i_bframe_pyramid = x4->b_pyramid;
 533     if (x4->mixed_refs >= 0)
 534         x4->params.analyse.b_mixed_references = x4->mixed_refs;
 535     if (x4->dct8x8 >= 0)
 536         x4->params.analyse.b_transform_8x8    = x4->dct8x8;
 537     if (x4->fast_pskip >= 0)
 538         x4->params.analyse.b_fast_pskip       = x4->fast_pskip;
 539     if (x4->aud >= 0)
 540         x4->params.b_aud                      = x4->aud;
 541     if (x4->mbtree >= 0)
 542         x4->params.rc.b_mb_tree               = x4->mbtree;
 543     if (x4->direct_pred >= 0)
 544         x4->params.analyse.i_direct_mv_pred   = x4->direct_pred;
 545
 546     if (x4->slice_max_size >= 0)
 547         x4->params.i_slice_max_size =  x4->slice_max_size;
 548     else {
 549         /*
 550          * Allow x264 to be instructed through AVCodecContext about the maximum
 551          * size of the RTP payload. For example, this enables the production of
 552          * payload suitable for the H.264 RTP packetization-mode 0 i.e. single
 553          * NAL unit per RTP packet.
 554          */
 555         if (avctx->rtp_payload_size)
 556             x4->params.i_slice_max_size = avctx->rtp_payload_size;
 557     }
 558
 559     if (x4->fastfirstpass)
 560         x264_param_apply_fastfirstpass(&x4->params);
 561
 562     /* Allow specifying the x264 profile through AVCodecContext. */
 563     if (!x4->profile)
 564         switch (avctx->profile) {
 565         case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
 566             x4->profile = av_strdup("baseline");
 567             break;
 568         case FF_PROFILE_H264_HIGH:
 569             x4->profile = av_strdup("high");
 570             break;
 571         case FF_PROFILE_H264_HIGH_10:
 572             x4->profile = av_strdup("high10");
 573             break;
 574         case FF_PROFILE_H264_HIGH_422:
 575             x4->profile = av_strdup("high422");
 576             break;
 577         case FF_PROFILE_H264_HIGH_444:
 578             x4->profile = av_strdup("high444");
 579             break;
 580         case FF_PROFILE_H264_MAIN:
 581             x4->profile = av_strdup("main");
 582             break;
 583         default:
 584             break;
 585         }
 586
 587     if (x4->nal_hrd >= 0)
 588         x4->params.i_nal_hrd = x4->nal_hrd;
 589
 590     if (x4->profile)
 591         if (x264_param_apply_profile(&x4->params, x4->profile) < 0) {
 592             int i;
 593             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting profile %s.\n", x4->profile);
 594             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Possible profiles:");
 595             for (i = 0; x264_profile_names[i]; i++)
 596                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, " %s", x264_profile_names[i]);
 597             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "\n");
 598             return AVERROR(EINVAL);
 599         }
 600
 601     x4->params.i_width          = avctx->width;
 602     x4->params.i_height         = avctx->height;
 603     av_reduce(&sw, &sh, avctx->sample_aspect_ratio.num, avctx->sample_aspect_ratio.den, 4096);
 604     x4->params.vui.i_sar_width  = sw;
 605     x4->params.vui.i_sar_height = sh;
 606     x4->params.i_timebase_den = avctx->time_base.den;
 607     x4->params.i_timebase_num = avctx->time_base.num;
 608     x4->params.i_fps_num = avctx->time_base.den;
 609     x4->params.i_fps_den = avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame;
 610
 611     x4->params.analyse.b_psnr = avctx->flags & CODEC_FLAG_PSNR;
 612
 613     x4->params.i_threads      = avctx->thread_count;
 614     if (avctx->thread_type)
 615         x4->params.b_sliced_threads = avctx->thread_type == FF_THREAD_SLICE;
 616
 617     x4->params.b_interlaced   = avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT;
 618
 619     x4->params.b_open_gop     = !(avctx->flags & CODEC_FLAG_CLOSED_GOP);
 620
 621     x4->params.i_slice_count  = avctx->slices;
 622
 623     x4->params.vui.b_fullrange = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P ||
 624                                  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P ||
 625                                  avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P ||
 626                                  avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
 627
 628     if (avctx->colorspace != AVCOL_SPC_UNSPECIFIED)
 629         x4->params.vui.i_colmatrix = avctx->colorspace;
 630     if (avctx->color_primaries != AVCOL_PRI_UNSPECIFIED)
 631         x4->params.vui.i_colorprim = avctx->color_primaries;
 632     if (avctx->color_trc != AVCOL_TRC_UNSPECIFIED)
 633         x4->params.vui.i_transfer  = avctx->color_trc;
 634
 635     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)
 636         x4->params.b_repeat_headers = 0;
 637
 638     if(x4->x264opts){
 639         const char *p= x4->x264opts;
 640         while(p){
 641             char param[256]={0}, val[256]={0};
 642             if(sscanf(p, "%255[^:=]=%255[^:]", param, val) == 1){
 643                 OPT_STR(param, "1");
 644             }else
 645                 OPT_STR(param, val);
 646             p= strchr(p, ':');
 647             p+=!!p;
 648         }
 649     }
 650
 651     if (x4->x264_params) {
 652         AVDictionary *dict    = NULL;
 653         AVDictionaryEntry *en = NULL;
 654
 655         if (!av_dict_parse_string(&dict, x4->x264_params, "=", ":", 0)) {
 656             while ((en = av_dict_get(dict, "", en, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
 657                 if (x264_param_parse(&x4->params, en->key, en->value) < 0)
 658                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 659                            "Error parsing option '%s = %s'.\n",
 660                             en->key, en->value);
 661             }
 662
 663             av_dict_free(&dict);
 664         }
 665     }
 666
 667     // update AVCodecContext with x264 parameters
 668     avctx->has_b_frames = x4->params.i_bframe ?
 669         x4->params.i_bframe_pyramid ? 2 : 1 : 0;
 670     if (avctx->max_b_frames < 0)
 671         avctx->max_b_frames = 0;
 672
 673     avctx->bit_rate = x4->params.rc.i_bitrate*1000;
 674
 675     x4->enc = x264_encoder_open(&x4->params);
 676     if (!x4->enc)
 677         return -1;
 678
 679     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
 680     if (!avctx->coded_frame)
 681         return AVERROR(ENOMEM);
 682
 683     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 684         x264_nal_t *nal;
 685         uint8_t *p;
 686         int nnal, s, i;
 687
 688         s = x264_encoder_headers(x4->enc, &nal, &nnal);
 689         avctx->extradata = p = av_malloc(s);
 690
 691         for (i = 0; i < nnal; i++) {
 692             /* Don't put the SEI in extradata. */
 693             if (nal[i].i_type == NAL_SEI) {
 694                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%s\n", nal[i].p_payload+25);
 695                 x4->sei_size = nal[i].i_payload;
 696                 x4->sei      = av_malloc(x4->sei_size);
 697                 memcpy(x4->sei, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
 698                 continue;
 699             }
 700             memcpy(p, nal[i].p_payload, nal[i].i_payload);
 701             p += nal[i].i_payload;
 702         }
 703         avctx->extradata_size = p - avctx->extradata;
 704     }
 705
 706     return 0;
 707 }
 708
 709 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_8bit[] = {
 710     AV_PIX_FMT_YUV420P,
 711     AV_PIX_FMT_YUVJ420P,
 712     AV_PIX_FMT_YUV422P,
 713     AV_PIX_FMT_YUVJ422P,
 714     AV_PIX_FMT_YUV444P,
 715     AV_PIX_FMT_YUVJ444P,
 716     AV_PIX_FMT_NV12,
 717     AV_PIX_FMT_NV16,
 718     AV_PIX_FMT_NONE
 719 };
 720 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_9bit[] = {
 721     AV_PIX_FMT_YUV420P9,
 722     AV_PIX_FMT_YUV444P9,
 723     AV_PIX_FMT_NONE
 724 };
 725 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_10bit[] = {
 726     AV_PIX_FMT_YUV420P10,
 727     AV_PIX_FMT_YUV422P10,
 728     AV_PIX_FMT_YUV444P10,
 729     AV_PIX_FMT_NV20,
 730     AV_PIX_FMT_NONE
 731 };
 732 static const enum AVPixelFormat pix_fmts_8bit_rgb[] = {
 733 #ifdef X264_CSP_BGR
 734     AV_PIX_FMT_BGR24,
 735     AV_PIX_FMT_RGB24,
 736 #endif
 737     AV_PIX_FMT_NONE
 738 };
 739
 740 static av_cold void X264_init_static(AVCodec *codec)
 741 {
 742     if (x264_bit_depth == 8)
 743         codec->pix_fmts = pix_fmts_8bit;
 744     else if (x264_bit_depth == 9)
 745         codec->pix_fmts = pix_fmts_9bit;
 746     else if (x264_bit_depth == 10)
 747         codec->pix_fmts = pix_fmts_10bit;
 748 }
 749
 750 #define OFFSET(x) offsetof(X264Context, x)
 751 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 752 static const AVOption options[] = {
 753     { "preset",        "Set the encoding preset (cf. x264 --fullhelp)",   OFFSET(preset),        AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "medium" }, 0, 0, VE},
 754     { "tune",          "Tune the encoding params (cf. x264 --fullhelp)",  OFFSET(tune),          AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
 755     { "profile",       "Set profile restrictions (cf. x264 --fullhelp) ", OFFSET(profile),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
 756     { "fastfirstpass", "Use fast settings when encoding first pass",      OFFSET(fastfirstpass), AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 1 }, 0, 1, VE},
 757     {"level", "Specify level (as defined by Annex A)", OFFSET(level), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
 758     {"passlogfile", "Filename for 2 pass stats", OFFSET(stats), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
 759     {"wpredp", "Weighted prediction for P-frames", OFFSET(wpredp), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
 760     {"x264opts", "x264 options", OFFSET(x264opts), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str=NULL}, 0, 0, VE},
 761     { "crf",           "Select the quality for constant quality mode",    OFFSET(crf),           AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
 762     { "crf_max",       "In CRF mode, prevents VBV from lowering quality beyond this point.",OFFSET(crf_max), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE },
 763     { "qp",            "Constant quantization parameter rate control method",OFFSET(cqp),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
 764     { "aq-mode",       "AQ method",                                       OFFSET(aq_mode),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "aq_mode"},
 765     { "none",          NULL,                              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_NONE},         INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
 766     { "variance",      "Variance AQ (complexity mask)",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_VARIANCE},     INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
 767     { "autovariance",  "Auto-variance AQ (experimental)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_AQ_AUTOVARIANCE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "aq_mode" },
 768     { "aq-strength",   "AQ strength. Reduces blocking and blurring in flat and textured areas.", OFFSET(aq_strength), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = -1}, -1, FLT_MAX, VE},
 769     { "psy",           "Use psychovisual optimizations.",                 OFFSET(psy),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 770     { "psy-rd",        "Strength of psychovisual optimization, in <psy-rd>:<psy-trellis> format.", OFFSET(psy_rd), AV_OPT_TYPE_STRING,  {0 }, 0, 0, VE},
 771     { "rc-lookahead",  "Number of frames to look ahead for frametype and ratecontrol", OFFSET(rc_lookahead), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
 772     { "weightb",       "Weighted prediction for B-frames.",               OFFSET(weightb),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 773     { "weightp",       "Weighted prediction analysis method.",            OFFSET(weightp),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "weightp" },
 774     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
 775     { "simple",        NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SIMPLE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
 776     { "smart",         NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_WEIGHTP_SMART},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "weightp" },
 777     { "ssim",          "Calculate and print SSIM stats.",                 OFFSET(ssim),          AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 778     { "intra-refresh", "Use Periodic Intra Refresh instead of IDR frames.",OFFSET(intra_refresh),AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 779     { "bluray-compat", "Bluray compatibility workarounds.",               OFFSET(bluray_compat) ,AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
 780     { "b-bias",        "Influences how often B-frames are used",          OFFSET(b_bias),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = INT_MIN}, INT_MIN, INT_MAX, VE },
 781     { "b-pyramid",     "Keep some B-frames as references.",               OFFSET(b_pyramid),     AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 782     { "none",          NULL,                                  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NONE},   INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 783     { "strict",        "Strictly hierarchical pyramid",       0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_STRICT}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 784     { "normal",        "Non-strict (not Blu-ray compatible)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_B_PYRAMID_NORMAL}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "b_pyramid" },
 785     { "mixed-refs",    "One reference per partition, as opposed to one reference per macroblock", OFFSET(mixed_refs), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1}, -1, 1, VE },
 786     { "8x8dct",        "High profile 8x8 transform.",                     OFFSET(dct8x8),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 787     { "fast-pskip",    NULL,                                              OFFSET(fast_pskip),    AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 788     { "aud",           "Use access unit delimiters.",                     OFFSET(aud),           AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 789     { "mbtree",        "Use macroblock tree ratecontrol.",                OFFSET(mbtree),        AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, 1, VE},
 790     { "deblock",       "Loop filter parameters, in <alpha:beta> form.",   OFFSET(deblock),       AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0, 0, VE},
 791     { "cplxblur",      "Reduce fluctuations in QP (before curve compression)", OFFSET(cplxblur), AV_OPT_TYPE_FLOAT,  {.dbl = -1 }, -1, FLT_MAX, VE},
 792     { "partitions",    "A comma-separated list of partitions to consider. "
 793                        "Possible values: p8x8, p4x4, b8x8, i8x8, i4x4, none, all", OFFSET(partitions), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE},
 794     { "direct-pred",   "Direct MV prediction mode",                       OFFSET(direct_pred),   AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "direct-pred" },
 795     { "none",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_NONE },     0, 0, VE, "direct-pred" },
 796     { "spatial",       NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_SPATIAL },  0, 0, VE, "direct-pred" },
 797     { "temporal",      NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_TEMPORAL }, 0, 0, VE, "direct-pred" },
 798     { "auto",          NULL,      0,    AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = X264_DIRECT_PRED_AUTO },     0, 0, VE, "direct-pred" },
 799     { "slice-max-size","Limit the size of each slice in bytes",           OFFSET(slice_max_size),AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE },
 800     { "stats",         "Filename for 2 pass stats",                       OFFSET(stats),         AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 },  0,       0, VE },
 801     { "nal-hrd",       "Signal HRD information (requires vbv-bufsize; "
 802                        "cbr not allowed in .mp4)",                        OFFSET(nal_hrd),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 803     { "none",          NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_NONE}, INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 804     { "vbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_VBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 805     { "cbr",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = X264_NAL_HRD_CBR},  INT_MIN, INT_MAX, VE, "nal-hrd" },
 806     { "x264-params",  "Override the x264 configuration using a :-separated list of key=value parameters", OFFSET(x264_params), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, VE },
 807     { NULL },
 808 };
 809
 810 static const AVClass x264_class = {
 811     .class_name = "libx264",
 812     .item_name  = av_default_item_name,
 813     .option     = options,
 814     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 815 };
 816
 817 static const AVClass rgbclass = {
 818     .class_name = "libx264rgb",
 819     .item_name  = av_default_item_name,
 820     .option     = options,
 821     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 822 };
 823
 824 static const AVCodecDefault x264_defaults[] = {
 825     { "b",                "0" },
 826     { "bf",               "-1" },
 827     { "flags2",           "0" },
 828     { "g",                "-1" },
 829     { "i_qfactor",        "-1" },
 830     { "qmin",             "-1" },
 831     { "qmax",             "-1" },
 832     { "qdiff",            "-1" },
 833     { "qblur",            "-1" },
 834     { "qcomp",            "-1" },
 835 //     { "rc_lookahead",     "-1" },
 836     { "refs",             "-1" },
 837     { "sc_threshold",     "-1" },
 838     { "trellis",          "-1" },
 839     { "nr",               "-1" },
 840     { "me_range",         "-1" },
 841     { "me_method",        "-1" },
 842     { "subq",             "-1" },
 843     { "b_strategy",       "-1" },
 844     { "keyint_min",       "-1" },
 845     { "coder",            "-1" },
 846     { "cmp",              "-1" },
 847     { "threads",          AV_STRINGIFY(X264_THREADS_AUTO) },
 848     { "thread_type",      "0" },
 849     { "flags",            "+cgop" },
 850     { "rc_init_occupancy","-1" },
 851     { NULL },
 852 };
 853
 854 AVCodec ff_libx264_encoder = {
 855     .name             = "libx264",
 856     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10"),
 857     .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 858     .id               = AV_CODEC_ID_H264,
 859     .priv_data_size   = sizeof(X264Context),
 860     .init             = X264_init,
 861     .encode2          = X264_frame,
 862     .close            = X264_close,
 863     .capabilities     = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 864     .priv_class       = &x264_class,
 865     .defaults         = x264_defaults,
 866     .init_static_data = X264_init_static,
 867 };
 868
 869 AVCodec ff_libx264rgb_encoder = {
 870     .name           = "libx264rgb",
 871     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libx264 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 RGB"),
 872     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 873     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 874     .priv_data_size = sizeof(X264Context),
 875     .init           = X264_init,
 876     .encode2        = X264_frame,
 877     .close          = X264_close,
 878     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_AUTO_THREADS,
 879     .priv_class     = &rgbclass,
 880     .defaults       = x264_defaults,
 881     .pix_fmts       = pix_fmts_8bit_rgb,
 882 };