granicus.if.org Git - libvpx/blob - examples/twopass_encoder.c

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2010 The WebM project authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
   5  *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
   6  *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
   7  *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
   8  *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
   9  */
  10
  11 // Two Pass Encoder
  12 // ================
  13 //
  14 // This is an example of a two pass encoder loop. It takes an input file in
  15 // YV12 format, passes it through the encoder twice, and writes the compressed
  16 // frames to disk in IVF format. It builds upon the simple_encoder example.
  17 //
  18 // Twopass Variables
  19 // -----------------
  20 // Twopass mode needs to track the current pass number and the buffer of
  21 // statistics packets.
  22 //
  23 // Updating The Configuration
  24 // ---------------------------------
  25 // In two pass mode, the configuration has to be updated on each pass. The
  26 // statistics buffer is passed on the last pass.
  27 //
  28 // Encoding A Frame
  29 // ----------------
  30 // Encoding a frame in two pass mode is identical to the simple encoder
  31 // example, except the deadline is set to VPX_DL_BEST_QUALITY to get the
  32 // best quality possible. VPX_DL_GOOD_QUALITY could also be used.
  33 //
  34 //
  35 // Processing Statistics Packets
  36 // -----------------------------
  37 // Each packet of type `VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT` contains the encoded data
  38 // for this frame. We write a IVF frame header, followed by the raw data.
  39 //
  40 //
  41 // Pass Progress Reporting
  42 // -----------------------------
  43 // It's sometimes helpful to see when each pass completes.
  44 //
  45 //
  46 // Clean-up
  47 // -----------------------------
  48 // Destruction of the encoder instance must be done on each pass. The
  49 // raw image should be destroyed at the end as usual.
  50
  51 #include <stdio.h>
  52 #include <stdlib.h>
  53 #include <string.h>
  54
  55 #define VPX_CODEC_DISABLE_COMPAT 1
  56 #include "vpx/vpx_encoder.h"
  57
  58 #include "./tools_common.h"
  59 #include "./video_writer.h"
  60
  61 static const char *exec_name;
  62
  63 void usage_exit() {
  64   fprintf(stderr, "Usage: %s <codec> <width> <height> <infile> <outfile>\n",
  65           exec_name);
  66   exit(EXIT_FAILURE);
  67 }
  68
  69 static void get_frame_stats(vpx_codec_ctx_t *ctx,
  70                             const vpx_image_t *img,
  71                             vpx_codec_pts_t pts,
  72                             unsigned int duration,
  73                             vpx_enc_frame_flags_t flags,
  74                             unsigned int deadline,
  75                             vpx_fixed_buf_t *stats) {
  76   vpx_codec_iter_t iter = NULL;
  77   const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt = NULL;
  78   const vpx_codec_err_t res = vpx_codec_encode(ctx, img, pts, duration, flags,
  79                                                deadline);
  80   if (res != VPX_CODEC_OK)
  81     die_codec(ctx, "Failed to get frame stats.");
  82
  83   while ((pkt = vpx_codec_get_cx_data(ctx, &iter)) != NULL) {
  84     if (pkt->kind == VPX_CODEC_STATS_PKT) {
  85       const uint8_t *const pkt_buf = pkt->data.twopass_stats.buf;
  86       const size_t pkt_size = pkt->data.twopass_stats.sz;
  87       stats->buf = realloc(stats->buf, stats->sz + pkt_size);
  88       memcpy((uint8_t *)stats->buf + stats->sz, pkt_buf, pkt_size);
  89       stats->sz += pkt_size;
  90     }
  91   }
  92 }
  93
  94 static void encode_frame(vpx_codec_ctx_t *ctx,
  95                          const vpx_image_t *img,
  96                          vpx_codec_pts_t pts,
  97                          unsigned int duration,
  98                          vpx_enc_frame_flags_t flags,
  99                          unsigned int deadline,
 100                          VpxVideoWriter *writer) {
 101   vpx_codec_iter_t iter = NULL;
 102   const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt = NULL;
 103   const vpx_codec_err_t res = vpx_codec_encode(ctx, img, pts, duration, flags,
 104                                                deadline);
 105   if (res != VPX_CODEC_OK)
 106     die_codec(ctx, "Failed to encode frame.");
 107
 108   while ((pkt = vpx_codec_get_cx_data(ctx, &iter)) != NULL) {
 109     if (pkt->kind == VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT) {
 110       const int keyframe = (pkt->data.frame.flags & VPX_FRAME_IS_KEY) != 0;
 111
 112       if (!vpx_video_writer_write_frame(writer, pkt->data.frame.buf,
 113                                                 pkt->data.frame.sz,
 114                                                 pkt->data.frame.pts))
 115         die_codec(ctx, "Failed to write compressed frame.");
 116       printf(keyframe ? "K" : ".");
 117       fflush(stdout);
 118     }
 119   }
 120 }
 121
 122 static vpx_fixed_buf_t pass0(vpx_image_t *raw,
 123                              FILE *infile,
 124                              const VpxInterface *encoder,
 125                              vpx_codec_enc_cfg_t *cfg) {
 126   vpx_codec_ctx_t codec;
 127   int frame_count = 0;
 128   vpx_fixed_buf_t stats = {NULL, 0};
 129
 130   if (vpx_codec_enc_init(&codec, encoder->codec_interface(), cfg, 0))
 131     die_codec(&codec, "Failed to initialize encoder");
 132
 133   while (vpx_img_read(raw, infile)) {
 134     ++frame_count;
 135     get_frame_stats(&codec, raw, frame_count, 1, 0, VPX_DL_BEST_QUALITY,
 136                     &stats);
 137   }
 138
 139   get_frame_stats(&codec, NULL, frame_count, 1, 0, VPX_DL_BEST_QUALITY, &stats);
 140
 141   printf("Pass 0 complete. Processed %d frames.\n", frame_count);
 142   if (vpx_codec_destroy(&codec))
 143     die_codec(&codec, "Failed to destroy codec.");
 144
 145   return stats;
 146 }
 147
 148 static void pass1(vpx_image_t *raw,
 149                   FILE *infile,
 150                   const char *outfile_name,
 151                   const VpxInterface *encoder,
 152                   vpx_codec_enc_cfg_t *cfg) {
 153   VpxVideoInfo info = {
 154     encoder->fourcc,
 155     cfg->g_w,
 156     cfg->g_h,
 157     {cfg->g_timebase.num, cfg->g_timebase.den}
 158   };
 159   VpxVideoWriter *writer = NULL;
 160   vpx_codec_ctx_t codec;
 161   int frame_count = 0;
 162
 163   writer = vpx_video_writer_open(outfile_name, kContainerIVF, &info);
 164   if (!writer)
 165     die("Failed to open %s for writing", outfile_name);
 166
 167   if (vpx_codec_enc_init(&codec, encoder->codec_interface(), cfg, 0))
 168     die_codec(&codec, "Failed to initialize encoder");
 169
 170   while (vpx_img_read(raw, infile)) {
 171     ++frame_count;
 172     encode_frame(&codec, raw, frame_count, 1, 0, VPX_DL_BEST_QUALITY, writer);
 173   }
 174
 175   printf("\n");
 176
 177   if (vpx_codec_destroy(&codec))
 178     die_codec(&codec, "Failed to destroy codec.");
 179
 180   vpx_video_writer_close(writer);
 181
 182   printf("Pass 1 complete. Processed %d frames.\n", frame_count);
 183 }
 184
 185 int main(int argc, char **argv) {
 186   FILE *infile = NULL;
 187   int w, h;
 188   vpx_codec_ctx_t codec;
 189   vpx_codec_enc_cfg_t cfg;
 190   vpx_image_t raw;
 191   vpx_codec_err_t res;
 192   vpx_fixed_buf_t stats;
 193
 194   const VpxInterface *encoder = NULL;
 195   const int fps = 30;        // TODO(dkovalev) add command line argument
 196   const int bitrate = 200;   // kbit/s TODO(dkovalev) add command line argument
 197   const char *const codec_arg = argv[1];
 198   const char *const width_arg = argv[2];
 199   const char *const height_arg = argv[3];
 200   const char *const infile_arg = argv[4];
 201   const char *const outfile_arg = argv[5];
 202   exec_name = argv[0];
 203
 204   if (argc != 6)
 205     die("Invalid number of arguments.");
 206
 207   encoder = get_vpx_encoder_by_name(codec_arg);
 208   if (!encoder)
 209     die("Unsupported codec.");
 210
 211   w = strtol(width_arg, NULL, 0);
 212   h = strtol(height_arg, NULL, 0);
 213
 214   if (w  <= 0 || h <= 0 || (w % 2) != 0 || (h  % 2) != 0)
 215     die("Invalid frame size: %dx%d", w, h);
 216
 217   if (!vpx_img_alloc(&raw, VPX_IMG_FMT_I420, w, h, 1))
 218     die("Failed to allocate image", w, h);
 219
 220   printf("Using %s\n", vpx_codec_iface_name(encoder->codec_interface()));
 221
 222   // Configuration
 223   res = vpx_codec_enc_config_default(encoder->codec_interface(), &cfg, 0);
 224   if (res)
 225     die_codec(&codec, "Failed to get default codec config.");
 226
 227   cfg.g_w = w;
 228   cfg.g_h = h;
 229   cfg.g_timebase.num = 1;
 230   cfg.g_timebase.den = fps;
 231   cfg.rc_target_bitrate = bitrate;
 232
 233   if (!(infile = fopen(infile_arg, "rb")))
 234     die("Failed to open %s for reading", infile_arg);
 235
 236   // Pass 0
 237   cfg.g_pass = VPX_RC_FIRST_PASS;
 238   stats = pass0(&raw, infile, encoder, &cfg);
 239
 240   // Pass 1
 241   rewind(infile);
 242   cfg.g_pass = VPX_RC_LAST_PASS;
 243   cfg.rc_twopass_stats_in = stats;
 244   pass1(&raw, infile, outfile_arg, encoder, &cfg);
 245   free(stats.buf);
 246
 247   vpx_img_free(&raw);
 248   fclose(infile);
 249
 250   return EXIT_SUCCESS;
 251 }