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 Libav.
   8  *
   9  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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
  36 #include "avcodec.h"
  37 #include "internal.h"
  38 #include "qsv.h"
  39 #include "qsv_internal.h"
  40 #include "qsvenc.h"
  41
  42 static const struct {
  43     mfxU16 profile;
  44     const char *name;
  45 } profile_names[] = {
  46     { MFX_PROFILE_AVC_BASELINE,                 "baseline"              },
  47     { MFX_PROFILE_AVC_MAIN,                     "main"                  },
  48     { MFX_PROFILE_AVC_EXTENDED,                 "extended"              },
  49     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH,                     "high"                  },
  50 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 15)
  51     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH_422,                 "high 422"              },
  52 #endif
  53 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 4)
  54     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_BASELINE,     "constrained baseline"  },
  55     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_HIGH,         "constrained high"      },
  56     { MFX_PROFILE_AVC_PROGRESSIVE_HIGH,         "progressive high"      },
  57 #endif
  58     { MFX_PROFILE_MPEG2_SIMPLE,                 "simple"                },
  59     { MFX_PROFILE_MPEG2_MAIN,                   "main"                  },
  60     { MFX_PROFILE_MPEG2_HIGH,                   "high"                  },
  61     { MFX_PROFILE_VC1_SIMPLE,                   "simple"                },
  62     { MFX_PROFILE_VC1_MAIN,                     "main"                  },
  63     { MFX_PROFILE_VC1_ADVANCED,                 "advanced"              },
  64 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
  65     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN,                    "main"                  },
  66     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN10,                  "main10"                },
  67     { MFX_PROFILE_HEVC_MAINSP,                  "mainsp"                },
  68 #endif
  69 };
  70
  71 static const char *print_profile(mfxU16 profile)
  72 {
  73     int i;
  74     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(profile_names); i++)
  75         if (profile == profile_names[i].profile)
  76             return profile_names[i].name;
  77     return "unknown";
  78 }
  79
  80 static const struct {
  81     mfxU16      rc_mode;
  82     const char *name;
  83 } rc_names[] = {
  84     { MFX_RATECONTROL_CBR,     "CBR" },
  85     { MFX_RATECONTROL_VBR,     "VBR" },
  86     { MFX_RATECONTROL_CQP,     "CQP" },
  87 #if QSV_HAVE_AVBR
  88     { MFX_RATECONTROL_AVBR,    "AVBR" },
  89 #endif
  90 #if QSV_HAVE_LA
  91     { MFX_RATECONTROL_LA,      "LA" },
  92 #endif
  93 #if QSV_HAVE_ICQ
  94     { MFX_RATECONTROL_ICQ,     "ICQ" },
  95     { MFX_RATECONTROL_LA_ICQ,  "LA_ICQ" },
  96 #endif
  97 #if QSV_HAVE_VCM
  98     { MFX_RATECONTROL_VCM,     "VCM" },
  99 #endif
 100 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 10)
 101     { MFX_RATECONTROL_LA_EXT,  "LA_EXT" },
 102 #endif
 103 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 104     { MFX_RATECONTROL_LA_HRD,  "LA_HRD" },
 105 #endif
 106 #if QSV_HAVE_QVBR
 107     { MFX_RATECONTROL_QVBR,    "QVBR" },
 108 #endif
 109 };
 110
 111 static const char *print_ratecontrol(mfxU16 rc_mode)
 112 {
 113     int i;
 114     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(rc_names); i++)
 115         if (rc_mode == rc_names[i].rc_mode)
 116             return rc_names[i].name;
 117     return "unknown";
 118 }
 119
 120 static const char *print_threestate(mfxU16 val)
 121 {
 122     if (val == MFX_CODINGOPTION_ON)
 123         return "ON";
 124     else if (val == MFX_CODINGOPTION_OFF)
 125         return "OFF";
 126     return "unknown";
 127 }
 128
 129 static void dump_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
 130                              mfxExtBuffer **coding_opts)
 131 {
 132     mfxInfoMFX *info = &q->param.mfx;
 133
 134     mfxExtCodingOption   *co = (mfxExtCodingOption*)coding_opts[0];
 135 #if QSV_HAVE_CO2
 136     mfxExtCodingOption2 *co2 = (mfxExtCodingOption2*)coding_opts[1];
 137 #endif
 138 #if QSV_HAVE_CO3 && QSV_HAVE_QVBR
 139     mfxExtCodingOption3 *co3 = (mfxExtCodingOption3*)coding_opts[2];
 140 #endif
 141
 142     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "profile: %s; level: %"PRIu16"\n",
 143            print_profile(info->CodecProfile), info->CodecLevel);
 144
 145     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "GopPicSize: %"PRIu16"; GopRefDist: %"PRIu16"; GopOptFlag: ",
 146            info->GopPicSize, info->GopRefDist);
 147     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_CLOSED)
 148         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "closed ");
 149     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_STRICT)
 150         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "strict ");
 151     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "; IdrInterval: %"PRIu16"\n", info->IdrInterval);
 152
 153     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "TargetUsage: %"PRIu16"; RateControlMethod: %s\n",
 154            info->TargetUsage, print_ratecontrol(info->RateControlMethod));
 155
 156     if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CBR ||
 157         info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VBR
 158 #if QSV_HAVE_VCM
 159         || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VCM
 160 #endif
 161         ) {
 162         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 163                "BufferSizeInKB: %"PRIu16"; InitialDelayInKB: %"PRIu16"; TargetKbps: %"PRIu16"; MaxKbps: %"PRIu16"\n",
 164                info->BufferSizeInKB, info->InitialDelayInKB, info->TargetKbps, info->MaxKbps);
 165     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CQP) {
 166         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QPI: %"PRIu16"; QPP: %"PRIu16"; QPB: %"PRIu16"\n",
 167                info->QPI, info->QPP, info->QPB);
 168     }
 169 #if QSV_HAVE_AVBR
 170     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_AVBR) {
 171         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 172                "TargetKbps: %"PRIu16"; Accuracy: %"PRIu16"; Convergence: %"PRIu16"\n",
 173                info->TargetKbps, info->Accuracy, info->Convergence);
 174     }
 175 #endif
 176 #if QSV_HAVE_LA
 177     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA
 178 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 179              || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_HRD
 180 #endif
 181              ) {
 182         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 183                "TargetKbps: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 184                info->TargetKbps, co2->LookAheadDepth);
 185     }
 186 #endif
 187 #if QSV_HAVE_ICQ
 188     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_ICQ) {
 189         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"\n", info->ICQQuality);
 190     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_ICQ) {
 191         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 192                info->ICQQuality, co2->LookAheadDepth);
 193     }
 194 #endif
 195 #if QSV_HAVE_QVBR
 196     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_QVBR) {
 197         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QVBRQuality: %"PRIu16"\n",
 198                co3->QVBRQuality);
 199     }
 200 #endif
 201
 202     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumSlice: %"PRIu16"; NumRefFrame: %"PRIu16"\n",
 203            info->NumSlice, info->NumRefFrame);
 204     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RateDistortionOpt: %s\n",
 205            print_threestate(co->RateDistortionOpt));
 206
 207 #if QSV_HAVE_CO2
 208     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 209            "RecoveryPointSEI: %s IntRefType: %"PRIu16"; IntRefCycleSize: %"PRIu16"; IntRefQPDelta: %"PRId16"\n",
 210            print_threestate(co->RecoveryPointSEI), co2->IntRefType, co2->IntRefCycleSize, co2->IntRefQPDelta);
 211
 212     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxFrameSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxFrameSize);
 213 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 214     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxSliceSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxSliceSize);
 215 #endif
 216     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 217
 218     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 219            "BitrateLimit: %s; MBBRC: %s; ExtBRC: %s\n",
 220            print_threestate(co2->BitrateLimit), print_threestate(co2->MBBRC),
 221            print_threestate(co2->ExtBRC));
 222
 223 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 224     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Trellis: ");
 225     if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_OFF) {
 226         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");
 227     } else if (!co2->Trellis) {
 228         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");
 229     } else {
 230         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_I) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "I");
 231         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_P) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "P");
 232         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_B) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "B");
 233     }
 234     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 235 #endif
 236
 237 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
 238     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 239            "RepeatPPS: %s; NumMbPerSlice: %"PRIu16"; LookAheadDS: ",
 240            print_threestate(co2->RepeatPPS), co2->NumMbPerSlice);
 241     switch (co2->LookAheadDS) {
 242     case MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");     break;
 243     case MFX_LOOKAHEAD_DS_2x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "2x");      break;
 244     case MFX_LOOKAHEAD_DS_4x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "4x");      break;
 245     default:                   av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "unknown"); break;
 246     }
 247     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 248
 249     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AdaptiveI: %s; AdaptiveB: %s; BRefType: ",
 250            print_threestate(co2->AdaptiveI), print_threestate(co2->AdaptiveB));
 251     switch (co2->BRefType) {
 252     case MFX_B_REF_OFF:     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");       break;
 253     case MFX_B_REF_PYRAMID: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "pyramid");   break;
 254     default:                av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");      break;
 255     }
 256     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 257 #endif
 258
 259 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 260     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 261            "MinQPI: %"PRIu8"; MaxQPI: %"PRIu8"; MinQPP: %"PRIu8"; MaxQPP: %"PRIu8"; MinQPB: %"PRIu8"; MaxQPB: %"PRIu8"\n",
 262            co2->MinQPI, co2->MaxQPI, co2->MinQPP, co2->MaxQPP, co2->MinQPB, co2->MaxQPB);
 263 #endif
 264 #endif
 265
 266     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 267         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Entropy coding: %s; MaxDecFrameBuffering: %"PRIu16"\n",
 268                co->CAVLC == MFX_CODINGOPTION_ON ? "CAVLC" : "CABAC", co->MaxDecFrameBuffering);
 269         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 270                "NalHrdConformance: %s; SingleSeiNalUnit: %s; VuiVclHrdParameters: %s VuiNalHrdParameters: %s\n",
 271                print_threestate(co->NalHrdConformance), print_threestate(co->SingleSeiNalUnit),
 272                print_threestate(co->VuiVclHrdParameters), print_threestate(co->VuiNalHrdParameters));
 273     }
 274 }
 275
 276 static int select_rc_mode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 277 {
 278     const char *rc_desc;
 279     mfxU16      rc_mode;
 280
 281     int want_la     = q->la_depth >= 10;
 282     int want_qscale = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE);
 283     int want_vcm    = q->vcm;
 284
 285     if (want_la && !QSV_HAVE_LA) {
 286         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 287                "Lookahead ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 288         return AVERROR(ENOSYS);
 289     }
 290     if (want_vcm && !QSV_HAVE_VCM) {
 291         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 292                "VCM ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 293         return AVERROR(ENOSYS);
 294     }
 295
 296     if (want_la + want_qscale + want_vcm > 1) {
 297         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 298                "More than one of: { constant qscale, lookahead, VCM } requested, "
 299                "only one of them can be used at a time.\n");
 300         return AVERROR(EINVAL);
 301     }
 302
 303     if (!want_qscale && avctx->global_quality > 0 && !QSV_HAVE_ICQ){
 304         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 305                "ICQ ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 306         return AVERROR(ENOSYS);
 307     }
 308
 309     if (want_qscale) {
 310         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
 311         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
 312     }
 313 #if QSV_HAVE_VCM
 314     else if (want_vcm) {
 315         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
 316         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
 317     }
 318 #endif
 319 #if QSV_HAVE_LA
 320     else if (want_la) {
 321         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
 322         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
 323
 324 #if QSV_HAVE_ICQ
 325         if (avctx->global_quality > 0) {
 326             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
 327             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
 328         }
 329 #endif
 330     }
 331 #endif
 332 #if QSV_HAVE_ICQ
 333     else if (avctx->global_quality > 0) {
 334         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
 335         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
 336     }
 337 #endif
 338     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
 339         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
 340         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
 341     }
 342 #if QSV_HAVE_AVBR
 343     else if (!avctx->rc_max_rate) {
 344         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
 345         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
 346     }
 347 #endif
 348     else {
 349         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
 350         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
 351     }
 352
 353     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
 354     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
 355
 356     return 0;
 357 }
 358
 359 static int check_enc_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 360 {
 361     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
 362     mfxStatus ret;
 363
 364 #define UNMATCH(x) (param_out.mfx.x != q->param.mfx.x)
 365
 366     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
 367
 368     if (ret < 0) {
 369         if (UNMATCH(CodecId))
 370             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current codec type is unsupported\n");
 371         if (UNMATCH(CodecProfile))
 372             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current profile is unsupported\n");
 373         if (UNMATCH(RateControlMethod))
 374             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Selected ratecontrol mode is unsupported\n");
 375         if (UNMATCH(LowPower))
 376               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Low power mode is unsupported\n");
 377         if (UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtN) || UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtD))
 378               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current frame rate is unsupported\n");
 379         if (UNMATCH(FrameInfo.PicStruct))
 380               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current picture structure is unsupported\n");
 381         if (UNMATCH(FrameInfo.Width) || UNMATCH(FrameInfo.Height))
 382               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current resolution is unsupported\n");
 383         if (UNMATCH(FrameInfo.FourCC))
 384               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current pixel format is unsupported\n");
 385         return 0;
 386     }
 387     return 1;
 388 }
 389
 390 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 391 {
 392     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 393                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 394     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 395     int ret;
 396
 397     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 398     if (ret < 0)
 399         return AVERROR_BUG;
 400     q->param.mfx.CodecId = ret;
 401
 402     if (avctx->level > 0)
 403         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 404     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 405
 406     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 407     if (!desc)
 408         return AVERROR_BUG;
 409
 410     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 411
 412     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 413     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 414     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 415     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 416     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 417     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 418     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 419     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 420     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 421     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 422
 423     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
 424     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 425
 426     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 427         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
 428         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 429         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 430         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 431     }
 432
 433     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 434         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 435         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 436     } else {
 437         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 438         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 439     }
 440
 441     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
 442     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
 443     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
 444
 445     return 0;
 446 }
 447
 448 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 449 {
 450     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 451                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 452     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 453     float quant;
 454     int ret;
 455
 456     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 457     if (ret < 0)
 458         return AVERROR_BUG;
 459     q->param.mfx.CodecId = ret;
 460
 461     if (avctx->level > 0)
 462         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 463
 464     if (avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT) {
 465         avctx->compression_level = q->preset;
 466     } else if (avctx->compression_level >= 0) {
 467         if (avctx->compression_level > MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED) {
 468             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid compression level: "
 469                     "valid range is 0-%d, using %d instead\n",
 470                     MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED, MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED);
 471             avctx->compression_level = MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED;
 472         }
 473     }
 474
 475 #if QSV_HAVE_VDENC
 476     q->param.mfx.LowPower           = q->low_power ? MFX_CODINGOPTION_ON:MFX_CODINGOPTION_OFF;
 477 #endif
 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     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
 508     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
 509     // for HEVC
 510     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 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->la_depth;
 578         break;
 579 #if QSV_HAVE_ICQ
 580     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 581         q->extco2.LookAheadDepth = q->la_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         if (q->rdo >= 0)
 596             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 597
 598         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 599 #if FF_API_CODER_TYPE
 600 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 601             if (avctx->coder_type >= 0)
 602                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 603 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 604 #endif
 605             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 606                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 607
 608             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 609                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 610                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 611
 612             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 613                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 614             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 615                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 616             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 617             q->extco.AUDelimiter          = q->aud ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 618         }
 619
 620         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 621
 622 #if QSV_HAVE_CO2
 623         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 624             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 625             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 626
 627             if (q->int_ref_type >= 0)
 628                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 629             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 630                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 631             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 632                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 633
 634             if (q->bitrate_limit >= 0)
 635                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 636             if (q->mbbrc >= 0)
 637                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 638             if (q->extbrc >= 0)
 639                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 640
 641             if (q->max_frame_size >= 0)
 642                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 643 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 644             if (q->max_slice_size >= 0)
 645                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 646 #endif
 647
 648 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 649             q->extco2.Trellis = q->trellis;
 650 #endif
 651
 652 #if QSV_HAVE_LA_DS
 653             q->extco2.LookAheadDS = q->la_ds;
 654 #endif
 655
 656 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
 657 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 658 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 659             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 660                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 661 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 662 #endif
 663             if (q->b_strategy >= 0)
 664                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 665             if (q->adaptive_i >= 0)
 666                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 667             if (q->adaptive_b >= 0)
 668                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 669 #endif
 670
 671 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 672             if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0 && avctx->qmin > avctx->qmax) {
 673                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "qmin and or qmax are set but invalid, please make sure min <= max\n");
 674                 return AVERROR(EINVAL);
 675             }
 676             if (avctx->qmin >= 0) {
 677                 q->extco2.MinQPI = avctx->qmin > 51 ? 51 : avctx->qmin;
 678                 q->extco2.MinQPP = q->extco2.MinQPB = q->extco2.MinQPI;
 679             }
 680             if (avctx->qmax >= 0) {
 681                 q->extco2.MaxQPI = avctx->qmax > 51 ? 51 : avctx->qmax;
 682                 q->extco2.MaxQPP = q->extco2.MaxQPB = q->extco2.MaxQPI;
 683             }
 684 #endif
 685             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 686         }
 687 #endif
 688 #if QSV_HAVE_MF
 689         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 690             mfxVersion    ver;
 691             ret = MFXQueryVersion(q->session,&ver);
 692             if (ret >= MFX_ERR_NONE && QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(ver, 1, 25)) {
 693                 q->extmfp.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_MULTI_FRAME_PARAM;
 694                 q->extmfp.Header.BufferSz     = sizeof(q->extmfp);
 695
 696                 q->extmfp.MFMode = q->mfmode;
 697                 av_log(avctx,AV_LOG_VERBOSE,"MFMode:%d\n", q->extmfp.MFMode);
 698                 q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extmfp;
 699             }
 700         }
 701 #endif
 702     }
 703
 704     if (!check_enc_param(avctx,q)) {
 705         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 706                "some encoding parameters are not supported by the QSV "
 707                "runtime. Please double check the input parameters.\n");
 708         return AVERROR(ENOSYS);
 709     }
 710
 711     return 0;
 712 }
 713
 714 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 715 {
 716     int ret = 0;
 717
 718     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 719     if (ret < 0)
 720         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 721                                   "Error calling GetVideoParam");
 722
 723     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 724
 725     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 726     if (q->packet_size == 0)
 727         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 728
 729     return 0;
 730 }
 731
 732 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 733 {
 734     AVCPBProperties *cpb_props;
 735
 736     uint8_t sps_buf[128];
 737     uint8_t pps_buf[128];
 738
 739     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 740         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 741         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 742         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 743         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 744     };
 745
 746     mfxExtCodingOption co = {
 747         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 748         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 749     };
 750 #if QSV_HAVE_CO2
 751     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 752         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 753         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 754     };
 755 #endif
 756 #if QSV_HAVE_CO3
 757     mfxExtCodingOption3 co3 = {
 758         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION3,
 759         .Header.BufferSz = sizeof(co3),
 760     };
 761 #endif
 762
 763     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 764         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 765         (mfxExtBuffer*)&co,
 766 #if QSV_HAVE_CO2
 767         (mfxExtBuffer*)&co2,
 768 #endif
 769 #if QSV_HAVE_CO3
 770         (mfxExtBuffer*)&co3,
 771 #endif
 772     };
 773
 774     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 775     int ret;
 776
 777     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 778     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 779
 780     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 781     if (ret < 0)
 782         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 783                                   "Error calling GetVideoParam");
 784
 785     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 786
 787     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 788         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 789         return AVERROR_UNKNOWN;
 790     }
 791
 792     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 793                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 794     if (!avctx->extradata)
 795         return AVERROR(ENOMEM);
 796
 797     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 798     if (need_pps)
 799         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 800     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 801     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 802
 803     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 804     if (!cpb_props)
 805         return AVERROR(ENOMEM);
 806     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 807     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 808     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 809     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 810
 811     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 812
 813     return 0;
 814 }
 815
 816 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 817 {
 818     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 819     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 820     int nb_surfaces, i;
 821
 822     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested;
 823
 824     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 825     if (!q->opaque_alloc_buf)
 826         return AVERROR(ENOMEM);
 827
 828     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 829     if (!q->opaque_surfaces)
 830         return AVERROR(ENOMEM);
 831
 832     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 833     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 834         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 835         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 836     }
 837
 838     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 839     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 840     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 841     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 842     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 843
 844     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 845
 846     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 847     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 848     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 849
 850     return 0;
 851 }
 852
 853 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 854 {
 855     int ret;
 856
 857     if (avctx->hwaccel_context) {
 858         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 859         q->session = qsv->session;
 860     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 861         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 862         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 863             return AVERROR(ENOMEM);
 864
 865         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 866                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 867                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 868         if (ret < 0) {
 869             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 870             return ret;
 871         }
 872
 873         q->session = q->internal_session;
 874     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 875         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 876                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 877         if (ret < 0)
 878             return ret;
 879
 880         q->session = q->internal_session;
 881     } else {
 882         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 883                                            q->load_plugins);
 884         if (ret < 0)
 885             return ret;
 886
 887         q->session = q->internal_session;
 888     }
 889
 890     return 0;
 891 }
 892
 893 static inline unsigned int qsv_fifo_item_size(void)
 894 {
 895     return sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*);
 896 }
 897
 898 static inline unsigned int qsv_fifo_size(const AVFifoBuffer* fifo)
 899 {
 900     return av_fifo_size(fifo)/qsv_fifo_item_size();
 901 }
 902
 903 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 904 {
 905     int iopattern = 0;
 906     int opaque_alloc = 0;
 907     int ret;
 908
 909     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 910
 911     q->async_fifo = av_fifo_alloc(q->async_depth * qsv_fifo_item_size());
 912     if (!q->async_fifo)
 913         return AVERROR(ENOMEM);
 914
 915     if (avctx->hwaccel_context) {
 916         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 917
 918         iopattern    = qsv->iopattern;
 919         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 920     }
 921
 922     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 923         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 924         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 925
 926         if (!iopattern) {
 927             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 928                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 929             else if (frames_hwctx->frame_type &
 930                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 931                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 932         }
 933     }
 934
 935     if (!iopattern)
 936         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 937     q->param.IOPattern = iopattern;
 938
 939     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 940     if (ret < 0)
 941         return ret;
 942
 943     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 944     switch (avctx->codec_id) {
 945     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 946         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 947         break;
 948     default:
 949         ret = init_video_param(avctx, q);
 950         break;
 951     }
 952     if (ret < 0)
 953         return ret;
 954
 955     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 956     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 957         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 958     } else if (ret < 0) {
 959         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 960                                   "Error querying encoder params");
 961     }
 962
 963     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 964     if (ret < 0)
 965         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 966                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 967
 968     if (opaque_alloc) {
 969         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 970         if (ret < 0)
 971             return ret;
 972     }
 973
 974     if (avctx->hwaccel_context) {
 975         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 976         int i, j;
 977
 978         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 979                                        sizeof(*q->extparam));
 980         if (!q->extparam)
 981             return AVERROR(ENOMEM);
 982
 983         q->param.ExtParam = q->extparam;
 984         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 985             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 986         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 987
 988         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 989             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 990                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 991                     break;
 992             }
 993             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 994                 continue;
 995
 996             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 997         }
 998     } else {
 999         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
1000         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
1001     }
1002
1003     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
1004     if (ret < 0)
1005         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
1006                                   "Error initializing the encoder");
1007     else if (ret > 0)
1008         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
1009                              "Warning in encoder initialization");
1010
1011     switch (avctx->codec_id) {
1012     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
1013         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
1014         break;
1015     default:
1016         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
1017         break;
1018     }
1019     if (ret < 0) {
1020         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
1021         return ret;
1022     }
1023
1024     q->avctx = avctx;
1025
1026     return 0;
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             if (cur->frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1035                 av_frame_unref(cur->frame);
1036             }
1037             cur->used = 0;
1038         }
1039         cur = cur->next;
1040     }
1041 }
1042
1043 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
1044 {
1045     QSVFrame *frame, **last;
1046
1047     clear_unused_frames(q);
1048
1049     frame = q->work_frames;
1050     last  = &q->work_frames;
1051     while (frame) {
1052         if (!frame->used) {
1053             *f = frame;
1054             frame->used = 1;
1055             return 0;
1056         }
1057
1058         last  = &frame->next;
1059         frame = frame->next;
1060     }
1061
1062     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
1063     if (!frame)
1064         return AVERROR(ENOMEM);
1065     frame->frame = av_frame_alloc();
1066     if (!frame->frame) {
1067         av_freep(&frame);
1068         return AVERROR(ENOMEM);
1069     }
1070     *last = frame;
1071
1072     *f = frame;
1073     frame->used = 1;
1074
1075     return 0;
1076 }
1077
1078 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1079                         mfxFrameSurface1 **surface)
1080 {
1081     QSVFrame *qf;
1082     int ret;
1083
1084     ret = get_free_frame(q, &qf);
1085     if (ret < 0)
1086         return ret;
1087
1088     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1089         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1090         if (ret < 0)
1091             return ret;
1092
1093         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1094
1095         if (q->frames_ctx.mids) {
1096             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1097             if (ret < 0)
1098                 return ret;
1099
1100             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1101         }
1102     } else {
1103         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1104         /* and to make allocation continious for data[0]/data[1] */
1105          if ((frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) ||
1106             (frame->data[1] - frame->data[0] != frame->linesize[0] * FFALIGN(qf->frame->height, q->height_align))) {
1107             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1108             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1109
1110             qf->frame->format = frame->format;
1111
1112             if (!qf->frame->data[0]) {
1113                 ret = av_frame_get_buffer(qf->frame, q->width_align);
1114                 if (ret < 0)
1115                     return ret;
1116             }
1117
1118             qf->frame->height = frame->height;
1119             qf->frame->width  = frame->width;
1120
1121             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1122             if (ret < 0) {
1123                 av_frame_unref(qf->frame);
1124                 return ret;
1125             }
1126         } else {
1127             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1128             if (ret < 0)
1129                 return ret;
1130         }
1131
1132         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1133
1134         qf->surface.Info.PicStruct =
1135             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1136             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1137                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1138         if (frame->repeat_pict == 1)
1139             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1140         else if (frame->repeat_pict == 2)
1141             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1142         else if (frame->repeat_pict == 4)
1143             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1144
1145         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1146         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1147         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1148     }
1149
1150     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1151
1152     *surface = &qf->surface;
1153
1154     return 0;
1155 }
1156
1157 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1158 {
1159     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1160         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1161             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1162             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1163             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1164                    "Interlaced coding is supported"
1165                    " at Main/High Profile Level 2.2-4.0\n");
1166     }
1167 }
1168
1169 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1170                         const AVFrame *frame)
1171 {
1172     AVPacket new_pkt = { 0 };
1173     mfxBitstream *bs;
1174
1175     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1176     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1177     int ret;
1178
1179     if (frame) {
1180         ret = submit_frame(q, frame, &surf);
1181         if (ret < 0) {
1182             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1183             return ret;
1184         }
1185     }
1186
1187     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1188     if (ret < 0) {
1189         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1190         return ret;
1191     }
1192
1193     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1194     if (!bs) {
1195         av_packet_unref(&new_pkt);
1196         return AVERROR(ENOMEM);
1197     }
1198     bs->Data      = new_pkt.data;
1199     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1200
1201     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1202     if (!sync) {
1203         av_freep(&bs);
1204         av_packet_unref(&new_pkt);
1205         return AVERROR(ENOMEM);
1206     }
1207
1208     do {
1209         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, NULL, surf, bs, sync);
1210         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1211             av_usleep(1);
1212     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1213
1214     if (ret > 0)
1215         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1216
1217     if (ret < 0) {
1218         av_packet_unref(&new_pkt);
1219         av_freep(&bs);
1220         av_freep(&sync);
1221         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1222                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1223     }
1224
1225     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1226         print_interlace_msg(avctx, q);
1227
1228     if (*sync) {
1229         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1230         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1231         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1232     } else {
1233         av_freep(&sync);
1234         av_packet_unref(&new_pkt);
1235         av_freep(&bs);
1236     }
1237
1238     return 0;
1239 }
1240
1241 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1242                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1243 {
1244     int ret;
1245
1246     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1247     if (ret < 0)
1248         return ret;
1249
1250     if ((qsv_fifo_size(q->async_fifo) >= q->async_depth) ||
1251         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1252         AVPacket new_pkt;
1253         mfxBitstream *bs;
1254         mfxSyncPoint *sync;
1255
1256         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1257         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1258         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1259
1260         do {
1261             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1262         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1263
1264         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1265         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1266         new_pkt.size = bs->DataLength;
1267
1268         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1269             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1270             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1271
1272 #if FF_API_CODED_FRAME
1273 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1274         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1275             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1276         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1277             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1278         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1279             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1280 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1281 #endif
1282
1283         av_freep(&bs);
1284         av_freep(&sync);
1285
1286         if (pkt->data) {
1287             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1288                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1289                        pkt->size, new_pkt.size);
1290                 av_packet_unref(&new_pkt);
1291                 return AVERROR(EINVAL);
1292             }
1293
1294             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1295             pkt->size = new_pkt.size;
1296
1297             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1298             av_packet_unref(&new_pkt);
1299             if (ret < 0)
1300                 return ret;
1301         } else
1302             *pkt = new_pkt;
1303
1304         *got_packet = 1;
1305     }
1306
1307     return 0;
1308 }
1309
1310 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1311 {
1312     QSVFrame *cur;
1313
1314     if (q->session)
1315         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1316     if (q->internal_session)
1317         MFXClose(q->internal_session);
1318     q->session          = NULL;
1319     q->internal_session = NULL;
1320
1321     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1322     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1323
1324     cur = q->work_frames;
1325     while (cur) {
1326         q->work_frames = cur->next;
1327         av_frame_free(&cur->frame);
1328         av_freep(&cur);
1329         cur = q->work_frames;
1330     }
1331
1332     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1333         AVPacket pkt;
1334         mfxSyncPoint *sync;
1335         mfxBitstream *bs;
1336
1337         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1338         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1339         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1340
1341         av_freep(&sync);
1342         av_freep(&bs);
1343         av_packet_unref(&pkt);
1344     }
1345     av_fifo_free(q->async_fifo);
1346     q->async_fifo = NULL;
1347
1348     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1349     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1350
1351     av_freep(&q->extparam);
1352
1353     return 0;
1354 }