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 #define VPX_CODEC_DISABLE_COMPAT 1
  41 #include "vpx/vpx_encoder.h"
  42 #include "vpx/vp8cx.h"
  43 #include "vpx_ports/mem_ops.h"
  44 #include "./tools_common.h"
  45 #define interface (vpx_codec_vp8_cx())
  46 #define fourcc    0x30385056
  47
  48 void usage_exit() {
  49   exit(EXIT_FAILURE);
  50 }
  51
  52 /*
  53  * The input video frame is downsampled several times to generate a multi-level
  54  * hierarchical structure. NUM_ENCODERS is defined as the number of encoding
  55  * levels required. For example, if the size of input video is 1280x720,
  56  * NUM_ENCODERS is 3, and down-sampling factor is 2, the encoder outputs 3
  57  * bitstreams with resolution of 1280x720(level 0), 640x360(level 1), and
  58  * 320x180(level 2) respectively.
  59  */
  60
  61 /* Number of encoders (spatial resolutions) used in this test. */
  62 #define NUM_ENCODERS 3
  63
  64 /* Maximum number of temporal layers allowed for this test. */
  65 #define MAX_NUM_TEMPORAL_LAYERS 3
  66
  67 /* This example uses the scaler function in libyuv. */
  68 #include "third_party/libyuv/include/libyuv/basic_types.h"
  69 #include "third_party/libyuv/include/libyuv/scale.h"
  70 #include "third_party/libyuv/include/libyuv/cpu_id.h"
  71
  72 int (*read_frame_p)(FILE *f, vpx_image_t *img);
  73
  74 static int read_frame(FILE *f, vpx_image_t *img) {
  75     size_t nbytes, to_read;
  76     int    res = 1;
  77
  78     to_read = img->w*img->h*3/2;
  79     nbytes = fread(img->planes[0], 1, to_read, f);
  80     if(nbytes != to_read) {
  81         res = 0;
  82         if(nbytes > 0)
  83             printf("Warning: Read partial frame. Check your width & height!\n");
  84     }
  85     return res;
  86 }
  87
  88 static int read_frame_by_row(FILE *f, vpx_image_t *img) {
  89     size_t nbytes, to_read;
  90     int    res = 1;
  91     int plane;
  92
  93     for (plane = 0; plane < 3; plane++)
  94     {
  95         unsigned char *ptr;
  96         int w = (plane ? (1 + img->d_w) / 2 : img->d_w);
  97         int h = (plane ? (1 + img->d_h) / 2 : img->d_h);
  98         int r;
  99
 100         /* Determine the correct plane based on the image format. The for-loop
 101          * always counts in Y,U,V order, but this may not match the order of
 102          * the data on disk.
 103          */
 104         switch (plane)
 105         {
 106         case 1:
 107             ptr = img->planes[img->fmt==VPX_IMG_FMT_YV12? VPX_PLANE_V : VPX_PLANE_U];
 108             break;
 109         case 2:
 110             ptr = img->planes[img->fmt==VPX_IMG_FMT_YV12?VPX_PLANE_U : VPX_PLANE_V];
 111             break;
 112         default:
 113             ptr = img->planes[plane];
 114         }
 115
 116         for (r = 0; r < h; r++)
 117         {
 118             to_read = w;
 119
 120             nbytes = fread(ptr, 1, to_read, f);
 121             if(nbytes != to_read) {
 122                 res = 0;
 123                 if(nbytes > 0)
 124                     printf("Warning: Read partial frame. Check your width & height!\n");
 125                 break;
 126             }
 127
 128             ptr += img->stride[plane];
 129         }
 130         if (!res)
 131             break;
 132     }
 133
 134     return res;
 135 }
 136
 137 static void write_ivf_file_header(FILE *outfile,
 138                                   const vpx_codec_enc_cfg_t *cfg,
 139                                   int frame_cnt) {
 140     char header[32];
 141
 142     if(cfg->g_pass != VPX_RC_ONE_PASS && cfg->g_pass != VPX_RC_LAST_PASS)
 143         return;
 144     header[0] = 'D';
 145     header[1] = 'K';
 146     header[2] = 'I';
 147     header[3] = 'F';
 148     mem_put_le16(header+4,  0);                   /* version */
 149     mem_put_le16(header+6,  32);                  /* headersize */
 150     mem_put_le32(header+8,  fourcc);              /* headersize */
 151     mem_put_le16(header+12, cfg->g_w);            /* width */
 152     mem_put_le16(header+14, cfg->g_h);            /* height */
 153     mem_put_le32(header+16, cfg->g_timebase.den); /* rate */
 154     mem_put_le32(header+20, cfg->g_timebase.num); /* scale */
 155     mem_put_le32(header+24, frame_cnt);           /* length */
 156     mem_put_le32(header+28, 0);                   /* unused */
 157
 158     (void) fwrite(header, 1, 32, outfile);
 159 }
 160
 161 static void write_ivf_frame_header(FILE *outfile,
 162                                    const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt)
 163 {
 164     char             header[12];
 165     vpx_codec_pts_t  pts;
 166
 167     if(pkt->kind != VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT)
 168         return;
 169
 170     pts = pkt->data.frame.pts;
 171     mem_put_le32(header, pkt->data.frame.sz);
 172     mem_put_le32(header+4, pts&0xFFFFFFFF);
 173     mem_put_le32(header+8, pts >> 32);
 174
 175     (void) fwrite(header, 1, 12, outfile);
 176 }
 177
 178 /* Temporal scaling parameters */
 179 /* This sets all the temporal layer parameters given |num_temporal_layers|,
 180  * including the target bit allocation across temporal layers. Bit allocation
 181  * parameters will be passed in as user parameters in another version.
 182  */
 183 static void set_temporal_layer_pattern(int num_temporal_layers,
 184                                        vpx_codec_enc_cfg_t *cfg,
 185                                        int bitrate,
 186                                        int *layer_flags)
 187 {
 188     assert(num_temporal_layers <= MAX_NUM_TEMPORAL_LAYERS);
 189     switch (num_temporal_layers)
 190     {
 191     case 1:
 192     {
 193         /* 1-layer */
 194         cfg->ts_number_layers     = 1;
 195         cfg->ts_periodicity       = 1;
 196         cfg->ts_rate_decimator[0] = 1;
 197         cfg->ts_layer_id[0] = 0;
 198         cfg->ts_target_bitrate[0] = bitrate;
 199
 200         // Update L only.
 201         layer_flags[0] = VP8_EFLAG_NO_UPD_GF | VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 202         break;
 203     }
 204
 205     case 2:
 206     {
 207         /* 2-layers, with sync point at first frame of layer 1. */
 208         cfg->ts_number_layers     = 2;
 209         cfg->ts_periodicity       = 2;
 210         cfg->ts_rate_decimator[0] = 2;
 211         cfg->ts_rate_decimator[1] = 1;
 212         cfg->ts_layer_id[0] = 0;
 213         cfg->ts_layer_id[1] = 1;
 214         // Use 60/40 bit allocation as example.
 215         cfg->ts_target_bitrate[0] = 0.6f * bitrate;
 216         cfg->ts_target_bitrate[1] = bitrate;
 217
 218         /* 0=L, 1=GF */
 219         // ARF is used as predictor for all frames, and is only updated on
 220         // key frame. Sync point every 8 frames.
 221
 222         // Layer 0: predict from L and ARF, update L and G.
 223         layer_flags[0] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 224                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 225
 226         // Layer 1: sync point: predict from L and ARF, and update G.
 227         layer_flags[1] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 228                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 229                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 230
 231         // Layer 0, predict from L and ARF, update L.
 232         layer_flags[2] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF  |
 233                          VP8_EFLAG_NO_UPD_GF  |
 234                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF;
 235
 236         // Layer 1: predict from L, G and ARF, and update G.
 237         layer_flags[3] = VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 238                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 239                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ENTROPY;
 240
 241         // Layer 0
 242         layer_flags[4] = layer_flags[2];
 243
 244         // Layer 1
 245         layer_flags[5] = layer_flags[3];
 246
 247         // Layer 0
 248         layer_flags[6] = layer_flags[4];
 249
 250         // Layer 1
 251         layer_flags[7] = layer_flags[5];
 252         break;
 253     }
 254
 255     case 3:
 256     default:
 257     {
 258         // 3-layers structure where ARF is used as predictor for all frames,
 259         // and is only updated on key frame.
 260         // Sync points for layer 1 and 2 every 8 frames.
 261         cfg->ts_number_layers     = 3;
 262         cfg->ts_periodicity       = 4;
 263         cfg->ts_rate_decimator[0] = 4;
 264         cfg->ts_rate_decimator[1] = 2;
 265         cfg->ts_rate_decimator[2] = 1;
 266         cfg->ts_layer_id[0] = 0;
 267         cfg->ts_layer_id[1] = 2;
 268         cfg->ts_layer_id[2] = 1;
 269         cfg->ts_layer_id[3] = 2;
 270         // Use 40/20/40 bit allocation as example.
 271         cfg->ts_target_bitrate[0] = 0.4f * bitrate;
 272         cfg->ts_target_bitrate[1] = 0.6f * bitrate;
 273         cfg->ts_target_bitrate[2] = bitrate;
 274
 275         /* 0=L, 1=GF, 2=ARF */
 276
 277         // Layer 0: predict from L and ARF; update L and G.
 278         layer_flags[0] =  VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 279                           VP8_EFLAG_NO_REF_GF;
 280
 281         // Layer 2: sync point: predict from L and ARF; update none.
 282         layer_flags[1] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 283                          VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 284                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 285                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 286                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ENTROPY;
 287
 288         // Layer 1: sync point: predict from L and ARF; update G.
 289         layer_flags[2] = VP8_EFLAG_NO_REF_GF |
 290                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 291                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST;
 292
 293         // Layer 2: predict from L, G, ARF; update none.
 294         layer_flags[3] = VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 295                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 296                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST |
 297                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ENTROPY;
 298
 299         // Layer 0: predict from L and ARF; update L.
 300         layer_flags[4] = VP8_EFLAG_NO_UPD_GF |
 301                          VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 302                          VP8_EFLAG_NO_REF_GF;
 303
 304         // Layer 2: predict from L, G, ARF; update none.
 305         layer_flags[5] = layer_flags[3];
 306
 307         // Layer 1: predict from L, G, ARF; update G.
 308         layer_flags[6] = VP8_EFLAG_NO_UPD_ARF |
 309                          VP8_EFLAG_NO_UPD_LAST;
 310
 311         // Layer 2: predict from L, G, ARF; update none.
 312         layer_flags[7] = layer_flags[3];
 313         break;
 314     }
 315     }
 316 }
 317
 318 /* The periodicity of the pattern given the number of temporal layers. */
 319 static int periodicity_to_num_layers[MAX_NUM_TEMPORAL_LAYERS] = {1, 8, 8};
 320
 321 int main(int argc, char **argv)
 322 {
 323     FILE                 *infile, *outfile[NUM_ENCODERS];
 324     FILE                 *downsampled_input[NUM_ENCODERS - 1];
 325     char                 filename[50];
 326     vpx_codec_ctx_t      codec[NUM_ENCODERS];
 327     vpx_codec_enc_cfg_t  cfg[NUM_ENCODERS];
 328     int                  frame_cnt = 0;
 329     vpx_image_t          raw[NUM_ENCODERS];
 330     vpx_codec_err_t      res[NUM_ENCODERS];
 331
 332     int                  i;
 333     long                 width;
 334     long                 height;
 335     int                  length_frame;
 336     int                  frame_avail;
 337     int                  got_data;
 338     int                  flags = 0;
 339     int                  layer_id = 0;
 340
 341     int                  layer_flags[VPX_TS_MAX_PERIODICITY * NUM_ENCODERS]
 342                                      = {0};
 343     int                  flag_periodicity;
 344
 345     /*Currently, only realtime mode is supported in multi-resolution encoding.*/
 346     int                  arg_deadline = VPX_DL_REALTIME;
 347
 348     /* Set show_psnr to 1/0 to show/not show PSNR. Choose show_psnr=0 if you
 349        don't need to know PSNR, which will skip PSNR calculation and save
 350        encoding time. */
 351     int                  show_psnr = 0;
 352     int                  key_frame_insert = 0;
 353     uint64_t             psnr_sse_total[NUM_ENCODERS] = {0};
 354     uint64_t             psnr_samples_total[NUM_ENCODERS] = {0};
 355     double               psnr_totals[NUM_ENCODERS][4] = {{0,0}};
 356     int                  psnr_count[NUM_ENCODERS] = {0};
 357
 358     double               cx_time = 0;
 359     struct  timeval      tv1, tv2, difftv;
 360
 361     /* Set the required target bitrates for each resolution level.
 362      * If target bitrate for highest-resolution level is set to 0,
 363      * (i.e. target_bitrate[0]=0), we skip encoding at that level.
 364      */
 365     unsigned int         target_bitrate[NUM_ENCODERS]={1000, 500, 100};
 366
 367     /* Enter the frame rate of the input video */
 368     int                  framerate = 30;
 369
 370     /* Set down-sampling factor for each resolution level.
 371        dsf[0] controls down sampling from level 0 to level 1;
 372        dsf[1] controls down sampling from level 1 to level 2;
 373        dsf[2] is not used. */
 374     vpx_rational_t dsf[NUM_ENCODERS] = {{2, 1}, {2, 1}, {1, 1}};
 375
 376     /* Set the number of temporal layers for each encoder/resolution level,
 377      * starting from highest resoln down to lowest resoln. */
 378     unsigned int         num_temporal_layers[NUM_ENCODERS] = {3, 3, 3};
 379
 380     if(argc!= (7 + 3 * NUM_ENCODERS))
 381         die("Usage: %s <width> <height> <frame_rate>  <infile> <outfile(s)> "
 382             "<rate_encoder(s)> <temporal_layer(s)> <key_frame_insert> <output psnr?> \n",
 383             argv[0]);
 384
 385     printf("Using %s\n",vpx_codec_iface_name(interface));
 386
 387     width = strtol(argv[1], NULL, 0);
 388     height = strtol(argv[2], NULL, 0);
 389     framerate = strtol(argv[3], NULL, 0);
 390
 391     if(width < 16 || width%2 || height <16 || height%2)
 392         die("Invalid resolution: %ldx%ld", width, height);
 393
 394     /* Open input video file for encoding */
 395     if(!(infile = fopen(argv[4], "rb")))
 396         die("Failed to open %s for reading", argv[4]);
 397
 398     /* Open output file for each encoder to output bitstreams */
 399     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 400     {
 401         if(!target_bitrate[i])
 402         {
 403             outfile[i] = NULL;
 404             continue;
 405         }
 406
 407         if(!(outfile[i] = fopen(argv[i+5], "wb")))
 408             die("Failed to open %s for writing", argv[i+4]);
 409     }
 410
 411     // Bitrates per spatial layer: overwrite default rates above.
 412     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 413     {
 414         target_bitrate[i] = strtol(argv[NUM_ENCODERS + 5 + i], NULL, 0);
 415     }
 416
 417     // Temporal layers per spatial layers: overwrite default settings above.
 418     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 419     {
 420         num_temporal_layers[i] = strtol(argv[2 * NUM_ENCODERS + 5 + i], NULL, 0);
 421         if (num_temporal_layers[i] < 1 || num_temporal_layers[i] > 3)
 422           die("Invalid temporal layers: %d, Must be 1, 2, or 3. \n",
 423               num_temporal_layers);
 424     }
 425
 426     /* Open file to write out each spatially downsampled input stream. */
 427     for (i=0; i< NUM_ENCODERS - 1; i++)
 428     {
 429        // Highest resoln is encoder 0.
 430         if (sprintf(filename,"ds%d.yuv",NUM_ENCODERS - i) < 0)
 431         {
 432             return EXIT_FAILURE;
 433         }
 434         downsampled_input[i] = fopen(filename,"wb");
 435     }
 436
 437     key_frame_insert = strtol(argv[3 * NUM_ENCODERS + 5], NULL, 0);
 438
 439     show_psnr = strtol(argv[3 * NUM_ENCODERS + 6], NULL, 0);
 440
 441
 442     /* Populate default encoder configuration */
 443     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 444     {
 445         res[i] = vpx_codec_enc_config_default(interface, &cfg[i], 0);
 446         if(res[i]) {
 447             printf("Failed to get config: %s\n", vpx_codec_err_to_string(res[i]));
 448             return EXIT_FAILURE;
 449         }
 450     }
 451
 452     /*
 453      * Update the default configuration according to needs of the application.
 454      */
 455     /* Highest-resolution encoder settings */
 456     cfg[0].g_w = width;
 457     cfg[0].g_h = height;
 458     cfg[0].rc_dropframe_thresh = 0;
 459     cfg[0].rc_end_usage = VPX_CBR;
 460     cfg[0].rc_resize_allowed = 0;
 461     cfg[0].rc_min_quantizer = 2;
 462     cfg[0].rc_max_quantizer = 56;
 463     cfg[0].rc_undershoot_pct = 100;
 464     cfg[0].rc_overshoot_pct = 15;
 465     cfg[0].rc_buf_initial_sz = 500;
 466     cfg[0].rc_buf_optimal_sz = 600;
 467     cfg[0].rc_buf_sz = 1000;
 468     cfg[0].g_error_resilient = 1;              /* Enable error resilient mode */
 469     cfg[0].g_lag_in_frames   = 0;
 470
 471     /* Disable automatic keyframe placement */
 472     /* Note: These 3 settings are copied to all levels. But, except the lowest
 473      * resolution level, all other levels are set to VPX_KF_DISABLED internally.
 474      */
 475     cfg[0].kf_mode           = VPX_KF_AUTO;
 476     cfg[0].kf_min_dist = 3000;
 477     cfg[0].kf_max_dist = 3000;
 478
 479     cfg[0].rc_target_bitrate = target_bitrate[0];       /* Set target bitrate */
 480     cfg[0].g_timebase.num = 1;                          /* Set fps */
 481     cfg[0].g_timebase.den = framerate;
 482
 483     /* Other-resolution encoder settings */
 484     for (i=1; i< NUM_ENCODERS; i++)
 485     {
 486         memcpy(&cfg[i], &cfg[0], sizeof(vpx_codec_enc_cfg_t));
 487
 488         cfg[i].rc_target_bitrate = target_bitrate[i];
 489
 490         /* Note: Width & height of other-resolution encoders are calculated
 491          * from the highest-resolution encoder's size and the corresponding
 492          * down_sampling_factor.
 493          */
 494         {
 495             unsigned int iw = cfg[i-1].g_w*dsf[i-1].den + dsf[i-1].num - 1;
 496             unsigned int ih = cfg[i-1].g_h*dsf[i-1].den + dsf[i-1].num - 1;
 497             cfg[i].g_w = iw/dsf[i-1].num;
 498             cfg[i].g_h = ih/dsf[i-1].num;
 499         }
 500
 501         /* Make width & height to be multiplier of 2. */
 502         // Should support odd size ???
 503         if((cfg[i].g_w)%2)cfg[i].g_w++;
 504         if((cfg[i].g_h)%2)cfg[i].g_h++;
 505     }
 506
 507
 508     // Set the number of threads per encode/spatial layer.
 509     // (1, 1, 1) means no encoder threading.
 510     cfg[0].g_threads = 2;
 511     cfg[1].g_threads = 1;
 512     cfg[2].g_threads = 1;
 513
 514     /* Allocate image for each encoder */
 515     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 516         if(!vpx_img_alloc(&raw[i], VPX_IMG_FMT_I420, cfg[i].g_w, cfg[i].g_h, 32))
 517             die("Failed to allocate image", cfg[i].g_w, cfg[i].g_h);
 518
 519     if (raw[0].stride[VPX_PLANE_Y] == raw[0].d_w)
 520         read_frame_p = read_frame;
 521     else
 522         read_frame_p = read_frame_by_row;
 523
 524     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 525         if(outfile[i])
 526             write_ivf_file_header(outfile[i], &cfg[i], 0);
 527
 528     /* Temporal layers settings */
 529     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 530     {
 531         set_temporal_layer_pattern(num_temporal_layers[i],
 532                                    &cfg[i],
 533                                    cfg[i].rc_target_bitrate,
 534                                    &layer_flags[i * VPX_TS_MAX_PERIODICITY]);
 535     }
 536
 537     /* Initialize multi-encoder */
 538     if(vpx_codec_enc_init_multi(&codec[0], interface, &cfg[0], NUM_ENCODERS,
 539                                 (show_psnr ? VPX_CODEC_USE_PSNR : 0), &dsf[0]))
 540         die_codec(&codec[0], "Failed to initialize encoder");
 541
 542     /* The extra encoding configuration parameters can be set as follows. */
 543     /* Set encoding speed */
 544     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 545     {
 546         int speed = -6;
 547         /* Lower speed for the lowest resolution. */
 548         if (i == NUM_ENCODERS - 1) speed = -4;
 549         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_CPUUSED, speed))
 550             die_codec(&codec[i], "Failed to set cpu_used");
 551     }
 552
 553     /* Set static threshold = 1 for all encoders */
 554     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 555     {
 556         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_STATIC_THRESHOLD, 1))
 557             die_codec(&codec[i], "Failed to set static threshold");
 558     }
 559
 560     /* Set NOISE_SENSITIVITY to do TEMPORAL_DENOISING */
 561     /* Enable denoising for the highest-resolution encoder. */
 562     if(vpx_codec_control(&codec[0], VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, 1))
 563         die_codec(&codec[0], "Failed to set noise_sensitivity");
 564     for ( i=1; i< NUM_ENCODERS; i++)
 565     {
 566         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_NOISE_SENSITIVITY, 0))
 567             die_codec(&codec[i], "Failed to set noise_sensitivity");
 568     }
 569
 570     /* Set the number of token partitions */
 571     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 572     {
 573         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_TOKEN_PARTITIONS, 1))
 574             die_codec(&codec[i], "Failed to set static threshold");
 575     }
 576
 577     /* Set the max intra target bitrate */
 578     for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 579     {
 580         unsigned int max_intra_size_pct =
 581             (int)(((double)cfg[0].rc_buf_optimal_sz * 0.5) * framerate / 10);
 582         if(vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_MAX_INTRA_BITRATE_PCT,
 583                              max_intra_size_pct))
 584             die_codec(&codec[i], "Failed to set static threshold");
 585        //printf("%d %d \n",i,max_intra_size_pct);
 586     }
 587
 588     frame_avail = 1;
 589     got_data = 0;
 590
 591     while(frame_avail || got_data)
 592     {
 593         vpx_codec_iter_t iter[NUM_ENCODERS]={NULL};
 594         const vpx_codec_cx_pkt_t *pkt[NUM_ENCODERS];
 595
 596         flags = 0;
 597         frame_avail = read_frame_p(infile, &raw[0]);
 598
 599         if(frame_avail)
 600         {
 601             for ( i=1; i<NUM_ENCODERS; i++)
 602             {
 603                 /*Scale the image down a number of times by downsampling factor*/
 604                 /* FilterMode 1 or 2 give better psnr than FilterMode 0. */
 605                 I420Scale(raw[i-1].planes[VPX_PLANE_Y], raw[i-1].stride[VPX_PLANE_Y],
 606                           raw[i-1].planes[VPX_PLANE_U], raw[i-1].stride[VPX_PLANE_U],
 607                           raw[i-1].planes[VPX_PLANE_V], raw[i-1].stride[VPX_PLANE_V],
 608                           raw[i-1].d_w, raw[i-1].d_h,
 609                           raw[i].planes[VPX_PLANE_Y], raw[i].stride[VPX_PLANE_Y],
 610                           raw[i].planes[VPX_PLANE_U], raw[i].stride[VPX_PLANE_U],
 611                           raw[i].planes[VPX_PLANE_V], raw[i].stride[VPX_PLANE_V],
 612                           raw[i].d_w, raw[i].d_h, 1);
 613                 /* Write out down-sampled input. */
 614                 length_frame = cfg[i].g_w *  cfg[i].g_h *3/2;
 615                 if (fwrite(raw[i].planes[0], 1, length_frame,
 616                            downsampled_input[NUM_ENCODERS - i - 1]) !=
 617                                length_frame)
 618                 {
 619                     return EXIT_FAILURE;
 620                 }
 621             }
 622         }
 623
 624         /* Set the flags (reference and update) for all the encoders.*/
 625         for ( i=0; i<NUM_ENCODERS; i++)
 626         {
 627             layer_id = cfg[i].ts_layer_id[frame_cnt % cfg[i].ts_periodicity];
 628             flags = 0;
 629             flag_periodicity = periodicity_to_num_layers
 630                 [num_temporal_layers[i] - 1];
 631             flags = layer_flags[i * VPX_TS_MAX_PERIODICITY +
 632                                 frame_cnt % flag_periodicity];
 633             // Key frame flag for first frame.
 634             if (frame_cnt == 0)
 635             {
 636                 flags |= VPX_EFLAG_FORCE_KF;
 637             }
 638             if (frame_cnt > 0 && frame_cnt == key_frame_insert)
 639             {
 640                 flags = VPX_EFLAG_FORCE_KF;
 641             }
 642
 643             vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_FRAME_FLAGS, flags);
 644             vpx_codec_control(&codec[i], VP8E_SET_TEMPORAL_LAYER_ID, layer_id);
 645         }
 646
 647         gettimeofday(&tv1, NULL);
 648         /* Encode each frame at multi-levels */
 649         /* Note the flags must be set to 0 in the encode call if they are set
 650            for each frame with the vpx_codec_control(), as done above. */
 651         if(vpx_codec_encode(&codec[0], frame_avail? &raw[0] : NULL,
 652             frame_cnt, 1, 0, arg_deadline))
 653         {
 654             die_codec(&codec[0], "Failed to encode frame");
 655         }
 656         gettimeofday(&tv2, NULL);
 657         timersub(&tv2, &tv1, &difftv);
 658         cx_time += (double)(difftv.tv_sec * 1000000 + difftv.tv_usec);
 659         for (i=NUM_ENCODERS-1; i>=0 ; i--)
 660         {
 661             got_data = 0;
 662             while( (pkt[i] = vpx_codec_get_cx_data(&codec[i], &iter[i])) )
 663             {
 664                 got_data = 1;
 665                 switch(pkt[i]->kind) {
 666                     case VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT:
 667                         write_ivf_frame_header(outfile[i], pkt[i]);
 668                         (void) fwrite(pkt[i]->data.frame.buf, 1,
 669                                       pkt[i]->data.frame.sz, outfile[i]);
 670                     break;
 671                     case VPX_CODEC_PSNR_PKT:
 672                         if (show_psnr)
 673                         {
 674                             int j;
 675
 676                             psnr_sse_total[i] += pkt[i]->data.psnr.sse[0];
 677                             psnr_samples_total[i] += pkt[i]->data.psnr.samples[0];
 678                             for (j = 0; j < 4; j++)
 679                             {
 680                                 psnr_totals[i][j] += pkt[i]->data.psnr.psnr[j];
 681                             }
 682                             psnr_count[i]++;
 683                         }
 684
 685                         break;
 686                     default:
 687                         break;
 688                 }
 689                 printf(pkt[i]->kind == VPX_CODEC_CX_FRAME_PKT
 690                        && (pkt[i]->data.frame.flags & VPX_FRAME_IS_KEY)? "K":"");
 691                 fflush(stdout);
 692             }
 693         }
 694         frame_cnt++;
 695     }
 696     printf("\n");
 697     printf("FPS for encoding %d %f %f \n", frame_cnt, (float)cx_time / 1000000,
 698            1000000 * (double)frame_cnt / (double)cx_time);
 699
 700     fclose(infile);
 701
 702     printf("Processed %ld frames.\n",(long int)frame_cnt-1);
 703     for (i=0; i< NUM_ENCODERS; i++)
 704     {
 705         /* Calculate PSNR and print it out */
 706         if ( (show_psnr) && (psnr_count[i]>0) )
 707         {
 708             int j;
 709             double ovpsnr = sse_to_psnr(psnr_samples_total[i], 255.0,
 710                                         psnr_sse_total[i]);
 711
 712             fprintf(stderr, "\n ENC%d PSNR (Overall/Avg/Y/U/V)", i);
 713
 714             fprintf(stderr, " %.3lf", ovpsnr);
 715             for (j = 0; j < 4; j++)
 716             {
 717                 fprintf(stderr, " %.3lf", psnr_totals[i][j]/psnr_count[i]);
 718             }
 719         }
 720
 721         if(vpx_codec_destroy(&codec[i]))
 722             die_codec(&codec[i], "Failed to destroy codec");
 723
 724         vpx_img_free(&raw[i]);
 725
 726         if(!outfile[i])
 727             continue;
 728
 729         /* Try to rewrite the file header with the actual frame count */
 730         if(!fseek(outfile[i], 0, SEEK_SET))
 731             write_ivf_file_header(outfile[i], &cfg[i], frame_cnt-1);
 732         fclose(outfile[i]);
 733     }
 734     printf("\n");
 735
 736     return EXIT_SUCCESS;
 737 }