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     if (avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT) {
 457         avctx->compression_level = q->preset;
 458     } else if (avctx->compression_level >= 0) {
 459         if (avctx->compression_level > MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED) {
 460             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid compression level: "
 461                     "valid range is 0-%d, using %d instead\n",
 462                     MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED, MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED);
 463             avctx->compression_level = MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED;
 464         }
 465     }
 466
 467     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 468     q->param.mfx.TargetUsage        = avctx->compression_level;
 469     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
 470     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
 471     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
 472                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
 473     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
 474     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
 475     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
 476     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
 477     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
 478
 479     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 480     if (!desc)
 481         return AVERROR_BUG;
 482
 483     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 484
 485     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 486     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 487     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 488     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 489     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 490     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 491     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 492     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 493     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 494     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 495
 496     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
 497     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
 498     // for HEVC
 499     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 500     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 501
 502     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 503         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
 504         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
 505         // of incompatible video parameter errors
 506         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 507         // height alignment always must be 32 for interlaced video
 508         q->height_align = 32;
 509     } else {
 510         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 511         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
 512         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
 513         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
 514         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 515     }
 516     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 517
 518     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 519         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 520         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 521         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 522         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 523     }
 524
 525     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 526         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 527         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 528     } else {
 529         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 530         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 531     }
 532
 533     ret = select_rc_mode(avctx, q);
 534     if (ret < 0)
 535         return ret;
 536
 537     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
 538     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 539     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 540 #if QSV_HAVE_VCM
 541     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 542 #endif
 543         q->param.mfx.BufferSizeInKB   = avctx->rc_buffer_size / 8000;
 544         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
 545         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
 546         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
 547         break;
 548     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 549         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
 550
 551         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 552         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
 553         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 554
 555         break;
 556 #if QSV_HAVE_AVBR
 557     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
 558         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 559         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
 560         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
 561         break;
 562 #endif
 563 #if QSV_HAVE_LA
 564     case MFX_RATECONTROL_LA:
 565         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 566         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 567         break;
 568 #if QSV_HAVE_ICQ
 569     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 570         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 571     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 572         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
 573         break;
 574 #endif
 575 #endif
 576     }
 577
 578     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
 579     // are provided
 580     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
 581         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 582         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
 583
 584         q->extco.PicTimingSEI         = q->pic_timing_sei ?
 585                                         MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 586
 587         if (q->rdo >= 0)
 588             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 589
 590         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 591 #if FF_API_CODER_TYPE
 592 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 593             if (avctx->coder_type >= 0)
 594                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 595 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 596 #endif
 597             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 598                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 599
 600             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 601                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 602                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 603
 604             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 605                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 606             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 607                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 608             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 609             q->extco.AUDelimiter          = q->aud ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 610         }
 611
 612         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 613
 614 #if QSV_HAVE_CO2
 615         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 616             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 617             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 618
 619             if (q->int_ref_type >= 0)
 620                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 621             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 622                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 623             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 624                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 625
 626             if (q->bitrate_limit >= 0)
 627                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 628             if (q->mbbrc >= 0)
 629                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 630             if (q->extbrc >= 0)
 631                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 632
 633             if (q->max_frame_size >= 0)
 634                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 635 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 636             if (q->max_slice_size >= 0)
 637                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 638 #endif
 639
 640 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 641             q->extco2.Trellis = q->trellis;
 642 #endif
 643
 644 #if QSV_HAVE_LA_DS
 645             q->extco2.LookAheadDS = q->look_ahead_downsampling;
 646 #endif
 647
 648 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
 649 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 650 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 651             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 652                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 653 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 654 #endif
 655             if (q->b_strategy >= 0)
 656                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 657             if (q->adaptive_i >= 0)
 658                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 659             if (q->adaptive_b >= 0)
 660                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 661 #endif
 662
 663 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 664             if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0 && avctx->qmin > avctx->qmax) {
 665                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "qmin and or qmax are set but invalid, please make sure min <= max\n");
 666                 return AVERROR(EINVAL);
 667             }
 668             if (avctx->qmin >= 0) {
 669                 q->extco2.MinQPI = avctx->qmin > 51 ? 51 : avctx->qmin;
 670                 q->extco2.MinQPP = q->extco2.MinQPB = q->extco2.MinQPI;
 671             }
 672             if (avctx->qmax >= 0) {
 673                 q->extco2.MaxQPI = avctx->qmax > 51 ? 51 : avctx->qmax;
 674                 q->extco2.MaxQPP = q->extco2.MaxQPB = q->extco2.MaxQPI;
 675             }
 676 #endif
 677             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 678         }
 679 #endif
 680 #if QSV_HAVE_MF
 681         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 682             mfxVersion    ver;
 683             ret = MFXQueryVersion(q->session,&ver);
 684             if (ret >= MFX_ERR_NONE && QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(ver, 1, 25)) {
 685                 q->extmfp.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_MULTI_FRAME_PARAM;
 686                 q->extmfp.Header.BufferSz     = sizeof(q->extmfp);
 687
 688                 q->extmfp.MFMode = q->mfmode;
 689                 av_log(avctx,AV_LOG_VERBOSE,"MFMode:%d\n", q->extmfp.MFMode);
 690                 q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extmfp;
 691             }
 692         }
 693 #endif
 694     }
 695
 696     if (!check_enc_param(avctx,q)) {
 697         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 698                "some encoding parameters are not supported by the QSV "
 699                "runtime. Please double check the input parameters.\n");
 700         return AVERROR(ENOSYS);
 701     }
 702
 703     return 0;
 704 }
 705
 706 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 707 {
 708     int ret = 0;
 709
 710     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 711     if (ret < 0)
 712         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 713                                   "Error calling GetVideoParam");
 714
 715     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 716
 717     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 718     if (q->packet_size == 0)
 719         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 720
 721     return 0;
 722 }
 723
 724 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 725 {
 726     AVCPBProperties *cpb_props;
 727
 728     uint8_t sps_buf[128];
 729     uint8_t pps_buf[128];
 730
 731     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 732         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 733         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 734         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 735         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 736     };
 737
 738     mfxExtCodingOption co = {
 739         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 740         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 741     };
 742 #if QSV_HAVE_CO2
 743     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 744         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 745         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 746     };
 747 #endif
 748
 749     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 750         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 751         (mfxExtBuffer*)&co,
 752 #if QSV_HAVE_CO2
 753         (mfxExtBuffer*)&co2,
 754 #endif
 755     };
 756
 757     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 758     int ret;
 759
 760     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 761     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 762
 763     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 764     if (ret < 0)
 765         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 766                                   "Error calling GetVideoParam");
 767
 768     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 769
 770     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 771         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 772         return AVERROR_UNKNOWN;
 773     }
 774
 775     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 776                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 777     if (!avctx->extradata)
 778         return AVERROR(ENOMEM);
 779
 780     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 781     if (need_pps)
 782         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 783     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 784     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 785
 786     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 787     if (!cpb_props)
 788         return AVERROR(ENOMEM);
 789     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 790     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 791     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 792     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 793
 794     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 795
 796     return 0;
 797 }
 798
 799 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 800 {
 801     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 802     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 803     int nb_surfaces, i;
 804
 805     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested;
 806
 807     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 808     if (!q->opaque_alloc_buf)
 809         return AVERROR(ENOMEM);
 810
 811     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 812     if (!q->opaque_surfaces)
 813         return AVERROR(ENOMEM);
 814
 815     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 816     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 817         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 818         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 819     }
 820
 821     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 822     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 823     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 824     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 825     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 826
 827     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 828
 829     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 830     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 831     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 832
 833     return 0;
 834 }
 835
 836 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 837 {
 838     int ret;
 839
 840     if (avctx->hwaccel_context) {
 841         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 842         q->session = qsv->session;
 843     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 844         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 845         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 846             return AVERROR(ENOMEM);
 847
 848         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 849                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 850                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 851         if (ret < 0) {
 852             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 853             return ret;
 854         }
 855
 856         q->session = q->internal_session;
 857     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 858         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 859                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 860         if (ret < 0)
 861             return ret;
 862
 863         q->session = q->internal_session;
 864     } else {
 865         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 866                                            q->load_plugins);
 867         if (ret < 0)
 868             return ret;
 869
 870         q->session = q->internal_session;
 871     }
 872
 873     return 0;
 874 }
 875
 876 static inline unsigned int qsv_fifo_item_size(void)
 877 {
 878     return sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*);
 879 }
 880
 881 static inline unsigned int qsv_fifo_size(const AVFifoBuffer* fifo)
 882 {
 883     return av_fifo_size(fifo)/qsv_fifo_item_size();
 884 }
 885
 886 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 887 {
 888     int iopattern = 0;
 889     int opaque_alloc = 0;
 890     int ret;
 891
 892     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 893
 894     q->async_fifo = av_fifo_alloc(q->async_depth * qsv_fifo_item_size());
 895     if (!q->async_fifo)
 896         return AVERROR(ENOMEM);
 897
 898     if (avctx->hwaccel_context) {
 899         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 900
 901         iopattern    = qsv->iopattern;
 902         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 903     }
 904
 905     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 906         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 907         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 908
 909         if (!iopattern) {
 910             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 911                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 912             else if (frames_hwctx->frame_type &
 913                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 914                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 915         }
 916     }
 917
 918     if (!iopattern)
 919         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 920     q->param.IOPattern = iopattern;
 921
 922     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 923     if (ret < 0)
 924         return ret;
 925
 926     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 927     switch (avctx->codec_id) {
 928     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 929         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 930         break;
 931     default:
 932         ret = init_video_param(avctx, q);
 933         break;
 934     }
 935     if (ret < 0)
 936         return ret;
 937
 938     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 939     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 940         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 941     } else if (ret < 0) {
 942         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 943                                   "Error querying encoder params");
 944     }
 945
 946     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 947     if (ret < 0)
 948         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 949                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 950
 951     if (opaque_alloc) {
 952         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 953         if (ret < 0)
 954             return ret;
 955     }
 956
 957     if (avctx->hwaccel_context) {
 958         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 959         int i, j;
 960
 961         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 962                                        sizeof(*q->extparam));
 963         if (!q->extparam)
 964             return AVERROR(ENOMEM);
 965
 966         q->param.ExtParam = q->extparam;
 967         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 968             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 969         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 970
 971         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 972             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 973                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 974                     break;
 975             }
 976             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 977                 continue;
 978
 979             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 980         }
 981     } else {
 982         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
 983         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
 984     }
 985
 986     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
 987     if (ret < 0)
 988         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 989                                   "Error initializing the encoder");
 990     else if (ret > 0)
 991         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
 992                              "Warning in encoder initialization");
 993
 994     switch (avctx->codec_id) {
 995     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 996         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
 997         break;
 998     default:
 999         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
1000         break;
1001     }
1002     if (ret < 0) {
1003         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
1004         return ret;
1005     }
1006
1007     q->avctx = avctx;
1008
1009     return 0;
1010 }
1011
1012 static void free_encoder_ctrl_payloads(mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
1013 {
1014     if (enc_ctrl) {
1015         int i;
1016         for (i = 0; i < enc_ctrl->NumPayload && i < QSV_MAX_ENC_PAYLOAD; i++) {
1017             av_free(enc_ctrl->Payload[i]);
1018         }
1019         enc_ctrl->NumPayload = 0;
1020     }
1021 }
1022
1023 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
1024 {
1025     QSVFrame *cur = q->work_frames;
1026     while (cur) {
1027         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
1028             free_encoder_ctrl_payloads(&cur->enc_ctrl);
1029             cur->used = 0;
1030         }
1031         cur = cur->next;
1032     }
1033 }
1034
1035 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
1036 {
1037     QSVFrame *frame, **last;
1038
1039     clear_unused_frames(q);
1040
1041     frame = q->work_frames;
1042     last  = &q->work_frames;
1043     while (frame) {
1044         if (!frame->used) {
1045             *f = frame;
1046             frame->used = 1;
1047             return 0;
1048         }
1049
1050         last  = &frame->next;
1051         frame = frame->next;
1052     }
1053
1054     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
1055     if (!frame)
1056         return AVERROR(ENOMEM);
1057     frame->frame = av_frame_alloc();
1058     if (!frame->frame) {
1059         av_freep(&frame);
1060         return AVERROR(ENOMEM);
1061     }
1062     frame->enc_ctrl.Payload = av_mallocz(sizeof(mfxPayload*) * QSV_MAX_ENC_PAYLOAD);
1063     if (!frame->enc_ctrl.Payload) {
1064         av_freep(&frame);
1065         return AVERROR(ENOMEM);
1066     }
1067     *last = frame;
1068
1069     *f = frame;
1070     frame->used = 1;
1071
1072     return 0;
1073 }
1074
1075 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1076                         QSVFrame **new_frame)
1077 {
1078     QSVFrame *qf;
1079     int ret;
1080
1081     ret = get_free_frame(q, &qf);
1082     if (ret < 0)
1083         return ret;
1084
1085     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1086         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1087         if (ret < 0)
1088             return ret;
1089
1090         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1091
1092         if (q->frames_ctx.mids) {
1093             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1094             if (ret < 0)
1095                 return ret;
1096
1097             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1098         }
1099     } else {
1100         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1101         /* and to make allocation continious for data[0]/data[1] */
1102          if ((frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) ||
1103             (frame->data[1] - frame->data[0] != frame->linesize[0] * FFALIGN(qf->frame->height, q->height_align))) {
1104             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1105             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1106
1107             qf->frame->format = frame->format;
1108
1109             if (!qf->frame->data[0]) {
1110                 ret = av_frame_get_buffer(qf->frame, q->width_align);
1111                 if (ret < 0)
1112                     return ret;
1113             }
1114
1115             qf->frame->height = frame->height;
1116             qf->frame->width  = frame->width;
1117
1118             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1119             if (ret < 0) {
1120                 av_frame_unref(qf->frame);
1121                 return ret;
1122             }
1123         } else {
1124             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1125             if (ret < 0)
1126                 return ret;
1127         }
1128
1129         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1130
1131         qf->surface.Info.PicStruct =
1132             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1133             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1134                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1135         if (frame->repeat_pict == 1)
1136             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1137         else if (frame->repeat_pict == 2)
1138             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1139         else if (frame->repeat_pict == 4)
1140             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1141
1142         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1143         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1144         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1145     }
1146
1147     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1148
1149     *new_frame = qf;
1150
1151     return 0;
1152 }
1153
1154 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1155 {
1156     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1157         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1158             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1159             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1160             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1161                    "Interlaced coding is supported"
1162                    " at Main/High Profile Level 2.2-4.0\n");
1163     }
1164 }
1165
1166 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1167                         const AVFrame *frame)
1168 {
1169     AVPacket new_pkt = { 0 };
1170     mfxBitstream *bs;
1171 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1172     mfxExtAVCEncodedFrameInfo *enc_info;
1173     mfxExtBuffer **enc_buf;
1174 #endif
1175
1176     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1177     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1178     QSVFrame *qsv_frame = NULL;
1179     mfxEncodeCtrl* enc_ctrl = NULL;
1180     int ret;
1181
1182     if (frame) {
1183         ret = submit_frame(q, frame, &qsv_frame);
1184         if (ret < 0) {
1185             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1186             return ret;
1187         }
1188     }
1189     if (qsv_frame) {
1190         surf = &qsv_frame->surface;
1191         enc_ctrl = &qsv_frame->enc_ctrl;
1192     }
1193
1194     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1195     if (ret < 0) {
1196         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1197         return ret;
1198     }
1199
1200     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1201     if (!bs) {
1202         av_packet_unref(&new_pkt);
1203         return AVERROR(ENOMEM);
1204     }
1205     bs->Data      = new_pkt.data;
1206     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1207
1208 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1209     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1210         enc_info = av_mallocz(sizeof(*enc_info));
1211         if (!enc_info)
1212             return AVERROR(ENOMEM);
1213
1214         enc_info->Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_ENCODED_FRAME_INFO;
1215         enc_info->Header.BufferSz = sizeof (*enc_info);
1216         bs->NumExtParam = 1;
1217         enc_buf = av_mallocz(sizeof(mfxExtBuffer *));
1218         if (!enc_buf)
1219             return AVERROR(ENOMEM);
1220         enc_buf[0] = (mfxExtBuffer *)enc_info;
1221
1222         bs->ExtParam = enc_buf;
1223     }
1224 #endif
1225
1226     if (q->set_encode_ctrl_cb) {
1227         q->set_encode_ctrl_cb(avctx, frame, &qsv_frame->enc_ctrl);
1228     }
1229
1230     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1231     if (!sync) {
1232         av_freep(&bs);
1233  #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1234         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1235             av_freep(&enc_info);
1236             av_freep(&enc_buf);
1237         }
1238  #endif
1239         av_packet_unref(&new_pkt);
1240         return AVERROR(ENOMEM);
1241     }
1242
1243     do {
1244         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, enc_ctrl, surf, bs, sync);
1245         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1246             av_usleep(500);
1247     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1248
1249     if (ret > 0)
1250         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1251
1252     if (ret < 0) {
1253         av_packet_unref(&new_pkt);
1254         av_freep(&bs);
1255 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1256         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1257             av_freep(&enc_info);
1258             av_freep(&enc_buf);
1259         }
1260 #endif
1261         av_freep(&sync);
1262         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1263                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1264     }
1265
1266     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1267         print_interlace_msg(avctx, q);
1268
1269     if (*sync) {
1270         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1271         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1272         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1273     } else {
1274         av_freep(&sync);
1275         av_packet_unref(&new_pkt);
1276         av_freep(&bs);
1277 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1278         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1279             av_freep(&enc_info);
1280             av_freep(&enc_buf);
1281         }
1282 #endif
1283     }
1284
1285     return 0;
1286 }
1287
1288 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1289                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1290 {
1291     int ret;
1292
1293     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1294     if (ret < 0)
1295         return ret;
1296
1297     if ((qsv_fifo_size(q->async_fifo) >= q->async_depth) ||
1298         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1299         AVPacket new_pkt;
1300         mfxBitstream *bs;
1301         mfxSyncPoint *sync;
1302 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1303         mfxExtAVCEncodedFrameInfo *enc_info;
1304         mfxExtBuffer **enc_buf;
1305 #endif
1306         enum AVPictureType pict_type;
1307
1308         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1309         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1310         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1311
1312         do {
1313             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1314         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1315
1316         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1317         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1318         new_pkt.size = bs->DataLength;
1319
1320         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1321             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1322             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1323
1324         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1325             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1326         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1327             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1328         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1329             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1330
1331 #if FF_API_CODED_FRAME
1332 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1333         avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
1334 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1335 #endif
1336
1337 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1338         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1339             enc_buf = bs->ExtParam;
1340             enc_info = (mfxExtAVCEncodedFrameInfo *)(*bs->ExtParam);
1341             ff_side_data_set_encoder_stats(&new_pkt,
1342                 enc_info->QP * FF_QP2LAMBDA, NULL, 0, pict_type);
1343             av_freep(&enc_info);
1344             av_freep(&enc_buf);
1345         }
1346 #endif
1347         av_freep(&bs);
1348         av_freep(&sync);
1349
1350         if (pkt->data) {
1351             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1352                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1353                        pkt->size, new_pkt.size);
1354                 av_packet_unref(&new_pkt);
1355                 return AVERROR(EINVAL);
1356             }
1357
1358             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1359             pkt->size = new_pkt.size;
1360
1361             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1362             av_packet_unref(&new_pkt);
1363             if (ret < 0)
1364                 return ret;
1365         } else
1366             *pkt = new_pkt;
1367
1368         *got_packet = 1;
1369     }
1370
1371     return 0;
1372 }
1373
1374 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1375 {
1376     QSVFrame *cur;
1377
1378     if (q->session)
1379         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1380     if (q->internal_session)
1381         MFXClose(q->internal_session);
1382     q->session          = NULL;
1383     q->internal_session = NULL;
1384
1385     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1386     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1387
1388     cur = q->work_frames;
1389     while (cur) {
1390         q->work_frames = cur->next;
1391         av_frame_free(&cur->frame);
1392         av_free(cur->enc_ctrl.Payload);
1393         av_freep(&cur);
1394         cur = q->work_frames;
1395     }
1396
1397     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1398         AVPacket pkt;
1399         mfxSyncPoint *sync;
1400         mfxBitstream *bs;
1401
1402         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1403         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1404         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1405
1406         av_freep(&sync);
1407         av_freep(&bs);
1408         av_packet_unref(&pkt);
1409     }
1410     av_fifo_free(q->async_fifo);
1411     q->async_fifo = NULL;
1412
1413     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1414     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1415
1416     av_freep(&q->extparam);
1417
1418     return 0;
1419 }