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 #if QSV_HAVE_CO3
 140     mfxExtCodingOption3 *co3 = (mfxExtCodingOption3*)coding_opts[2];
 141 #endif
 142 #if QSV_HAVE_EXT_HEVC_TILES
 143     mfxExtHEVCTiles *exthevctiles = (mfxExtHEVCTiles *)coding_opts[3 + QSV_HAVE_CO_VPS];
 144 #endif
 145
 146     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "profile: %s; level: %"PRIu16"\n",
 147            print_profile(info->CodecProfile), info->CodecLevel);
 148
 149     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "GopPicSize: %"PRIu16"; GopRefDist: %"PRIu16"; GopOptFlag: ",
 150            info->GopPicSize, info->GopRefDist);
 151     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_CLOSED)
 152         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "closed ");
 153     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_STRICT)
 154         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "strict ");
 155     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "; IdrInterval: %"PRIu16"\n", info->IdrInterval);
 156
 157     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "TargetUsage: %"PRIu16"; RateControlMethod: %s\n",
 158            info->TargetUsage, print_ratecontrol(info->RateControlMethod));
 159
 160     if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CBR ||
 161         info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VBR
 162 #if QSV_HAVE_VCM
 163         || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VCM
 164 #endif
 165         ) {
 166         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 167                "BufferSizeInKB: %"PRIu16"; InitialDelayInKB: %"PRIu16"; TargetKbps: %"PRIu16"; MaxKbps: %"PRIu16"; BRCParamMultiplier: %"PRIu16"\n",
 168                info->BufferSizeInKB, info->InitialDelayInKB, info->TargetKbps, info->MaxKbps, info->BRCParamMultiplier);
 169     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CQP) {
 170         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QPI: %"PRIu16"; QPP: %"PRIu16"; QPB: %"PRIu16"\n",
 171                info->QPI, info->QPP, info->QPB);
 172     }
 173 #if QSV_HAVE_AVBR
 174     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_AVBR) {
 175         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 176                "TargetKbps: %"PRIu16"; Accuracy: %"PRIu16"; Convergence: %"PRIu16"; BRCParamMultiplier: %"PRIu16"\n",
 177                info->TargetKbps, info->Accuracy, info->Convergence, info->BRCParamMultiplier);
 178     }
 179 #endif
 180 #if QSV_HAVE_LA
 181     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA
 182 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 183              || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_HRD
 184 #endif
 185              ) {
 186         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 187                "TargetKbps: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"; BRCParamMultiplier: %"PRIu16"\n",
 188                info->TargetKbps, co2->LookAheadDepth, info->BRCParamMultiplier);
 189     }
 190 #endif
 191 #if QSV_HAVE_ICQ
 192     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_ICQ) {
 193         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"\n", info->ICQQuality);
 194     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_ICQ) {
 195         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 196                info->ICQQuality, co2->LookAheadDepth);
 197     }
 198 #endif
 199 #if QSV_HAVE_QVBR
 200     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_QVBR) {
 201         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QVBRQuality: %"PRIu16"\n",
 202                co3->QVBRQuality);
 203     }
 204 #endif
 205     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumSlice: %"PRIu16"; NumRefFrame: %"PRIu16"\n",
 206            info->NumSlice, info->NumRefFrame);
 207     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RateDistortionOpt: %s\n",
 208            print_threestate(co->RateDistortionOpt));
 209
 210 #if QSV_HAVE_EXT_HEVC_TILES
 211     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC)
 212         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumTileColumns: %"PRIu16"; NumTileRows: %"PRIu16"\n",
 213                exthevctiles->NumTileColumns, exthevctiles->NumTileRows);
 214 #endif
 215
 216 #if QSV_HAVE_CO2
 217     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 218            "RecoveryPointSEI: %s IntRefType: %"PRIu16"; IntRefCycleSize: %"PRIu16"; IntRefQPDelta: %"PRId16"\n",
 219            print_threestate(co->RecoveryPointSEI), co2->IntRefType, co2->IntRefCycleSize, co2->IntRefQPDelta);
 220
 221     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxFrameSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxFrameSize);
 222 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 223     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxSliceSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxSliceSize);
 224 #endif
 225     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 226
 227     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 228            "BitrateLimit: %s; MBBRC: %s; ExtBRC: %s\n",
 229            print_threestate(co2->BitrateLimit), print_threestate(co2->MBBRC),
 230            print_threestate(co2->ExtBRC));
 231
 232 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 233     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Trellis: ");
 234     if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_OFF) {
 235         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");
 236     } else if (!co2->Trellis) {
 237         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");
 238     } else {
 239         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_I) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "I");
 240         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_P) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "P");
 241         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_B) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "B");
 242     }
 243     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 244 #endif
 245
 246 #if QSV_HAVE_VDENC
 247     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "VDENC: %s\n", print_threestate(info->LowPower));
 248 #endif
 249
 250 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
 251     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 252            "RepeatPPS: %s; NumMbPerSlice: %"PRIu16"; LookAheadDS: ",
 253            print_threestate(co2->RepeatPPS), co2->NumMbPerSlice);
 254     switch (co2->LookAheadDS) {
 255     case MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");     break;
 256     case MFX_LOOKAHEAD_DS_2x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "2x");      break;
 257     case MFX_LOOKAHEAD_DS_4x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "4x");      break;
 258     default:                   av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "unknown"); break;
 259     }
 260     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 261
 262     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AdaptiveI: %s; AdaptiveB: %s; BRefType: ",
 263            print_threestate(co2->AdaptiveI), print_threestate(co2->AdaptiveB));
 264     switch (co2->BRefType) {
 265     case MFX_B_REF_OFF:     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");       break;
 266     case MFX_B_REF_PYRAMID: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "pyramid");   break;
 267     default:                av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");      break;
 268     }
 269     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 270 #endif
 271
 272 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 273     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 274            "MinQPI: %"PRIu8"; MaxQPI: %"PRIu8"; MinQPP: %"PRIu8"; MaxQPP: %"PRIu8"; MinQPB: %"PRIu8"; MaxQPB: %"PRIu8"\n",
 275            co2->MinQPI, co2->MaxQPI, co2->MinQPP, co2->MaxQPP, co2->MinQPB, co2->MaxQPB);
 276 #endif
 277 #endif
 278
 279 #if QSV_HAVE_GPB
 280     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC)
 281         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,"GPB: %s\n", print_threestate(co3->GPB));
 282 #endif
 283
 284     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 285         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Entropy coding: %s; MaxDecFrameBuffering: %"PRIu16"\n",
 286                co->CAVLC == MFX_CODINGOPTION_ON ? "CAVLC" : "CABAC", co->MaxDecFrameBuffering);
 287         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 288                "NalHrdConformance: %s; SingleSeiNalUnit: %s; VuiVclHrdParameters: %s VuiNalHrdParameters: %s\n",
 289                print_threestate(co->NalHrdConformance), print_threestate(co->SingleSeiNalUnit),
 290                print_threestate(co->VuiVclHrdParameters), print_threestate(co->VuiNalHrdParameters));
 291     }
 292
 293     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "FrameRateExtD: %"PRIu32"; FrameRateExtN: %"PRIu32" \n",
 294            info->FrameInfo.FrameRateExtD, info->FrameInfo.FrameRateExtN);
 295
 296 }
 297
 298 static int select_rc_mode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 299 {
 300     const char *rc_desc;
 301     mfxU16      rc_mode;
 302
 303     int want_la     = q->look_ahead;
 304     int want_qscale = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE);
 305     int want_vcm    = q->vcm;
 306
 307     if (want_la && !QSV_HAVE_LA) {
 308         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 309                "Lookahead ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 310         return AVERROR(ENOSYS);
 311     }
 312     if (want_vcm && !QSV_HAVE_VCM) {
 313         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 314                "VCM ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 315         return AVERROR(ENOSYS);
 316     }
 317
 318     if (want_la + want_qscale + want_vcm > 1) {
 319         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 320                "More than one of: { constant qscale, lookahead, VCM } requested, "
 321                "only one of them can be used at a time.\n");
 322         return AVERROR(EINVAL);
 323     }
 324
 325     if (!want_qscale && avctx->global_quality > 0 && !QSV_HAVE_ICQ){
 326         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 327                "ICQ ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 328         return AVERROR(ENOSYS);
 329     }
 330
 331     if (want_qscale) {
 332         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
 333         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
 334     }
 335 #if QSV_HAVE_VCM
 336     else if (want_vcm) {
 337         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
 338         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
 339     }
 340 #endif
 341 #if QSV_HAVE_LA
 342     else if (want_la) {
 343         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
 344         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
 345
 346 #if QSV_HAVE_ICQ
 347         if (avctx->global_quality > 0) {
 348             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
 349             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
 350         }
 351 #endif
 352     }
 353 #endif
 354 #if QSV_HAVE_ICQ
 355     else if (avctx->global_quality > 0 && !avctx->rc_max_rate) {
 356         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
 357         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
 358     }
 359 #endif
 360     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
 361         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
 362         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
 363     }
 364 #if QSV_HAVE_AVBR
 365     else if (!avctx->rc_max_rate) {
 366         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
 367         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
 368     }
 369 #endif
 370 #if QSV_HAVE_QVBR
 371     else if (avctx->global_quality > 0) {
 372         rc_mode = MFX_RATECONTROL_QVBR;
 373         rc_desc = "constant quality with VBR algorithm (QVBR)";
 374     }
 375 #endif
 376     else {
 377         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
 378         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
 379     }
 380
 381     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
 382     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
 383
 384     return 0;
 385 }
 386
 387 static int check_enc_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 388 {
 389     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
 390     mfxStatus ret;
 391
 392 #define UNMATCH(x) (param_out.mfx.x != q->param.mfx.x)
 393
 394     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
 395
 396     if (ret < 0) {
 397         if (UNMATCH(CodecId))
 398             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current codec type is unsupported\n");
 399         if (UNMATCH(CodecProfile))
 400             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current profile is unsupported\n");
 401         if (UNMATCH(RateControlMethod))
 402             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Selected ratecontrol mode is unsupported\n");
 403         if (UNMATCH(LowPower))
 404               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Low power mode is unsupported\n");
 405         if (UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtN) || UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtD))
 406               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current frame rate is unsupported\n");
 407         if (UNMATCH(FrameInfo.PicStruct))
 408               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current picture structure is unsupported\n");
 409         if (UNMATCH(FrameInfo.Width) || UNMATCH(FrameInfo.Height))
 410               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current resolution is unsupported\n");
 411         if (UNMATCH(FrameInfo.FourCC))
 412               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current pixel format is unsupported\n");
 413         return 0;
 414     }
 415     return 1;
 416 }
 417
 418 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 419 {
 420     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 421                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 422     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 423     int ret;
 424
 425     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 426     if (ret < 0)
 427         return AVERROR_BUG;
 428     q->param.mfx.CodecId = ret;
 429
 430     if (avctx->level > 0)
 431         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 432     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 433
 434     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 435     if (!desc)
 436         return AVERROR_BUG;
 437
 438     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 439
 440     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 441     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 442     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 443     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 444     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 445     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 446     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 447     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 448     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 449     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 450
 451     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
 452     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 453
 454     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 455         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
 456         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 457         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 458         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 459     }
 460
 461     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 462         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 463         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 464     } else {
 465         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 466         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 467     }
 468
 469     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
 470     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
 471     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
 472
 473     q->width_align = 16;
 474     q->height_align = 16;
 475
 476     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 477     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 478
 479     return 0;
 480 }
 481
 482 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 483 {
 484     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 485                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 486     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 487     float quant;
 488     int target_bitrate_kbps, max_bitrate_kbps, brc_param_multiplier;
 489     int buffer_size_in_kilobytes, initial_delay_in_kilobytes;
 490     int ret;
 491
 492     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 493     if (ret < 0)
 494         return AVERROR_BUG;
 495     q->param.mfx.CodecId = ret;
 496
 497     if (avctx->level > 0)
 498         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 499
 500     if (avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT) {
 501         avctx->compression_level = q->preset;
 502     } else if (avctx->compression_level >= 0) {
 503         if (avctx->compression_level > MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED) {
 504             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid compression level: "
 505                     "valid range is 0-%d, using %d instead\n",
 506                     MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED, MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED);
 507             avctx->compression_level = MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED;
 508         }
 509     }
 510
 511     if (q->low_power) {
 512 #if QSV_HAVE_VDENC
 513         q->param.mfx.LowPower = MFX_CODINGOPTION_ON;
 514 #else
 515         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "The low_power option is "
 516                             "not supported with this MSDK version.\n");
 517         q->low_power = 0;
 518         q->param.mfx.LowPower = MFX_CODINGOPTION_OFF;
 519 #endif
 520     } else
 521         q->param.mfx.LowPower = MFX_CODINGOPTION_OFF;
 522
 523     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 524     q->param.mfx.TargetUsage        = avctx->compression_level;
 525     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
 526     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
 527     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
 528                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
 529     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
 530     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
 531     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
 532     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
 533     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
 534
 535     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 536     if (!desc)
 537         return AVERROR_BUG;
 538
 539     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 540
 541     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 542     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 543     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 544     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 545     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 546     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 547     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 548     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 549     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 550     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 551
 552     // If the minor version is greater than or equal to 19,
 553     // then can use the same alignment settings as H.264 for HEVC
 554     q->width_align = (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC ||
 555                       QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(q->ver, 1, 19)) ? 16 : 32;
 556     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 557
 558     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 559         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
 560         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
 561         // of incompatible video parameter errors
 562         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 563         // height alignment always must be 32 for interlaced video
 564         q->height_align = 32;
 565     } else {
 566         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 567         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
 568         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
 569         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
 570         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 571     }
 572     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 573
 574     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 575         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 576         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 577         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 578         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 579     }
 580
 581     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 582         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 583         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 584     } else {
 585         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 586         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 587     }
 588
 589     ret = select_rc_mode(avctx, q);
 590     if (ret < 0)
 591         return ret;
 592
 593     //libmfx BRC parameters are 16 bits thus maybe overflow, then BRCParamMultiplier is needed
 594     buffer_size_in_kilobytes   = avctx->rc_buffer_size / 8000;
 595     initial_delay_in_kilobytes = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 8000;
 596     target_bitrate_kbps        = avctx->bit_rate / 1000;
 597     max_bitrate_kbps           = avctx->rc_max_rate / 1000;
 598     brc_param_multiplier       = (FFMAX(FFMAX3(target_bitrate_kbps, max_bitrate_kbps, buffer_size_in_kilobytes),
 599                                   initial_delay_in_kilobytes) + 0x10000) / 0x10000;
 600
 601     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
 602     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 603     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 604 #if QSV_HAVE_VCM
 605     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 606 #endif
 607 #if QSV_HAVE_QVBR
 608     case MFX_RATECONTROL_QVBR:
 609 #endif
 610         q->param.mfx.BufferSizeInKB   = buffer_size_in_kilobytes / brc_param_multiplier;
 611         q->param.mfx.InitialDelayInKB = initial_delay_in_kilobytes / brc_param_multiplier;
 612         q->param.mfx.TargetKbps       = target_bitrate_kbps / brc_param_multiplier;
 613         q->param.mfx.MaxKbps          = max_bitrate_kbps / brc_param_multiplier;
 614         q->param.mfx.BRCParamMultiplier = brc_param_multiplier;
 615 #if QSV_HAVE_QVBR
 616         if (q->param.mfx.RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_QVBR)
 617             q->extco3.QVBRQuality = av_clip(avctx->global_quality, 0, 51);
 618 #endif
 619         break;
 620     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 621         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
 622
 623         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 624         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
 625         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 626
 627         break;
 628 #if QSV_HAVE_AVBR
 629     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
 630         q->param.mfx.TargetKbps  = target_bitrate_kbps / brc_param_multiplier;
 631         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
 632         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
 633         q->param.mfx.BRCParamMultiplier = brc_param_multiplier;
 634         break;
 635 #endif
 636 #if QSV_HAVE_LA
 637     case MFX_RATECONTROL_LA:
 638         q->param.mfx.TargetKbps  = target_bitrate_kbps / brc_param_multiplier;
 639         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 640         q->param.mfx.BRCParamMultiplier = brc_param_multiplier;
 641         break;
 642 #if QSV_HAVE_ICQ
 643     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 644         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 645     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 646         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
 647         break;
 648 #endif
 649 #endif
 650     }
 651
 652     // The HEVC encoder plugin currently fails with some old libmfx version if coding options
 653     // are provided. Can't find the extract libmfx version which fixed it, just enable it from
 654     // V1.28 in order to keep compatibility security.
 655     if (((avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) || QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(q->ver, 1, 28))
 656         && (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_VP9)) {
 657         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 658         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
 659
 660         q->extco.PicTimingSEI         = q->pic_timing_sei ?
 661                                         MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 662
 663         if (q->rdo >= 0)
 664             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 665
 666         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 667 #if FF_API_CODER_TYPE
 668 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 669             if (avctx->coder_type >= 0)
 670                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 671 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 672 #endif
 673             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 674                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 675
 676             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 677                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 678                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 679
 680             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 681                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 682             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 683                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 684             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 685             q->extco.AUDelimiter          = q->aud ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 686         }
 687
 688         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 689
 690         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 691 #if QSV_HAVE_CO2
 692             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 693             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 694
 695             if (q->int_ref_type >= 0)
 696                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 697             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 698                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 699             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 700                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 701
 702             if (q->bitrate_limit >= 0)
 703                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 704             if (q->mbbrc >= 0)
 705                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 706             if (q->extbrc >= 0)
 707                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 708
 709             if (q->max_frame_size >= 0)
 710                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 711 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 712             if (q->max_slice_size >= 0)
 713                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 714 #endif
 715
 716 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 717             if (avctx->trellis >= 0)
 718                 q->extco2.Trellis = (avctx->trellis == 0) ? MFX_TRELLIS_OFF : (MFX_TRELLIS_I | MFX_TRELLIS_P | MFX_TRELLIS_B);
 719             else
 720                 q->extco2.Trellis = MFX_TRELLIS_UNKNOWN;
 721 #endif
 722
 723 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
 724             q->extco2.LookAheadDS = q->look_ahead_downsampling;
 725             q->extco2.RepeatPPS   = q->repeat_pps ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 726
 727 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 728 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 729             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 730                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 731 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 732 #endif
 733             if (q->b_strategy >= 0)
 734                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 735             if (q->adaptive_i >= 0)
 736                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 737             if (q->adaptive_b >= 0)
 738                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 739 #endif
 740
 741 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 742             if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0 && avctx->qmin > avctx->qmax) {
 743                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "qmin and or qmax are set but invalid, please make sure min <= max\n");
 744                 return AVERROR(EINVAL);
 745             }
 746             if (avctx->qmin >= 0) {
 747                 q->extco2.MinQPI = avctx->qmin > 51 ? 51 : avctx->qmin;
 748                 q->extco2.MinQPP = q->extco2.MinQPB = q->extco2.MinQPI;
 749             }
 750             if (avctx->qmax >= 0) {
 751                 q->extco2.MaxQPI = avctx->qmax > 51 ? 51 : avctx->qmax;
 752                 q->extco2.MaxQPP = q->extco2.MaxQPB = q->extco2.MaxQPI;
 753             }
 754 #endif
 755             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 756 #endif
 757
 758 #if QSV_HAVE_MF
 759             if (QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(q->ver, 1, 25)) {
 760                 q->extmfp.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_MULTI_FRAME_PARAM;
 761                 q->extmfp.Header.BufferSz     = sizeof(q->extmfp);
 762
 763                 q->extmfp.MFMode = q->mfmode;
 764                 av_log(avctx,AV_LOG_VERBOSE,"MFMode:%d\n", q->extmfp.MFMode);
 765                 q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extmfp;
 766             }
 767 #endif
 768         }
 769 #if QSV_HAVE_CO3
 770         q->extco3.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION3;
 771         q->extco3.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco3);
 772 #if QSV_HAVE_GPB
 773         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC)
 774             q->extco3.GPB              = q->gpb ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 775 #endif
 776         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco3;
 777 #endif
 778     }
 779
 780 #if QSV_HAVE_EXT_VP9_PARAM
 781     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
 782         q->extvp9param.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_VP9_PARAM;
 783         q->extvp9param.Header.BufferSz = sizeof(q->extvp9param);
 784         q->extvp9param.WriteIVFHeaders = MFX_CODINGOPTION_OFF;
 785         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extvp9param;
 786     }
 787 #endif
 788
 789 #if QSV_HAVE_EXT_HEVC_TILES
 790     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC) {
 791         q->exthevctiles.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_HEVC_TILES;
 792         q->exthevctiles.Header.BufferSz = sizeof(q->exthevctiles);
 793         q->exthevctiles.NumTileColumns  = q->tile_cols;
 794         q->exthevctiles.NumTileRows     = q->tile_rows;
 795         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->exthevctiles;
 796     }
 797 #endif
 798
 799     if (!check_enc_param(avctx,q)) {
 800         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 801                "some encoding parameters are not supported by the QSV "
 802                "runtime. Please double check the input parameters.\n");
 803         return AVERROR(ENOSYS);
 804     }
 805
 806     return 0;
 807 }
 808
 809 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 810 {
 811     int ret = 0;
 812
 813     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 814     if (ret < 0)
 815         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 816                                   "Error calling GetVideoParam");
 817
 818     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * q->param.mfx.BRCParamMultiplier * 1000;
 819
 820     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 821     if (q->packet_size == 0)
 822         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 823
 824     return 0;
 825 }
 826
 827 static int qsv_retrieve_enc_vp9_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 828 {
 829     int ret = 0;
 830 #if QSV_HAVE_EXT_VP9_PARAM
 831     mfxExtVP9Param vp9_extend_buf = {
 832          .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_VP9_PARAM,
 833          .Header.BufferSz = sizeof(vp9_extend_buf),
 834     };
 835 #endif
 836
 837 #if QSV_HAVE_CO2
 838     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 839         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 840         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 841     };
 842 #endif
 843
 844 #if QSV_HAVE_CO3
 845     mfxExtCodingOption3 co3 = {
 846         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION3,
 847         .Header.BufferSz = sizeof(co3),
 848     };
 849 #endif
 850
 851     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 852 #if QSV_HAVE_EXT_VP9_PARAM
 853         (mfxExtBuffer*)&vp9_extend_buf,
 854 #endif
 855 #if QSV_HAVE_CO2
 856         (mfxExtBuffer*)&co2,
 857 #endif
 858 #if QSV_HAVE_CO3
 859         (mfxExtBuffer*)&co3,
 860 #endif
 861     };
 862
 863     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 864     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 865
 866     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 867     if (ret < 0)
 868         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 869                                   "Error calling GetVideoParam");
 870
 871     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * q->param.mfx.BRCParamMultiplier * 1000;
 872
 873     return 0;
 874 }
 875
 876 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 877 {
 878     AVCPBProperties *cpb_props;
 879
 880     uint8_t sps_buf[128];
 881     uint8_t pps_buf[128];
 882
 883     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 884         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 885         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 886         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 887         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 888     };
 889
 890     mfxExtCodingOption co = {
 891         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 892         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 893     };
 894 #if QSV_HAVE_CO2
 895     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 896         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 897         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 898     };
 899 #endif
 900 #if QSV_HAVE_CO3
 901     mfxExtCodingOption3 co3 = {
 902         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION3,
 903         .Header.BufferSz = sizeof(co3),
 904     };
 905 #endif
 906
 907 #if QSV_HAVE_CO_VPS
 908     uint8_t vps_buf[128];
 909     mfxExtCodingOptionVPS extradata_vps = {
 910         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_VPS,
 911         .Header.BufferSz = sizeof(extradata_vps),
 912         .VPSBuffer       = vps_buf,
 913         .VPSBufSize      = sizeof(vps_buf),
 914     };
 915 #endif
 916
 917 #if QSV_HAVE_EXT_HEVC_TILES
 918     mfxExtHEVCTiles hevc_tile_buf = {
 919          .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_HEVC_TILES,
 920          .Header.BufferSz = sizeof(hevc_tile_buf),
 921     };
 922 #endif
 923
 924     mfxExtBuffer *ext_buffers[2 + QSV_HAVE_CO2 + QSV_HAVE_CO3 + QSV_HAVE_CO_VPS + QSV_HAVE_EXT_HEVC_TILES];
 925
 926     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 927     int ret, ext_buf_num = 0, extradata_offset = 0;
 928
 929     ext_buffers[ext_buf_num++] = (mfxExtBuffer*)&extradata;
 930     ext_buffers[ext_buf_num++] = (mfxExtBuffer*)&co;
 931 #if QSV_HAVE_CO2
 932     ext_buffers[ext_buf_num++] = (mfxExtBuffer*)&co2;
 933 #endif
 934 #if QSV_HAVE_CO3
 935     ext_buffers[ext_buf_num++] = (mfxExtBuffer*)&co3;
 936 #endif
 937 #if QSV_HAVE_CO_VPS
 938     q->hevc_vps = ((avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC) && QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(q->ver, 1, 17));
 939     if (q->hevc_vps)
 940         ext_buffers[ext_buf_num++] = (mfxExtBuffer*)&extradata_vps;
 941 #endif
 942 #if QSV_HAVE_EXT_HEVC_TILES
 943     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC)
 944         ext_buffers[ext_buf_num++] = (mfxExtBuffer*)&hevc_tile_buf;
 945 #endif
 946
 947     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 948     q->param.NumExtParam = ext_buf_num;
 949
 950     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 951     if (ret < 0)
 952         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 953                                   "Error calling GetVideoParam");
 954
 955     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * q->param.mfx.BRCParamMultiplier * 1000;
 956
 957     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)
 958 #if QSV_HAVE_CO_VPS
 959         || (q->hevc_vps && !extradata_vps.VPSBufSize)
 960 #endif
 961     ) {
 962         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 963         return AVERROR_UNKNOWN;
 964     }
 965
 966     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 967 #if QSV_HAVE_CO_VPS
 968     avctx->extradata_size += q->hevc_vps * extradata_vps.VPSBufSize;
 969 #endif
 970
 971     avctx->extradata = av_malloc(avctx->extradata_size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 972     if (!avctx->extradata)
 973         return AVERROR(ENOMEM);
 974
 975 #if QSV_HAVE_CO_VPS
 976     if (q->hevc_vps) {
 977         memcpy(avctx->extradata, vps_buf, extradata_vps.VPSBufSize);
 978         extradata_offset += extradata_vps.VPSBufSize;
 979     }
 980 #endif
 981
 982     memcpy(avctx->extradata + extradata_offset, sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 983     extradata_offset += extradata.SPSBufSize;
 984     if (need_pps) {
 985         memcpy(avctx->extradata + extradata_offset, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 986         extradata_offset += extradata.PPSBufSize;
 987     }
 988     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 989
 990     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 991     if (!cpb_props)
 992         return AVERROR(ENOMEM);
 993     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 994     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 995     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 996     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 997
 998     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 999
1000     return 0;
1001 }
1002
1003 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1004 {
1005     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
1006     mfxFrameSurface1 *surfaces;
1007     int nb_surfaces, i;
1008
1009     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested;
1010
1011     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
1012     if (!q->opaque_alloc_buf)
1013         return AVERROR(ENOMEM);
1014
1015     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
1016     if (!q->opaque_surfaces)
1017         return AVERROR(ENOMEM);
1018
1019     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
1020     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
1021         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
1022         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
1023     }
1024
1025     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
1026     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
1027     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
1028     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
1029     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
1030
1031     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
1032
1033     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
1034     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
1035     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
1036
1037     return 0;
1038 }
1039
1040 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1041 {
1042     int ret;
1043
1044     if (avctx->hwaccel_context) {
1045         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
1046         q->session = qsv->session;
1047     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
1048         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
1049         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
1050             return AVERROR(ENOMEM);
1051
1052         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_qs.session,
1053                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
1054                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY,
1055                                          MFX_GPUCOPY_OFF);
1056         if (ret < 0) {
1057             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1058             return ret;
1059         }
1060
1061         q->session = q->internal_qs.session;
1062     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
1063         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_qs.session,
1064                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins,
1065                                          MFX_GPUCOPY_OFF);
1066         if (ret < 0)
1067             return ret;
1068
1069         q->session = q->internal_qs.session;
1070     } else {
1071         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_qs,
1072                                            q->load_plugins, MFX_GPUCOPY_OFF);
1073         if (ret < 0)
1074             return ret;
1075
1076         q->session = q->internal_qs.session;
1077     }
1078
1079     return 0;
1080 }
1081
1082 static inline unsigned int qsv_fifo_item_size(void)
1083 {
1084     return sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*);
1085 }
1086
1087 static inline unsigned int qsv_fifo_size(const AVFifoBuffer* fifo)
1088 {
1089     return av_fifo_size(fifo)/qsv_fifo_item_size();
1090 }
1091
1092 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1093 {
1094     int iopattern = 0;
1095     int opaque_alloc = 0;
1096     int ret;
1097
1098     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
1099
1100     q->async_fifo = av_fifo_alloc(q->async_depth * qsv_fifo_item_size());
1101     if (!q->async_fifo)
1102         return AVERROR(ENOMEM);
1103
1104     if (avctx->hwaccel_context) {
1105         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
1106
1107         iopattern    = qsv->iopattern;
1108         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
1109     }
1110
1111     if (avctx->hw_frames_ctx) {
1112         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
1113         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
1114
1115         if (!iopattern) {
1116             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
1117                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
1118             else if (frames_hwctx->frame_type &
1119                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
1120                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
1121         }
1122     }
1123
1124     if (!iopattern)
1125         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
1126     q->param.IOPattern = iopattern;
1127
1128     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
1129     if (ret < 0)
1130         return ret;
1131
1132     ret = MFXQueryVersion(q->session,&q->ver);
1133     if (ret < 0) {
1134         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
1135                                   "Error querying mfx version");
1136     }
1137
1138     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
1139     switch (avctx->codec_id) {
1140     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
1141         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
1142         break;
1143     default:
1144         ret = init_video_param(avctx, q);
1145         break;
1146     }
1147     if (ret < 0)
1148         return ret;
1149
1150     if (avctx->hwaccel_context) {
1151         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
1152         int i, j;
1153
1154         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
1155                                        sizeof(*q->extparam));
1156         if (!q->extparam)
1157             return AVERROR(ENOMEM);
1158
1159         q->param.ExtParam = q->extparam;
1160         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
1161             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
1162         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
1163
1164         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
1165             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
1166                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
1167                     break;
1168             }
1169             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
1170                 continue;
1171
1172             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
1173         }
1174     } else {
1175         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
1176         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
1177     }
1178
1179     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
1180     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
1181         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
1182     } else if (ret < 0) {
1183         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
1184                                   "Error querying encoder params");
1185     }
1186
1187     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
1188     if (ret < 0)
1189         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
1190                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
1191
1192     if (opaque_alloc) {
1193         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
1194         if (ret < 0)
1195             return ret;
1196     }
1197
1198     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
1199     if (ret < 0)
1200         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
1201                                   "Error initializing the encoder");
1202     else if (ret > 0)
1203         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
1204                              "Warning in encoder initialization");
1205
1206     switch (avctx->codec_id) {
1207     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
1208         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
1209         break;
1210     case AV_CODEC_ID_VP9:
1211         ret = qsv_retrieve_enc_vp9_params(avctx, q);
1212         break;
1213     default:
1214         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
1215         break;
1216     }
1217     if (ret < 0) {
1218         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
1219         return ret;
1220     }
1221
1222     q->avctx = avctx;
1223
1224     return 0;
1225 }
1226
1227 static void free_encoder_ctrl_payloads(mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
1228 {
1229     if (enc_ctrl) {
1230         int i;
1231         for (i = 0; i < enc_ctrl->NumPayload && i < QSV_MAX_ENC_PAYLOAD; i++) {
1232             av_free(enc_ctrl->Payload[i]);
1233         }
1234         enc_ctrl->NumPayload = 0;
1235     }
1236 }
1237
1238 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
1239 {
1240     QSVFrame *cur = q->work_frames;
1241     while (cur) {
1242         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
1243             free_encoder_ctrl_payloads(&cur->enc_ctrl);
1244             if (cur->frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1245                 av_frame_unref(cur->frame);
1246             }
1247             cur->used = 0;
1248         }
1249         cur = cur->next;
1250     }
1251 }
1252
1253 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
1254 {
1255     QSVFrame *frame, **last;
1256
1257     clear_unused_frames(q);
1258
1259     frame = q->work_frames;
1260     last  = &q->work_frames;
1261     while (frame) {
1262         if (!frame->used) {
1263             *f = frame;
1264             frame->used = 1;
1265             return 0;
1266         }
1267
1268         last  = &frame->next;
1269         frame = frame->next;
1270     }
1271
1272     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
1273     if (!frame)
1274         return AVERROR(ENOMEM);
1275     frame->frame = av_frame_alloc();
1276     if (!frame->frame) {
1277         av_freep(&frame);
1278         return AVERROR(ENOMEM);
1279     }
1280     frame->enc_ctrl.Payload = av_mallocz(sizeof(mfxPayload*) * QSV_MAX_ENC_PAYLOAD);
1281     if (!frame->enc_ctrl.Payload) {
1282         av_freep(&frame);
1283         return AVERROR(ENOMEM);
1284     }
1285     *last = frame;
1286
1287     *f = frame;
1288     frame->used = 1;
1289
1290     return 0;
1291 }
1292
1293 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1294                         QSVFrame **new_frame)
1295 {
1296     QSVFrame *qf;
1297     int ret;
1298
1299     ret = get_free_frame(q, &qf);
1300     if (ret < 0)
1301         return ret;
1302
1303     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1304         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1305         if (ret < 0)
1306             return ret;
1307
1308         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1309
1310         if (q->frames_ctx.mids) {
1311             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1312             if (ret < 0)
1313                 return ret;
1314
1315             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1316         }
1317     } else {
1318         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1319         /* and to make allocation continious for data[0]/data[1] */
1320          if ((frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) ||
1321             (frame->data[1] - frame->data[0] != frame->linesize[0] * FFALIGN(qf->frame->height, q->height_align))) {
1322             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1323             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1324
1325             qf->frame->format = frame->format;
1326
1327             if (!qf->frame->data[0]) {
1328                 ret = av_frame_get_buffer(qf->frame, q->width_align);
1329                 if (ret < 0)
1330                     return ret;
1331             }
1332
1333             qf->frame->height = frame->height;
1334             qf->frame->width  = frame->width;
1335
1336             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1337             if (ret < 0) {
1338                 av_frame_unref(qf->frame);
1339                 return ret;
1340             }
1341         } else {
1342             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1343             if (ret < 0)
1344                 return ret;
1345         }
1346
1347         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1348
1349         qf->surface.Info.PicStruct =
1350             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1351             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1352                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1353         if (frame->repeat_pict == 1)
1354             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1355         else if (frame->repeat_pict == 2)
1356             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1357         else if (frame->repeat_pict == 4)
1358             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1359
1360         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1361         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1362         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1363     }
1364
1365     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1366
1367     *new_frame = qf;
1368
1369     return 0;
1370 }
1371
1372 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1373 {
1374     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1375         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1376             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1377             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1378             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1379                    "Interlaced coding is supported"
1380                    " at Main/High Profile Level 2.2-4.0\n");
1381     }
1382 }
1383
1384 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1385                         const AVFrame *frame)
1386 {
1387     AVPacket new_pkt = { 0 };
1388     mfxBitstream *bs;
1389 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1390     mfxExtAVCEncodedFrameInfo *enc_info;
1391     mfxExtBuffer **enc_buf;
1392 #endif
1393
1394     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1395     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1396     QSVFrame *qsv_frame = NULL;
1397     mfxEncodeCtrl* enc_ctrl = NULL;
1398     int ret;
1399
1400     if (frame) {
1401         ret = submit_frame(q, frame, &qsv_frame);
1402         if (ret < 0) {
1403             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1404             return ret;
1405         }
1406     }
1407     if (qsv_frame) {
1408         surf = &qsv_frame->surface;
1409         enc_ctrl = &qsv_frame->enc_ctrl;
1410
1411         if (frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
1412             enc_ctrl->FrameType = MFX_FRAMETYPE_I | MFX_FRAMETYPE_REF;
1413             if (q->forced_idr)
1414                 enc_ctrl->FrameType |= MFX_FRAMETYPE_IDR;
1415         }
1416     }
1417
1418     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1419     if (ret < 0) {
1420         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1421         return ret;
1422     }
1423
1424     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1425     if (!bs) {
1426         av_packet_unref(&new_pkt);
1427         return AVERROR(ENOMEM);
1428     }
1429     bs->Data      = new_pkt.data;
1430     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1431
1432 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1433     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1434         enc_info = av_mallocz(sizeof(*enc_info));
1435         if (!enc_info)
1436             return AVERROR(ENOMEM);
1437
1438         enc_info->Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_ENCODED_FRAME_INFO;
1439         enc_info->Header.BufferSz = sizeof (*enc_info);
1440         bs->NumExtParam = 1;
1441         enc_buf = av_mallocz(sizeof(mfxExtBuffer *));
1442         if (!enc_buf)
1443             return AVERROR(ENOMEM);
1444         enc_buf[0] = (mfxExtBuffer *)enc_info;
1445
1446         bs->ExtParam = enc_buf;
1447     }
1448 #endif
1449
1450     if (q->set_encode_ctrl_cb) {
1451         q->set_encode_ctrl_cb(avctx, frame, &qsv_frame->enc_ctrl);
1452     }
1453
1454     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1455     if (!sync) {
1456         av_freep(&bs);
1457  #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1458         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1459             av_freep(&enc_info);
1460             av_freep(&enc_buf);
1461         }
1462  #endif
1463         av_packet_unref(&new_pkt);
1464         return AVERROR(ENOMEM);
1465     }
1466
1467     do {
1468         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, enc_ctrl, surf, bs, sync);
1469         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1470             av_usleep(500);
1471     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1472
1473     if (ret > 0)
1474         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1475
1476     if (ret < 0) {
1477         av_packet_unref(&new_pkt);
1478         av_freep(&bs);
1479 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1480         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1481             av_freep(&enc_info);
1482             av_freep(&enc_buf);
1483         }
1484 #endif
1485         av_freep(&sync);
1486         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1487                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1488     }
1489
1490     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1491         print_interlace_msg(avctx, q);
1492
1493     if (*sync) {
1494         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1495         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1496         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1497     } else {
1498         av_freep(&sync);
1499         av_packet_unref(&new_pkt);
1500         av_freep(&bs);
1501 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1502         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1503             av_freep(&enc_info);
1504             av_freep(&enc_buf);
1505         }
1506 #endif
1507     }
1508
1509     return 0;
1510 }
1511
1512 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1513                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1514 {
1515     int ret;
1516
1517     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1518     if (ret < 0)
1519         return ret;
1520
1521     if ((qsv_fifo_size(q->async_fifo) >= q->async_depth) ||
1522         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1523         AVPacket new_pkt;
1524         mfxBitstream *bs;
1525         mfxSyncPoint *sync;
1526 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1527         mfxExtAVCEncodedFrameInfo *enc_info;
1528         mfxExtBuffer **enc_buf;
1529 #endif
1530         enum AVPictureType pict_type;
1531
1532         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1533         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1534         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1535
1536         do {
1537             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1538         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1539
1540         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1541         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1542         new_pkt.size = bs->DataLength;
1543
1544         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR) {
1545             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1546             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1547         } else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1548             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1549         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1550             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1551         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1552             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1553         else if (bs->FrameType == MFX_FRAMETYPE_UNKNOWN) {
1554             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_NONE;
1555             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown FrameType, set pict_type to AV_PICTURE_TYPE_NONE.\n");
1556         } else {
1557             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid FrameType:%d.\n", bs->FrameType);
1558             return AVERROR_INVALIDDATA;
1559         }
1560
1561 #if FF_API_CODED_FRAME
1562 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1563         avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
1564 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1565 #endif
1566
1567 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1568         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1569             enc_buf = bs->ExtParam;
1570             enc_info = (mfxExtAVCEncodedFrameInfo *)(*bs->ExtParam);
1571             ff_side_data_set_encoder_stats(&new_pkt,
1572                 enc_info->QP * FF_QP2LAMBDA, NULL, 0, pict_type);
1573             av_freep(&enc_info);
1574             av_freep(&enc_buf);
1575         }
1576 #endif
1577         av_freep(&bs);
1578         av_freep(&sync);
1579
1580         if (pkt->data) {
1581             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1582                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1583                        pkt->size, new_pkt.size);
1584                 av_packet_unref(&new_pkt);
1585                 return AVERROR(EINVAL);
1586             }
1587
1588             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1589             pkt->size = new_pkt.size;
1590
1591             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1592             av_packet_unref(&new_pkt);
1593             if (ret < 0)
1594                 return ret;
1595         } else
1596             *pkt = new_pkt;
1597
1598         *got_packet = 1;
1599     }
1600
1601     return 0;
1602 }
1603
1604 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1605 {
1606     QSVFrame *cur;
1607
1608     if (q->session)
1609         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1610
1611     q->session          = NULL;
1612     ff_qsv_close_internal_session(&q->internal_qs);
1613
1614     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1615     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1616
1617     cur = q->work_frames;
1618     while (cur) {
1619         q->work_frames = cur->next;
1620         av_frame_free(&cur->frame);
1621         av_free(cur->enc_ctrl.Payload);
1622         av_freep(&cur);
1623         cur = q->work_frames;
1624     }
1625
1626     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1627         AVPacket pkt;
1628         mfxSyncPoint *sync;
1629         mfxBitstream *bs;
1630
1631         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1632         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1633         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1634
1635         av_freep(&sync);
1636         av_freep(&bs);
1637         av_packet_unref(&pkt);
1638     }
1639     av_fifo_free(q->async_fifo);
1640     q->async_fifo = NULL;
1641
1642     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1643     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1644
1645     av_freep(&q->extparam);
1646
1647     return 0;
1648 }