]> rtime.felk.cvut.cz Git - frescor/ffmpeg.git/blob - libavcodec/mpegvideo.h
lambda* should be unsigned
[frescor/ffmpeg.git] / libavcodec / mpegvideo.h
1 /*
2  * Generic DCT based hybrid video encoder
3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard.
4  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file mpegvideo.h
25  * mpegvideo header.
26  */
27
28 #ifndef AVCODEC_MPEGVIDEO_H
29 #define AVCODEC_MPEGVIDEO_H
30
31 #include "dsputil.h"
32 #include "bitstream.h"
33 #include "ratecontrol.h"
34
35 #define FRAME_SKIPPED 100 ///< return value for header parsers if frame is not coded
36
37 enum OutputFormat {
38     FMT_MPEG1,
39     FMT_H261,
40     FMT_H263,
41     FMT_MJPEG,
42     FMT_H264,
43 };
44
45 #define EDGE_WIDTH 16
46
47 #define MPEG_BUF_SIZE (16 * 1024)
48
49 #define QMAT_SHIFT_MMX 16
50 #define QMAT_SHIFT 22
51
52 #define MAX_FCODE 7
53 #define MAX_MV 2048
54
55 #define MAX_THREADS 8
56
57 #define MAX_PICTURE_COUNT 32
58
59 #define ME_MAP_SIZE 64
60 #define ME_MAP_SHIFT 3
61 #define ME_MAP_MV_BITS 11
62
63 /* run length table */
64 #define MAX_RUN    64
65 #define MAX_LEVEL  64
66
67 #define I_TYPE FF_I_TYPE  ///< Intra
68 #define P_TYPE FF_P_TYPE  ///< Predicted
69 #define B_TYPE FF_B_TYPE  ///< Bi-dir predicted
70 #define S_TYPE FF_S_TYPE  ///< S(GMC)-VOP MPEG4
71 #define SI_TYPE FF_SI_TYPE  ///< Switching Intra
72 #define SP_TYPE FF_SP_TYPE  ///< Switching Predicted
73
74 #define MAX_MB_BYTES (30*16*16*3/8 + 120)
75
76 #define INPLACE_OFFSET 16
77
78 /**
79  * Scantable.
80  */
81 typedef struct ScanTable{
82     const uint8_t *scantable;
83     uint8_t permutated[64];
84     uint8_t raster_end[64];
85 #ifdef ARCH_POWERPC
86                 /** Used by dct_quantise_alitvec to find last-non-zero */
87     DECLARE_ALIGNED_8(uint8_t, inverse[64]);
88 #endif
89 } ScanTable;
90
91 /**
92  * Picture.
93  */
94 typedef struct Picture{
95     FF_COMMON_FRAME
96
97     /**
98      * halfpel luma planes.
99      */
100     uint8_t *interpolated[3];
101     int16_t (*motion_val_base[2])[2];
102     uint32_t *mb_type_base;
103 #define MB_TYPE_INTRA MB_TYPE_INTRA4x4 //default mb_type if theres just one type
104 #define IS_INTRA4x4(a)   ((a)&MB_TYPE_INTRA4x4)
105 #define IS_INTRA16x16(a) ((a)&MB_TYPE_INTRA16x16)
106 #define IS_PCM(a)        ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
107 #define IS_INTRA(a)      ((a)&7)
108 #define IS_INTER(a)      ((a)&(MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8))
109 #define IS_SKIP(a)       ((a)&MB_TYPE_SKIP)
110 #define IS_INTRA_PCM(a)  ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
111 #define IS_INTERLACED(a) ((a)&MB_TYPE_INTERLACED)
112 #define IS_DIRECT(a)     ((a)&MB_TYPE_DIRECT2)
113 #define IS_GMC(a)        ((a)&MB_TYPE_GMC)
114 #define IS_16X16(a)      ((a)&MB_TYPE_16x16)
115 #define IS_16X8(a)       ((a)&MB_TYPE_16x8)
116 #define IS_8X16(a)       ((a)&MB_TYPE_8x16)
117 #define IS_8X8(a)        ((a)&MB_TYPE_8x8)
118 #define IS_SUB_8X8(a)    ((a)&MB_TYPE_16x16) //note reused
119 #define IS_SUB_8X4(a)    ((a)&MB_TYPE_16x8)  //note reused
120 #define IS_SUB_4X8(a)    ((a)&MB_TYPE_8x16)  //note reused
121 #define IS_SUB_4X4(a)    ((a)&MB_TYPE_8x8)   //note reused
122 #define IS_ACPRED(a)     ((a)&MB_TYPE_ACPRED)
123 #define IS_QUANT(a)      ((a)&MB_TYPE_QUANT)
124 #define IS_DIR(a, part, list) ((a) & (MB_TYPE_P0L0<<((part)+2*(list))))
125 #define USES_LIST(a, list) ((a) & ((MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0)<<(2*(list)))) ///< does this mb use listX, note doesnt work if subMBs
126 #define HAS_CBP(a)        ((a)&MB_TYPE_CBP)
127
128     int field_poc[2];           ///< h264 top/bottom POC
129     int poc;                    ///< h264 frame POC
130     int frame_num;              ///< h264 frame_num
131     int pic_id;                 ///< h264 pic_num or long_term_pic_idx
132     int long_ref;               ///< 1->long term reference 0->short term reference
133     int ref_poc[2][16];         ///< h264 POCs of the frames used as reference
134     int ref_count[2];           ///< number of entries in ref_poc
135
136     int mb_var_sum;             ///< sum of MB variance for current frame
137     int mc_mb_var_sum;          ///< motion compensated MB variance for current frame
138     uint16_t *mb_var;           ///< Table for MB variances
139     uint16_t *mc_mb_var;        ///< Table for motion compensated MB variances
140     uint8_t *mb_mean;           ///< Table for MB luminance
141     int32_t *mb_cmp_score;      ///< Table for MB cmp scores, for mb decision FIXME remove
142     int b_frame_score;          /* */
143 } Picture;
144
145 typedef struct ParseContext{
146     uint8_t *buffer;
147     int index;
148     int last_index;
149     unsigned int buffer_size;
150     uint32_t state;             ///< contains the last few bytes in MSB order
151     int frame_start_found;
152     int overread;               ///< the number of bytes which where irreversibly read from the next frame
153     int overread_index;         ///< the index into ParseContext.buffer of the overreaded bytes
154 } ParseContext;
155
156 struct MpegEncContext;
157
158 /**
159  * Motion estimation context.
160  */
161 typedef struct MotionEstContext{
162     AVCodecContext *avctx;
163     int skip;                          ///< set if ME is skipped for the current MB
164     int co_located_mv[4][2];           ///< mv from last p frame for direct mode ME
165     int direct_basis_mv[4][2];
166     uint8_t *scratchpad;               ///< data area for the me algo, so that the ME doesnt need to malloc/free
167     uint8_t *best_mb;
168     uint8_t *temp_mb[2];
169     uint8_t *temp;
170     int best_bits;
171     uint32_t *map;                     ///< map to avoid duplicate evaluations
172     uint32_t *score_map;               ///< map to store the scores
173     int map_generation;
174     int pre_penalty_factor;
175     int penalty_factor;
176     int sub_penalty_factor;
177     int mb_penalty_factor;
178     int flags;
179     int sub_flags;
180     int mb_flags;
181     int pre_pass;                      ///< = 1 for the pre pass
182     int dia_size;
183     int xmin;
184     int xmax;
185     int ymin;
186     int ymax;
187     int pred_x;
188     int pred_y;
189     uint8_t *src[4][4];
190     uint8_t *ref[4][4];
191     int stride;
192     int uvstride;
193     /* temp variables for picture complexity calculation */
194     int mc_mb_var_sum_temp;
195     int mb_var_sum_temp;
196     int scene_change_score;
197 /*    cmp, chroma_cmp;*/
198     op_pixels_func (*hpel_put)[4];
199     op_pixels_func (*hpel_avg)[4];
200     qpel_mc_func (*qpel_put)[16];
201     qpel_mc_func (*qpel_avg)[16];
202     uint8_t (*mv_penalty)[MAX_MV*2+1];  ///< amount of bits needed to encode a MV
203     uint8_t *current_mv_penalty;
204     int (*sub_motion_search)(struct MpegEncContext * s,
205                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
206                                   int src_index, int ref_index,
207                                   int size, int h);
208 }MotionEstContext;
209
210 /**
211  * MpegEncContext.
212  */
213 typedef struct MpegEncContext {
214     struct AVCodecContext *avctx;
215     /* the following parameters must be initialized before encoding */
216     int width, height;///< picture size. must be a multiple of 16
217     int gop_size;
218     int intra_only;   ///< if true, only intra pictures are generated
219     int bit_rate;     ///< wanted bit rate
220     enum OutputFormat out_format; ///< output format
221     int h263_pred;    ///< use mpeg4/h263 ac/dc predictions
222
223 /* the following codec id fields are deprecated in favor of codec_id */
224     int h263_plus;    ///< h263 plus headers
225     int h263_msmpeg4; ///< generate MSMPEG4 compatible stream (deprecated, use msmpeg4_version instead)
226     int h263_flv;     ///< use flv h263 header
227
228     enum CodecID codec_id;     /* see CODEC_ID_xxx */
229     int fixed_qscale; ///< fixed qscale if non zero
230     int encoding;     ///< true if we are encoding (vs decoding)
231     int flags;        ///< AVCodecContext.flags (HQ, MV4, ...)
232     int flags2;       ///< AVCodecContext.flags2
233     int max_b_frames; ///< max number of b-frames for encoding
234     int luma_elim_threshold;
235     int chroma_elim_threshold;
236     int strict_std_compliance; ///< strictly follow the std (MPEG4, ...)
237     int workaround_bugs;       ///< workaround bugs in encoders which cannot be detected automatically
238     /* the following fields are managed internally by the encoder */
239
240     /** bit output */
241     PutBitContext pb;
242
243     /* sequence parameters */
244     int context_initialized;
245     int input_picture_number;  ///< used to set pic->display_picture_number, shouldnt be used for/by anything else
246     int coded_picture_number;  ///< used to set pic->coded_picture_number, shouldnt be used for/by anything else
247     int picture_number;       //FIXME remove, unclear definition
248     int picture_in_gop_number; ///< 0-> first pic in gop, ...
249     int b_frames_since_non_b;  ///< used for encoding, relative to not yet reordered input
250     int64_t user_specified_pts;///< last non zero pts from AVFrame which was passed into avcodec_encode_video()
251     int mb_width, mb_height;   ///< number of MBs horizontally & vertically
252     int mb_stride;             ///< mb_width+1 used for some arrays to allow simple addressing of left & top MBs without sig11
253     int b8_stride;             ///< 2*mb_width+1 used for some 8x8 block arrays to allow simple addressing
254     int b4_stride;             ///< 4*mb_width+1 used for some 4x4 block arrays to allow simple addressing
255     int h_edge_pos, v_edge_pos;///< horizontal / vertical position of the right/bottom edge (pixel replication)
256     int mb_num;                ///< number of MBs of a picture
257     int linesize;              ///< line size, in bytes, may be different from width
258     int uvlinesize;            ///< line size, for chroma in bytes, may be different from width
259     Picture *picture;          ///< main picture buffer
260     Picture **input_picture;   ///< next pictures on display order for encoding
261     Picture **reordered_input_picture; ///< pointer to the next pictures in codedorder for encoding
262
263     int start_mb_y;            ///< start mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
264     int end_mb_y;              ///< end   mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
265     struct MpegEncContext *thread_context[MAX_THREADS];
266
267     /**
268      * copy of the previous picture structure.
269      * note, linesize & data, might not match the previous picture (for field pictures)
270      */
271     Picture last_picture;
272
273     /**
274      * copy of the next picture structure.
275      * note, linesize & data, might not match the next picture (for field pictures)
276      */
277     Picture next_picture;
278
279     /**
280      * copy of the source picture structure for encoding.
281      * note, linesize & data, might not match the source picture (for field pictures)
282      */
283     Picture new_picture;
284
285     /**
286      * copy of the current picture structure.
287      * note, linesize & data, might not match the current picture (for field pictures)
288      */
289     Picture current_picture;    ///< buffer to store the decompressed current picture
290
291     Picture *last_picture_ptr;     ///< pointer to the previous picture.
292     Picture *next_picture_ptr;     ///< pointer to the next picture (for bidir pred)
293     Picture *current_picture_ptr;  ///< pointer to the current picture
294     uint8_t *visualization_buffer[3]; //< temporary buffer vor MV visualization
295     int last_dc[3];                ///< last DC values for MPEG1
296     int16_t *dc_val_base;
297     int16_t *dc_val[3];            ///< used for mpeg4 DC prediction, all 3 arrays must be continuous
298     int16_t dc_cache[4*5];
299     int y_dc_scale, c_dc_scale;
300     const uint8_t *y_dc_scale_table;     ///< qscale -> y_dc_scale table
301     const uint8_t *c_dc_scale_table;     ///< qscale -> c_dc_scale table
302     const uint8_t *chroma_qscale_table;  ///< qscale -> chroma_qscale (h263)
303     uint8_t *coded_block_base;
304     uint8_t *coded_block;          ///< used for coded block pattern prediction (msmpeg4v3, wmv1)
305     int16_t (*ac_val_base)[16];
306     int16_t (*ac_val[3])[16];      ///< used for for mpeg4 AC prediction, all 3 arrays must be continuous
307     int ac_pred;
308     uint8_t *prev_pict_types;     ///< previous picture types in bitstream order, used for mb skip
309 #define PREV_PICT_TYPES_BUFFER_SIZE 256
310     int mb_skipped;                ///< MUST BE SET only during DECODING
311     uint8_t *mbskip_table;        /**< used to avoid copy if macroblock skipped (for black regions for example)
312                                    and used for b-frame encoding & decoding (contains skip table of next P Frame) */
313     uint8_t *mbintra_table;       ///< used to avoid setting {ac, dc, cbp}-pred stuff to zero on inter MB decoding
314     uint8_t *cbp_table;           ///< used to store cbp, ac_pred for partitioned decoding
315     uint8_t *pred_dir_table;      ///< used to store pred_dir for partitioned decoding
316     uint8_t *allocated_edge_emu_buffer;
317     uint8_t *edge_emu_buffer;     ///< points into the middle of allocated_edge_emu_buffer
318     uint8_t *rd_scratchpad;       ///< scratchpad for rate distortion mb decision
319     uint8_t *obmc_scratchpad;
320     uint8_t *b_scratchpad;        ///< scratchpad used for writing into write only buffers
321
322     int qscale;                 ///< QP
323     int chroma_qscale;          ///< chroma QP
324     unsigned int lambda;        ///< lagrange multipler used in rate distortion
325     unsigned int lambda2;       ///< (lambda*lambda) >> FF_LAMBDA_SHIFT
326     int *lambda_table;
327     int adaptive_quant;         ///< use adaptive quantization
328     int dquant;                 ///< qscale difference to prev qscale
329     int pict_type;              ///< I_TYPE, P_TYPE, B_TYPE, ...
330     int last_pict_type; //FIXME removes
331     int last_non_b_pict_type;   ///< used for mpeg4 gmc b-frames & ratecontrol
332     int dropable;
333     int frame_rate_index;
334     int last_lambda_for[5];     ///< last lambda for a specific pict type
335
336     /* motion compensation */
337     int unrestricted_mv;        ///< mv can point outside of the coded picture
338     int h263_long_vectors;      ///< use horrible h263v1 long vector mode
339     int decode;                 ///< if 0 then decoding will be skipped (for encoding b frames for example)
340
341     DSPContext dsp;             ///< pointers for accelerated dsp functions
342     int f_code;                 ///< forward MV resolution
343     int b_code;                 ///< backward MV resolution for B Frames (mpeg4)
344     int16_t (*p_mv_table_base)[2];
345     int16_t (*b_forw_mv_table_base)[2];
346     int16_t (*b_back_mv_table_base)[2];
347     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table_base)[2];
348     int16_t (*b_bidir_back_mv_table_base)[2];
349     int16_t (*b_direct_mv_table_base)[2];
350     int16_t (*p_field_mv_table_base[2][2])[2];
351     int16_t (*b_field_mv_table_base[2][2][2])[2];
352     int16_t (*p_mv_table)[2];            ///< MV table (1MV per MB) p-frame encoding
353     int16_t (*b_forw_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) forward mode b-frame encoding
354     int16_t (*b_back_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) backward mode b-frame encoding
355     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
356     int16_t (*b_bidir_back_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
357     int16_t (*b_direct_mv_table)[2];     ///< MV table (1MV per MB) direct mode b-frame encoding
358     int16_t (*p_field_mv_table[2][2])[2];   ///< MV table (2MV per MB) interlaced p-frame encoding
359     int16_t (*b_field_mv_table[2][2][2])[2];///< MV table (4MV per MB) interlaced b-frame encoding
360     uint8_t (*p_field_select_table[2]);
361     uint8_t (*b_field_select_table[2][2]);
362     int me_method;                       ///< ME algorithm
363     int mv_dir;
364 #define MV_DIR_BACKWARD  1
365 #define MV_DIR_FORWARD   2
366 #define MV_DIRECT        4 ///< bidirectional mode where the difference equals the MV of the last P/S/I-Frame (mpeg4)
367     int mv_type;
368 #define MV_TYPE_16X16       0   ///< 1 vector for the whole mb
369 #define MV_TYPE_8X8         1   ///< 4 vectors (h263, mpeg4 4MV)
370 #define MV_TYPE_16X8        2   ///< 2 vectors, one per 16x8 block
371 #define MV_TYPE_FIELD       3   ///< 2 vectors, one per field
372 #define MV_TYPE_DMV         4   ///< 2 vectors, special mpeg2 Dual Prime Vectors
373     /**motion vectors for a macroblock
374        first coordinate : 0 = forward 1 = backward
375        second "         : depend on type
376        third  "         : 0 = x, 1 = y
377     */
378     int mv[2][4][2];
379     int field_select[2][2];
380     int last_mv[2][2][2];             ///< last MV, used for MV prediction in MPEG1 & B-frame MPEG4
381     uint8_t *fcode_tab;               ///< smallest fcode needed for each MV
382     int16_t direct_scale_mv[2][64];   ///< precomputed to avoid divisions in ff_mpeg4_set_direct_mv
383
384     MotionEstContext me;
385
386     int no_rounding;  /**< apply no rounding to motion compensation (MPEG4, msmpeg4, ...)
387                         for b-frames rounding mode is allways 0 */
388
389     int hurry_up;     /**< when set to 1 during decoding, b frames will be skipped
390                          when set to 2 idct/dequant will be skipped too */
391
392     /* macroblock layer */
393     int mb_x, mb_y;
394     int mb_skip_run;
395     int mb_intra;
396     uint16_t *mb_type;           ///< Table for candidate MB types for encoding
397 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA    0x01
398 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER    0x02
399 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V  0x04
400 #define CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED   0x08
401 //#define MB_TYPE_GMC      0x10
402
403 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT   0x10
404 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD  0x20
405 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD 0x40
406 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR    0x80
407
408 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I    0x100
409 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I  0x200
410 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I 0x400
411 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I    0x800
412
413     int block_index[6]; ///< index to current MB in block based arrays with edges
414     int block_wrap[6];
415     uint8_t *dest[3];
416
417     int *mb_index2xy;        ///< mb_index -> mb_x + mb_y*mb_stride
418
419     /** matrix transmitted in the bitstream */
420     uint16_t intra_matrix[64];
421     uint16_t chroma_intra_matrix[64];
422     uint16_t inter_matrix[64];
423     uint16_t chroma_inter_matrix[64];
424 #define QUANT_BIAS_SHIFT 8
425     int intra_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
426     int inter_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
427     int min_qcoeff;          ///< minimum encodable coefficient
428     int max_qcoeff;          ///< maximum encodable coefficient
429     int ac_esc_length;       ///< num of bits needed to encode the longest esc
430     uint8_t *intra_ac_vlc_length;
431     uint8_t *intra_ac_vlc_last_length;
432     uint8_t *inter_ac_vlc_length;
433     uint8_t *inter_ac_vlc_last_length;
434     uint8_t *luma_dc_vlc_length;
435     uint8_t *chroma_dc_vlc_length;
436 #define UNI_AC_ENC_INDEX(run,level) ((run)*128 + (level))
437
438     int coded_score[8];
439
440     /** precomputed matrix (combine qscale and DCT renorm) */
441     int (*q_intra_matrix)[64];
442     int (*q_inter_matrix)[64];
443     /** identical to the above but for MMX & these are not permutated, second 64 entries are bias*/
444     uint16_t (*q_intra_matrix16)[2][64];
445     uint16_t (*q_inter_matrix16)[2][64];
446     int block_last_index[12];  ///< last non zero coefficient in block
447     /* scantables */
448     DECLARE_ALIGNED_8(ScanTable, intra_scantable);
449     ScanTable intra_h_scantable;
450     ScanTable intra_v_scantable;
451     ScanTable inter_scantable; ///< if inter == intra then intra should be used to reduce tha cache usage
452
453     /* noise reduction */
454     int (*dct_error_sum)[64];
455     int dct_count[2];
456     uint16_t (*dct_offset)[64];
457
458     void *opaque;              ///< private data for the user
459
460     /* bit rate control */
461     int64_t wanted_bits;
462     int64_t total_bits;
463     int frame_bits;                ///< bits used for the current frame
464     int next_lambda;               ///< next lambda used for retrying to encode a frame
465     RateControlContext rc_context; ///< contains stuff only accessed in ratecontrol.c
466
467     /* statistics, used for 2-pass encoding */
468     int mv_bits;
469     int header_bits;
470     int i_tex_bits;
471     int p_tex_bits;
472     int i_count;
473     int f_count;
474     int b_count;
475     int skip_count;
476     int misc_bits; ///< cbp, mb_type
477     int last_bits; ///< temp var used for calculating the above vars
478
479     /* error concealment / resync */
480     int error_count;
481     uint8_t *error_status_table;       ///< table of the error status of each MB
482 #define VP_START            1          ///< current MB is the first after a resync marker
483 #define AC_ERROR            2
484 #define DC_ERROR            4
485 #define MV_ERROR            8
486 #define AC_END              16
487 #define DC_END              32
488 #define MV_END              64
489 //FIXME some prefix?
490
491     int resync_mb_x;                 ///< x position of last resync marker
492     int resync_mb_y;                 ///< y position of last resync marker
493     GetBitContext last_resync_gb;    ///< used to search for the next resync marker
494     int mb_num_left;                 ///< number of MBs left in this video packet (for partitioned Slices only)
495     int next_p_frame_damaged;        ///< set if the next p frame is damaged, to avoid showing trashed b frames
496     int error_resilience;
497
498     ParseContext parse_context;
499
500     /* H.263 specific */
501     int gob_index;
502     int obmc;                       ///< overlapped block motion compensation
503
504     /* H.263+ specific */
505     int umvplus;                    ///< == H263+ && unrestricted_mv
506     int h263_aic;                   ///< Advanded INTRA Coding (AIC)
507     int h263_aic_dir;               ///< AIC direction: 0 = left, 1 = top
508     int h263_slice_structured;
509     int alt_inter_vlc;              ///< alternative inter vlc
510     int modified_quant;
511     int loop_filter;
512     int custom_pcf;
513
514     /* mpeg4 specific */
515     int time_increment_bits;        ///< number of bits to represent the fractional part of time
516     int last_time_base;
517     int time_base;                  ///< time in seconds of last I,P,S Frame
518     int64_t time;                   ///< time of current frame
519     int64_t last_non_b_time;
520     uint16_t pp_time;               ///< time distance between the last 2 p,s,i frames
521     uint16_t pb_time;               ///< time distance between the last b and p,s,i frame
522     uint16_t pp_field_time;
523     uint16_t pb_field_time;         ///< like above, just for interlaced
524     int shape;
525     int vol_sprite_usage;
526     int sprite_width;
527     int sprite_height;
528     int sprite_left;
529     int sprite_top;
530     int sprite_brightness_change;
531     int num_sprite_warping_points;
532     int real_sprite_warping_points;
533     int sprite_offset[2][2];         ///< sprite offset[isChroma][isMVY]
534     int sprite_delta[2][2];          ///< sprite_delta [isY][isMVY]
535     int sprite_shift[2];             ///< sprite shift [isChroma]
536     int mcsel;
537     int quant_precision;
538     int quarter_sample;              ///< 1->qpel, 0->half pel ME/MC
539     int scalability;
540     int hierachy_type;
541     int enhancement_type;
542     int new_pred;
543     int reduced_res_vop;
544     int aspect_ratio_info; //FIXME remove
545     int sprite_warping_accuracy;
546     int low_latency_sprite;
547     int data_partitioning;           ///< data partitioning flag from header
548     int partitioned_frame;           ///< is current frame partitioned
549     int rvlc;                        ///< reversible vlc
550     int resync_marker;               ///< could this stream contain resync markers
551     int low_delay;                   ///< no reordering needed / has no b-frames
552     int vo_type;
553     int vol_control_parameters;      ///< does the stream contain the low_delay flag, used to workaround buggy encoders
554     int intra_dc_threshold;          ///< QP above whch the ac VLC should be used for intra dc
555     int use_intra_dc_vlc;
556     PutBitContext tex_pb;            ///< used for data partitioned VOPs
557     PutBitContext pb2;               ///< used for data partitioned VOPs
558     int mpeg_quant;
559     int t_frame;                       ///< time distance of first I -> B, used for interlaced b frames
560     int padding_bug_score;             ///< used to detect the VERY common padding bug in MPEG4
561
562     /* divx specific, used to workaround (many) bugs in divx5 */
563     int divx_version;
564     int divx_build;
565     int divx_packed;
566     uint8_t *bitstream_buffer; //Divx 5.01 puts several frames in a single one, this is used to reorder them
567     int bitstream_buffer_size;
568     unsigned int allocated_bitstream_buffer_size;
569
570     int xvid_build;
571
572     /* lavc specific stuff, used to workaround bugs in libavcodec */
573     int lavc_build;
574
575     /* RV10 specific */
576     int rv10_version; ///< RV10 version: 0 or 3
577     int rv10_first_dc_coded[3];
578
579     /* MJPEG specific */
580     struct MJpegContext *mjpeg_ctx;
581     int mjpeg_vsample[3];       ///< vertical sampling factors, default = {2, 1, 1}
582     int mjpeg_hsample[3];       ///< horizontal sampling factors, default = {2, 1, 1}
583     int mjpeg_write_tables;     ///< do we want to have quantisation- and huffmantables in the jpeg file ?
584     int mjpeg_data_only_frames; ///< frames only with SOI, SOS and EOI markers
585
586     /* MSMPEG4 specific */
587     int mv_table_index;
588     int rl_table_index;
589     int rl_chroma_table_index;
590     int dc_table_index;
591     int use_skip_mb_code;
592     int slice_height;      ///< in macroblocks
593     int first_slice_line;  ///< used in mpeg4 too to handle resync markers
594     int flipflop_rounding;
595     int msmpeg4_version;   ///< 0=not msmpeg4, 1=mp41, 2=mp42, 3=mp43/divx3 4=wmv1/7 5=wmv2/8
596     int per_mb_rl_table;
597     int esc3_level_length;
598     int esc3_run_length;
599     /** [mb_intra][isChroma][level][run][last] */
600     int (*ac_stats)[2][MAX_LEVEL+1][MAX_RUN+1][2];
601     int inter_intra_pred;
602     int mspel;
603
604     /* decompression specific */
605     GetBitContext gb;
606
607     /* Mpeg1 specific */
608     int gop_picture_number;  ///< index of the first picture of a GOP based on fake_pic_num & mpeg1 specific
609     int last_mv_dir;         ///< last mv_dir, used for b frame encoding
610     int broken_link;         ///< no_output_of_prior_pics_flag
611     uint8_t *vbv_delay_ptr;  ///< pointer to vbv_delay in the bitstream
612
613     /* MPEG2 specific - I wish I had not to support this mess. */
614     int progressive_sequence;
615     int mpeg_f_code[2][2];
616     int picture_structure;
617 /* picture type */
618 #define PICT_TOP_FIELD     1
619 #define PICT_BOTTOM_FIELD  2
620 #define PICT_FRAME         3
621
622     int intra_dc_precision;
623     int frame_pred_frame_dct;
624     int top_field_first;
625     int concealment_motion_vectors;
626     int q_scale_type;
627     int intra_vlc_format;
628     int alternate_scan;
629     int repeat_first_field;
630     int chroma_420_type;
631     int chroma_format;
632 #define CHROMA_420 1
633 #define CHROMA_422 2
634 #define CHROMA_444 3
635     int chroma_x_shift;//depend on pix_format, that depend on chroma_format
636     int chroma_y_shift;
637
638     int progressive_frame;
639     int full_pel[2];
640     int interlaced_dct;
641     int first_slice;
642     int first_field;         ///< is 1 for the first field of a field picture 0 otherwise
643
644     /* RTP specific */
645     int rtp_mode;
646
647     uint8_t *ptr_lastgob;
648     int swap_uv;//vcr2 codec is mpeg2 varint with UV swaped
649     short * pblocks[12];
650
651     DCTELEM (*block)[64]; ///< points to one of the following blocks
652     DCTELEM (*blocks)[8][64]; // for HQ mode we need to keep the best block
653     int (*decode_mb)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64]); // used by some codecs to avoid a switch()
654 #define SLICE_OK         0
655 #define SLICE_ERROR     -1
656 #define SLICE_END       -2 ///<end marker found
657 #define SLICE_NOEND     -3 ///<no end marker or error found but mb count exceeded
658
659     void (*dct_unquantize_mpeg1_intra)(struct MpegEncContext *s,
660                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
661     void (*dct_unquantize_mpeg1_inter)(struct MpegEncContext *s,
662                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
663     void (*dct_unquantize_mpeg2_intra)(struct MpegEncContext *s,
664                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
665     void (*dct_unquantize_mpeg2_inter)(struct MpegEncContext *s,
666                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
667     void (*dct_unquantize_h263_intra)(struct MpegEncContext *s,
668                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
669     void (*dct_unquantize_h263_inter)(struct MpegEncContext *s,
670                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
671     void (*dct_unquantize_h261_intra)(struct MpegEncContext *s,
672                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
673     void (*dct_unquantize_h261_inter)(struct MpegEncContext *s,
674                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
675     void (*dct_unquantize_intra)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
676                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
677     void (*dct_unquantize_inter)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
678                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
679     int (*dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
680     int (*fast_dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
681     void (*denoise_dct)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
682 } MpegEncContext;
683
684
685 int DCT_common_init(MpegEncContext *s);
686 void MPV_decode_defaults(MpegEncContext *s);
687 int MPV_common_init(MpegEncContext *s);
688 void MPV_common_end(MpegEncContext *s);
689 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[12][64]);
690 int MPV_frame_start(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
691 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s);
692 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx);
693 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx);
694 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data);
695 #ifdef HAVE_MMX
696 void MPV_common_init_mmx(MpegEncContext *s);
697 #endif
698 #ifdef ARCH_ALPHA
699 void MPV_common_init_axp(MpegEncContext *s);
700 #endif
701 #ifdef HAVE_MLIB
702 void MPV_common_init_mlib(MpegEncContext *s);
703 #endif
704 #ifdef HAVE_MMI
705 void MPV_common_init_mmi(MpegEncContext *s);
706 #endif
707 #ifdef ARCH_ARMV4L
708 void MPV_common_init_armv4l(MpegEncContext *s);
709 #endif
710 #ifdef ARCH_POWERPC
711 void MPV_common_init_ppc(MpegEncContext *s);
712 #endif
713 extern void (*draw_edges)(uint8_t *buf, int wrap, int width, int height, int w);
714 void ff_copy_bits(PutBitContext *pb, uint8_t *src, int length);
715 void ff_clean_intra_table_entries(MpegEncContext *s);
716 void ff_init_scantable(uint8_t *, ScanTable *st, const uint8_t *src_scantable);
717 void ff_draw_horiz_band(MpegEncContext *s, int y, int h);
718 void ff_emulated_edge_mc(uint8_t *buf, uint8_t *src, int linesize, int block_w, int block_h,
719                                     int src_x, int src_y, int w, int h);
720 #define END_NOT_FOUND -100
721 int ff_combine_frame(ParseContext *pc, int next, uint8_t **buf, int *buf_size);
722 void ff_parse_close(AVCodecParserContext *s);
723 void ff_mpeg_flush(AVCodecContext *avctx);
724 void ff_print_debug_info(MpegEncContext *s, AVFrame *pict);
725 void ff_write_quant_matrix(PutBitContext *pb, uint16_t *matrix);
726 int ff_find_unused_picture(MpegEncContext *s, int shared);
727 void ff_denoise_dct(MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
728 void ff_update_duplicate_context(MpegEncContext *dst, MpegEncContext *src);
729 const uint8_t *ff_find_start_code(const uint8_t *p, const uint8_t *end, uint32_t *state);
730
731 void ff_er_frame_start(MpegEncContext *s);
732 void ff_er_frame_end(MpegEncContext *s);
733 void ff_er_add_slice(MpegEncContext *s, int startx, int starty, int endx, int endy, int status);
734
735
736 extern enum PixelFormat ff_yuv420p_list[2];
737
738 void ff_init_block_index(MpegEncContext *s);
739
740 static inline void ff_update_block_index(MpegEncContext *s){
741     const int block_size= 8>>s->avctx->lowres;
742
743     s->block_index[0]+=2;
744     s->block_index[1]+=2;
745     s->block_index[2]+=2;
746     s->block_index[3]+=2;
747     s->block_index[4]++;
748     s->block_index[5]++;
749     s->dest[0]+= 2*block_size;
750     s->dest[1]+= block_size;
751     s->dest[2]+= block_size;
752 }
753
754 static inline int get_bits_diff(MpegEncContext *s){
755     const int bits= put_bits_count(&s->pb);
756     const int last= s->last_bits;
757
758     s->last_bits = bits;
759
760     return bits - last;
761 }
762
763 /* motion_est.c */
764 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
765                              int mb_x, int mb_y);
766 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
767                              int mb_x, int mb_y);
768 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type);
769 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s);
770 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
771                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate);
772 void ff_init_me(MpegEncContext *s);
773 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y);
774 inline int ff_epzs_motion_search(MpegEncContext * s, int *mx_ptr, int *my_ptr,
775                              int P[10][2], int src_index, int ref_index, int16_t (*last_mv)[2],
776                              int ref_mv_scale, int size, int h);
777 inline int ff_get_mb_score(MpegEncContext * s, int mx, int my, int src_index,
778                                int ref_index, int size, int h, int add_rate);
779
780 /* mpeg12.c */
781 extern const uint16_t ff_mpeg1_default_intra_matrix[64];
782 extern const uint16_t ff_mpeg1_default_non_intra_matrix[64];
783 extern const uint8_t ff_mpeg1_dc_scale_table[128];
784
785 void mpeg1_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
786 void mpeg1_encode_mb(MpegEncContext *s,
787                      DCTELEM block[6][64],
788                      int motion_x, int motion_y);
789 void ff_mpeg1_encode_init(MpegEncContext *s);
790 void ff_mpeg1_encode_slice_header(MpegEncContext *s);
791 void ff_mpeg1_clean_buffers(MpegEncContext *s);
792 int ff_mpeg1_find_frame_end(ParseContext *pc, const uint8_t *buf, int buf_size);
793
794
795 /** RLTable. */
796 typedef struct RLTable {
797     int n;                         ///< number of entries of table_vlc minus 1
798     int last;                      ///< number of values for last = 0
799     const uint16_t (*table_vlc)[2];
800     const int8_t *table_run;
801     const int8_t *table_level;
802     uint8_t *index_run[2];         ///< encoding only
803     int8_t *max_level[2];          ///< encoding & decoding
804     int8_t *max_run[2];            ///< encoding & decoding
805     VLC vlc;                       ///< decoding only deprected FIXME remove
806     RL_VLC_ELEM *rl_vlc[32];       ///< decoding only
807 } RLTable;
808
809 void init_rl(RLTable *rl, int use_static);
810 void init_vlc_rl(RLTable *rl, int use_static);
811
812 static inline int get_rl_index(const RLTable *rl, int last, int run, int level)
813 {
814     int index;
815     index = rl->index_run[last][run];
816     if (index >= rl->n)
817         return rl->n;
818     if (level > rl->max_level[last][run])
819         return rl->n;
820     return index + level - 1;
821 }
822
823 extern const uint8_t ff_mpeg4_y_dc_scale_table[32];
824 extern const uint8_t ff_mpeg4_c_dc_scale_table[32];
825 extern const uint8_t ff_aic_dc_scale_table[32];
826 extern const int16_t ff_mpeg4_default_intra_matrix[64];
827 extern const int16_t ff_mpeg4_default_non_intra_matrix[64];
828 extern const uint8_t ff_h263_chroma_qscale_table[32];
829 extern const uint8_t ff_h263_loop_filter_strength[32];
830
831 /* h261.c */
832 void ff_h261_loop_filter(MpegEncContext *s);
833 void ff_h261_reorder_mb_index(MpegEncContext* s);
834 void ff_h261_encode_mb(MpegEncContext *s,
835                     DCTELEM block[6][64],
836                     int motion_x, int motion_y);
837 void ff_h261_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
838 void ff_h261_encode_init(MpegEncContext *s);
839
840
841 /* h263.c, h263dec.c */
842 int ff_h263_decode_init(AVCodecContext *avctx);
843 int ff_h263_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
844                              void *data, int *data_size,
845                              uint8_t *buf, int buf_size);
846 int ff_h263_decode_end(AVCodecContext *avctx);
847 void h263_encode_mb(MpegEncContext *s,
848                     DCTELEM block[6][64],
849                     int motion_x, int motion_y);
850 void mpeg4_encode_mb(MpegEncContext *s,
851                     DCTELEM block[6][64],
852                     int motion_x, int motion_y);
853 void h263_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
854 void ff_flv_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
855 void h263_encode_gob_header(MpegEncContext * s, int mb_line);
856 int16_t *h263_pred_motion(MpegEncContext * s, int block, int dir,
857                         int *px, int *py);
858 void mpeg4_pred_ac(MpegEncContext * s, DCTELEM *block, int n,
859                    int dir);
860 void ff_set_mpeg4_time(MpegEncContext * s, int picture_number);
861 void mpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
862 #ifdef CONFIG_ENCODERS
863 void h263_encode_init(MpegEncContext *s);
864 #else
865 static void h263_encode_init(MpegEncContext *s) {assert(0);}
866 #endif
867 void h263_decode_init_vlc(MpegEncContext *s);
868 int h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
869 int ff_h263_decode_gob_header(MpegEncContext *s);
870 int ff_mpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s, GetBitContext *gb);
871 void ff_h263_update_motion_val(MpegEncContext * s);
872 void ff_h263_loop_filter(MpegEncContext * s);
873 void ff_set_qscale(MpegEncContext * s, int qscale);
874 int ff_h263_decode_mba(MpegEncContext *s);
875 void ff_h263_encode_mba(MpegEncContext *s);
876
877 int intel_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
878 int flv_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
879 int ff_h263_decode_mb(MpegEncContext *s,
880                       DCTELEM block[6][64]);
881 int ff_mpeg4_decode_mb(MpegEncContext *s,
882                       DCTELEM block[6][64]);
883 int h263_get_picture_format(int width, int height);
884 void ff_mpeg4_encode_video_packet_header(MpegEncContext *s);
885 void ff_mpeg4_clean_buffers(MpegEncContext *s);
886 void ff_mpeg4_stuffing(PutBitContext * pbc);
887 void ff_mpeg4_init_partitions(MpegEncContext *s);
888 void ff_mpeg4_merge_partitions(MpegEncContext *s);
889 void ff_clean_mpeg4_qscales(MpegEncContext *s);
890 void ff_clean_h263_qscales(MpegEncContext *s);
891 int ff_mpeg4_decode_partitions(MpegEncContext *s);
892 int ff_mpeg4_get_video_packet_prefix_length(MpegEncContext *s);
893 int ff_h263_resync(MpegEncContext *s);
894 int ff_h263_get_gob_height(MpegEncContext *s);
895 void ff_mpeg4_init_direct_mv(MpegEncContext *s);
896 int ff_mpeg4_set_direct_mv(MpegEncContext *s, int mx, int my);
897 int ff_h263_round_chroma(int x);
898 void ff_h263_encode_motion(MpegEncContext * s, int val, int f_code);
899 int ff_mpeg4_find_frame_end(ParseContext *pc, const uint8_t *buf, int buf_size);
900
901
902 /* rv10.c */
903 void rv10_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
904 int rv_decode_dc(MpegEncContext *s, int n);
905 void rv20_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
906
907
908 /* msmpeg4.c */
909 void msmpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
910 void msmpeg4_encode_ext_header(MpegEncContext * s);
911 void msmpeg4_encode_mb(MpegEncContext * s,
912                        DCTELEM block[6][64],
913                        int motion_x, int motion_y);
914 int msmpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
915 int msmpeg4_decode_ext_header(MpegEncContext * s, int buf_size);
916 int ff_msmpeg4_decode_init(MpegEncContext *s);
917 void ff_msmpeg4_encode_init(MpegEncContext *s);
918 int ff_wmv2_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
919 int ff_wmv2_decode_secondary_picture_header(MpegEncContext * s);
920 void ff_wmv2_add_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64], uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr);
921 void ff_mspel_motion(MpegEncContext *s,
922                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
923                                uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
924                                int motion_x, int motion_y, int h);
925 int ff_wmv2_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
926 void ff_wmv2_encode_mb(MpegEncContext * s,
927                        DCTELEM block[6][64],
928                        int motion_x, int motion_y);
929
930 /* mjpeg.c */
931 int mjpeg_init(MpegEncContext *s);
932 void mjpeg_close(MpegEncContext *s);
933 void mjpeg_encode_mb(MpegEncContext *s,
934                      DCTELEM block[6][64]);
935 void mjpeg_picture_header(MpegEncContext *s);
936 void mjpeg_picture_trailer(MpegEncContext *s);
937 void ff_mjpeg_stuffing(PutBitContext * pbc);
938
939 /* cavs.c */
940 int ff_cavs_find_frame_end(ParseContext *pc, const uint8_t *buf, int buf_size);
941
942 #endif /* AVCODEC_MPEGVIDEO_H */
943