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 #if USE_POSIX_MMAP
  33 #include <sys/types.h>
  34 #include <sys/stat.h>
  35 #include <sys/mman.h>
  36 #include <fcntl.h>
  37 #include <unistd.h>
  38 #endif
  39 #include "vpx_ports/vpx_timer.h"
  40 #include "vpx/vpx_encoder.h"
  41 #include "vpx/vp8cx.h"
  42 #include "vpx_ports/mem_ops.h"
  43 #include "./tools_common.h"
  44 #define interface (vpx_codec_vp8_cx())
  45 #define fourcc    0x30385056
  46
  47 void usage_exit() {
  48   exit(EXIT_FAILURE);
  49 }
  50
  51 /*
  52  * The input video frame is downsampled several times to generate a multi-level
  53  * hierarchical structure. NUM_ENCODERS is defined as the number of encoding
  54  * levels required. For example, if the size of input video is 1280x720,
  55  * NUM_ENCODERS is 3, and down-sampling factor is 2, the encoder outputs 3
  56  * bitstreams with resolution of 1280x720(level 0), 640x360(level 1), and
  57  * 320x180(level 2) respectively.
  58  */
  59
  60 /* Number of encoders (spatial resolutions) used in this test. */
  61 #define NUM_ENCODERS 3
  62
  63 /* Maximum number of temporal layers allowed for this test. */
  64 #define MAX_NUM_TEMPORAL_LAYERS 3
  65
  66 /* This example uses the scaler function in libyuv. */
  67 #include "third_party/libyuv/include/libyuv/basic_types.h"
  68 #include "third_party/libyuv/include/libyuv/scale.h"
  69 #include "third_party/libyuv/include/libyuv/cpu_id.h"
  70
  71 int (*read_frame_p)(FILE *f, vpx_image_t *img);
  72
  73 static int read_frame(FILE *f, vpx_image_t *img) {
  74     size_t nbytes, to_read;
  75     int    res = 1;
  76
  77     to_read = img->w*img->h*3/2;
  78     nbytes = fread(img->planes[0], 1, to_read, f);
  79     if(nbytes != to_read) {
  80         res = 0;
  81         if(nbytes > 0)
  82             printf("Warning: Read partial frame. Check your width & height!\n");
  83     }
  84     return res;
  85 }
  86
  87 static int read_frame_by_row(FILE *f, vpx_image_t *img) {
  88     size_t nbytes, to_read;
  89     int    res = 1;
  90     int plane;
  91
  92     for (plane = 0; plane < 3; plane++)
  93     {
  94         unsigned char *ptr;
  95         int w = (plane ? (1 + img->d_w) / 2 : img->d_w);
  96         int h = (plane ? (1 + img->d_h) / 2 : img->d_h);
  97         int r;
  98
  99         /* Determine the correct plane based on the image format. The for-loop
 100          * always counts in Y,U,V order, but this may not match the order of
 101          * the data on disk.
 102          */
 103         switch (plane)
 104         {
 105         case 1:
 106             ptr = img->planes[img->fmt==VPX_IMG_FMT_YV12? VPX_PLANE_V : VPX_PLANE_U];
 107             break;
 108         case 2:
 109             ptr = img->planes[img->fmt==VPX_IMG_FMT_YV12?VPX_PLANE_U : VPX_PLANE_V];
 110             break;
 111         default:
 112             ptr = img->planes[plane];
 113         }
 114
 115         for (r = 0; r < h; r++)
 116         {
 117             to_read = w;
 118
 119             nbytes = fread(ptr, 1, to_read, f);
 120             if(nbytes != to_read) {
 121                 res = 0;
 122                 if(nbytes > 0)
 123                     printf("Warning: Read partial frame. Check your width & height!\n");
 124                 break;
 125             }
 126
 127             ptr += img->stride[plane];
 128         }
 129         if (!res)
 130             break;
 131     }
 132
 133     return res;
 134 }
 135
 136 static void write_ivf_file_header(FILE *outfile,
 137                                   const vpx_codec_enc_cfg_t *cfg,
 138                                   int frame_cnt) {
 139     char header[32];
 140
 141     if(cfg->g_pass != VPX_RC_ONE_PASS && cfg->g_pass != VPX_RC_LAST_PASS)
 142         return;
 143     header[0] = 'D';
 144     header[1] = 'K';
 145     header[2] = 'I';
 146     header[3] = 'F';
 147     mem_put_le16(header+4,  0);                   /* version */
 148     mem_put_le16(header+6,  32);                  /* headersize */
 149     mem_put_le32(header+8,  fourcc);              /* headersize */
 150     mem_put_le16(header+12, cfg->g_w);            /* width */
 151     mem_put_le16(header+14, cfg->g_h);            /* height */
 152     mem_put_le32(header+16, cfg->g_timebase.den); /* rate */
 153     mem_put_le32(header+20, cfg->g_timebase.num); /* scale */
 154     mem_put_le32(header+24, frame_cnt);           /* length */
 155     mem_put_le32(header+28, 0);                   /* unused */
 156
 157     (void) fwrite(header, 1, 32, outfile);
 158 }
 159
 160 static void write_ivf_frame_header(FILE *outfile,
 161                                    const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt)
 162 {
 163     char             header[12];
 164     vpx_codec_pts_t  pts;
 165
 166     if(pkt->kind != VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT)
 167         return;
 168
 169     pts = pkt->data.frame.pts;
 170     mem_put_le32(header, pkt->data.frame.sz);
 171     mem_put_le32(header+4, pts&0xFFFFFFFF);
 172     mem_put_le32(header+8, pts >> 32);
 173
 174     (void) fwrite(header, 1, 12, outfile);
 175 }
 176
 177 /* Temporal scaling parameters */
 178 /* This sets all the temporal layer parameters given |num_temporal_layers|,
 179  * including the target bit allocation across temporal layers. Bit allocation
 180  * parameters will be passed in as user parameters in another version.
 181  */
 182 static void set_temporal_layer_pattern(int num_temporal_layers,
 183                                        vpx_codec_enc_cfg_t *cfg,
 184                                        int bitrate,
 185                                        int *layer_flags)
 186 {
 187     assert(num_temporal_layers <= MAX_NUM_TEMPORAL_LAYERS);
 188     switch (num_temporal_layers)
 189     {
 190     case 1:
 191     {
 192         /* 1-layer */
 193         cfg->ts_number_layers     = 1;
 194         cfg->ts_periodicity       = 1;
 195         cfg->ts_rate_decimator[0] = 1;
 196         cfg->ts_layer_id[0] = 0;
 197         cfg->ts_target_bitrate[0] = bitrate;
 198
 199         // Update L only.
 200         layer_flags[0] = VP8_EFLAG_NO_UPD_GF | VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 201         break;
 202     }
 203
 204     case 2:
 205     {
 206         /* 2-layers, with sync point at first frame of layer 1. */
 207         cfg->ts_number_layers     = 2;
 208         cfg->ts_periodicity       = 2;
 209         cfg->ts_rate_decimator[0] = 2;
 210         cfg->ts_rate_decimator[1] = 1;
 211         cfg->ts_layer_id[0] = 0;
 212         cfg->ts_layer_id[1] = 1;
 213         // Use 60/40 bit allocation as example.
 214         cfg->ts_target_bitrate[0] = 0.6f * bitrate;
 215         cfg->ts_target_bitrate[1] = bitrate;
 216
 217         /* 0=L, 1=GF */
 218         // ARF is used as predictor for all frames, and is only updated on
 219         // key frame. Sync point every 8 frames.
 220
 221         // Layer 0: predict from L and ARF, update L and G.
 222         layer_flags[0] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 223                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 224
 225         // Layer 1: sync point: predict from L and ARF, and update G.
 226         layer_flags[1] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 227                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 228                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 229
 230         // Layer 0, predict from L and ARF, update L.
 231         layer_flags[2] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF  |
 232                          VP8_EFLAG_NO_UPD_GF  |
 233                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 234
 235         // Layer 1: predict from L, G and ARF, and update G.
 236         layer_flags[3] = VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 237                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 238                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ENTROPY;
 239
 240         // Layer 0
 241         layer_flags[4] = layer_flags[2];
 242
 243         // Layer 1
 244         layer_flags[5] = layer_flags[3];
 245
 246         // Layer 0
 247         layer_flags[6] = layer_flags[4];
 248
 249         // Layer 1
 250         layer_flags[7] = layer_flags[5];
 251         break;
 252     }
 253
 254     case 3:
 255     default:
 256     {
 257         // 3-layers structure where ARF is used as predictor for all frames,
 258         // and is only updated on key frame.
 259         // Sync points for layer 1 and 2 every 8 frames.
 260         cfg->ts_number_layers     = 3;
 261         cfg->ts_periodicity       = 4;
 262         cfg->ts_rate_decimator[0] = 4;
 263         cfg->ts_rate_decimator[1] = 2;
 264         cfg->ts_rate_decimator[2] = 1;
 265         cfg->ts_layer_id[0] = 0;
 266         cfg->ts_layer_id[1] = 2;
 267         cfg->ts_layer_id[2] = 1;
 268         cfg->ts_layer_id[3] = 2;
 269         // Use 40/20/40 bit allocation as example.
 270         cfg->ts_target_bitrate[0] = 0.4f * bitrate;
 271         cfg->ts_target_bitrate[1] = 0.6f * bitrate;
 272         cfg->ts_target_bitrate[2] = bitrate;
 273
 274         /* 0=L, 1=GF, 2=ARF */
 275
 276         // Layer 0: predict from L and ARF; update L and G.
 277         layer_flags[0] =  VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 278                           VP8_EFLAG_NO_REF_GF;
 279
 280         // Layer 2: sync point: predict from L and ARF; update none.
 281         layer_flags[1] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 282                          VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 283                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 284                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 285                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ENTROPY;
 286
 287         // Layer 1: sync point: predict from L and ARF; update G.
 288         layer_flags[2] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 289                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 290                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST;
 291
 292         // Layer 2: predict from L, G, ARF; update none.
 293         layer_flags[3] = VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 294                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 295                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 296                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ENTROPY;
 297
 298         // Layer 0: predict from L and ARF; update L.
 299         layer_flags[4] = VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 300                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 301                          VP8_EFLAG_NO_REF_GF;
 302
 303         // Layer 2: predict from L, G, ARF; update none.
 304         layer_flags[5] = layer_flags[3];
 305
 306         // Layer 1: predict from L, G, ARF; update G.
 307         layer_flags[6] = VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 308                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST;
 309
 310         // Layer 2: predict from L, G, ARF; update none.
 311         layer_flags[7] = layer_flags[3];
 312         break;
 313     }
 314     }
 315 }
 316
 317 /* The periodicity of the pattern given the number of temporal layers. */
 318 static int periodicity_to_num_layers[MAX_NUM_TEMPORAL_LAYERS] = {1, 8, 8};
 319
 320 int main(int argc, char **argv)
 321 {
 322     FILE                 *infile, *outfile[NUM_ENCODERS];
 323     FILE                 *downsampled_input[NUM_ENCODERS - 1];
 324     char                 filename[50];
 325     vpx_codec_ctx_t      codec[NUM_ENCODERS];
 326     vpx_codec_enc_cfg_t  cfg[NUM_ENCODERS];
 327     int                  frame_cnt = 0;
 328     vpx_image_t          raw[NUM_ENCODERS];
 329     vpx_codec_err_t      res[NUM_ENCODERS];
 330
 331     int                  i;
 332     long                 width;
 333     long                 height;
 334     int                  length_frame;
 335     int                  frame_avail;
 336     int                  got_data;
 337     int                  flags = 0;
 338     int                  layer_id = 0;
 339
 340     int                  layer_flags[VPX_TS_MAX_PERIODICITY * NUM_ENCODERS]
 341                                      = {0};
 342     int                  flag_periodicity;
 343
 344     /*Currently, only realtime mode is supported in multi-resolution encoding.*/
 345     int                  arg_deadline = VPX_DL_REALTIME;
 346
 347     /* Set show_psnr to 1/0 to show/not show PSNR. Choose show_psnr=0 if you
 348        don't need to know PSNR, which will skip PSNR calculation and save
 349        encoding time. */
 350     int                  show_psnr = 0;
 351     int                  key_frame_insert = 0;
 352     uint64_t             psnr_sse_total[NUM_ENCODERS] = {0};
 353     uint64_t             psnr_samples_total[NUM_ENCODERS] = {0};
 354     double               psnr_totals[NUM_ENCODERS][4] = {{0,0}};
 355     int                  psnr_count[NUM_ENCODERS] = {0};
 356
 357     double               cx_time = 0;
 358     struct  timeval      tv1, tv2, difftv;
 359
 360     /* Set the required target bitrates for each resolution level.
 361      * If target bitrate for highest-resolution level is set to 0,
 362      * (i.e. target_bitrate[0]=0), we skip encoding at that level.
 363      */
 364     unsigned int         target_bitrate[NUM_ENCODERS]={1000, 500, 100};
 365
 366     /* Enter the frame rate of the input video */
 367     int                  framerate = 30;
 368
 369     /* Set down-sampling factor for each resolution level.
 370        dsf[0] controls down sampling from level 0 to level 1;
 371        dsf[1] controls down sampling from level 1 to level 2;
 372        dsf[2] is not used. */
 373     vpx_rational_t dsf[NUM_ENCODERS] = {{2, 1}, {2, 1}, {1, 1}};
 374
 375     /* Set the number of temporal layers for each encoder/resolution level,
 376      * starting from highest resoln down to lowest resoln. */
 377     unsigned int         num_temporal_layers[NUM_ENCODERS] = {3, 3, 3};
 378
 379     if(argc!= (7 + 3 * NUM_ENCODERS))
 380         die("Usage: %s <width> <height> <frame_rate>  <infile> <outfile(s)> "
 381             "<rate_encoder(s)> <temporal_layer(s)> <key_frame_insert> <output psnr?> \n",
 382             argv[0]);
 383
 384     printf("Using %s\n",vpx_codec_iface_name(interface));
 385
 386     width = strtol(argv[1], NULL, 0);
 387     height = strtol(argv[2], NULL, 0);
 388     framerate = strtol(argv[3], NULL, 0);
 389
 390     if(width < 16 || width%2 || height <16 || height%2)
 391         die("Invalid resolution: %ldx%ld", width, height);
 392
 393     /* Open input video file for encoding */
 394     if(!(infile = fopen(argv[4], "rb")))
 395         die("Failed to open %s for reading", argv[4]);
 396
 397     /* Open output file for each encoder to output bitstreams */
 398     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 399     {
 400         if(!target_bitrate[i])
 401         {
 402             outfile[i] = NULL;
 403             continue;
 404         }
 405
 406         if(!(outfile[i] = fopen(argv[i+5], "wb")))
 407             die("Failed to open %s for writing", argv[i+4]);
 408     }
 409
 410     // Bitrates per spatial layer: overwrite default rates above.
 411     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 412     {
 413         target_bitrate[i] = strtol(argv[NUM_ENCODERS + 5 + i], NULL, 0);
 414     }
 415
 416     // Temporal layers per spatial layers: overwrite default settings above.
 417     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 418     {
 419         num_temporal_layers[i] = strtol(argv[2 * NUM_ENCODERS + 5 + i], NULL, 0);
 420         if (num_temporal_layers[i] < 1 || num_temporal_layers[i] > 3)
 421           die("Invalid temporal layers: %d, Must be 1, 2, or 3. \n",
 422               num_temporal_layers);
 423     }
 424
 425     /* Open file to write out each spatially downsampled input stream. */
 426     for (i=0; i< NUM_ENCODERS - 1; i++)
 427     {
 428        // Highest resoln is encoder 0.
 429         if (sprintf(filename,"ds%d.yuv",NUM_ENCODERS - i) < 0)
 430         {
 431             return EXIT_FAILURE;
 432         }
 433         downsampled_input[i] = fopen(filename,"wb");
 434     }
 435
 436     key_frame_insert = strtol(argv[3 * NUM_ENCODERS + 5], NULL, 0);
 437
 438     show_psnr = strtol(argv[3 * NUM_ENCODERS + 6], NULL, 0);
 439
 440
 441     /* Populate default encoder configuration */
 442     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 443     {
 444         res[i] = vpx_codec_enc_config_default(interface, &cfg[i], 0);
 445         if(res[i]) {
 446             printf("Failed to get config: %s\n", vpx_codec_err_to_string(res[i]));
 447             return EXIT_FAILURE;
 448         }
 449     }
 450
 451     /*
 452      * Update the default configuration according to needs of the application.
 453      */
 454     /* Highest-resolution encoder settings */
 455     cfg[0].g_w = width;
 456     cfg[0].g_h = height;
 457     cfg[0].rc_dropframe_thresh = 0;
 458     cfg[0].rc_end_usage = VPX_CBR;
 459     cfg[0].rc_resize_allowed = 0;
 460     cfg[0].rc_min_quantizer = 2;
 461     cfg[0].rc_max_quantizer = 56;
 462     cfg[0].rc_undershoot_pct = 100;
 463     cfg[0].rc_overshoot_pct = 15;
 464     cfg[0].rc_buf_initial_sz = 500;
 465     cfg[0].rc_buf_optimal_sz = 600;
 466     cfg[0].rc_buf_sz = 1000;
 467     cfg[0].g_error_resilient = 1;              /* Enable error resilient mode */
 468     cfg[0].g_lag_in_frames   = 0;
 469
 470     /* Disable automatic keyframe placement */
 471     /* Note: These 3 settings are copied to all levels. But, except the lowest
 472      * resolution level, all other levels are set to VPX_KF_DISABLED internally.
 473      */
 474     cfg[0].kf_mode           = VPX_KF_AUTO;
 475     cfg[0].kf_min_dist = 3000;
 476     cfg[0].kf_max_dist = 3000;
 477
 478     cfg[0].rc_target_bitrate = target_bitrate[0];       /* Set target bitrate */
 479     cfg[0].g_timebase.num = 1;                          /* Set fps */
 480     cfg[0].g_timebase.den = framerate;
 481
 482     /* Other-resolution encoder settings */
 483     for (i=1; i< NUM_ENCODERS; i++)
 484     {
 485         memcpy(&cfg[i], &cfg[0], sizeof(vpx_codec_enc_cfg_t));
 486
 487         cfg[i].rc_target_bitrate = target_bitrate[i];
 488
 489         /* Note: Width & height of other-resolution encoders are calculated
 490          * from the highest-resolution encoder's size and the corresponding
 491          * down_sampling_factor.
 492          */
 493         {
 494             unsigned int iw = cfg[i-1].g_w*dsf[i-1].den + dsf[i-1].num - 1;
 495             unsigned int ih = cfg[i-1].g_h*dsf[i-1].den + dsf[i-1].num - 1;
 496             cfg[i].g_w = iw/dsf[i-1].num;
 497             cfg[i].g_h = ih/dsf[i-1].num;
 498         }
 499
 500         /* Make width & height to be multiplier of 2. */
 501         // Should support odd size ???
 502         if((cfg[i].g_w)%2)cfg[i].g_w++;
 503         if((cfg[i].g_h)%2)cfg[i].g_h++;
 504     }
 505
 506
 507     // Set the number of threads per encode/spatial layer.
 508     // (1, 1, 1) means no encoder threading.
 509     cfg[0].g_threads = 2;
 510     cfg[1].g_threads = 1;
 511     cfg[2].g_threads = 1;
 512
 513     /* Allocate image for each encoder */
 514     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 515         if(!vpx_img_alloc(&raw[i], VPX_IMG_FMT_I420, cfg[i].g_w, cfg[i].g_h, 32))
 516             die("Failed to allocate image", cfg[i].g_w, cfg[i].g_h);
 517
 518     if (raw[0].stride[VPX_PLANE_Y] == raw[0].d_w)
 519         read_frame_p = read_frame;
 520     else
 521         read_frame_p = read_frame_by_row;
 522
 523     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 524         if(outfile[i])
 525             write_ivf_file_header(outfile[i], &cfg[i], 0);
 526
 527     /* Temporal layers settings */
 528     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 529     {
 530         set_temporal_layer_pattern(num_temporal_layers[i],
 531                                    &cfg[i],
 532                                    cfg[i].rc_target_bitrate,
 533                                    &layer_flags[i * VPX_TS_MAX_PERIODICITY]);
 534     }
 535
 536     /* Initialize multi-encoder */
 537     if(vpx_codec_enc_init_multi(&codec[0], interface, &cfg[0], NUM_ENCODERS,
 538                                 (show_psnr ? VPX_CODEC_USE_PSNR : 0), &dsf[0]))
 539         die_codec(&codec[0], "Failed to initialize encoder");
 540
 541     /* The extra encoding configuration parameters can be set as follows. */
 542     /* Set encoding speed */
 543     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 544     {
 545         int speed = -6;
 546         /* Lower speed for the lowest resolution. */
 547         if (i == NUM_ENCODERS - 1) speed = -4;
 548         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_CPUUSED, speed))
 549             die_codec(&codec[i], "Failed to set cpu_used");
 550     }
 551
 552     /* Set static threshold = 1 for all encoders */
 553     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 554     {
 555         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD, 1))
 556             die_codec(&codec[i], "Failed to set static threshold");
 557     }
 558
 559     /* Set NOISE_SENSITIVITY to do TEMPORAL_DENOISING */
 560     /* Enable denoising for the highest-resolution encoder. */
 561     if(vpx_codec_control(&codec[0], VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, 1))
 562         die_codec(&codec[0], "Failed to set noise_sensitivity");
 563     for ( i=1; i< NUM_ENCODERS; i++)
 564     {
 565         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, 0))
 566             die_codec(&codec[i], "Failed to set noise_sensitivity");
 567     }
 568
 569     /* Set the number of token partitions */
 570     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 571     {
 572         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS, 1))
 573             die_codec(&codec[i], "Failed to set static threshold");
 574     }
 575
 576     /* Set the max intra target bitrate */
 577     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 578     {
 579         unsigned int max_intra_size_pct =
 580             (int)(((double)cfg[0].rc_buf_optimal_sz * 0.5) * framerate / 10);
 581         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT,
 582                              max_intra_size_pct))
 583             die_codec(&codec[i], "Failed to set static threshold");
 584        //printf("%d %d \n",i,max_intra_size_pct);
 585     }
 586
 587     frame_avail = 1;
 588     got_data = 0;
 589
 590     while(frame_avail || got_data)
 591     {
 592         vpx_codec_iter_t iter[NUM_ENCODERS]={NULL};
 593         const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt[NUM_ENCODERS];
 594
 595         flags = 0;
 596         frame_avail = read_frame_p(infile, &raw[0]);
 597
 598         if(frame_avail)
 599         {
 600             for ( i=1; i<NUM_ENCODERS; i++)
 601             {
 602                 /*Scale the image down a number of times by downsampling factor*/
 603                 /* FilterMode 1 or 2 give better psnr than FilterMode 0. */
 604                 I420Scale(raw[i-1].planes[VPX_PLANE_Y], raw[i-1].stride[VPX_PLANE_Y],
 605                           raw[i-1].planes[VPX_PLANE_U], raw[i-1].stride[VPX_PLANE_U],
 606                           raw[i-1].planes[VPX_PLANE_V], raw[i-1].stride[VPX_PLANE_V],
 607                           raw[i-1].d_w, raw[i-1].d_h,
 608                           raw[i].planes[VPX_PLANE_Y], raw[i].stride[VPX_PLANE_Y],
 609                           raw[i].planes[VPX_PLANE_U], raw[i].stride[VPX_PLANE_U],
 610                           raw[i].planes[VPX_PLANE_V], raw[i].stride[VPX_PLANE_V],
 611                           raw[i].d_w, raw[i].d_h, 1);
 612                 /* Write out down-sampled input. */
 613                 length_frame = cfg[i].g_w *  cfg[i].g_h *3/2;
 614                 if (fwrite(raw[i].planes[0], 1, length_frame,
 615                            downsampled_input[NUM_ENCODERS - i - 1]) !=
 616                                length_frame)
 617                 {
 618                     return EXIT_FAILURE;
 619                 }
 620             }
 621         }
 622
 623         /* Set the flags (reference and update) for all the encoders.*/
 624         for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 625         {
 626             layer_id = cfg[i].ts_layer_id[frame_cnt % cfg[i].ts_periodicity];
 627             flags = 0;
 628             flag_periodicity = periodicity_to_num_layers
 629                 [num_temporal_layers[i] - 1];
 630             flags = layer_flags[i * VPX_TS_MAX_PERIODICITY +
 631                                 frame_cnt % flag_periodicity];
 632             // Key frame flag for first frame.
 633             if (frame_cnt == 0)
 634             {
 635                 flags |= VPX_EFLAG_FORCE_KF;
 636             }
 637             if (frame_cnt > 0 && frame_cnt == key_frame_insert)
 638             {
 639                 flags = VPX_EFLAG_FORCE_KF;
 640             }
 641
 642             vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_FRAME_FLAGS, flags);
 643             vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_TEMPORAL_LAYER_ID, layer_id);
 644         }
 645
 646         gettimeofday(&tv1, NULL);
 647         /* Encode each frame at multi-levels */
 648         /* Note the flags must be set to 0 in the encode call if they are set
 649            for each frame with the vpx_codec_control(), as done above. */
 650         if(vpx_codec_encode(&codec[0], frame_avail? &raw[0] : NULL,
 651             frame_cnt, 1, 0, arg_deadline))
 652         {
 653             die_codec(&codec[0], "Failed to encode frame");
 654         }
 655         gettimeofday(&tv2, NULL);
 656         timersub(&tv2, &tv1, &difftv);
 657         cx_time += (double)(difftv.tv_sec * 1000000 + difftv.tv_usec);
 658         for (i=NUM_ENCODERS-1; i>=0 ; i--)
 659         {
 660             got_data = 0;
 661             while( (pkt[i] = vpx_codec_get_cx_data(&codec[i], &iter[i])) )
 662             {
 663                 got_data = 1;
 664                 switch(pkt[i]->kind) {
 665                     case VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT:
 666                         write_ivf_frame_header(outfile[i], pkt[i]);
 667                         (void) fwrite(pkt[i]->data.frame.buf, 1,
 668                                       pkt[i]->data.frame.sz, outfile[i]);
 669                     break;
 670                     case VPX_CODEC_PSNR_PKT:
 671                         if (show_psnr)
 672                         {
 673                             int j;
 674
 675                             psnr_sse_total[i] += pkt[i]->data.psnr.sse[0];
 676                             psnr_samples_total[i] += pkt[i]->data.psnr.samples[0];
 677                             for (j = 0; j < 4; j++)
 678                             {
 679                                 psnr_totals[i][j] += pkt[i]->data.psnr.psnr[j];
 680                             }
 681                             psnr_count[i]++;
 682                         }
 683
 684                         break;
 685                     default:
 686                         break;
 687                 }
 688                 printf(pkt[i]->kind == VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT
 689                        && (pkt[i]->data.frame.flags & VPX_FRAME_IS_KEY)? "K":"");
 690                 fflush(stdout);
 691             }
 692         }
 693         frame_cnt++;
 694     }
 695     printf("\n");
 696     printf("FPS for encoding %d %f %f \n", frame_cnt, (float)cx_time / 1000000,
 697            1000000 * (double)frame_cnt / (double)cx_time);
 698
 699     fclose(infile);
 700
 701     printf("Processed %ld frames.\n",(long int)frame_cnt-1);
 702     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 703     {
 704         /* Calculate PSNR and print it out */
 705         if ( (show_psnr) && (psnr_count[i]>0) )
 706         {
 707             int j;
 708             double ovpsnr = sse_to_psnr(psnr_samples_total[i], 255.0,
 709                                         psnr_sse_total[i]);
 710
 711             fprintf(stderr, "\n ENC%d PSNR (Overall/Avg/Y/U/V)", i);
 712
 713             fprintf(stderr, " %.3lf", ovpsnr);
 714             for (j = 0; j < 4; j++)
 715             {
 716                 fprintf(stderr, " %.3lf", psnr_totals[i][j]/psnr_count[i]);
 717             }
 718         }
 719
 720         if(vpx_codec_destroy(&codec[i]))
 721             die_codec(&codec[i], "Failed to destroy codec");
 722
 723         vpx_img_free(&raw[i]);
 724
 725         if(!outfile[i])
 726             continue;
 727
 728         /* Try to rewrite the file header with the actual frame count */
 729         if(!fseek(outfile[i], 0, SEEK_SET))
 730             write_ivf_file_header(outfile[i], &cfg[i], frame_cnt-1);
 731         fclose(outfile[i]);
 732     }
 733     printf("\n");
 734
 735     return EXIT_SUCCESS;
 736 }