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