Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * FFV1 encoder
  3.  *
  4.  * Copyright (c) 2003-2013 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  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
  25.  * FF Video Codec 1 (a lossless codec) encoder
  26.  */
  27.  
  28. #include "libavutil/attributes.h"
  29. #include "libavutil/avassert.h"
  30. #include "libavutil/crc.h"
  31. #include "libavutil/opt.h"
  32. #include "libavutil/imgutils.h"
  33. #include "libavutil/pixdesc.h"
  34. #include "libavutil/timer.h"
  35. #include "avcodec.h"
  36. #include "internal.h"
  37. #include "put_bits.h"
  38. #include "rangecoder.h"
  39. #include "golomb.h"
  40. #include "mathops.h"
  41. #include "ffv1.h"
  42.  
  43. static const int8_t quant5_10bit[256] = {
  44.      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,
  45.      1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,
  46.      1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,
  47.      1,  1,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  48.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  49.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  50.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  51.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  52.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  53.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  54.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  55.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  56.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -1,
  57.     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
  58.     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
  59.     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0, -0,
  60. };
  61.  
  62. static const int8_t quant5[256] = {
  63.      0,  1,  1,  1,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  64.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  65.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  66.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  67.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  68.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  69.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  70.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,
  71.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  72.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  73.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  74.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  75.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  76.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  77.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  78.     -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -1, -1, -1,
  79. };
  80.  
  81. static const int8_t quant9_10bit[256] = {
  82.      0,  0,  0,  0,  0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  2,  2,  2,
  83.      2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  2,  3,  3,  3,  3,  3,
  84.      3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,
  85.      3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  86.      4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  87.      4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  88.      4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  89.      4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  90.     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
  91.     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
  92.     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
  93.     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
  94.     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
  95.     -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
  96.     -3, -3, -3, -3, -3, -3, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2, -2,
  97.     -2, -2, -2, -2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -0, -0, -0, -0,
  98. };
  99.  
  100. static const int8_t quant11[256] = {
  101.      0,  1,  2,  2,  2,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  4,  4,  4,  4,
  102.      4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,  4,
  103.      4,  4,  4,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
  104.      5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
  105.      5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
  106.      5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
  107.      5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
  108.      5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
  109.     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5,
  110.     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5,
  111.     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5,
  112.     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5,
  113.     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5,
  114.     -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -5, -4, -4,
  115.     -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4, -4,
  116.     -4, -4, -4, -4, -4, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -2, -2, -2, -1,
  117. };
  118.  
  119. static const uint8_t ver2_state[256] = {
  120.       0,  10,  10,  10,  10,  16,  16,  16, 28,   16,  16,  29,  42,  49,  20,  49,
  121.      59,  25,  26,  26,  27,  31,  33,  33, 33,   34,  34,  37,  67,  38,  39,  39,
  122.      40,  40,  41,  79,  43,  44,  45,  45, 48,   48,  64,  50,  51,  52,  88,  52,
  123.      53,  74,  55,  57,  58,  58,  74,  60, 101,  61,  62,  84,  66,  66,  68,  69,
  124.      87,  82,  71,  97,  73,  73,  82,  75, 111,  77,  94,  78,  87,  81,  83,  97,
  125.      85,  83,  94,  86,  99,  89,  90,  99, 111,  92,  93,  134, 95,  98,  105, 98,
  126.     105, 110, 102, 108, 102, 118, 103, 106, 106, 113, 109, 112, 114, 112, 116, 125,
  127.     115, 116, 117, 117, 126, 119, 125, 121, 121, 123, 145, 124, 126, 131, 127, 129,
  128.     165, 130, 132, 138, 133, 135, 145, 136, 137, 139, 146, 141, 143, 142, 144, 148,
  129.     147, 155, 151, 149, 151, 150, 152, 157, 153, 154, 156, 168, 158, 162, 161, 160,
  130.     172, 163, 169, 164, 166, 184, 167, 170, 177, 174, 171, 173, 182, 176, 180, 178,
  131.     175, 189, 179, 181, 186, 183, 192, 185, 200, 187, 191, 188, 190, 197, 193, 196,
  132.     197, 194, 195, 196, 198, 202, 199, 201, 210, 203, 207, 204, 205, 206, 208, 214,
  133.     209, 211, 221, 212, 213, 215, 224, 216, 217, 218, 219, 220, 222, 228, 223, 225,
  134.     226, 224, 227, 229, 240, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 238, 239, 237, 242,
  135.     241, 243, 242, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 252, 253, 254, 255,
  136. };
  137.  
  138. static void find_best_state(uint8_t best_state[256][256],
  139.                             const uint8_t one_state[256])
  140. {
  141.     int i, j, k, m;
  142.     double l2tab[256];
  143.  
  144.     for (i = 1; i < 256; i++)
  145.         l2tab[i] = log2(i / 256.0);
  146.  
  147.     for (i = 0; i < 256; i++) {
  148.         double best_len[256];
  149.         double p = i / 256.0;
  150.  
  151.         for (j = 0; j < 256; j++)
  152.             best_len[j] = 1 << 30;
  153.  
  154.         for (j = FFMAX(i - 10, 1); j < FFMIN(i + 11, 256); j++) {
  155.             double occ[256] = { 0 };
  156.             double len      = 0;
  157.             occ[j] = 1.0;
  158.             for (k = 0; k < 256; k++) {
  159.                 double newocc[256] = { 0 };
  160.                 for (m = 1; m < 256; m++)
  161.                     if (occ[m]) {
  162.                         len -=occ[m]*(     p *l2tab[    m]
  163.                                       + (1-p)*l2tab[256-m]);
  164.                     }
  165.                 if (len < best_len[k]) {
  166.                     best_len[k]      = len;
  167.                     best_state[i][k] = j;
  168.                 }
  169.                 for (m = 1; m < 256; m++)
  170.                     if (occ[m]) {
  171.                         newocc[      one_state[      m]] += occ[m] * p;
  172.                         newocc[256 - one_state[256 - m]] += occ[m] * (1 - p);
  173.                     }
  174.                 memcpy(occ, newocc, sizeof(occ));
  175.             }
  176.         }
  177.     }
  178. }
  179.  
  180. static av_always_inline av_flatten void put_symbol_inline(RangeCoder *c,
  181.                                                           uint8_t *state, int v,
  182.                                                           int is_signed,
  183.                                                           uint64_t rc_stat[256][2],
  184.                                                           uint64_t rc_stat2[32][2])
  185. {
  186.     int i;
  187.  
  188. #define put_rac(C, S, B)                        \
  189.     do {                                        \
  190.         if (rc_stat) {                          \
  191.             rc_stat[*(S)][B]++;                 \
  192.             rc_stat2[(S) - state][B]++;         \
  193.         }                                       \
  194.         put_rac(C, S, B);                       \
  195.     } while (0)
  196.  
  197.     if (v) {
  198.         const int a = FFABS(v);
  199.         const int e = av_log2(a);
  200.         put_rac(c, state + 0, 0);
  201.         if (e <= 9) {
  202.             for (i = 0; i < e; i++)
  203.                 put_rac(c, state + 1 + i, 1);  // 1..10
  204.             put_rac(c, state + 1 + i, 0);
  205.  
  206.             for (i = e - 1; i >= 0; i--)
  207.                 put_rac(c, state + 22 + i, (a >> i) & 1);  // 22..31
  208.  
  209.             if (is_signed)
  210.                 put_rac(c, state + 11 + e, v < 0);  // 11..21
  211.         } else {
  212.             for (i = 0; i < e; i++)
  213.                 put_rac(c, state + 1 + FFMIN(i, 9), 1);  // 1..10
  214.             put_rac(c, state + 1 + 9, 0);
  215.  
  216.             for (i = e - 1; i >= 0; i--)
  217.                 put_rac(c, state + 22 + FFMIN(i, 9), (a >> i) & 1);  // 22..31
  218.  
  219.             if (is_signed)
  220.                 put_rac(c, state + 11 + 10, v < 0);  // 11..21
  221.         }
  222.     } else {
  223.         put_rac(c, state + 0, 1);
  224.     }
  225. #undef put_rac
  226. }
  227.  
  228. static av_noinline void put_symbol(RangeCoder *c, uint8_t *state,
  229.                                    int v, int is_signed)
  230. {
  231.     put_symbol_inline(c, state, v, is_signed, NULL, NULL);
  232. }
  233.  
  234.  
  235. static inline void put_vlc_symbol(PutBitContext *pb, VlcState *const state,
  236.                                   int v, int bits)
  237. {
  238.     int i, k, code;
  239.     v = fold(v - state->bias, bits);
  240.  
  241.     i = state->count;
  242.     k = 0;
  243.     while (i < state->error_sum) { // FIXME: optimize
  244.         k++;
  245.         i += i;
  246.     }
  247.  
  248.     av_assert2(k <= 13);
  249.  
  250. #if 0 // JPEG LS
  251.     if (k == 0 && 2 * state->drift <= -state->count)
  252.         code = v ^ (-1);
  253.     else
  254.         code = v;
  255. #else
  256.     code = v ^ ((2 * state->drift + state->count) >> 31);
  257. #endif
  258.  
  259.     ff_dlog(NULL, "v:%d/%d bias:%d error:%d drift:%d count:%d k:%d\n", v, code,
  260.             state->bias, state->error_sum, state->drift, state->count, k);
  261.     set_sr_golomb(pb, code, k, 12, bits);
  262.  
  263.     update_vlc_state(state, v);
  264. }
  265.  
  266. static av_always_inline int encode_line(FFV1Context *s, int w,
  267.                                         int16_t *sample[3],
  268.                                         int plane_index, int bits)
  269. {
  270.     PlaneContext *const p = &s->plane[plane_index];
  271.     RangeCoder *const c   = &s->c;
  272.     int x;
  273.     int run_index = s->run_index;
  274.     int run_count = 0;
  275.     int run_mode  = 0;
  276.  
  277.     if (s->ac) {
  278.         if (c->bytestream_end - c->bytestream < w * 35) {
  279.             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "encoded frame too large\n");
  280.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  281.         }
  282.     } else {
  283.         if (s->pb.buf_end - s->pb.buf - (put_bits_count(&s->pb) >> 3) < w * 4) {
  284.             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "encoded frame too large\n");
  285.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  286.         }
  287.     }
  288.  
  289.     if (s->slice_coding_mode == 1) {
  290.         for (x = 0; x < w; x++) {
  291.             int i;
  292.             int v = sample[0][x];
  293.             for (i = bits-1; i>=0; i--) {
  294.                 uint8_t state = 128;
  295.                 put_rac(c, &state, (v>>i) & 1);
  296.             }
  297.         }
  298.         return 0;
  299.     }
  300.  
  301.     for (x = 0; x < w; x++) {
  302.         int diff, context;
  303.  
  304.         context = get_context(p, sample[0] + x, sample[1] + x, sample[2] + x);
  305.         diff    = sample[0][x] - predict(sample[0] + x, sample[1] + x);
  306.  
  307.         if (context < 0) {
  308.             context = -context;
  309.             diff    = -diff;
  310.         }
  311.  
  312.         diff = fold(diff, bits);
  313.  
  314.         if (s->ac) {
  315.             if (s->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1) {
  316.                 put_symbol_inline(c, p->state[context], diff, 1, s->rc_stat,
  317.                                   s->rc_stat2[p->quant_table_index][context]);
  318.             } else {
  319.                 put_symbol_inline(c, p->state[context], diff, 1, NULL, NULL);
  320.             }
  321.         } else {
  322.             if (context == 0)
  323.                 run_mode = 1;
  324.  
  325.             if (run_mode) {
  326.                 if (diff) {
  327.                     while (run_count >= 1 << ff_log2_run[run_index]) {
  328.                         run_count -= 1 << ff_log2_run[run_index];
  329.                         run_index++;
  330.                         put_bits(&s->pb, 1, 1);
  331.                     }
  332.  
  333.                     put_bits(&s->pb, 1 + ff_log2_run[run_index], run_count);
  334.                     if (run_index)
  335.                         run_index--;
  336.                     run_count = 0;
  337.                     run_mode  = 0;
  338.                     if (diff > 0)
  339.                         diff--;
  340.                 } else {
  341.                     run_count++;
  342.                 }
  343.             }
  344.  
  345.             ff_dlog(s->avctx, "count:%d index:%d, mode:%d, x:%d pos:%d\n",
  346.                     run_count, run_index, run_mode, x,
  347.                     (int)put_bits_count(&s->pb));
  348.  
  349.             if (run_mode == 0)
  350.                 put_vlc_symbol(&s->pb, &p->vlc_state[context], diff, bits);
  351.         }
  352.     }
  353.     if (run_mode) {
  354.         while (run_count >= 1 << ff_log2_run[run_index]) {
  355.             run_count -= 1 << ff_log2_run[run_index];
  356.             run_index++;
  357.             put_bits(&s->pb, 1, 1);
  358.         }
  359.  
  360.         if (run_count)
  361.             put_bits(&s->pb, 1, 1);
  362.     }
  363.     s->run_index = run_index;
  364.  
  365.     return 0;
  366. }
  367.  
  368. static int encode_plane(FFV1Context *s, uint8_t *src, int w, int h,
  369.                          int stride, int plane_index)
  370. {
  371.     int x, y, i, ret;
  372.     const int ring_size = s->avctx->context_model ? 3 : 2;
  373.     int16_t *sample[3];
  374.     s->run_index = 0;
  375.  
  376.     memset(s->sample_buffer, 0, ring_size * (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
  377.  
  378.     for (y = 0; y < h; y++) {
  379.         for (i = 0; i < ring_size; i++)
  380.             sample[i] = s->sample_buffer + (w + 6) * ((h + i - y) % ring_size) + 3;
  381.  
  382.         sample[0][-1]= sample[1][0  ];
  383.         sample[1][ w]= sample[1][w-1];
  384. // { START_TIMER
  385.         if (s->bits_per_raw_sample <= 8) {
  386.             for (x = 0; x < w; x++)
  387.                 sample[0][x] = src[x + stride * y];
  388.             if((ret = encode_line(s, w, sample, plane_index, 8)) < 0)
  389.                 return ret;
  390.         } else {
  391.             if (s->packed_at_lsb) {
  392.                 for (x = 0; x < w; x++) {
  393.                     sample[0][x] = ((uint16_t*)(src + stride*y))[x];
  394.                 }
  395.             } else {
  396.                 for (x = 0; x < w; x++) {
  397.                     sample[0][x] = ((uint16_t*)(src + stride*y))[x] >> (16 - s->bits_per_raw_sample);
  398.                 }
  399.             }
  400.             if((ret = encode_line(s, w, sample, plane_index, s->bits_per_raw_sample)) < 0)
  401.                 return ret;
  402.         }
  403. // STOP_TIMER("encode line") }
  404.     }
  405.     return 0;
  406. }
  407.  
  408. static int encode_rgb_frame(FFV1Context *s, const uint8_t *src[3],
  409.                              int w, int h, const int stride[3])
  410. {
  411.     int x, y, p, i;
  412.     const int ring_size = s->avctx->context_model ? 3 : 2;
  413.     int16_t *sample[4][3];
  414.     int lbd    = s->bits_per_raw_sample <= 8;
  415.     int bits   = s->bits_per_raw_sample > 0 ? s->bits_per_raw_sample : 8;
  416.     int offset = 1 << bits;
  417.  
  418.     s->run_index = 0;
  419.  
  420.     memset(s->sample_buffer, 0, ring_size * MAX_PLANES *
  421.                                 (w + 6) * sizeof(*s->sample_buffer));
  422.  
  423.     for (y = 0; y < h; y++) {
  424.         for (i = 0; i < ring_size; i++)
  425.             for (p = 0; p < MAX_PLANES; p++)
  426.                 sample[p][i]= s->sample_buffer + p*ring_size*(w+6) + ((h+i-y)%ring_size)*(w+6) + 3;
  427.  
  428.         for (x = 0; x < w; x++) {
  429.             int b, g, r, av_uninit(a);
  430.             if (lbd) {
  431.                 unsigned v = *((const uint32_t*)(src[0] + x*4 + stride[0]*y));
  432.                 b =  v        & 0xFF;
  433.                 g = (v >>  8) & 0xFF;
  434.                 r = (v >> 16) & 0xFF;
  435.                 a =  v >> 24;
  436.             } else {
  437.                 b = *((const uint16_t *)(src[0] + x*2 + stride[0]*y));
  438.                 g = *((const uint16_t *)(src[1] + x*2 + stride[1]*y));
  439.                 r = *((const uint16_t *)(src[2] + x*2 + stride[2]*y));
  440.             }
  441.  
  442.             if (s->slice_coding_mode != 1) {
  443.                 b -= g;
  444.                 r -= g;
  445.                 g += (b * s->slice_rct_by_coef + r * s->slice_rct_ry_coef) >> 2;
  446.                 b += offset;
  447.                 r += offset;
  448.             }
  449.  
  450.             sample[0][0][x] = g;
  451.             sample[1][0][x] = b;
  452.             sample[2][0][x] = r;
  453.             sample[3][0][x] = a;
  454.         }
  455.         for (p = 0; p < 3 + s->transparency; p++) {
  456.             int ret;
  457.             sample[p][0][-1] = sample[p][1][0  ];
  458.             sample[p][1][ w] = sample[p][1][w-1];
  459.             if (lbd && s->slice_coding_mode == 0)
  460.                 ret = encode_line(s, w, sample[p], (p + 1) / 2, 9);
  461.             else
  462.                 ret = encode_line(s, w, sample[p], (p + 1) / 2, bits + (s->slice_coding_mode != 1));
  463.             if (ret < 0)
  464.                 return ret;
  465.         }
  466.     }
  467.     return 0;
  468. }
  469.  
  470. static void write_quant_table(RangeCoder *c, int16_t *quant_table)
  471. {
  472.     int last = 0;
  473.     int i;
  474.     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
  475.     memset(state, 128, sizeof(state));
  476.  
  477.     for (i = 1; i < 128; i++)
  478.         if (quant_table[i] != quant_table[i - 1]) {
  479.             put_symbol(c, state, i - last - 1, 0);
  480.             last = i;
  481.         }
  482.     put_symbol(c, state, i - last - 1, 0);
  483. }
  484.  
  485. static void write_quant_tables(RangeCoder *c,
  486.                                int16_t quant_table[MAX_CONTEXT_INPUTS][256])
  487. {
  488.     int i;
  489.     for (i = 0; i < 5; i++)
  490.         write_quant_table(c, quant_table[i]);
  491. }
  492.  
  493. static void write_header(FFV1Context *f)
  494. {
  495.     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
  496.     int i, j;
  497.     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
  498.  
  499.     memset(state, 128, sizeof(state));
  500.  
  501.     if (f->version < 2) {
  502.         put_symbol(c, state, f->version, 0);
  503.         put_symbol(c, state, f->ac, 0);
  504.         if (f->ac > 1) {
  505.             for (i = 1; i < 256; i++)
  506.                 put_symbol(c, state,
  507.                            f->state_transition[i] - c->one_state[i], 1);
  508.         }
  509.         put_symbol(c, state, f->colorspace, 0); //YUV cs type
  510.         if (f->version > 0)
  511.             put_symbol(c, state, f->bits_per_raw_sample, 0);
  512.         put_rac(c, state, f->chroma_planes);
  513.         put_symbol(c, state, f->chroma_h_shift, 0);
  514.         put_symbol(c, state, f->chroma_v_shift, 0);
  515.         put_rac(c, state, f->transparency);
  516.  
  517.         write_quant_tables(c, f->quant_table);
  518.     } else if (f->version < 3) {
  519.         put_symbol(c, state, f->slice_count, 0);
  520.         for (i = 0; i < f->slice_count; i++) {
  521.             FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
  522.             put_symbol(c, state,
  523.                        (fs->slice_x      + 1) * f->num_h_slices / f->width, 0);
  524.             put_symbol(c, state,
  525.                        (fs->slice_y      + 1) * f->num_v_slices / f->height, 0);
  526.             put_symbol(c, state,
  527.                        (fs->slice_width  + 1) * f->num_h_slices / f->width - 1,
  528.                        0);
  529.             put_symbol(c, state,
  530.                        (fs->slice_height + 1) * f->num_v_slices / f->height - 1,
  531.                        0);
  532.             for (j = 0; j < f->plane_count; j++) {
  533.                 put_symbol(c, state, f->plane[j].quant_table_index, 0);
  534.                 av_assert0(f->plane[j].quant_table_index == f->avctx->context_model);
  535.             }
  536.         }
  537.     }
  538. }
  539.  
  540. static int write_extradata(FFV1Context *f)
  541. {
  542.     RangeCoder *const c = &f->c;
  543.     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
  544.     int i, j, k;
  545.     uint8_t state2[32][CONTEXT_SIZE];
  546.     unsigned v;
  547.  
  548.     memset(state2, 128, sizeof(state2));
  549.     memset(state, 128, sizeof(state));
  550.  
  551.     f->avctx->extradata_size = 10000 + 4 +
  552.                                     (11 * 11 * 5 * 5 * 5 + 11 * 11 * 11) * 32;
  553.     f->avctx->extradata = av_malloc(f->avctx->extradata_size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
  554.     if (!f->avctx->extradata)
  555.         return AVERROR(ENOMEM);
  556.     ff_init_range_encoder(c, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
  557.     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
  558.  
  559.     put_symbol(c, state, f->version, 0);
  560.     if (f->version > 2) {
  561.         if (f->version == 3) {
  562.             f->micro_version = 4;
  563.         } else if (f->version == 4)
  564.             f->micro_version = 2;
  565.         put_symbol(c, state, f->micro_version, 0);
  566.     }
  567.  
  568.     put_symbol(c, state, f->ac, 0);
  569.     if (f->ac > 1)
  570.         for (i = 1; i < 256; i++)
  571.             put_symbol(c, state, f->state_transition[i] - c->one_state[i], 1);
  572.  
  573.     put_symbol(c, state, f->colorspace, 0); // YUV cs type
  574.     put_symbol(c, state, f->bits_per_raw_sample, 0);
  575.     put_rac(c, state, f->chroma_planes);
  576.     put_symbol(c, state, f->chroma_h_shift, 0);
  577.     put_symbol(c, state, f->chroma_v_shift, 0);
  578.     put_rac(c, state, f->transparency);
  579.     put_symbol(c, state, f->num_h_slices - 1, 0);
  580.     put_symbol(c, state, f->num_v_slices - 1, 0);
  581.  
  582.     put_symbol(c, state, f->quant_table_count, 0);
  583.     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
  584.         write_quant_tables(c, f->quant_tables[i]);
  585.  
  586.     for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
  587.         for (j = 0; j < f->context_count[i] * CONTEXT_SIZE; j++)
  588.             if (f->initial_states[i] && f->initial_states[i][0][j] != 128)
  589.                 break;
  590.         if (j < f->context_count[i] * CONTEXT_SIZE) {
  591.             put_rac(c, state, 1);
  592.             for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
  593.                 for (k = 0; k < CONTEXT_SIZE; k++) {
  594.                     int pred = j ? f->initial_states[i][j - 1][k] : 128;
  595.                     put_symbol(c, state2[k],
  596.                                (int8_t)(f->initial_states[i][j][k] - pred), 1);
  597.                 }
  598.         } else {
  599.             put_rac(c, state, 0);
  600.         }
  601.     }
  602.  
  603.     if (f->version > 2) {
  604.         put_symbol(c, state, f->ec, 0);
  605.         put_symbol(c, state, f->intra = (f->avctx->gop_size < 2), 0);
  606.     }
  607.  
  608.     f->avctx->extradata_size = ff_rac_terminate(c);
  609.     v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, f->avctx->extradata, f->avctx->extradata_size);
  610.     AV_WL32(f->avctx->extradata + f->avctx->extradata_size, v);
  611.     f->avctx->extradata_size += 4;
  612.  
  613.     return 0;
  614. }
  615.  
  616. static int sort_stt(FFV1Context *s, uint8_t stt[256])
  617. {
  618.     int i, i2, changed, print = 0;
  619.  
  620.     do {
  621.         changed = 0;
  622.         for (i = 12; i < 244; i++) {
  623.             for (i2 = i + 1; i2 < 245 && i2 < i + 4; i2++) {
  624.  
  625. #define COST(old, new)                                      \
  626.     s->rc_stat[old][0] * -log2((256 - (new)) / 256.0) +     \
  627.     s->rc_stat[old][1] * -log2((new)         / 256.0)
  628.  
  629. #define COST2(old, new)                         \
  630.     COST(old, new) + COST(256 - (old), 256 - (new))
  631.  
  632.                 double size0 = COST2(i,  i) + COST2(i2, i2);
  633.                 double sizeX = COST2(i, i2) + COST2(i2, i);
  634.                 if (size0 - sizeX > size0*(1e-14) && i != 128 && i2 != 128) {
  635.                     int j;
  636.                     FFSWAP(int, stt[i], stt[i2]);
  637.                     FFSWAP(int, s->rc_stat[i][0], s->rc_stat[i2][0]);
  638.                     FFSWAP(int, s->rc_stat[i][1], s->rc_stat[i2][1]);
  639.                     if (i != 256 - i2) {
  640.                         FFSWAP(int, stt[256 - i], stt[256 - i2]);
  641.                         FFSWAP(int, s->rc_stat[256 - i][0], s->rc_stat[256 - i2][0]);
  642.                         FFSWAP(int, s->rc_stat[256 - i][1], s->rc_stat[256 - i2][1]);
  643.                     }
  644.                     for (j = 1; j < 256; j++) {
  645.                         if (stt[j] == i)
  646.                             stt[j] = i2;
  647.                         else if (stt[j] == i2)
  648.                             stt[j] = i;
  649.                         if (i != 256 - i2) {
  650.                             if (stt[256 - j] == 256 - i)
  651.                                 stt[256 - j] = 256 - i2;
  652.                             else if (stt[256 - j] == 256 - i2)
  653.                                 stt[256 - j] = 256 - i;
  654.                         }
  655.                     }
  656.                     print = changed = 1;
  657.                 }
  658.             }
  659.         }
  660.     } while (changed);
  661.     return print;
  662. }
  663.  
  664. static av_cold int encode_init(AVCodecContext *avctx)
  665. {
  666.     FFV1Context *s = avctx->priv_data;
  667.     const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
  668.     int i, j, k, m, ret;
  669.  
  670.     if ((ret = ff_ffv1_common_init(avctx)) < 0)
  671.         return ret;
  672.  
  673.     s->version = 0;
  674.  
  675.     if ((avctx->flags & (AV_CODEC_FLAG_PASS1 | AV_CODEC_FLAG_PASS2)) ||
  676.         avctx->slices > 1)
  677.         s->version = FFMAX(s->version, 2);
  678.  
  679.     // Unspecified level & slices, we choose version 1.2+ to ensure multithreaded decodability
  680.     if (avctx->slices == 0 && avctx->level < 0 && avctx->width * avctx->height > 720*576)
  681.         s->version = FFMAX(s->version, 2);
  682.  
  683.     if (avctx->level <= 0 && s->version == 2) {
  684.         s->version = 3;
  685.     }
  686.     if (avctx->level >= 0 && avctx->level <= 4)
  687.         s->version = FFMAX(s->version, avctx->level);
  688.  
  689.     if (s->ec < 0) {
  690.         s->ec = (s->version >= 3);
  691.     }
  692.  
  693.     if ((s->version == 2 || s->version>3) && avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_EXPERIMENTAL) {
  694.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Version 2 needed for requested features but version 2 is experimental and not enabled\n");
  695.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  696.     }
  697.  
  698.     s->ac = avctx->coder_type > 0 ? 2 : 0;
  699.  
  700.     s->plane_count = 3;
  701.     switch(avctx->pix_fmt) {
  702.     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
  703.     case AV_PIX_FMT_YUV422P9:
  704.     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
  705.     case AV_PIX_FMT_YUVA444P9:
  706.     case AV_PIX_FMT_YUVA422P9:
  707.     case AV_PIX_FMT_YUVA420P9:
  708.         if (!avctx->bits_per_raw_sample)
  709.             s->bits_per_raw_sample = 9;
  710.     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
  711.     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
  712.     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
  713.     case AV_PIX_FMT_YUVA444P10:
  714.     case AV_PIX_FMT_YUVA422P10:
  715.     case AV_PIX_FMT_YUVA420P10:
  716.         s->packed_at_lsb = 1;
  717.         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample)
  718.             s->bits_per_raw_sample = 10;
  719.     case AV_PIX_FMT_GRAY16:
  720.     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
  721.     case AV_PIX_FMT_YUV422P16:
  722.     case AV_PIX_FMT_YUV420P16:
  723.     case AV_PIX_FMT_YUVA444P16:
  724.     case AV_PIX_FMT_YUVA422P16:
  725.     case AV_PIX_FMT_YUVA420P16:
  726.         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample) {
  727.             s->bits_per_raw_sample = 16;
  728.         } else if (!s->bits_per_raw_sample) {
  729.             s->bits_per_raw_sample = avctx->bits_per_raw_sample;
  730.         }
  731.         if (s->bits_per_raw_sample <= 8) {
  732.             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bits_per_raw_sample invalid\n");
  733.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  734.         }
  735.         if (!s->ac && avctx->coder_type == -1) {
  736.             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "bits_per_raw_sample > 8, forcing coder 1\n");
  737.             s->ac = 2;
  738.         }
  739.         if (!s->ac) {
  740.             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bits_per_raw_sample of more than 8 needs -coder 1 currently\n");
  741.             return AVERROR(ENOSYS);
  742.         }
  743.         s->version = FFMAX(s->version, 1);
  744.     case AV_PIX_FMT_GRAY8:
  745.     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
  746.     case AV_PIX_FMT_YUV440P:
  747.     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
  748.     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
  749.     case AV_PIX_FMT_YUV411P:
  750.     case AV_PIX_FMT_YUV410P:
  751.     case AV_PIX_FMT_YUVA444P:
  752.     case AV_PIX_FMT_YUVA422P:
  753.     case AV_PIX_FMT_YUVA420P:
  754.         s->chroma_planes = desc->nb_components < 3 ? 0 : 1;
  755.         s->colorspace = 0;
  756.         s->transparency = desc->nb_components == 4;
  757.         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample)
  758.             s->bits_per_raw_sample = 8;
  759.         else if (!s->bits_per_raw_sample)
  760.             s->bits_per_raw_sample = 8;
  761.         break;
  762.     case AV_PIX_FMT_RGB32:
  763.         s->colorspace = 1;
  764.         s->transparency = 1;
  765.         s->chroma_planes = 1;
  766.         if (!avctx->bits_per_raw_sample)
  767.             s->bits_per_raw_sample = 8;
  768.         break;
  769.     case AV_PIX_FMT_0RGB32:
  770.         s->colorspace = 1;
  771.         s->chroma_planes = 1;
  772.         if (!avctx->bits_per_raw_sample)
  773.             s->bits_per_raw_sample = 8;
  774.         break;
  775.     case AV_PIX_FMT_GBRP9:
  776.         if (!avctx->bits_per_raw_sample)
  777.             s->bits_per_raw_sample = 9;
  778.     case AV_PIX_FMT_GBRP10:
  779.         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample)
  780.             s->bits_per_raw_sample = 10;
  781.     case AV_PIX_FMT_GBRP12:
  782.         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample)
  783.             s->bits_per_raw_sample = 12;
  784.     case AV_PIX_FMT_GBRP14:
  785.         if (!avctx->bits_per_raw_sample && !s->bits_per_raw_sample)
  786.             s->bits_per_raw_sample = 14;
  787.         else if (!s->bits_per_raw_sample)
  788.             s->bits_per_raw_sample = avctx->bits_per_raw_sample;
  789.         s->colorspace = 1;
  790.         s->chroma_planes = 1;
  791.         s->version = FFMAX(s->version, 1);
  792.         if (!s->ac && avctx->coder_type == -1) {
  793.             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "bits_per_raw_sample > 8, forcing coder 1\n");
  794.             s->ac = 2;
  795.         }
  796.         if (!s->ac) {
  797.             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "bits_per_raw_sample of more than 8 needs -coder 1 currently\n");
  798.             return AVERROR(ENOSYS);
  799.         }
  800.         break;
  801.     default:
  802.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "format not supported\n");
  803.         return AVERROR(ENOSYS);
  804.     }
  805.     av_assert0(s->bits_per_raw_sample >= 8);
  806.  
  807.     if (s->transparency) {
  808.         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Storing alpha plane, this will require a recent FFV1 decoder to playback!\n");
  809.     }
  810.     if (avctx->context_model > 1U) {
  811.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid context model %d, valid values are 0 and 1\n", avctx->context_model);
  812.         return AVERROR(EINVAL);
  813.     }
  814.  
  815.     if (s->ac > 1)
  816.         for (i = 1; i < 256; i++)
  817.             s->state_transition[i] = ver2_state[i];
  818.  
  819.     for (i = 0; i < 256; i++) {
  820.         s->quant_table_count = 2;
  821.         if (s->bits_per_raw_sample <= 8) {
  822.             s->quant_tables[0][0][i]=           quant11[i];
  823.             s->quant_tables[0][1][i]=        11*quant11[i];
  824.             s->quant_tables[0][2][i]=     11*11*quant11[i];
  825.             s->quant_tables[1][0][i]=           quant11[i];
  826.             s->quant_tables[1][1][i]=        11*quant11[i];
  827.             s->quant_tables[1][2][i]=     11*11*quant5 [i];
  828.             s->quant_tables[1][3][i]=   5*11*11*quant5 [i];
  829.             s->quant_tables[1][4][i]= 5*5*11*11*quant5 [i];
  830.         } else {
  831.             s->quant_tables[0][0][i]=           quant9_10bit[i];
  832.             s->quant_tables[0][1][i]=        11*quant9_10bit[i];
  833.             s->quant_tables[0][2][i]=     11*11*quant9_10bit[i];
  834.             s->quant_tables[1][0][i]=           quant9_10bit[i];
  835.             s->quant_tables[1][1][i]=        11*quant9_10bit[i];
  836.             s->quant_tables[1][2][i]=     11*11*quant5_10bit[i];
  837.             s->quant_tables[1][3][i]=   5*11*11*quant5_10bit[i];
  838.             s->quant_tables[1][4][i]= 5*5*11*11*quant5_10bit[i];
  839.         }
  840.     }
  841.     s->context_count[0] = (11 * 11 * 11        + 1) / 2;
  842.     s->context_count[1] = (11 * 11 * 5 * 5 * 5 + 1) / 2;
  843.     memcpy(s->quant_table, s->quant_tables[avctx->context_model],
  844.            sizeof(s->quant_table));
  845.  
  846.     for (i = 0; i < s->plane_count; i++) {
  847.         PlaneContext *const p = &s->plane[i];
  848.  
  849.         memcpy(p->quant_table, s->quant_table, sizeof(p->quant_table));
  850.         p->quant_table_index = avctx->context_model;
  851.         p->context_count     = s->context_count[p->quant_table_index];
  852.     }
  853.  
  854.     if ((ret = ff_ffv1_allocate_initial_states(s)) < 0)
  855.         return ret;
  856.  
  857. #if FF_API_CODED_FRAME
  858. FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  859.     avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
  860. FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  861. #endif
  862.  
  863.     if (!s->transparency)
  864.         s->plane_count = 2;
  865.     if (!s->chroma_planes && s->version > 3)
  866.         s->plane_count--;
  867.  
  868.     avcodec_get_chroma_sub_sample(avctx->pix_fmt, &s->chroma_h_shift, &s->chroma_v_shift);
  869.     s->picture_number = 0;
  870.  
  871.     if (avctx->flags & (AV_CODEC_FLAG_PASS1 | AV_CODEC_FLAG_PASS2)) {
  872.         for (i = 0; i < s->quant_table_count; i++) {
  873.             s->rc_stat2[i] = av_mallocz(s->context_count[i] *
  874.                                         sizeof(*s->rc_stat2[i]));
  875.             if (!s->rc_stat2[i])
  876.                 return AVERROR(ENOMEM);
  877.         }
  878.     }
  879.     if (avctx->stats_in) {
  880.         char *p = avctx->stats_in;
  881.         uint8_t (*best_state)[256] = av_malloc_array(256, 256);
  882.         int gob_count = 0;
  883.         char *next;
  884.         if (!best_state)
  885.             return AVERROR(ENOMEM);
  886.  
  887.         av_assert0(s->version >= 2);
  888.  
  889.         for (;;) {
  890.             for (j = 0; j < 256; j++)
  891.                 for (i = 0; i < 2; i++) {
  892.                     s->rc_stat[j][i] = strtol(p, &next, 0);
  893.                     if (next == p) {
  894.                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  895.                                "2Pass file invalid at %d %d [%s]\n", j, i, p);
  896.                         av_freep(&best_state);
  897.                         return AVERROR_INVALIDDATA;
  898.                     }
  899.                     p = next;
  900.                 }
  901.             for (i = 0; i < s->quant_table_count; i++)
  902.                 for (j = 0; j < s->context_count[i]; j++) {
  903.                     for (k = 0; k < 32; k++)
  904.                         for (m = 0; m < 2; m++) {
  905.                             s->rc_stat2[i][j][k][m] = strtol(p, &next, 0);
  906.                             if (next == p) {
  907.                                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  908.                                        "2Pass file invalid at %d %d %d %d [%s]\n",
  909.                                        i, j, k, m, p);
  910.                                 av_freep(&best_state);
  911.                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
  912.                             }
  913.                             p = next;
  914.                         }
  915.                 }
  916.             gob_count = strtol(p, &next, 0);
  917.             if (next == p || gob_count <= 0) {
  918.                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "2Pass file invalid\n");
  919.                 av_freep(&best_state);
  920.                 return AVERROR_INVALIDDATA;
  921.             }
  922.             p = next;
  923.             while (*p == '\n' || *p == ' ')
  924.                 p++;
  925.             if (p[0] == 0)
  926.                 break;
  927.         }
  928.         sort_stt(s, s->state_transition);
  929.  
  930.         find_best_state(best_state, s->state_transition);
  931.  
  932.         for (i = 0; i < s->quant_table_count; i++) {
  933.             for (k = 0; k < 32; k++) {
  934.                 double a=0, b=0;
  935.                 int jp = 0;
  936.                 for (j = 0; j < s->context_count[i]; j++) {
  937.                     double p = 128;
  938.                     if (s->rc_stat2[i][j][k][0] + s->rc_stat2[i][j][k][1] > 200 && j || a+b > 200) {
  939.                         if (a+b)
  940.                             p = 256.0 * b / (a + b);
  941.                         s->initial_states[i][jp][k] =
  942.                             best_state[av_clip(round(p), 1, 255)][av_clip_uint8((a + b) / gob_count)];
  943.                         for(jp++; jp<j; jp++)
  944.                             s->initial_states[i][jp][k] = s->initial_states[i][jp-1][k];
  945.                         a=b=0;
  946.                     }
  947.                     a += s->rc_stat2[i][j][k][0];
  948.                     b += s->rc_stat2[i][j][k][1];
  949.                     if (a+b) {
  950.                         p = 256.0 * b / (a + b);
  951.                     }
  952.                     s->initial_states[i][j][k] =
  953.                         best_state[av_clip(round(p), 1, 255)][av_clip_uint8((a + b) / gob_count)];
  954.                 }
  955.             }
  956.         }
  957.         av_freep(&best_state);
  958.     }
  959.  
  960.     if (s->version > 1) {
  961.         s->num_v_slices = (avctx->width > 352 || avctx->height > 288 || !avctx->slices) ? 2 : 1;
  962.         for (; s->num_v_slices < 9; s->num_v_slices++) {
  963.             for (s->num_h_slices = s->num_v_slices; s->num_h_slices < 2*s->num_v_slices; s->num_h_slices++) {
  964.                 if (avctx->slices == s->num_h_slices * s->num_v_slices && avctx->slices <= 64 || !avctx->slices)
  965.                     goto slices_ok;
  966.             }
  967.         }
  968.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  969.                "Unsupported number %d of slices requested, please specify a "
  970.                "supported number with -slices (ex:4,6,9,12,16, ...)\n",
  971.                avctx->slices);
  972.         return AVERROR(ENOSYS);
  973. slices_ok:
  974.         if ((ret = write_extradata(s)) < 0)
  975.             return ret;
  976.     }
  977.  
  978.     if ((ret = ff_ffv1_init_slice_contexts(s)) < 0)
  979.         return ret;
  980.     s->slice_count = s->max_slice_count;
  981.     if ((ret = ff_ffv1_init_slices_state(s)) < 0)
  982.         return ret;
  983.  
  984. #define STATS_OUT_SIZE 1024 * 1024 * 6
  985.     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1) {
  986.         avctx->stats_out = av_mallocz(STATS_OUT_SIZE);
  987.         if (!avctx->stats_out)
  988.             return AVERROR(ENOMEM);
  989.         for (i = 0; i < s->quant_table_count; i++)
  990.             for (j = 0; j < s->max_slice_count; j++) {
  991.                 FFV1Context *sf = s->slice_context[j];
  992.                 av_assert0(!sf->rc_stat2[i]);
  993.                 sf->rc_stat2[i] = av_mallocz(s->context_count[i] *
  994.                                              sizeof(*sf->rc_stat2[i]));
  995.                 if (!sf->rc_stat2[i])
  996.                     return AVERROR(ENOMEM);
  997.             }
  998.     }
  999.  
  1000.     return 0;
  1001. }
  1002.  
  1003. static void encode_slice_header(FFV1Context *f, FFV1Context *fs)
  1004. {
  1005.     RangeCoder *c = &fs->c;
  1006.     uint8_t state[CONTEXT_SIZE];
  1007.     int j;
  1008.     memset(state, 128, sizeof(state));
  1009.  
  1010.     put_symbol(c, state, (fs->slice_x     +1)*f->num_h_slices / f->width   , 0);
  1011.     put_symbol(c, state, (fs->slice_y     +1)*f->num_v_slices / f->height  , 0);
  1012.     put_symbol(c, state, (fs->slice_width +1)*f->num_h_slices / f->width -1, 0);
  1013.     put_symbol(c, state, (fs->slice_height+1)*f->num_v_slices / f->height-1, 0);
  1014.     for (j=0; j<f->plane_count; j++) {
  1015.         put_symbol(c, state, f->plane[j].quant_table_index, 0);
  1016.         av_assert0(f->plane[j].quant_table_index == f->avctx->context_model);
  1017.     }
  1018.     if (!f->picture.f->interlaced_frame)
  1019.         put_symbol(c, state, 3, 0);
  1020.     else
  1021.         put_symbol(c, state, 1 + !f->picture.f->top_field_first, 0);
  1022.     put_symbol(c, state, f->picture.f->sample_aspect_ratio.num, 0);
  1023.     put_symbol(c, state, f->picture.f->sample_aspect_ratio.den, 0);
  1024.     if (f->version > 3) {
  1025.         put_rac(c, state, fs->slice_coding_mode == 1);
  1026.         if (fs->slice_coding_mode == 1)
  1027.             ff_ffv1_clear_slice_state(f, fs);
  1028.         put_symbol(c, state, fs->slice_coding_mode, 0);
  1029.         if (fs->slice_coding_mode != 1) {
  1030.             put_symbol(c, state, fs->slice_rct_by_coef, 0);
  1031.             put_symbol(c, state, fs->slice_rct_ry_coef, 0);
  1032.         }
  1033.     }
  1034. }
  1035.  
  1036. static void choose_rct_params(FFV1Context *fs, const uint8_t *src[3], const int stride[3], int w, int h)
  1037. {
  1038. #define NB_Y_COEFF 15
  1039.     static const int rct_y_coeff[15][2] = {
  1040.         {0, 0}, //      4G
  1041.         {1, 1}, //  R + 2G + B
  1042.         {2, 2}, // 2R      + 2B
  1043.         {0, 2}, //      2G + 2B
  1044.         {2, 0}, // 2R + 2G
  1045.         {4, 0}, // 4R
  1046.         {0, 4}, //           4B
  1047.  
  1048.         {0, 3}, //      1G + 3B
  1049.         {3, 0}, // 3R + 1G
  1050.         {3, 1}, // 3R      +  B
  1051.         {1, 3}, //  R      + 3B
  1052.         {1, 2}, //  R +  G + 2B
  1053.         {2, 1}, // 2R +  G +  B
  1054.         {0, 1}, //      3G +  B
  1055.         {1, 0}, //  R + 3G
  1056.     };
  1057.  
  1058.     int stat[NB_Y_COEFF] = {0};
  1059.     int x, y, i, p, best;
  1060.     int16_t *sample[3];
  1061.     int lbd = fs->bits_per_raw_sample <= 8;
  1062.  
  1063.     for (y = 0; y < h; y++) {
  1064.         int lastr=0, lastg=0, lastb=0;
  1065.         for (p = 0; p < 3; p++)
  1066.             sample[p] = fs->sample_buffer + p*w;
  1067.  
  1068.         for (x = 0; x < w; x++) {
  1069.             int b, g, r;
  1070.             int ab, ag, ar;
  1071.             if (lbd) {
  1072.                 unsigned v = *((const uint32_t*)(src[0] + x*4 + stride[0]*y));
  1073.                 b =  v        & 0xFF;
  1074.                 g = (v >>  8) & 0xFF;
  1075.                 r = (v >> 16) & 0xFF;
  1076.             } else {
  1077.                 b = *((const uint16_t*)(src[0] + x*2 + stride[0]*y));
  1078.                 g = *((const uint16_t*)(src[1] + x*2 + stride[1]*y));
  1079.                 r = *((const uint16_t*)(src[2] + x*2 + stride[2]*y));
  1080.             }
  1081.  
  1082.             ar = r - lastr;
  1083.             ag = g - lastg;
  1084.             ab = b - lastb;
  1085.             if (x && y) {
  1086.                 int bg = ag - sample[0][x];
  1087.                 int bb = ab - sample[1][x];
  1088.                 int br = ar - sample[2][x];
  1089.  
  1090.                 br -= bg;
  1091.                 bb -= bg;
  1092.  
  1093.                 for (i = 0; i<NB_Y_COEFF; i++) {
  1094.                     stat[i] += FFABS(bg + ((br*rct_y_coeff[i][0] + bb*rct_y_coeff[i][1])>>2));
  1095.                 }
  1096.  
  1097.             }
  1098.             sample[0][x] = ag;
  1099.             sample[1][x] = ab;
  1100.             sample[2][x] = ar;
  1101.  
  1102.             lastr = r;
  1103.             lastg = g;
  1104.             lastb = b;
  1105.         }
  1106.     }
  1107.  
  1108.     best = 0;
  1109.     for (i=1; i<NB_Y_COEFF; i++) {
  1110.         if (stat[i] < stat[best])
  1111.             best = i;
  1112.     }
  1113.  
  1114.     fs->slice_rct_by_coef = rct_y_coeff[best][1];
  1115.     fs->slice_rct_ry_coef = rct_y_coeff[best][0];
  1116. }
  1117.  
  1118. static int encode_slice(AVCodecContext *c, void *arg)
  1119. {
  1120.     FFV1Context *fs  = *(void **)arg;
  1121.     FFV1Context *f   = fs->avctx->priv_data;
  1122.     int width        = fs->slice_width;
  1123.     int height       = fs->slice_height;
  1124.     int x            = fs->slice_x;
  1125.     int y            = fs->slice_y;
  1126.     const AVFrame *const p = f->picture.f;
  1127.     const int ps     = av_pix_fmt_desc_get(c->pix_fmt)->comp[0].step_minus1 + 1;
  1128.     int ret;
  1129.     RangeCoder c_bak = fs->c;
  1130.     const uint8_t *planes[3] = {p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0],
  1131.                                 p->data[1] + ps*x + y*p->linesize[1],
  1132.                                 p->data[2] + ps*x + y*p->linesize[2]};
  1133.  
  1134.     fs->slice_coding_mode = 0;
  1135.     if (f->version > 3) {
  1136.         choose_rct_params(fs, planes, p->linesize, width, height);
  1137.     } else {
  1138.         fs->slice_rct_by_coef = 1;
  1139.         fs->slice_rct_ry_coef = 1;
  1140.     }
  1141.  
  1142. retry:
  1143.     if (f->key_frame)
  1144.         ff_ffv1_clear_slice_state(f, fs);
  1145.     if (f->version > 2) {
  1146.         encode_slice_header(f, fs);
  1147.     }
  1148.     if (!fs->ac) {
  1149.         if (f->version > 2)
  1150.             put_rac(&fs->c, (uint8_t[]) { 129 }, 0);
  1151.         fs->ac_byte_count = f->version > 2 || (!x && !y) ? ff_rac_terminate(&fs->c) : 0;
  1152.         init_put_bits(&fs->pb,
  1153.                       fs->c.bytestream_start + fs->ac_byte_count,
  1154.                       fs->c.bytestream_end - fs->c.bytestream_start - fs->ac_byte_count);
  1155.     }
  1156.  
  1157.     if (f->colorspace == 0) {
  1158.         const int chroma_width  = FF_CEIL_RSHIFT(width,  f->chroma_h_shift);
  1159.         const int chroma_height = FF_CEIL_RSHIFT(height, f->chroma_v_shift);
  1160.         const int cx            = x >> f->chroma_h_shift;
  1161.         const int cy            = y >> f->chroma_v_shift;
  1162.  
  1163.         ret = encode_plane(fs, p->data[0] + ps*x + y*p->linesize[0], width, height, p->linesize[0], 0);
  1164.  
  1165.         if (f->chroma_planes) {
  1166.             ret |= encode_plane(fs, p->data[1] + ps*cx+cy*p->linesize[1], chroma_width, chroma_height, p->linesize[1], 1);
  1167.             ret |= encode_plane(fs, p->data[2] + ps*cx+cy*p->linesize[2], chroma_width, chroma_height, p->linesize[2], 1);
  1168.         }
  1169.         if (fs->transparency)
  1170.             ret |= encode_plane(fs, p->data[3] + ps*x + y*p->linesize[3], width, height, p->linesize[3], 2);
  1171.     } else {
  1172.         ret = encode_rgb_frame(fs, planes, width, height, p->linesize);
  1173.     }
  1174.     emms_c();
  1175.  
  1176.     if (ret < 0) {
  1177.         av_assert0(fs->slice_coding_mode == 0);
  1178.         if (fs->version < 4 || !fs->ac) {
  1179.             av_log(c, AV_LOG_ERROR, "Buffer too small\n");
  1180.             return ret;
  1181.         }
  1182.         av_log(c, AV_LOG_DEBUG, "Coding slice as PCM\n");
  1183.         fs->slice_coding_mode = 1;
  1184.         fs->c = c_bak;
  1185.         goto retry;
  1186.     }
  1187.  
  1188.     return 0;
  1189. }
  1190.  
  1191. static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
  1192.                         const AVFrame *pict, int *got_packet)
  1193. {
  1194.     FFV1Context *f      = avctx->priv_data;
  1195.     RangeCoder *const c = &f->slice_context[0]->c;
  1196.     AVFrame *const p    = f->picture.f;
  1197.     int used_count      = 0;
  1198.     uint8_t keystate    = 128;
  1199.     uint8_t *buf_p;
  1200.     int i, ret;
  1201.     int64_t maxsize =   AV_INPUT_BUFFER_MIN_SIZE
  1202.                       + avctx->width*avctx->height*35LL*4;
  1203.  
  1204.     if(!pict) {
  1205.         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1) {
  1206.             int j, k, m;
  1207.             char *p   = avctx->stats_out;
  1208.             char *end = p + STATS_OUT_SIZE;
  1209.  
  1210.             memset(f->rc_stat, 0, sizeof(f->rc_stat));
  1211.             for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++)
  1212.                 memset(f->rc_stat2[i], 0, f->context_count[i] * sizeof(*f->rc_stat2[i]));
  1213.  
  1214.             av_assert0(f->slice_count == f->max_slice_count);
  1215.             for (j = 0; j < f->slice_count; j++) {
  1216.                 FFV1Context *fs = f->slice_context[j];
  1217.                 for (i = 0; i < 256; i++) {
  1218.                     f->rc_stat[i][0] += fs->rc_stat[i][0];
  1219.                     f->rc_stat[i][1] += fs->rc_stat[i][1];
  1220.                 }
  1221.                 for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
  1222.                     for (k = 0; k < f->context_count[i]; k++)
  1223.                         for (m = 0; m < 32; m++) {
  1224.                             f->rc_stat2[i][k][m][0] += fs->rc_stat2[i][k][m][0];
  1225.                             f->rc_stat2[i][k][m][1] += fs->rc_stat2[i][k][m][1];
  1226.                         }
  1227.                 }
  1228.             }
  1229.  
  1230.             for (j = 0; j < 256; j++) {
  1231.                 snprintf(p, end - p, "%" PRIu64 " %" PRIu64 " ",
  1232.                         f->rc_stat[j][0], f->rc_stat[j][1]);
  1233.                 p += strlen(p);
  1234.             }
  1235.             snprintf(p, end - p, "\n");
  1236.  
  1237.             for (i = 0; i < f->quant_table_count; i++) {
  1238.                 for (j = 0; j < f->context_count[i]; j++)
  1239.                     for (m = 0; m < 32; m++) {
  1240.                         snprintf(p, end - p, "%" PRIu64 " %" PRIu64 " ",
  1241.                                 f->rc_stat2[i][j][m][0], f->rc_stat2[i][j][m][1]);
  1242.                         p += strlen(p);
  1243.                     }
  1244.             }
  1245.             snprintf(p, end - p, "%d\n", f->gob_count);
  1246.         }
  1247.         return 0;
  1248.     }
  1249.  
  1250.     if (f->version > 3)
  1251.         maxsize = AV_INPUT_BUFFER_MIN_SIZE + avctx->width*avctx->height*3LL*4;
  1252.  
  1253.     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, maxsize, 0)) < 0)
  1254.         return ret;
  1255.  
  1256.     ff_init_range_encoder(c, pkt->data, pkt->size);
  1257.     ff_build_rac_states(c, 0.05 * (1LL << 32), 256 - 8);
  1258.  
  1259.     av_frame_unref(p);
  1260.     if ((ret = av_frame_ref(p, pict)) < 0)
  1261.         return ret;
  1262.     avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
  1263.  
  1264.     if (avctx->gop_size == 0 || f->picture_number % avctx->gop_size == 0) {
  1265.         put_rac(c, &keystate, 1);
  1266.         f->key_frame = 1;
  1267.         f->gob_count++;
  1268.         write_header(f);
  1269.     } else {
  1270.         put_rac(c, &keystate, 0);
  1271.         f->key_frame = 0;
  1272.     }
  1273.  
  1274.     if (f->ac > 1) {
  1275.         int i;
  1276.         for (i = 1; i < 256; i++) {
  1277.             c->one_state[i]        = f->state_transition[i];
  1278.             c->zero_state[256 - i] = 256 - c->one_state[i];
  1279.         }
  1280.     }
  1281.  
  1282.     for (i = 1; i < f->slice_count; i++) {
  1283.         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
  1284.         uint8_t *start  = pkt->data + (pkt->size - used_count) * (int64_t)i / f->slice_count;
  1285.         int len         = pkt->size / f->slice_count;
  1286.         ff_init_range_encoder(&fs->c, start, len);
  1287.     }
  1288.     avctx->execute(avctx, encode_slice, &f->slice_context[0], NULL,
  1289.                    f->slice_count, sizeof(void *));
  1290.  
  1291.     buf_p = pkt->data;
  1292.     for (i = 0; i < f->slice_count; i++) {
  1293.         FFV1Context *fs = f->slice_context[i];
  1294.         int bytes;
  1295.  
  1296.         if (fs->ac) {
  1297.             uint8_t state = 129;
  1298.             put_rac(&fs->c, &state, 0);
  1299.             bytes = ff_rac_terminate(&fs->c);
  1300.         } else {
  1301.             flush_put_bits(&fs->pb); // FIXME: nicer padding
  1302.             bytes = fs->ac_byte_count + (put_bits_count(&fs->pb) + 7) / 8;
  1303.         }
  1304.         if (i > 0 || f->version > 2) {
  1305.             av_assert0(bytes < pkt->size / f->slice_count);
  1306.             memmove(buf_p, fs->c.bytestream_start, bytes);
  1307.             av_assert0(bytes < (1 << 24));
  1308.             AV_WB24(buf_p + bytes, bytes);
  1309.             bytes += 3;
  1310.         }
  1311.         if (f->ec) {
  1312.             unsigned v;
  1313.             buf_p[bytes++] = 0;
  1314.             v = av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE), 0, buf_p, bytes);
  1315.             AV_WL32(buf_p + bytes, v);
  1316.             bytes += 4;
  1317.         }
  1318.         buf_p += bytes;
  1319.     }
  1320.  
  1321.     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)
  1322.         avctx->stats_out[0] = '\0';
  1323.  
  1324. #if FF_API_CODED_FRAME
  1325. FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  1326.     avctx->coded_frame->key_frame = f->key_frame;
  1327. FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
  1328. #endif
  1329.  
  1330.     f->picture_number++;
  1331.     pkt->size   = buf_p - pkt->data;
  1332.     pkt->pts    =
  1333.     pkt->dts    = pict->pts;
  1334.     pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY * f->key_frame;
  1335.     *got_packet = 1;
  1336.  
  1337.     return 0;
  1338. }
  1339.  
  1340. static av_cold int encode_close(AVCodecContext *avctx)
  1341. {
  1342.     ff_ffv1_close(avctx);
  1343.     return 0;
  1344. }
  1345.  
  1346. #define OFFSET(x) offsetof(FFV1Context, x)
  1347. #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
  1348. static const AVOption options[] = {
  1349.     { "slicecrc", "Protect slices with CRCs", OFFSET(ec), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
  1350.     { NULL }
  1351. };
  1352.  
  1353. static const AVClass ffv1_class = {
  1354.     .class_name = "ffv1 encoder",
  1355.     .item_name  = av_default_item_name,
  1356.     .option     = options,
  1357.     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  1358. };
  1359.  
  1360. static const AVCodecDefault ffv1_defaults[] = {
  1361.     { "coder", "-1" },
  1362.     { NULL },
  1363. };
  1364.  
  1365. AVCodec ff_ffv1_encoder = {
  1366.     .name           = "ffv1",
  1367.     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFmpeg video codec #1"),
  1368.     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
  1369.     .id             = AV_CODEC_ID_FFV1,
  1370.     .priv_data_size = sizeof(FFV1Context),
  1371.     .init           = encode_init,
  1372.     .encode2        = encode_frame,
  1373.     .close          = encode_close,
  1374.     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_SLICE_THREADS | AV_CODEC_CAP_DELAY,
  1375.     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) {
  1376.         AV_PIX_FMT_YUV420P,   AV_PIX_FMT_YUVA420P,  AV_PIX_FMT_YUVA422P,  AV_PIX_FMT_YUV444P,
  1377.         AV_PIX_FMT_YUVA444P,  AV_PIX_FMT_YUV440P,   AV_PIX_FMT_YUV422P,   AV_PIX_FMT_YUV411P,
  1378.         AV_PIX_FMT_YUV410P,   AV_PIX_FMT_0RGB32,    AV_PIX_FMT_RGB32,     AV_PIX_FMT_YUV420P16,
  1379.         AV_PIX_FMT_YUV422P16, AV_PIX_FMT_YUV444P16, AV_PIX_FMT_YUV444P9,  AV_PIX_FMT_YUV422P9,
  1380.         AV_PIX_FMT_YUV420P9,  AV_PIX_FMT_YUV420P10, AV_PIX_FMT_YUV422P10, AV_PIX_FMT_YUV444P10,
  1381.         AV_PIX_FMT_YUVA444P16, AV_PIX_FMT_YUVA422P16, AV_PIX_FMT_YUVA420P16,
  1382.         AV_PIX_FMT_YUVA444P10, AV_PIX_FMT_YUVA422P10, AV_PIX_FMT_YUVA420P10,
  1383.         AV_PIX_FMT_YUVA444P9, AV_PIX_FMT_YUVA422P9, AV_PIX_FMT_YUVA420P9,
  1384.         AV_PIX_FMT_GRAY16,    AV_PIX_FMT_GRAY8,     AV_PIX_FMT_GBRP9,     AV_PIX_FMT_GBRP10,
  1385.         AV_PIX_FMT_GBRP12,    AV_PIX_FMT_GBRP14,
  1386.         AV_PIX_FMT_NONE
  1387.  
  1388.     },
  1389.     .defaults       = ffv1_defaults,
  1390.     .priv_class     = &ffv1_class,
  1391. };
  1392.