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Annotation of /xvidcore/src/plugins/plugin_single.c

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Revision 1.1.2.10 - (view) (download)

1 : suxen_drol 1.1.2.1 /*****************************************************************************
2 :     *
3 : edgomez 1.1.2.3 * XviD Standard Plugins
4 :     * - single-pass bitrate controller implementation -
5 : suxen_drol 1.1.2.1 *
6 : edgomez 1.1.2.9 * Copyright(C) 2002 Benjamin Lambert <foxer@hotmail.com>
7 :     * 2002-2003 Edouard Gomez <ed.gomez@free.fr>
8 : suxen_drol 1.1.2.1 *
9 : edgomez 1.1.2.3 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10 :     * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 :     * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12 :     * (at your option) any later version.
13 : suxen_drol 1.1.2.1 *
14 : edgomez 1.1.2.3 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15 :     * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 :     * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
17 :     * GNU General Public License for more details.
18 : suxen_drol 1.1.2.1 *
19 : edgomez 1.1.2.3 * You should have received a copy of the GNU General Public License
20 :     * along with this program; if not, write to the Free Software
21 :     * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
22 : suxen_drol 1.1.2.1 *
23 : chl 1.1.2.10 * $Id: plugin_single.c,v 1.1.2.9 2003/12/05 14:44:35 edgomez Exp $
24 : suxen_drol 1.1.2.1 *
25 :     ****************************************************************************/
26 :    
27 :    
28 :     #include <limits.h>
29 :    
30 :     #include "../xvid.h"
31 :     #include "../image/image.h"
32 :    
33 : chl 1.1.2.10 #define DEFAULT_INITIAL_QUANTIZER 4
34 : suxen_drol 1.1.2.1
35 :     #define DEFAULT_BITRATE 900000 /* 900kbps */
36 :     #define DEFAULT_DELAY_FACTOR 16
37 :     #define DEFAULT_AVERAGING_PERIOD 100
38 :     #define DEFAULT_BUFFER 100
39 :    
40 :     typedef struct
41 :     {
42 :     int reaction_delay_factor;
43 :     int averaging_period;
44 :     int buffer;
45 :    
46 :     int bytes_per_sec;
47 :     double target_framesize;
48 :    
49 :     double time;
50 :     int64_t total_size;
51 :     int rtn_quant;
52 :    
53 :     double sequence_quality;
54 :     double avg_framesize;
55 :     double quant_error[31];
56 :    
57 : syskin 1.1.2.8 double fq_error;
58 : suxen_drol 1.1.2.1 }
59 :     rc_single_t;
60 :    
61 :    
62 :     static int
63 :     get_initial_quant(unsigned int bitrate)
64 :     {
65 :    
66 :     #if defined(DEFAULT_INITIAL_QUANTIZER)
67 : syskin 1.1.2.8 return (DEFAULT_INITIAL_QUANTIZER);
68 : suxen_drol 1.1.2.1 #else
69 :     int i;
70 :    
71 :     const unsigned int bitrate_quant[31] = {
72 :     UINT_MAX
73 :     };
74 :    
75 :     for (i = 30; i >= 0; i--) {
76 :     if (bitrate > bitrate_quant[i])
77 :     continue;
78 :     }
79 :    
80 :     return (i + 1);
81 :     #endif
82 :     }
83 :    
84 :     static int
85 :     rc_single_create(xvid_plg_create_t * create,
86 :     rc_single_t ** handle)
87 :     {
88 :     xvid_plugin_single_t *param = (xvid_plugin_single_t *) create->param;
89 :     rc_single_t *rc;
90 :     int i;
91 :    
92 :     /*
93 :     * single needs to caclculate the average frame size. In order to do that,
94 :     * we really need valid fps
95 :     */
96 :     if (create->fincr == 0) {
97 :     return XVID_ERR_FAIL;
98 :     }
99 :    
100 :     /* Allocate context struct */
101 :     if ((rc = malloc(sizeof(rc_single_t))) == NULL)
102 :     return (XVID_ERR_MEMORY);
103 :    
104 :     /* Constants */
105 :     rc->bytes_per_sec = (param->bitrate > 0) ? param->bitrate / 8 : DEFAULT_BITRATE / 8;
106 :     rc->target_framesize =(double) rc->bytes_per_sec / ((double) create->fbase / create->fincr);
107 :     rc->reaction_delay_factor = (param->reaction_delay_factor > 0) ? param->reaction_delay_factor : DEFAULT_DELAY_FACTOR;
108 :     rc->averaging_period = (param->averaging_period > 0) ? param->averaging_period : DEFAULT_AVERAGING_PERIOD;
109 :     rc->buffer = (param->buffer > 0) ? param->buffer : DEFAULT_BUFFER;
110 :    
111 :     rc->time = 0;
112 :     rc->total_size = 0;
113 :     rc->rtn_quant = get_initial_quant(param->bitrate);
114 :    
115 :     /* Reset quant error accumulators */
116 :     for (i = 0; i < 31; i++)
117 :     rc->quant_error[i] = 0.0;
118 :    
119 :     /* Last bunch of variables */
120 :     rc->sequence_quality = 2.0 / (double) rc->rtn_quant;
121 :     rc->avg_framesize = rc->target_framesize;
122 :    
123 : syskin 1.1.2.8 rc->fq_error = 0;
124 : suxen_drol 1.1.2.1
125 :     /* Bind the RC */
126 :     *handle = rc;
127 :    
128 :     /* A bit of debug info */
129 : suxen_drol 1.1.2.2 DPRINTF(XVID_DEBUG_RC, "bytes_per_sec: %i\n", rc->bytes_per_sec);
130 :     DPRINTF(XVID_DEBUG_RC, "frame rate : %f\n", (double) create->fbase / create->fincr);
131 :     DPRINTF(XVID_DEBUG_RC, "target_framesize: %f\n", rc->target_framesize);
132 : suxen_drol 1.1.2.1
133 :     return (0);
134 :     }
135 :    
136 :    
137 :     static int
138 :     rc_single_destroy(rc_single_t * rc,
139 :     xvid_plg_destroy_t * destroy)
140 :     {
141 :     free(rc);
142 :     return (0);
143 :     }
144 :    
145 :    
146 :     static int
147 :     rc_single_before(rc_single_t * rc,
148 :     xvid_plg_data_t * data)
149 :     {
150 : syskin 1.1.2.8 if (data->quant <= 0) {
151 :     if (data->zone && data->zone->mode == XVID_ZONE_QUANT) {
152 :     rc->fq_error += (double)data->zone->increment / (double)data->zone->base;
153 :     data->quant = (int)rc->fq_error;
154 :     rc->fq_error -= data->quant;
155 :     } else {
156 :     int q = rc->rtn_quant;
157 :     /* limit to min/max range
158 :     we don't know frame type of the next frame, so we just use
159 :     P-VOP's range... */
160 :     if (q > data->max_quant[XVID_TYPE_PVOP-1])
161 :     q = data->max_quant[XVID_TYPE_PVOP-1];
162 :     else if (q < data->min_quant[XVID_TYPE_PVOP-1])
163 :     q = data->min_quant[XVID_TYPE_PVOP-1];
164 :    
165 :     data->quant = q;
166 :     }
167 :     }
168 : suxen_drol 1.1.2.1 return 0;
169 :     }
170 :    
171 :    
172 :     static int
173 :     rc_single_after(rc_single_t * rc,
174 :     xvid_plg_data_t * data)
175 :     {
176 :     int64_t deviation;
177 :     int rtn_quant;
178 :     double overflow;
179 :     double averaging_period;
180 :     double reaction_delay_factor;
181 :     double quality_scale;
182 :     double base_quality;
183 :     double target_quality;
184 :    
185 :     /* Update internal values */
186 :     rc->time += (double) data->fincr / data->fbase;
187 :     rc->total_size += data->length;
188 : Isibaar 1.1.2.4
189 : edgomez 1.1.2.5 if(data->type == XVID_TYPE_BVOP)
190 :     return (0);
191 : Isibaar 1.1.2.4
192 :     rc->rtn_quant = data->quant;
193 : suxen_drol 1.1.2.1
194 :     /* Compute the deviation from expected total size */
195 : syskin 1.1.2.7 deviation =
196 :     rc->total_size - rc->bytes_per_sec * rc->time;
197 : suxen_drol 1.1.2.1
198 :    
199 :     if (data->quant >= 2) {
200 :    
201 :     averaging_period = (double) rc->averaging_period;
202 :    
203 :     rc->sequence_quality -= rc->sequence_quality / averaging_period;
204 :    
205 :     rc->sequence_quality +=
206 :     2.0 / (double) data->quant / averaging_period;
207 :    
208 :     if (rc->sequence_quality < 0.1)
209 :     rc->sequence_quality = 0.1;
210 :    
211 :     if (data->type != XVID_TYPE_IVOP) {
212 :     reaction_delay_factor = (double) rc->reaction_delay_factor;
213 :     rc->avg_framesize -= rc->avg_framesize / reaction_delay_factor;
214 :     rc->avg_framesize += data->length / reaction_delay_factor;
215 :     }
216 :    
217 :     }
218 :    
219 :     quality_scale =
220 :     rc->target_framesize / rc->avg_framesize * rc->target_framesize /
221 :     rc->avg_framesize;
222 :    
223 :     base_quality = rc->sequence_quality;
224 :     if (quality_scale >= 1.0) {
225 :     base_quality = 1.0 - (1.0 - base_quality) / quality_scale;
226 :     } else {
227 :     base_quality = 0.06452 + (base_quality - 0.06452) * quality_scale;
228 :     }
229 :    
230 :     overflow = -((double) deviation / (double) rc->buffer);
231 :    
232 :     target_quality =
233 :     base_quality + (base_quality -
234 :     0.06452) * overflow / rc->target_framesize;
235 :    
236 :     if (target_quality > 2.0)
237 :     target_quality = 2.0;
238 :     else if (target_quality < 0.06452)
239 :     target_quality = 0.06452;
240 :    
241 :     rtn_quant = (int) (2.0 / target_quality);
242 :    
243 :     if (rtn_quant > 0 && rtn_quant < 31) {
244 :     rc->quant_error[rtn_quant - 1] += 2.0 / target_quality - rtn_quant;
245 :     if (rc->quant_error[rtn_quant - 1] >= 1.0) {
246 :     rc->quant_error[rtn_quant - 1] -= 1.0;
247 :     rtn_quant++;
248 :     }
249 :     }
250 :    
251 : syskin 1.1.2.8 /* prevent rapid quantization change */
252 : suxen_drol 1.1.2.1 if (rtn_quant > data->quant + 1)
253 :     rtn_quant = data->quant + 1;
254 :     else if (rtn_quant < data->quant - 1)
255 :     rtn_quant = data->quant - 1;
256 :    
257 :     rc->rtn_quant = rtn_quant;
258 :    
259 :     return (0);
260 :     }
261 :    
262 :    
263 :    
264 :     int
265 :     xvid_plugin_single(void *handle,
266 :     int opt,
267 :     void *param1,
268 :     void *param2)
269 :     {
270 :     switch (opt) {
271 :     case XVID_PLG_INFO:
272 : syskin 1.1.2.6 case XVID_PLG_FRAME :
273 : suxen_drol 1.1.2.1 return 0;
274 :    
275 :     case XVID_PLG_CREATE:
276 :     return rc_single_create((xvid_plg_create_t *) param1, param2);
277 :    
278 :     case XVID_PLG_DESTROY:
279 :     return rc_single_destroy((rc_single_t *) handle,(xvid_plg_destroy_t *) param1);
280 :    
281 :     case XVID_PLG_BEFORE:
282 :     return rc_single_before((rc_single_t *) handle, (xvid_plg_data_t *) param1);
283 :    
284 :     case XVID_PLG_AFTER:
285 :     return rc_single_after((rc_single_t *) handle, (xvid_plg_data_t *) param1);
286 :     }
287 :    
288 :     return XVID_ERR_FAIL;
289 :     }

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