src/third_party/ffmpeg/libavcodec/dnxhdenc.c

   1 /*
   2  * VC3/DNxHD encoder
   3  * Copyright (c) 2007 Baptiste Coudurier <baptiste dot coudurier at smartjog dot com>
   4  * Copyright (c) 2011 MirriAd Ltd
   5  *
   6  * VC-3 encoder funded by the British Broadcasting Corporation
   7  * 10 bit support added by MirriAd Ltd, Joseph Artsimovich <joseph@mirriad.com>
   8  *
   9  * This file is part of FFmpeg.
  10  *
  11  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  13  * License as published by the Free Software Foundation; either
  14  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  23  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/attributes.h"
  27 #include "libavutil/internal.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29 #include "libavutil/timer.h"
  30
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "blockdsp.h"
  33 #include "fdctdsp.h"
  34 #include "internal.h"
  35 #include "mpegvideo.h"
  36 #include "pixblockdsp.h"
  37 #include "dnxhdenc.h"
  38
  39
  40 // The largest value that will not lead to overflow for 10bit samples.
  41 #define DNX10BIT_QMAT_SHIFT 18
  42 #define RC_VARIANCE 1 // use variance or ssd for fast rc
  43 #define LAMBDA_FRAC_BITS 10
  44
  45 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
  46 static const AVOption options[] = {
  47     { "nitris_compat", "encode with Avid Nitris compatibility",
  48         offsetof(DNXHDEncContext, nitris_compat), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, VE },
  49     { NULL }
  50 };
  51
  52 static const AVClass dnxhd_class = {
  53     .class_name = "dnxhd",
  54     .item_name  = av_default_item_name,
  55     .option     = options,
  56     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  57 };
  58
  59 static void dnxhd_8bit_get_pixels_8x4_sym(int16_t *av_restrict block,
  60                                           const uint8_t *pixels,
  61                                           ptrdiff_t line_size)
  62 {
  63     int i;
  64     for (i = 0; i < 4; i++) {
  65         block[0] = pixels[0];
  66         block[1] = pixels[1];
  67         block[2] = pixels[2];
  68         block[3] = pixels[3];
  69         block[4] = pixels[4];
  70         block[5] = pixels[5];
  71         block[6] = pixels[6];
  72         block[7] = pixels[7];
  73         pixels  += line_size;
  74         block   += 8;
  75     }
  76     memcpy(block,      block -  8, sizeof(*block) * 8);
  77     memcpy(block +  8, block - 16, sizeof(*block) * 8);
  78     memcpy(block + 16, block - 24, sizeof(*block) * 8);
  79     memcpy(block + 24, block - 32, sizeof(*block) * 8);
  80 }
  81
  82 static av_always_inline
  83 void dnxhd_10bit_get_pixels_8x4_sym(int16_t *av_restrict block,
  84                                     const uint8_t *pixels,
  85                                     ptrdiff_t line_size)
  86 {
  87     int i;
  88     const uint16_t* pixels16 = (const uint16_t*)pixels;
  89     line_size >>= 1;
  90
  91     for (i = 0; i < 4; i++) {
  92         block[0] = pixels16[0]; block[1] = pixels16[1];
  93         block[2] = pixels16[2]; block[3] = pixels16[3];
  94         block[4] = pixels16[4]; block[5] = pixels16[5];
  95         block[6] = pixels16[6]; block[7] = pixels16[7];
  96         pixels16 += line_size;
  97         block += 8;
  98     }
  99     memcpy(block,      block -  8, sizeof(*block) * 8);
 100     memcpy(block +  8, block - 16, sizeof(*block) * 8);
 101     memcpy(block + 16, block - 24, sizeof(*block) * 8);
 102     memcpy(block + 24, block - 32, sizeof(*block) * 8);
 103 }
 104
 105 static int dnxhd_10bit_dct_quantize(MpegEncContext *ctx, int16_t *block,
 106                                     int n, int qscale, int *overflow)
 107 {
 108     const uint8_t *scantable= ctx->intra_scantable.scantable;
 109     const int *qmat = n<4 ? ctx->q_intra_matrix[qscale] : ctx->q_chroma_intra_matrix[qscale];
 110     int last_non_zero = 0;
 111     int i;
 112
 113     ctx->fdsp.fdct(block);
 114
 115     // Divide by 4 with rounding, to compensate scaling of DCT coefficients
 116     block[0] = (block[0] + 2) >> 2;
 117
 118     for (i = 1; i < 64; ++i) {
 119         int j = scantable[i];
 120         int sign = block[j] >> 31;
 121         int level = (block[j] ^ sign) - sign;
 122         level = level * qmat[j] >> DNX10BIT_QMAT_SHIFT;
 123         block[j] = (level ^ sign) - sign;
 124         if (level)
 125             last_non_zero = i;
 126     }
 127
 128     return last_non_zero;
 129 }
 130
 131 static av_cold int dnxhd_init_vlc(DNXHDEncContext *ctx)
 132 {
 133     int i, j, level, run;
 134     int max_level = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 135
 136     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_codes,
 137                       max_level, 4 * sizeof(*ctx->vlc_codes), fail);
 138     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->vlc_bits,
 139                       max_level, 4 * sizeof(*ctx->vlc_bits), fail);
 140     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_codes,
 141                       63 * 2, fail);
 142     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->run_bits,
 143                       63, fail);
 144
 145     ctx->vlc_codes += max_level * 2;
 146     ctx->vlc_bits  += max_level * 2;
 147     for (level = -max_level; level < max_level; level++) {
 148         for (run = 0; run < 2; run++) {
 149             int index = (level << 1) | run;
 150             int sign, offset = 0, alevel = level;
 151
 152             MASK_ABS(sign, alevel);
 153             if (alevel > 64) {
 154                 offset  = (alevel - 1) >> 6;
 155                 alevel -= offset << 6;
 156             }
 157             for (j = 0; j < 257; j++) {
 158                 if (ctx->cid_table->ac_level[j] >> 1 == alevel &&
 159                     (!offset || (ctx->cid_table->ac_flags[j] & 1) && offset) &&
 160                     (!run    || (ctx->cid_table->ac_flags[j] & 2) && run)) {
 161                     av_assert1(!ctx->vlc_codes[index]);
 162                     if (alevel) {
 163                         ctx->vlc_codes[index] =
 164                             (ctx->cid_table->ac_codes[j] << 1) | (sign & 1);
 165                         ctx->vlc_bits[index] = ctx->cid_table->ac_bits[j] + 1;
 166                     } else {
 167                         ctx->vlc_codes[index] = ctx->cid_table->ac_codes[j];
 168                         ctx->vlc_bits[index]  = ctx->cid_table->ac_bits[j];
 169                     }
 170                     break;
 171                 }
 172             }
 173             av_assert0(!alevel || j < 257);
 174             if (offset) {
 175                 ctx->vlc_codes[index] =
 176                     (ctx->vlc_codes[index] << ctx->cid_table->index_bits) | offset;
 177                 ctx->vlc_bits[index] += ctx->cid_table->index_bits;
 178             }
 179         }
 180     }
 181     for (i = 0; i < 62; i++) {
 182         int run = ctx->cid_table->run[i];
 183         av_assert0(run < 63);
 184         ctx->run_codes[run] = ctx->cid_table->run_codes[i];
 185         ctx->run_bits[run]  = ctx->cid_table->run_bits[i];
 186     }
 187     return 0;
 188 fail:
 189     return AVERROR(ENOMEM);
 190 }
 191
 192 static av_cold int dnxhd_init_qmat(DNXHDEncContext *ctx, int lbias, int cbias)
 193 {
 194     // init first elem to 1 to avoid div by 0 in convert_matrix
 195     uint16_t weight_matrix[64] = { 1, }; // convert_matrix needs uint16_t*
 196     int qscale, i;
 197     const uint8_t *luma_weight_table   = ctx->cid_table->luma_weight;
 198     const uint8_t *chroma_weight_table = ctx->cid_table->chroma_weight;
 199
 200     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l,
 201                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * sizeof(int), fail);
 202     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c,
 203                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * sizeof(int), fail);
 204     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_l16,
 205                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * 2 * sizeof(uint16_t),
 206                       fail);
 207     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->qmatrix_c16,
 208                       (ctx->m.avctx->qmax + 1), 64 * 2 * sizeof(uint16_t),
 209                       fail);
 210
 211     if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
 212         for (i = 1; i < 64; i++) {
 213             int j = ctx->m.idsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 214             weight_matrix[j] = ctx->cid_table->luma_weight[i];
 215         }
 216         ff_convert_matrix(&ctx->m, ctx->qmatrix_l, ctx->qmatrix_l16,
 217                           weight_matrix, ctx->m.intra_quant_bias, 1,
 218                           ctx->m.avctx->qmax, 1);
 219         for (i = 1; i < 64; i++) {
 220             int j = ctx->m.idsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 221             weight_matrix[j] = ctx->cid_table->chroma_weight[i];
 222         }
 223         ff_convert_matrix(&ctx->m, ctx->qmatrix_c, ctx->qmatrix_c16,
 224                           weight_matrix, ctx->m.intra_quant_bias, 1,
 225                           ctx->m.avctx->qmax, 1);
 226
 227         for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
 228             for (i = 0; i < 64; i++) {
 229                 ctx->qmatrix_l[qscale][i]      <<= 2;
 230                 ctx->qmatrix_c[qscale][i]      <<= 2;
 231                 ctx->qmatrix_l16[qscale][0][i] <<= 2;
 232                 ctx->qmatrix_l16[qscale][1][i] <<= 2;
 233                 ctx->qmatrix_c16[qscale][0][i] <<= 2;
 234                 ctx->qmatrix_c16[qscale][1][i] <<= 2;
 235             }
 236         }
 237     } else {
 238         // 10-bit
 239         for (qscale = 1; qscale <= ctx->m.avctx->qmax; qscale++) {
 240             for (i = 1; i < 64; i++) {
 241                 int j = ctx->m.idsp.idct_permutation[ff_zigzag_direct[i]];
 242
 243                 /* The quantization formula from the VC-3 standard is:
 244                  * quantized = sign(block[i]) * floor(abs(block[i]/s) * p /
 245                  *             (qscale * weight_table[i]))
 246                  * Where p is 32 for 8-bit samples and 8 for 10-bit ones.
 247                  * The s factor compensates scaling of DCT coefficients done by
 248                  * the DCT routines, and therefore is not present in standard.
 249                  * It's 8 for 8-bit samples and 4 for 10-bit ones.
 250                  * We want values of ctx->qtmatrix_l and ctx->qtmatrix_r to be:
 251                  *     ((1 << DNX10BIT_QMAT_SHIFT) * (p / s)) /
 252                  *     (qscale * weight_table[i])
 253                  * For 10-bit samples, p / s == 2 */
 254                 ctx->qmatrix_l[qscale][j] = (1 << (DNX10BIT_QMAT_SHIFT + 1)) /
 255                                             (qscale * luma_weight_table[i]);
 256                 ctx->qmatrix_c[qscale][j] = (1 << (DNX10BIT_QMAT_SHIFT + 1)) /
 257                                             (qscale * chroma_weight_table[i]);
 258             }
 259         }
 260     }
 261
 262     ctx->m.q_chroma_intra_matrix16 = ctx->qmatrix_c16;
 263     ctx->m.q_chroma_intra_matrix   = ctx->qmatrix_c;
 264     ctx->m.q_intra_matrix16        = ctx->qmatrix_l16;
 265     ctx->m.q_intra_matrix          = ctx->qmatrix_l;
 266
 267     return 0;
 268 fail:
 269     return AVERROR(ENOMEM);
 270 }
 271
 272 static av_cold int dnxhd_init_rc(DNXHDEncContext *ctx)
 273 {
 274     FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_rc, (ctx->m.avctx->qmax + 1), 8160 * sizeof(RCEntry), fail);
 275     if (ctx->m.avctx->mb_decision != FF_MB_DECISION_RD)
 276         FF_ALLOCZ_ARRAY_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_cmp,
 277                           ctx->m.mb_num, sizeof(RCCMPEntry), fail);
 278
 279     ctx->frame_bits = (ctx->cid_table->coding_unit_size -
 280                        640 - 4 - ctx->min_padding) * 8;
 281     ctx->qscale = 1;
 282     ctx->lambda = 2 << LAMBDA_FRAC_BITS; // qscale 2
 283     return 0;
 284 fail:
 285     return AVERROR(ENOMEM);
 286 }
 287
 288 static av_cold int dnxhd_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 289 {
 290     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 291     int i, index, bit_depth, ret;
 292
 293     switch (avctx->pix_fmt) {
 294     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
 295         bit_depth = 8;
 296         break;
 297     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
 298         bit_depth = 10;
 299         break;
 300     default:
 301         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 302                "pixel format is incompatible with DNxHD\n");
 303         return AVERROR(EINVAL);
 304     }
 305
 306     ctx->cid = ff_dnxhd_find_cid(avctx, bit_depth);
 307     if (!ctx->cid) {
 308         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 309                "video parameters incompatible with DNxHD. Valid DNxHD profiles:\n");
 310         ff_dnxhd_print_profiles(avctx, AV_LOG_ERROR);
 311         return AVERROR(EINVAL);
 312     }
 313     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "cid %d\n", ctx->cid);
 314
 315     index = ff_dnxhd_get_cid_table(ctx->cid);
 316     av_assert0(index >= 0);
 317     ctx->cid_table = &ff_dnxhd_cid_table[index];
 318
 319     ctx->m.avctx    = avctx;
 320     ctx->m.mb_intra = 1;
 321     ctx->m.h263_aic = 1;
 322
 323     avctx->bits_per_raw_sample = ctx->cid_table->bit_depth;
 324
 325     ff_blockdsp_init(&ctx->bdsp, avctx);
 326     ff_fdctdsp_init(&ctx->m.fdsp, avctx);
 327     ff_mpv_idct_init(&ctx->m);
 328     ff_mpegvideoencdsp_init(&ctx->m.mpvencdsp, avctx);
 329     ff_pixblockdsp_init(&ctx->m.pdsp, avctx);
 330     ff_dct_encode_init(&ctx->m);
 331
 332     if (!ctx->m.dct_quantize)
 333         ctx->m.dct_quantize = ff_dct_quantize_c;
 334
 335     if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 336         ctx->m.dct_quantize     = dnxhd_10bit_dct_quantize;
 337         ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_10bit_get_pixels_8x4_sym;
 338         ctx->block_width_l2     = 4;
 339     } else {
 340         ctx->get_pixels_8x4_sym = dnxhd_8bit_get_pixels_8x4_sym;
 341         ctx->block_width_l2     = 3;
 342     }
 343
 344     if (ARCH_X86)
 345         ff_dnxhdenc_init_x86(ctx);
 346
 347     ctx->m.mb_height = (avctx->height + 15) / 16;
 348     ctx->m.mb_width  = (avctx->width  + 15) / 16;
 349
 350     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 351         ctx->interlaced   = 1;
 352         ctx->m.mb_height /= 2;
 353     }
 354
 355     ctx->m.mb_num = ctx->m.mb_height * ctx->m.mb_width;
 356
 357     if (avctx->intra_quant_bias != FF_DEFAULT_QUANT_BIAS)
 358         ctx->m.intra_quant_bias = avctx->intra_quant_bias;
 359     // XXX tune lbias/cbias
 360     if ((ret = dnxhd_init_qmat(ctx, ctx->m.intra_quant_bias, 0)) < 0)
 361         return ret;
 362
 363     /* Avid Nitris hardware decoder requires a minimum amount of padding
 364      * in the coding unit payload */
 365     if (ctx->nitris_compat)
 366         ctx->min_padding = 1600;
 367
 368     if ((ret = dnxhd_init_vlc(ctx)) < 0)
 369         return ret;
 370     if ((ret = dnxhd_init_rc(ctx)) < 0)
 371         return ret;
 372
 373     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_size,
 374                       ctx->m.mb_height * sizeof(uint32_t), fail);
 375     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->slice_offs,
 376                       ctx->m.mb_height * sizeof(uint32_t), fail);
 377     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_bits,
 378                       ctx->m.mb_num * sizeof(uint16_t), fail);
 379     FF_ALLOCZ_OR_GOTO(ctx->m.avctx, ctx->mb_qscale,
 380                       ctx->m.mb_num * sizeof(uint8_t), fail);
 381
 382     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
 383     if (!avctx->coded_frame)
 384         return AVERROR(ENOMEM);
 385
 386     avctx->coded_frame->key_frame = 1;
 387     avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 388
 389     if (avctx->thread_count > MAX_THREADS) {
 390         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "too many threads\n");
 391         return AVERROR(EINVAL);
 392     }
 393
 394     if (avctx->qmax <= 1) {
 395         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "qmax must be at least 2\n");
 396         return AVERROR(EINVAL);
 397     }
 398
 399     ctx->thread[0] = ctx;
 400     for (i = 1; i < avctx->thread_count; i++) {
 401         ctx->thread[i] = av_malloc(sizeof(DNXHDEncContext));
 402         memcpy(ctx->thread[i], ctx, sizeof(DNXHDEncContext));
 403     }
 404
 405     return 0;
 406 fail:  // for FF_ALLOCZ_OR_GOTO
 407     return AVERROR(ENOMEM);
 408 }
 409
 410 static int dnxhd_write_header(AVCodecContext *avctx, uint8_t *buf)
 411 {
 412     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 413     static const uint8_t header_prefix[5] = { 0x00, 0x00, 0x02, 0x80, 0x01 };
 414
 415     memset(buf, 0, 640);
 416
 417     memcpy(buf, header_prefix, 5);
 418     buf[5] = ctx->interlaced ? ctx->cur_field + 2 : 0x01;
 419     buf[6] = 0x80; // crc flag off
 420     buf[7] = 0xa0; // reserved
 421     AV_WB16(buf + 0x18, avctx->height >> ctx->interlaced); // ALPF
 422     AV_WB16(buf + 0x1a, avctx->width);  // SPL
 423     AV_WB16(buf + 0x1d, avctx->height >> ctx->interlaced); // NAL
 424
 425     buf[0x21] = ctx->cid_table->bit_depth == 10 ? 0x58 : 0x38;
 426     buf[0x22] = 0x88 + (ctx->interlaced << 2);
 427     AV_WB32(buf + 0x28, ctx->cid); // CID
 428     buf[0x2c] = ctx->interlaced ? 0 : 0x80;
 429
 430     buf[0x5f] = 0x01; // UDL
 431
 432     buf[0x167] = 0x02; // reserved
 433     AV_WB16(buf + 0x16a, ctx->m.mb_height * 4 + 4); // MSIPS
 434     buf[0x16d] = ctx->m.mb_height; // Ns
 435     buf[0x16f] = 0x10; // reserved
 436
 437     ctx->msip = buf + 0x170;
 438     return 0;
 439 }
 440
 441 static av_always_inline void dnxhd_encode_dc(DNXHDEncContext *ctx, int diff)
 442 {
 443     int nbits;
 444     if (diff < 0) {
 445         nbits = av_log2_16bit(-2 * diff);
 446         diff--;
 447     } else {
 448         nbits = av_log2_16bit(2 * diff);
 449     }
 450     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits,
 451              (ctx->cid_table->dc_codes[nbits] << nbits) +
 452              (diff & ((1 << nbits) - 1)));
 453 }
 454
 455 static av_always_inline
 456 void dnxhd_encode_block(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block,
 457                         int last_index, int n)
 458 {
 459     int last_non_zero = 0;
 460     int slevel, i, j;
 461
 462     dnxhd_encode_dc(ctx, block[0] - ctx->m.last_dc[n]);
 463     ctx->m.last_dc[n] = block[0];
 464
 465     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 466         j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 467         slevel = block[j];
 468         if (slevel) {
 469             int run_level = i - last_non_zero - 1;
 470             int rlevel = (slevel << 1) | !!run_level;
 471             put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[rlevel], ctx->vlc_codes[rlevel]);
 472             if (run_level)
 473                 put_bits(&ctx->m.pb, ctx->run_bits[run_level],
 474                          ctx->run_codes[run_level]);
 475             last_non_zero = i;
 476         }
 477     }
 478     put_bits(&ctx->m.pb, ctx->vlc_bits[0], ctx->vlc_codes[0]); // EOB
 479 }
 480
 481 static av_always_inline
 482 void dnxhd_unquantize_c(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int n,
 483                         int qscale, int last_index)
 484 {
 485     const uint8_t *weight_matrix;
 486     int level;
 487     int i;
 488
 489     weight_matrix = (n & 2) ? ctx->cid_table->chroma_weight
 490                             : ctx->cid_table->luma_weight;
 491
 492     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 493         int j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 494         level = block[j];
 495         if (level) {
 496             if (level < 0) {
 497                 level = (1 - 2 * level) * qscale * weight_matrix[i];
 498                 if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 499                     if (weight_matrix[i] != 8)
 500                         level += 8;
 501                     level >>= 4;
 502                 } else {
 503                     if (weight_matrix[i] != 32)
 504                         level += 32;
 505                     level >>= 6;
 506                 }
 507                 level = -level;
 508             } else {
 509                 level = (2 * level + 1) * qscale * weight_matrix[i];
 510                 if (ctx->cid_table->bit_depth == 10) {
 511                     if (weight_matrix[i] != 8)
 512                         level += 8;
 513                     level >>= 4;
 514                 } else {
 515                     if (weight_matrix[i] != 32)
 516                         level += 32;
 517                     level >>= 6;
 518                 }
 519             }
 520             block[j] = level;
 521         }
 522     }
 523 }
 524
 525 static av_always_inline int dnxhd_ssd_block(int16_t *qblock, int16_t *block)
 526 {
 527     int score = 0;
 528     int i;
 529     for (i = 0; i < 64; i++)
 530         score += (block[i] - qblock[i]) * (block[i] - qblock[i]);
 531     return score;
 532 }
 533
 534 static av_always_inline
 535 int dnxhd_calc_ac_bits(DNXHDEncContext *ctx, int16_t *block, int last_index)
 536 {
 537     int last_non_zero = 0;
 538     int bits = 0;
 539     int i, j, level;
 540     for (i = 1; i <= last_index; i++) {
 541         j = ctx->m.intra_scantable.permutated[i];
 542         level = block[j];
 543         if (level) {
 544             int run_level = i - last_non_zero - 1;
 545             bits += ctx->vlc_bits[(level << 1) |
 546                     !!run_level] + ctx->run_bits[run_level];
 547             last_non_zero = i;
 548         }
 549     }
 550     return bits;
 551 }
 552
 553 static av_always_inline
 554 void dnxhd_get_blocks(DNXHDEncContext *ctx, int mb_x, int mb_y)
 555 {
 556     const int bs = ctx->block_width_l2;
 557     const int bw = 1 << bs;
 558     const uint8_t *ptr_y = ctx->thread[0]->src[0] +
 559                            ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize) + (mb_x << bs + 1);
 560     const uint8_t *ptr_u = ctx->thread[0]->src[1] +
 561                            ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
 562     const uint8_t *ptr_v = ctx->thread[0]->src[2] +
 563                            ((mb_y << 4) * ctx->m.uvlinesize) + (mb_x << bs);
 564     PixblockDSPContext *pdsp = &ctx->m.pdsp;
 565
 566     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[0], ptr_y,      ctx->m.linesize);
 567     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[1], ptr_y + bw, ctx->m.linesize);
 568     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[2], ptr_u,      ctx->m.uvlinesize);
 569     pdsp->get_pixels(ctx->blocks[3], ptr_v,      ctx->m.uvlinesize);
 570
 571     if (mb_y + 1 == ctx->m.mb_height && ctx->m.avctx->height == 1080) {
 572         if (ctx->interlaced) {
 573             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[4],
 574                                     ptr_y + ctx->dct_y_offset,
 575                                     ctx->m.linesize);
 576             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[5],
 577                                     ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw,
 578                                     ctx->m.linesize);
 579             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[6],
 580                                     ptr_u + ctx->dct_uv_offset,
 581                                     ctx->m.uvlinesize);
 582             ctx->get_pixels_8x4_sym(ctx->blocks[7],
 583                                     ptr_v + ctx->dct_uv_offset,
 584                                     ctx->m.uvlinesize);
 585         } else {
 586             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[4]);
 587             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[5]);
 588             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[6]);
 589             ctx->bdsp.clear_block(ctx->blocks[7]);
 590         }
 591     } else {
 592         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[4],
 593                          ptr_y + ctx->dct_y_offset, ctx->m.linesize);
 594         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[5],
 595                          ptr_y + ctx->dct_y_offset + bw, ctx->m.linesize);
 596         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[6],
 597                          ptr_u + ctx->dct_uv_offset, ctx->m.uvlinesize);
 598         pdsp->get_pixels(ctx->blocks[7],
 599                          ptr_v + ctx->dct_uv_offset, ctx->m.uvlinesize);
 600     }
 601 }
 602
 603 static av_always_inline
 604 int dnxhd_switch_matrix(DNXHDEncContext *ctx, int i)
 605 {
 606     const static uint8_t component[8]={0,0,1,2,0,0,1,2};
 607     return component[i];
 608 }
 609
 610 static int dnxhd_calc_bits_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 611                                   int jobnr, int threadnr)
 612 {
 613     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 614     int mb_y = jobnr, mb_x;
 615     int qscale = ctx->qscale;
 616     LOCAL_ALIGNED_16(int16_t, block, [64]);
 617     ctx = ctx->thread[threadnr];
 618
 619     ctx->m.last_dc[0] =
 620     ctx->m.last_dc[1] =
 621     ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 622
 623     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 624         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 625         int ssd     = 0;
 626         int ac_bits = 0;
 627         int dc_bits = 0;
 628         int i;
 629
 630         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 631
 632         for (i = 0; i < 8; i++) {
 633             int16_t *src_block = ctx->blocks[i];
 634             int overflow, nbits, diff, last_index;
 635             int n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 636
 637             memcpy(block, src_block, 64 * sizeof(*block));
 638             last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, 4 & (2*i),
 639                                              qscale, &overflow);
 640             ac_bits   += dnxhd_calc_ac_bits(ctx, block, last_index);
 641
 642             diff = block[0] - ctx->m.last_dc[n];
 643             if (diff < 0)
 644                 nbits = av_log2_16bit(-2 * diff);
 645             else
 646                 nbits = av_log2_16bit(2 * diff);
 647
 648             av_assert1(nbits < ctx->cid_table->bit_depth + 4);
 649             dc_bits += ctx->cid_table->dc_bits[nbits] + nbits;
 650
 651             ctx->m.last_dc[n] = block[0];
 652
 653             if (avctx->mb_decision == FF_MB_DECISION_RD || !RC_VARIANCE) {
 654                 dnxhd_unquantize_c(ctx, block, i, qscale, last_index);
 655                 ctx->m.idsp.idct(block);
 656                 ssd += dnxhd_ssd_block(block, src_block);
 657             }
 658         }
 659         ctx->mb_rc[qscale][mb].ssd  = ssd;
 660         ctx->mb_rc[qscale][mb].bits = ac_bits + dc_bits + 12 +
 661                                       8 * ctx->vlc_bits[0];
 662     }
 663     return 0;
 664 }
 665
 666 static int dnxhd_encode_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 667                                int jobnr, int threadnr)
 668 {
 669     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 670     int mb_y = jobnr, mb_x;
 671     ctx = ctx->thread[threadnr];
 672     init_put_bits(&ctx->m.pb, (uint8_t *)arg + 640 + ctx->slice_offs[jobnr],
 673                   ctx->slice_size[jobnr]);
 674
 675     ctx->m.last_dc[0] =
 676     ctx->m.last_dc[1] =
 677     ctx->m.last_dc[2] = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
 678     for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 679         unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 680         int qscale = ctx->mb_qscale[mb];
 681         int i;
 682
 683         put_bits(&ctx->m.pb, 12, qscale << 1);
 684
 685         dnxhd_get_blocks(ctx, mb_x, mb_y);
 686
 687         for (i = 0; i < 8; i++) {
 688             int16_t *block = ctx->blocks[i];
 689             int overflow, n = dnxhd_switch_matrix(ctx, i);
 690             int last_index = ctx->m.dct_quantize(&ctx->m, block, 4 & (2*i),
 691                                                  qscale, &overflow);
 692             // START_TIMER;
 693             dnxhd_encode_block(ctx, block, last_index, n);
 694             // STOP_TIMER("encode_block");
 695         }
 696     }
 697     if (put_bits_count(&ctx->m.pb) & 31)
 698         put_bits(&ctx->m.pb, 32 - (put_bits_count(&ctx->m.pb) & 31), 0);
 699     flush_put_bits(&ctx->m.pb);
 700     return 0;
 701 }
 702
 703 static void dnxhd_setup_threads_slices(DNXHDEncContext *ctx)
 704 {
 705     int mb_y, mb_x;
 706     int offset = 0;
 707     for (mb_y = 0; mb_y < ctx->m.mb_height; mb_y++) {
 708         int thread_size;
 709         ctx->slice_offs[mb_y] = offset;
 710         ctx->slice_size[mb_y] = 0;
 711         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; mb_x++) {
 712             unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 713             ctx->slice_size[mb_y] += ctx->mb_bits[mb];
 714         }
 715         ctx->slice_size[mb_y]   = (ctx->slice_size[mb_y] + 31) & ~31;
 716         ctx->slice_size[mb_y] >>= 3;
 717         thread_size = ctx->slice_size[mb_y];
 718         offset += thread_size;
 719     }
 720 }
 721
 722 static int dnxhd_mb_var_thread(AVCodecContext *avctx, void *arg,
 723                                int jobnr, int threadnr)
 724 {
 725     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
 726     int mb_y = jobnr, mb_x, x, y;
 727     int partial_last_row = (mb_y == ctx->m.mb_height - 1) &&
 728                            ((avctx->height >> ctx->interlaced) & 0xF);
 729
 730     ctx = ctx->thread[threadnr];
 731     if (ctx->cid_table->bit_depth == 8) {
 732         uint8_t *pix = ctx->thread[0]->src[0] + ((mb_y << 4) * ctx->m.linesize);
 733         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x, pix += 16) {
 734             unsigned mb = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 735             int sum;
 736             int varc;
 737
 738             if (!partial_last_row && mb_x * 16 <= avctx->width - 16) {
 739                 sum  = ctx->m.mpvencdsp.pix_sum(pix, ctx->m.linesize);
 740                 varc = ctx->m.mpvencdsp.pix_norm1(pix, ctx->m.linesize);
 741             } else {
 742                 int bw = FFMIN(avctx->width - 16 * mb_x, 16);
 743                 int bh = FFMIN((avctx->height >> ctx->interlaced) - 16 * mb_y, 16);
 744                 sum = varc = 0;
 745                 for (y = 0; y < bh; y++) {
 746                     for (x = 0; x < bw; x++) {
 747                         uint8_t val = pix[x + y * ctx->m.linesize];
 748                         sum  += val;
 749                         varc += val * val;
 750                     }
 751                 }
 752             }
 753             varc = (varc - (((unsigned) sum * sum) >> 8) + 128) >> 8;
 754
 755             ctx->mb_cmp[mb].value = varc;
 756             ctx->mb_cmp[mb].mb    = mb;
 757         }
 758     } else { // 10-bit
 759         int const linesize = ctx->m.linesize >> 1;
 760         for (mb_x = 0; mb_x < ctx->m.mb_width; ++mb_x) {
 761             uint16_t *pix = (uint16_t *)ctx->thread[0]->src[0] +
 762                             ((mb_y << 4) * linesize) + (mb_x << 4);
 763             unsigned mb  = mb_y * ctx->m.mb_width + mb_x;
 764             int sum = 0;
 765             int sqsum = 0;
 766             int mean, sqmean;
 767             int i, j;
 768             // Macroblocks are 16x16 pixels, unlike DCT blocks which are 8x8.
 769             for (i = 0; i < 16; ++i) {
 770                 for (j = 0; j < 16; ++j) {
 771                     // Turn 16-bit pixels into 10-bit ones.
 772                     int const sample = (unsigned) pix[j] >> 6;
 773                     sum   += sample;
 774                     sqsum += sample * sample;
 775                     // 2^10 * 2^10 * 16 * 16 = 2^28, which is less than INT_MAX
 776                 }
 777                 pix += linesize;
 778             }
 779             mean = sum >> 8; // 16*16 == 2^8
 780             sqmean = sqsum >> 8;
 781             ctx->mb_cmp[mb].value = sqmean - mean * mean;
 782             ctx->mb_cmp[mb].mb    = mb;
 783         }
 784     }
 785     return 0;
 786 }
 787
 788 static int dnxhd_encode_rdo(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
 789 {
 790     int lambda, up_step, down_step;
 791     int last_lower = INT_MAX, last_higher = 0;
 792     int x, y, q;
 793
 794     for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
 795         ctx->qscale = q;
 796         avctx->execute2(avctx, dnxhd_calc_bits_thread,
 797                         NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
 798     }
 799     up_step = down_step = 2 << LAMBDA_FRAC_BITS;
 800     lambda  = ctx->lambda;
 801
 802     for (;;) {
 803         int bits = 0;
 804         int end  = 0;
 805         if (lambda == last_higher) {
 806             lambda++;
 807             end = 1; // need to set final qscales/bits
 808         }
 809         for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 810             for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++) {
 811                 unsigned min = UINT_MAX;
 812                 int qscale = 1;
 813                 int mb     = y * ctx->m.mb_width + x;
 814                 for (q = 1; q < avctx->qmax; q++) {
 815                     unsigned score = ctx->mb_rc[q][mb].bits * lambda +
 816                                      ((unsigned) ctx->mb_rc[q][mb].ssd << LAMBDA_FRAC_BITS);
 817                     if (score < min) {
 818                         min    = score;
 819                         qscale = q;
 820                     }
 821                 }
 822                 bits += ctx->mb_rc[qscale][mb].bits;
 823                 ctx->mb_qscale[mb] = qscale;
 824                 ctx->mb_bits[mb]   = ctx->mb_rc[qscale][mb].bits;
 825             }
 826             bits = (bits + 31) & ~31; // padding
 827             if (bits > ctx->frame_bits)
 828                 break;
 829         }
 830         // av_dlog(ctx->m.avctx,
 831         //         "lambda %d, up %u, down %u, bits %d, frame %d\n",
 832         //         lambda, last_higher, last_lower, bits, ctx->frame_bits);
 833         if (end) {
 834             if (bits > ctx->frame_bits)
 835                 return AVERROR(EINVAL);
 836             break;
 837         }
 838         if (bits < ctx->frame_bits) {
 839             last_lower = FFMIN(lambda, last_lower);
 840             if (last_higher != 0)
 841                 lambda = (lambda+last_higher)>>1;
 842             else
 843                 lambda -= down_step;
 844             down_step = FFMIN((int64_t)down_step*5, INT_MAX);
 845             up_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
 846             lambda = FFMAX(1, lambda);
 847             if (lambda == last_lower)
 848                 break;
 849         } else {
 850             last_higher = FFMAX(lambda, last_higher);
 851             if (last_lower != INT_MAX)
 852                 lambda = (lambda+last_lower)>>1;
 853             else if ((int64_t)lambda + up_step > INT_MAX)
 854                 return AVERROR(EINVAL);
 855             else
 856                 lambda += up_step;
 857             up_step = FFMIN((int64_t)up_step*5, INT_MAX);
 858             down_step = 1<<LAMBDA_FRAC_BITS;
 859         }
 860     }
 861     //av_dlog(ctx->m.avctx, "out lambda %d\n", lambda);
 862     ctx->lambda = lambda;
 863     return 0;
 864 }
 865
 866 static int dnxhd_find_qscale(DNXHDEncContext *ctx)
 867 {
 868     int bits = 0;
 869     int up_step = 1;
 870     int down_step = 1;
 871     int last_higher = 0;
 872     int last_lower = INT_MAX;
 873     int qscale;
 874     int x, y;
 875
 876     qscale = ctx->qscale;
 877     for (;;) {
 878         bits = 0;
 879         ctx->qscale = qscale;
 880         // XXX avoid recalculating bits
 881         ctx->m.avctx->execute2(ctx->m.avctx, dnxhd_calc_bits_thread,
 882                                NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
 883         for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 884             for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++)
 885                 bits += ctx->mb_rc[qscale][y*ctx->m.mb_width+x].bits;
 886             bits = (bits+31)&~31; // padding
 887             if (bits > ctx->frame_bits)
 888                 break;
 889         }
 890         // av_dlog(ctx->m.avctx,
 891         //         "%d, qscale %d, bits %d, frame %d, higher %d, lower %d\n",
 892         //         ctx->m.avctx->frame_number, qscale, bits, ctx->frame_bits,
 893         //         last_higher, last_lower);
 894         if (bits < ctx->frame_bits) {
 895             if (qscale == 1)
 896                 return 1;
 897             if (last_higher == qscale - 1) {
 898                 qscale = last_higher;
 899                 break;
 900             }
 901             last_lower = FFMIN(qscale, last_lower);
 902             if (last_higher != 0)
 903                 qscale = (qscale + last_higher) >> 1;
 904             else
 905                 qscale -= down_step++;
 906             if (qscale < 1)
 907                 qscale = 1;
 908             up_step = 1;
 909         } else {
 910             if (last_lower == qscale + 1)
 911                 break;
 912             last_higher = FFMAX(qscale, last_higher);
 913             if (last_lower != INT_MAX)
 914                 qscale = (qscale + last_lower) >> 1;
 915             else
 916                 qscale += up_step++;
 917             down_step = 1;
 918             if (qscale >= ctx->m.avctx->qmax)
 919                 return AVERROR(EINVAL);
 920         }
 921     }
 922     //av_dlog(ctx->m.avctx, "out qscale %d\n", qscale);
 923     ctx->qscale = qscale;
 924     return 0;
 925 }
 926
 927 #define BUCKET_BITS 8
 928 #define RADIX_PASSES 4
 929 #define NBUCKETS (1 << BUCKET_BITS)
 930
 931 static inline int get_bucket(int value, int shift)
 932 {
 933     value >>= shift;
 934     value  &= NBUCKETS - 1;
 935     return NBUCKETS - 1 - value;
 936 }
 937
 938 static void radix_count(const RCCMPEntry *data, int size,
 939                         int buckets[RADIX_PASSES][NBUCKETS])
 940 {
 941     int i, j;
 942     memset(buckets, 0, sizeof(buckets[0][0]) * RADIX_PASSES * NBUCKETS);
 943     for (i = 0; i < size; i++) {
 944         int v = data[i].value;
 945         for (j = 0; j < RADIX_PASSES; j++) {
 946             buckets[j][get_bucket(v, 0)]++;
 947             v >>= BUCKET_BITS;
 948         }
 949         av_assert1(!v);
 950     }
 951     for (j = 0; j < RADIX_PASSES; j++) {
 952         int offset = size;
 953         for (i = NBUCKETS - 1; i >= 0; i--)
 954             buckets[j][i] = offset -= buckets[j][i];
 955         av_assert1(!buckets[j][0]);
 956     }
 957 }
 958
 959 static void radix_sort_pass(RCCMPEntry *dst, const RCCMPEntry *data,
 960                             int size, int buckets[NBUCKETS], int pass)
 961 {
 962     int shift = pass * BUCKET_BITS;
 963     int i;
 964     for (i = 0; i < size; i++) {
 965         int v   = get_bucket(data[i].value, shift);
 966         int pos = buckets[v]++;
 967         dst[pos] = data[i];
 968     }
 969 }
 970
 971 static void radix_sort(RCCMPEntry *data, int size)
 972 {
 973     int buckets[RADIX_PASSES][NBUCKETS];
 974     RCCMPEntry *tmp = av_malloc_array(size, sizeof(*tmp));
 975     radix_count(data, size, buckets);
 976     radix_sort_pass(tmp, data, size, buckets[0], 0);
 977     radix_sort_pass(data, tmp, size, buckets[1], 1);
 978     if (buckets[2][NBUCKETS - 1] || buckets[3][NBUCKETS - 1]) {
 979         radix_sort_pass(tmp, data, size, buckets[2], 2);
 980         radix_sort_pass(data, tmp, size, buckets[3], 3);
 981     }
 982     av_free(tmp);
 983 }
 984
 985 static int dnxhd_encode_fast(AVCodecContext *avctx, DNXHDEncContext *ctx)
 986 {
 987     int max_bits = 0;
 988     int ret, x, y;
 989     if ((ret = dnxhd_find_qscale(ctx)) < 0)
 990         return ret;
 991     for (y = 0; y < ctx->m.mb_height; y++) {
 992         for (x = 0; x < ctx->m.mb_width; x++) {
 993             int mb = y * ctx->m.mb_width + x;
 994             int delta_bits;
 995             ctx->mb_qscale[mb] = ctx->qscale;
 996             ctx->mb_bits[mb] = ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits;
 997             max_bits += ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits;
 998             if (!RC_VARIANCE) {
 999                 delta_bits = ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits -
1000                              ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1001                 ctx->mb_cmp[mb].mb = mb;
1002                 ctx->mb_cmp[mb].value =
1003                     delta_bits ? ((ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].ssd -
1004                                    ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].ssd) * 100) /
1005                                   delta_bits
1006                                : INT_MIN; // avoid increasing qscale
1007             }
1008         }
1009         max_bits += 31; // worst padding
1010     }
1011     if (!ret) {
1012         if (RC_VARIANCE)
1013             avctx->execute2(avctx, dnxhd_mb_var_thread,
1014                             NULL, NULL, ctx->m.mb_height);
1015         radix_sort(ctx->mb_cmp, ctx->m.mb_num);
1016         for (x = 0; x < ctx->m.mb_num && max_bits > ctx->frame_bits; x++) {
1017             int mb = ctx->mb_cmp[x].mb;
1018             max_bits -= ctx->mb_rc[ctx->qscale][mb].bits -
1019                         ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1020             ctx->mb_qscale[mb] = ctx->qscale + 1;
1021             ctx->mb_bits[mb]   = ctx->mb_rc[ctx->qscale + 1][mb].bits;
1022         }
1023     }
1024     return 0;
1025 }
1026
1027 static void dnxhd_load_picture(DNXHDEncContext *ctx, const AVFrame *frame)
1028 {
1029     int i;
1030
1031     for (i = 0; i < ctx->m.avctx->thread_count; i++) {
1032         ctx->thread[i]->m.linesize    = frame->linesize[0] << ctx->interlaced;
1033         ctx->thread[i]->m.uvlinesize  = frame->linesize[1] << ctx->interlaced;
1034         ctx->thread[i]->dct_y_offset  = ctx->m.linesize  *8;
1035         ctx->thread[i]->dct_uv_offset = ctx->m.uvlinesize*8;
1036     }
1037
1038     ctx->m.avctx->coded_frame->interlaced_frame = frame->interlaced_frame;
1039     ctx->cur_field = frame->interlaced_frame && !frame->top_field_first;
1040 }
1041
1042 static int dnxhd_encode_picture(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1043                                 const AVFrame *frame, int *got_packet)
1044 {
1045     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
1046     int first_field = 1;
1047     int offset, i, ret;
1048     uint8_t *buf;
1049
1050     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, ctx->cid_table->frame_size)) < 0)
1051         return ret;
1052     buf = pkt->data;
1053
1054     dnxhd_load_picture(ctx, frame);
1055
1056 encode_coding_unit:
1057     for (i = 0; i < 3; i++) {
1058         ctx->src[i] = frame->data[i];
1059         if (ctx->interlaced && ctx->cur_field)
1060             ctx->src[i] += frame->linesize[i];
1061     }
1062
1063     dnxhd_write_header(avctx, buf);
1064
1065     if (avctx->mb_decision == FF_MB_DECISION_RD)
1066         ret = dnxhd_encode_rdo(avctx, ctx);
1067     else
1068         ret = dnxhd_encode_fast(avctx, ctx);
1069     if (ret < 0) {
1070         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1071                "picture could not fit ratecontrol constraints, increase qmax\n");
1072         return ret;
1073     }
1074
1075     dnxhd_setup_threads_slices(ctx);
1076
1077     offset = 0;
1078     for (i = 0; i < ctx->m.mb_height; i++) {
1079         AV_WB32(ctx->msip + i * 4, offset);
1080         offset += ctx->slice_size[i];
1081         av_assert1(!(ctx->slice_size[i] & 3));
1082     }
1083
1084     avctx->execute2(avctx, dnxhd_encode_thread, buf, NULL, ctx->m.mb_height);
1085
1086     av_assert1(640 + offset + 4 <= ctx->cid_table->coding_unit_size);
1087     memset(buf + 640 + offset, 0,
1088            ctx->cid_table->coding_unit_size - 4 - offset - 640);
1089
1090     AV_WB32(buf + ctx->cid_table->coding_unit_size - 4, 0x600DC0DE); // EOF
1091
1092     if (ctx->interlaced && first_field) {
1093         first_field     = 0;
1094         ctx->cur_field ^= 1;
1095         buf            += ctx->cid_table->coding_unit_size;
1096         goto encode_coding_unit;
1097     }
1098
1099     avctx->coded_frame->quality = ctx->qscale * FF_QP2LAMBDA;
1100
1101     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1102     *got_packet = 1;
1103     return 0;
1104 }
1105
1106 static av_cold int dnxhd_encode_end(AVCodecContext *avctx)
1107 {
1108     DNXHDEncContext *ctx = avctx->priv_data;
1109     int max_level        = 1 << (ctx->cid_table->bit_depth + 2);
1110     int i;
1111
1112     av_free(ctx->vlc_codes - max_level * 2);
1113     av_free(ctx->vlc_bits - max_level * 2);
1114     av_freep(&ctx->run_codes);
1115     av_freep(&ctx->run_bits);
1116
1117     av_freep(&ctx->mb_bits);
1118     av_freep(&ctx->mb_qscale);
1119     av_freep(&ctx->mb_rc);
1120     av_freep(&ctx->mb_cmp);
1121     av_freep(&ctx->slice_size);
1122     av_freep(&ctx->slice_offs);
1123
1124     av_freep(&ctx->qmatrix_c);
1125     av_freep(&ctx->qmatrix_l);
1126     av_freep(&ctx->qmatrix_c16);
1127     av_freep(&ctx->qmatrix_l16);
1128
1129     for (i = 1; i < avctx->thread_count; i++)
1130         av_freep(&ctx->thread[i]);
1131
1132     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
1133
1134     return 0;
1135 }
1136
1137 static const AVCodecDefault dnxhd_defaults[] = {
1138     { "qmax", "1024" }, /* Maximum quantization scale factor allowed for VC-3 */
1139     { NULL },
1140 };
1141
1142 AVCodec ff_dnxhd_encoder = {
1143     .name           = "dnxhd",
1144     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("VC3/DNxHD"),
1145     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1146     .id             = AV_CODEC_ID_DNXHD,
1147     .priv_data_size = sizeof(DNXHDEncContext),
1148     .init           = dnxhd_encode_init,
1149     .encode2        = dnxhd_encode_picture,
1150     .close          = dnxhd_encode_end,
1151     .capabilities   = CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
1152     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
1153         AV_PIX_FMT_YUV422P,
1154         AV_PIX_FMT_YUV422P10,
1155         AV_PIX_FMT_NONE
1156     },
1157     .priv_class     = &dnxhd_class,
1158     .defaults       = dnxhd_defaults,
1159 };