subprojects/gst-plugins-ugly/ext/x264/gstx264enc.c

   1 /* GStreamer H264 encoder plugin
   2  * Copyright (C) 2005 Michal Benes <michal.benes@itonis.tv>
   3  * Copyright (C) 2005 Josef Zlomek <josef.zlomek@itonis.tv>
   4  * Copyright (C) 2008 Mark Nauwelaerts <mnauw@users.sf.net>
   5  * Copyright (C) 2016 Sebastian Dröge <sebastian@centricular.com>
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library 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  * Library General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  18  * License along with this library; if not, write to the
  19  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  20  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  21  */
  22
  23 /**
  24  * SECTION:element-x264enc
  25  * @title: x264enc
  26  * @see_also: faac
  27  *
  28  * This element encodes raw video into H264 compressed data,
  29  * also otherwise known as MPEG-4 AVC (Advanced Video Codec).
  30  *
  31  * The #GstX264Enc:pass property controls the type of encoding.  In case of Constant
  32  * Bitrate Encoding (actually ABR), the #GstX264Enc:bitrate will determine the quality
  33  * of the encoding.  This will similarly be the case if this target bitrate
  34  * is to obtained in multiple (2 or 3) pass encoding.
  35  * Alternatively, one may choose to perform Constant Quantizer or Quality encoding,
  36  * in which case the #GstX264Enc:quantizer property controls much of the outcome, in that case #GstX264Enc:bitrate is the maximum bitrate.
  37  *
  38  * The H264 profile that is eventually used depends on a few settings.
  39  * If #GstX264Enc:dct8x8 is enabled, then High profile is used.
  40  * Otherwise, if #GstX264Enc:cabac entropy coding is enabled or #GstX264Enc:bframes
  41  * are allowed, then Main Profile is in effect, and otherwise Baseline profile
  42  * applies.  The high profile is imposed by default,
  43  * which is fine for most software players and settings,
  44  * but in some cases (e.g. hardware platforms) a more restricted profile/level
  45  * may be necessary. The recommended way to set a profile is to set it in the
  46  * downstream caps.
  47  *
  48  * If a preset/tuning are specified then these will define the default values and
  49  * the property defaults will be ignored. After this the option-string property is
  50  * applied, followed by the user-set properties, fast first pass restrictions and
  51  * finally the profile restrictions.
  52  *
  53  * > Some settings, including the default settings, may lead to quite
  54  * > some latency (i.e. frame buffering) in the encoder. This may cause problems
  55  * > with pipeline stalling in non-trivial pipelines, because the encoder latency
  56  * > is often considerably higher than the default size of a simple queue
  57  * > element. Such problems are caused by one of the queues in the other
  58  * > non-x264enc streams/branches filling up and blocking upstream. They can
  59  * > be fixed by relaxing the default time/size/buffer limits on the queue
  60  * > elements in the non-x264 branches, or using a (single) multiqueue element
  61  * > for all branches. Also see the last example below. You can also work around
  62  * > this problem by setting the tune=zerolatency property, but this will affect
  63  * > overall encoding quality so may not be appropriate for your use case.
  64  *
  65  * ## Example pipeline
  66  * |[
  67  * gst-launch-1.0 -v videotestsrc num-buffers=1000 ! x264enc qp-min=18 ! \
  68  *   avimux ! filesink location=videotestsrc.avi
  69  * ]| This example pipeline will encode a test video source to H264 muxed in an
  70  * AVI container, while ensuring a sane minimum quantization factor to avoid
  71  * some (excessive) waste. You should ideally never put H264 into an AVI
  72  * container (or really anything else, for that matter) - use Matroska or
  73  * MP4/QuickTime or MPEG-TS instead.
  74  * |[
  75  * gst-launch-1.0 -v videotestsrc num-buffers=1000 ! x264enc pass=quant ! \
  76  *   matroskamux ! filesink location=videotestsrc.mkv
  77  * ]| This example pipeline will encode a test video source to H264 using fixed
  78  * quantization, and muxes it in a Matroska container.
  79  * |[
  80  * gst-launch-1.0 -v videotestsrc num-buffers=1000 ! x264enc pass=5 quantizer=25 speed-preset=6 ! video/x-h264, profile=baseline ! \
  81  *   qtmux ! filesink location=videotestsrc.mov
  82  * ]| This example pipeline will encode a test video source to H264 using
  83  * constant quality at around Q25 using the 'medium' speed/quality preset and
  84  * restricting the options used so that the output is H.264 Baseline Profile
  85  * compliant and finally multiplexing the output in Quicktime mov format.
  86  * |[
  87  * gst-launch-1.0 -v videotestsrc num-buffers=1000 ! tee name=t ! queue ! videoconvert ! autovideosink \
  88  *   t. ! queue ! x264enc rc-lookahead=5 ! fakesink
  89  * ]| This example pipeline will encode a test video source to H.264 while
  90  * displaying the input material at the same time.  As mentioned above,
  91  * specific settings are needed in this case to avoid pipeline stalling.
  92  * Depending on goals and context, other approaches are possible, e.g.
  93  * tune=zerolatency might be configured, or queue sizes increased.
  94  *
  95  */
  96
  97 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  98 #  include "config.h"
  99 #endif
 100
 101 #include "gstx264enc.h"
 102
 103 #include <gst/pbutils/pbutils.h>
 104 #include <gst/video/video.h>
 105 #include <gst/video/gstvideometa.h>
 106 #include <gst/video/gstvideopool.h>
 107
 108 #include <string.h>
 109 #include <stdlib.h>
 110 #include <gmodule.h>
 111
 112 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (x264_enc_debug);
 113 #define GST_CAT_DEFAULT x264_enc_debug
 114
 115 struct _GstX264EncVTable
 116 {
 117   GModule *module;
 118
 119 #if X264_BUILD < 153
 120   const int *x264_bit_depth;
 121 #endif
 122   const int *x264_chroma_format;
 123   void (*x264_encoder_close) (x264_t *);
 124   int (*x264_encoder_delayed_frames) (x264_t *);
 125   int (*x264_encoder_encode) (x264_t *, x264_nal_t ** pp_nal, int *pi_nal,
 126       x264_picture_t * pic_in, x264_picture_t * pic_out);
 127   int (*x264_encoder_headers) (x264_t *, x264_nal_t ** pp_nal, int *pi_nal);
 128   void (*x264_encoder_intra_refresh) (x264_t *);
 129   int (*x264_encoder_maximum_delayed_frames) (x264_t *);
 130   x264_t *(*x264_encoder_open) (x264_param_t *);
 131   int (*x264_encoder_reconfig) (x264_t *, x264_param_t *);
 132   const x264_level_t (*x264_levels)[];
 133   void (*x264_param_apply_fastfirstpass) (x264_param_t *);
 134   int (*x264_param_apply_profile) (x264_param_t *, const char *);
 135   int (*x264_param_default_preset) (x264_param_t *, const char *preset,
 136       const char *tune);
 137   int (*x264_param_parse) (x264_param_t *, const char *name, const char *value);
 138 };
 139
 140 static GstX264EncVTable default_vtable;
 141
 142 static GstX264EncVTable *vtable_8bit = NULL, *vtable_10bit = NULL;
 143
 144 #if X264_BUILD < 153
 145 #define LOAD_SYMBOL(name) G_STMT_START { \
 146   if (!g_module_symbol (module, #name, (gpointer *) &vtable->name)) { \
 147     GST_ERROR ("Failed to load '" #name "' from '%s'", filename); \
 148     goto error; \
 149   } \
 150 } G_STMT_END;
 151
 152 #ifdef HAVE_X264_ADDITIONAL_LIBRARIES
 153 static GstX264EncVTable *
 154 load_x264 (const gchar * filename)
 155 {
 156   GModule *module;
 157   GstX264EncVTable *vtable;
 158
 159   module = g_module_open (filename, G_MODULE_BIND_LOCAL);
 160   if (!module) {
 161     GST_ERROR ("Failed to load '%s'", filename);
 162     return NULL;
 163   }
 164
 165   vtable = g_new0 (GstX264EncVTable, 1);
 166   vtable->module = module;
 167
 168   if (!g_module_symbol (module, G_STRINGIFY (x264_encoder_open),
 169           (gpointer *) & vtable->x264_encoder_open)) {
 170     GST_ERROR ("Failed to load '" G_STRINGIFY (x264_encoder_open)
 171         "' from '%s'. Incompatible version?", filename);
 172     goto error;
 173   }
 174   LOAD_SYMBOL (x264_bit_depth);
 175   LOAD_SYMBOL (x264_chroma_format);
 176   LOAD_SYMBOL (x264_encoder_close);
 177   LOAD_SYMBOL (x264_encoder_delayed_frames);
 178   LOAD_SYMBOL (x264_encoder_encode);
 179   LOAD_SYMBOL (x264_encoder_headers);
 180   LOAD_SYMBOL (x264_encoder_intra_refresh);
 181   LOAD_SYMBOL (x264_encoder_maximum_delayed_frames);
 182   LOAD_SYMBOL (x264_encoder_reconfig);
 183   LOAD_SYMBOL (x264_levels);
 184   LOAD_SYMBOL (x264_param_apply_fastfirstpass);
 185   LOAD_SYMBOL (x264_param_apply_profile);
 186   LOAD_SYMBOL (x264_param_default_preset);
 187   LOAD_SYMBOL (x264_param_parse);
 188
 189   return vtable;
 190
 191 error:
 192   g_module_close (vtable->module);
 193   g_free (vtable);
 194   return NULL;
 195 }
 196
 197 static void
 198 unload_x264 (GstX264EncVTable * vtable)
 199 {
 200   if (vtable->module) {
 201     g_module_close (vtable->module);
 202     g_free (vtable);
 203   }
 204 }
 205 #endif
 206
 207 #undef LOAD_SYMBOL
 208 #endif
 209
 210 static gboolean
 211 gst_x264_enc_add_x264_chroma_format (GstStructure * s,
 212     gboolean allow_420_8, gboolean allow_420_10, gboolean allow_422,
 213     gboolean allow_444)
 214 {
 215   GValue fmts = G_VALUE_INIT;
 216   GValue fmt = G_VALUE_INIT;
 217   gboolean ret = FALSE;
 218
 219   g_value_init (&fmts, GST_TYPE_LIST);
 220   g_value_init (&fmt, G_TYPE_STRING);
 221
 222   if (vtable_8bit) {
 223     gint chroma_format = *vtable_8bit->x264_chroma_format;
 224
 225     if ((chroma_format == 0 || chroma_format == X264_CSP_I444) && allow_444) {
 226       g_value_set_string (&fmt, "Y444");
 227       gst_value_list_append_value (&fmts, &fmt);
 228     }
 229
 230     if ((chroma_format == 0 || chroma_format == X264_CSP_I422) && allow_422) {
 231       g_value_set_string (&fmt, "Y42B");
 232       gst_value_list_append_value (&fmts, &fmt);
 233     }
 234
 235     if ((chroma_format == 0 || chroma_format == X264_CSP_I420) && allow_420_8) {
 236       g_value_set_string (&fmt, "I420");
 237       gst_value_list_append_value (&fmts, &fmt);
 238       g_value_set_string (&fmt, "YV12");
 239       gst_value_list_append_value (&fmts, &fmt);
 240       g_value_set_string (&fmt, "NV12");
 241       gst_value_list_append_value (&fmts, &fmt);
 242     }
 243   }
 244
 245   if (vtable_10bit) {
 246     gint chroma_format = *vtable_10bit->x264_chroma_format;
 247
 248     if ((chroma_format == 0 || chroma_format == X264_CSP_I444) && allow_444) {
 249       if (G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN)
 250         g_value_set_string (&fmt, "Y444_10LE");
 251       else
 252         g_value_set_string (&fmt, "Y444_10BE");
 253
 254       gst_value_list_append_value (&fmts, &fmt);
 255     }
 256
 257     if ((chroma_format == 0 || chroma_format == X264_CSP_I422) && allow_422) {
 258       if (G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN)
 259         g_value_set_string (&fmt, "I422_10LE");
 260       else
 261         g_value_set_string (&fmt, "I422_10BE");
 262
 263       gst_value_list_append_value (&fmts, &fmt);
 264     }
 265
 266     if ((chroma_format == 0 || chroma_format == X264_CSP_I420) && allow_420_10) {
 267       if (G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN)
 268         g_value_set_string (&fmt, "I420_10LE");
 269       else
 270         g_value_set_string (&fmt, "I420_10BE");
 271
 272       gst_value_list_append_value (&fmts, &fmt);
 273     }
 274   }
 275
 276   if (gst_value_list_get_size (&fmts) != 0) {
 277     gst_structure_take_value (s, "format", &fmts);
 278     ret = TRUE;
 279   } else {
 280     g_value_unset (&fmts);
 281   }
 282
 283   g_value_unset (&fmt);
 284
 285   return ret;
 286 }
 287
 288 #if X264_BUILD < 153
 289 static gboolean
 290 load_x264_libraries (void)
 291 {
 292   if (*default_vtable.x264_bit_depth == 8) {
 293     vtable_8bit = &default_vtable;
 294     GST_INFO ("8-bit depth supported");
 295   } else if (*default_vtable.x264_bit_depth == 10) {
 296     vtable_10bit = &default_vtable;
 297     GST_INFO ("10-bit depth supported");
 298   }
 299 #ifdef HAVE_X264_ADDITIONAL_LIBRARIES
 300   {
 301     gchar **libraries = g_strsplit (HAVE_X264_ADDITIONAL_LIBRARIES, ":", -1);
 302     gchar **p = libraries;
 303
 304     while (*p && (!vtable_8bit || !vtable_10bit)) {
 305       GstX264EncVTable *vtable = load_x264 (*p);
 306
 307       if (vtable) {
 308         if (!vtable_8bit && *vtable->x264_bit_depth == 8) {
 309           GST_INFO ("8-bit depth support loaded from %s", *p);
 310           vtable_8bit = vtable;
 311         } else if (!vtable_10bit && *vtable->x264_bit_depth == 10) {
 312           GST_INFO ("10-bit depth support loaded from %s", *p);
 313           vtable_10bit = vtable;
 314         } else {
 315           unload_x264 (vtable);
 316         }
 317       }
 318
 319       p++;
 320     }
 321     g_strfreev (libraries);
 322   }
 323 #endif
 324
 325   if (!vtable_8bit && !vtable_10bit)
 326     return FALSE;
 327
 328   return TRUE;
 329 }
 330
 331 #else /* X264_BUILD >= 153 */
 332
 333 static gboolean
 334 load_x264_libraries (void)
 335 {
 336 #if X264_BIT_DEPTH == 0         /* all */
 337   GST_INFO ("8-bit depth and 10-bit depth supported");
 338   vtable_8bit = &default_vtable;
 339   vtable_10bit = &default_vtable;
 340 #elif X264_BIT_DEPTH == 8
 341   GST_INFO ("Only 8-bit depth supported");
 342   vtable_8bit = &default_vtable;
 343 #elif X264_BIT_DEPTH == 10
 344   GST_INFO ("Only 10-bit depth supported");
 345   vtable_10bit = &default_vtable;
 346 #else
 347 #error "unexpected X264_BIT_DEPTH value"
 348 #endif
 349
 350 #ifdef HAVE_X264_ADDITIONAL_LIBRARIES
 351   GST_WARNING ("Ignoring configured additional libraries %s, using libx264 "
 352       "version enabled for multiple bit depths",
 353       HAVE_X264_ADDITIONAL_LIBRARIES);
 354 #endif
 355
 356   return TRUE;
 357 }
 358
 359 #endif
 360
 361 enum
 362 {
 363   ARG_0,
 364   ARG_THREADS,
 365   ARG_SLICED_THREADS,
 366   ARG_SYNC_LOOKAHEAD,
 367   ARG_PASS,
 368   ARG_QUANTIZER,
 369   ARG_MULTIPASS_CACHE_FILE,
 370   ARG_BYTE_STREAM,
 371   ARG_BITRATE,
 372   ARG_INTRA_REFRESH,
 373   ARG_VBV_BUF_CAPACITY,
 374   ARG_ME,
 375   ARG_SUBME,
 376   ARG_ANALYSE,
 377   ARG_DCT8x8,
 378   ARG_REF,
 379   ARG_BFRAMES,
 380   ARG_B_ADAPT,
 381   ARG_B_PYRAMID,
 382   ARG_WEIGHTB,
 383   ARG_SPS_ID,
 384   ARG_AU_NALU,
 385   ARG_TRELLIS,
 386   ARG_KEYINT_MAX,
 387   ARG_CABAC,
 388   ARG_QP_MIN,
 389   ARG_QP_MAX,
 390   ARG_QP_STEP,
 391   ARG_IP_FACTOR,
 392   ARG_PB_FACTOR,
 393   ARG_RC_MB_TREE,
 394   ARG_RC_LOOKAHEAD,
 395   ARG_NR,
 396   ARG_INTERLACED,
 397   ARG_OPTION_STRING,
 398   ARG_SPEED_PRESET,
 399   ARG_PSY_TUNE,
 400   ARG_TUNE,
 401   ARG_FRAME_PACKING,
 402   ARG_INSERT_VUI,
 403 };
 404
 405 #define ARG_THREADS_DEFAULT            0        /* 0 means 'auto' which is 1.5x number of CPU cores */
 406 #define ARG_PASS_DEFAULT               0
 407 #define ARG_QUANTIZER_DEFAULT          21
 408 #define ARG_MULTIPASS_CACHE_FILE_DEFAULT "x264.log"
 409 #define ARG_BYTE_STREAM_DEFAULT        FALSE
 410 #define ARG_BITRATE_DEFAULT            (2 * 1024)
 411 #define ARG_VBV_BUF_CAPACITY_DEFAULT   600
 412 #define ARG_ME_DEFAULT                 X264_ME_HEX
 413 #define ARG_SUBME_DEFAULT              1
 414 #define ARG_ANALYSE_DEFAULT            0
 415 #define ARG_DCT8x8_DEFAULT             FALSE
 416 #define ARG_REF_DEFAULT                3
 417 #define ARG_BFRAMES_DEFAULT            0
 418 #define ARG_B_ADAPT_DEFAULT            TRUE
 419 #define ARG_B_PYRAMID_DEFAULT          FALSE
 420 #define ARG_WEIGHTB_DEFAULT            FALSE
 421 #define ARG_SPS_ID_DEFAULT             0
 422 #define ARG_AU_NALU_DEFAULT            TRUE
 423 #define ARG_TRELLIS_DEFAULT            TRUE
 424 #define ARG_KEYINT_MAX_DEFAULT         0
 425 #define ARG_CABAC_DEFAULT              TRUE
 426 #define ARG_QP_MIN_DEFAULT             10
 427 #define ARG_QP_MAX_DEFAULT             51
 428 #define ARG_QP_STEP_DEFAULT            4
 429 #define ARG_IP_FACTOR_DEFAULT          1.4
 430 #define ARG_PB_FACTOR_DEFAULT          1.3
 431 #define ARG_NR_DEFAULT                 0
 432 #define ARG_INTERLACED_DEFAULT         FALSE
 433 #define ARG_SLICED_THREADS_DEFAULT     FALSE
 434 #define ARG_SYNC_LOOKAHEAD_DEFAULT     -1
 435 #define ARG_RC_MB_TREE_DEFAULT         TRUE
 436 #define ARG_RC_LOOKAHEAD_DEFAULT       40
 437 #define ARG_INTRA_REFRESH_DEFAULT      FALSE
 438 #define ARG_OPTION_STRING_DEFAULT      ""
 439 static GString *x264enc_defaults;
 440 #define ARG_SPEED_PRESET_DEFAULT       6        /* 'medium' preset - matches x264 CLI default */
 441 #define ARG_PSY_TUNE_DEFAULT           0        /* no psy tuning */
 442 #define ARG_TUNE_DEFAULT               0        /* no tuning */
 443 #define ARG_FRAME_PACKING_DEFAULT      -1       /* automatic (none, or from input caps) */
 444 #define ARG_INSERT_VUI_DEFAULT         TRUE
 445
 446 enum
 447 {
 448   GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_FROM_PROPERTY,
 449   GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_AVC,
 450   GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_BYTE_STREAM
 451 };
 452
 453 enum
 454 {
 455   GST_X264_ENC_PASS_CBR = 0,
 456   GST_X264_ENC_PASS_QUANT = 0x04,
 457   GST_X264_ENC_PASS_QUAL,
 458   GST_X264_ENC_PASS_PASS1 = 0x11,
 459   GST_X264_ENC_PASS_PASS2,
 460   GST_X264_ENC_PASS_PASS3
 461 };
 462
 463 #define GST_X264_ENC_PASS_TYPE (gst_x264_enc_pass_get_type())
 464 static GType
 465 gst_x264_enc_pass_get_type (void)
 466 {
 467   static GType pass_type = 0;
 468
 469   static const GEnumValue pass_types[] = {
 470     {GST_X264_ENC_PASS_CBR, "Constant Bitrate Encoding", "cbr"},
 471     {GST_X264_ENC_PASS_QUANT, "Constant Quantizer", "quant"},
 472     {GST_X264_ENC_PASS_QUAL, "Constant Quality", "qual"},
 473     {GST_X264_ENC_PASS_PASS1, "VBR Encoding - Pass 1", "pass1"},
 474     {GST_X264_ENC_PASS_PASS2, "VBR Encoding - Pass 2", "pass2"},
 475     {GST_X264_ENC_PASS_PASS3, "VBR Encoding - Pass 3", "pass3"},
 476     {0, NULL, NULL}
 477   };
 478
 479   if (!pass_type) {
 480     pass_type = g_enum_register_static ("GstX264EncPass", pass_types);
 481   }
 482   return pass_type;
 483 }
 484
 485 #define GST_X264_ENC_ME_TYPE (gst_x264_enc_me_get_type())
 486 static GType
 487 gst_x264_enc_me_get_type (void)
 488 {
 489   static GType me_type = 0;
 490   static GEnumValue *me_types;
 491   int n, i;
 492
 493   if (me_type != 0)
 494     return me_type;
 495
 496   n = 0;
 497   while (x264_motion_est_names[n] != NULL)
 498     n++;
 499
 500   me_types = g_new0 (GEnumValue, n + 1);
 501
 502   for (i = 0; i < n; i++) {
 503     me_types[i].value = i;
 504     me_types[i].value_name = x264_motion_est_names[i];
 505     me_types[i].value_nick = x264_motion_est_names[i];
 506   }
 507
 508   me_type = g_enum_register_static ("GstX264EncMe", me_types);
 509
 510   return me_type;
 511 }
 512
 513 #define GST_X264_ENC_ANALYSE_TYPE (gst_x264_enc_analyse_get_type())
 514 static GType
 515 gst_x264_enc_analyse_get_type (void)
 516 {
 517   static GType analyse_type = 0;
 518   static const GFlagsValue analyse_types[] = {
 519     {X264_ANALYSE_I4x4, "i4x4", "i4x4"},
 520     {X264_ANALYSE_I8x8, "i8x8", "i8x8"},
 521     {X264_ANALYSE_PSUB16x16, "p8x8", "p8x8"},
 522     {X264_ANALYSE_PSUB8x8, "p4x4", "p4x4"},
 523     {X264_ANALYSE_BSUB16x16, "b8x8", "b8x8"},
 524     {0, NULL, NULL},
 525   };
 526
 527   if (!analyse_type) {
 528     analyse_type = g_flags_register_static ("GstX264EncAnalyse", analyse_types);
 529   }
 530   return analyse_type;
 531 }
 532
 533 #define GST_X264_ENC_SPEED_PRESET_TYPE (gst_x264_enc_speed_preset_get_type())
 534 static GType
 535 gst_x264_enc_speed_preset_get_type (void)
 536 {
 537   static GType speed_preset_type = 0;
 538   static GEnumValue *speed_preset_types;
 539   int n, i;
 540
 541   if (speed_preset_type != 0)
 542     return speed_preset_type;
 543
 544   n = 0;
 545   while (x264_preset_names[n] != NULL)
 546     n++;
 547
 548   speed_preset_types = g_new0 (GEnumValue, n + 2);
 549
 550   speed_preset_types[0].value = 0;
 551   speed_preset_types[0].value_name = "No preset";
 552   speed_preset_types[0].value_nick = "None";
 553
 554   for (i = 1; i <= n; i++) {
 555     speed_preset_types[i].value = i;
 556     speed_preset_types[i].value_name = x264_preset_names[i - 1];
 557     speed_preset_types[i].value_nick = x264_preset_names[i - 1];
 558   }
 559
 560   speed_preset_type =
 561       g_enum_register_static ("GstX264EncPreset", speed_preset_types);
 562
 563   return speed_preset_type;
 564 }
 565
 566 static const GFlagsValue tune_types[] = {
 567   {0x0, "No tuning", "none"},
 568   {0x1, "Still image", "stillimage"},
 569   {0x2, "Fast decode", "fastdecode"},
 570   {0x4, "Zero latency", "zerolatency"},
 571   {0, NULL, NULL},
 572 };
 573
 574 #define GST_X264_ENC_TUNE_TYPE (gst_x264_enc_tune_get_type())
 575 static GType
 576 gst_x264_enc_tune_get_type (void)
 577 {
 578   static GType tune_type = 0;
 579
 580   if (!tune_type) {
 581     tune_type = g_flags_register_static ("GstX264EncTune", tune_types + 1);
 582   }
 583   return tune_type;
 584 }
 585
 586 enum
 587 {
 588   GST_X264_ENC_TUNE_NONE,
 589   GST_X264_ENC_TUNE_FILM,
 590   GST_X264_ENC_TUNE_ANIMATION,
 591   GST_X264_ENC_TUNE_GRAIN,
 592   GST_X264_ENC_TUNE_PSNR,
 593   GST_X264_ENC_TUNE_SSIM,
 594   GST_X264_ENC_TUNE_LAST
 595 };
 596
 597 static const GEnumValue psy_tune_types[] = {
 598   {GST_X264_ENC_TUNE_NONE, "No tuning", "none"},
 599   {GST_X264_ENC_TUNE_FILM, "Film", "film"},
 600   {GST_X264_ENC_TUNE_ANIMATION, "Animation", "animation"},
 601   {GST_X264_ENC_TUNE_GRAIN, "Grain", "grain"},
 602   {GST_X264_ENC_TUNE_PSNR, "PSNR", "psnr"},
 603   {GST_X264_ENC_TUNE_SSIM, "SSIM", "ssim"},
 604   {0, NULL, NULL},
 605 };
 606
 607 #define GST_X264_ENC_PSY_TUNE_TYPE (gst_x264_enc_psy_tune_get_type())
 608 static GType
 609 gst_x264_enc_psy_tune_get_type (void)
 610 {
 611   static GType psy_tune_type = 0;
 612
 613   if (!psy_tune_type) {
 614     psy_tune_type =
 615         g_enum_register_static ("GstX264EncPsyTune", psy_tune_types);
 616   }
 617   return psy_tune_type;
 618 }
 619
 620 static void
 621 gst_x264_enc_build_tunings_string (GstX264Enc * x264enc)
 622 {
 623   int i = 1;
 624
 625   if (x264enc->tunings)
 626     g_string_free (x264enc->tunings, TRUE);
 627
 628   if (x264enc->psy_tune) {
 629     x264enc->tunings =
 630         g_string_new (psy_tune_types[x264enc->psy_tune].value_nick);
 631   } else {
 632     x264enc->tunings = g_string_new (NULL);
 633   }
 634
 635   while (tune_types[i].value_name) {
 636     if (x264enc->tune & (1 << (i - 1)))
 637       g_string_append_printf (x264enc->tunings, "%s%s",
 638           x264enc->tunings->len ? "," : "", tune_types[i].value_nick);
 639     i++;
 640   }
 641
 642   if (x264enc->tunings->len)
 643     GST_DEBUG_OBJECT (x264enc, "Constructed tunings string: %s",
 644         x264enc->tunings->str);
 645 }
 646
 647 #define GST_X264_ENC_FRAME_PACKING_TYPE (gst_x264_enc_frame_packing_get_type())
 648 static GType
 649 gst_x264_enc_frame_packing_get_type (void)
 650 {
 651   static GType fpa_type = 0;
 652
 653   static const GEnumValue fpa_types[] = {
 654     {-1, "Automatic (use incoming video information)", "auto"},
 655     {0, "checkerboard - Left and Right pixels alternate in a checkerboard pattern", "checkerboard"},
 656     {1, "column interleaved - Alternating pixel columns represent Left and Right views", "column-interleaved"},
 657     {2, "row interleaved - Alternating pixel rows represent Left and Right views", "row-interleaved"},
 658     {3, "side by side - The left half of the frame contains the Left eye view, the right half the Right eye view", "side-by-side"},
 659     {4, "top bottom - L is on top, R on bottom", "top-bottom"},
 660     {5, "frame interleaved - Each frame contains either Left or Right view alternately", "frame-interleaved"},
 661     {0, NULL, NULL}
 662   };
 663
 664   if (!fpa_type) {
 665     fpa_type = g_enum_register_static ("GstX264EncFramePacking", fpa_types);
 666   }
 667   return fpa_type;
 668 }
 669
 670 static gint
 671 gst_x264_enc_mview_mode_to_frame_packing (GstVideoMultiviewMode mode)
 672 {
 673   switch (mode) {
 674     case GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_CHECKERBOARD:
 675       return 0;
 676     case GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_COLUMN_INTERLEAVED:
 677       return 1;
 678     case GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_ROW_INTERLEAVED:
 679       return 2;
 680     case GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_SIDE_BY_SIDE:
 681       return 3;
 682     case GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_TOP_BOTTOM:
 683       return 4;
 684     case GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_FRAME_BY_FRAME:
 685       return 5;
 686     default:
 687       break;
 688   }
 689
 690   return -1;
 691 }
 692
 693 static GstStaticPadTemplate src_factory = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
 694     GST_PAD_SRC,
 695     GST_PAD_ALWAYS,
 696     GST_STATIC_CAPS ("video/x-h264, "
 697         "framerate = (fraction) [0/1, MAX], "
 698         "width = (int) [ 1, MAX ], " "height = (int) [ 1, MAX ], "
 699         "stream-format = (string) { avc, byte-stream }, "
 700         "alignment = (string) au, "
 701         "profile = (string) { high-4:4:4, high-4:2:2, high-10, high, main,"
 702         " baseline, constrained-baseline, high-4:4:4-intra, high-4:2:2-intra,"
 703         " high-10-intra }")
 704     );
 705
 706 static void gst_x264_enc_finalize (GObject * object);
 707 static gboolean gst_x264_enc_start (GstVideoEncoder * encoder);
 708 static gboolean gst_x264_enc_stop (GstVideoEncoder * encoder);
 709 static gboolean gst_x264_enc_flush (GstVideoEncoder * encoder);
 710
 711 static gboolean gst_x264_enc_init_encoder (GstX264Enc * encoder);
 712 static void gst_x264_enc_close_encoder (GstX264Enc * encoder);
 713
 714 static GstFlowReturn gst_x264_enc_finish (GstVideoEncoder * encoder);
 715 static GstFlowReturn gst_x264_enc_handle_frame (GstVideoEncoder * encoder,
 716     GstVideoCodecFrame * frame);
 717 static void gst_x264_enc_flush_frames (GstX264Enc * encoder, gboolean send);
 718 static GstFlowReturn gst_x264_enc_encode_frame (GstX264Enc * encoder,
 719     x264_picture_t * pic_in, GstVideoCodecFrame * input_frame, int *i_nal,
 720     gboolean send);
 721 static gboolean gst_x264_enc_set_format (GstVideoEncoder * video_enc,
 722     GstVideoCodecState * state);
 723 static gboolean gst_x264_enc_propose_allocation (GstVideoEncoder * encoder,
 724     GstQuery * query);
 725
 726 static void gst_x264_enc_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 727     const GValue * value, GParamSpec * pspec);
 728 static void gst_x264_enc_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 729     GValue * value, GParamSpec * pspec);
 730 static gboolean x264_element_init (GstPlugin * plugin);
 731
 732 typedef gboolean (*LoadPresetFunc) (GstPreset * preset, const gchar * name);
 733
 734 LoadPresetFunc parent_load_preset = NULL;
 735
 736 static gboolean
 737 gst_x264_enc_load_preset (GstPreset * preset, const gchar * name)
 738 {
 739   GstX264Enc *enc = GST_X264_ENC (preset);
 740   gboolean res;
 741
 742   gst_encoder_bitrate_profile_manager_start_loading_preset
 743       (enc->bitrate_manager);
 744   res = parent_load_preset (preset, name);
 745   gst_encoder_bitrate_profile_manager_end_loading_preset (enc->bitrate_manager,
 746       res ? name : NULL);
 747
 748   return res;
 749 }
 750
 751 static void
 752 gst_x264_enc_preset_interface_init (GstPresetInterface * iface)
 753 {
 754   parent_load_preset = iface->load_preset;
 755   iface->load_preset = gst_x264_enc_load_preset;
 756 }
 757
 758 #define gst_x264_enc_parent_class parent_class
 759 G_DEFINE_TYPE_WITH_CODE (GstX264Enc, gst_x264_enc, GST_TYPE_VIDEO_ENCODER,
 760     G_IMPLEMENT_INTERFACE (GST_TYPE_PRESET,
 761         gst_x264_enc_preset_interface_init));
 762 GST_ELEMENT_REGISTER_DEFINE_CUSTOM (x264enc, x264_element_init)
 763 /* don't forget to free the string after use */
 764      static const gchar *gst_x264_enc_build_partitions (gint analyse)
 765 {
 766   GString *string;
 767
 768   if (!analyse)
 769     return NULL;
 770
 771   string = g_string_new (NULL);
 772   if (analyse & X264_ANALYSE_I4x4)
 773     g_string_append (string, "i4x4");
 774   if (analyse & X264_ANALYSE_I8x8)
 775     g_string_append (string, ",i8x8");
 776   if (analyse & X264_ANALYSE_PSUB16x16)
 777     g_string_append (string, ",p8x8");
 778   if (analyse & X264_ANALYSE_PSUB8x8)
 779     g_string_append (string, ",p4x4");
 780   if (analyse & X264_ANALYSE_BSUB16x16)
 781     g_string_append (string, ",b8x8");
 782
 783   return (const gchar *) g_string_free (string, FALSE);
 784 }
 785
 786 static void
 787 check_formats (const gchar * str, gboolean * has_420_8, gboolean * has_420_10,
 788     gboolean * has_422, gboolean * has_444)
 789 {
 790   if (g_str_has_prefix (str, "high-4:4:4"))
 791     *has_444 = TRUE;
 792   else if (g_str_has_prefix (str, "high-4:2:2"))
 793     *has_422 = TRUE;
 794   else if (g_str_has_prefix (str, "high-10"))
 795     *has_420_10 = TRUE;
 796   else
 797     *has_420_8 = TRUE;
 798 }
 799
 800
 801 /* allowed input caps depending on whether libx264 was built for 8 or 10 bits */
 802 static GstCaps *
 803 gst_x264_enc_sink_getcaps (GstVideoEncoder * enc, GstCaps * filter)
 804 {
 805   GstCaps *supported_incaps;
 806   GstCaps *allowed;
 807   GstCaps *filter_caps, *fcaps;
 808   gint i, j, k;
 809
 810   supported_incaps =
 811       gst_pad_get_pad_template_caps (GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (enc));
 812
 813   /* Allow downstream to specify width/height/framerate/PAR constraints
 814    * and forward them upstream for video converters to handle
 815    */
 816   allowed = gst_pad_get_allowed_caps (enc->srcpad);
 817
 818   if (!allowed || gst_caps_is_empty (allowed) || gst_caps_is_any (allowed)) {
 819     fcaps = supported_incaps;
 820     goto done;
 821   }
 822
 823   GST_LOG_OBJECT (enc, "template caps %" GST_PTR_FORMAT, supported_incaps);
 824   GST_LOG_OBJECT (enc, "allowed caps %" GST_PTR_FORMAT, allowed);
 825
 826   filter_caps = gst_caps_new_empty ();
 827
 828   for (i = 0; i < gst_caps_get_size (supported_incaps); i++) {
 829     GQuark q_name =
 830         gst_structure_get_name_id (gst_caps_get_structure (supported_incaps,
 831             i));
 832
 833     for (j = 0; j < gst_caps_get_size (allowed); j++) {
 834       const GstStructure *allowed_s = gst_caps_get_structure (allowed, j);
 835       const GValue *val;
 836       GstStructure *s;
 837
 838       /* FIXME Find a way to reuse gst_video_encoder_proxy_getcaps so that
 839        * we do not need to copy that logic */
 840       s = gst_structure_new_id_empty (q_name);
 841       if ((val = gst_structure_get_value (allowed_s, "width")))
 842         gst_structure_set_value (s, "width", val);
 843       if ((val = gst_structure_get_value (allowed_s, "height")))
 844         gst_structure_set_value (s, "height", val);
 845       if ((val = gst_structure_get_value (allowed_s, "framerate")))
 846         gst_structure_set_value (s, "framerate", val);
 847       if ((val = gst_structure_get_value (allowed_s, "pixel-aspect-ratio")))
 848         gst_structure_set_value (s, "pixel-aspect-ratio", val);
 849       if ((val = gst_structure_get_value (allowed_s, "colorimetry")))
 850         gst_structure_set_value (s, "colorimetry", val);
 851       if ((val = gst_structure_get_value (allowed_s, "chroma-site")))
 852         gst_structure_set_value (s, "chroma-site", val);
 853
 854       if ((val = gst_structure_get_value (allowed_s, "profile"))) {
 855         gboolean has_420_8 = FALSE;
 856         gboolean has_420_10 = FALSE;
 857         gboolean has_422 = FALSE;
 858         gboolean has_444 = FALSE;
 859
 860         if (G_VALUE_HOLDS_STRING (val)) {
 861           check_formats (g_value_get_string (val), &has_420_8, &has_420_10,
 862               &has_422, &has_444);
 863         } else if (GST_VALUE_HOLDS_LIST (val)) {
 864           for (k = 0; k < gst_value_list_get_size (val); k++) {
 865             const GValue *vlist = gst_value_list_get_value (val, k);
 866
 867             if (G_VALUE_HOLDS_STRING (vlist))
 868               check_formats (g_value_get_string (vlist), &has_420_8,
 869                   &has_420_10, &has_422, &has_444);
 870           }
 871         }
 872
 873         gst_x264_enc_add_x264_chroma_format (s, has_420_8, has_420_10, has_422,
 874             has_444);
 875       }
 876
 877       filter_caps = gst_caps_merge_structure (filter_caps, s);
 878     }
 879   }
 880
 881   fcaps = gst_caps_intersect (filter_caps, supported_incaps);
 882   gst_caps_unref (filter_caps);
 883   gst_caps_unref (supported_incaps);
 884
 885   if (filter) {
 886     GST_LOG_OBJECT (enc, "intersecting with %" GST_PTR_FORMAT, filter);
 887     filter_caps = gst_caps_intersect (fcaps, filter);
 888     gst_caps_unref (fcaps);
 889     fcaps = filter_caps;
 890   }
 891
 892 done:
 893   gst_caps_replace (&allowed, NULL);
 894
 895   GST_LOG_OBJECT (enc, "proxy caps %" GST_PTR_FORMAT, fcaps);
 896
 897   return fcaps;
 898 }
 899
 900 static gboolean
 901 gst_x264_enc_sink_query (GstVideoEncoder * enc, GstQuery * query)
 902 {
 903   GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (enc);
 904   gboolean ret = FALSE;
 905
 906   GST_DEBUG ("Received %s query on sinkpad, %" GST_PTR_FORMAT,
 907       GST_QUERY_TYPE_NAME (query), query);
 908
 909   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 910     case GST_QUERY_ACCEPT_CAPS:{
 911       GstCaps *acceptable, *caps;
 912
 913       acceptable = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 914
 915       gst_query_parse_accept_caps (query, &caps);
 916
 917       gst_query_set_accept_caps_result (query,
 918           gst_caps_is_subset (caps, acceptable));
 919       gst_caps_unref (acceptable);
 920       ret = TRUE;
 921     }
 922       break;
 923     default:
 924       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_query (enc, query);
 925       break;
 926   }
 927
 928   return ret;
 929 }
 930
 931 static void
 932 gst_x264_enc_class_init (GstX264EncClass * klass)
 933 {
 934   GObjectClass *gobject_class;
 935   GstElementClass *element_class;
 936   GstVideoEncoderClass *gstencoder_class;
 937   const gchar *partitions = NULL;
 938   GstPadTemplate *sink_templ;
 939   GstCaps *supported_sinkcaps;
 940
 941   x264enc_defaults = g_string_new ("");
 942
 943   gobject_class = G_OBJECT_CLASS (klass);
 944   element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
 945   gstencoder_class = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (klass);
 946
 947   gobject_class->set_property = gst_x264_enc_set_property;
 948   gobject_class->get_property = gst_x264_enc_get_property;
 949   gobject_class->finalize = gst_x264_enc_finalize;
 950
 951   gstencoder_class->set_format = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_x264_enc_set_format);
 952   gstencoder_class->handle_frame =
 953       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_x264_enc_handle_frame);
 954   gstencoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_x264_enc_start);
 955   gstencoder_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_x264_enc_stop);
 956   gstencoder_class->flush = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_x264_enc_flush);
 957   gstencoder_class->finish = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_x264_enc_finish);
 958   gstencoder_class->getcaps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_x264_enc_sink_getcaps);
 959   gstencoder_class->propose_allocation =
 960       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_x264_enc_propose_allocation);
 961   gstencoder_class->sink_query = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_x264_enc_sink_query);
 962
 963   /* options for which we don't use string equivalents */
 964   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_PASS,
 965       g_param_spec_enum ("pass", "Encoding pass/type",
 966           "Encoding pass/type", GST_X264_ENC_PASS_TYPE,
 967           ARG_PASS_DEFAULT, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 968   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_QUANTIZER,
 969       g_param_spec_uint ("quantizer", "Constant Quantizer",
 970           "Constant quantizer or quality to apply",
 971           0, 50, ARG_QUANTIZER_DEFAULT,
 972           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 973   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_BITRATE,
 974       g_param_spec_uint ("bitrate", "Bitrate", "Bitrate in kbit/sec", 1,
 975           2000 * 1024, ARG_BITRATE_DEFAULT,
 976           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS |
 977           GST_PARAM_MUTABLE_PLAYING));
 978   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_VBV_BUF_CAPACITY,
 979       g_param_spec_uint ("vbv-buf-capacity", "VBV buffer capacity",
 980           "Size of the VBV buffer in milliseconds",
 981           0, 10000, ARG_VBV_BUF_CAPACITY_DEFAULT,
 982           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS |
 983           GST_PARAM_MUTABLE_PLAYING));
 984   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_SPEED_PRESET,
 985       g_param_spec_enum ("speed-preset", "Speed/quality preset",
 986           "Preset name for speed/quality tradeoff options (can affect decode "
 987           "compatibility - impose restrictions separately for your target decoder)",
 988           GST_X264_ENC_SPEED_PRESET_TYPE, ARG_SPEED_PRESET_DEFAULT,
 989           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 990   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_PSY_TUNE,
 991       g_param_spec_enum ("psy-tune", "Psychovisual tuning preset",
 992           "Preset name for psychovisual tuning options",
 993           GST_X264_ENC_PSY_TUNE_TYPE, ARG_PSY_TUNE_DEFAULT,
 994           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 995   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_TUNE,
 996       g_param_spec_flags ("tune", "Content tuning preset",
 997           "Preset name for non-psychovisual tuning options",
 998           GST_X264_ENC_TUNE_TYPE, ARG_TUNE_DEFAULT,
 999           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1000   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_OPTION_STRING,
1001       g_param_spec_string ("option-string", "Option string",
1002           "String of x264 options (overridden by element properties)"
1003           " in the format \"key1=value1:key2=value2\".",
1004           ARG_OPTION_STRING_DEFAULT,
1005           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1006
1007   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_FRAME_PACKING,
1008       g_param_spec_enum ("frame-packing", "Frame Packing",
1009           "Set frame packing mode for Stereoscopic content",
1010           GST_X264_ENC_FRAME_PACKING_TYPE, ARG_FRAME_PACKING_DEFAULT,
1011           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1012
1013   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_INSERT_VUI,
1014       g_param_spec_boolean ("insert-vui", "Insert VUI",
1015           "Insert VUI NAL in stream",
1016           ARG_INSERT_VUI_DEFAULT, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1017
1018   /* options for which we _do_ use string equivalents */
1019   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_THREADS,
1020       g_param_spec_uint ("threads", "Threads",
1021           "Number of threads used by the codec (0 for automatic)",
1022           0, G_MAXINT, ARG_THREADS_DEFAULT,
1023           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1024   /* NOTE: this first string append doesn't require the ':' delimiter but the
1025    * rest do */
1026   g_string_append_printf (x264enc_defaults, "threads=%d", ARG_THREADS_DEFAULT);
1027   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_SLICED_THREADS,
1028       g_param_spec_boolean ("sliced-threads", "Sliced Threads",
1029           "Low latency but lower efficiency threading",
1030           ARG_SLICED_THREADS_DEFAULT,
1031           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1032   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":sliced-threads=%d",
1033       ARG_SLICED_THREADS_DEFAULT);
1034   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_SYNC_LOOKAHEAD,
1035       g_param_spec_int ("sync-lookahead", "Sync Lookahead",
1036           "Number of buffer frames for threaded lookahead (-1 for automatic)",
1037           -1, 250, ARG_SYNC_LOOKAHEAD_DEFAULT,
1038           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1039   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":sync-lookahead=%d",
1040       ARG_SYNC_LOOKAHEAD_DEFAULT);
1041   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_MULTIPASS_CACHE_FILE,
1042       g_param_spec_string ("multipass-cache-file", "Multipass Cache File",
1043           "Filename for multipass cache file",
1044           ARG_MULTIPASS_CACHE_FILE_DEFAULT,
1045           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1046   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":stats=%s",
1047       ARG_MULTIPASS_CACHE_FILE_DEFAULT);
1048   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_BYTE_STREAM,
1049       g_param_spec_boolean ("byte-stream", "Byte Stream",
1050           "Generate byte stream format of NALU", ARG_BYTE_STREAM_DEFAULT,
1051           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1052   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":annexb=%d",
1053       ARG_BYTE_STREAM_DEFAULT);
1054   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_INTRA_REFRESH,
1055       g_param_spec_boolean ("intra-refresh", "Intra Refresh",
1056           "Use Periodic Intra Refresh instead of IDR frames",
1057           ARG_INTRA_REFRESH_DEFAULT,
1058           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1059   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":intra-refresh=%d",
1060       ARG_INTRA_REFRESH_DEFAULT);
1061   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_ME,
1062       g_param_spec_enum ("me", "Motion Estimation",
1063           "Integer pixel motion estimation method", GST_X264_ENC_ME_TYPE,
1064           ARG_ME_DEFAULT, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1065   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":me=%s",
1066       x264_motion_est_names[ARG_ME_DEFAULT]);
1067   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_SUBME,
1068       g_param_spec_uint ("subme", "Subpixel Motion Estimation",
1069           "Subpixel motion estimation and partition decision quality: 1=fast, 10=best",
1070           1, 10, ARG_SUBME_DEFAULT,
1071           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1072   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":subme=%d", ARG_SUBME_DEFAULT);
1073   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_ANALYSE,
1074       g_param_spec_flags ("analyse", "Analyse", "Partitions to consider",
1075           GST_X264_ENC_ANALYSE_TYPE, ARG_ANALYSE_DEFAULT,
1076           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1077   partitions = gst_x264_enc_build_partitions (ARG_ANALYSE_DEFAULT);
1078   if (partitions) {
1079     g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":partitions=%s", partitions);
1080     g_free ((gpointer) partitions);
1081   }
1082   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_DCT8x8,
1083       g_param_spec_boolean ("dct8x8", "DCT8x8",
1084           "Adaptive spatial transform size", ARG_DCT8x8_DEFAULT,
1085           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1086   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":8x8dct=%d", ARG_DCT8x8_DEFAULT);
1087   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_REF,
1088       g_param_spec_uint ("ref", "Reference Frames",
1089           "Number of reference frames",
1090           1, 16, ARG_REF_DEFAULT, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1091   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":ref=%d", ARG_REF_DEFAULT);
1092   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_BFRAMES,
1093       g_param_spec_uint ("bframes", "B-Frames",
1094           "Number of B-frames between I and P",
1095           0, 16, ARG_BFRAMES_DEFAULT,
1096           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1097   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":bframes=%d", ARG_BFRAMES_DEFAULT);
1098   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_B_ADAPT,
1099       g_param_spec_boolean ("b-adapt", "B-Adapt",
1100           "Automatically decide how many B-frames to use",
1101           ARG_B_ADAPT_DEFAULT, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1102   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":b-adapt=%d", ARG_B_ADAPT_DEFAULT);
1103   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_B_PYRAMID,
1104       g_param_spec_boolean ("b-pyramid", "B-Pyramid",
1105           "Keep some B-frames as references", ARG_B_PYRAMID_DEFAULT,
1106           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1107   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":b-pyramid=%s",
1108       x264_b_pyramid_names[ARG_B_PYRAMID_DEFAULT]);
1109   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_WEIGHTB,
1110       g_param_spec_boolean ("weightb", "Weighted B-Frames",
1111           "Weighted prediction for B-frames", ARG_WEIGHTB_DEFAULT,
1112           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1113   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":weightb=%d", ARG_WEIGHTB_DEFAULT);
1114   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_SPS_ID,
1115       g_param_spec_uint ("sps-id", "SPS ID",
1116           "SPS and PPS ID number",
1117           0, 31, ARG_SPS_ID_DEFAULT,
1118           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1119   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":sps-id=%d", ARG_SPS_ID_DEFAULT);
1120   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_AU_NALU,
1121       g_param_spec_boolean ("aud", "AUD",
1122           "Use AU (Access Unit) delimiter", ARG_AU_NALU_DEFAULT,
1123           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1124   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":aud=%d", ARG_AU_NALU_DEFAULT);
1125   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_TRELLIS,
1126       g_param_spec_boolean ("trellis", "Trellis quantization",
1127           "Enable trellis searched quantization", ARG_TRELLIS_DEFAULT,
1128           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1129   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":trellis=%d", ARG_TRELLIS_DEFAULT);
1130   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_KEYINT_MAX,
1131       g_param_spec_uint ("key-int-max", "Key-frame maximal interval",
1132           "Maximal distance between two key-frames (0 for automatic)",
1133           0, G_MAXINT, ARG_KEYINT_MAX_DEFAULT,
1134           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1135   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":keyint=%d",
1136       ARG_KEYINT_MAX_DEFAULT);
1137   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_CABAC,
1138       g_param_spec_boolean ("cabac", "Use CABAC", "Enable CABAC entropy coding",
1139           ARG_CABAC_DEFAULT, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1140   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":cabac=%d", ARG_CABAC_DEFAULT);
1141   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_QP_MIN,
1142       g_param_spec_uint ("qp-min", "Minimum Quantizer",
1143           "Minimum quantizer", 0, 63, ARG_QP_MIN_DEFAULT,
1144           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1145   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":qpmin=%d", ARG_QP_MIN_DEFAULT);
1146   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_QP_MAX,
1147       g_param_spec_uint ("qp-max", "Maximum Quantizer",
1148           "Maximum quantizer", 0, 63, ARG_QP_MAX_DEFAULT,
1149           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1150   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":qpmax=%d", ARG_QP_MAX_DEFAULT);
1151   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_QP_STEP,
1152       g_param_spec_uint ("qp-step", "Maximum Quantizer Difference",
1153           "Maximum quantizer difference between frames",
1154           0, 63, ARG_QP_STEP_DEFAULT,
1155           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1156   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":qpstep=%d", ARG_QP_STEP_DEFAULT);
1157   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_IP_FACTOR,
1158       g_param_spec_float ("ip-factor", "IP-Factor",
1159           "Quantizer factor between I- and P-frames",
1160           0, 2, ARG_IP_FACTOR_DEFAULT,
1161           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1162   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":ip-factor=%f",
1163       ARG_IP_FACTOR_DEFAULT);
1164   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_PB_FACTOR,
1165       g_param_spec_float ("pb-factor", "PB-Factor",
1166           "Quantizer factor between P- and B-frames", 0, 2,
1167           ARG_PB_FACTOR_DEFAULT, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1168   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":pb-factor=%f",
1169       ARG_PB_FACTOR_DEFAULT);
1170   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_RC_MB_TREE,
1171       g_param_spec_boolean ("mb-tree", "Macroblock Tree",
1172           "Macroblock-Tree ratecontrol",
1173           ARG_RC_MB_TREE_DEFAULT, G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1174   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":mbtree=%d",
1175       ARG_RC_MB_TREE_DEFAULT);
1176   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_RC_LOOKAHEAD,
1177       g_param_spec_int ("rc-lookahead", "Rate Control Lookahead",
1178           "Number of frames for frametype lookahead", 0, 250,
1179           ARG_RC_LOOKAHEAD_DEFAULT,
1180           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1181   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":rc-lookahead=%d",
1182       ARG_RC_LOOKAHEAD_DEFAULT);
1183   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_NR,
1184       g_param_spec_uint ("noise-reduction", "Noise Reduction",
1185           "Noise reduction strength",
1186           0, 100000, ARG_NR_DEFAULT,
1187           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1188   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":nr=%d", ARG_NR_DEFAULT);
1189   g_object_class_install_property (gobject_class, ARG_INTERLACED,
1190       g_param_spec_boolean ("interlaced", "Interlaced",
1191           "Interlaced material", ARG_INTERLACED_DEFAULT,
1192           G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
1193   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":interlaced=%d",
1194       ARG_INTERLACED_DEFAULT);
1195
1196   /* append deblock parameters */
1197   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":deblock=0,0");
1198   /* append weighted prediction parameter */
1199   g_string_append_printf (x264enc_defaults, ":weightp=0");
1200
1201   gst_element_class_set_static_metadata (element_class,
1202       "x264 H.264 Encoder", "Codec/Encoder/Video",
1203       "libx264-based H.264 video encoder",
1204       "Josef Zlomek <josef.zlomek@itonis.tv>, "
1205       "Mark Nauwelaerts <mnauw@users.sf.net>");
1206
1207   supported_sinkcaps = gst_caps_new_simple ("video/x-raw",
1208       "framerate", GST_TYPE_FRACTION_RANGE, 0, 1, G_MAXINT, 1,
1209       "width", GST_TYPE_INT_RANGE, 1, G_MAXINT,
1210       "height", GST_TYPE_INT_RANGE, 1, G_MAXINT, NULL);
1211
1212   gst_x264_enc_add_x264_chroma_format (gst_caps_get_structure
1213       (supported_sinkcaps, 0), TRUE, TRUE, TRUE, TRUE);
1214
1215   sink_templ = gst_pad_template_new ("sink",
1216       GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS, supported_sinkcaps);
1217
1218   gst_caps_unref (supported_sinkcaps);
1219
1220   gst_element_class_add_pad_template (element_class, sink_templ);
1221   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class, &src_factory);
1222
1223   gst_type_mark_as_plugin_api (GST_X264_ENC_ANALYSE_TYPE, 0);
1224   gst_type_mark_as_plugin_api (GST_X264_ENC_FRAME_PACKING_TYPE, 0);
1225   gst_type_mark_as_plugin_api (GST_X264_ENC_ME_TYPE, 0);
1226   gst_type_mark_as_plugin_api (GST_X264_ENC_PASS_TYPE, 0);
1227   gst_type_mark_as_plugin_api (GST_X264_ENC_PSY_TUNE_TYPE, 0);
1228   gst_type_mark_as_plugin_api (GST_X264_ENC_SPEED_PRESET_TYPE, 0);
1229   gst_type_mark_as_plugin_api (GST_X264_ENC_TUNE_TYPE, 0);
1230 }
1231
1232 /* *INDENT-OFF* */
1233 G_GNUC_PRINTF (3, 0)
1234 /* *INDENT-ON* */
1235
1236 static void
1237 gst_x264_enc_log_callback (gpointer private, gint level, const char *format,
1238     va_list args)
1239 {
1240 #ifndef GST_DISABLE_GST_DEBUG
1241   GstDebugLevel gst_level;
1242   GObject *object = (GObject *) private;
1243   gchar *formatted;
1244
1245   switch (level) {
1246     case X264_LOG_NONE:
1247       gst_level = GST_LEVEL_NONE;
1248       break;
1249     case X264_LOG_ERROR:
1250       gst_level = GST_LEVEL_ERROR;
1251       break;
1252     case X264_LOG_WARNING:
1253       gst_level = GST_LEVEL_WARNING;
1254       break;
1255     case X264_LOG_INFO:
1256       gst_level = GST_LEVEL_INFO;
1257       break;
1258     default:
1259       /* push x264enc debug down to our lower levels to avoid some clutter */
1260       gst_level = GST_LEVEL_LOG;
1261       break;
1262   }
1263
1264   if (G_LIKELY (gst_level > _gst_debug_min))
1265     return;
1266
1267   if (G_LIKELY (gst_level > gst_debug_category_get_threshold (GST_CAT_DEFAULT)))
1268     return;
1269
1270   formatted = g_strdup_vprintf (format, args);
1271   g_strchomp (formatted);
1272
1273   GST_CAT_LEVEL_LOG (GST_CAT_DEFAULT, gst_level, object, "%s", formatted);
1274
1275   g_free (formatted);
1276 #endif /* GST_DISABLE_GST_DEBUG */
1277 }
1278
1279 /* initialize the new element
1280  * instantiate pads and add them to element
1281  * set functions
1282  * initialize structure
1283  */
1284 static void
1285 gst_x264_enc_init (GstX264Enc * encoder)
1286 {
1287   /* properties */
1288   encoder->threads = ARG_THREADS_DEFAULT;
1289   encoder->sliced_threads = ARG_SLICED_THREADS_DEFAULT;
1290   encoder->sync_lookahead = ARG_SYNC_LOOKAHEAD_DEFAULT;
1291   encoder->pass = ARG_PASS_DEFAULT;
1292   encoder->quantizer = ARG_QUANTIZER_DEFAULT;
1293   encoder->mp_cache_file = g_strdup (ARG_MULTIPASS_CACHE_FILE_DEFAULT);
1294   encoder->byte_stream = ARG_BYTE_STREAM_DEFAULT;
1295   encoder->intra_refresh = ARG_INTRA_REFRESH_DEFAULT;
1296   encoder->vbv_buf_capacity = ARG_VBV_BUF_CAPACITY_DEFAULT;
1297   encoder->me = ARG_ME_DEFAULT;
1298   encoder->subme = ARG_SUBME_DEFAULT;
1299   encoder->analyse = ARG_ANALYSE_DEFAULT;
1300   encoder->dct8x8 = ARG_DCT8x8_DEFAULT;
1301   encoder->ref = ARG_REF_DEFAULT;
1302   encoder->bframes = ARG_BFRAMES_DEFAULT;
1303   encoder->b_adapt = ARG_B_ADAPT_DEFAULT;
1304   encoder->b_pyramid = ARG_B_PYRAMID_DEFAULT;
1305   encoder->weightb = ARG_WEIGHTB_DEFAULT;
1306   encoder->sps_id = ARG_SPS_ID_DEFAULT;
1307   encoder->au_nalu = ARG_AU_NALU_DEFAULT;
1308   encoder->trellis = ARG_TRELLIS_DEFAULT;
1309   encoder->keyint_max = ARG_KEYINT_MAX_DEFAULT;
1310   encoder->cabac = ARG_CABAC_DEFAULT;
1311   encoder->qp_min = ARG_QP_MIN_DEFAULT;
1312   encoder->qp_max = ARG_QP_MAX_DEFAULT;
1313   encoder->qp_step = ARG_QP_STEP_DEFAULT;
1314   encoder->ip_factor = ARG_IP_FACTOR_DEFAULT;
1315   encoder->pb_factor = ARG_PB_FACTOR_DEFAULT;
1316   encoder->mb_tree = ARG_RC_MB_TREE_DEFAULT;
1317   encoder->rc_lookahead = ARG_RC_LOOKAHEAD_DEFAULT;
1318   encoder->noise_reduction = ARG_NR_DEFAULT;
1319   encoder->interlaced = ARG_INTERLACED_DEFAULT;
1320   encoder->option_string = g_string_new (NULL);
1321   encoder->option_string_prop = g_string_new (ARG_OPTION_STRING_DEFAULT);
1322   encoder->speed_preset = ARG_SPEED_PRESET_DEFAULT;
1323   encoder->psy_tune = ARG_PSY_TUNE_DEFAULT;
1324   encoder->tune = ARG_TUNE_DEFAULT;
1325   encoder->frame_packing = ARG_FRAME_PACKING_DEFAULT;
1326   encoder->insert_vui = ARG_INSERT_VUI_DEFAULT;
1327
1328   encoder->bitrate_manager =
1329       gst_encoder_bitrate_profile_manager_new (ARG_BITRATE_DEFAULT);
1330 }
1331
1332 typedef struct
1333 {
1334   GstVideoCodecFrame *frame;
1335   GstVideoFrame vframe;
1336 } FrameData;
1337
1338 static FrameData *
1339 gst_x264_enc_queue_frame (GstX264Enc * enc, GstVideoCodecFrame * frame,
1340     GstVideoInfo * info)
1341 {
1342   GstVideoFrame vframe;
1343   FrameData *fdata;
1344
1345   if (!gst_video_frame_map (&vframe, info, frame->input_buffer, GST_MAP_READ))
1346     return NULL;
1347
1348   fdata = g_slice_new (FrameData);
1349   fdata->frame = gst_video_codec_frame_ref (frame);
1350   fdata->vframe = vframe;
1351
1352   enc->pending_frames = g_list_prepend (enc->pending_frames, fdata);
1353
1354   return fdata;
1355 }
1356
1357 static void
1358 gst_x264_enc_dequeue_frame (GstX264Enc * enc, GstVideoCodecFrame * frame)
1359 {
1360   GList *l;
1361
1362   for (l = enc->pending_frames; l; l = l->next) {
1363     FrameData *fdata = l->data;
1364
1365     if (fdata->frame != frame)
1366       continue;
1367
1368     gst_video_frame_unmap (&fdata->vframe);
1369     gst_video_codec_frame_unref (fdata->frame);
1370     g_slice_free (FrameData, fdata);
1371
1372     enc->pending_frames = g_list_delete_link (enc->pending_frames, l);
1373     return;
1374   }
1375 }
1376
1377 static void
1378 gst_x264_enc_dequeue_all_frames (GstX264Enc * enc)
1379 {
1380   GList *l;
1381
1382   for (l = enc->pending_frames; l; l = l->next) {
1383     FrameData *fdata = l->data;
1384
1385     gst_video_frame_unmap (&fdata->vframe);
1386     gst_video_codec_frame_unref (fdata->frame);
1387     g_slice_free (FrameData, fdata);
1388   }
1389   g_list_free (enc->pending_frames);
1390   enc->pending_frames = NULL;
1391 }
1392
1393 static gboolean
1394 gst_x264_enc_start (GstVideoEncoder * encoder)
1395 {
1396   GstX264Enc *x264enc = GST_X264_ENC (encoder);
1397
1398   x264enc->current_byte_stream = GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_FROM_PROPERTY;
1399
1400   /* make sure that we have enough time for first DTS,
1401      this is probably overkill for most streams */
1402   gst_video_encoder_set_min_pts (encoder, GST_SECOND * 60 * 60 * 1000);
1403
1404   return TRUE;
1405 }
1406
1407 static gboolean
1408 gst_x264_enc_stop (GstVideoEncoder * encoder)
1409 {
1410   GstX264Enc *x264enc = GST_X264_ENC (encoder);
1411
1412   gst_x264_enc_flush_frames (x264enc, FALSE);
1413   gst_x264_enc_close_encoder (x264enc);
1414   gst_x264_enc_dequeue_all_frames (x264enc);
1415
1416   if (x264enc->input_state)
1417     gst_video_codec_state_unref (x264enc->input_state);
1418   x264enc->input_state = NULL;
1419
1420   return TRUE;
1421 }
1422
1423
1424 static gboolean
1425 gst_x264_enc_flush (GstVideoEncoder * encoder)
1426 {
1427   GstX264Enc *x264enc = GST_X264_ENC (encoder);
1428
1429   gst_x264_enc_flush_frames (x264enc, FALSE);
1430   gst_x264_enc_close_encoder (x264enc);
1431   gst_x264_enc_dequeue_all_frames (x264enc);
1432
1433   gst_x264_enc_init_encoder (x264enc);
1434
1435   return TRUE;
1436 }
1437
1438 static void
1439 gst_x264_enc_finalize (GObject * object)
1440 {
1441   GstX264Enc *encoder = GST_X264_ENC (object);
1442
1443   if (encoder->input_state)
1444     gst_video_codec_state_unref (encoder->input_state);
1445   encoder->input_state = NULL;
1446
1447 #define FREE_STRING(ptr) \
1448   if (ptr) \
1449     g_string_free (ptr, TRUE);
1450
1451   FREE_STRING (encoder->tunings);
1452   FREE_STRING (encoder->option_string);
1453   FREE_STRING (encoder->option_string_prop);
1454   gst_encoder_bitrate_profile_manager_free (encoder->bitrate_manager);
1455
1456 #undef FREE_STRING
1457
1458   g_free (encoder->mp_cache_file);
1459   encoder->mp_cache_file = NULL;
1460
1461   gst_x264_enc_close_encoder (encoder);
1462
1463   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
1464 }
1465
1466 /*
1467  * gst_x264_enc_parse_options
1468  * @encoder: Encoder to which options are assigned
1469  * @str: Option string
1470  *
1471  * Parse option string and assign to x264 parameters
1472  *
1473  */
1474 static gboolean
1475 gst_x264_enc_parse_options (GstX264Enc * encoder, const gchar * str)
1476 {
1477   GStrv kvpairs;
1478   guint npairs, i;
1479   gint parse_result = 0, ret = 0;
1480   gchar *options = (gchar *) str;
1481
1482   while (*options == ':')
1483     options++;
1484
1485   kvpairs = g_strsplit (options, ":", 0);
1486   npairs = g_strv_length (kvpairs);
1487
1488   for (i = 0; i < npairs; i++) {
1489     GStrv key_val = g_strsplit (kvpairs[i], "=", 2);
1490
1491     parse_result =
1492         encoder->vtable->x264_param_parse (&encoder->x264param, key_val[0],
1493         key_val[1]);
1494
1495     if (parse_result == X264_PARAM_BAD_NAME) {
1496       GST_ERROR_OBJECT (encoder, "Bad name for option %s=%s",
1497           key_val[0] ? key_val[0] : "", key_val[1] ? key_val[1] : "");
1498     }
1499     if (parse_result == X264_PARAM_BAD_VALUE) {
1500       GST_ERROR_OBJECT (encoder,
1501           "Bad value for option %s=%s (Note: a NULL value for a non-boolean triggers this)",
1502           key_val[0] ? key_val[0] : "", key_val[1] ? key_val[1] : "");
1503     }
1504
1505     g_strfreev (key_val);
1506
1507     if (parse_result)
1508       ret++;
1509   }
1510
1511   g_strfreev (kvpairs);
1512   return !ret;
1513 }
1514
1515 static gint
1516 gst_x264_enc_gst_to_x264_video_format (GstVideoFormat format, gint * nplanes)
1517 {
1518   switch (format) {
1519     case GST_VIDEO_FORMAT_I420:
1520     case GST_VIDEO_FORMAT_YV12:
1521       if (nplanes)
1522         *nplanes = 3;
1523       return X264_CSP_I420;
1524     case GST_VIDEO_FORMAT_I420_10BE:
1525     case GST_VIDEO_FORMAT_I420_10LE:
1526       if (nplanes)
1527         *nplanes = 3;
1528       return X264_CSP_I420 | X264_CSP_HIGH_DEPTH;
1529     case GST_VIDEO_FORMAT_Y42B:
1530       if (nplanes)
1531         *nplanes = 3;
1532       return X264_CSP_I422;
1533     case GST_VIDEO_FORMAT_I422_10BE:
1534     case GST_VIDEO_FORMAT_I422_10LE:
1535       if (nplanes)
1536         *nplanes = 3;
1537       return X264_CSP_I422 | X264_CSP_HIGH_DEPTH;
1538     case GST_VIDEO_FORMAT_Y444:
1539       if (nplanes)
1540         *nplanes = 3;
1541       return X264_CSP_I444;
1542     case GST_VIDEO_FORMAT_Y444_10BE:
1543     case GST_VIDEO_FORMAT_Y444_10LE:
1544       if (nplanes)
1545         *nplanes = 3;
1546       return X264_CSP_I444 | X264_CSP_HIGH_DEPTH;
1547     case GST_VIDEO_FORMAT_NV12:
1548       if (nplanes)
1549         *nplanes = 2;
1550       return X264_CSP_NV12;
1551     default:
1552       g_return_val_if_reached (GST_VIDEO_FORMAT_UNKNOWN);
1553   }
1554 }
1555
1556 /*
1557  * gst_x264_enc_init_encoder
1558  * @encoder:  Encoder which should be initialized.
1559  *
1560  * Initialize x264 encoder.
1561  *
1562  */
1563 static gboolean
1564 gst_x264_enc_init_encoder (GstX264Enc * encoder)
1565 {
1566   guint pass = 0;
1567   GstVideoInfo *info;
1568   guint bitrate;
1569
1570   if (!encoder->input_state) {
1571     GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Have no input state yet");
1572     return FALSE;
1573   }
1574
1575   info = &encoder->input_state->info;
1576
1577   /* make sure that the encoder is closed */
1578   gst_x264_enc_close_encoder (encoder);
1579
1580   GST_OBJECT_LOCK (encoder);
1581
1582   if (GST_VIDEO_INFO_COMP_DEPTH (info, 0) == 8)
1583     encoder->vtable = vtable_8bit;
1584   else if (GST_VIDEO_INFO_COMP_DEPTH (info, 0) == 10)
1585     encoder->vtable = vtable_10bit;
1586
1587   g_assert (encoder->vtable != NULL);
1588
1589   gst_x264_enc_build_tunings_string (encoder);
1590
1591   /* set x264 parameters and use preset/tuning if present */
1592   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Applying defaults with preset %s, tunings %s",
1593       encoder->speed_preset ? x264_preset_names[encoder->speed_preset - 1] : "",
1594       encoder->tunings && encoder->tunings->len ? encoder->tunings->str : "");
1595   encoder->vtable->x264_param_default_preset (&encoder->x264param,
1596       encoder->speed_preset ? x264_preset_names[encoder->speed_preset -
1597           1] : NULL, encoder->tunings
1598       && encoder->tunings->len ? encoder->tunings->str : NULL);
1599
1600   /* log callback setup; part of parameters
1601    * this needs to be done again after every *param_default* () call */
1602   encoder->x264param.pf_log = gst_x264_enc_log_callback;
1603   encoder->x264param.p_log_private = encoder;
1604   encoder->x264param.i_log_level = X264_LOG_DEBUG;
1605
1606   /* if no preset nor tuning, use property defaults */
1607   if (!encoder->speed_preset && !encoder->tunings->len) {
1608     GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Applying x264enc_defaults");
1609     if (x264enc_defaults->len
1610         && gst_x264_enc_parse_options (encoder,
1611             x264enc_defaults->str) == FALSE) {
1612       GST_DEBUG_OBJECT (encoder,
1613           "x264enc_defaults string contains errors. This is a bug.");
1614       goto unlock_and_return;
1615     }
1616   } else {
1617     /* When using presets we need to respect the default output format */
1618     encoder->x264param.b_aud = encoder->au_nalu;
1619     encoder->x264param.b_annexb = encoder->byte_stream;
1620   }
1621
1622   /* setup appropriate timebase for gstreamer */
1623   encoder->x264param.i_timebase_num = 1;
1624   encoder->x264param.i_timebase_den = 1000000000;
1625
1626   /* apply option-string property */
1627   if (encoder->option_string_prop && encoder->option_string_prop->len) {
1628     GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Applying option-string: %s",
1629         encoder->option_string_prop->str);
1630     if (gst_x264_enc_parse_options (encoder,
1631             encoder->option_string_prop->str) == FALSE) {
1632       GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Your option-string contains errors.");
1633       goto unlock_and_return;
1634     }
1635   }
1636   /* apply user-set options */
1637   if (encoder->option_string && encoder->option_string->len) {
1638     GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Applying user-set options: %s",
1639         encoder->option_string->str);
1640     if (gst_x264_enc_parse_options (encoder,
1641             encoder->option_string->str) == FALSE) {
1642       GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Failed to parse internal option string. "
1643           "This could be due to use of an old libx264 version. Option string "
1644           "was: %s", encoder->option_string->str);
1645     }
1646   }
1647
1648   /* set up encoder parameters */
1649 #if X264_BUILD >= 153
1650   encoder->x264param.i_bitdepth = GST_VIDEO_INFO_COMP_DEPTH (info, 0);
1651 #endif
1652   encoder->x264param.i_csp =
1653       gst_x264_enc_gst_to_x264_video_format (info->finfo->format,
1654       &encoder->x264_nplanes);
1655   if (info->fps_d == 0 || info->fps_n == 0) {
1656     /* No FPS so must use VFR
1657      * This raises latency apparently see http://mewiki.project357.com/wiki/X264_Encoding_Suggestions */
1658     encoder->x264param.b_vfr_input = TRUE;
1659     if (encoder->keyint_max) {  /* NB the default is 250 setup by x264 itself */
1660       encoder->x264param.i_keyint_max = encoder->keyint_max;
1661     }
1662   } else {
1663     /* FPS available so set it up */
1664     encoder->x264param.b_vfr_input = FALSE;
1665     encoder->x264param.i_fps_num = info->fps_n;
1666     encoder->x264param.i_fps_den = info->fps_d;
1667     encoder->x264param.i_keyint_max =
1668         encoder->keyint_max ? encoder->keyint_max : (10 * info->fps_n /
1669         info->fps_d);
1670   }
1671   encoder->x264param.i_width = info->width;
1672   encoder->x264param.i_height = info->height;
1673   if (info->par_d > 0) {
1674     encoder->x264param.vui.i_sar_width = info->par_n;
1675     encoder->x264param.vui.i_sar_height = info->par_d;
1676   }
1677
1678   if ((((info->height == 576) && ((info->width == 720)
1679                   || (info->width == 704) || (info->width == 352)))
1680           || ((info->height == 288) && (info->width == 352)))
1681       && (info->fps_d == 1) && (info->fps_n == 25)) {
1682     encoder->x264param.vui.i_vidformat = 1;     /* PAL */
1683   } else if ((((info->height == 480) && ((info->width == 720)
1684                   || (info->width == 704) || (info->width == 352)))
1685           || ((info->height == 240) && (info->width == 352)))
1686       && (info->fps_d == 1001) && ((info->fps_n == 30000)
1687           || (info->fps_n == 24000))) {
1688     encoder->x264param.vui.i_vidformat = 2;     /* NTSC */
1689   } else {
1690     encoder->x264param.vui.i_vidformat = 5;     /* unspecified */
1691   }
1692
1693   if (!encoder->insert_vui)
1694     goto skip_vui_parameters;
1695
1696   encoder->x264param.vui.i_colorprim =
1697       gst_video_color_primaries_to_iso (info->colorimetry.primaries);
1698
1699   encoder->x264param.vui.i_transfer =
1700       gst_video_transfer_function_to_iso (info->colorimetry.transfer);
1701
1702   encoder->x264param.vui.i_colmatrix =
1703       gst_video_color_matrix_to_iso (info->colorimetry.matrix);
1704
1705   if (info->colorimetry.range == GST_VIDEO_COLOR_RANGE_0_255) {
1706     encoder->x264param.vui.b_fullrange = 1;
1707   } else {
1708     encoder->x264param.vui.b_fullrange = 0;
1709   }
1710
1711   switch (info->chroma_site) {
1712     case GST_VIDEO_CHROMA_SITE_MPEG2:
1713       encoder->x264param.vui.i_chroma_loc = 0;
1714       break;
1715     case GST_VIDEO_CHROMA_SITE_JPEG:
1716       encoder->x264param.vui.i_chroma_loc = 1;
1717       break;
1718     case GST_VIDEO_CHROMA_SITE_V_COSITED:
1719       encoder->x264param.vui.i_chroma_loc = 3;
1720       break;
1721     case GST_VIDEO_CHROMA_SITE_DV:
1722       encoder->x264param.vui.i_chroma_loc = 2;
1723       break;
1724     default:
1725       encoder->x264param.vui.i_chroma_loc = 0;
1726       break;
1727   }
1728
1729 skip_vui_parameters:
1730
1731   encoder->x264param.analyse.b_psnr = 0;
1732
1733   bitrate =
1734       gst_encoder_bitrate_profile_manager_get_bitrate (encoder->bitrate_manager,
1735       encoder->input_state ? &encoder->input_state->info : NULL);
1736
1737   /* FIXME 2.0 make configuration more sane and consistent with x264 cmdline:
1738    * + split pass property into a pass property (pass1/2/3 enum) and rc-method
1739    * + bitrate property should only be used in case of CBR method
1740    * + vbv bitrate/buffer should have separate configuration that is then
1741    *   applied independently of the mode:
1742    *    + either using properties (new) vbv-maxrate and (renamed) vbv-bufsize
1743    *    + or dropping vbv-buf-capacity altogether and simply using option-string
1744    */
1745   switch (encoder->pass) {
1746     case GST_X264_ENC_PASS_QUANT:
1747       encoder->x264param.rc.i_rc_method = X264_RC_CQP;
1748       encoder->x264param.rc.i_qp_constant = encoder->quantizer;
1749       break;
1750     case GST_X264_ENC_PASS_QUAL:
1751       encoder->x264param.rc.i_rc_method = X264_RC_CRF;
1752       encoder->x264param.rc.f_rf_constant = encoder->quantizer;
1753       encoder->x264param.rc.i_vbv_max_bitrate = bitrate;
1754       encoder->x264param.rc.i_vbv_buffer_size
1755           = encoder->x264param.rc.i_vbv_max_bitrate
1756           * encoder->vbv_buf_capacity / 1000;
1757       break;
1758     case GST_X264_ENC_PASS_CBR:
1759     case GST_X264_ENC_PASS_PASS1:
1760     case GST_X264_ENC_PASS_PASS2:
1761     case GST_X264_ENC_PASS_PASS3:
1762     default:
1763       encoder->x264param.rc.i_rc_method = X264_RC_ABR;
1764       encoder->x264param.rc.i_bitrate = bitrate;
1765       encoder->x264param.rc.i_vbv_max_bitrate = bitrate;
1766       encoder->x264param.rc.i_vbv_buffer_size =
1767           encoder->x264param.rc.i_vbv_max_bitrate
1768           * encoder->vbv_buf_capacity / 1000;
1769       pass = encoder->pass & 0xF;
1770       break;
1771   }
1772
1773   switch (pass) {
1774     case 0:
1775       encoder->x264param.rc.b_stat_read = 0;
1776       encoder->x264param.rc.b_stat_write = 0;
1777       break;
1778     case 1:
1779       encoder->x264param.rc.b_stat_read = 0;
1780       encoder->x264param.rc.b_stat_write = 1;
1781       encoder->vtable->x264_param_apply_fastfirstpass (&encoder->x264param);
1782       encoder->x264param.i_frame_reference = 1;
1783       encoder->x264param.analyse.b_transform_8x8 = 0;
1784       encoder->x264param.analyse.inter = 0;
1785       encoder->x264param.analyse.i_me_method = X264_ME_DIA;
1786       encoder->x264param.analyse.i_subpel_refine =
1787           MIN (2, encoder->x264param.analyse.i_subpel_refine);
1788       encoder->x264param.analyse.i_trellis = 0;
1789       encoder->x264param.analyse.b_fast_pskip = 1;
1790       break;
1791     case 2:
1792       encoder->x264param.rc.b_stat_read = 1;
1793       encoder->x264param.rc.b_stat_write = 0;
1794       break;
1795     case 3:
1796       encoder->x264param.rc.b_stat_read = 1;
1797       encoder->x264param.rc.b_stat_write = 1;
1798       break;
1799   }
1800
1801   if (encoder->peer_profile) {
1802     if (encoder->vtable->x264_param_apply_profile (&encoder->x264param,
1803             encoder->peer_profile))
1804       GST_WARNING_OBJECT (encoder, "Bad downstream profile name: %s",
1805           encoder->peer_profile);
1806   }
1807
1808   /* If using an intra profile, all frames are intra frames */
1809   if (encoder->peer_intra_profile)
1810     encoder->x264param.i_keyint_max = encoder->x264param.i_keyint_min = 1;
1811
1812   /* Enforce level limits if they were in the caps */
1813   if (encoder->peer_level_idc != -1) {
1814     gint i;
1815     const x264_level_t *peer_level = NULL;
1816
1817     for (i = 0; (*encoder->vtable->x264_levels)[i].level_idc; i++) {
1818       if (encoder->peer_level_idc ==
1819           (*encoder->vtable->x264_levels)[i].level_idc) {
1820         int mb_width = (info->width + 15) / 16;
1821         int mb_height = (info->height + 15) / 16;
1822         int mbs = mb_width * mb_height;
1823
1824         if ((*encoder->vtable->x264_levels)[i].frame_size < mbs ||
1825             (*encoder->vtable->x264_levels)[i].frame_size * 8 <
1826             mb_width * mb_width
1827             || (*encoder->vtable->x264_levels)[i].frame_size * 8 <
1828             mb_height * mb_height) {
1829           GST_WARNING_OBJECT (encoder,
1830               "Frame size larger than level %d allows",
1831               encoder->peer_level_idc);
1832           break;
1833         }
1834
1835         if (info->fps_d && (*encoder->vtable->x264_levels)[i].mbps
1836             < (gint64) mbs * info->fps_n / info->fps_d) {
1837           GST_WARNING_OBJECT (encoder,
1838               "Macroblock rate higher than level %d allows",
1839               encoder->peer_level_idc);
1840           break;
1841         }
1842
1843         peer_level = &(*encoder->vtable->x264_levels)[i];
1844         break;
1845       }
1846     }
1847
1848     if (!peer_level)
1849       goto unlock_and_return;
1850
1851     encoder->x264param.i_level_idc = peer_level->level_idc;
1852
1853     encoder->x264param.rc.i_bitrate = MIN (encoder->x264param.rc.i_bitrate,
1854         peer_level->bitrate);
1855     encoder->x264param.rc.i_vbv_max_bitrate =
1856         MIN (encoder->x264param.rc.i_vbv_max_bitrate, peer_level->bitrate);
1857     encoder->x264param.rc.i_vbv_buffer_size =
1858         MIN (encoder->x264param.rc.i_vbv_buffer_size, peer_level->cpb);
1859     encoder->x264param.analyse.i_mv_range =
1860         MIN (encoder->x264param.analyse.i_mv_range, peer_level->mv_range);
1861
1862     if (peer_level->frame_only) {
1863       encoder->x264param.b_interlaced = FALSE;
1864       encoder->x264param.b_fake_interlaced = FALSE;
1865     }
1866   }
1867
1868   if (GST_VIDEO_INFO_IS_INTERLACED (info)) {
1869     encoder->x264param.b_interlaced = TRUE;
1870     if (GST_VIDEO_INFO_INTERLACE_MODE (info) == GST_VIDEO_INTERLACE_MODE_MIXED) {
1871       encoder->x264param.b_pic_struct = TRUE;
1872     }
1873     if (GST_VIDEO_INFO_FIELD_ORDER (info) ==
1874         GST_VIDEO_FIELD_ORDER_TOP_FIELD_FIRST) {
1875       encoder->x264param.b_tff = TRUE;
1876     } else {
1877       encoder->x264param.b_tff = FALSE;
1878     }
1879   } else {
1880     encoder->x264param.b_interlaced = FALSE;
1881   }
1882
1883   /* Set 3D frame packing */
1884   if (encoder->frame_packing != GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_NONE)
1885     encoder->x264param.i_frame_packing = encoder->frame_packing;
1886   else
1887     encoder->x264param.i_frame_packing =
1888         gst_x264_enc_mview_mode_to_frame_packing (GST_VIDEO_INFO_MULTIVIEW_MODE
1889         (info));
1890
1891   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Stereo frame packing = %d",
1892       encoder->x264param.i_frame_packing);
1893
1894   encoder->reconfig = FALSE;
1895
1896   GST_OBJECT_UNLOCK (encoder);
1897
1898   encoder->x264enc = encoder->vtable->x264_encoder_open (&encoder->x264param);
1899   if (!encoder->x264enc) {
1900     GST_ELEMENT_ERROR (encoder, STREAM, ENCODE,
1901         ("Can not initialize x264 encoder."), (NULL));
1902     return FALSE;
1903   }
1904
1905   return TRUE;
1906
1907 unlock_and_return:
1908   GST_OBJECT_UNLOCK (encoder);
1909   return FALSE;
1910 }
1911
1912 /* gst_x264_enc_close_encoder
1913  * @encoder:  Encoder which should close.
1914  *
1915  * Close x264 encoder.
1916  */
1917 static void
1918 gst_x264_enc_close_encoder (GstX264Enc * encoder)
1919 {
1920   if (encoder->x264enc != NULL) {
1921     encoder->vtable->x264_encoder_close (encoder->x264enc);
1922     encoder->x264enc = NULL;
1923   }
1924   encoder->vtable = NULL;
1925 }
1926
1927 static gboolean
1928 gst_x264_enc_set_profile_and_level (GstX264Enc * encoder, GstCaps * caps)
1929 {
1930   x264_nal_t *nal;
1931   int i_nal;
1932   int header_return;
1933   gint sps_ni = 0;
1934   guint8 *sps;
1935   GstStructure *s;
1936   const gchar *profile;
1937   GstCaps *allowed_caps;
1938   GstStructure *s2;
1939   const gchar *allowed_profile;
1940
1941   header_return =
1942       encoder->vtable->x264_encoder_headers (encoder->x264enc, &nal, &i_nal);
1943   if (header_return < 0) {
1944     GST_ELEMENT_ERROR (encoder, STREAM, ENCODE, ("Encode x264 header failed."),
1945         ("x264_encoder_headers return code=%d", header_return));
1946     return FALSE;
1947   }
1948
1949   /* old x264 returns SEI, SPS and PPS, newer one has SEI last */
1950   if (i_nal == 3 && nal[sps_ni].i_type != 7)
1951     sps_ni = 1;
1952
1953   sps = nal[sps_ni].p_payload + 4;
1954   /* skip NAL unit type */
1955   sps++;
1956
1957   gst_codec_utils_h264_caps_set_level_and_profile (caps, sps, 3);
1958
1959   /* Constrained baseline is a strict subset of baseline. If downstream
1960    * wanted baseline and we produced constrained baseline, we can just
1961    * set the profile to baseline in the caps to make negotiation happy.
1962    * Same goes for baseline as subset of main profile and main as a subset
1963    * of high profile.
1964    */
1965   s = gst_caps_get_structure (caps, 0);
1966   profile = gst_structure_get_string (s, "profile");
1967
1968   allowed_caps = gst_pad_get_allowed_caps (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder));
1969
1970   if (allowed_caps == NULL)
1971     goto no_peer;
1972
1973   if (!gst_caps_can_intersect (allowed_caps, caps)) {
1974     allowed_caps = gst_caps_make_writable (allowed_caps);
1975     allowed_caps = gst_caps_truncate (allowed_caps);
1976     s2 = gst_caps_get_structure (allowed_caps, 0);
1977     gst_structure_fixate_field_string (s2, "profile", profile);
1978     allowed_profile = gst_structure_get_string (s2, "profile");
1979     if (!strcmp (allowed_profile, "high")) {
1980       if (!strcmp (profile, "constrained-baseline")
1981           || !strcmp (profile, "baseline") || !strcmp (profile, "main")) {
1982         gst_structure_set (s, "profile", G_TYPE_STRING, "high", NULL);
1983         GST_INFO_OBJECT (encoder, "downstream requested high profile, but "
1984             "encoder will now output %s profile (which is a subset), due "
1985             "to how it's been configured", profile);
1986       }
1987     } else if (!strcmp (allowed_profile, "main")) {
1988       if (!strcmp (profile, "constrained-baseline")
1989           || !strcmp (profile, "baseline")) {
1990         gst_structure_set (s, "profile", G_TYPE_STRING, "main", NULL);
1991         GST_INFO_OBJECT (encoder, "downstream requested main profile, but "
1992             "encoder will now output %s profile (which is a subset), due "
1993             "to how it's been configured", profile);
1994       }
1995     } else if (!strcmp (allowed_profile, "baseline")) {
1996       if (!strcmp (profile, "constrained-baseline"))
1997         gst_structure_set (s, "profile", G_TYPE_STRING, "baseline", NULL);
1998     }
1999   }
2000   gst_caps_unref (allowed_caps);
2001
2002 no_peer:
2003
2004   return TRUE;
2005 }
2006
2007 /*
2008  * Returns: Buffer with the stream headers.
2009  */
2010 static GstBuffer *
2011 gst_x264_enc_header_buf (GstX264Enc * encoder)
2012 {
2013   GstBuffer *buf;
2014   x264_nal_t *nal;
2015   int i_nal;
2016   int header_return;
2017   int i_size;
2018   int nal_size;
2019   guint8 *buffer, *sps;
2020   gulong buffer_size;
2021   gint sei_ni = 2, sps_ni = 0, pps_ni = 1;
2022
2023   if (G_UNLIKELY (encoder->x264enc == NULL))
2024     return NULL;
2025
2026   /* Create avcC header. */
2027
2028   header_return =
2029       encoder->vtable->x264_encoder_headers (encoder->x264enc, &nal, &i_nal);
2030   if (header_return < 0) {
2031     GST_ELEMENT_ERROR (encoder, STREAM, ENCODE, ("Encode x264 header failed."),
2032         ("x264_encoder_headers return code=%d", header_return));
2033     return NULL;
2034   }
2035
2036   /* old x264 returns SEI, SPS and PPS, newer one has SEI last */
2037   if (i_nal == 3 && nal[sps_ni].i_type != 7) {
2038     sei_ni = 0;
2039     sps_ni = 1;
2040     pps_ni = 2;
2041   }
2042
2043   /* x264 is expected to return an SEI (some identification info),
2044    * and SPS and PPS */
2045   if (i_nal != 3 || nal[sps_ni].i_type != 7 || nal[pps_ni].i_type != 8 ||
2046       nal[sps_ni].i_payload < 4 || nal[pps_ni].i_payload < 1) {
2047     GST_ELEMENT_ERROR (encoder, STREAM, ENCODE, (NULL),
2048         ("Unexpected x264 header."));
2049     return NULL;
2050   }
2051
2052   GST_MEMDUMP ("SEI", nal[sei_ni].p_payload, nal[sei_ni].i_payload);
2053   GST_MEMDUMP ("SPS", nal[sps_ni].p_payload, nal[sps_ni].i_payload);
2054   GST_MEMDUMP ("PPS", nal[pps_ni].p_payload, nal[pps_ni].i_payload);
2055
2056   /* nal payloads with emulation_prevention_three_byte, and some header data */
2057   buffer_size = (nal[sps_ni].i_payload + nal[pps_ni].i_payload) * 4 + 100;
2058   buffer = g_malloc (buffer_size);
2059
2060   sps = nal[sps_ni].p_payload + 4;
2061   /* skip NAL unit type */
2062   sps++;
2063
2064   buffer[0] = 1;                /* AVC Decoder Configuration Record ver. 1 */
2065   buffer[1] = sps[0];           /* profile_idc                             */
2066   buffer[2] = sps[1];           /* profile_compability                     */
2067   buffer[3] = sps[2];           /* level_idc                               */
2068   buffer[4] = 0xfc | (4 - 1);   /* nal_length_size_minus1                  */
2069
2070   i_size = 5;
2071
2072   buffer[i_size++] = 0xe0 | 1;  /* number of SPSs */
2073
2074   nal_size = nal[sps_ni].i_payload - 4;
2075   memcpy (buffer + i_size + 2, nal[sps_ni].p_payload + 4, nal_size);
2076
2077   GST_WRITE_UINT16_BE (buffer + i_size, nal_size);
2078   i_size += nal_size + 2;
2079
2080   buffer[i_size++] = 1;         /* number of PPSs */
2081
2082   nal_size = nal[pps_ni].i_payload - 4;
2083   memcpy (buffer + i_size + 2, nal[pps_ni].p_payload + 4, nal_size);
2084
2085   GST_WRITE_UINT16_BE (buffer + i_size, nal_size);
2086   i_size += nal_size + 2;
2087
2088   buf = gst_buffer_new_and_alloc (i_size);
2089   gst_buffer_fill (buf, 0, buffer, i_size);
2090
2091   GST_MEMDUMP ("header", buffer, i_size);
2092   g_free (buffer);
2093
2094   return buf;
2095 }
2096
2097 /* gst_x264_enc_set_src_caps
2098  * Returns: TRUE on success.
2099  */
2100 static gboolean
2101 gst_x264_enc_set_src_caps (GstX264Enc * encoder, GstCaps * caps)
2102 {
2103   GstCaps *outcaps;
2104   GstStructure *structure;
2105   GstVideoCodecState *state;
2106   GstTagList *tags;
2107   guint bitrate =
2108       gst_encoder_bitrate_profile_manager_get_bitrate (encoder->bitrate_manager,
2109       encoder->input_state ? &encoder->input_state->info : NULL);
2110
2111   outcaps = gst_caps_new_empty_simple ("video/x-h264");
2112   structure = gst_caps_get_structure (outcaps, 0);
2113
2114   if (encoder->current_byte_stream == GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_FROM_PROPERTY) {
2115     if (encoder->byte_stream) {
2116       encoder->current_byte_stream = GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_BYTE_STREAM;
2117     } else {
2118       encoder->current_byte_stream = GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_AVC;
2119     }
2120   }
2121   if (encoder->current_byte_stream == GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_AVC) {
2122     GstBuffer *buf = gst_x264_enc_header_buf (encoder);
2123     if (buf != NULL) {
2124       gst_caps_set_simple (outcaps, "codec_data", GST_TYPE_BUFFER, buf, NULL);
2125       gst_buffer_unref (buf);
2126     }
2127     gst_structure_set (structure, "stream-format", G_TYPE_STRING, "avc", NULL);
2128   } else {
2129     gst_structure_set (structure, "stream-format", G_TYPE_STRING, "byte-stream",
2130         NULL);
2131   }
2132   gst_structure_set (structure, "alignment", G_TYPE_STRING, "au", NULL);
2133
2134   if (!gst_x264_enc_set_profile_and_level (encoder, outcaps)) {
2135     gst_caps_unref (outcaps);
2136     return FALSE;
2137   }
2138
2139   state = gst_video_encoder_set_output_state (GST_VIDEO_ENCODER (encoder),
2140       outcaps, encoder->input_state);
2141   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "output caps: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
2142
2143   /* If set, local frame packing setting overrides any upstream config */
2144   switch (encoder->frame_packing) {
2145     case 0:
2146       GST_VIDEO_INFO_MULTIVIEW_MODE (&state->info) =
2147           GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_CHECKERBOARD;
2148       break;
2149     case 1:
2150       GST_VIDEO_INFO_MULTIVIEW_MODE (&state->info) =
2151           GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_COLUMN_INTERLEAVED;
2152       break;
2153     case 2:
2154       GST_VIDEO_INFO_MULTIVIEW_MODE (&state->info) =
2155           GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_ROW_INTERLEAVED;
2156       break;
2157     case 3:
2158       GST_VIDEO_INFO_MULTIVIEW_MODE (&state->info) =
2159           GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_SIDE_BY_SIDE;
2160       break;
2161     case 4:
2162       GST_VIDEO_INFO_MULTIVIEW_MODE (&state->info) =
2163           GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_TOP_BOTTOM;
2164       break;
2165     case 5:
2166       GST_VIDEO_INFO_MULTIVIEW_MODE (&state->info) =
2167           GST_VIDEO_MULTIVIEW_MODE_FRAME_BY_FRAME;
2168       break;
2169     default:
2170       break;
2171   }
2172
2173   gst_video_codec_state_unref (state);
2174
2175   tags = gst_tag_list_new_empty ();
2176   gst_tag_list_add (tags, GST_TAG_MERGE_REPLACE, GST_TAG_ENCODER, "x264",
2177       GST_TAG_ENCODER_VERSION, X264_BUILD,
2178       GST_TAG_MAXIMUM_BITRATE, bitrate * 1024,
2179       GST_TAG_NOMINAL_BITRATE, bitrate * 1024, NULL);
2180   gst_video_encoder_merge_tags (GST_VIDEO_ENCODER (encoder), tags,
2181       GST_TAG_MERGE_REPLACE);
2182   gst_tag_list_unref (tags);
2183
2184   return TRUE;
2185 }
2186
2187 static void
2188 gst_x264_enc_set_latency (GstX264Enc * encoder)
2189 {
2190   GstVideoInfo *info = &encoder->input_state->info;
2191   gint max_delayed_frames;
2192   GstClockTime latency;
2193
2194   max_delayed_frames =
2195       encoder->vtable->x264_encoder_maximum_delayed_frames (encoder->x264enc);
2196
2197   if (info->fps_n) {
2198     latency = gst_util_uint64_scale_ceil (GST_SECOND * info->fps_d,
2199         max_delayed_frames, info->fps_n);
2200   } else {
2201     /* FIXME: Assume 25fps. This is better than reporting no latency at
2202      * all and then later failing in live pipelines
2203      */
2204     latency = gst_util_uint64_scale_ceil (GST_SECOND * 1,
2205         max_delayed_frames, 25);
2206   }
2207
2208   GST_INFO_OBJECT (encoder,
2209       "Updating latency to %" GST_TIME_FORMAT " (%d frames)",
2210       GST_TIME_ARGS (latency), max_delayed_frames);
2211
2212   gst_video_encoder_set_latency (GST_VIDEO_ENCODER (encoder), latency, latency);
2213 }
2214
2215 static gboolean
2216 gst_x264_enc_set_format (GstVideoEncoder * video_enc,
2217     GstVideoCodecState * state)
2218 {
2219   GstX264Enc *encoder = GST_X264_ENC (video_enc);
2220   GstVideoInfo *info = &state->info;
2221   GstCaps *template_caps;
2222   GstCaps *allowed_caps = NULL;
2223
2224   /* If the encoder is initialized, do not reinitialize it again if not
2225    * necessary */
2226   if (encoder->x264enc) {
2227     GstVideoInfo *old = &encoder->input_state->info;
2228
2229     if (info->finfo->format == old->finfo->format
2230         && info->width == old->width && info->height == old->height
2231         && info->fps_n == old->fps_n && info->fps_d == old->fps_d
2232         && info->par_n == old->par_n && info->par_d == old->par_d) {
2233       gst_video_codec_state_unref (encoder->input_state);
2234       encoder->input_state = gst_video_codec_state_ref (state);
2235       return TRUE;
2236     }
2237
2238     /* clear out pending frames */
2239     gst_x264_enc_flush_frames (encoder, TRUE);
2240
2241     encoder->sps_id++;
2242   }
2243
2244   if (encoder->input_state)
2245     gst_video_codec_state_unref (encoder->input_state);
2246   encoder->input_state = gst_video_codec_state_ref (state);
2247
2248   encoder->peer_profile = NULL;
2249   encoder->peer_intra_profile = FALSE;
2250   encoder->peer_level_idc = -1;
2251
2252   template_caps = gst_static_pad_template_get_caps (&src_factory);
2253   allowed_caps = gst_pad_get_allowed_caps (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder));
2254
2255   /* Output byte-stream if downstream has ANY caps, it's what people expect,
2256    * and it makes more sense too */
2257   if (allowed_caps == template_caps) {
2258     GST_INFO_OBJECT (encoder,
2259         "downstream has ANY caps, outputting byte-stream");
2260     encoder->current_byte_stream = GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_BYTE_STREAM;
2261     g_string_append_printf (encoder->option_string, ":annexb=1");
2262     gst_caps_unref (allowed_caps);
2263   } else if (allowed_caps) {
2264     GstStructure *s;
2265     const gchar *profile;
2266     const gchar *level;
2267     const gchar *stream_format;
2268
2269     if (gst_caps_is_empty (allowed_caps)) {
2270       gst_caps_unref (allowed_caps);
2271       gst_caps_unref (template_caps);
2272       return FALSE;
2273     }
2274
2275     if (gst_caps_is_any (allowed_caps)) {
2276       gst_caps_unref (allowed_caps);
2277       allowed_caps = gst_caps_ref (template_caps);
2278     }
2279
2280     allowed_caps = gst_caps_make_writable (allowed_caps);
2281     allowed_caps = gst_caps_fixate (allowed_caps);
2282     s = gst_caps_get_structure (allowed_caps, 0);
2283
2284     profile = gst_structure_get_string (s, "profile");
2285     if (profile) {
2286       /* FIXME - if libx264 ever adds support for FMO, ASO or redundant slices
2287        * make sure constrained profile has a separate case which disables
2288        * those */
2289       if (g_str_has_suffix (profile, "-intra")) {
2290         encoder->peer_intra_profile = TRUE;
2291       }
2292       if (!strcmp (profile, "constrained-baseline") ||
2293           !strcmp (profile, "baseline")) {
2294         encoder->peer_profile = "baseline";
2295       } else if (g_str_has_prefix (profile, "high-10")) {
2296         encoder->peer_profile = "high10";
2297       } else if (g_str_has_prefix (profile, "high-4:2:2")) {
2298         encoder->peer_profile = "high422";
2299       } else if (g_str_has_prefix (profile, "high-4:4:4")) {
2300         encoder->peer_profile = "high444";
2301       } else if (g_str_has_prefix (profile, "high")) {
2302         encoder->peer_profile = "high";
2303       } else if (!strcmp (profile, "main")) {
2304         encoder->peer_profile = "main";
2305       } else {
2306         g_assert_not_reached ();
2307       }
2308     }
2309
2310     level = gst_structure_get_string (s, "level");
2311     if (level) {
2312       encoder->peer_level_idc = gst_codec_utils_h264_get_level_idc (level);
2313     }
2314
2315     stream_format = gst_structure_get_string (s, "stream-format");
2316     encoder->current_byte_stream = GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_FROM_PROPERTY;
2317     if (stream_format) {
2318       if (!strcmp (stream_format, "avc")) {
2319         encoder->current_byte_stream = GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_AVC;
2320         g_string_append_printf (encoder->option_string, ":annexb=0");
2321       } else if (!strcmp (stream_format, "byte-stream")) {
2322         encoder->current_byte_stream = GST_X264_ENC_STREAM_FORMAT_BYTE_STREAM;
2323         g_string_append_printf (encoder->option_string, ":annexb=1");
2324       } else {
2325         /* means we have both in caps and _FROM_PROPERTY should be the option */
2326       }
2327     }
2328
2329     gst_caps_unref (allowed_caps);
2330   }
2331
2332   gst_caps_unref (template_caps);
2333
2334   if (!gst_x264_enc_init_encoder (encoder))
2335     return FALSE;
2336
2337   if (!gst_x264_enc_set_src_caps (encoder, state->caps)) {
2338     gst_x264_enc_close_encoder (encoder);
2339     return FALSE;
2340   }
2341
2342   gst_x264_enc_set_latency (encoder);
2343
2344   return TRUE;
2345 }
2346
2347 static GstFlowReturn
2348 gst_x264_enc_finish (GstVideoEncoder * encoder)
2349 {
2350   gst_x264_enc_flush_frames (GST_X264_ENC (encoder), TRUE);
2351   return GST_FLOW_OK;
2352 }
2353
2354 static gboolean
2355 gst_x264_enc_propose_allocation (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
2356 {
2357   GstX264Enc *self = GST_X264_ENC (encoder);
2358   GstVideoInfo *info;
2359   guint num_buffers;
2360
2361   gst_query_add_allocation_meta (query, GST_VIDEO_META_API_TYPE, NULL);
2362
2363   if (!self->input_state)
2364     return FALSE;
2365
2366   if (self->vtable == NULL)
2367     return FALSE;
2368
2369   info = &self->input_state->info;
2370   num_buffers =
2371       self->vtable->x264_encoder_maximum_delayed_frames (self->x264enc) + 1;
2372
2373   gst_query_add_allocation_pool (query, NULL, info->size, num_buffers, 0);
2374
2375   return GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->propose_allocation (encoder,
2376       query);
2377 }
2378
2379 static void
2380 gst_x264_enc_add_cc (GstBuffer * buffer, x264_picture_t * pic_in)
2381 {
2382   GstVideoCaptionMeta *cc_meta;
2383   gpointer iter = NULL;
2384
2385   while ((cc_meta =
2386           (GstVideoCaptionMeta *) gst_buffer_iterate_meta_filtered (buffer,
2387               &iter, GST_VIDEO_CAPTION_META_API_TYPE))) {
2388     guint i = pic_in->extra_sei.num_payloads;
2389
2390     if (cc_meta->caption_type != GST_VIDEO_CAPTION_TYPE_CEA708_RAW)
2391       continue;
2392
2393     pic_in->extra_sei.num_payloads += 1;
2394
2395     if (!pic_in->extra_sei.payloads)
2396       pic_in->extra_sei.payloads = g_new0 (x264_sei_payload_t, 1);
2397     else
2398       pic_in->extra_sei.payloads =
2399           g_renew (x264_sei_payload_t, pic_in->extra_sei.payloads,
2400           pic_in->extra_sei.num_payloads);
2401
2402     pic_in->extra_sei.sei_free = g_free;
2403
2404     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload_size = cc_meta->size + 11;
2405     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload =
2406         g_malloc0 (pic_in->extra_sei.payloads[i].payload_size);
2407     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload_type = 4;     /* Registered user data */
2408     memcpy (pic_in->extra_sei.payloads[i].payload + 10, cc_meta->data,
2409         cc_meta->size);
2410     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[0] = 181;     /* 8-bits itu_t_t35_country_code */
2411     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[1] = 0;       /* 16-bits itu_t_t35_provider_code */
2412     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[2] = 49;
2413     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[3] = 'G';     /* 32-bits ATSC_user_identifier */
2414     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[4] = 'A';
2415     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[5] = '9';
2416     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[6] = '4';
2417     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[7] = 3;       /* 8-bits ATSC1_data_user_data_type_code */
2418     /* 8-bits:
2419      * 1 bit process_em_data_flag (0)
2420      * 1 bit process_cc_data_flag (1)
2421      * 1 bit additional_data_flag (0)
2422      * 5-bits cc_count
2423      */
2424     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[8] =
2425         ((cc_meta->size / 3) & 0x1f) | 0x40;
2426     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[9] = 255;     /* 8 bits em_data, unused */
2427     pic_in->extra_sei.payloads[i].payload[cc_meta->size + 10] = 255;    /* 8 marker bits */
2428   }
2429 }
2430
2431 /* chain function
2432  * this function does the actual processing
2433  */
2434 static GstFlowReturn
2435 gst_x264_enc_handle_frame (GstVideoEncoder * video_enc,
2436     GstVideoCodecFrame * frame)
2437 {
2438   GstX264Enc *encoder = GST_X264_ENC (video_enc);
2439   GstVideoInfo *info = &encoder->input_state->info;
2440   GstFlowReturn ret;
2441   x264_picture_t pic_in;
2442   gint i_nal, i;
2443   FrameData *fdata;
2444   gint nplanes = encoder->x264_nplanes;
2445
2446   if (G_UNLIKELY (encoder->x264enc == NULL))
2447     goto not_inited;
2448
2449   /* create x264_picture_t from the buffer */
2450   /* mostly taken from mplayer (file ve_x264.c) */
2451
2452   /* set up input picture */
2453   memset (&pic_in, 0, sizeof (pic_in));
2454
2455   fdata = gst_x264_enc_queue_frame (encoder, frame, info);
2456   if (!fdata)
2457     goto invalid_frame;
2458
2459   pic_in.img.i_csp = encoder->x264param.i_csp;
2460   pic_in.img.i_plane = nplanes;
2461   for (i = 0; i < nplanes; i++) {
2462     pic_in.img.plane[i] = GST_VIDEO_FRAME_COMP_DATA (&fdata->vframe, i);
2463     pic_in.img.i_stride[i] = GST_VIDEO_FRAME_COMP_STRIDE (&fdata->vframe, i);
2464   }
2465
2466   pic_in.i_type = X264_TYPE_AUTO;
2467   pic_in.i_pts = frame->pts;
2468   pic_in.opaque = GINT_TO_POINTER (frame->system_frame_number);
2469
2470   if (GST_VIDEO_INFO_INTERLACE_MODE (info) == GST_VIDEO_INTERLACE_MODE_MIXED) {
2471     if ((fdata->vframe.flags & GST_VIDEO_FRAME_FLAG_INTERLACED) == 0) {
2472       pic_in.i_pic_struct = PIC_STRUCT_PROGRESSIVE;
2473     } else if ((fdata->vframe.flags & GST_VIDEO_FRAME_FLAG_RFF) != 0) {
2474       if ((fdata->vframe.flags & GST_VIDEO_FRAME_FLAG_TFF) != 0) {
2475         pic_in.i_pic_struct = PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM_TOP;
2476       } else {
2477         pic_in.i_pic_struct = PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP_BOTTOM;
2478       }
2479     } else {
2480       if ((fdata->vframe.flags & GST_VIDEO_FRAME_FLAG_TFF) != 0) {
2481         pic_in.i_pic_struct = PIC_STRUCT_TOP_BOTTOM;
2482       } else {
2483         pic_in.i_pic_struct = PIC_STRUCT_BOTTOM_TOP;
2484       }
2485     }
2486   }
2487
2488   gst_x264_enc_add_cc (frame->input_buffer, &pic_in);
2489
2490   ret = gst_x264_enc_encode_frame (encoder, &pic_in, frame, &i_nal, TRUE);
2491
2492   /* input buffer is released later on */
2493   return ret;
2494
2495 /* ERRORS */
2496 not_inited:
2497   {
2498     GST_WARNING_OBJECT (encoder, "Got buffer before set_caps was called");
2499     return GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
2500   }
2501 invalid_frame:
2502   {
2503     GST_ERROR_OBJECT (encoder, "Failed to map frame");
2504     return GST_FLOW_ERROR;
2505   }
2506 }
2507
2508 static GstFlowReturn
2509 gst_x264_enc_encode_frame (GstX264Enc * encoder, x264_picture_t * pic_in,
2510     GstVideoCodecFrame * input_frame, int *i_nal, gboolean send)
2511 {
2512   GstVideoCodecFrame *frame = NULL;
2513   GstBuffer *out_buf = NULL;
2514   x264_picture_t pic_out;
2515   x264_nal_t *nal;
2516   int i_size;
2517   int encoder_return;
2518   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
2519   guint8 *data;
2520   gboolean update_latency = FALSE;
2521
2522   if (G_UNLIKELY (encoder->x264enc == NULL)) {
2523     if (input_frame)
2524       gst_video_codec_frame_unref (input_frame);
2525     return GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
2526   }
2527
2528   GST_OBJECT_LOCK (encoder);
2529   if (encoder->reconfig) {
2530     encoder->reconfig = FALSE;
2531     if (encoder->vtable->x264_encoder_reconfig (encoder->x264enc,
2532             &encoder->x264param) < 0)
2533       GST_WARNING_OBJECT (encoder, "Could not reconfigure");
2534     update_latency = TRUE;
2535   }
2536
2537   if (pic_in && input_frame) {
2538     if (GST_VIDEO_CODEC_FRAME_IS_FORCE_KEYFRAME (input_frame)) {
2539       GST_INFO_OBJECT (encoder, "Forcing key frame");
2540       if (encoder->intra_refresh)
2541         encoder->vtable->x264_encoder_intra_refresh (encoder->x264enc);
2542       else
2543         pic_in->i_type = X264_TYPE_IDR;
2544     }
2545   }
2546   GST_OBJECT_UNLOCK (encoder);
2547
2548   if (G_UNLIKELY (update_latency))
2549     gst_x264_enc_set_latency (encoder);
2550
2551   encoder_return = encoder->vtable->x264_encoder_encode (encoder->x264enc,
2552       &nal, i_nal, pic_in, &pic_out);
2553
2554   if (encoder_return < 0) {
2555     GST_ELEMENT_ERROR (encoder, STREAM, ENCODE, ("Encode x264 frame failed."),
2556         ("x264_encoder_encode return code=%d", encoder_return));
2557     ret = GST_FLOW_ERROR;
2558     /* Make sure we finish this frame */
2559     frame = input_frame;
2560     goto out;
2561   }
2562
2563   /* Input frame is now queued */
2564   if (input_frame)
2565     gst_video_codec_frame_unref (input_frame);
2566
2567   if (!*i_nal) {
2568     ret = GST_FLOW_OK;
2569     goto out;
2570   }
2571
2572   i_size = encoder_return;
2573   data = nal[0].p_payload;
2574
2575   frame = gst_video_encoder_get_frame (GST_VIDEO_ENCODER (encoder),
2576       GPOINTER_TO_INT (pic_out.opaque));
2577   g_assert (frame || !send);
2578
2579   if (!send || !frame) {
2580     ret = GST_FLOW_OK;
2581     goto out;
2582   }
2583
2584   out_buf = gst_buffer_new_allocate (NULL, i_size, NULL);
2585   gst_buffer_fill (out_buf, 0, data, i_size);
2586   frame->output_buffer = out_buf;
2587
2588   GST_LOG_OBJECT (encoder,
2589       "output: dts %" G_GINT64_FORMAT " pts %" G_GINT64_FORMAT,
2590       (gint64) pic_out.i_dts, (gint64) pic_out.i_pts);
2591
2592   /* we want to know if x264 is messing around with this */
2593   g_assert (frame->pts == pic_out.i_pts);
2594
2595   frame->dts = pic_out.i_dts;
2596   frame->pts = pic_out.i_pts;
2597
2598   if (pic_out.b_keyframe) {
2599     GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Output keyframe");
2600     GST_VIDEO_CODEC_FRAME_SET_SYNC_POINT (frame);
2601   }
2602
2603 out:
2604   if (frame) {
2605     gst_x264_enc_dequeue_frame (encoder, frame);
2606     ret = gst_video_encoder_finish_frame (GST_VIDEO_ENCODER (encoder), frame);
2607   }
2608
2609   return ret;
2610 }
2611
2612 static void
2613 gst_x264_enc_flush_frames (GstX264Enc * encoder, gboolean send)
2614 {
2615   GstFlowReturn flow_ret;
2616   gint i_nal;
2617
2618   /* first send the remaining frames */
2619   if (encoder->x264enc)
2620     do {
2621       flow_ret = gst_x264_enc_encode_frame (encoder, NULL, NULL, &i_nal, send);
2622     } while (flow_ret == GST_FLOW_OK
2623         && encoder->vtable->x264_encoder_delayed_frames (encoder->x264enc) > 0);
2624 }
2625
2626 static void
2627 gst_x264_enc_reconfig (GstX264Enc * encoder)
2628 {
2629   guint bitrate;
2630
2631   if (!encoder->vtable)
2632     return;
2633
2634   bitrate =
2635       gst_encoder_bitrate_profile_manager_get_bitrate (encoder->bitrate_manager,
2636       encoder->input_state ? &encoder->input_state->info : NULL);
2637   switch (encoder->pass) {
2638     case GST_X264_ENC_PASS_QUAL:
2639       encoder->x264param.rc.f_rf_constant = encoder->quantizer;
2640       encoder->x264param.rc.i_vbv_max_bitrate = bitrate;
2641       encoder->x264param.rc.i_vbv_buffer_size
2642           = encoder->x264param.rc.i_vbv_max_bitrate
2643           * encoder->vbv_buf_capacity / 1000;
2644       break;
2645     case GST_X264_ENC_PASS_CBR:
2646     case GST_X264_ENC_PASS_PASS1:
2647     case GST_X264_ENC_PASS_PASS2:
2648     case GST_X264_ENC_PASS_PASS3:
2649     default:
2650       encoder->x264param.rc.i_bitrate = bitrate;
2651       encoder->x264param.rc.i_vbv_max_bitrate = bitrate;
2652       encoder->x264param.rc.i_vbv_buffer_size
2653           = encoder->x264param.rc.i_vbv_max_bitrate
2654           * encoder->vbv_buf_capacity / 1000;
2655       break;
2656   }
2657
2658   encoder->reconfig = TRUE;
2659 }
2660
2661 static void
2662 gst_x264_enc_set_property (GObject * object, guint prop_id,
2663     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
2664 {
2665   GstX264Enc *encoder;
2666   GstState state;
2667
2668   const gchar *partitions = NULL;
2669
2670   encoder = GST_X264_ENC (object);
2671
2672   GST_OBJECT_LOCK (encoder);
2673   /* state at least matters for sps, bytestream, pass,
2674    * and so by extension ... */
2675
2676   state = GST_STATE (encoder);
2677   if ((state != GST_STATE_READY && state != GST_STATE_NULL) &&
2678       !(pspec->flags & GST_PARAM_MUTABLE_PLAYING))
2679     goto wrong_state;
2680
2681   switch (prop_id) {
2682     case ARG_PASS:
2683       encoder->pass = g_value_get_enum (value);
2684       break;
2685     case ARG_QUANTIZER:
2686       encoder->quantizer = g_value_get_uint (value);
2687       gst_x264_enc_reconfig (encoder);
2688       break;
2689     case ARG_BITRATE:
2690       gst_encoder_bitrate_profile_manager_set_bitrate (encoder->bitrate_manager,
2691           g_value_get_uint (value));
2692       gst_x264_enc_reconfig (encoder);
2693       break;
2694     case ARG_VBV_BUF_CAPACITY:
2695       encoder->vbv_buf_capacity = g_value_get_uint (value);
2696       gst_x264_enc_reconfig (encoder);
2697       break;
2698     case ARG_SPEED_PRESET:
2699       encoder->speed_preset = g_value_get_enum (value);
2700       break;
2701     case ARG_PSY_TUNE:
2702       encoder->psy_tune = g_value_get_enum (value);
2703       break;
2704     case ARG_TUNE:
2705       encoder->tune = g_value_get_flags (value);
2706       break;
2707     case ARG_OPTION_STRING:
2708       g_string_assign (encoder->option_string_prop, g_value_get_string (value));
2709       break;
2710     case ARG_THREADS:
2711       encoder->threads = g_value_get_uint (value);
2712       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":threads=%d",
2713           encoder->threads);
2714       break;
2715     case ARG_SLICED_THREADS:
2716       encoder->sliced_threads = g_value_get_boolean (value);
2717       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":sliced-threads=%d",
2718           encoder->sliced_threads);
2719       break;
2720     case ARG_SYNC_LOOKAHEAD:
2721       encoder->sync_lookahead = g_value_get_int (value);
2722       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":sync-lookahead=%d",
2723           encoder->sync_lookahead);
2724       break;
2725     case ARG_MULTIPASS_CACHE_FILE:
2726       g_free (encoder->mp_cache_file);
2727       encoder->mp_cache_file = g_value_dup_string (value);
2728       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":stats=%s",
2729           encoder->mp_cache_file);
2730       break;
2731     case ARG_BYTE_STREAM:
2732       encoder->byte_stream = g_value_get_boolean (value);
2733       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":annexb=%d",
2734           encoder->byte_stream);
2735       break;
2736     case ARG_INTRA_REFRESH:
2737       encoder->intra_refresh = g_value_get_boolean (value);
2738       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":intra-refresh=%d",
2739           encoder->intra_refresh);
2740       break;
2741     case ARG_ME:
2742       encoder->me = g_value_get_enum (value);
2743       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":me=%s",
2744           x264_motion_est_names[encoder->me]);
2745       break;
2746     case ARG_SUBME:
2747       encoder->subme = g_value_get_uint (value);
2748       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":subme=%d",
2749           encoder->subme);
2750       break;
2751     case ARG_ANALYSE:
2752       encoder->analyse = g_value_get_flags (value);
2753       partitions = gst_x264_enc_build_partitions (encoder->analyse);
2754       if (partitions) {
2755         g_string_append_printf (encoder->option_string, ":partitions=%s",
2756             partitions);
2757         g_free ((gpointer) partitions);
2758       }
2759       break;
2760     case ARG_DCT8x8:
2761       encoder->dct8x8 = g_value_get_boolean (value);
2762       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":8x8dct=%d",
2763           encoder->dct8x8);
2764       break;
2765     case ARG_REF:
2766       encoder->ref = g_value_get_uint (value);
2767       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":ref=%d", encoder->ref);
2768       break;
2769     case ARG_BFRAMES:
2770       encoder->bframes = g_value_get_uint (value);
2771       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":bframes=%d",
2772           encoder->bframes);
2773       break;
2774     case ARG_B_ADAPT:
2775       encoder->b_adapt = g_value_get_boolean (value);
2776       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":b-adapt=%d",
2777           encoder->b_adapt);
2778       break;
2779     case ARG_B_PYRAMID:
2780       encoder->b_pyramid = g_value_get_boolean (value);
2781       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":b-pyramid=%s",
2782           x264_b_pyramid_names[encoder->b_pyramid]);
2783       break;
2784     case ARG_WEIGHTB:
2785       encoder->weightb = g_value_get_boolean (value);
2786       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":weightb=%d",
2787           encoder->weightb);
2788       break;
2789     case ARG_SPS_ID:
2790       encoder->sps_id = g_value_get_uint (value);
2791       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":sps-id=%d",
2792           encoder->sps_id);
2793       break;
2794     case ARG_AU_NALU:
2795       encoder->au_nalu = g_value_get_boolean (value);
2796       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":aud=%d",
2797           encoder->au_nalu);
2798       break;
2799     case ARG_TRELLIS:
2800       encoder->trellis = g_value_get_boolean (value);
2801       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":trellis=%d",
2802           encoder->trellis);
2803       break;
2804     case ARG_KEYINT_MAX:
2805       encoder->keyint_max = g_value_get_uint (value);
2806       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":keyint=%d",
2807           encoder->keyint_max);
2808       break;
2809     case ARG_CABAC:
2810       encoder->cabac = g_value_get_boolean (value);
2811       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":cabac=%d",
2812           encoder->cabac);
2813       break;
2814     case ARG_QP_MIN:
2815       encoder->qp_min = g_value_get_uint (value);
2816       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":qpmin=%d",
2817           encoder->qp_min);
2818       break;
2819     case ARG_QP_MAX:
2820       encoder->qp_max = g_value_get_uint (value);
2821       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":qpmax=%d",
2822           encoder->qp_max);
2823       break;
2824     case ARG_QP_STEP:
2825       encoder->qp_step = g_value_get_uint (value);
2826       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":qpstep=%d",
2827           encoder->qp_step);
2828       break;
2829     case ARG_IP_FACTOR:
2830       encoder->ip_factor = g_value_get_float (value);
2831       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":ip-factor=%f",
2832           encoder->ip_factor);
2833       break;
2834     case ARG_PB_FACTOR:
2835       encoder->pb_factor = g_value_get_float (value);
2836       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":pb-factor=%f",
2837           encoder->pb_factor);
2838       break;
2839     case ARG_RC_MB_TREE:
2840       encoder->mb_tree = g_value_get_boolean (value);
2841       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":mbtree=%d",
2842           encoder->mb_tree);
2843       break;
2844     case ARG_RC_LOOKAHEAD:
2845       encoder->rc_lookahead = g_value_get_int (value);
2846       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":rc-lookahead=%d",
2847           encoder->rc_lookahead);
2848       break;
2849     case ARG_NR:
2850       encoder->noise_reduction = g_value_get_uint (value);
2851       g_string_append_printf (encoder->option_string, ":nr=%d",
2852           encoder->noise_reduction);
2853       break;
2854     case ARG_INTERLACED:
2855       encoder->interlaced = g_value_get_boolean (value);
2856       break;
2857     case ARG_FRAME_PACKING:
2858       encoder->frame_packing = g_value_get_enum (value);
2859       break;
2860     case ARG_INSERT_VUI:
2861       encoder->insert_vui = g_value_get_boolean (value);
2862       break;
2863     default:
2864       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
2865       break;
2866   }
2867   GST_OBJECT_UNLOCK (encoder);
2868   return;
2869
2870   /* ERROR */
2871 wrong_state:
2872   {
2873     GST_WARNING_OBJECT (encoder, "setting property in wrong state");
2874     GST_OBJECT_UNLOCK (encoder);
2875   }
2876 }
2877
2878 static void
2879 gst_x264_enc_get_property (GObject * object, guint prop_id,
2880     GValue * value, GParamSpec * pspec)
2881 {
2882   GstX264Enc *encoder;
2883
2884   encoder = GST_X264_ENC (object);
2885
2886   GST_OBJECT_LOCK (encoder);
2887   switch (prop_id) {
2888     case ARG_THREADS:
2889       g_value_set_uint (value, encoder->threads);
2890       break;
2891     case ARG_SLICED_THREADS:
2892       g_value_set_boolean (value, encoder->sliced_threads);
2893       break;
2894     case ARG_SYNC_LOOKAHEAD:
2895       g_value_set_int (value, encoder->sync_lookahead);
2896       break;
2897     case ARG_PASS:
2898       g_value_set_enum (value, encoder->pass);
2899       break;
2900     case ARG_QUANTIZER:
2901       g_value_set_uint (value, encoder->quantizer);
2902       break;
2903     case ARG_MULTIPASS_CACHE_FILE:
2904       g_value_set_string (value, encoder->mp_cache_file);
2905       break;
2906     case ARG_BYTE_STREAM:
2907       g_value_set_boolean (value, encoder->byte_stream);
2908       break;
2909     case ARG_BITRATE:
2910       g_value_set_uint (value,
2911           gst_encoder_bitrate_profile_manager_get_bitrate
2912           (encoder->bitrate_manager, NULL));
2913       break;
2914     case ARG_INTRA_REFRESH:
2915       g_value_set_boolean (value, encoder->intra_refresh);
2916       break;
2917     case ARG_VBV_BUF_CAPACITY:
2918       g_value_set_uint (value, encoder->vbv_buf_capacity);
2919       break;
2920     case ARG_ME:
2921       g_value_set_enum (value, encoder->me);
2922       break;
2923     case ARG_SUBME:
2924       g_value_set_uint (value, encoder->subme);
2925       break;
2926     case ARG_ANALYSE:
2927       g_value_set_flags (value, encoder->analyse);
2928       break;
2929     case ARG_DCT8x8:
2930       g_value_set_boolean (value, encoder->dct8x8);
2931       break;
2932     case ARG_REF:
2933       g_value_set_uint (value, encoder->ref);
2934       break;
2935     case ARG_BFRAMES:
2936       g_value_set_uint (value, encoder->bframes);
2937       break;
2938     case ARG_B_ADAPT:
2939       g_value_set_boolean (value, encoder->b_adapt);
2940       break;
2941     case ARG_B_PYRAMID:
2942       g_value_set_boolean (value, encoder->b_pyramid);
2943       break;
2944     case ARG_WEIGHTB:
2945       g_value_set_boolean (value, encoder->weightb);
2946       break;
2947     case ARG_SPS_ID:
2948       g_value_set_uint (value, encoder->sps_id);
2949       break;
2950     case ARG_AU_NALU:
2951       g_value_set_boolean (value, encoder->au_nalu);
2952       break;
2953     case ARG_TRELLIS:
2954       g_value_set_boolean (value, encoder->trellis);
2955       break;
2956     case ARG_KEYINT_MAX:
2957       g_value_set_uint (value, encoder->keyint_max);
2958       break;
2959     case ARG_QP_MIN:
2960       g_value_set_uint (value, encoder->qp_min);
2961       break;
2962     case ARG_QP_MAX:
2963       g_value_set_uint (value, encoder->qp_max);
2964       break;
2965     case ARG_QP_STEP:
2966       g_value_set_uint (value, encoder->qp_step);
2967       break;
2968     case ARG_CABAC:
2969       g_value_set_boolean (value, encoder->cabac);
2970       break;
2971     case ARG_IP_FACTOR:
2972       g_value_set_float (value, encoder->ip_factor);
2973       break;
2974     case ARG_PB_FACTOR:
2975       g_value_set_float (value, encoder->pb_factor);
2976       break;
2977     case ARG_RC_MB_TREE:
2978       g_value_set_boolean (value, encoder->mb_tree);
2979       break;
2980     case ARG_RC_LOOKAHEAD:
2981       g_value_set_int (value, encoder->rc_lookahead);
2982       break;
2983     case ARG_NR:
2984       g_value_set_uint (value, encoder->noise_reduction);
2985       break;
2986     case ARG_INTERLACED:
2987       g_value_set_boolean (value, encoder->interlaced);
2988       break;
2989     case ARG_SPEED_PRESET:
2990       g_value_set_enum (value, encoder->speed_preset);
2991       break;
2992     case ARG_PSY_TUNE:
2993       g_value_set_enum (value, encoder->psy_tune);
2994       break;
2995     case ARG_TUNE:
2996       g_value_set_flags (value, encoder->tune);
2997       break;
2998     case ARG_OPTION_STRING:
2999       g_value_set_string (value, encoder->option_string_prop->str);
3000       break;
3001     case ARG_FRAME_PACKING:
3002       g_value_set_enum (value, encoder->frame_packing);
3003       break;
3004     case ARG_INSERT_VUI:
3005       g_value_set_boolean (value, encoder->insert_vui);
3006       break;
3007     default:
3008       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
3009       break;
3010   }
3011   GST_OBJECT_UNLOCK (encoder);
3012 }
3013
3014 static gboolean
3015 x264_element_init (GstPlugin * plugin)
3016 {
3017   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (x264_enc_debug, "x264enc", 0,
3018       "h264 encoding element");
3019
3020   GST_INFO ("linked against x264 build: %u", X264_BUILD);
3021
3022   /* Initialize the static GstX264EncVTable which is overridden in load_x264()
3023    * if needed. We can't initialize statically because these values are not
3024    * constant on Windows. */
3025   default_vtable.module = NULL;
3026 #if X264_BUILD < 153
3027   default_vtable.x264_bit_depth = &x264_bit_depth;
3028 #endif
3029   default_vtable.x264_chroma_format = &x264_chroma_format;
3030   default_vtable.x264_encoder_close = x264_encoder_close;
3031   default_vtable.x264_encoder_delayed_frames = x264_encoder_delayed_frames;
3032   default_vtable.x264_encoder_encode = x264_encoder_encode;
3033   default_vtable.x264_encoder_headers = x264_encoder_headers;
3034   default_vtable.x264_encoder_intra_refresh = x264_encoder_intra_refresh;
3035   default_vtable.x264_encoder_maximum_delayed_frames =
3036       x264_encoder_maximum_delayed_frames;
3037   default_vtable.x264_encoder_open = x264_encoder_open;
3038   default_vtable.x264_encoder_reconfig = x264_encoder_reconfig;
3039   default_vtable.x264_levels = &x264_levels;
3040   default_vtable.x264_param_apply_fastfirstpass =
3041       x264_param_apply_fastfirstpass;
3042   default_vtable.x264_param_apply_profile = x264_param_apply_profile;
3043   default_vtable.x264_param_default_preset = x264_param_default_preset;
3044   default_vtable.x264_param_parse = x264_param_parse;
3045
3046   if (!load_x264_libraries ())
3047     return FALSE;
3048
3049   return gst_element_register (plugin, "x264enc",
3050       GST_RANK_PRIMARY, GST_TYPE_X264_ENC);
3051 }
3052
3053 static gboolean
3054 plugin_init (GstPlugin * plugin)
3055 {
3056   return GST_ELEMENT_REGISTER (x264enc, plugin);
3057 }
3058
3059 GST_PLUGIN_DEFINE (GST_VERSION_MAJOR,
3060     GST_VERSION_MINOR,
3061     x264,
3062     "libx264-based H.264 encoder plugin",
3063     plugin_init, VERSION, "GPL", GST_PACKAGE_NAME, GST_PACKAGE_ORIGIN)