Update to MPlayer SVN rev 29978 and FFmpeg SVN rev 20757.
[vaapi:challenzhous-mplayer.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 libavcodec/mpegvideo.h
25  * mpegvideo header.
26  */
27
28 #ifndef AVCODEC_MPEGVIDEO_H
29 #define AVCODEC_MPEGVIDEO_H
30
31 #include "dsputil.h"
32 #include "get_bits.h"
33 #include "put_bits.h"
34 #include "ratecontrol.h"
35 #include "parser.h"
36 #include "mpeg12data.h"
37 #include "rl.h"
38
39 #define FRAME_SKIPPED 100 ///< return value for header parsers if frame is not coded
40
41 enum OutputFormat {
42     FMT_MPEG1,
43     FMT_H261,
44     FMT_H263,
45     FMT_MJPEG,
46     FMT_H264,
47 };
48
49 #define MPEG_BUF_SIZE (16 * 1024)
50
51 #define QMAT_SHIFT_MMX 16
52 #define QMAT_SHIFT 22
53
54 #define MAX_FCODE 7
55 #define MAX_MV 2048
56
57 #define MAX_THREADS 16
58
59 #define MAX_PICTURE_COUNT 32
60
61 #define ME_MAP_SIZE 64
62 #define ME_MAP_SHIFT 3
63 #define ME_MAP_MV_BITS 11
64
65 #define MAX_MB_BYTES (30*16*16*3/8 + 120)
66
67 #define INPLACE_OFFSET 16
68
69 /* Start codes. */
70 #define SEQ_END_CODE            0x000001b7
71 #define SEQ_START_CODE          0x000001b3
72 #define GOP_START_CODE          0x000001b8
73 #define PICTURE_START_CODE      0x00000100
74 #define SLICE_MIN_START_CODE    0x00000101
75 #define SLICE_MAX_START_CODE    0x000001af
76 #define EXT_START_CODE          0x000001b5
77 #define USER_START_CODE         0x000001b2
78
79 /**
80  * Picture.
81  */
82 typedef struct Picture{
83     FF_COMMON_FRAME
84
85     /**
86      * halfpel luma planes.
87      */
88     uint8_t *interpolated[3];
89     int16_t (*motion_val_base[2])[2];
90     uint32_t *mb_type_base;
91 #define MB_TYPE_INTRA MB_TYPE_INTRA4x4 //default mb_type if there is just one type
92 #define IS_INTRA4x4(a)   ((a)&MB_TYPE_INTRA4x4)
93 #define IS_INTRA16x16(a) ((a)&MB_TYPE_INTRA16x16)
94 #define IS_PCM(a)        ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
95 #define IS_INTRA(a)      ((a)&7)
96 #define IS_INTER(a)      ((a)&(MB_TYPE_16x16|MB_TYPE_16x8|MB_TYPE_8x16|MB_TYPE_8x8))
97 #define IS_SKIP(a)       ((a)&MB_TYPE_SKIP)
98 #define IS_INTRA_PCM(a)  ((a)&MB_TYPE_INTRA_PCM)
99 #define IS_INTERLACED(a) ((a)&MB_TYPE_INTERLACED)
100 #define IS_DIRECT(a)     ((a)&MB_TYPE_DIRECT2)
101 #define IS_GMC(a)        ((a)&MB_TYPE_GMC)
102 #define IS_16X16(a)      ((a)&MB_TYPE_16x16)
103 #define IS_16X8(a)       ((a)&MB_TYPE_16x8)
104 #define IS_8X16(a)       ((a)&MB_TYPE_8x16)
105 #define IS_8X8(a)        ((a)&MB_TYPE_8x8)
106 #define IS_SUB_8X8(a)    ((a)&MB_TYPE_16x16) //note reused
107 #define IS_SUB_8X4(a)    ((a)&MB_TYPE_16x8)  //note reused
108 #define IS_SUB_4X8(a)    ((a)&MB_TYPE_8x16)  //note reused
109 #define IS_SUB_4X4(a)    ((a)&MB_TYPE_8x8)   //note reused
110 #define IS_ACPRED(a)     ((a)&MB_TYPE_ACPRED)
111 #define IS_QUANT(a)      ((a)&MB_TYPE_QUANT)
112 #define IS_DIR(a, part, list) ((a) & (MB_TYPE_P0L0<<((part)+2*(list))))
113 #define USES_LIST(a, list) ((a) & ((MB_TYPE_P0L0|MB_TYPE_P1L0)<<(2*(list)))) ///< does this mb use listX, note does not work if subMBs
114 #define HAS_CBP(a)        ((a)&MB_TYPE_CBP)
115
116     int field_poc[2];           ///< h264 top/bottom POC
117     int poc;                    ///< h264 frame POC
118     int frame_num;              ///< h264 frame_num (raw frame_num from slice header)
119     int mmco_reset;             ///< h264 MMCO_RESET set this 1. Reordering code must not mix pictures before and after MMCO_RESET.
120     int pic_id;                 /**< h264 pic_num (short -> no wrap version of pic_num,
121                                      pic_num & max_pic_num; long -> long_pic_num) */
122     int long_ref;               ///< 1->long term reference 0->short term reference
123     int ref_poc[2][2][16];      ///< h264 POCs of the frames used as reference (FIXME need per slice)
124     int ref_count[2][2];        ///< number of entries in ref_poc              (FIXME need per slice)
125     int mbaff;                  ///< h264 1 -> MBAFF frame 0-> not MBAFF
126
127     int mb_var_sum;             ///< sum of MB variance for current frame
128     int mc_mb_var_sum;          ///< motion compensated MB variance for current frame
129     uint16_t *mb_var;           ///< Table for MB variances
130     uint16_t *mc_mb_var;        ///< Table for motion compensated MB variances
131     uint8_t *mb_mean;           ///< Table for MB luminance
132     int32_t *mb_cmp_score;      ///< Table for MB cmp scores, for mb decision FIXME remove
133     int b_frame_score;          /* */
134 } Picture;
135
136 struct MpegEncContext;
137
138 /**
139  * Motion estimation context.
140  */
141 typedef struct MotionEstContext{
142     AVCodecContext *avctx;
143     int skip;                          ///< set if ME is skipped for the current MB
144     int co_located_mv[4][2];           ///< mv from last P-frame for direct mode ME
145     int direct_basis_mv[4][2];
146     uint8_t *scratchpad;               ///< data area for the ME algo, so that the ME does not need to malloc/free
147     uint8_t *best_mb;
148     uint8_t *temp_mb[2];
149     uint8_t *temp;
150     int best_bits;
151     uint32_t *map;                     ///< map to avoid duplicate evaluations
152     uint32_t *score_map;               ///< map to store the scores
153     int map_generation;
154     int pre_penalty_factor;
155     int penalty_factor;                /*!< an estimate of the bits required to
156                                         code a given mv value, e.g. (1,0) takes
157                                         more bits than (0,0). We have to
158                                         estimate whether any reduction in
159                                         residual is worth the extra bits. */
160     int sub_penalty_factor;
161     int mb_penalty_factor;
162     int flags;
163     int sub_flags;
164     int mb_flags;
165     int pre_pass;                      ///< = 1 for the pre pass
166     int dia_size;
167     int xmin;
168     int xmax;
169     int ymin;
170     int ymax;
171     int pred_x;
172     int pred_y;
173     uint8_t *src[4][4];
174     uint8_t *ref[4][4];
175     int stride;
176     int uvstride;
177     /* temp variables for picture complexity calculation */
178     int mc_mb_var_sum_temp;
179     int mb_var_sum_temp;
180     int scene_change_score;
181 /*    cmp, chroma_cmp;*/
182     op_pixels_func (*hpel_put)[4];
183     op_pixels_func (*hpel_avg)[4];
184     qpel_mc_func (*qpel_put)[16];
185     qpel_mc_func (*qpel_avg)[16];
186     uint8_t (*mv_penalty)[MAX_MV*2+1];  ///< amount of bits needed to encode a MV
187     uint8_t *current_mv_penalty;
188     int (*sub_motion_search)(struct MpegEncContext * s,
189                                   int *mx_ptr, int *my_ptr, int dmin,
190                                   int src_index, int ref_index,
191                                   int size, int h);
192 }MotionEstContext;
193
194 /**
195  * MpegEncContext.
196  */
197 typedef struct MpegEncContext {
198     struct AVCodecContext *avctx;
199     /* the following parameters must be initialized before encoding */
200     int width, height;///< picture size. must be a multiple of 16
201     int gop_size;
202     int intra_only;   ///< if true, only intra pictures are generated
203     int bit_rate;     ///< wanted bit rate
204     enum OutputFormat out_format; ///< output format
205     int h263_pred;    ///< use mpeg4/h263 ac/dc predictions
206     int pb_frame;     ///< PB frame mode (0 = none, 1 = base, 2 = improved)
207
208 /* the following codec id fields are deprecated in favor of codec_id */
209     int h263_plus;    ///< h263 plus headers
210     int h263_msmpeg4; ///< generate MSMPEG4 compatible stream (deprecated, use msmpeg4_version instead)
211     int h263_flv;     ///< use flv h263 header
212
213     enum CodecID codec_id;     /* see CODEC_ID_xxx */
214     int fixed_qscale; ///< fixed qscale if non zero
215     int encoding;     ///< true if we are encoding (vs decoding)
216     int flags;        ///< AVCodecContext.flags (HQ, MV4, ...)
217     int flags2;       ///< AVCodecContext.flags2
218     int max_b_frames; ///< max number of b-frames for encoding
219     int luma_elim_threshold;
220     int chroma_elim_threshold;
221     int strict_std_compliance; ///< strictly follow the std (MPEG4, ...)
222     int workaround_bugs;       ///< workaround bugs in encoders which cannot be detected automatically
223     int codec_tag;             ///< internal codec_tag upper case converted from avctx codec_tag
224     int stream_codec_tag;      ///< internal stream_codec_tag upper case converted from avctx stream_codec_tag
225     /* the following fields are managed internally by the encoder */
226
227     /** bit output */
228     PutBitContext pb;
229
230     /* sequence parameters */
231     int context_initialized;
232     int input_picture_number;  ///< used to set pic->display_picture_number, should not be used for/by anything else
233     int coded_picture_number;  ///< used to set pic->coded_picture_number, should not be used for/by anything else
234     int picture_number;       //FIXME remove, unclear definition
235     int picture_in_gop_number; ///< 0-> first pic in gop, ...
236     int b_frames_since_non_b;  ///< used for encoding, relative to not yet reordered input
237     int64_t user_specified_pts;///< last non zero pts from AVFrame which was passed into avcodec_encode_video()
238     int mb_width, mb_height;   ///< number of MBs horizontally & vertically
239     int mb_stride;             ///< mb_width+1 used for some arrays to allow simple addressing of left & top MBs without sig11
240     int b8_stride;             ///< 2*mb_width+1 used for some 8x8 block arrays to allow simple addressing
241     int b4_stride;             ///< 4*mb_width+1 used for some 4x4 block arrays to allow simple addressing
242     int h_edge_pos, v_edge_pos;///< horizontal / vertical position of the right/bottom edge (pixel replication)
243     int mb_num;                ///< number of MBs of a picture
244     int linesize;              ///< line size, in bytes, may be different from width
245     int uvlinesize;            ///< line size, for chroma in bytes, may be different from width
246     Picture *picture;          ///< main picture buffer
247     Picture **input_picture;   ///< next pictures on display order for encoding
248     Picture **reordered_input_picture; ///< pointer to the next pictures in codedorder for encoding
249
250     int start_mb_y;            ///< start mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
251     int end_mb_y;              ///< end   mb_y of this thread (so current thread should process start_mb_y <= row < end_mb_y)
252     struct MpegEncContext *thread_context[MAX_THREADS];
253
254     /**
255      * copy of the previous picture structure.
256      * note, linesize & data, might not match the previous picture (for field pictures)
257      */
258     Picture last_picture;
259
260     /**
261      * copy of the next picture structure.
262      * note, linesize & data, might not match the next picture (for field pictures)
263      */
264     Picture next_picture;
265
266     /**
267      * copy of the source picture structure for encoding.
268      * note, linesize & data, might not match the source picture (for field pictures)
269      */
270     Picture new_picture;
271
272     /**
273      * copy of the current picture structure.
274      * note, linesize & data, might not match the current picture (for field pictures)
275      */
276     Picture current_picture;    ///< buffer to store the decompressed current picture
277
278     Picture *last_picture_ptr;     ///< pointer to the previous picture.
279     Picture *next_picture_ptr;     ///< pointer to the next picture (for bidir pred)
280     Picture *current_picture_ptr;  ///< pointer to the current picture
281     uint8_t *visualization_buffer[3]; //< temporary buffer vor MV visualization
282     int last_dc[3];                ///< last DC values for MPEG1
283     int16_t *dc_val_base;
284     int16_t *dc_val[3];            ///< used for mpeg4 DC prediction, all 3 arrays must be continuous
285     int16_t dc_cache[4*5];
286     int y_dc_scale, c_dc_scale;
287     const uint8_t *y_dc_scale_table;     ///< qscale -> y_dc_scale table
288     const uint8_t *c_dc_scale_table;     ///< qscale -> c_dc_scale table
289     const uint8_t *chroma_qscale_table;  ///< qscale -> chroma_qscale (h263)
290     uint8_t *coded_block_base;
291     uint8_t *coded_block;          ///< used for coded block pattern prediction (msmpeg4v3, wmv1)
292     int16_t (*ac_val_base)[16];
293     int16_t (*ac_val[3])[16];      ///< used for for mpeg4 AC prediction, all 3 arrays must be continuous
294     int ac_pred;
295     uint8_t *prev_pict_types;     ///< previous picture types in bitstream order, used for mb skip
296 #define PREV_PICT_TYPES_BUFFER_SIZE 256
297     int mb_skipped;                ///< MUST BE SET only during DECODING
298     uint8_t *mbskip_table;        /**< used to avoid copy if macroblock skipped (for black regions for example)
299                                    and used for b-frame encoding & decoding (contains skip table of next P Frame) */
300     uint8_t *mbintra_table;       ///< used to avoid setting {ac, dc, cbp}-pred stuff to zero on inter MB decoding
301     uint8_t *cbp_table;           ///< used to store cbp, ac_pred for partitioned decoding
302     uint8_t *pred_dir_table;      ///< used to store pred_dir for partitioned decoding
303     uint8_t *allocated_edge_emu_buffer;
304     uint8_t *edge_emu_buffer;     ///< points into the middle of allocated_edge_emu_buffer
305     uint8_t *rd_scratchpad;       ///< scratchpad for rate distortion mb decision
306     uint8_t *obmc_scratchpad;
307     uint8_t *b_scratchpad;        ///< scratchpad used for writing into write only buffers
308
309     int qscale;                 ///< QP
310     int chroma_qscale;          ///< chroma QP
311     unsigned int lambda;        ///< lagrange multipler used in rate distortion
312     unsigned int lambda2;       ///< (lambda*lambda) >> FF_LAMBDA_SHIFT
313     int *lambda_table;
314     int adaptive_quant;         ///< use adaptive quantization
315     int dquant;                 ///< qscale difference to prev qscale
316     int closed_gop;             ///< MPEG1/2 GOP is closed
317     int pict_type;              ///< FF_I_TYPE, FF_P_TYPE, FF_B_TYPE, ...
318     int last_pict_type; //FIXME removes
319     int last_non_b_pict_type;   ///< used for mpeg4 gmc b-frames & ratecontrol
320     int dropable;
321     int frame_rate_index;
322     int last_lambda_for[5];     ///< last lambda for a specific pict type
323     int skipdct;                ///< skip dct and code zero residual
324
325     /* motion compensation */
326     int unrestricted_mv;        ///< mv can point outside of the coded picture
327     int h263_long_vectors;      ///< use horrible h263v1 long vector mode
328     int decode;                 ///< if 0 then decoding will be skipped (for encoding b frames for example)
329
330     DSPContext dsp;             ///< pointers for accelerated dsp functions
331     int f_code;                 ///< forward MV resolution
332     int b_code;                 ///< backward MV resolution for B Frames (mpeg4)
333     int16_t (*p_mv_table_base)[2];
334     int16_t (*b_forw_mv_table_base)[2];
335     int16_t (*b_back_mv_table_base)[2];
336     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table_base)[2];
337     int16_t (*b_bidir_back_mv_table_base)[2];
338     int16_t (*b_direct_mv_table_base)[2];
339     int16_t (*p_field_mv_table_base[2][2])[2];
340     int16_t (*b_field_mv_table_base[2][2][2])[2];
341     int16_t (*p_mv_table)[2];            ///< MV table (1MV per MB) p-frame encoding
342     int16_t (*b_forw_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) forward mode b-frame encoding
343     int16_t (*b_back_mv_table)[2];       ///< MV table (1MV per MB) backward mode b-frame encoding
344     int16_t (*b_bidir_forw_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
345     int16_t (*b_bidir_back_mv_table)[2]; ///< MV table (1MV per MB) bidir mode b-frame encoding
346     int16_t (*b_direct_mv_table)[2];     ///< MV table (1MV per MB) direct mode b-frame encoding
347     int16_t (*p_field_mv_table[2][2])[2];   ///< MV table (2MV per MB) interlaced p-frame encoding
348     int16_t (*b_field_mv_table[2][2][2])[2];///< MV table (4MV per MB) interlaced b-frame encoding
349     uint8_t (*p_field_select_table[2]);
350     uint8_t (*b_field_select_table[2][2]);
351     int me_method;                       ///< ME algorithm
352     int mv_dir;
353 #define MV_DIR_FORWARD   1
354 #define MV_DIR_BACKWARD  2
355 #define MV_DIRECT        4 ///< bidirectional mode where the difference equals the MV of the last P/S/I-Frame (mpeg4)
356     int mv_type;
357 #define MV_TYPE_16X16       0   ///< 1 vector for the whole mb
358 #define MV_TYPE_8X8         1   ///< 4 vectors (h263, mpeg4 4MV)
359 #define MV_TYPE_16X8        2   ///< 2 vectors, one per 16x8 block
360 #define MV_TYPE_FIELD       3   ///< 2 vectors, one per field
361 #define MV_TYPE_DMV         4   ///< 2 vectors, special mpeg2 Dual Prime Vectors
362     /**motion vectors for a macroblock
363        first coordinate : 0 = forward 1 = backward
364        second "         : depend on type
365        third  "         : 0 = x, 1 = y
366     */
367     int mv[2][4][2];
368     int field_select[2][2];
369     int last_mv[2][2][2];             ///< last MV, used for MV prediction in MPEG1 & B-frame MPEG4
370     uint8_t *fcode_tab;               ///< smallest fcode needed for each MV
371     int16_t direct_scale_mv[2][64];   ///< precomputed to avoid divisions in ff_mpeg4_set_direct_mv
372
373     MotionEstContext me;
374
375     int no_rounding;  /**< apply no rounding to motion compensation (MPEG4, msmpeg4, ...)
376                         for b-frames rounding mode is always 0 */
377
378     int hurry_up;     /**< when set to 1 during decoding, b frames will be skipped
379                          when set to 2 idct/dequant will be skipped too */
380
381     /* macroblock layer */
382     int mb_x, mb_y;
383     int mb_skip_run;
384     int mb_intra;
385     uint16_t *mb_type;           ///< Table for candidate MB types for encoding
386 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTRA    0x01
387 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER    0x02
388 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER4V  0x04
389 #define CANDIDATE_MB_TYPE_SKIPPED   0x08
390 //#define MB_TYPE_GMC      0x10
391
392 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT   0x10
393 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD  0x20
394 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD 0x40
395 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR    0x80
396
397 #define CANDIDATE_MB_TYPE_INTER_I    0x100
398 #define CANDIDATE_MB_TYPE_FORWARD_I  0x200
399 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BACKWARD_I 0x400
400 #define CANDIDATE_MB_TYPE_BIDIR_I    0x800
401
402 #define CANDIDATE_MB_TYPE_DIRECT0    0x1000
403
404     int block_index[6]; ///< index to current MB in block based arrays with edges
405     int block_wrap[6];
406     uint8_t *dest[3];
407
408     int *mb_index2xy;        ///< mb_index -> mb_x + mb_y*mb_stride
409
410     /** matrix transmitted in the bitstream */
411     uint16_t intra_matrix[64];
412     uint16_t chroma_intra_matrix[64];
413     uint16_t inter_matrix[64];
414     uint16_t chroma_inter_matrix[64];
415 #define QUANT_BIAS_SHIFT 8
416     int intra_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
417     int inter_quant_bias;    ///< bias for the quantizer
418     int min_qcoeff;          ///< minimum encodable coefficient
419     int max_qcoeff;          ///< maximum encodable coefficient
420     int ac_esc_length;       ///< num of bits needed to encode the longest esc
421     uint8_t *intra_ac_vlc_length;
422     uint8_t *intra_ac_vlc_last_length;
423     uint8_t *inter_ac_vlc_length;
424     uint8_t *inter_ac_vlc_last_length;
425     uint8_t *luma_dc_vlc_length;
426     uint8_t *chroma_dc_vlc_length;
427 #define UNI_AC_ENC_INDEX(run,level) ((run)*128 + (level))
428
429     int coded_score[8];
430
431     /** precomputed matrix (combine qscale and DCT renorm) */
432     int (*q_intra_matrix)[64];
433     int (*q_inter_matrix)[64];
434     /** identical to the above but for MMX & these are not permutated, second 64 entries are bias*/
435     uint16_t (*q_intra_matrix16)[2][64];
436     uint16_t (*q_inter_matrix16)[2][64];
437     int block_last_index[12];  ///< last non zero coefficient in block
438     /* scantables */
439     ScanTable intra_scantable;
440     ScanTable intra_h_scantable;
441     ScanTable intra_v_scantable;
442     ScanTable inter_scantable; ///< if inter == intra then intra should be used to reduce tha cache usage
443
444     /* noise reduction */
445     int (*dct_error_sum)[64];
446     int dct_count[2];
447     uint16_t (*dct_offset)[64];
448
449     void *opaque;              ///< private data for the user
450
451     /* bit rate control */
452     int64_t wanted_bits;
453     int64_t total_bits;
454     int frame_bits;                ///< bits used for the current frame
455     int next_lambda;               ///< next lambda used for retrying to encode a frame
456     RateControlContext rc_context; ///< contains stuff only accessed in ratecontrol.c
457
458     /* statistics, used for 2-pass encoding */
459     int mv_bits;
460     int header_bits;
461     int i_tex_bits;
462     int p_tex_bits;
463     int i_count;
464     int f_count;
465     int b_count;
466     int skip_count;
467     int misc_bits; ///< cbp, mb_type
468     int last_bits; ///< temp var used for calculating the above vars
469
470     /* error concealment / resync */
471     int error_count;
472     uint8_t *error_status_table;       ///< table of the error status of each MB
473 #define VP_START            1          ///< current MB is the first after a resync marker
474 #define AC_ERROR            2
475 #define DC_ERROR            4
476 #define MV_ERROR            8
477 #define AC_END              16
478 #define DC_END              32
479 #define MV_END              64
480 //FIXME some prefix?
481
482     int resync_mb_x;                 ///< x position of last resync marker
483     int resync_mb_y;                 ///< y position of last resync marker
484     GetBitContext last_resync_gb;    ///< used to search for the next resync marker
485     int mb_num_left;                 ///< number of MBs left in this video packet (for partitioned Slices only)
486     int next_p_frame_damaged;        ///< set if the next p frame is damaged, to avoid showing trashed b frames
487     int error_recognition;
488
489     ParseContext parse_context;
490
491     /* H.263 specific */
492     int gob_index;
493     int obmc;                       ///< overlapped block motion compensation
494     int showed_packed_warning;      ///< flag for having shown the warning about divxs invalid b frames
495
496     /* H.263+ specific */
497     int umvplus;                    ///< == H263+ && unrestricted_mv
498     int h263_aic;                   ///< Advanded INTRA Coding (AIC)
499     int h263_aic_dir;               ///< AIC direction: 0 = left, 1 = top
500     int h263_slice_structured;
501     int alt_inter_vlc;              ///< alternative inter vlc
502     int modified_quant;
503     int loop_filter;
504     int custom_pcf;
505
506     /* mpeg4 specific */
507     int time_increment_bits;        ///< number of bits to represent the fractional part of time
508     int last_time_base;
509     int time_base;                  ///< time in seconds of last I,P,S Frame
510     int64_t time;                   ///< time of current frame
511     int64_t last_non_b_time;
512     uint16_t pp_time;               ///< time distance between the last 2 p,s,i frames
513     uint16_t pb_time;               ///< time distance between the last b and p,s,i frame
514     uint16_t pp_field_time;
515     uint16_t pb_field_time;         ///< like above, just for interlaced
516     int shape;
517     int vol_sprite_usage;
518     int sprite_width;
519     int sprite_height;
520     int sprite_left;
521     int sprite_top;
522     int sprite_brightness_change;
523     int num_sprite_warping_points;
524     int real_sprite_warping_points;
525     uint16_t sprite_traj[4][2];      ///< sprite trajectory points
526     int sprite_offset[2][2];         ///< sprite offset[isChroma][isMVY]
527     int sprite_delta[2][2];          ///< sprite_delta [isY][isMVY]
528     int sprite_shift[2];             ///< sprite shift [isChroma]
529     int mcsel;
530     int quant_precision;
531     int quarter_sample;              ///< 1->qpel, 0->half pel ME/MC
532     int scalability;
533     int hierachy_type;
534     int enhancement_type;
535     int new_pred;
536     int reduced_res_vop;
537     int aspect_ratio_info; //FIXME remove
538     int sprite_warping_accuracy;
539     int low_latency_sprite;
540     int data_partitioning;           ///< data partitioning flag from header
541     int partitioned_frame;           ///< is current frame partitioned
542     int rvlc;                        ///< reversible vlc
543     int resync_marker;               ///< could this stream contain resync markers
544     int low_delay;                   ///< no reordering needed / has no b-frames
545     int vo_type;
546     int vol_control_parameters;      ///< does the stream contain the low_delay flag, used to workaround buggy encoders
547     int intra_dc_threshold;          ///< QP above whch the ac VLC should be used for intra dc
548     int use_intra_dc_vlc;
549     PutBitContext tex_pb;            ///< used for data partitioned VOPs
550     PutBitContext pb2;               ///< used for data partitioned VOPs
551     int mpeg_quant;
552     int t_frame;                       ///< time distance of first I -> B, used for interlaced b frames
553     int padding_bug_score;             ///< used to detect the VERY common padding bug in MPEG4
554     int cplx_estimation_trash_i;
555     int cplx_estimation_trash_p;
556     int cplx_estimation_trash_b;
557
558     /* divx specific, used to workaround (many) bugs in divx5 */
559     int divx_version;
560     int divx_build;
561     int divx_packed;
562     uint8_t *bitstream_buffer; //Divx 5.01 puts several frames in a single one, this is used to reorder them
563     int bitstream_buffer_size;
564     unsigned int allocated_bitstream_buffer_size;
565
566     int xvid_build;
567
568     /* lavc specific stuff, used to workaround bugs in libavcodec */
569     int lavc_build;
570
571     /* RV10 specific */
572     int rv10_version; ///< RV10 version: 0 or 3
573     int rv10_first_dc_coded[3];
574     int orig_width, orig_height;
575
576     /* MJPEG specific */
577     struct MJpegContext *mjpeg_ctx;
578     int mjpeg_vsample[3];       ///< vertical sampling factors, default = {2, 1, 1}
579     int mjpeg_hsample[3];       ///< horizontal sampling factors, default = {2, 1, 1}
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     /* MPEG-2-specific - I wished not to have 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 an MPEG-2 variant with U and V swapped
644     DCTELEM (*pblocks[12])[64];
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 void MPV_decode_defaults(MpegEncContext *s);
681 int MPV_common_init(MpegEncContext *s);
682 void MPV_common_end(MpegEncContext *s);
683 void MPV_decode_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[12][64]);
684 int MPV_frame_start(MpegEncContext *s, AVCodecContext *avctx);
685 void MPV_frame_end(MpegEncContext *s);
686 int MPV_encode_init(AVCodecContext *avctx);
687 int MPV_encode_end(AVCodecContext *avctx);
688 int MPV_encode_picture(AVCodecContext *avctx, unsigned char *buf, int buf_size, void *data);
689 void MPV_common_init_mmx(MpegEncContext *s);
690 void MPV_common_init_axp(MpegEncContext *s);
691 void MPV_common_init_mlib(MpegEncContext *s);
692 void MPV_common_init_mmi(MpegEncContext *s);
693 void MPV_common_init_arm(MpegEncContext *s);
694 void MPV_common_init_altivec(MpegEncContext *s);
695 void ff_clean_intra_table_entries(MpegEncContext *s);
696 void ff_draw_horiz_band(MpegEncContext *s, int y, int h);
697 void ff_mpeg_flush(AVCodecContext *avctx);
698 void ff_print_debug_info(MpegEncContext *s, AVFrame *pict);
699 void ff_write_quant_matrix(PutBitContext *pb, uint16_t *matrix);
700 int ff_find_unused_picture(MpegEncContext *s, int shared);
701 void ff_denoise_dct(MpegEncContext *s, DCTELEM *block);
702 void ff_update_duplicate_context(MpegEncContext *dst, MpegEncContext *src);
703 const uint8_t *ff_find_start_code(const uint8_t *p, const uint8_t *end, uint32_t *state);
704
705 void ff_er_frame_start(MpegEncContext *s);
706 void ff_er_frame_end(MpegEncContext *s);
707 void ff_er_add_slice(MpegEncContext *s, int startx, int starty, int endx, int endy, int status);
708
709 int ff_dct_common_init(MpegEncContext *s);
710 void ff_convert_matrix(DSPContext *dsp, int (*qmat)[64], uint16_t (*qmat16)[2][64],
711                        const uint16_t *quant_matrix, int bias, int qmin, int qmax, int intra);
712
713 void ff_init_block_index(MpegEncContext *s);
714 void ff_copy_picture(Picture *dst, Picture *src);
715
716 /**
717  * allocates a Picture
718  * The pixels are allocated/set by calling get_buffer() if shared=0
719  */
720 int ff_alloc_picture(MpegEncContext *s, Picture *pic, int shared);
721
722 extern const enum PixelFormat ff_pixfmt_list_420[];
723 extern const enum PixelFormat ff_hwaccel_pixfmt_list_420[];
724
725 static inline void ff_update_block_index(MpegEncContext *s){
726     const int block_size= 8>>s->avctx->lowres;
727
728     s->block_index[0]+=2;
729     s->block_index[1]+=2;
730     s->block_index[2]+=2;
731     s->block_index[3]+=2;
732     s->block_index[4]++;
733     s->block_index[5]++;
734     s->dest[0]+= 2*block_size;
735     s->dest[1]+= block_size;
736     s->dest[2]+= block_size;
737 }
738
739 static inline int get_bits_diff(MpegEncContext *s){
740     const int bits= put_bits_count(&s->pb);
741     const int last= s->last_bits;
742
743     s->last_bits = bits;
744
745     return bits - last;
746 }
747
748 static inline int ff_h263_round_chroma(int x){
749     static const uint8_t h263_chroma_roundtab[16] = {
750     //  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15
751         0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1,
752     };
753     return h263_chroma_roundtab[x & 0xf] + (x >> 3);
754 }
755
756 /* motion_est.c */
757 void ff_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s,
758                              int mb_x, int mb_y);
759 void ff_estimate_b_frame_motion(MpegEncContext * s,
760                              int mb_x, int mb_y);
761 int ff_get_best_fcode(MpegEncContext * s, int16_t (*mv_table)[2], int type);
762 void ff_fix_long_p_mvs(MpegEncContext * s);
763 void ff_fix_long_mvs(MpegEncContext * s, uint8_t *field_select_table, int field_select,
764                      int16_t (*mv_table)[2], int f_code, int type, int truncate);
765 int ff_init_me(MpegEncContext *s);
766 int ff_pre_estimate_p_frame_motion(MpegEncContext * s, int mb_x, int mb_y);
767 int ff_epzs_motion_search(MpegEncContext * s, int *mx_ptr, int *my_ptr,
768                              int P[10][2], int src_index, int ref_index, int16_t (*last_mv)[2],
769                              int ref_mv_scale, int size, int h);
770 int ff_get_mb_score(MpegEncContext * s, int mx, int my, int src_index,
771                                int ref_index, int size, int h, int add_rate);
772
773 /* mpeg12.c */
774 extern const uint8_t ff_mpeg1_dc_scale_table[128];
775
776 void mpeg1_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
777 void mpeg1_encode_mb(MpegEncContext *s,
778                      DCTELEM block[6][64],
779                      int motion_x, int motion_y);
780 void ff_mpeg1_encode_init(MpegEncContext *s);
781 void ff_mpeg1_encode_slice_header(MpegEncContext *s);
782 void ff_mpeg1_clean_buffers(MpegEncContext *s);
783 int ff_mpeg1_find_frame_end(ParseContext *pc, const uint8_t *buf, int buf_size, AVCodecParserContext *s);
784
785 extern const uint8_t ff_mpeg4_y_dc_scale_table[32];
786 extern const uint8_t ff_mpeg4_c_dc_scale_table[32];
787 extern const uint8_t ff_aic_dc_scale_table[32];
788 extern const int16_t ff_mpeg4_default_intra_matrix[64];
789 extern const int16_t ff_mpeg4_default_non_intra_matrix[64];
790 extern const uint8_t ff_h263_chroma_qscale_table[32];
791 extern const uint8_t ff_h263_loop_filter_strength[32];
792
793 /* h261.c */
794 void ff_h261_loop_filter(MpegEncContext *s);
795 void ff_h261_reorder_mb_index(MpegEncContext* s);
796 void ff_h261_encode_mb(MpegEncContext *s,
797                     DCTELEM block[6][64],
798                     int motion_x, int motion_y);
799 void ff_h261_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
800 void ff_h261_encode_init(MpegEncContext *s);
801 int ff_h261_get_picture_format(int width, int height);
802
803
804 /* h263.c, h263dec.c */
805 int ff_h263_decode_init(AVCodecContext *avctx);
806 int ff_h263_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
807                              void *data, int *data_size,
808                              AVPacket *avpkt);
809 int ff_h263_decode_end(AVCodecContext *avctx);
810 void h263_encode_mb(MpegEncContext *s,
811                     DCTELEM block[6][64],
812                     int motion_x, int motion_y);
813 void mpeg4_encode_mb(MpegEncContext *s,
814                     DCTELEM block[6][64],
815                     int motion_x, int motion_y);
816 void h263_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
817 void ff_flv_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
818 void h263_encode_gob_header(MpegEncContext * s, int mb_line);
819 int16_t *h263_pred_motion(MpegEncContext * s, int block, int dir,
820                         int *px, int *py);
821 void mpeg4_pred_ac(MpegEncContext * s, DCTELEM *block, int n,
822                    int dir);
823 void ff_set_mpeg4_time(MpegEncContext * s);
824 void mpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
825 void h263_encode_init(MpegEncContext *s);
826 void h263_decode_init_vlc(MpegEncContext *s);
827 int h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
828 int ff_h263_decode_gob_header(MpegEncContext *s);
829 int ff_mpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s, GetBitContext *gb);
830 void ff_h263_update_motion_val(MpegEncContext * s);
831 void ff_h263_loop_filter(MpegEncContext * s);
832 void ff_set_qscale(MpegEncContext * s, int qscale);
833 int ff_h263_decode_mba(MpegEncContext *s);
834 void ff_h263_encode_mba(MpegEncContext *s);
835
836 int intel_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
837 int flv_h263_decode_picture_header(MpegEncContext *s);
838 int ff_h263_decode_mb(MpegEncContext *s,
839                       DCTELEM block[6][64]);
840 int ff_mpeg4_decode_mb(MpegEncContext *s,
841                       DCTELEM block[6][64]);
842 int h263_get_picture_format(int width, int height);
843 void ff_mpeg4_encode_video_packet_header(MpegEncContext *s);
844 void ff_mpeg4_clean_buffers(MpegEncContext *s);
845 void ff_mpeg4_stuffing(PutBitContext * pbc);
846 void ff_mpeg4_init_partitions(MpegEncContext *s);
847 void ff_mpeg4_merge_partitions(MpegEncContext *s);
848 void ff_clean_mpeg4_qscales(MpegEncContext *s);
849 void ff_clean_h263_qscales(MpegEncContext *s);
850 int ff_mpeg4_decode_partitions(MpegEncContext *s);
851 int ff_mpeg4_get_video_packet_prefix_length(MpegEncContext *s);
852 int ff_h263_resync(MpegEncContext *s);
853 const uint8_t *ff_h263_find_resync_marker(const uint8_t *p, const uint8_t *end);
854 int ff_h263_get_gob_height(MpegEncContext *s);
855 void ff_mpeg4_init_direct_mv(MpegEncContext *s);
856 int ff_mpeg4_set_direct_mv(MpegEncContext *s, int mx, int my);
857 void ff_h263_encode_motion(MpegEncContext * s, int val, int f_code);
858 void ff_init_qscale_tab(MpegEncContext *s);
859
860
861 /* rv10.c */
862 void rv10_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
863 int rv_decode_dc(MpegEncContext *s, int n);
864 void rv20_encode_picture_header(MpegEncContext *s, int picture_number);
865
866
867 /* msmpeg4.c */
868 void msmpeg4_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
869 void msmpeg4_encode_ext_header(MpegEncContext * s);
870 void msmpeg4_encode_mb(MpegEncContext * s,
871                        DCTELEM block[6][64],
872                        int motion_x, int motion_y);
873 int msmpeg4_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
874 int msmpeg4_decode_ext_header(MpegEncContext * s, int buf_size);
875 int ff_msmpeg4_decode_init(MpegEncContext *s);
876 void ff_msmpeg4_encode_init(MpegEncContext *s);
877 int ff_wmv2_decode_picture_header(MpegEncContext * s);
878 int ff_wmv2_decode_secondary_picture_header(MpegEncContext * s);
879 void ff_wmv2_add_mb(MpegEncContext *s, DCTELEM block[6][64], uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr);
880 void ff_mspel_motion(MpegEncContext *s,
881                                uint8_t *dest_y, uint8_t *dest_cb, uint8_t *dest_cr,
882                                uint8_t **ref_picture, op_pixels_func (*pix_op)[4],
883                                int motion_x, int motion_y, int h);
884 int ff_wmv2_encode_picture_header(MpegEncContext * s, int picture_number);
885 void ff_wmv2_encode_mb(MpegEncContext * s,
886                        DCTELEM block[6][64],
887                        int motion_x, int motion_y);
888
889 #endif /* AVCODEC_MPEGVIDEO_H */
890