granicus.if.org Git - libvpx/blob - examples/vp8_multi_resolution_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 /*
  12  * This is an example demonstrating multi-resolution encoding in VP8.
  13  * High-resolution input video is down-sampled to lower-resolutions. The
  14  * encoder then encodes the video and outputs multiple bitstreams with
  15  * different resolutions.
  16  *
  17  * This test also allows for settings temporal layers for each spatial layer.
  18  * Different number of temporal layers per spatial stream may be used.
  19  * Currently up to 3 temporal layers per spatial stream (encoder) are supported
  20  * in this test.
  21  */
  22
  23 #include "./vpx_config.h"
  24
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <stdarg.h>
  28 #include <string.h>
  29 #include <math.h>
  30 #include <assert.h>
  31 #include <sys/time.h>
  32 #include "vpx_ports/vpx_timer.h"
  33 #include "vpx/vpx_encoder.h"
  34 #include "vpx/vp8cx.h"
  35 #include "vpx_ports/mem_ops.h"
  36 #include "../tools_common.h"
  37 #define interface (vpx_codec_vp8_cx())
  38 #define fourcc    0x30385056
  39
  40 void usage_exit(void) {
  41   exit(EXIT_FAILURE);
  42 }
  43
  44 /*
  45  * The input video frame is downsampled several times to generate a multi-level
  46  * hierarchical structure. NUM_ENCODERS is defined as the number of encoding
  47  * levels required. For example, if the size of input video is 1280x720,
  48  * NUM_ENCODERS is 3, and down-sampling factor is 2, the encoder outputs 3
  49  * bitstreams with resolution of 1280x720(level 0), 640x360(level 1), and
  50  * 320x180(level 2) respectively.
  51  */
  52
  53 /* Number of encoders (spatial resolutions) used in this test. */
  54 #define NUM_ENCODERS 3
  55
  56 /* Maximum number of temporal layers allowed for this test. */
  57 #define MAX_NUM_TEMPORAL_LAYERS 3
  58
  59 /* This example uses the scaler function in libyuv. */
  60 #include "third_party/libyuv/include/libyuv/basic_types.h"
  61 #include "third_party/libyuv/include/libyuv/scale.h"
  62 #include "third_party/libyuv/include/libyuv/cpu_id.h"
  63
  64 int (*read_frame_p)(FILE *f, vpx_image_t *img);
  65
  66 static int read_frame(FILE *f, vpx_image_t *img) {
  67     size_t nbytes, to_read;
  68     int    res = 1;
  69
  70     to_read = img->w*img->h*3/2;
  71     nbytes = fread(img->planes[0], 1, to_read, f);
  72     if(nbytes != to_read) {
  73         res = 0;
  74         if(nbytes > 0)
  75             printf("Warning: Read partial frame. Check your width & height!\n");
  76     }
  77     return res;
  78 }
  79
  80 static int read_frame_by_row(FILE *f, vpx_image_t *img) {
  81     size_t nbytes, to_read;
  82     int    res = 1;
  83     int plane;
  84
  85     for (plane = 0; plane < 3; plane++)
  86     {
  87         unsigned char *ptr;
  88         int w = (plane ? (1 + img->d_w) / 2 : img->d_w);
  89         int h = (plane ? (1 + img->d_h) / 2 : img->d_h);
  90         int r;
  91
  92         /* Determine the correct plane based on the image format. The for-loop
  93          * always counts in Y,U,V order, but this may not match the order of
  94          * the data on disk.
  95          */
  96         switch (plane)
  97         {
  98         case 1:
  99             ptr = img->planes[img->fmt==VPX_IMG_FMT_YV12? VPX_PLANE_V : VPX_PLANE_U];
 100             break;
 101         case 2:
 102             ptr = img->planes[img->fmt==VPX_IMG_FMT_YV12?VPX_PLANE_U : VPX_PLANE_V];
 103             break;
 104         default:
 105             ptr = img->planes[plane];
 106         }
 107
 108         for (r = 0; r < h; r++)
 109         {
 110             to_read = w;
 111
 112             nbytes = fread(ptr, 1, to_read, f);
 113             if(nbytes != to_read) {
 114                 res = 0;
 115                 if(nbytes > 0)
 116                     printf("Warning: Read partial frame. Check your width & height!\n");
 117                 break;
 118             }
 119
 120             ptr += img->stride[plane];
 121         }
 122         if (!res)
 123             break;
 124     }
 125
 126     return res;
 127 }
 128
 129 static void write_ivf_file_header(FILE *outfile,
 130                                   const vpx_codec_enc_cfg_t *cfg,
 131                                   int frame_cnt) {
 132     char header[32];
 133
 134     if(cfg->g_pass != VPX_RC_ONE_PASS && cfg->g_pass != VPX_RC_LAST_PASS)
 135         return;
 136     header[0] = 'D';
 137     header[1] = 'K';
 138     header[2] = 'I';
 139     header[3] = 'F';
 140     mem_put_le16(header+4,  0);                   /* version */
 141     mem_put_le16(header+6,  32);                  /* headersize */
 142     mem_put_le32(header+8,  fourcc);              /* headersize */
 143     mem_put_le16(header+12, cfg->g_w);            /* width */
 144     mem_put_le16(header+14, cfg->g_h);            /* height */
 145     mem_put_le32(header+16, cfg->g_timebase.den); /* rate */
 146     mem_put_le32(header+20, cfg->g_timebase.num); /* scale */
 147     mem_put_le32(header+24, frame_cnt);           /* length */
 148     mem_put_le32(header+28, 0);                   /* unused */
 149
 150     (void) fwrite(header, 1, 32, outfile);
 151 }
 152
 153 static void write_ivf_frame_header(FILE *outfile,
 154                                    const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt)
 155 {
 156     char             header[12];
 157     vpx_codec_pts_t  pts;
 158
 159     if(pkt->kind != VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT)
 160         return;
 161
 162     pts = pkt->data.frame.pts;
 163     mem_put_le32(header, pkt->data.frame.sz);
 164     mem_put_le32(header+4, pts&0xFFFFFFFF);
 165     mem_put_le32(header+8, pts >> 32);
 166
 167     (void) fwrite(header, 1, 12, outfile);
 168 }
 169
 170 /* Temporal scaling parameters */
 171 /* This sets all the temporal layer parameters given |num_temporal_layers|,
 172  * including the target bit allocation across temporal layers. Bit allocation
 173  * parameters will be passed in as user parameters in another version.
 174  */
 175 static void set_temporal_layer_pattern(int num_temporal_layers,
 176                                        vpx_codec_enc_cfg_t *cfg,
 177                                        int bitrate,
 178                                        int *layer_flags)
 179 {
 180     assert(num_temporal_layers <= MAX_NUM_TEMPORAL_LAYERS);
 181     switch (num_temporal_layers)
 182     {
 183     case 1:
 184     {
 185         /* 1-layer */
 186         cfg->ts_number_layers     = 1;
 187         cfg->ts_periodicity       = 1;
 188         cfg->ts_rate_decimator[0] = 1;
 189         cfg->ts_layer_id[0] = 0;
 190         cfg->ts_target_bitrate[0] = bitrate;
 191
 192         // Update L only.
 193         layer_flags[0] = VP8_EFLAG_NO_UPD_GF | VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 194         break;
 195     }
 196
 197     case 2:
 198     {
 199         /* 2-layers, with sync point at first frame of layer 1. */
 200         cfg->ts_number_layers     = 2;
 201         cfg->ts_periodicity       = 2;
 202         cfg->ts_rate_decimator[0] = 2;
 203         cfg->ts_rate_decimator[1] = 1;
 204         cfg->ts_layer_id[0] = 0;
 205         cfg->ts_layer_id[1] = 1;
 206         // Use 60/40 bit allocation as example.
 207         cfg->ts_target_bitrate[0] = 0.6f * bitrate;
 208         cfg->ts_target_bitrate[1] = bitrate;
 209
 210         /* 0=L, 1=GF */
 211         // ARF is used as predictor for all frames, and is only updated on
 212         // key frame. Sync point every 8 frames.
 213
 214         // Layer 0: predict from L and ARF, update L and G.
 215         layer_flags[0] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 216                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 217
 218         // Layer 1: sync point: predict from L and ARF, and update G.
 219         layer_flags[1] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 220                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 221                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 222
 223         // Layer 0, predict from L and ARF, update L.
 224         layer_flags[2] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF  |
 225                          VP8_EFLAG_NO_UPD_GF  |
 226                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 227
 228         // Layer 1: predict from L, G and ARF, and update G.
 229         layer_flags[3] = VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 230                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 231                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ENTROPY;
 232
 233         // Layer 0
 234         layer_flags[4] = layer_flags[2];
 235
 236         // Layer 1
 237         layer_flags[5] = layer_flags[3];
 238
 239         // Layer 0
 240         layer_flags[6] = layer_flags[4];
 241
 242         // Layer 1
 243         layer_flags[7] = layer_flags[5];
 244         break;
 245     }
 246
 247     case 3:
 248     default:
 249     {
 250         // 3-layers structure where ARF is used as predictor for all frames,
 251         // and is only updated on key frame.
 252         // Sync points for layer 1 and 2 every 8 frames.
 253         cfg->ts_number_layers     = 3;
 254         cfg->ts_periodicity       = 4;
 255         cfg->ts_rate_decimator[0] = 4;
 256         cfg->ts_rate_decimator[1] = 2;
 257         cfg->ts_rate_decimator[2] = 1;
 258         cfg->ts_layer_id[0] = 0;
 259         cfg->ts_layer_id[1] = 2;
 260         cfg->ts_layer_id[2] = 1;
 261         cfg->ts_layer_id[3] = 2;
 262         // Use 40/20/40 bit allocation as example.
 263         cfg->ts_target_bitrate[0] = 0.4f * bitrate;
 264         cfg->ts_target_bitrate[1] = 0.6f * bitrate;
 265         cfg->ts_target_bitrate[2] = bitrate;
 266
 267         /* 0=L, 1=GF, 2=ARF */
 268
 269         // Layer 0: predict from L and ARF; update L and G.
 270         layer_flags[0] =  VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 271                           VP8_EFLAG_NO_REF_GF;
 272
 273         // Layer 2: sync point: predict from L and ARF; update none.
 274         layer_flags[1] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 275                          VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 276                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 277                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 278                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ENTROPY;
 279
 280         // Layer 1: sync point: predict from L and ARF; update G.
 281         layer_flags[2] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 282                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 283                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST;
 284
 285         // Layer 2: predict from L, G, ARF; update none.
 286         layer_flags[3] = VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 287                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 288                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 289                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ENTROPY;
 290
 291         // Layer 0: predict from L and ARF; update L.
 292         layer_flags[4] = VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 293                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 294                          VP8_EFLAG_NO_REF_GF;
 295
 296         // Layer 2: predict from L, G, ARF; update none.
 297         layer_flags[5] = layer_flags[3];
 298
 299         // Layer 1: predict from L, G, ARF; update G.
 300         layer_flags[6] = VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 301                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST;
 302
 303         // Layer 2: predict from L, G, ARF; update none.
 304         layer_flags[7] = layer_flags[3];
 305         break;
 306     }
 307     }
 308 }
 309
 310 /* The periodicity of the pattern given the number of temporal layers. */
 311 static int periodicity_to_num_layers[MAX_NUM_TEMPORAL_LAYERS] = {1, 8, 8};
 312
 313 int main(int argc, char **argv)
 314 {
 315     FILE                 *infile, *outfile[NUM_ENCODERS];
 316     FILE                 *downsampled_input[NUM_ENCODERS - 1];
 317     char                 filename[50];
 318     vpx_codec_ctx_t      codec[NUM_ENCODERS];
 319     vpx_codec_enc_cfg_t  cfg[NUM_ENCODERS];
 320     int                  frame_cnt = 0;
 321     vpx_image_t          raw[NUM_ENCODERS];
 322     vpx_codec_err_t      res[NUM_ENCODERS];
 323
 324     int                  i;
 325     long                 width;
 326     long                 height;
 327     int                  length_frame;
 328     int                  frame_avail;
 329     int                  got_data;
 330     int                  flags = 0;
 331     int                  layer_id = 0;
 332
 333     int                  layer_flags[VPX_TS_MAX_PERIODICITY * NUM_ENCODERS]
 334                                      = {0};
 335     int                  flag_periodicity;
 336
 337     /*Currently, only realtime mode is supported in multi-resolution encoding.*/
 338     int                  arg_deadline = VPX_DL_REALTIME;
 339
 340     /* Set show_psnr to 1/0 to show/not show PSNR. Choose show_psnr=0 if you
 341        don't need to know PSNR, which will skip PSNR calculation and save
 342        encoding time. */
 343     int                  show_psnr = 0;
 344     int                  key_frame_insert = 0;
 345     uint64_t             psnr_sse_total[NUM_ENCODERS] = {0};
 346     uint64_t             psnr_samples_total[NUM_ENCODERS] = {0};
 347     double               psnr_totals[NUM_ENCODERS][4] = {{0,0}};
 348     int                  psnr_count[NUM_ENCODERS] = {0};
 349
 350     double               cx_time = 0;
 351     struct  timeval      tv1, tv2, difftv;
 352
 353     /* Set the required target bitrates for each resolution level.
 354      * If target bitrate for highest-resolution level is set to 0,
 355      * (i.e. target_bitrate[0]=0), we skip encoding at that level.
 356      */
 357     unsigned int         target_bitrate[NUM_ENCODERS]={1000, 500, 100};
 358
 359     /* Enter the frame rate of the input video */
 360     int                  framerate = 30;
 361
 362     /* Set down-sampling factor for each resolution level.
 363        dsf[0] controls down sampling from level 0 to level 1;
 364        dsf[1] controls down sampling from level 1 to level 2;
 365        dsf[2] is not used. */
 366     vpx_rational_t dsf[NUM_ENCODERS] = {{2, 1}, {2, 1}, {1, 1}};
 367
 368     /* Set the number of temporal layers for each encoder/resolution level,
 369      * starting from highest resoln down to lowest resoln. */
 370     unsigned int         num_temporal_layers[NUM_ENCODERS] = {3, 3, 3};
 371
 372     if(argc!= (7 + 3 * NUM_ENCODERS))
 373         die("Usage: %s <width> <height> <frame_rate>  <infile> <outfile(s)> "
 374             "<rate_encoder(s)> <temporal_layer(s)> <key_frame_insert> <output psnr?> \n",
 375             argv[0]);
 376
 377     printf("Using %s\n",vpx_codec_iface_name(interface));
 378
 379     width = strtol(argv[1], NULL, 0);
 380     height = strtol(argv[2], NULL, 0);
 381     framerate = strtol(argv[3], NULL, 0);
 382
 383     if(width < 16 || width%2 || height <16 || height%2)
 384         die("Invalid resolution: %ldx%ld", width, height);
 385
 386     /* Open input video file for encoding */
 387     if(!(infile = fopen(argv[4], "rb")))
 388         die("Failed to open %s for reading", argv[4]);
 389
 390     /* Open output file for each encoder to output bitstreams */
 391     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 392     {
 393         if(!target_bitrate[i])
 394         {
 395             outfile[i] = NULL;
 396             continue;
 397         }
 398
 399         if(!(outfile[i] = fopen(argv[i+5], "wb")))
 400             die("Failed to open %s for writing", argv[i+4]);
 401     }
 402
 403     // Bitrates per spatial layer: overwrite default rates above.
 404     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 405     {
 406         target_bitrate[i] = strtol(argv[NUM_ENCODERS + 5 + i], NULL, 0);
 407     }
 408
 409     // Temporal layers per spatial layers: overwrite default settings above.
 410     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 411     {
 412         num_temporal_layers[i] = strtol(argv[2 * NUM_ENCODERS + 5 + i], NULL, 0);
 413         if (num_temporal_layers[i] < 1 || num_temporal_layers[i] > 3)
 414           die("Invalid temporal layers: %d, Must be 1, 2, or 3. \n",
 415               num_temporal_layers);
 416     }
 417
 418     /* Open file to write out each spatially downsampled input stream. */
 419     for (i=0; i< NUM_ENCODERS - 1; i++)
 420     {
 421        // Highest resoln is encoder 0.
 422         if (sprintf(filename,"ds%d.yuv",NUM_ENCODERS - i) < 0)
 423         {
 424             return EXIT_FAILURE;
 425         }
 426         downsampled_input[i] = fopen(filename,"wb");
 427     }
 428
 429     key_frame_insert = strtol(argv[3 * NUM_ENCODERS + 5], NULL, 0);
 430
 431     show_psnr = strtol(argv[3 * NUM_ENCODERS + 6], NULL, 0);
 432
 433
 434     /* Populate default encoder configuration */
 435     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 436     {
 437         res[i] = vpx_codec_enc_config_default(interface, &cfg[i], 0);
 438         if(res[i]) {
 439             printf("Failed to get config: %s\n", vpx_codec_err_to_string(res[i]));
 440             return EXIT_FAILURE;
 441         }
 442     }
 443
 444     /*
 445      * Update the default configuration according to needs of the application.
 446      */
 447     /* Highest-resolution encoder settings */
 448     cfg[0].g_w = width;
 449     cfg[0].g_h = height;
 450     cfg[0].rc_dropframe_thresh = 0;
 451     cfg[0].rc_end_usage = VPX_CBR;
 452     cfg[0].rc_resize_allowed = 0;
 453     cfg[0].rc_min_quantizer = 2;
 454     cfg[0].rc_max_quantizer = 56;
 455     cfg[0].rc_undershoot_pct = 100;
 456     cfg[0].rc_overshoot_pct = 15;
 457     cfg[0].rc_buf_initial_sz = 500;
 458     cfg[0].rc_buf_optimal_sz = 600;
 459     cfg[0].rc_buf_sz = 1000;
 460     cfg[0].g_error_resilient = 1;              /* Enable error resilient mode */
 461     cfg[0].g_lag_in_frames   = 0;
 462
 463     /* Disable automatic keyframe placement */
 464     /* Note: These 3 settings are copied to all levels. But, except the lowest
 465      * resolution level, all other levels are set to VPX_KF_DISABLED internally.
 466      */
 467     cfg[0].kf_mode           = VPX_KF_AUTO;
 468     cfg[0].kf_min_dist = 3000;
 469     cfg[0].kf_max_dist = 3000;
 470
 471     cfg[0].rc_target_bitrate = target_bitrate[0];       /* Set target bitrate */
 472     cfg[0].g_timebase.num = 1;                          /* Set fps */
 473     cfg[0].g_timebase.den = framerate;
 474
 475     /* Other-resolution encoder settings */
 476     for (i=1; i< NUM_ENCODERS; i++)
 477     {
 478         memcpy(&cfg[i], &cfg[0], sizeof(vpx_codec_enc_cfg_t));
 479
 480         cfg[i].rc_target_bitrate = target_bitrate[i];
 481
 482         /* Note: Width & height of other-resolution encoders are calculated
 483          * from the highest-resolution encoder's size and the corresponding
 484          * down_sampling_factor.
 485          */
 486         {
 487             unsigned int iw = cfg[i-1].g_w*dsf[i-1].den + dsf[i-1].num - 1;
 488             unsigned int ih = cfg[i-1].g_h*dsf[i-1].den + dsf[i-1].num - 1;
 489             cfg[i].g_w = iw/dsf[i-1].num;
 490             cfg[i].g_h = ih/dsf[i-1].num;
 491         }
 492
 493         /* Make width & height to be multiplier of 2. */
 494         // Should support odd size ???
 495         if((cfg[i].g_w)%2)cfg[i].g_w++;
 496         if((cfg[i].g_h)%2)cfg[i].g_h++;
 497     }
 498
 499
 500     // Set the number of threads per encode/spatial layer.
 501     // (1, 1, 1) means no encoder threading.
 502     cfg[0].g_threads = 2;
 503     cfg[1].g_threads = 1;
 504     cfg[2].g_threads = 1;
 505
 506     /* Allocate image for each encoder */
 507     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 508         if(!vpx_img_alloc(&raw[i], VPX_IMG_FMT_I420, cfg[i].g_w, cfg[i].g_h, 32))
 509             die("Failed to allocate image", cfg[i].g_w, cfg[i].g_h);
 510
 511     if (raw[0].stride[VPX_PLANE_Y] == raw[0].d_w)
 512         read_frame_p = read_frame;
 513     else
 514         read_frame_p = read_frame_by_row;
 515
 516     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 517         if(outfile[i])
 518             write_ivf_file_header(outfile[i], &cfg[i], 0);
 519
 520     /* Temporal layers settings */
 521     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 522     {
 523         set_temporal_layer_pattern(num_temporal_layers[i],
 524                                    &cfg[i],
 525                                    cfg[i].rc_target_bitrate,
 526                                    &layer_flags[i * VPX_TS_MAX_PERIODICITY]);
 527     }
 528
 529     /* Initialize multi-encoder */
 530     if(vpx_codec_enc_init_multi(&codec[0], interface, &cfg[0], NUM_ENCODERS,
 531                                 (show_psnr ? VPX_CODEC_USE_PSNR : 0), &dsf[0]))
 532         die_codec(&codec[0], "Failed to initialize encoder");
 533
 534     /* The extra encoding configuration parameters can be set as follows. */
 535     /* Set encoding speed */
 536     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 537     {
 538         int speed = -6;
 539         /* Lower speed for the lowest resolution. */
 540         if (i == NUM_ENCODERS - 1) speed = -4;
 541         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_CPUUSED, speed))
 542             die_codec(&codec[i], "Failed to set cpu_used");
 543     }
 544
 545     /* Set static threshold = 1 for all encoders */
 546     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 547     {
 548         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD, 1))
 549             die_codec(&codec[i], "Failed to set static threshold");
 550     }
 551
 552     /* Set NOISE_SENSITIVITY to do TEMPORAL_DENOISING */
 553     /* Enable denoising for the highest-resolution encoder. */
 554     if(vpx_codec_control(&codec[0], VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, 1))
 555         die_codec(&codec[0], "Failed to set noise_sensitivity");
 556     for ( i=1; i< NUM_ENCODERS; i++)
 557     {
 558         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, 0))
 559             die_codec(&codec[i], "Failed to set noise_sensitivity");
 560     }
 561
 562     /* Set the number of token partitions */
 563     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 564     {
 565         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS, 1))
 566             die_codec(&codec[i], "Failed to set static threshold");
 567     }
 568
 569     /* Set the max intra target bitrate */
 570     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 571     {
 572         unsigned int max_intra_size_pct =
 573             (int)(((double)cfg[0].rc_buf_optimal_sz * 0.5) * framerate / 10);
 574         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT,
 575                              max_intra_size_pct))
 576             die_codec(&codec[i], "Failed to set static threshold");
 577        //printf("%d %d \n",i,max_intra_size_pct);
 578     }
 579
 580     frame_avail = 1;
 581     got_data = 0;
 582
 583     while(frame_avail || got_data)
 584     {
 585         vpx_codec_iter_t iter[NUM_ENCODERS]={NULL};
 586         const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt[NUM_ENCODERS];
 587
 588         flags = 0;
 589         frame_avail = read_frame_p(infile, &raw[0]);
 590
 591         if(frame_avail)
 592         {
 593             for ( i=1; i<NUM_ENCODERS; i++)
 594             {
 595                 /*Scale the image down a number of times by downsampling factor*/
 596                 /* FilterMode 1 or 2 give better psnr than FilterMode 0. */
 597                 I420Scale(raw[i-1].planes[VPX_PLANE_Y], raw[i-1].stride[VPX_PLANE_Y],
 598                           raw[i-1].planes[VPX_PLANE_U], raw[i-1].stride[VPX_PLANE_U],
 599                           raw[i-1].planes[VPX_PLANE_V], raw[i-1].stride[VPX_PLANE_V],
 600                           raw[i-1].d_w, raw[i-1].d_h,
 601                           raw[i].planes[VPX_PLANE_Y], raw[i].stride[VPX_PLANE_Y],
 602                           raw[i].planes[VPX_PLANE_U], raw[i].stride[VPX_PLANE_U],
 603                           raw[i].planes[VPX_PLANE_V], raw[i].stride[VPX_PLANE_V],
 604                           raw[i].d_w, raw[i].d_h, 1);
 605                 /* Write out down-sampled input. */
 606                 length_frame = cfg[i].g_w *  cfg[i].g_h *3/2;
 607                 if (fwrite(raw[i].planes[0], 1, length_frame,
 608                            downsampled_input[NUM_ENCODERS - i - 1]) !=
 609                                length_frame)
 610                 {
 611                     return EXIT_FAILURE;
 612                 }
 613             }
 614         }
 615
 616         /* Set the flags (reference and update) for all the encoders.*/
 617         for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 618         {
 619             layer_id = cfg[i].ts_layer_id[frame_cnt % cfg[i].ts_periodicity];
 620             flags = 0;
 621             flag_periodicity = periodicity_to_num_layers
 622                 [num_temporal_layers[i] - 1];
 623             flags = layer_flags[i * VPX_TS_MAX_PERIODICITY +
 624                                 frame_cnt % flag_periodicity];
 625             // Key frame flag for first frame.
 626             if (frame_cnt == 0)
 627             {
 628                 flags |= VPX_EFLAG_FORCE_KF;
 629             }
 630             if (frame_cnt > 0 && frame_cnt == key_frame_insert)
 631             {
 632                 flags = VPX_EFLAG_FORCE_KF;
 633             }
 634
 635             vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_FRAME_FLAGS, flags);
 636             vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_TEMPORAL_LAYER_ID, layer_id);
 637         }
 638
 639         gettimeofday(&tv1, NULL);
 640         /* Encode each frame at multi-levels */
 641         /* Note the flags must be set to 0 in the encode call if they are set
 642            for each frame with the vpx_codec_control(), as done above. */
 643         if(vpx_codec_encode(&codec[0], frame_avail? &raw[0] : NULL,
 644             frame_cnt, 1, 0, arg_deadline))
 645         {
 646             die_codec(&codec[0], "Failed to encode frame");
 647         }
 648         gettimeofday(&tv2, NULL);
 649         timersub(&tv2, &tv1, &difftv);
 650         cx_time += (double)(difftv.tv_sec * 1000000 + difftv.tv_usec);
 651         for (i=NUM_ENCODERS-1; i>=0 ; i--)
 652         {
 653             got_data = 0;
 654             while( (pkt[i] = vpx_codec_get_cx_data(&codec[i], &iter[i])) )
 655             {
 656                 got_data = 1;
 657                 switch(pkt[i]->kind) {
 658                     case VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT:
 659                         write_ivf_frame_header(outfile[i], pkt[i]);
 660                         (void) fwrite(pkt[i]->data.frame.buf, 1,
 661                                       pkt[i]->data.frame.sz, outfile[i]);
 662                     break;
 663                     case VPX_CODEC_PSNR_PKT:
 664                         if (show_psnr)
 665                         {
 666                             int j;
 667
 668                             psnr_sse_total[i] += pkt[i]->data.psnr.sse[0];
 669                             psnr_samples_total[i] += pkt[i]->data.psnr.samples[0];
 670                             for (j = 0; j < 4; j++)
 671                             {
 672                                 psnr_totals[i][j] += pkt[i]->data.psnr.psnr[j];
 673                             }
 674                             psnr_count[i]++;
 675                         }
 676
 677                         break;
 678                     default:
 679                         break;
 680                 }
 681                 printf(pkt[i]->kind == VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT
 682                        && (pkt[i]->data.frame.flags & VPX_FRAME_IS_KEY)? "K":"");
 683                 fflush(stdout);
 684             }
 685         }
 686         frame_cnt++;
 687     }
 688     printf("\n");
 689     printf("FPS for encoding %d %f %f \n", frame_cnt, (float)cx_time / 1000000,
 690            1000000 * (double)frame_cnt / (double)cx_time);
 691
 692     fclose(infile);
 693
 694     printf("Processed %ld frames.\n",(long int)frame_cnt-1);
 695     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 696     {
 697         /* Calculate PSNR and print it out */
 698         if ( (show_psnr) && (psnr_count[i]>0) )
 699         {
 700             int j;
 701             double ovpsnr = sse_to_psnr(psnr_samples_total[i], 255.0,
 702                                         psnr_sse_total[i]);
 703
 704             fprintf(stderr, "\n ENC%d PSNR (Overall/Avg/Y/U/V)", i);
 705
 706             fprintf(stderr, " %.3lf", ovpsnr);
 707             for (j = 0; j < 4; j++)
 708             {
 709                 fprintf(stderr, " %.3lf", psnr_totals[i][j]/psnr_count[i]);
 710             }
 711         }
 712
 713         if(vpx_codec_destroy(&codec[i]))
 714             die_codec(&codec[i], "Failed to destroy codec");
 715
 716         vpx_img_free(&raw[i]);
 717
 718         if(!outfile[i])
 719             continue;
 720
 721         /* Try to rewrite the file header with the actual frame count */
 722         if(!fseek(outfile[i], 0, SEEK_SET))
 723             write_ivf_file_header(outfile[i], &cfg[i], frame_cnt-1);
 724         fclose(outfile[i]);
 725     }
 726     printf("\n");
 727
 728     return EXIT_SUCCESS;
 729 }