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             q->extco2.RepeatPPS   = q->repeat_pps ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 658
 659 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 660 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 661             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 662                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 663 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 664 #endif
 665             if (q->b_strategy >= 0)
 666                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 667             if (q->adaptive_i >= 0)
 668                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 669             if (q->adaptive_b >= 0)
 670                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 671 #endif
 672
 673 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 674             if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0 && avctx->qmin > avctx->qmax) {
 675                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "qmin and or qmax are set but invalid, please make sure min <= max\n");
 676                 return AVERROR(EINVAL);
 677             }
 678             if (avctx->qmin >= 0) {
 679                 q->extco2.MinQPI = avctx->qmin > 51 ? 51 : avctx->qmin;
 680                 q->extco2.MinQPP = q->extco2.MinQPB = q->extco2.MinQPI;
 681             }
 682             if (avctx->qmax >= 0) {
 683                 q->extco2.MaxQPI = avctx->qmax > 51 ? 51 : avctx->qmax;
 684                 q->extco2.MaxQPP = q->extco2.MaxQPB = q->extco2.MaxQPI;
 685             }
 686 #endif
 687             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 688 #endif
 689
 690 #if QSV_HAVE_MF
 691             if (QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(ver, 1, 25)) {
 692                 q->extmfp.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_MULTI_FRAME_PARAM;
 693                 q->extmfp.Header.BufferSz     = sizeof(q->extmfp);
 694
 695                 q->extmfp.MFMode = q->mfmode;
 696                 av_log(avctx,AV_LOG_VERBOSE,"MFMode:%d\n", q->extmfp.MFMode);
 697                 q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extmfp;
 698             }
 699 #endif
 700         }
 701     }
 702
 703     if (!check_enc_param(avctx,q)) {
 704         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 705                "some encoding parameters are not supported by the QSV "
 706                "runtime. Please double check the input parameters.\n");
 707         return AVERROR(ENOSYS);
 708     }
 709
 710     return 0;
 711 }
 712
 713 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 714 {
 715     int ret = 0;
 716
 717     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 718     if (ret < 0)
 719         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 720                                   "Error calling GetVideoParam");
 721
 722     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 723
 724     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 725     if (q->packet_size == 0)
 726         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 727
 728     return 0;
 729 }
 730
 731 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 732 {
 733     AVCPBProperties *cpb_props;
 734
 735     uint8_t sps_buf[128];
 736     uint8_t pps_buf[128];
 737
 738     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 739         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 740         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 741         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 742         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 743     };
 744
 745     mfxExtCodingOption co = {
 746         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 747         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 748     };
 749 #if QSV_HAVE_CO2
 750     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 751         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 752         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 753     };
 754 #endif
 755
 756     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 757         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 758         (mfxExtBuffer*)&co,
 759 #if QSV_HAVE_CO2
 760         (mfxExtBuffer*)&co2,
 761 #endif
 762     };
 763
 764     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 765     int ret;
 766
 767     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 768     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 769
 770     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 771     if (ret < 0)
 772         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 773                                   "Error calling GetVideoParam");
 774
 775     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 776
 777     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 778         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 779         return AVERROR_UNKNOWN;
 780     }
 781
 782     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 783                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 784     if (!avctx->extradata)
 785         return AVERROR(ENOMEM);
 786
 787     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 788     if (need_pps)
 789         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 790     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 791     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 792
 793     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 794     if (!cpb_props)
 795         return AVERROR(ENOMEM);
 796     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 797     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 798     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 799     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 800
 801     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 802
 803     return 0;
 804 }
 805
 806 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 807 {
 808     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 809     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 810     int nb_surfaces, i;
 811
 812     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested;
 813
 814     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 815     if (!q->opaque_alloc_buf)
 816         return AVERROR(ENOMEM);
 817
 818     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 819     if (!q->opaque_surfaces)
 820         return AVERROR(ENOMEM);
 821
 822     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 823     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 824         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 825         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 826     }
 827
 828     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 829     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 830     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 831     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 832     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 833
 834     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 835
 836     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 837     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 838     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 839
 840     return 0;
 841 }
 842
 843 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 844 {
 845     int ret;
 846
 847     if (avctx->hwaccel_context) {
 848         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 849         q->session = qsv->session;
 850     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 851         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 852         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 853             return AVERROR(ENOMEM);
 854
 855         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 856                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 857                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 858         if (ret < 0) {
 859             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 860             return ret;
 861         }
 862
 863         q->session = q->internal_session;
 864     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 865         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 866                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 867         if (ret < 0)
 868             return ret;
 869
 870         q->session = q->internal_session;
 871     } else {
 872         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 873                                            q->load_plugins);
 874         if (ret < 0)
 875             return ret;
 876
 877         q->session = q->internal_session;
 878     }
 879
 880     return 0;
 881 }
 882
 883 static inline unsigned int qsv_fifo_item_size(void)
 884 {
 885     return sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*);
 886 }
 887
 888 static inline unsigned int qsv_fifo_size(const AVFifoBuffer* fifo)
 889 {
 890     return av_fifo_size(fifo)/qsv_fifo_item_size();
 891 }
 892
 893 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 894 {
 895     int iopattern = 0;
 896     int opaque_alloc = 0;
 897     int ret;
 898
 899     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 900
 901     q->async_fifo = av_fifo_alloc(q->async_depth * qsv_fifo_item_size());
 902     if (!q->async_fifo)
 903         return AVERROR(ENOMEM);
 904
 905     if (avctx->hwaccel_context) {
 906         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 907
 908         iopattern    = qsv->iopattern;
 909         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 910     }
 911
 912     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 913         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 914         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 915
 916         if (!iopattern) {
 917             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 918                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 919             else if (frames_hwctx->frame_type &
 920                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 921                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 922         }
 923     }
 924
 925     if (!iopattern)
 926         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 927     q->param.IOPattern = iopattern;
 928
 929     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 930     if (ret < 0)
 931         return ret;
 932
 933     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 934     switch (avctx->codec_id) {
 935     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 936         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 937         break;
 938     default:
 939         ret = init_video_param(avctx, q);
 940         break;
 941     }
 942     if (ret < 0)
 943         return ret;
 944
 945     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 946     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 947         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 948     } else if (ret < 0) {
 949         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 950                                   "Error querying encoder params");
 951     }
 952
 953     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 954     if (ret < 0)
 955         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 956                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 957
 958     if (opaque_alloc) {
 959         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 960         if (ret < 0)
 961             return ret;
 962     }
 963
 964     if (avctx->hwaccel_context) {
 965         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 966         int i, j;
 967
 968         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 969                                        sizeof(*q->extparam));
 970         if (!q->extparam)
 971             return AVERROR(ENOMEM);
 972
 973         q->param.ExtParam = q->extparam;
 974         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 975             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 976         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 977
 978         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 979             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 980                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 981                     break;
 982             }
 983             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 984                 continue;
 985
 986             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 987         }
 988     } else {
 989         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
 990         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
 991     }
 992
 993     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
 994     if (ret < 0)
 995         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 996                                   "Error initializing the encoder");
 997     else if (ret > 0)
 998         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
 999                              "Warning in encoder initialization");
1000
1001     switch (avctx->codec_id) {
1002     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
1003         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
1004         break;
1005     default:
1006         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
1007         break;
1008     }
1009     if (ret < 0) {
1010         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
1011         return ret;
1012     }
1013
1014     q->avctx = avctx;
1015
1016     return 0;
1017 }
1018
1019 static void free_encoder_ctrl_payloads(mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
1020 {
1021     if (enc_ctrl) {
1022         int i;
1023         for (i = 0; i < enc_ctrl->NumPayload && i < QSV_MAX_ENC_PAYLOAD; i++) {
1024             av_free(enc_ctrl->Payload[i]);
1025         }
1026         enc_ctrl->NumPayload = 0;
1027     }
1028 }
1029
1030 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
1031 {
1032     QSVFrame *cur = q->work_frames;
1033     while (cur) {
1034         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
1035             free_encoder_ctrl_payloads(&cur->enc_ctrl);
1036             if (cur->frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1037                 av_frame_unref(cur->frame);
1038             }
1039             cur->used = 0;
1040         }
1041         cur = cur->next;
1042     }
1043 }
1044
1045 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
1046 {
1047     QSVFrame *frame, **last;
1048
1049     clear_unused_frames(q);
1050
1051     frame = q->work_frames;
1052     last  = &q->work_frames;
1053     while (frame) {
1054         if (!frame->used) {
1055             *f = frame;
1056             frame->used = 1;
1057             return 0;
1058         }
1059
1060         last  = &frame->next;
1061         frame = frame->next;
1062     }
1063
1064     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
1065     if (!frame)
1066         return AVERROR(ENOMEM);
1067     frame->frame = av_frame_alloc();
1068     if (!frame->frame) {
1069         av_freep(&frame);
1070         return AVERROR(ENOMEM);
1071     }
1072     frame->enc_ctrl.Payload = av_mallocz(sizeof(mfxPayload*) * QSV_MAX_ENC_PAYLOAD);
1073     if (!frame->enc_ctrl.Payload) {
1074         av_freep(&frame);
1075         return AVERROR(ENOMEM);
1076     }
1077     *last = frame;
1078
1079     *f = frame;
1080     frame->used = 1;
1081
1082     return 0;
1083 }
1084
1085 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1086                         QSVFrame **new_frame)
1087 {
1088     QSVFrame *qf;
1089     int ret;
1090
1091     ret = get_free_frame(q, &qf);
1092     if (ret < 0)
1093         return ret;
1094
1095     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1096         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1097         if (ret < 0)
1098             return ret;
1099
1100         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1101
1102         if (q->frames_ctx.mids) {
1103             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1104             if (ret < 0)
1105                 return ret;
1106
1107             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1108         }
1109     } else {
1110         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1111         /* and to make allocation continious for data[0]/data[1] */
1112          if ((frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) ||
1113             (frame->data[1] - frame->data[0] != frame->linesize[0] * FFALIGN(qf->frame->height, q->height_align))) {
1114             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1115             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1116
1117             qf->frame->format = frame->format;
1118
1119             if (!qf->frame->data[0]) {
1120                 ret = av_frame_get_buffer(qf->frame, q->width_align);
1121                 if (ret < 0)
1122                     return ret;
1123             }
1124
1125             qf->frame->height = frame->height;
1126             qf->frame->width  = frame->width;
1127
1128             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1129             if (ret < 0) {
1130                 av_frame_unref(qf->frame);
1131                 return ret;
1132             }
1133         } else {
1134             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1135             if (ret < 0)
1136                 return ret;
1137         }
1138
1139         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1140
1141         qf->surface.Info.PicStruct =
1142             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1143             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1144                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1145         if (frame->repeat_pict == 1)
1146             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1147         else if (frame->repeat_pict == 2)
1148             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1149         else if (frame->repeat_pict == 4)
1150             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1151
1152         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1153         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1154         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1155     }
1156
1157     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1158
1159     *new_frame = qf;
1160
1161     return 0;
1162 }
1163
1164 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1165 {
1166     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1167         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1168             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1169             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1170             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1171                    "Interlaced coding is supported"
1172                    " at Main/High Profile Level 2.2-4.0\n");
1173     }
1174 }
1175
1176 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1177                         const AVFrame *frame)
1178 {
1179     AVPacket new_pkt = { 0 };
1180     mfxBitstream *bs;
1181 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1182     mfxExtAVCEncodedFrameInfo *enc_info;
1183     mfxExtBuffer **enc_buf;
1184 #endif
1185
1186     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1187     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1188     QSVFrame *qsv_frame = NULL;
1189     mfxEncodeCtrl* enc_ctrl = NULL;
1190     int ret;
1191
1192     if (frame) {
1193         ret = submit_frame(q, frame, &qsv_frame);
1194         if (ret < 0) {
1195             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1196             return ret;
1197         }
1198     }
1199     if (qsv_frame) {
1200         surf = &qsv_frame->surface;
1201         enc_ctrl = &qsv_frame->enc_ctrl;
1202         memset(enc_ctrl, 0, sizeof(mfxEncodeCtrl));
1203
1204         if (frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
1205             enc_ctrl->FrameType = MFX_FRAMETYPE_I | MFX_FRAMETYPE_REF;
1206             if (q->forced_idr)
1207                 enc_ctrl->FrameType |= MFX_FRAMETYPE_IDR;
1208         }
1209     }
1210
1211     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1212     if (ret < 0) {
1213         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1214         return ret;
1215     }
1216
1217     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1218     if (!bs) {
1219         av_packet_unref(&new_pkt);
1220         return AVERROR(ENOMEM);
1221     }
1222     bs->Data      = new_pkt.data;
1223     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1224
1225 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1226     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1227         enc_info = av_mallocz(sizeof(*enc_info));
1228         if (!enc_info)
1229             return AVERROR(ENOMEM);
1230
1231         enc_info->Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_ENCODED_FRAME_INFO;
1232         enc_info->Header.BufferSz = sizeof (*enc_info);
1233         bs->NumExtParam = 1;
1234         enc_buf = av_mallocz(sizeof(mfxExtBuffer *));
1235         if (!enc_buf)
1236             return AVERROR(ENOMEM);
1237         enc_buf[0] = (mfxExtBuffer *)enc_info;
1238
1239         bs->ExtParam = enc_buf;
1240     }
1241 #endif
1242
1243     if (q->set_encode_ctrl_cb) {
1244         q->set_encode_ctrl_cb(avctx, frame, &qsv_frame->enc_ctrl);
1245     }
1246
1247     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1248     if (!sync) {
1249         av_freep(&bs);
1250  #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1251         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1252             av_freep(&enc_info);
1253             av_freep(&enc_buf);
1254         }
1255  #endif
1256         av_packet_unref(&new_pkt);
1257         return AVERROR(ENOMEM);
1258     }
1259
1260     do {
1261         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, enc_ctrl, surf, bs, sync);
1262         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1263             av_usleep(500);
1264     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1265
1266     if (ret > 0)
1267         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1268
1269     if (ret < 0) {
1270         av_packet_unref(&new_pkt);
1271         av_freep(&bs);
1272 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1273         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1274             av_freep(&enc_info);
1275             av_freep(&enc_buf);
1276         }
1277 #endif
1278         av_freep(&sync);
1279         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1280                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1281     }
1282
1283     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1284         print_interlace_msg(avctx, q);
1285
1286     if (*sync) {
1287         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1288         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1289         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1290     } else {
1291         av_freep(&sync);
1292         av_packet_unref(&new_pkt);
1293         av_freep(&bs);
1294 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1295         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1296             av_freep(&enc_info);
1297             av_freep(&enc_buf);
1298         }
1299 #endif
1300     }
1301
1302     return 0;
1303 }
1304
1305 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1306                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1307 {
1308     int ret;
1309
1310     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1311     if (ret < 0)
1312         return ret;
1313
1314     if ((qsv_fifo_size(q->async_fifo) >= q->async_depth) ||
1315         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1316         AVPacket new_pkt;
1317         mfxBitstream *bs;
1318         mfxSyncPoint *sync;
1319 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1320         mfxExtAVCEncodedFrameInfo *enc_info;
1321         mfxExtBuffer **enc_buf;
1322 #endif
1323         enum AVPictureType pict_type;
1324
1325         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1326         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1327         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1328
1329         do {
1330             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1331         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1332
1333         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1334         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1335         new_pkt.size = bs->DataLength;
1336
1337         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1338             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1339             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1340
1341         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1342             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1343         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1344             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1345         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1346             pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1347         else
1348             av_assert0(!"Uninitialized pict_type!");
1349
1350 #if FF_API_CODED_FRAME
1351 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1352         avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
1353 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1354 #endif
1355
1356 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 26)
1357         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
1358             enc_buf = bs->ExtParam;
1359             enc_info = (mfxExtAVCEncodedFrameInfo *)(*bs->ExtParam);
1360             ff_side_data_set_encoder_stats(&new_pkt,
1361                 enc_info->QP * FF_QP2LAMBDA, NULL, 0, pict_type);
1362             av_freep(&enc_info);
1363             av_freep(&enc_buf);
1364         }
1365 #endif
1366         av_freep(&bs);
1367         av_freep(&sync);
1368
1369         if (pkt->data) {
1370             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1371                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1372                        pkt->size, new_pkt.size);
1373                 av_packet_unref(&new_pkt);
1374                 return AVERROR(EINVAL);
1375             }
1376
1377             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1378             pkt->size = new_pkt.size;
1379
1380             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1381             av_packet_unref(&new_pkt);
1382             if (ret < 0)
1383                 return ret;
1384         } else
1385             *pkt = new_pkt;
1386
1387         *got_packet = 1;
1388     }
1389
1390     return 0;
1391 }
1392
1393 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1394 {
1395     QSVFrame *cur;
1396
1397     if (q->session)
1398         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1399     if (q->internal_session)
1400         MFXClose(q->internal_session);
1401     q->session          = NULL;
1402     q->internal_session = NULL;
1403
1404     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1405     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1406
1407     cur = q->work_frames;
1408     while (cur) {
1409         q->work_frames = cur->next;
1410         av_frame_free(&cur->frame);
1411         av_free(cur->enc_ctrl.Payload);
1412         av_freep(&cur);
1413         cur = q->work_frames;
1414     }
1415
1416     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1417         AVPacket pkt;
1418         mfxSyncPoint *sync;
1419         mfxBitstream *bs;
1420
1421         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1422         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1423         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1424
1425         av_freep(&sync);
1426         av_freep(&bs);
1427         av_packet_unref(&pkt);
1428     }
1429     av_fifo_free(q->async_fifo);
1430     q->async_fifo = NULL;
1431
1432     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1433     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1434
1435     av_freep(&q->extparam);
1436
1437     return 0;
1438 }