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 #include "parser.h"
  35
  36 #define FRAME_SKIPPED 100 ///< return value for header parsers if frame is not coded
  37
  38 enum OutputFormat {
  39     FMT_MPEG1,
  40     FMT_H261,
  41     FMT_H263,
  42     FMT_MJPEG,
  43     FMT_H264,
  44 };
  45
  46 #define EDGE_WIDTH 16
  47
  48 #define MPEG_BUF_SIZE (16 * 1024)
  49
  50 #define QMAT_SHIFT_MMX 16
  51 #define QMAT_SHIFT 22
  52
  53 #define MAX_FCODE 7
  54 #define MAX_MV 2048
  55
  56 #define MAX_THREADS 8
  57
  58 #define MAX_PICTURE_COUNT 32
  59
  60 #define ME_MAP_SIZE 64
  61 #define ME_MAP_SHIFT 3
  62 #define ME_MAP_MV_BITS 11
  63
  64 /* run length table */
  65 #define MAX_RUN    64
  66 #define MAX_LEVEL  64
  67
  68 #define I_TYPE FF_I_TYPE  ///< Intra
  69 #define P_TYPE FF_P_TYPE  ///< Predicted
  70 #define B_TYPE FF_B_TYPE  ///< Bi-dir predicted
  71 #define S_TYPE FF_S_TYPE  ///< S(GMC)-VOP MPEG4
  72 #define SI_TYPE FF_SI_TYPE  ///< Switching Intra
  73 #define SP_TYPE FF_SP_TYPE  ///< Switching Predicted
  74
  75 #define MAX_MB_BYTES (30*16*16*3/8 + 120)
  76
  77 #define INPLACE_OFFSET 16
  78
  79 /**
  80  * Scantable.
  81  */
  82 typedef struct ScanTable{
  83     const uint8_t *scantable;
  84     uint8_t permutated[64];
  85     uint8_t raster_end[64];
  86 #ifdef ARCH_POWERPC
  87                 /** Used by dct_quantise_alitvec to find last-non-zero */
  88     DECLARE_ALIGNED_8(uint8_t, inverse[64]);
  89 #endif
  90 } ScanTable;
  91
  92 /**
  93  * Picture.
  94  */
  95 typedef struct Picture{
  96     FF_COMMON_FRAME
  97
  98     /**
  99      * halfpel luma planes.
 100      */
 101     uint8_t *interpolated[3];
 102     int16_t (*motion_val_base[2])[2];
 103     uint32_t *mb_type_base;
 104 #define MB_TYPE_INTRA MB_TYPE_INTRA4x4 //default mb_type if theres just one type
 105 #define IS_INTRA4x4(a)   ((a)&MB_TYPE_INTRA4x4)
 106 #define IS_INTRA16x16(a) ((a)&MB_TYPE_INTRA16x16)
 107 #define IS_PCM(a)        ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
 108 #define IS_INTRA(a)      ((a)&7)
 109 #define IS_INTER(a)      ((a)&(MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8))
 110 #define IS_SKIP(a)       ((a)&MB_TYPE_SKIP)
 111 #define IS_INTRA_PCM(a)  ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
 112 #define IS_INTERLACED(a) ((a)&MB_TYPE_INTERLACED)
 113 #define IS_DIRECT(a)     ((a)&MB_TYPE_DIRECT2)
 114 #define IS_GMC(a)        ((a)&MB_TYPE_GMC)
 115 #define IS_16X16(a)      ((a)&MB_TYPE_16x16)
 116 #define IS_16X8(a)       ((a)&MB_TYPE_16x8)
 117 #define IS_8X16(a)       ((a)&MB_TYPE_8x16)
 118 #define IS_8X8(a)        ((a)&MB_TYPE_8x8)
 119 #define IS_SUB_8X8(a)    ((a)&MB_TYPE_16x16) //note reused
 120 #define IS_SUB_8X4(a)    ((a)&MB_TYPE_16x8)  //note reused
 121 #define IS_SUB_4X8(a)    ((a)&MB_TYPE_8x16)  //note reused
 122 #define IS_SUB_4X4(a)    ((a)&MB_TYPE_8x8)   //note reused
 123 #define IS_ACPRED(a)     ((a)&MB_TYPE_ACPRED)
 124 #define IS_QUANT(a)      ((a)&MB_TYPE_QUANT)
 125 #define IS_DIR(a, part, list) ((a) & (MB_TYPE_P0L0<<((part)+2*(list))))
 126 #define USES_LIST(a, list) ((a) & ((MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0)<<(2*(list)))) ///< does this mb use listX, note doesnt work if subMBs
 127 #define HAS_CBP(a)        ((a)&MB_TYPE_CBP)
 128
 129     int field_poc[2];           ///< h264 top/bottom POC
 130     int poc;                    ///< h264 frame POC
 131     int frame_num;              ///< h264 frame_num
 132     int pic_id;                 ///< h264 pic_num or long_term_pic_idx
 133     int long_ref;               ///< 1->long term reference 0->short term reference
 134     int ref_poc[2][16];         ///< h264 POCs of the frames used as reference
 135     int ref_count[2];           ///< number of entries in ref_poc
 136
 137     int mb_var_sum;             ///< sum of MB variance for current frame
 138     int mc_mb_var_sum;          ///< motion compensated MB variance for current frame
 139     uint16_t *mb_var;           ///< Table for MB variances
 140     uint16_t *mc_mb_var;        ///< Table for motion compensated MB variances
 141     uint8_t *mb_mean;           ///< Table for MB luminance
 142     int32_t *mb_cmp_score;      ///< Table for MB cmp scores, for mb decision FIXME remove
 143     int b_frame_score;          /* */
 144 } Picture;
 145
 146 struct MpegEncContext;
 147
 148 /**
 149  * Motion estimation context.
 150  */
 151 typedef struct MotionEstContext{
 152     AVCodecContext *avctx;
 153     int skip;                          ///< set if ME is skipped for the current MB
 154     int co_located_mv[4][2];           ///< mv from last p frame for direct mode ME
 155     int direct_basis_mv[4][2];
 156     uint8_t *scratchpad;               ///< data area for the me algo, so that the ME doesnt need to malloc/free
 157     uint8_t *best_mb;
 158     uint8_t *temp_mb[2];
 159     uint8_t *temp;
 160     int best_bits;
 161     uint32_t *map;                     ///< map to avoid duplicate evaluations
 162     uint32_t *score_map;               ///< map to store the scores
 163     int map_generation;
 164     int pre_penalty_factor;
 165     int penalty_factor;
 166     int sub_penalty_factor;
 167     int mb_penalty_factor;
 168     int flags;
 169     int sub_flags;
 170     int mb_flags;
 171     int pre_pass;                      ///< = 1 for the pre pass
 172     int dia_size;
 173     int xmin;
 174     int xmax;
 175     int ymin;
 176     int ymax;
 177     int pred_x;
 178     int pred_y;
 179     uint8_t *src[4][4];
 180     uint8_t *ref[4][4];
 181     int stride;
 182     int uvstride;
 183     /* temp variables for picture complexity calculation */
 184     int mc_mb_var_sum_temp;
 185     int mb_var_sum_temp;
 186     int scene_change_score;
 187 /*    cmp, chroma_cmp;*/
 188     op_pixels_func (*hpel_put)[4];
 189     op_pixels_func (*hpel_avg)[4];
 190     qpel_mc_func (*qpel_put)[16];
 191     qpel_mc_func (*qpel_avg)[16];
 192     uint8_t (*mv_penalty)[MAX_MV*2+1];  ///< amount of bits needed to encode a MV
 193     uint8_t *current_mv_penalty;
 194     int (*sub_motion_search)(struct MpegEncContext * s,
 195                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
 196                                   int src_index, int ref_index,
 197                                   int size, int h);
 198 }MotionEstContext;
 199
 200 /**
 201  * MpegEncContext.
 202  */
 203 typedef struct MpegEncContext {
 204     struct AVCodecContext *avctx;
 205     /* the following parameters must be initialized before encoding */
 206     int width, height;///< picture size. must be a multiple of 16
 207     int gop_size;
 208     int intra_only;   ///< if true, only intra pictures are generated
 209     int bit_rate;     ///< wanted bit rate
 210     enum OutputFormat out_format; ///< output format
 211     int h263_pred;    ///< use mpeg4/h263 ac/dc predictions
 212
 213 /* the following codec id fields are deprecated in favor of codec_id */
 214     int h263_plus;    ///< h263 plus headers
 215     int h263_msmpeg4; ///< generate MSMPEG4 compatible stream (deprecated, use msmpeg4_version instead)
 216     int h263_flv;     ///< use flv h263 header
 217
 218     enum CodecID codec_id;     /* see CODEC_ID_xxx */
 219     int fixed_qscale; ///< fixed qscale if non zero
 220     int encoding;     ///< true if we are encoding (vs decoding)
 221     int flags;        ///< AVCodecContext.flags (HQ, MV4, ...)
 222     int flags2;       ///< AVCodecContext.flags2
 223     int max_b_frames; ///< max number of b-frames for encoding
 224     int luma_elim_threshold;
 225     int chroma_elim_threshold;
 226     int strict_std_compliance; ///< strictly follow the std (MPEG4, ...)
 227     int workaround_bugs;       ///< workaround bugs in encoders which cannot be detected automatically
 228     int codec_tag;             ///< internal codec_tag upper case converted from avctx codec_tag
 229     int stream_codec_tag;      ///< internal stream_codec_tag upper case converted from avctx stream_codec_tag
 230     /* the following fields are managed internally by the encoder */
 231
 232     /** bit output */
 233     PutBitContext pb;
 234
 235     /* sequence parameters */
 236     int context_initialized;
 237     int input_picture_number;  ///< used to set pic->display_picture_number, shouldnt be used for/by anything else
 238     int coded_picture_number;  ///< used to set pic->coded_picture_number, shouldnt be used for/by anything else
 239     int picture_number;       //FIXME remove, unclear definition
 240     int picture_in_gop_number; ///< 0-> first pic in gop, ...
 241     int b_frames_since_non_b;  ///< used for encoding, relative to not yet reordered input
 242     int64_t user_specified_pts;///< last non zero pts from AVFrame which was passed into avcodec_encode_video()
 243     int mb_width, mb_height;   ///< number of MBs horizontally & vertically
 244     int mb_stride;             ///< mb_width+1 used for some arrays to allow simple addressing of left & top MBs without sig11
 245     int b8_stride;             ///< 2*mb_width+1 used for some 8x8 block arrays to allow simple addressing
 246     int b4_stride;             ///< 4*mb_width+1 used for some 4x4 block arrays to allow simple addressing
 247     int h_edge_pos, v_edge_pos;///< horizontal / vertical position of the right/bottom edge (pixel replication)
 248     int mb_num;                ///< number of MBs of a picture
 249     int linesize;              ///< line size, in bytes, may be different from width
 250     int uvlinesize;            ///< line size, for chroma in bytes, may be different from width
 251     Picture *picture;          ///< main picture buffer
 252     Picture **input_picture;   ///< next pictures on display order for encoding
 253     Picture **reordered_input_picture; ///< pointer to the next pictures in codedorder for encoding
 254
 255     int start_mb_y;            ///< start mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
 256     int end_mb_y;              ///< end   mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
 257     struct MpegEncContext *thread_context[MAX_THREADS];
 258
 259     /**
 260      * copy of the previous picture structure.
 261      * note, linesize & data, might not match the previous picture (for field pictures)
 262      */
 263     Picture last_picture;
 264
 265     /**
 266      * copy of the next picture structure.
 267      * note, linesize & data, might not match the next picture (for field pictures)
 268      */
 269     Picture next_picture;
 270
 271     /**
 272      * copy of the source picture structure for encoding.
 273      * note, linesize & data, might not match the source picture (for field pictures)
 274      */
 275     Picture new_picture;
 276
 277     /**
 278      * copy of the current picture structure.
 279      * note, linesize & data, might not match the current picture (for field pictures)
 280      */
 281     Picture current_picture;    ///< buffer to store the decompressed current picture
 282
 283     Picture *last_picture_ptr;     ///< pointer to the previous picture.
 284     Picture *next_picture_ptr;     ///< pointer to the next picture (for bidir pred)
 285     Picture *current_picture_ptr;  ///< pointer to the current picture
 286     uint8_t *visualization_buffer[3]; //< temporary buffer vor MV visualization
 287     int last_dc[3];                ///< last DC values for MPEG1
 288     int16_t *dc_val_base;
 289     int16_t *dc_val[3];            ///< used for mpeg4 DC prediction, all 3 arrays must be continuous
 290     int16_t dc_cache[4*5];
 291     int y_dc_scale, c_dc_scale;
 292     const uint8_t *y_dc_scale_table;     ///< qscale -> y_dc_scale table
 293     const uint8_t *c_dc_scale_table;     ///< qscale -> c_dc_scale table
 294     const uint8_t *chroma_qscale_table;  ///< qscale -> chroma_qscale (h263)
 295     uint8_t *coded_block_base;
 296     uint8_t *coded_block;          ///< used for coded block pattern prediction (msmpeg4v3, wmv1)
 297     int16_t (*ac_val_base)[16];
 298     int16_t (*ac_val[3])[16];      ///< used for for mpeg4 AC prediction, all 3 arrays must be continuous
 299     int ac_pred;
 300     uint8_t *prev_pict_types;     ///< previous picture types in bitstream order, used for mb skip
 301 #define PREV_PICT_TYPES_BUFFER_SIZE 256
 302     int mb_skipped;                ///< MUST BE SET only during DECODING
 303     uint8_t *mbskip_table;        /**< used to avoid copy if macroblock skipped (for black regions for example)
 304                                    and used for b-frame encoding & decoding (contains skip table of next P Frame) */
 305     uint8_t *mbintra_table;       ///< used to avoid setting {ac, dc, cbp}-pred stuff to zero on inter MB decoding
 306     uint8_t *cbp_table;           ///< used to store cbp, ac_pred for partitioned decoding
 307     uint8_t *pred_dir_table;      ///< used to store pred_dir for partitioned decoding
 308     uint8_t *allocated_edge_emu_buffer;
 309     uint8_t *edge_emu_buffer;     ///< points into the middle of allocated_edge_emu_buffer
 310     uint8_t *rd_scratchpad;       ///< scratchpad for rate distortion mb decision
 311     uint8_t *obmc_scratchpad;
 312     uint8_t *b_scratchpad;        ///< scratchpad used for writing into write only buffers
 313
 314     int qscale;                 ///< QP
 315     int chroma_qscale;          ///< chroma QP
 316     unsigned int lambda;        ///< lagrange multipler used in rate distortion
 317     unsigned int lambda2;       ///< (lambda*lambda) >> FF_LAMBDA_SHIFT
 318     int *lambda_table;
 319     int adaptive_quant;         ///< use adaptive quantization
 320     int dquant;                 ///< qscale difference to prev qscale
 321     int pict_type;              ///< I_TYPE, P_TYPE, B_TYPE, ...
 322     int last_pict_type; //FIXME removes
 323     int last_non_b_pict_type;   ///< used for mpeg4 gmc b-frames & ratecontrol
 324     int dropable;
 325     int frame_rate_index;
 326     int last_lambda_for[5];     ///< last lambda for a specific pict type
 327     int skipdct;                ///< skip dct and code zero residual
 328
 329     /* motion compensation */
 330     int unrestricted_mv;        ///< mv can point outside of the coded picture
 331     int h263_long_vectors;      ///< use horrible h263v1 long vector mode
 332     int decode;                 ///< if 0 then decoding will be skipped (for encoding b frames for example)
 333
 334     DSPContext dsp;             ///< pointers for accelerated dsp functions
 335     int f_code;                 ///< forward MV resolution
 336     int b_code;                 ///< backward MV resolution for B Frames (mpeg4)
 337     int16_t (*p_mv_table_base)[2];
 338     int16_t (*b_forw_mv_table_base)[2];
 339     int16_t (*b_back_mv_table_base)[2];
 340     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table_base)[2];
 341     int16_t (*b_bidir_back_mv_table_base)[2];
 342     int16_t (*b_direct_mv_table_base)[2];
 343     int16_t (*p_field_mv_table_base[2][2])[2];
 344     int16_t (*b_field_mv_table_base[2][2][2])[2];
 345     int16_t (*p_mv_table)[2];            ///< MV table (1MV per MB) p-frame encoding
 346     int16_t (*b_forw_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) forward mode b-frame encoding
 347     int16_t (*b_back_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) backward mode b-frame encoding
 348     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
 349     int16_t (*b_bidir_back_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
 350     int16_t (*b_direct_mv_table)[2];     ///< MV table (1MV per MB) direct mode b-frame encoding
 351     int16_t (*p_field_mv_table[2][2])[2];   ///< MV table (2MV per MB) interlaced p-frame encoding
 352     int16_t (*b_field_mv_table[2][2][2])[2];///< MV table (4MV per MB) interlaced b-frame encoding
 353     uint8_t (*p_field_select_table[2]);
 354     uint8_t (*b_field_select_table[2][2]);
 355     int me_method;                       ///< ME algorithm
 356     int mv_dir;
 357 #define MV_DIR_BACKWARD  1
 358 #define MV_DIR_FORWARD   2
 359 #define MV_DIRECT        4 ///< bidirectional mode where the difference equals the MV of the last P/S/I-Frame (mpeg4)
 360     int mv_type;
 361 #define MV_TYPE_16X16       0   ///< 1 vector for the whole mb
 362 #define MV_TYPE_8X8         1   ///< 4 vectors (h263, mpeg4 4MV)
 363 #define MV_TYPE_16X8        2   ///< 2 vectors, one per 16x8 block
 364 #define MV_TYPE_FIELD       3   ///< 2 vectors, one per field
 365 #define MV_TYPE_DMV         4   ///< 2 vectors, special mpeg2 Dual Prime Vectors
 366     /**motion vectors for a macroblock
 367        first coordinate : 0 = forward 1 = backward
 368        second "         : depend on type
 369        third  "         : 0 = x, 1 = y
 370     */
 371     int mv[2][4][2];
 372     int field_select[2][2];
 373     int last_mv[2][2][2];             ///< last MV, used for MV prediction in MPEG1 & B-frame MPEG4
 374     uint8_t *fcode_tab;               ///< smallest fcode needed for each MV
 375     int16_t direct_scale_mv[2][64];   ///< precomputed to avoid divisions in ff_mpeg4_set_direct_mv
 376
 377     MotionEstContext me;
 378
 379     int no_rounding;  /**< apply no rounding to motion compensation (MPEG4, msmpeg4, ...)
 380                         for b-frames rounding mode is allways 0 */
 381
 382     int hurry_up;     /**< when set to 1 during decoding, b frames will be skipped
 383                          when set to 2 idct/dequant will be skipped too */
 384
 385     /* macroblock layer */
 386     int mb_x, mb_y;
 387     int mb_skip_run;
 388     int mb_intra;
 389     uint16_t *mb_type;           ///< Table for candidate MB types for encoding
 390 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA    0x01
 391 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER    0x02
 392 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V  0x04
 393 #define CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED   0x08
 394 //#define MB_TYPE_GMC      0x10
 395
 396 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT   0x10
 397 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD  0x20
 398 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD 0x40
 399 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR    0x80
 400
 401 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I    0x100
 402 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I  0x200
 403 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I 0x400
 404 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I    0x800
 405
 406 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0    0x1000
 407
 408     int block_index[6]; ///< index to current MB in block based arrays with edges
 409     int block_wrap[6];
 410     uint8_t *dest[3];
 411
 412     int *mb_index2xy;        ///< mb_index -> mb_x + mb_y*mb_stride
 413
 414     /** matrix transmitted in the bitstream */
 415     uint16_t intra_matrix[64];
 416     uint16_t chroma_intra_matrix[64];
 417     uint16_t inter_matrix[64];
 418     uint16_t chroma_inter_matrix[64];
 419 #define QUANT_BIAS_SHIFT 8
 420     int intra_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
 421     int inter_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
 422     int min_qcoeff;          ///< minimum encodable coefficient
 423     int max_qcoeff;          ///< maximum encodable coefficient
 424     int ac_esc_length;       ///< num of bits needed to encode the longest esc
 425     uint8_t *intra_ac_vlc_length;
 426     uint8_t *intra_ac_vlc_last_length;
 427     uint8_t *inter_ac_vlc_length;
 428     uint8_t *inter_ac_vlc_last_length;
 429     uint8_t *luma_dc_vlc_length;
 430     uint8_t *chroma_dc_vlc_length;
 431 #define UNI_AC_ENC_INDEX(run,level) ((run)*128 + (level))
 432
 433     int coded_score[8];
 434
 435     /** precomputed matrix (combine qscale and DCT renorm) */
 436     int (*q_intra_matrix)[64];
 437     int (*q_inter_matrix)[64];
 438     /** identical to the above but for MMX & these are not permutated, second 64 entries are bias*/
 439     uint16_t (*q_intra_matrix16)[2][64];
 440     uint16_t (*q_inter_matrix16)[2][64];
 441     int block_last_index[12];  ///< last non zero coefficient in block
 442     /* scantables */
 443     DECLARE_ALIGNED_8(ScanTable, intra_scantable);
 444     ScanTable intra_h_scantable;
 445     ScanTable intra_v_scantable;
 446     ScanTable inter_scantable; ///< if inter == intra then intra should be used to reduce tha cache usage
 447
 448     /* noise reduction */
 449     int (*dct_error_sum)[64];
 450     int dct_count[2];
 451     uint16_t (*dct_offset)[64];
 452
 453     void *opaque;              ///< private data for the user
 454
 455     /* bit rate control */
 456     int64_t wanted_bits;
 457     int64_t total_bits;
 458     int frame_bits;                ///< bits used for the current frame
 459     int next_lambda;               ///< next lambda used for retrying to encode a frame
 460     RateControlContext rc_context; ///< contains stuff only accessed in ratecontrol.c
 461
 462     /* statistics, used for 2-pass encoding */
 463     int mv_bits;
 464     int header_bits;
 465     int i_tex_bits;
 466     int p_tex_bits;
 467     int i_count;
 468     int f_count;
 469     int b_count;
 470     int skip_count;
 471     int misc_bits; ///< cbp, mb_type
 472     int last_bits; ///< temp var used for calculating the above vars
 473
 474     /* error concealment / resync */
 475     int error_count;
 476     uint8_t *error_status_table;       ///< table of the error status of each MB
 477 #define VP_START            1          ///< current MB is the first after a resync marker
 478 #define AC_ERROR            2
 479 #define DC_ERROR            4
 480 #define MV_ERROR            8
 481 #define AC_END              16
 482 #define DC_END              32
 483 #define MV_END              64
 484 //FIXME some prefix?
 485
 486     int resync_mb_x;                 ///< x position of last resync marker
 487     int resync_mb_y;                 ///< y position of last resync marker
 488     GetBitContext last_resync_gb;    ///< used to search for the next resync marker
 489     int mb_num_left;                 ///< number of MBs left in this video packet (for partitioned Slices only)
 490     int next_p_frame_damaged;        ///< set if the next p frame is damaged, to avoid showing trashed b frames
 491     int error_resilience;
 492
 493     ParseContext parse_context;
 494
 495     /* H.263 specific */
 496     int gob_index;
 497     int obmc;                       ///< overlapped block motion compensation
 498
 499     /* H.263+ specific */
 500     int umvplus;                    ///< == H263+ && unrestricted_mv
 501     int h263_aic;                   ///< Advanded INTRA Coding (AIC)
 502     int h263_aic_dir;               ///< AIC direction: 0 = left, 1 = top
 503     int h263_slice_structured;
 504     int alt_inter_vlc;              ///< alternative inter vlc
 505     int modified_quant;
 506     int loop_filter;
 507     int custom_pcf;
 508
 509     /* mpeg4 specific */
 510     int time_increment_bits;        ///< number of bits to represent the fractional part of time
 511     int last_time_base;
 512     int time_base;                  ///< time in seconds of last I,P,S Frame
 513     int64_t time;                   ///< time of current frame
 514     int64_t last_non_b_time;
 515     uint16_t pp_time;               ///< time distance between the last 2 p,s,i frames
 516     uint16_t pb_time;               ///< time distance between the last b and p,s,i frame
 517     uint16_t pp_field_time;
 518     uint16_t pb_field_time;         ///< like above, just for interlaced
 519     int shape;
 520     int vol_sprite_usage;
 521     int sprite_width;
 522     int sprite_height;
 523     int sprite_left;
 524     int sprite_top;
 525     int sprite_brightness_change;
 526     int num_sprite_warping_points;
 527     int real_sprite_warping_points;
 528     int sprite_offset[2][2];         ///< sprite offset[isChroma][isMVY]
 529     int sprite_delta[2][2];          ///< sprite_delta [isY][isMVY]
 530     int sprite_shift[2];             ///< sprite shift [isChroma]
 531     int mcsel;
 532     int quant_precision;
 533     int quarter_sample;              ///< 1->qpel, 0->half pel ME/MC
 534     int scalability;
 535     int hierachy_type;
 536     int enhancement_type;
 537     int new_pred;
 538     int reduced_res_vop;
 539     int aspect_ratio_info; //FIXME remove
 540     int sprite_warping_accuracy;
 541     int low_latency_sprite;
 542     int data_partitioning;           ///< data partitioning flag from header
 543     int partitioned_frame;           ///< is current frame partitioned
 544     int rvlc;                        ///< reversible vlc
 545     int resync_marker;               ///< could this stream contain resync markers
 546     int low_delay;                   ///< no reordering needed / has no b-frames
 547     int vo_type;
 548     int vol_control_parameters;      ///< does the stream contain the low_delay flag, used to workaround buggy encoders
 549     int intra_dc_threshold;          ///< QP above whch the ac VLC should be used for intra dc
 550     int use_intra_dc_vlc;
 551     PutBitContext tex_pb;            ///< used for data partitioned VOPs
 552     PutBitContext pb2;               ///< used for data partitioned VOPs
 553     int mpeg_quant;
 554     int t_frame;                       ///< time distance of first I -> B, used for interlaced b frames
 555     int padding_bug_score;             ///< used to detect the VERY common padding bug in MPEG4
 556
 557     /* divx specific, used to workaround (many) bugs in divx5 */
 558     int divx_version;
 559     int divx_build;
 560     int divx_packed;
 561     uint8_t *bitstream_buffer; //Divx 5.01 puts several frames in a single one, this is used to reorder them
 562     int bitstream_buffer_size;
 563     unsigned int allocated_bitstream_buffer_size;
 564
 565     int xvid_build;
 566
 567     /* lavc specific stuff, used to workaround bugs in libavcodec */
 568     int lavc_build;
 569
 570     /* RV10 specific */
 571     int rv10_version; ///< RV10 version: 0 or 3
 572     int rv10_first_dc_coded[3];
 573
 574     /* MJPEG specific */
 575     struct MJpegContext *mjpeg_ctx;
 576     int mjpeg_vsample[3];       ///< vertical sampling factors, default = {2, 1, 1}
 577     int mjpeg_hsample[3];       ///< horizontal sampling factors, default = {2, 1, 1}
 578     int mjpeg_write_tables;     ///< do we want to have quantisation- and huffmantables in the jpeg file ?
 579     int mjpeg_data_only_frames; ///< frames only with SOI, SOS and EOI markers
 580
 581     /* MSMPEG4 specific */
 582     int mv_table_index;
 583     int rl_table_index;
 584     int rl_chroma_table_index;
 585     int dc_table_index;
 586     int use_skip_mb_code;
 587     int slice_height;      ///< in macroblocks
 588     int first_slice_line;  ///< used in mpeg4 too to handle resync markers
 589     int flipflop_rounding;
 590     int msmpeg4_version;   ///< 0=not msmpeg4, 1=mp41, 2=mp42, 3=mp43/divx3 4=wmv1/7 5=wmv2/8
 591     int per_mb_rl_table;
 592     int esc3_level_length;
 593     int esc3_run_length;
 594     /** [mb_intra][isChroma][level][run][last] */
 595     int (*ac_stats)[2][MAX_LEVEL+1][MAX_RUN+1][2];
 596     int inter_intra_pred;
 597     int mspel;
 598
 599     /* decompression specific */
 600     GetBitContext gb;
 601
 602     /* Mpeg1 specific */
 603     int gop_picture_number;  ///< index of the first picture of a GOP based on fake_pic_num & mpeg1 specific
 604     int last_mv_dir;         ///< last mv_dir, used for b frame encoding
 605     int broken_link;         ///< no_output_of_prior_pics_flag
 606     uint8_t *vbv_delay_ptr;  ///< pointer to vbv_delay in the bitstream
 607
 608     /* MPEG2 specific - I wish I had not to support this mess. */
 609     int progressive_sequence;
 610     int mpeg_f_code[2][2];
 611     int picture_structure;
 612 /* picture type */
 613 #define PICT_TOP_FIELD     1
 614 #define PICT_BOTTOM_FIELD  2
 615 #define PICT_FRAME         3
 616
 617     int intra_dc_precision;
 618     int frame_pred_frame_dct;
 619     int top_field_first;
 620     int concealment_motion_vectors;
 621     int q_scale_type;
 622     int intra_vlc_format;
 623     int alternate_scan;
 624     int repeat_first_field;
 625     int chroma_420_type;
 626     int chroma_format;
 627 #define CHROMA_420 1
 628 #define CHROMA_422 2
 629 #define CHROMA_444 3
 630     int chroma_x_shift;//depend on pix_format, that depend on chroma_format
 631     int chroma_y_shift;
 632
 633     int progressive_frame;
 634     int full_pel[2];
 635     int interlaced_dct;
 636     int first_slice;
 637     int first_field;         ///< is 1 for the first field of a field picture 0 otherwise
 638
 639     /* RTP specific */
 640     int rtp_mode;
 641
 642     uint8_t *ptr_lastgob;
 643     int swap_uv;//vcr2 codec is mpeg2 varint with UV swaped
 644     short * pblocks[12];
 645
 646     DCTELEM (*block)[64]; ///< points to one of the following blocks
 647     DCTELEM (*blocks)[8][64]; // for HQ mode we need to keep the best block
 648     int (*decode_mb)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64]); // used by some codecs to avoid a switch()
 649 #define SLICE_OK         0
 650 #define SLICE_ERROR     -1
 651 #define SLICE_END       -2 ///<end marker found
 652 #define SLICE_NOEND     -3 ///<no end marker or error found but mb count exceeded
 653
 654     void (*dct_unquantize_mpeg1_intra)(struct MpegEncContext *s,
 655                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 656     void (*dct_unquantize_mpeg1_inter)(struct MpegEncContext *s,
 657                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 658     void (*dct_unquantize_mpeg2_intra)(struct MpegEncContext *s,
 659                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 660     void (*dct_unquantize_mpeg2_inter)(struct MpegEncContext *s,
 661                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 662     void (*dct_unquantize_h263_intra)(struct MpegEncContext *s,
 663                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 664     void (*dct_unquantize_h263_inter)(struct MpegEncContext *s,
 665                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 666     void (*dct_unquantize_h261_intra)(struct MpegEncContext *s,
 667                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 668     void (*dct_unquantize_h261_inter)(struct MpegEncContext *s,
 669                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 670     void (*dct_unquantize_intra)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
 671                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 672     void (*dct_unquantize_inter)(struct MpegEncContext *s, // unquantizer to use (mpeg4 can use both)
 673                            DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale);
 674     int (*dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
 675     int (*fast_dct_quantize)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block/*align 16*/, int n, int qscale, int *overflow);
 676     void (*denoise_dct)(struct MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
 677 } MpegEncContext;
 678
 679
 680 int DCT_common_init(MpegEncContext *s);
 681 void MPV_decode_defaults(MpegEncContext *s);
 682 int MPV_common_init(MpegEncContext *s);
 683 void MPV_common_end(MpegEncContext *s);
 684 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[12][64]);
 685 int MPV_frame_start(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
 686 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s);
 687 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx);
 688 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx);
 689 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data);
 690 #ifdef HAVE_MMX
 691 void MPV_common_init_mmx(MpegEncContext *s);
 692 #endif
 693 #ifdef ARCH_ALPHA
 694 void MPV_common_init_axp(MpegEncContext *s);
 695 #endif
 696 #ifdef HAVE_MLIB
 697 void MPV_common_init_mlib(MpegEncContext *s);
 698 #endif
 699 #ifdef HAVE_MMI
 700 void MPV_common_init_mmi(MpegEncContext *s);
 701 #endif
 702 #ifdef ARCH_ARMV4L
 703 void MPV_common_init_armv4l(MpegEncContext *s);
 704 #endif
 705 #ifdef ARCH_POWERPC
 706 void MPV_common_init_ppc(MpegEncContext *s);
 707 #endif
 708 extern void (*draw_edges)(uint8_t *buf, int wrap, int width, int height, int w);
 709 void ff_copy_bits(PutBitContext *pb, uint8_t *src, int length);
 710 void ff_clean_intra_table_entries(MpegEncContext *s);
 711 void ff_init_scantable(uint8_t *, ScanTable *st, const uint8_t *src_scantable);
 712 void ff_draw_horiz_band(MpegEncContext *s, int y, int h);
 713 void ff_emulated_edge_mc(uint8_t *buf, uint8_t *src, int linesize, int block_w, int block_h,
 714                                     int src_x, int src_y, int w, int h);
 715 void ff_mpeg_flush(AVCodecContext *avctx);
 716 void ff_print_debug_info(MpegEncContext *s, AVFrame *pict);
 717 void ff_write_quant_matrix(PutBitContext *pb, uint16_t *matrix);
 718 int ff_find_unused_picture(MpegEncContext *s, int shared);
 719 void ff_denoise_dct(MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
 720 void ff_update_duplicate_context(MpegEncContext *dst, MpegEncContext *src);
 721 const uint8_t *ff_find_start_code(const uint8_t *p, const uint8_t *end, uint32_t *state);
 722
 723 void ff_er_frame_start(MpegEncContext *s);
 724 void ff_er_frame_end(MpegEncContext *s);
 725 void ff_er_add_slice(MpegEncContext *s, int startx, int starty, int endx, int endy, int status);
 726
 727
 728 extern enum PixelFormat ff_yuv420p_list[2];
 729
 730 void ff_init_block_index(MpegEncContext *s);
 731
 732 static inline void ff_update_block_index(MpegEncContext *s){
 733     const int block_size= 8>>s->avctx->lowres;
 734
 735     s->block_index[0]+=2;
 736     s->block_index[1]+=2;
 737     s->block_index[2]+=2;
 738     s->block_index[3]+=2;
 739     s->block_index[4]++;
 740     s->block_index[5]++;
 741     s->dest[0]+= 2*block_size;
 742     s->dest[1]+= block_size;
 743     s->dest[2]+= block_size;
 744 }
 745
 746 static inline int get_bits_diff(MpegEncContext *s){
 747     const int bits= put_bits_count(&s->pb);
 748     const int last= s->last_bits;
 749
 750     s->last_bits = bits;
 751
 752     return bits - last;
 753 }
 754
 755 /* motion_est.c */
 756 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
 757                              int mb_x, int mb_y);
 758 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
 759                              int mb_x, int mb_y);
 760 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type);
 761 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s);
 762 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
 763                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate);
 764 void ff_init_me(MpegEncContext *s);
 765 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y);
 766 inline int ff_epzs_motion_search(MpegEncContext * s, int *mx_ptr, int *my_ptr,
 767                              int P[10][2], int src_index, int ref_index, int16_t (*last_mv)[2],
 768                              int ref_mv_scale, int size, int h);
 769 inline int ff_get_mb_score(MpegEncContext * s, int mx, int my, int src_index,
 770                                int ref_index, int size, int h, int add_rate);
 771
 772 /* mpeg12.c */
 773 extern const uint16_t ff_mpeg1_default_intra_matrix[64];
 774 extern const uint16_t ff_mpeg1_default_non_intra_matrix[64];
 775 extern const uint8_t ff_mpeg1_dc_scale_table[128];
 776
 777 void mpeg1_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 778 void mpeg1_encode_mb(MpegEncContext *s,
 779                      DCTELEM block[6][64],
 780                      int motion_x, int motion_y);
 781 void ff_mpeg1_encode_init(MpegEncContext *s);
 782 void ff_mpeg1_encode_slice_header(MpegEncContext *s);
 783 void ff_mpeg1_clean_buffers(MpegEncContext *s);
 784
 785 #include "rl.h"
 786
 787 extern const uint8_t ff_mpeg4_y_dc_scale_table[32];
 788 extern const uint8_t ff_mpeg4_c_dc_scale_table[32];
 789 extern const uint8_t ff_aic_dc_scale_table[32];
 790 extern const int16_t ff_mpeg4_default_intra_matrix[64];
 791 extern const int16_t ff_mpeg4_default_non_intra_matrix[64];
 792 extern const uint8_t ff_h263_chroma_qscale_table[32];
 793 extern const uint8_t ff_h263_loop_filter_strength[32];
 794
 795 /* h261.c */
 796 void ff_h261_loop_filter(MpegEncContext *s);
 797 void ff_h261_reorder_mb_index(MpegEncContext* s);
 798 void ff_h261_encode_mb(MpegEncContext *s,
 799                     DCTELEM block[6][64],
 800                     int motion_x, int motion_y);
 801 void ff_h261_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 802 void ff_h261_encode_init(MpegEncContext *s);
 803 int ff_h261_get_picture_format(int width, int height);
 804
 805
 806 /* h263.c, h263dec.c */
 807 int ff_h263_decode_init(AVCodecContext *avctx);
 808 int ff_h263_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 809                              void *data, int *data_size,
 810                              uint8_t *buf, int buf_size);
 811 int ff_h263_decode_end(AVCodecContext *avctx);
 812 void h263_encode_mb(MpegEncContext *s,
 813                     DCTELEM block[6][64],
 814                     int motion_x, int motion_y);
 815 void mpeg4_encode_mb(MpegEncContext *s,
 816                     DCTELEM block[6][64],
 817                     int motion_x, int motion_y);
 818 void h263_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 819 void ff_flv_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 820 void h263_encode_gob_header(MpegEncContext * s, int mb_line);
 821 int16_t *h263_pred_motion(MpegEncContext * s, int block, int dir,
 822                         int *px, int *py);
 823 void mpeg4_pred_ac(MpegEncContext * s, DCTELEM *block, int n,
 824                    int dir);
 825 void ff_set_mpeg4_time(MpegEncContext * s, int picture_number);
 826 void mpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 827 #ifdef CONFIG_ENCODERS
 828 void h263_encode_init(MpegEncContext *s);
 829 #else
 830 static void h263_encode_init(MpegEncContext *s) {assert(0);}
 831 #endif
 832 void h263_decode_init_vlc(MpegEncContext *s);
 833 int h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
 834 int ff_h263_decode_gob_header(MpegEncContext *s);
 835 int ff_mpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s, GetBitContext *gb);
 836 void ff_h263_update_motion_val(MpegEncContext * s);
 837 void ff_h263_loop_filter(MpegEncContext * s);
 838 void ff_set_qscale(MpegEncContext * s, int qscale);
 839 int ff_h263_decode_mba(MpegEncContext *s);
 840 void ff_h263_encode_mba(MpegEncContext *s);
 841
 842 int intel_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
 843 int flv_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
 844 int ff_h263_decode_mb(MpegEncContext *s,
 845                       DCTELEM block[6][64]);
 846 int ff_mpeg4_decode_mb(MpegEncContext *s,
 847                       DCTELEM block[6][64]);
 848 int h263_get_picture_format(int width, int height);
 849 void ff_mpeg4_encode_video_packet_header(MpegEncContext *s);
 850 void ff_mpeg4_clean_buffers(MpegEncContext *s);
 851 void ff_mpeg4_stuffing(PutBitContext * pbc);
 852 void ff_mpeg4_init_partitions(MpegEncContext *s);
 853 void ff_mpeg4_merge_partitions(MpegEncContext *s);
 854 void ff_clean_mpeg4_qscales(MpegEncContext *s);
 855 void ff_clean_h263_qscales(MpegEncContext *s);
 856 int ff_mpeg4_decode_partitions(MpegEncContext *s);
 857 int ff_mpeg4_get_video_packet_prefix_length(MpegEncContext *s);
 858 int ff_h263_resync(MpegEncContext *s);
 859 int ff_h263_get_gob_height(MpegEncContext *s);
 860 void ff_mpeg4_init_direct_mv(MpegEncContext *s);
 861 int ff_mpeg4_set_direct_mv(MpegEncContext *s, int mx, int my);
 862 int ff_h263_round_chroma(int x);
 863 void ff_h263_encode_motion(MpegEncContext * s, int val, int f_code);
 864
 865
 866 /* rv10.c */
 867 void rv10_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 868 int rv_decode_dc(MpegEncContext *s, int n);
 869 void rv20_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
 870
 871
 872 /* msmpeg4.c */
 873 void msmpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 874 void msmpeg4_encode_ext_header(MpegEncContext * s);
 875 void msmpeg4_encode_mb(MpegEncContext * s,
 876                        DCTELEM block[6][64],
 877                        int motion_x, int motion_y);
 878 int msmpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
 879 int msmpeg4_decode_ext_header(MpegEncContext * s, int buf_size);
 880 int ff_msmpeg4_decode_init(MpegEncContext *s);
 881 void ff_msmpeg4_encode_init(MpegEncContext *s);
 882 int ff_wmv2_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
 883 int ff_wmv2_decode_secondary_picture_header(MpegEncContext * s);
 884 void ff_wmv2_add_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64], uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr);
 885 void ff_mspel_motion(MpegEncContext *s,
 886                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
 887                                uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
 888                                int motion_x, int motion_y, int h);
 889 int ff_wmv2_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
 890 void ff_wmv2_encode_mb(MpegEncContext * s,
 891                        DCTELEM block[6][64],
 892                        int motion_x, int motion_y);
 893
 894 /* mjpeg.c */
 895 int mjpeg_init(MpegEncContext *s);
 896 void mjpeg_close(MpegEncContext *s);
 897 void mjpeg_encode_mb(MpegEncContext *s,
 898                      DCTELEM block[6][64]);
 899 void mjpeg_picture_header(MpegEncContext *s);
 900 void mjpeg_picture_trailer(MpegEncContext *s);
 901 void ff_mjpeg_stuffing(PutBitContext * pbc);
 902
 903 #endif /* AVCODEC_MPEGVIDEO_H */
 904