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

   1 /*
   2  * Intel MediaSDK QSV encoder utility functions
   3  *
   4  * copyright (c) 2013 Yukinori Yamazoe
   5  * copyright (c) 2015 Anton Khirnov
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include <string.h>
  25 #include <sys/types.h>
  26 #include <mfx/mfxvideo.h>
  27
  28 #include "libavutil/common.h"
  29 #include "libavutil/hwcontext.h"
  30 #include "libavutil/hwcontext_qsv.h"
  31 #include "libavutil/mem.h"
  32 #include "libavutil/log.h"
  33 #include "libavutil/time.h"
  34 #include "libavutil/imgutils.h"
  35 #include "libavcodec/bytestream.h"
  36
  37 #include "avcodec.h"
  38 #include "internal.h"
  39 #include "qsv.h"
  40 #include "qsv_internal.h"
  41 #include "qsvenc.h"
  42
  43 static const struct {
  44     mfxU16 profile;
  45     const char *name;
  46 } profile_names[] = {
  47     { MFX_PROFILE_AVC_BASELINE,                 "baseline"              },
  48     { MFX_PROFILE_AVC_MAIN,                     "main"                  },
  49     { MFX_PROFILE_AVC_EXTENDED,                 "extended"              },
  50     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH,                     "high"                  },
  51 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 15)
  52     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH_422,                 "high 422"              },
  53 #endif
  54 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 4)
  55     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_BASELINE,     "constrained baseline"  },
  56     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_HIGH,         "constrained high"      },
  57     { MFX_PROFILE_AVC_PROGRESSIVE_HIGH,         "progressive high"      },
  58 #endif
  59     { MFX_PROFILE_MPEG2_SIMPLE,                 "simple"                },
  60     { MFX_PROFILE_MPEG2_MAIN,                   "main"                  },
  61     { MFX_PROFILE_MPEG2_HIGH,                   "high"                  },
  62     { MFX_PROFILE_VC1_SIMPLE,                   "simple"                },
  63     { MFX_PROFILE_VC1_MAIN,                     "main"                  },
  64     { MFX_PROFILE_VC1_ADVANCED,                 "advanced"              },
  65 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
  66     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN,                    "main"                  },
  67     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN10,                  "main10"                },
  68     { MFX_PROFILE_HEVC_MAINSP,                  "mainsp"                },
  69 #endif
  70 };
  71
  72 static const char *print_profile(mfxU16 profile)
  73 {
  74     int i;
  75     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(profile_names); i++)
  76         if (profile == profile_names[i].profile)
  77             return profile_names[i].name;
  78     return "unknown";
  79 }
  80
  81 static const struct {
  82     mfxU16      rc_mode;
  83     const char *name;
  84 } rc_names[] = {
  85     { MFX_RATECONTROL_CBR,     "CBR" },
  86     { MFX_RATECONTROL_VBR,     "VBR" },
  87     { MFX_RATECONTROL_CQP,     "CQP" },
  88 #if QSV_HAVE_AVBR
  89     { MFX_RATECONTROL_AVBR,    "AVBR" },
  90 #endif
  91 #if QSV_HAVE_LA
  92     { MFX_RATECONTROL_LA,      "LA" },
  93 #endif
  94 #if QSV_HAVE_ICQ
  95     { MFX_RATECONTROL_ICQ,     "ICQ" },
  96     { MFX_RATECONTROL_LA_ICQ,  "LA_ICQ" },
  97 #endif
  98 #if QSV_HAVE_VCM
  99     { MFX_RATECONTROL_VCM,     "VCM" },
 100 #endif
 101 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 10)
 102     { MFX_RATECONTROL_LA_EXT,  "LA_EXT" },
 103 #endif
 104 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 105     { MFX_RATECONTROL_LA_HRD,  "LA_HRD" },
 106 #endif
 107 #if QSV_HAVE_QVBR
 108     { MFX_RATECONTROL_QVBR,    "QVBR" },
 109 #endif
 110 };
 111
 112 static const char *print_ratecontrol(mfxU16 rc_mode)
 113 {
 114     int i;
 115     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(rc_names); i++)
 116         if (rc_mode == rc_names[i].rc_mode)
 117             return rc_names[i].name;
 118     return "unknown";
 119 }
 120
 121 static const char *print_threestate(mfxU16 val)
 122 {
 123     if (val == MFX_CODINGOPTION_ON)
 124         return "ON";
 125     else if (val == MFX_CODINGOPTION_OFF)
 126         return "OFF";
 127     return "unknown";
 128 }
 129
 130 static void dump_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
 131                              mfxExtBuffer **coding_opts)
 132 {
 133     mfxInfoMFX *info = &q->param.mfx;
 134
 135     mfxExtCodingOption   *co = (mfxExtCodingOption*)coding_opts[0];
 136 #if QSV_HAVE_CO2
 137     mfxExtCodingOption2 *co2 = (mfxExtCodingOption2*)coding_opts[1];
 138 #endif
 139
 140     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "profile: %s; level: %"PRIu16"\n",
 141            print_profile(info->CodecProfile), info->CodecLevel);
 142
 143     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "GopPicSize: %"PRIu16"; GopRefDist: %"PRIu16"; GopOptFlag: ",
 144            info->GopPicSize, info->GopRefDist);
 145     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_CLOSED)
 146         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "closed ");
 147     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_STRICT)
 148         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "strict ");
 149     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "; IdrInterval: %"PRIu16"\n", info->IdrInterval);
 150
 151     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "TargetUsage: %"PRIu16"; RateControlMethod: %s\n",
 152            info->TargetUsage, print_ratecontrol(info->RateControlMethod));
 153
 154     if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CBR ||
 155         info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VBR
 156 #if QSV_HAVE_VCM
 157         || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VCM
 158 #endif
 159         ) {
 160         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 161                "BufferSizeInKB: %"PRIu16"; InitialDelayInKB: %"PRIu16"; TargetKbps: %"PRIu16"; MaxKbps: %"PRIu16"\n",
 162                info->BufferSizeInKB, info->InitialDelayInKB, info->TargetKbps, info->MaxKbps);
 163     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CQP) {
 164         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QPI: %"PRIu16"; QPP: %"PRIu16"; QPB: %"PRIu16"\n",
 165                info->QPI, info->QPP, info->QPB);
 166     }
 167 #if QSV_HAVE_AVBR
 168     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_AVBR) {
 169         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 170                "TargetKbps: %"PRIu16"; Accuracy: %"PRIu16"; Convergence: %"PRIu16"\n",
 171                info->TargetKbps, info->Accuracy, info->Convergence);
 172     }
 173 #endif
 174 #if QSV_HAVE_LA
 175     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA
 176 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 177              || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_HRD
 178 #endif
 179              ) {
 180         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 181                "TargetKbps: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 182                info->TargetKbps, co2->LookAheadDepth);
 183     }
 184 #endif
 185 #if QSV_HAVE_ICQ
 186     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_ICQ) {
 187         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"\n", info->ICQQuality);
 188     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_ICQ) {
 189         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 190                info->ICQQuality, co2->LookAheadDepth);
 191     }
 192 #endif
 193
 194     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumSlice: %"PRIu16"; NumRefFrame: %"PRIu16"\n",
 195            info->NumSlice, info->NumRefFrame);
 196     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RateDistortionOpt: %s\n",
 197            print_threestate(co->RateDistortionOpt));
 198
 199 #if QSV_HAVE_CO2
 200     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 201            "RecoveryPointSEI: %s IntRefType: %"PRIu16"; IntRefCycleSize: %"PRIu16"; IntRefQPDelta: %"PRId16"\n",
 202            print_threestate(co->RecoveryPointSEI), co2->IntRefType, co2->IntRefCycleSize, co2->IntRefQPDelta);
 203
 204     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxFrameSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxFrameSize);
 205 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 206     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxSliceSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxSliceSize);
 207 #endif
 208     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 209
 210     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 211            "BitrateLimit: %s; MBBRC: %s; ExtBRC: %s\n",
 212            print_threestate(co2->BitrateLimit), print_threestate(co2->MBBRC),
 213            print_threestate(co2->ExtBRC));
 214
 215 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 216     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Trellis: ");
 217     if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_OFF) {
 218         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");
 219     } else if (!co2->Trellis) {
 220         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");
 221     } else {
 222         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_I) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "I");
 223         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_P) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "P");
 224         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_B) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "B");
 225     }
 226     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 227 #endif
 228
 229 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
 230     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 231            "RepeatPPS: %s; NumMbPerSlice: %"PRIu16"; LookAheadDS: ",
 232            print_threestate(co2->RepeatPPS), co2->NumMbPerSlice);
 233     switch (co2->LookAheadDS) {
 234     case MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");     break;
 235     case MFX_LOOKAHEAD_DS_2x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "2x");      break;
 236     case MFX_LOOKAHEAD_DS_4x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "4x");      break;
 237     default:                   av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "unknown"); break;
 238     }
 239     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 240
 241     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AdaptiveI: %s; AdaptiveB: %s; BRefType: ",
 242            print_threestate(co2->AdaptiveI), print_threestate(co2->AdaptiveB));
 243     switch (co2->BRefType) {
 244     case MFX_B_REF_OFF:     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");       break;
 245     case MFX_B_REF_PYRAMID: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "pyramid");   break;
 246     default:                av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");      break;
 247     }
 248     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 249 #endif
 250
 251 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 252     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 253            "MinQPI: %"PRIu8"; MaxQPI: %"PRIu8"; MinQPP: %"PRIu8"; MaxQPP: %"PRIu8"; MinQPB: %"PRIu8"; MaxQPB: %"PRIu8"\n",
 254            co2->MinQPI, co2->MaxQPI, co2->MinQPP, co2->MaxQPP, co2->MinQPB, co2->MaxQPB);
 255 #endif
 256 #endif
 257
 258     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 259         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Entropy coding: %s; MaxDecFrameBuffering: %"PRIu16"\n",
 260                co->CAVLC == MFX_CODINGOPTION_ON ? "CAVLC" : "CABAC", co->MaxDecFrameBuffering);
 261         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 262                "NalHrdConformance: %s; SingleSeiNalUnit: %s; VuiVclHrdParameters: %s VuiNalHrdParameters: %s\n",
 263                print_threestate(co->NalHrdConformance), print_threestate(co->SingleSeiNalUnit),
 264                print_threestate(co->VuiVclHrdParameters), print_threestate(co->VuiNalHrdParameters));
 265     }
 266
 267     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "FrameRateExtD: %"PRIu32"; FrameRateExtN: %"PRIu32" \n",
 268            info->FrameInfo.FrameRateExtD, info->FrameInfo.FrameRateExtN);
 269
 270 }
 271
 272 static int select_rc_mode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 273 {
 274     const char *rc_desc;
 275     mfxU16      rc_mode;
 276
 277     int want_la     = q->look_ahead;
 278     int want_qscale = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE);
 279     int want_vcm    = q->vcm;
 280
 281     if (want_la && !QSV_HAVE_LA) {
 282         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 283                "Lookahead ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 284         return AVERROR(ENOSYS);
 285     }
 286     if (want_vcm && !QSV_HAVE_VCM) {
 287         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 288                "VCM ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 289         return AVERROR(ENOSYS);
 290     }
 291
 292     if (want_la + want_qscale + want_vcm > 1) {
 293         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 294                "More than one of: { constant qscale, lookahead, VCM } requested, "
 295                "only one of them can be used at a time.\n");
 296         return AVERROR(EINVAL);
 297     }
 298
 299     if (!want_qscale && avctx->global_quality > 0 && !QSV_HAVE_ICQ){
 300         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 301                "ICQ ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 302         return AVERROR(ENOSYS);
 303     }
 304
 305     if (want_qscale) {
 306         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
 307         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
 308     }
 309 #if QSV_HAVE_VCM
 310     else if (want_vcm) {
 311         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
 312         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
 313     }
 314 #endif
 315 #if QSV_HAVE_LA
 316     else if (want_la) {
 317         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
 318         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
 319
 320 #if QSV_HAVE_ICQ
 321         if (avctx->global_quality > 0) {
 322             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
 323             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
 324         }
 325 #endif
 326     }
 327 #endif
 328 #if QSV_HAVE_ICQ
 329     else if (avctx->global_quality > 0) {
 330         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
 331         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
 332     }
 333 #endif
 334     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
 335         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
 336         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
 337     }
 338 #if QSV_HAVE_AVBR
 339     else if (!avctx->rc_max_rate) {
 340         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
 341         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
 342     }
 343 #endif
 344     else {
 345         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
 346         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
 347     }
 348
 349     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
 350     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
 351
 352     return 0;
 353 }
 354
 355 static int check_enc_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 356 {
 357     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
 358     mfxStatus ret;
 359
 360 #define UNMATCH(x) (param_out.mfx.x != q->param.mfx.x)
 361
 362     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
 363
 364     if (ret < 0) {
 365         if (UNMATCH(CodecId))
 366             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current codec type is unsupported\n");
 367         if (UNMATCH(CodecProfile))
 368             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current profile is unsupported\n");
 369         if (UNMATCH(RateControlMethod))
 370             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Selected ratecontrol mode is unsupported\n");
 371         if (UNMATCH(LowPower))
 372               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Low power mode is unsupported\n");
 373         if (UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtN) || UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtD))
 374               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current frame rate is unsupported\n");
 375         if (UNMATCH(FrameInfo.PicStruct))
 376               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current picture structure is unsupported\n");
 377         if (UNMATCH(FrameInfo.Width) || UNMATCH(FrameInfo.Height))
 378               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current resolution is unsupported\n");
 379         if (UNMATCH(FrameInfo.FourCC))
 380               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current pixel format is unsupported\n");
 381         return 0;
 382     }
 383     return 1;
 384 }
 385
 386 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 387 {
 388     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 389                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 390     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 391     int ret;
 392
 393     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 394     if (ret < 0)
 395         return AVERROR_BUG;
 396     q->param.mfx.CodecId = ret;
 397
 398     if (avctx->level > 0)
 399         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 400     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 401
 402     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 403     if (!desc)
 404         return AVERROR_BUG;
 405
 406     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 407
 408     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 409     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 410     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 411     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 412     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 413     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 414     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 415     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 416     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 417     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 418
 419     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
 420     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 421
 422     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 423         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
 424         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 425         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 426         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 427     }
 428
 429     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 430         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 431         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 432     } else {
 433         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 434         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 435     }
 436
 437     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
 438     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
 439     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
 440
 441     return 0;
 442 }
 443
 444 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 445 {
 446     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 447                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 448     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 449     float quant;
 450     int ret;
 451     mfxVersion ver;
 452
 453     ret = MFXQueryVersion(q->session,&ver);
 454     if (ret != MFX_ERR_NONE) {
 455         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting the session handle\n");
 456         return AVERROR_UNKNOWN;
 457     }
 458
 459     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 460     if (ret < 0)
 461         return AVERROR_BUG;
 462     q->param.mfx.CodecId = ret;
 463
 464     if (avctx->level > 0)
 465         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 466
 467     if (avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT) {
 468         avctx->compression_level = q->preset;
 469     } else if (avctx->compression_level >= 0) {
 470         if (avctx->compression_level > MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED) {
 471             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid compression level: "
 472                     "valid range is 0-%d, using %d instead\n",
 473                     MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED, MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED);
 474             avctx->compression_level = MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED;
 475         }
 476     }
 477
 478     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 479     q->param.mfx.TargetUsage        = avctx->compression_level;
 480     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
 481     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
 482     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
 483                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
 484     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
 485     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
 486     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
 487     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
 488     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
 489
 490     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 491     if (!desc)
 492         return AVERROR_BUG;
 493
 494     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 495
 496     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 497     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 498     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 499     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 500     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 501     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 502     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 503     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 504     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 505     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 506
 507     // If the minor version is greater than or equal to 19,
 508     // then can use the same alignment settings as H.264 for HEVC
 509     q->width_align = (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC ||
 510                       QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(ver, 1, 19)) ? 16 : 32;
 511     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 512
 513     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 514         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
 515         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
 516         // of incompatible video parameter errors
 517         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 518         // height alignment always must be 32 for interlaced video
 519         q->height_align = 32;
 520     } else {
 521         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 522         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
 523         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
 524         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
 525         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 526     }
 527     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 528
 529     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 530         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 531         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 532         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 533         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 534     }
 535
 536     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 537         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 538         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 539     } else {
 540         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 541         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 542     }
 543
 544     ret = select_rc_mode(avctx, q);
 545     if (ret < 0)
 546         return ret;
 547
 548     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
 549     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 550     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 551 #if QSV_HAVE_VCM
 552     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 553 #endif
 554         q->param.mfx.BufferSizeInKB   = avctx->rc_buffer_size / 8000;
 555         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
 556         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
 557         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
 558         break;
 559     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 560         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
 561
 562         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 563         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
 564         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 565
 566         break;
 567 #if QSV_HAVE_AVBR
 568     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
 569         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 570         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
 571         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
 572         break;
 573 #endif
 574 #if QSV_HAVE_LA
 575     case MFX_RATECONTROL_LA:
 576         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 577         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 578         break;
 579 #if QSV_HAVE_ICQ
 580     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 581         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 582     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 583         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
 584         break;
 585 #endif
 586 #endif
 587     }
 588
 589     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
 590     // are provided
 591     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
 592         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 593         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
 594
 595         q->extco.PicTimingSEI         = q->pic_timing_sei ?
 596                                         MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 597
 598         if (q->rdo >= 0)
 599             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 600
 601         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 602 #if FF_API_CODER_TYPE
 603 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 604             if (avctx->coder_type >= 0)
 605                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 606 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 607 #endif
 608             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 609                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 610
 611             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 612                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 613                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 614
 615             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 616                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 617             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 618                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 619             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 620             q->extco.AUDelimiter          = q->aud ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 621         }
 622
 623         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 624
 625         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 626 #if QSV_HAVE_CO2
 627             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 628             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 629
 630             if (q->int_ref_type >= 0)
 631                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 632             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 633                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 634             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 635                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 636
 637             if (q->bitrate_limit >= 0)
 638                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 639             if (q->mbbrc >= 0)
 640                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 641             if (q->extbrc >= 0)
 642                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 643
 644             if (q->max_frame_size >= 0)
 645                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 646 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 647             if (q->max_slice_size >= 0)
 648                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 649 #endif
 650
 651 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 652             q->extco2.Trellis = q->trellis;
 653 #endif
 654
 655 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
 656             q->extco2.LookAheadDS = q->look_ahead_downsampling;
 657
 658 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 659 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 660             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 661                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 662 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 663 #endif
 664             if (q->b_strategy >= 0)
 665                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 666             if (q->adaptive_i >= 0)
 667                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 668             if (q->adaptive_b >= 0)
 669                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 670 #endif
 671
 672 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 673             if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0 && avctx->qmin > avctx->qmax) {
 674                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "qmin and or qmax are set but invalid, please make sure min <= max\n");
 675                 return AVERROR(EINVAL);
 676             }
 677             if (avctx->qmin >= 0) {
 678                 q->extco2.MinQPI = avctx->qmin > 51 ? 51 : avctx->qmin;
 679                 q->extco2.MinQPP = q->extco2.MinQPB = q->extco2.MinQPI;
 680             }
 681             if (avctx->qmax >= 0) {
 682                 q->extco2.MaxQPI = avctx->qmax > 51 ? 51 : avctx->qmax;
 683                 q->extco2.MaxQPP = q->extco2.MaxQPB = q->extco2.MaxQPI;
 684             }
 685 #endif
 686             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 687 #endif
 688
 689 #if QSV_HAVE_MF
 690             if (QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(ver, 1, 25)) {
 691                 q->extmfp.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_MULTI_FRAME_PARAM;
 692                 q->extmfp.Header.BufferSz     = sizeof(q->extmfp);
 693
 694                 q->extmfp.MFMode = q->mfmode;
 695                 av_log(avctx,AV_LOG_VERBOSE,"MFMode:%d\n", q->extmfp.MFMode);
 696                 q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extmfp;
 697             }
 698 #endif
 699         }
 700     }
 701
 702     if (!check_enc_param(avctx,q)) {
 703         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 704                "some encoding parameters are not supported by the QSV "
 705                "runtime. Please double check the input parameters.\n");
 706         return AVERROR(ENOSYS);
 707     }
 708
 709     return 0;
 710 }
 711
 712 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 713 {
 714     int ret = 0;
 715
 716     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 717     if (ret < 0)
 718         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 719                                   "Error calling GetVideoParam");
 720
 721     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 722
 723     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 724     if (q->packet_size == 0)
 725         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 726
 727     return 0;
 728 }
 729
 730 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 731 {
 732     AVCPBProperties *cpb_props;
 733
 734     uint8_t sps_buf[128];
 735     uint8_t pps_buf[128];
 736
 737     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 738         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 739         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 740         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 741         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 742     };
 743
 744     mfxExtCodingOption co = {
 745         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 746         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 747     };
 748 #if QSV_HAVE_CO2
 749     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 750         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 751         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 752     };
 753 #endif
 754
 755     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 756         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 757         (mfxExtBuffer*)&co,
 758 #if QSV_HAVE_CO2
 759         (mfxExtBuffer*)&co2,
 760 #endif
 761     };
 762
 763     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 764     int ret;
 765
 766     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 767     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 768
 769     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 770     if (ret < 0)
 771         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 772                                   "Error calling GetVideoParam");
 773
 774     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 775
 776     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 777         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 778         return AVERROR_UNKNOWN;
 779     }
 780
 781     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 782                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 783     if (!avctx->extradata)
 784         return AVERROR(ENOMEM);
 785
 786     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 787     if (need_pps)
 788         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 789     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 790     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 791
 792     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 793     if (!cpb_props)
 794         return AVERROR(ENOMEM);
 795     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 796     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 797     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 798     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 799
 800     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 801
 802     return 0;
 803 }
 804
 805 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 806 {
 807     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 808     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 809     int nb_surfaces, i;
 810
 811     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested;
 812
 813     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 814     if (!q->opaque_alloc_buf)
 815         return AVERROR(ENOMEM);
 816
 817     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 818     if (!q->opaque_surfaces)
 819         return AVERROR(ENOMEM);
 820
 821     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 822     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 823         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 824         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 825     }
 826
 827     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 828     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 829     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 830     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 831     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 832
 833     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 834
 835     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 836     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 837     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 838
 839     return 0;
 840 }
 841
 842 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 843 {
 844     int ret;
 845
 846     if (avctx->hwaccel_context) {
 847         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 848         q->session = qsv->session;
 849     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 850         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 851         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 852             return AVERROR(ENOMEM);
 853
 854         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 855                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 856                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 857         if (ret < 0) {
 858             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 859             return ret;
 860         }
 861
 862         q->session = q->internal_session;
 863     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 864         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 865                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 866         if (ret < 0)
 867             return ret;
 868
 869         q->session = q->internal_session;
 870     } else {
 871         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 872                                            q->load_plugins);
 873         if (ret < 0)
 874             return ret;
 875
 876         q->session = q->internal_session;
 877     }
 878
 879     return 0;
 880 }
 881
 882 static inline unsigned int qsv_fifo_item_size(void)
 883 {
 884     return sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*);
 885 }
 886
 887 static inline unsigned int qsv_fifo_size(const AVFifoBuffer* fifo)
 888 {
 889     return av_fifo_size(fifo)/qsv_fifo_item_size();
 890 }
 891
 892 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 893 {
 894     int iopattern = 0;
 895     int opaque_alloc = 0;
 896     int ret;
 897
 898     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 899
 900     q->async_fifo = av_fifo_alloc(q->async_depth * qsv_fifo_item_size());
 901     if (!q->async_fifo)
 902         return AVERROR(ENOMEM);
 903
 904     if (avctx->hwaccel_context) {
 905         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 906
 907         iopattern    = qsv->iopattern;
 908         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 909     }
 910
 911     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 912         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 913         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 914
 915         if (!iopattern) {
 916             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 917                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 918             else if (frames_hwctx->frame_type &
 919                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 920                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 921         }
 922     }
 923
 924     if (!iopattern)
 925         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 926     q->param.IOPattern = iopattern;
 927
 928     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 929     if (ret < 0)
 930         return ret;
 931
 932     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 933     switch (avctx->codec_id) {
 934     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 935         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 936         break;
 937     default:
 938         ret = init_video_param(avctx, q);
 939         break;
 940     }
 941     if (ret < 0)
 942         return ret;
 943
 944     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 945     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 946         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 947     } else if (ret < 0) {
 948         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 949                                   "Error querying encoder params");
 950     }
 951
 952     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 953     if (ret < 0)
 954         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 955                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 956
 957     if (opaque_alloc) {
 958         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 959         if (ret < 0)
 960             return ret;
 961     }
 962
 963     if (avctx->hwaccel_context) {
 964         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 965         int i, j;
 966
 967         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 968                                        sizeof(*q->extparam));
 969         if (!q->extparam)
 970             return AVERROR(ENOMEM);
 971
 972         q->param.ExtParam = q->extparam;
 973         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 974             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 975         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 976
 977         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 978             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 979                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 980                     break;
 981             }
 982             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 983                 continue;
 984
 985             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 986         }
 987     } else {
 988         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
 989         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
 990     }
 991
 992     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
 993     if (ret < 0)
 994         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 995                                   "Error initializing the encoder");
 996     else if (ret > 0)
 997         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
 998                              "Warning in encoder initialization");
 999
1000     switch (avctx->codec_id) {
1001     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
1002         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
1003         break;
1004     default:
1005         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
1006         break;
1007     }
1008     if (ret < 0) {
1009         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
1010         return ret;
1011     }
1012
1013     q->avctx = avctx;
1014
1015     return 0;
1016 }
1017
1018 static void free_encoder_ctrl_payloads(mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
1019 {
1020     if (enc_ctrl) {
1021         int i;
1022         for (i = 0; i < enc_ctrl->NumPayload && i < QSV_MAX_ENC_PAYLOAD; i++) {
1023             av_free(enc_ctrl->Payload[i]);
1024         }
1025         enc_ctrl->NumPayload = 0;
1026     }
1027 }
1028
1029 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
1030 {
1031     QSVFrame *cur = q->work_frames;
1032     while (cur) {
1033         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
1034             free_encoder_ctrl_payloads(&cur->enc_ctrl);
1035             if (cur->frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1036                 av_frame_unref(cur->frame);
1037             }
1038             cur->used = 0;
1039         }
1040         cur = cur->next;
1041     }
1042 }
1043
1044 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
1045 {
1046     QSVFrame *frame, **last;
1047
1048     clear_unused_frames(q);
1049
1050     frame = q->work_frames;
1051     last  = &q->work_frames;
1052     while (frame) {
1053         if (!frame->used) {
1054             *f = frame;
1055             frame->used = 1;
1056             return 0;
1057         }
1058
1059         last  = &frame->next;
1060         frame = frame->next;
1061     }
1062
1063     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
1064     if (!frame)
1065         return AVERROR(ENOMEM);
1066     frame->frame = av_frame_alloc();
1067     if (!frame->frame) {
1068         av_freep(&frame);
1069         return AVERROR(ENOMEM);
1070     }
1071     frame->enc_ctrl.Payload = av_mallocz(sizeof(mfxPayload*) * QSV_MAX_ENC_PAYLOAD);
1072     if (!frame->enc_ctrl.Payload) {
1073         av_freep(&frame);
1074         return AVERROR(ENOMEM);
1075     }
1076     *last = frame;
1077
1078     *f = frame;
1079     frame->used = 1;
1080
1081     return 0;
1082 }
1083
1084 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1085                         QSVFrame **new_frame)
1086 {
1087     QSVFrame *qf;
1088     int ret;
1089
1090     ret = get_free_frame(q, &qf);
1091     if (ret < 0)
1092         return ret;
1093
1094     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1095         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1096         if (ret < 0)
1097             return ret;
1098
1099         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1100
1101         if (q->frames_ctx.mids) {
1102             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1103             if (ret < 0)
1104                 return ret;
1105
1106             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1107         }
1108     } else {
1109         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1110         /* and to make allocation continious for data[0]/data[1] */
1111          if ((frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) ||
1112             (frame->data[1] - frame->data[0] != frame->linesize[0] * FFALIGN(qf->frame->height, q->height_align))) {
1113             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1114             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1115
1116             qf->frame->format = frame->format;
1117
1118             if (!qf->frame->data[0]) {
1119                 ret = av_frame_get_buffer(qf->frame, q->width_align);
1120                 if (ret < 0)
1121                     return ret;
1122             }
1123
1124             qf->frame->height = frame->height;
1125             qf->frame->width  = frame->width;
1126
1127             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1128             if (ret < 0) {
1129                 av_frame_unref(qf->frame);
1130                 return ret;
1131             }
1132         } else {
1133             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1134             if (ret < 0)
1135                 return ret;
1136         }
1137
1138         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1139
1140         qf->surface.Info.PicStruct =
1141             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1142             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1143                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1144         if (frame->repeat_pict == 1)
1145             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1146         else if (frame->repeat_pict == 2)
1147             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1148         else if (frame->repeat_pict == 4)
1149             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1150
1151         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1152         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1153         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1154     }
1155
1156     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1157
1158     *new_frame = qf;
1159
1160     return 0;
1161 }
1162
1163 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1164 {
1165     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1166         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1167             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1168             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1169             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1170                    "Interlaced coding is supported"
1171                    " at Main/High Profile Level 2.2-4.0\n");
1172     }
1173 }
1174
1175 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1176                         const AVFrame *frame)
1177 {
1178     AVPacket new_pkt = { 0 };
1179     mfxBitstream *bs;
1180 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1181     mfxExtAVCEncodedFrameInfo *enc_info;
1182     mfxExtBuffer **enc_buf;
1183 #endif
1184
1185     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1186     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1187     QSVFrame *qsv_frame = NULL;
1188     mfxEncodeCtrl* enc_ctrl = NULL;
1189     int ret;
1190
1191     if (frame) {
1192         ret = submit_frame(q, frame, &qsv_frame);
1193         if (ret < 0) {
1194             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1195             return ret;
1196         }
1197     }
1198     if (qsv_frame) {
1199         surf = &qsv_frame->surface;
1200         enc_ctrl = &qsv_frame->enc_ctrl;
1201         memset(enc_ctrl, 0, sizeof(mfxEncodeCtrl));
1202
1203         if (frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
1204             enc_ctrl->FrameType = MFX_FRAMETYPE_I | MFX_FRAMETYPE_REF;
1205             if (q->forced_idr)
1206                 enc_ctrl->FrameType |= MFX_FRAMETYPE_IDR;
1207         }
1208     }
1209
1210     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1211     if (ret < 0) {
1212         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1213         return ret;
1214     }
1215
1216     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1217     if (!bs) {
1218         av_packet_unref(&new_pkt);
1219         return AVERROR(ENOMEM);
1220     }
1221     bs->Data      = new_pkt.data;
1222     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1223
1224 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1225     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1226         enc_info = av_mallocz(sizeof(*enc_info));
1227         if (!enc_info)
1228             return AVERROR(ENOMEM);
1229
1230         enc_info->Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_ENCODED_FRAME_INFO;
1231         enc_info->Header.BufferSz = sizeof (*enc_info);
1232         bs->NumExtParam = 1;
1233         enc_buf = av_mallocz(sizeof(mfxExtBuffer *));
1234         if (!enc_buf)
1235             return AVERROR(ENOMEM);
1236         enc_buf[0] = (mfxExtBuffer *)enc_info;
1237
1238         bs->ExtParam = enc_buf;
1239     }
1240 #endif
1241
1242     if (q->set_encode_ctrl_cb) {
1243         q->set_encode_ctrl_cb(avctx, frame, &qsv_frame->enc_ctrl);
1244     }
1245
1246     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1247     if (!sync) {
1248         av_freep(&bs);
1249  #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1250         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1251             av_freep(&enc_info);
1252             av_freep(&enc_buf);
1253         }
1254  #endif
1255         av_packet_unref(&new_pkt);
1256         return AVERROR(ENOMEM);
1257     }
1258
1259     do {
1260         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, enc_ctrl, surf, bs, sync);
1261         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1262             av_usleep(500);
1263     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1264
1265     if (ret > 0)
1266         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1267
1268     if (ret < 0) {
1269         av_packet_unref(&new_pkt);
1270         av_freep(&bs);
1271 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1272         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1273             av_freep(&enc_info);
1274             av_freep(&enc_buf);
1275         }
1276 #endif
1277         av_freep(&sync);
1278         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1279                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1280     }
1281
1282     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1283         print_interlace_msg(avctx, q);
1284
1285     if (*sync) {
1286         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1287         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1288         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1289     } else {
1290         av_freep(&sync);
1291         av_packet_unref(&new_pkt);
1292         av_freep(&bs);
1293 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1294         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1295             av_freep(&enc_info);
1296             av_freep(&enc_buf);
1297         }
1298 #endif
1299     }
1300
1301     return 0;
1302 }
1303
1304 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1305                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1306 {
1307     int ret;
1308
1309     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1310     if (ret < 0)
1311         return ret;
1312
1313     if ((qsv_fifo_size(q->async_fifo) >= q->async_depth) ||
1314         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1315         AVPacket new_pkt;
1316         mfxBitstream *bs;
1317         mfxSyncPoint *sync;
1318 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1319         mfxExtAVCEncodedFrameInfo *enc_info;
1320         mfxExtBuffer **enc_buf;
1321 #endif
1322         enum AVPictureType pict_type;
1323
1324         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1325         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1326         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1327
1328         do {
1329             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1330         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1331
1332         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1333         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1334         new_pkt.size = bs->DataLength;
1335
1336         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1337             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1338             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1339
1340         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1341             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1342         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1343             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1344         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1345             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1346         else
1347             av_assert0(!"Uninitialized pict_type!");
1348
1349 #if FF_API_CODED_FRAME
1350 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1351         avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
1352 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1353 #endif
1354
1355 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1356         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1357             enc_buf = bs->ExtParam;
1358             enc_info = (mfxExtAVCEncodedFrameInfo *)(*bs->ExtParam);
1359             ff_side_data_set_encoder_stats(&new_pkt,
1360                 enc_info->QP * FF_QP2LAMBDA, NULL, 0, pict_type);
1361             av_freep(&enc_info);
1362             av_freep(&enc_buf);
1363         }
1364 #endif
1365         av_freep(&bs);
1366         av_freep(&sync);
1367
1368         if (pkt->data) {
1369             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1370                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1371                        pkt->size, new_pkt.size);
1372                 av_packet_unref(&new_pkt);
1373                 return AVERROR(EINVAL);
1374             }
1375
1376             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1377             pkt->size = new_pkt.size;
1378
1379             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1380             av_packet_unref(&new_pkt);
1381             if (ret < 0)
1382                 return ret;
1383         } else
1384             *pkt = new_pkt;
1385
1386         *got_packet = 1;
1387     }
1388
1389     return 0;
1390 }
1391
1392 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1393 {
1394     QSVFrame *cur;
1395
1396     if (q->session)
1397         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1398     if (q->internal_session)
1399         MFXClose(q->internal_session);
1400     q->session          = NULL;
1401     q->internal_session = NULL;
1402
1403     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1404     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1405
1406     cur = q->work_frames;
1407     while (cur) {
1408         q->work_frames = cur->next;
1409         av_frame_free(&cur->frame);
1410         av_free(cur->enc_ctrl.Payload);
1411         av_freep(&cur);
1412         cur = q->work_frames;
1413     }
1414
1415     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1416         AVPacket pkt;
1417         mfxSyncPoint *sync;
1418         mfxBitstream *bs;
1419
1420         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1421         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1422         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1423
1424         av_freep(&sync);
1425         av_freep(&bs);
1426         av_packet_unref(&pkt);
1427     }
1428     av_fifo_free(q->async_fifo);
1429     q->async_fifo = NULL;
1430
1431     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1432     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1433
1434     av_freep(&q->extparam);
1435
1436     return 0;
1437 }