git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/qsvenc.c

   1 /*
   2  * Intel MediaSDK QSV encoder utility functions
   3  *
   4  * copyright (c) 2013 Yukinori Yamazoe
   5  * copyright (c) 2015 Anton Khirnov
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg 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 GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include <string.h>
  25 #include <sys/types.h>
  26 #include <mfx/mfxvideo.h>
  27
  28 #include "libavutil/common.h"
  29 #include "libavutil/hwcontext.h"
  30 #include "libavutil/hwcontext_qsv.h"
  31 #include "libavutil/mem.h"
  32 #include "libavutil/log.h"
  33 #include "libavutil/time.h"
  34 #include "libavutil/imgutils.h"
  35 #include "libavcodec/bytestream.h"
  36
  37 #include "avcodec.h"
  38 #include "internal.h"
  39 #include "qsv.h"
  40 #include "qsv_internal.h"
  41 #include "qsvenc.h"
  42
  43 static const struct {
  44     mfxU16 profile;
  45     const char *name;
  46 } profile_names[] = {
  47     { MFX_PROFILE_AVC_BASELINE,                 "baseline"              },
  48     { MFX_PROFILE_AVC_MAIN,                     "main"                  },
  49     { MFX_PROFILE_AVC_EXTENDED,                 "extended"              },
  50     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH,                     "high"                  },
  51 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 15)
  52     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH_422,                 "high 422"              },
  53 #endif
  54 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 4)
  55     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_BASELINE,     "constrained baseline"  },
  56     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_HIGH,         "constrained high"      },
  57     { MFX_PROFILE_AVC_PROGRESSIVE_HIGH,         "progressive high"      },
  58 #endif
  59     { MFX_PROFILE_MPEG2_SIMPLE,                 "simple"                },
  60     { MFX_PROFILE_MPEG2_MAIN,                   "main"                  },
  61     { MFX_PROFILE_MPEG2_HIGH,                   "high"                  },
  62     { MFX_PROFILE_VC1_SIMPLE,                   "simple"                },
  63     { MFX_PROFILE_VC1_MAIN,                     "main"                  },
  64     { MFX_PROFILE_VC1_ADVANCED,                 "advanced"              },
  65 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
  66     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN,                    "main"                  },
  67     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN10,                  "main10"                },
  68     { MFX_PROFILE_HEVC_MAINSP,                  "mainsp"                },
  69 #endif
  70 };
  71
  72 static const char *print_profile(mfxU16 profile)
  73 {
  74     int i;
  75     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(profile_names); i++)
  76         if (profile == profile_names[i].profile)
  77             return profile_names[i].name;
  78     return "unknown";
  79 }
  80
  81 static const struct {
  82     mfxU16      rc_mode;
  83     const char *name;
  84 } rc_names[] = {
  85     { MFX_RATECONTROL_CBR,     "CBR" },
  86     { MFX_RATECONTROL_VBR,     "VBR" },
  87     { MFX_RATECONTROL_CQP,     "CQP" },
  88 #if QSV_HAVE_AVBR
  89     { MFX_RATECONTROL_AVBR,    "AVBR" },
  90 #endif
  91 #if QSV_HAVE_LA
  92     { MFX_RATECONTROL_LA,      "LA" },
  93 #endif
  94 #if QSV_HAVE_ICQ
  95     { MFX_RATECONTROL_ICQ,     "ICQ" },
  96     { MFX_RATECONTROL_LA_ICQ,  "LA_ICQ" },
  97 #endif
  98 #if QSV_HAVE_VCM
  99     { MFX_RATECONTROL_VCM,     "VCM" },
 100 #endif
 101 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 10)
 102     { MFX_RATECONTROL_LA_EXT,  "LA_EXT" },
 103 #endif
 104 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 105     { MFX_RATECONTROL_LA_HRD,  "LA_HRD" },
 106 #endif
 107 #if QSV_HAVE_QVBR
 108     { MFX_RATECONTROL_QVBR,    "QVBR" },
 109 #endif
 110 };
 111
 112 static const char *print_ratecontrol(mfxU16 rc_mode)
 113 {
 114     int i;
 115     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(rc_names); i++)
 116         if (rc_mode == rc_names[i].rc_mode)
 117             return rc_names[i].name;
 118     return "unknown";
 119 }
 120
 121 static const char *print_threestate(mfxU16 val)
 122 {
 123     if (val == MFX_CODINGOPTION_ON)
 124         return "ON";
 125     else if (val == MFX_CODINGOPTION_OFF)
 126         return "OFF";
 127     return "unknown";
 128 }
 129
 130 static void dump_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
 131                              mfxExtBuffer **coding_opts)
 132 {
 133     mfxInfoMFX *info = &q->param.mfx;
 134
 135     mfxExtCodingOption   *co = (mfxExtCodingOption*)coding_opts[0];
 136 #if QSV_HAVE_CO2
 137     mfxExtCodingOption2 *co2 = (mfxExtCodingOption2*)coding_opts[1];
 138 #endif
 139
 140     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "profile: %s; level: %"PRIu16"\n",
 141            print_profile(info->CodecProfile), info->CodecLevel);
 142
 143     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "GopPicSize: %"PRIu16"; GopRefDist: %"PRIu16"; GopOptFlag: ",
 144            info->GopPicSize, info->GopRefDist);
 145     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_CLOSED)
 146         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "closed ");
 147     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_STRICT)
 148         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "strict ");
 149     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "; IdrInterval: %"PRIu16"\n", info->IdrInterval);
 150
 151     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "TargetUsage: %"PRIu16"; RateControlMethod: %s\n",
 152            info->TargetUsage, print_ratecontrol(info->RateControlMethod));
 153
 154     if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CBR ||
 155         info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VBR
 156 #if QSV_HAVE_VCM
 157         || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VCM
 158 #endif
 159         ) {
 160         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 161                "InitialDelayInKB: %"PRIu16"; TargetKbps: %"PRIu16"; MaxKbps: %"PRIu16"\n",
 162                info->InitialDelayInKB, info->TargetKbps, info->MaxKbps);
 163     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CQP) {
 164         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QPI: %"PRIu16"; QPP: %"PRIu16"; QPB: %"PRIu16"\n",
 165                info->QPI, info->QPP, info->QPB);
 166     }
 167 #if QSV_HAVE_AVBR
 168     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_AVBR) {
 169         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 170                "TargetKbps: %"PRIu16"; Accuracy: %"PRIu16"; Convergence: %"PRIu16"\n",
 171                info->TargetKbps, info->Accuracy, info->Convergence);
 172     }
 173 #endif
 174 #if QSV_HAVE_LA
 175     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA
 176 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 177              || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_HRD
 178 #endif
 179              ) {
 180         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 181                "TargetKbps: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 182                info->TargetKbps, co2->LookAheadDepth);
 183     }
 184 #endif
 185 #if QSV_HAVE_ICQ
 186     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_ICQ) {
 187         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"\n", info->ICQQuality);
 188     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_ICQ) {
 189         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 190                info->ICQQuality, co2->LookAheadDepth);
 191     }
 192 #endif
 193
 194     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumSlice: %"PRIu16"; NumRefFrame: %"PRIu16"\n",
 195            info->NumSlice, info->NumRefFrame);
 196     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RateDistortionOpt: %s\n",
 197            print_threestate(co->RateDistortionOpt));
 198
 199 #if QSV_HAVE_CO2
 200     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 201            "RecoveryPointSEI: %s IntRefType: %"PRIu16"; IntRefCycleSize: %"PRIu16"; IntRefQPDelta: %"PRId16"\n",
 202            print_threestate(co->RecoveryPointSEI), co2->IntRefType, co2->IntRefCycleSize, co2->IntRefQPDelta);
 203
 204     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxFrameSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxFrameSize);
 205 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 206     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxSliceSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxSliceSize);
 207 #endif
 208     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 209
 210     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 211            "BitrateLimit: %s; MBBRC: %s; ExtBRC: %s\n",
 212            print_threestate(co2->BitrateLimit), print_threestate(co2->MBBRC),
 213            print_threestate(co2->ExtBRC));
 214
 215 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 216     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Trellis: ");
 217     if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_OFF) {
 218         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");
 219     } else if (!co2->Trellis) {
 220         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");
 221     } else {
 222         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_I) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "I");
 223         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_P) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "P");
 224         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_B) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "B");
 225     }
 226     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 227 #endif
 228
 229 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
 230     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 231            "RepeatPPS: %s; NumMbPerSlice: %"PRIu16"; LookAheadDS: ",
 232            print_threestate(co2->RepeatPPS), co2->NumMbPerSlice);
 233     switch (co2->LookAheadDS) {
 234     case MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");     break;
 235     case MFX_LOOKAHEAD_DS_2x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "2x");      break;
 236     case MFX_LOOKAHEAD_DS_4x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "4x");      break;
 237     default:                   av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "unknown"); break;
 238     }
 239     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 240
 241     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AdaptiveI: %s; AdaptiveB: %s; BRefType: ",
 242            print_threestate(co2->AdaptiveI), print_threestate(co2->AdaptiveB));
 243     switch (co2->BRefType) {
 244     case MFX_B_REF_OFF:     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");       break;
 245     case MFX_B_REF_PYRAMID: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "pyramid");   break;
 246     default:                av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");      break;
 247     }
 248     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 249 #endif
 250
 251 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 252     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 253            "MinQPI: %"PRIu8"; MaxQPI: %"PRIu8"; MinQPP: %"PRIu8"; MaxQPP: %"PRIu8"; MinQPB: %"PRIu8"; MaxQPB: %"PRIu8"\n",
 254            co2->MinQPI, co2->MaxQPI, co2->MinQPP, co2->MaxQPP, co2->MinQPB, co2->MaxQPB);
 255 #endif
 256 #endif
 257
 258     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 259         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Entropy coding: %s; MaxDecFrameBuffering: %"PRIu16"\n",
 260                co->CAVLC == MFX_CODINGOPTION_ON ? "CAVLC" : "CABAC", co->MaxDecFrameBuffering);
 261         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 262                "NalHrdConformance: %s; SingleSeiNalUnit: %s; VuiVclHrdParameters: %s VuiNalHrdParameters: %s\n",
 263                print_threestate(co->NalHrdConformance), print_threestate(co->SingleSeiNalUnit),
 264                print_threestate(co->VuiVclHrdParameters), print_threestate(co->VuiNalHrdParameters));
 265     }
 266 }
 267
 268 static int select_rc_mode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 269 {
 270     const char *rc_desc;
 271     mfxU16      rc_mode;
 272
 273     int want_la     = q->look_ahead;
 274     int want_qscale = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE);
 275     int want_vcm    = q->vcm;
 276
 277     if (want_la && !QSV_HAVE_LA) {
 278         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 279                "Lookahead ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 280         return AVERROR(ENOSYS);
 281     }
 282     if (want_vcm && !QSV_HAVE_VCM) {
 283         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 284                "VCM ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 285         return AVERROR(ENOSYS);
 286     }
 287
 288     if (want_la + want_qscale + want_vcm > 1) {
 289         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 290                "More than one of: { constant qscale, lookahead, VCM } requested, "
 291                "only one of them can be used at a time.\n");
 292         return AVERROR(EINVAL);
 293     }
 294
 295     if (!want_qscale && avctx->global_quality > 0 && !QSV_HAVE_ICQ){
 296         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 297                "ICQ ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 298         return AVERROR(ENOSYS);
 299     }
 300
 301     if (want_qscale) {
 302         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
 303         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
 304     }
 305 #if QSV_HAVE_VCM
 306     else if (want_vcm) {
 307         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
 308         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
 309     }
 310 #endif
 311 #if QSV_HAVE_LA
 312     else if (want_la) {
 313         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
 314         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
 315
 316 #if QSV_HAVE_ICQ
 317         if (avctx->global_quality > 0) {
 318             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
 319             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
 320         }
 321 #endif
 322     }
 323 #endif
 324 #if QSV_HAVE_ICQ
 325     else if (avctx->global_quality > 0) {
 326         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
 327         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
 328     }
 329 #endif
 330     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
 331         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
 332         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
 333     }
 334 #if QSV_HAVE_AVBR
 335     else if (!avctx->rc_max_rate) {
 336         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
 337         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
 338     }
 339 #endif
 340     else {
 341         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
 342         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
 343     }
 344
 345     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
 346     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
 347
 348     return 0;
 349 }
 350
 351 static int check_enc_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 352 {
 353     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
 354     mfxStatus ret;
 355
 356 #define UNMATCH(x) (param_out.mfx.x != q->param.mfx.x)
 357
 358     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
 359
 360     if (ret < 0) {
 361         if (UNMATCH(CodecId))
 362             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current codec type is unsupported\n");
 363         if (UNMATCH(CodecProfile))
 364             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current profile is unsupported\n");
 365         if (UNMATCH(RateControlMethod))
 366             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Selected ratecontrol mode is unsupported\n");
 367         if (UNMATCH(LowPower))
 368               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Low power mode is unsupported\n");
 369         if (UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtN) || UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtD))
 370               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current frame rate is unsupported\n");
 371         if (UNMATCH(FrameInfo.PicStruct))
 372               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current picture structure is unsupported\n");
 373         if (UNMATCH(FrameInfo.Width) || UNMATCH(FrameInfo.Height))
 374               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current resolution is unsupported\n");
 375         if (UNMATCH(FrameInfo.FourCC))
 376               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current pixel format is unsupported\n");
 377         return 0;
 378     }
 379     return 1;
 380 }
 381
 382 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 383 {
 384     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 385                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 386     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 387     int ret;
 388
 389     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 390     if (ret < 0)
 391         return AVERROR_BUG;
 392     q->param.mfx.CodecId = ret;
 393
 394     if (avctx->level > 0)
 395         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 396     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 397
 398     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 399     if (!desc)
 400         return AVERROR_BUG;
 401
 402     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 403
 404     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 405     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 406     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 407     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 408     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 409     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 410     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 411     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 412     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 413     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 414
 415     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
 416     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 417
 418     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 419         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
 420         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 421         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 422         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 423     }
 424
 425     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 426         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 427         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 428     } else {
 429         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 430         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 431     }
 432
 433     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
 434     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
 435     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
 436
 437     return 0;
 438 }
 439
 440 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 441 {
 442     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 443                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 444     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 445     float quant;
 446     int ret;
 447
 448     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 449     if (ret < 0)
 450         return AVERROR_BUG;
 451     q->param.mfx.CodecId = ret;
 452
 453     if (avctx->level > 0)
 454         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 455
 456     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 457     q->param.mfx.TargetUsage        = q->preset;
 458     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
 459     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
 460     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
 461                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
 462     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
 463     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
 464     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
 465     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
 466     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
 467
 468     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 469     if (!desc)
 470         return AVERROR_BUG;
 471
 472     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 473
 474     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 475     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 476     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 477     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 478     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 479     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 480     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 481     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 482     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 483     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 484
 485     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
 486     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
 487     // for HEVC
 488     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 489     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 490
 491     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 492         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
 493         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
 494         // of incompatible video parameter errors
 495         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 496         // height alignment always must be 32 for interlaced video
 497         q->height_align = 32;
 498     } else {
 499         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 500         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
 501         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
 502         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
 503         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 504     }
 505     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 506
 507     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 508         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 509         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 510         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 511         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 512     }
 513
 514     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 515         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 516         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 517     } else {
 518         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 519         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 520     }
 521
 522     ret = select_rc_mode(avctx, q);
 523     if (ret < 0)
 524         return ret;
 525
 526     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
 527     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 528     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 529 #if QSV_HAVE_VCM
 530     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 531 #endif
 532         q->param.mfx.BufferSizeInKB   = avctx->rc_buffer_size / 8000;
 533         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
 534         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
 535         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
 536         break;
 537     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 538         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
 539
 540         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 541         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
 542         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 543
 544         break;
 545 #if QSV_HAVE_AVBR
 546     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
 547         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 548         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
 549         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
 550         break;
 551 #endif
 552 #if QSV_HAVE_LA
 553     case MFX_RATECONTROL_LA:
 554         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 555         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 556         break;
 557 #if QSV_HAVE_ICQ
 558     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 559         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 560     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 561         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
 562         break;
 563 #endif
 564 #endif
 565     }
 566
 567     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
 568     // are provided
 569     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
 570         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 571         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
 572
 573         q->extco.PicTimingSEI         = q->pic_timing_sei ?
 574                                         MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 575
 576         if (q->rdo >= 0)
 577             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 578
 579         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 580 #if FF_API_CODER_TYPE
 581 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 582             if (avctx->coder_type >= 0)
 583                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 584 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 585 #endif
 586             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 587                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 588
 589             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 590                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 591                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 592
 593             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 594                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 595             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 596                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 597             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 598             q->extco.AUDelimiter          = q->aud ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 599         }
 600
 601         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 602
 603 #if QSV_HAVE_CO2
 604         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 605             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 606             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 607
 608             if (q->int_ref_type >= 0)
 609                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 610             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 611                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 612             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 613                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 614
 615             if (q->bitrate_limit >= 0)
 616                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 617             if (q->mbbrc >= 0)
 618                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 619             if (q->extbrc >= 0)
 620                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 621
 622             if (q->max_frame_size >= 0)
 623                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 624 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 625             if (q->max_slice_size >= 0)
 626                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 627 #endif
 628
 629 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 630             q->extco2.Trellis = q->trellis;
 631 #endif
 632
 633 #if QSV_HAVE_LA_DS
 634             q->extco2.LookAheadDS = q->look_ahead_downsampling;
 635 #endif
 636
 637 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
 638 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 639 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 640             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 641                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 642 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 643 #endif
 644             if (q->b_strategy >= 0)
 645                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 646             if (q->adaptive_i >= 0)
 647                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 648             if (q->adaptive_b >= 0)
 649                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 650 #endif
 651
 652             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 653         }
 654 #endif
 655 #if QSV_HAVE_MF
 656         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 657             mfxVersion    ver;
 658             ret = MFXQueryVersion(q->session,&ver);
 659             if (ret >= MFX_ERR_NONE && QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(ver, 1, 25)) {
 660                 q->extmfp.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_MULTI_FRAME_PARAM;
 661                 q->extmfp.Header.BufferSz     = sizeof(q->extmfp);
 662
 663                 q->extmfp.MFMode = q->mfmode;
 664                 av_log(avctx,AV_LOG_VERBOSE,"MFMode:%d\n", q->extmfp.MFMode);
 665                 q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extmfp;
 666             }
 667         }
 668 #endif
 669     }
 670
 671     if (!check_enc_param(avctx,q)) {
 672         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 673                "some encoding parameters are not supported by the QSV "
 674                "runtime. Please double check the input parameters.\n");
 675         return AVERROR(ENOSYS);
 676     }
 677
 678     return 0;
 679 }
 680
 681 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 682 {
 683     int ret = 0;
 684
 685     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 686     if (ret < 0)
 687         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 688                                   "Error calling GetVideoParam");
 689
 690     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 691
 692     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 693     if (q->packet_size == 0)
 694         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 695
 696     return 0;
 697 }
 698
 699 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 700 {
 701     AVCPBProperties *cpb_props;
 702
 703     uint8_t sps_buf[128];
 704     uint8_t pps_buf[128];
 705
 706     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 707         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 708         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 709         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 710         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 711     };
 712
 713     mfxExtCodingOption co = {
 714         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 715         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 716     };
 717 #if QSV_HAVE_CO2
 718     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 719         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 720         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 721     };
 722 #endif
 723
 724     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 725         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 726         (mfxExtBuffer*)&co,
 727 #if QSV_HAVE_CO2
 728         (mfxExtBuffer*)&co2,
 729 #endif
 730     };
 731
 732     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 733     int ret;
 734
 735     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 736     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 737
 738     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 739     if (ret < 0)
 740         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 741                                   "Error calling GetVideoParam");
 742
 743     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 744
 745     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 746         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 747         return AVERROR_UNKNOWN;
 748     }
 749
 750     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 751                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 752     if (!avctx->extradata)
 753         return AVERROR(ENOMEM);
 754
 755     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 756     if (need_pps)
 757         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 758     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 759     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 760
 761     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 762     if (!cpb_props)
 763         return AVERROR(ENOMEM);
 764     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 765     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 766     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 767     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 768
 769     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 770
 771     return 0;
 772 }
 773
 774 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 775 {
 776     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 777     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 778     int nb_surfaces, i;
 779
 780     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested + q->async_depth;
 781
 782     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 783     if (!q->opaque_alloc_buf)
 784         return AVERROR(ENOMEM);
 785
 786     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 787     if (!q->opaque_surfaces)
 788         return AVERROR(ENOMEM);
 789
 790     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 791     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 792         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 793         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 794     }
 795
 796     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 797     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 798     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 799     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 800     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 801
 802     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 803
 804     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 805     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 806     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 807
 808     return 0;
 809 }
 810
 811 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 812 {
 813     int ret;
 814
 815     if (avctx->hwaccel_context) {
 816         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 817         q->session = qsv->session;
 818     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 819         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 820         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 821             return AVERROR(ENOMEM);
 822
 823         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 824                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 825                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 826         if (ret < 0) {
 827             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 828             return ret;
 829         }
 830
 831         q->session = q->internal_session;
 832     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 833         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 834                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 835         if (ret < 0)
 836             return ret;
 837
 838         q->session = q->internal_session;
 839     } else {
 840         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 841                                            q->load_plugins);
 842         if (ret < 0)
 843             return ret;
 844
 845         q->session = q->internal_session;
 846     }
 847
 848     return 0;
 849 }
 850
 851 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 852 {
 853     int iopattern = 0;
 854     int opaque_alloc = 0;
 855     int ret;
 856
 857     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 858
 859     q->async_fifo = av_fifo_alloc((1 + q->async_depth) *
 860                                   (sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*)));
 861     if (!q->async_fifo)
 862         return AVERROR(ENOMEM);
 863
 864     if (avctx->hwaccel_context) {
 865         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 866
 867         iopattern    = qsv->iopattern;
 868         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 869     }
 870
 871     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 872         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 873         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 874
 875         if (!iopattern) {
 876             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 877                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 878             else if (frames_hwctx->frame_type &
 879                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 880                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 881         }
 882     }
 883
 884     if (!iopattern)
 885         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 886     q->param.IOPattern = iopattern;
 887
 888     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 889     if (ret < 0)
 890         return ret;
 891
 892     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 893     switch (avctx->codec_id) {
 894     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 895         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 896         break;
 897     default:
 898         ret = init_video_param(avctx, q);
 899         break;
 900     }
 901     if (ret < 0)
 902         return ret;
 903
 904     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 905     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 906         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 907     } else if (ret < 0) {
 908         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 909                                   "Error querying encoder params");
 910     }
 911
 912     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 913     if (ret < 0)
 914         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 915                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 916
 917     if (opaque_alloc) {
 918         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 919         if (ret < 0)
 920             return ret;
 921     }
 922
 923     if (avctx->hwaccel_context) {
 924         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 925         int i, j;
 926
 927         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 928                                        sizeof(*q->extparam));
 929         if (!q->extparam)
 930             return AVERROR(ENOMEM);
 931
 932         q->param.ExtParam = q->extparam;
 933         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 934             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 935         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 936
 937         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 938             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 939                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 940                     break;
 941             }
 942             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 943                 continue;
 944
 945             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 946         }
 947     } else {
 948         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
 949         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
 950     }
 951
 952     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
 953     if (ret < 0)
 954         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 955                                   "Error initializing the encoder");
 956     else if (ret > 0)
 957         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
 958                              "Warning in encoder initialization");
 959
 960     switch (avctx->codec_id) {
 961     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 962         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
 963         break;
 964     default:
 965         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
 966         break;
 967     }
 968     if (ret < 0) {
 969         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
 970         return ret;
 971     }
 972
 973     q->avctx = avctx;
 974
 975     return 0;
 976 }
 977
 978 static void free_encoder_ctrl_payloads(mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
 979 {
 980     if (enc_ctrl) {
 981         int i;
 982         for (i = 0; i < enc_ctrl->NumPayload && i < QSV_MAX_ENC_PAYLOAD; i++) {
 983             av_free(enc_ctrl->Payload[i]);
 984         }
 985         enc_ctrl->NumPayload = 0;
 986     }
 987 }
 988
 989 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
 990 {
 991     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 992     while (cur) {
 993         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
 994             free_encoder_ctrl_payloads(&cur->enc_ctrl);
 995             av_frame_unref(cur->frame);
 996             cur->used = 0;
 997         }
 998         cur = cur->next;
 999     }
1000 }
1001
1002 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
1003 {
1004     QSVFrame *frame, **last;
1005
1006     clear_unused_frames(q);
1007
1008     frame = q->work_frames;
1009     last  = &q->work_frames;
1010     while (frame) {
1011         if (!frame->used) {
1012             *f = frame;
1013             frame->used = 1;
1014             return 0;
1015         }
1016
1017         last  = &frame->next;
1018         frame = frame->next;
1019     }
1020
1021     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
1022     if (!frame)
1023         return AVERROR(ENOMEM);
1024     frame->frame = av_frame_alloc();
1025     if (!frame->frame) {
1026         av_freep(&frame);
1027         return AVERROR(ENOMEM);
1028     }
1029     frame->enc_ctrl.Payload = av_mallocz(sizeof(mfxPayload*) * QSV_MAX_ENC_PAYLOAD);
1030     if (!frame->enc_ctrl.Payload) {
1031         av_freep(&frame);
1032         return AVERROR(ENOMEM);
1033     }
1034     *last = frame;
1035
1036     *f = frame;
1037     frame->used = 1;
1038
1039     return 0;
1040 }
1041
1042 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1043                         QSVFrame **new_frame)
1044 {
1045     QSVFrame *qf;
1046     int ret;
1047
1048     ret = get_free_frame(q, &qf);
1049     if (ret < 0)
1050         return ret;
1051
1052     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1053         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1054         if (ret < 0)
1055             return ret;
1056
1057         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1058
1059         if (q->frames_ctx.mids) {
1060             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1061             if (ret < 0)
1062                 return ret;
1063
1064             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1065         }
1066     } else {
1067         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1068         if (frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) {
1069             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1070             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1071
1072             ret = ff_get_buffer(q->avctx, qf->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
1073             if (ret < 0)
1074                 return ret;
1075
1076             qf->frame->height = frame->height;
1077             qf->frame->width  = frame->width;
1078             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1079             if (ret < 0) {
1080                 av_frame_unref(qf->frame);
1081                 return ret;
1082             }
1083         } else {
1084             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1085             if (ret < 0)
1086                 return ret;
1087         }
1088
1089         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1090
1091         qf->surface.Info.PicStruct =
1092             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1093             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1094                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1095         if (frame->repeat_pict == 1)
1096             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1097         else if (frame->repeat_pict == 2)
1098             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1099         else if (frame->repeat_pict == 4)
1100             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1101
1102         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1103         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1104         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1105     }
1106
1107     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1108
1109     *new_frame = qf;
1110
1111     return 0;
1112 }
1113
1114 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1115 {
1116     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1117         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1118             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1119             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1120             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1121                    "Interlaced coding is supported"
1122                    " at Main/High Profile Level 2.1-4.1\n");
1123     }
1124 }
1125
1126 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1127                         const AVFrame *frame)
1128 {
1129     AVPacket new_pkt = { 0 };
1130     mfxBitstream *bs;
1131
1132     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1133     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1134     QSVFrame *qsv_frame = NULL;
1135     mfxEncodeCtrl* enc_ctrl = NULL;
1136     int ret;
1137
1138     if (frame) {
1139         ret = submit_frame(q, frame, &qsv_frame);
1140         if (ret < 0) {
1141             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1142             return ret;
1143         }
1144     }
1145     if (qsv_frame) {
1146         surf = &qsv_frame->surface;
1147         enc_ctrl = &qsv_frame->enc_ctrl;
1148     }
1149
1150     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1151     if (ret < 0) {
1152         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1153         return ret;
1154     }
1155
1156     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1157     if (!bs) {
1158         av_packet_unref(&new_pkt);
1159         return AVERROR(ENOMEM);
1160     }
1161     bs->Data      = new_pkt.data;
1162     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1163
1164     if (q->set_encode_ctrl_cb) {
1165         q->set_encode_ctrl_cb(avctx, frame, &qsv_frame->enc_ctrl);
1166     }
1167
1168     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1169     if (!sync) {
1170         av_freep(&bs);
1171         av_packet_unref(&new_pkt);
1172         return AVERROR(ENOMEM);
1173     }
1174
1175     do {
1176         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, enc_ctrl, surf, bs, sync);
1177         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1178             av_usleep(500);
1179     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1180
1181     if (ret > 0)
1182         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1183
1184     if (ret < 0) {
1185         av_packet_unref(&new_pkt);
1186         av_freep(&bs);
1187         av_freep(&sync);
1188         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1189                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1190     }
1191
1192     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1193         print_interlace_msg(avctx, q);
1194
1195     if (*sync) {
1196         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1197         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1198         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1199     } else {
1200         av_freep(&sync);
1201         av_packet_unref(&new_pkt);
1202         av_freep(&bs);
1203     }
1204
1205     return 0;
1206 }
1207
1208 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1209                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1210 {
1211     int ret;
1212
1213     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1214     if (ret < 0)
1215         return ret;
1216
1217     if (!av_fifo_space(q->async_fifo) ||
1218         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1219         AVPacket new_pkt;
1220         mfxBitstream *bs;
1221         mfxSyncPoint *sync;
1222
1223         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1224         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1225         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1226
1227         do {
1228             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1229         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1230
1231         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1232         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1233         new_pkt.size = bs->DataLength;
1234
1235         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1236             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1237             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1238
1239 #if FF_API_CODED_FRAME
1240 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1241         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1242             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1243         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1244             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1245         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1246             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1247 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1248 #endif
1249
1250         av_freep(&bs);
1251         av_freep(&sync);
1252
1253         if (pkt->data) {
1254             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1255                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1256                        pkt->size, new_pkt.size);
1257                 av_packet_unref(&new_pkt);
1258                 return AVERROR(EINVAL);
1259             }
1260
1261             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1262             pkt->size = new_pkt.size;
1263
1264             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1265             av_packet_unref(&new_pkt);
1266             if (ret < 0)
1267                 return ret;
1268         } else
1269             *pkt = new_pkt;
1270
1271         *got_packet = 1;
1272     }
1273
1274     return 0;
1275 }
1276
1277 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1278 {
1279     QSVFrame *cur;
1280
1281     if (q->session)
1282         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1283     if (q->internal_session)
1284         MFXClose(q->internal_session);
1285     q->session          = NULL;
1286     q->internal_session = NULL;
1287
1288     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1289     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1290
1291     cur = q->work_frames;
1292     while (cur) {
1293         q->work_frames = cur->next;
1294         av_frame_free(&cur->frame);
1295         av_free(cur->enc_ctrl.Payload);
1296         av_freep(&cur);
1297         cur = q->work_frames;
1298     }
1299
1300     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1301         AVPacket pkt;
1302         mfxSyncPoint *sync;
1303         mfxBitstream *bs;
1304
1305         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1306         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1307         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1308
1309         av_freep(&sync);
1310         av_freep(&bs);
1311         av_packet_unref(&pkt);
1312     }
1313     av_fifo_free(q->async_fifo);
1314     q->async_fifo = NULL;
1315
1316     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1317     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1318
1319     av_freep(&q->extparam);
1320
1321     return 0;
1322 }