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

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include <inttypes.h>
  20 #include <string.h>
  21
  22 #include "libavutil/avassert.h"
  23 #include "libavutil/common.h"
  24 #include "libavutil/log.h"
  25 #include "libavutil/pixdesc.h"
  26
  27 #include "vaapi_encode.h"
  28 #include "encode.h"
  29 #include "avcodec.h"
  30
  31 const AVCodecHWConfigInternal *ff_vaapi_encode_hw_configs[] = {
  32     HW_CONFIG_ENCODER_FRAMES(VAAPI, VAAPI),
  33     NULL,
  34 };
  35
  36 static const char * const picture_type_name[] = { "IDR", "I", "P", "B" };
  37
  38 static int vaapi_encode_make_packed_header(AVCodecContext *avctx,
  39                                            VAAPIEncodePicture *pic,
  40                                            int type, char *data, size_t bit_len)
  41 {
  42     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
  43     VAStatus vas;
  44     VABufferID param_buffer, data_buffer;
  45     VABufferID *tmp;
  46     VAEncPackedHeaderParameterBuffer params = {
  47         .type = type,
  48         .bit_length = bit_len,
  49         .has_emulation_bytes = 1,
  50     };
  51
  52     tmp = av_realloc_array(pic->param_buffers, sizeof(*tmp), pic->nb_param_buffers + 2);
  53     if (!tmp)
  54         return AVERROR(ENOMEM);
  55     pic->param_buffers = tmp;
  56
  57     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
  58                          VAEncPackedHeaderParameterBufferType,
  59                          sizeof(params), 1, &params, &param_buffer);
  60     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
  61         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create parameter buffer "
  62                "for packed header (type %d): %d (%s).\n",
  63                type, vas, vaErrorStr(vas));
  64         return AVERROR(EIO);
  65     }
  66     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = param_buffer;
  67
  68     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
  69                          VAEncPackedHeaderDataBufferType,
  70                          (bit_len + 7) / 8, 1, data, &data_buffer);
  71     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
  72         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create data buffer "
  73                "for packed header (type %d): %d (%s).\n",
  74                type, vas, vaErrorStr(vas));
  75         return AVERROR(EIO);
  76     }
  77     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = data_buffer;
  78
  79     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packed header buffer (%d) is %#x/%#x "
  80            "(%zu bits).\n", type, param_buffer, data_buffer, bit_len);
  81     return 0;
  82 }
  83
  84 static int vaapi_encode_make_param_buffer(AVCodecContext *avctx,
  85                                           VAAPIEncodePicture *pic,
  86                                           int type, char *data, size_t len)
  87 {
  88     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
  89     VAStatus vas;
  90     VABufferID *tmp;
  91     VABufferID buffer;
  92
  93     tmp = av_realloc_array(pic->param_buffers, sizeof(*tmp), pic->nb_param_buffers + 1);
  94     if (!tmp)
  95         return AVERROR(ENOMEM);
  96     pic->param_buffers = tmp;
  97
  98     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
  99                          type, len, 1, data, &buffer);
 100     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 101         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create parameter buffer "
 102                "(type %d): %d (%s).\n", type, vas, vaErrorStr(vas));
 103         return AVERROR(EIO);
 104     }
 105     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = buffer;
 106
 107     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Param buffer (%d) is %#x.\n",
 108            type, buffer);
 109     return 0;
 110 }
 111
 112 static int vaapi_encode_make_misc_param_buffer(AVCodecContext *avctx,
 113                                                VAAPIEncodePicture *pic,
 114                                                int type,
 115                                                const void *data, size_t len)
 116 {
 117     // Construct the buffer on the stack - 1KB is much larger than any
 118     // current misc parameter buffer type (the largest is EncQuality at
 119     // 224 bytes).
 120     uint8_t buffer[1024];
 121     VAEncMiscParameterBuffer header = {
 122         .type = type,
 123     };
 124     size_t buffer_size = sizeof(header) + len;
 125     av_assert0(buffer_size <= sizeof(buffer));
 126
 127     memcpy(buffer, &header, sizeof(header));
 128     memcpy(buffer + sizeof(header), data, len);
 129
 130     return vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 131                                           VAEncMiscParameterBufferType,
 132                                           buffer, buffer_size);
 133 }
 134
 135 static int vaapi_encode_wait(AVCodecContext *avctx,
 136                              VAAPIEncodePicture *pic)
 137 {
 138     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 139     VAStatus vas;
 140
 141     av_assert0(pic->encode_issued);
 142
 143     if (pic->encode_complete) {
 144         // Already waited for this picture.
 145         return 0;
 146     }
 147
 148     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Sync to pic %"PRId64"/%"PRId64" "
 149            "(input surface %#x).\n", pic->display_order,
 150            pic->encode_order, pic->input_surface);
 151
 152     vas = vaSyncSurface(ctx->hwctx->display, pic->input_surface);
 153     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 154         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to sync to picture completion: "
 155                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 156         return AVERROR(EIO);
 157     }
 158
 159     // Input is definitely finished with now.
 160     av_frame_free(&pic->input_image);
 161
 162     pic->encode_complete = 1;
 163     return 0;
 164 }
 165
 166 static int vaapi_encode_make_row_slice(AVCodecContext *avctx,
 167                                        VAAPIEncodePicture *pic)
 168 {
 169     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 170     VAAPIEncodeSlice *slice;
 171     int i, rounding;
 172
 173     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++)
 174         pic->slices[i].row_size = ctx->slice_size;
 175
 176     rounding = ctx->slice_block_rows - ctx->nb_slices * ctx->slice_size;
 177     if (rounding > 0) {
 178         // Place rounding error at top and bottom of frame.
 179         av_assert0(rounding < pic->nb_slices);
 180         // Some Intel drivers contain a bug where the encoder will fail
 181         // if the last slice is smaller than the one before it.  Since
 182         // that's straightforward to avoid here, just do so.
 183         if (rounding <= 2) {
 184             for (i = 0; i < rounding; i++)
 185                 ++pic->slices[i].row_size;
 186         } else {
 187             for (i = 0; i < (rounding + 1) / 2; i++)
 188                 ++pic->slices[pic->nb_slices - i - 1].row_size;
 189             for (i = 0; i < rounding / 2; i++)
 190                 ++pic->slices[i].row_size;
 191         }
 192     } else if (rounding < 0) {
 193         // Remove rounding error from last slice only.
 194         av_assert0(rounding < ctx->slice_size);
 195         pic->slices[pic->nb_slices - 1].row_size += rounding;
 196     }
 197
 198     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
 199         slice = &pic->slices[i];
 200         slice->index = i;
 201         if (i == 0) {
 202             slice->row_start   = 0;
 203             slice->block_start = 0;
 204         } else {
 205             const VAAPIEncodeSlice *prev = &pic->slices[i - 1];
 206             slice->row_start   = prev->row_start   + prev->row_size;
 207             slice->block_start = prev->block_start + prev->block_size;
 208         }
 209         slice->block_size  = slice->row_size * ctx->slice_block_cols;
 210
 211         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Slice %d: %d-%d (%d rows), "
 212                "%d-%d (%d blocks).\n", i, slice->row_start,
 213                slice->row_start + slice->row_size - 1, slice->row_size,
 214                slice->block_start, slice->block_start + slice->block_size - 1,
 215                slice->block_size);
 216     }
 217
 218     return 0;
 219 }
 220
 221 static int vaapi_encode_make_tile_slice(AVCodecContext *avctx,
 222                                         VAAPIEncodePicture *pic)
 223 {
 224     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 225     VAAPIEncodeSlice *slice;
 226     int i, j, index;
 227
 228     for (i = 0; i < ctx->tile_cols; i++) {
 229         for (j = 0; j < ctx->tile_rows; j++) {
 230             index        = j * ctx->tile_cols + i;
 231             slice        = &pic->slices[index];
 232             slice->index = index;
 233
 234             pic->slices[index].block_start = ctx->col_bd[i] +
 235                                              ctx->row_bd[j] * ctx->slice_block_cols;
 236             pic->slices[index].block_size  = ctx->row_height[j] * ctx->col_width[i];
 237
 238             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Slice %2d: (%2d, %2d) start at: %4d "
 239                "width:%2d height:%2d (%d blocks).\n", index, ctx->col_bd[i],
 240                ctx->row_bd[j], slice->block_start, ctx->col_width[i],
 241                ctx->row_height[j], slice->block_size);
 242         }
 243     }
 244
 245     return 0;
 246 }
 247
 248 static int vaapi_encode_issue(AVCodecContext *avctx,
 249                               VAAPIEncodePicture *pic)
 250 {
 251     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 252     VAAPIEncodeSlice *slice;
 253     VAStatus vas;
 254     int err, i;
 255     char data[MAX_PARAM_BUFFER_SIZE];
 256     size_t bit_len;
 257     av_unused AVFrameSideData *sd;
 258
 259     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Issuing encode for pic %"PRId64"/%"PRId64" "
 260            "as type %s.\n", pic->display_order, pic->encode_order,
 261            picture_type_name[pic->type]);
 262     if (pic->nb_refs == 0) {
 263         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "No reference pictures.\n");
 264     } else {
 265         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Refers to:");
 266         for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 267             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %"PRId64"/%"PRId64,
 268                    pic->refs[i]->display_order, pic->refs[i]->encode_order);
 269         }
 270         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, ".\n");
 271     }
 272
 273     av_assert0(!pic->encode_issued);
 274     for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 275         av_assert0(pic->refs[i]);
 276         av_assert0(pic->refs[i]->encode_issued);
 277     }
 278
 279     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Input surface is %#x.\n", pic->input_surface);
 280
 281     pic->recon_image = av_frame_alloc();
 282     if (!pic->recon_image) {
 283         err = AVERROR(ENOMEM);
 284         goto fail;
 285     }
 286
 287     err = av_hwframe_get_buffer(ctx->recon_frames_ref, pic->recon_image, 0);
 288     if (err < 0) {
 289         err = AVERROR(ENOMEM);
 290         goto fail;
 291     }
 292     pic->recon_surface = (VASurfaceID)(uintptr_t)pic->recon_image->data[3];
 293     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Recon surface is %#x.\n", pic->recon_surface);
 294
 295     pic->output_buffer_ref = av_buffer_pool_get(ctx->output_buffer_pool);
 296     if (!pic->output_buffer_ref) {
 297         err = AVERROR(ENOMEM);
 298         goto fail;
 299     }
 300     pic->output_buffer = (VABufferID)(uintptr_t)pic->output_buffer_ref->data;
 301     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output buffer is %#x.\n",
 302            pic->output_buffer);
 303
 304     if (ctx->codec->picture_params_size > 0) {
 305         pic->codec_picture_params = av_malloc(ctx->codec->picture_params_size);
 306         if (!pic->codec_picture_params)
 307             goto fail;
 308         memcpy(pic->codec_picture_params, ctx->codec_picture_params,
 309                ctx->codec->picture_params_size);
 310     } else {
 311         av_assert0(!ctx->codec_picture_params);
 312     }
 313
 314     pic->nb_param_buffers = 0;
 315
 316     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR && ctx->codec->init_sequence_params) {
 317         err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 318                                              VAEncSequenceParameterBufferType,
 319                                              ctx->codec_sequence_params,
 320                                              ctx->codec->sequence_params_size);
 321         if (err < 0)
 322             goto fail;
 323     }
 324
 325     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR) {
 326         for (i = 0; i < ctx->nb_global_params; i++) {
 327             err = vaapi_encode_make_misc_param_buffer(avctx, pic,
 328                                                       ctx->global_params_type[i],
 329                                                       ctx->global_params[i],
 330                                                       ctx->global_params_size[i]);
 331             if (err < 0)
 332                 goto fail;
 333         }
 334     }
 335
 336     if (ctx->codec->init_picture_params) {
 337         err = ctx->codec->init_picture_params(avctx, pic);
 338         if (err < 0) {
 339             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise picture "
 340                    "parameters: %d.\n", err);
 341             goto fail;
 342         }
 343         err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 344                                              VAEncPictureParameterBufferType,
 345                                              pic->codec_picture_params,
 346                                              ctx->codec->picture_params_size);
 347         if (err < 0)
 348             goto fail;
 349     }
 350
 351     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR) {
 352         if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE &&
 353             ctx->codec->write_sequence_header) {
 354             bit_len = 8 * sizeof(data);
 355             err = ctx->codec->write_sequence_header(avctx, data, &bit_len);
 356             if (err < 0) {
 357                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-sequence "
 358                        "header: %d.\n", err);
 359                 goto fail;
 360             }
 361             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
 362                                                   ctx->codec->sequence_header_type,
 363                                                   data, bit_len);
 364             if (err < 0)
 365                 goto fail;
 366         }
 367     }
 368
 369     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_PICTURE &&
 370         ctx->codec->write_picture_header) {
 371         bit_len = 8 * sizeof(data);
 372         err = ctx->codec->write_picture_header(avctx, pic, data, &bit_len);
 373         if (err < 0) {
 374             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-picture "
 375                    "header: %d.\n", err);
 376             goto fail;
 377         }
 378         err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
 379                                               ctx->codec->picture_header_type,
 380                                               data, bit_len);
 381         if (err < 0)
 382             goto fail;
 383     }
 384
 385     if (ctx->codec->write_extra_buffer) {
 386         for (i = 0;; i++) {
 387             size_t len = sizeof(data);
 388             int type;
 389             err = ctx->codec->write_extra_buffer(avctx, pic, i, &type,
 390                                                  data, &len);
 391             if (err == AVERROR_EOF)
 392                 break;
 393             if (err < 0) {
 394                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write extra "
 395                        "buffer %d: %d.\n", i, err);
 396                 goto fail;
 397             }
 398
 399             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic, type,
 400                                                  data, len);
 401             if (err < 0)
 402                 goto fail;
 403         }
 404     }
 405
 406     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_MISC &&
 407         ctx->codec->write_extra_header) {
 408         for (i = 0;; i++) {
 409             int type;
 410             bit_len = 8 * sizeof(data);
 411             err = ctx->codec->write_extra_header(avctx, pic, i, &type,
 412                                                  data, &bit_len);
 413             if (err == AVERROR_EOF)
 414                 break;
 415             if (err < 0) {
 416                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write extra "
 417                        "header %d: %d.\n", i, err);
 418                 goto fail;
 419             }
 420
 421             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic, type,
 422                                                   data, bit_len);
 423             if (err < 0)
 424                 goto fail;
 425         }
 426     }
 427
 428     if (pic->nb_slices == 0)
 429         pic->nb_slices = ctx->nb_slices;
 430     if (pic->nb_slices > 0) {
 431         pic->slices = av_mallocz_array(pic->nb_slices, sizeof(*pic->slices));
 432         if (!pic->slices) {
 433             err = AVERROR(ENOMEM);
 434             goto fail;
 435         }
 436
 437         if (ctx->tile_rows && ctx->tile_cols)
 438             vaapi_encode_make_tile_slice(avctx, pic);
 439         else
 440             vaapi_encode_make_row_slice(avctx, pic);
 441     }
 442
 443     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
 444         slice = &pic->slices[i];
 445
 446         if (ctx->codec->slice_params_size > 0) {
 447             slice->codec_slice_params = av_mallocz(ctx->codec->slice_params_size);
 448             if (!slice->codec_slice_params) {
 449                 err = AVERROR(ENOMEM);
 450                 goto fail;
 451             }
 452         }
 453
 454         if (ctx->codec->init_slice_params) {
 455             err = ctx->codec->init_slice_params(avctx, pic, slice);
 456             if (err < 0) {
 457                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise slice "
 458                        "parameters: %d.\n", err);
 459                 goto fail;
 460             }
 461         }
 462
 463         if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SLICE &&
 464             ctx->codec->write_slice_header) {
 465             bit_len = 8 * sizeof(data);
 466             err = ctx->codec->write_slice_header(avctx, pic, slice,
 467                                                  data, &bit_len);
 468             if (err < 0) {
 469                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-slice "
 470                        "header: %d.\n", err);
 471                 goto fail;
 472             }
 473             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
 474                                                   ctx->codec->slice_header_type,
 475                                                   data, bit_len);
 476             if (err < 0)
 477                 goto fail;
 478         }
 479
 480         if (ctx->codec->init_slice_params) {
 481             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 482                                                  VAEncSliceParameterBufferType,
 483                                                  slice->codec_slice_params,
 484                                                  ctx->codec->slice_params_size);
 485             if (err < 0)
 486                 goto fail;
 487         }
 488     }
 489
 490 #if VA_CHECK_VERSION(1, 0, 0)
 491     sd = av_frame_get_side_data(pic->input_image,
 492                                 AV_FRAME_DATA_REGIONS_OF_INTEREST);
 493     if (sd && ctx->roi_allowed) {
 494         const AVRegionOfInterest *roi;
 495         uint32_t roi_size;
 496         VAEncMiscParameterBufferROI param_roi;
 497         int nb_roi, i, v;
 498
 499         roi = (const AVRegionOfInterest*)sd->data;
 500         roi_size = roi->self_size;
 501         av_assert0(roi_size && sd->size % roi_size == 0);
 502         nb_roi = sd->size / roi_size;
 503         if (nb_roi > ctx->roi_max_regions) {
 504             if (!ctx->roi_warned) {
 505                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "More ROIs set than "
 506                        "supported by driver (%d > %d).\n",
 507                        nb_roi, ctx->roi_max_regions);
 508                 ctx->roi_warned = 1;
 509             }
 510             nb_roi = ctx->roi_max_regions;
 511         }
 512
 513         pic->roi = av_mallocz_array(nb_roi, sizeof(*pic->roi));
 514         if (!pic->roi) {
 515             err = AVERROR(ENOMEM);
 516             goto fail;
 517         }
 518         // For overlapping regions, the first in the array takes priority.
 519         for (i = 0; i < nb_roi; i++) {
 520             roi = (const AVRegionOfInterest*)(sd->data + roi_size * i);
 521
 522             av_assert0(roi->qoffset.den != 0);
 523             v = roi->qoffset.num * ctx->roi_quant_range / roi->qoffset.den;
 524             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "ROI: (%d,%d)-(%d,%d) -> %+d.\n",
 525                    roi->top, roi->left, roi->bottom, roi->right, v);
 526
 527             pic->roi[i] = (VAEncROI) {
 528                 .roi_rectangle = {
 529                     .x      = roi->left,
 530                     .y      = roi->top,
 531                     .width  = roi->right  - roi->left,
 532                     .height = roi->bottom - roi->top,
 533                 },
 534                 .roi_value = av_clip_int8(v),
 535             };
 536         }
 537
 538         param_roi = (VAEncMiscParameterBufferROI) {
 539             .num_roi      = nb_roi,
 540             .max_delta_qp = INT8_MAX,
 541             .min_delta_qp = INT8_MIN,
 542             .roi          = pic->roi,
 543             .roi_flags.bits.roi_value_is_qp_delta = 1,
 544         };
 545
 546         err = vaapi_encode_make_misc_param_buffer(avctx, pic,
 547                                                   VAEncMiscParameterTypeROI,
 548                                                   &param_roi,
 549                                                   sizeof(param_roi));
 550         if (err < 0)
 551             goto fail;
 552     }
 553 #endif
 554
 555     vas = vaBeginPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
 556                          pic->input_surface);
 557     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 558         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to begin picture encode issue: "
 559                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 560         err = AVERROR(EIO);
 561         goto fail_with_picture;
 562     }
 563
 564     vas = vaRenderPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
 565                           pic->param_buffers, pic->nb_param_buffers);
 566     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 567         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to upload encode parameters: "
 568                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 569         err = AVERROR(EIO);
 570         goto fail_with_picture;
 571     }
 572
 573     vas = vaEndPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
 574     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 575         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to end picture encode issue: "
 576                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 577         err = AVERROR(EIO);
 578         // vaRenderPicture() has been called here, so we should not destroy
 579         // the parameter buffers unless separate destruction is required.
 580         if (CONFIG_VAAPI_1 || ctx->hwctx->driver_quirks &
 581             AV_VAAPI_DRIVER_QUIRK_RENDER_PARAM_BUFFERS)
 582             goto fail;
 583         else
 584             goto fail_at_end;
 585     }
 586
 587     if (CONFIG_VAAPI_1 || ctx->hwctx->driver_quirks &
 588         AV_VAAPI_DRIVER_QUIRK_RENDER_PARAM_BUFFERS) {
 589         for (i = 0; i < pic->nb_param_buffers; i++) {
 590             vas = vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display,
 591                                   pic->param_buffers[i]);
 592             if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 593                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to destroy "
 594                        "param buffer %#x: %d (%s).\n",
 595                        pic->param_buffers[i], vas, vaErrorStr(vas));
 596                 // And ignore.
 597             }
 598         }
 599     }
 600
 601     pic->encode_issued = 1;
 602
 603     return 0;
 604
 605 fail_with_picture:
 606     vaEndPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
 607 fail:
 608     for(i = 0; i < pic->nb_param_buffers; i++)
 609         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, pic->param_buffers[i]);
 610     if (pic->slices) {
 611         for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++)
 612             av_freep(&pic->slices[i].codec_slice_params);
 613     }
 614 fail_at_end:
 615     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 616     av_freep(&pic->param_buffers);
 617     av_freep(&pic->slices);
 618     av_freep(&pic->roi);
 619     av_frame_free(&pic->recon_image);
 620     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 621     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 622     return err;
 623 }
 624
 625 static int vaapi_encode_output(AVCodecContext *avctx,
 626                                VAAPIEncodePicture *pic, AVPacket *pkt)
 627 {
 628     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 629     VACodedBufferSegment *buf_list, *buf;
 630     VAStatus vas;
 631     int total_size = 0;
 632     uint8_t *ptr;
 633     int err;
 634
 635     err = vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 636     if (err < 0)
 637         return err;
 638
 639     buf_list = NULL;
 640     vas = vaMapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer,
 641                       (void**)&buf_list);
 642     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 643         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to map output buffers: "
 644                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 645         err = AVERROR(EIO);
 646         goto fail;
 647     }
 648
 649     for (buf = buf_list; buf; buf = buf->next)
 650         total_size += buf->size;
 651
 652     err = av_new_packet(pkt, total_size);
 653     ptr = pkt->data;
 654
 655     if (err < 0)
 656         goto fail_mapped;
 657
 658     for (buf = buf_list; buf; buf = buf->next) {
 659         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output buffer: %u bytes "
 660                "(status %08x).\n", buf->size, buf->status);
 661
 662         memcpy(ptr, buf->buf, buf->size);
 663         ptr += buf->size;
 664     }
 665
 666     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR)
 667         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 668
 669     pkt->pts = pic->pts;
 670
 671     vas = vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
 672     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 673         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to unmap output buffers: "
 674                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 675         err = AVERROR(EIO);
 676         goto fail;
 677     }
 678
 679     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 680     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 681
 682     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output read for pic %"PRId64"/%"PRId64".\n",
 683            pic->display_order, pic->encode_order);
 684     return 0;
 685
 686 fail_mapped:
 687     vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
 688 fail:
 689     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 690     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 691     return err;
 692 }
 693
 694 static int vaapi_encode_discard(AVCodecContext *avctx,
 695                                 VAAPIEncodePicture *pic)
 696 {
 697     vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 698
 699     if (pic->output_buffer_ref) {
 700         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Discard output for pic "
 701                "%"PRId64"/%"PRId64".\n",
 702                pic->display_order, pic->encode_order);
 703
 704         av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 705         pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 706     }
 707
 708     return 0;
 709 }
 710
 711 static VAAPIEncodePicture *vaapi_encode_alloc(AVCodecContext *avctx)
 712 {
 713     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 714     VAAPIEncodePicture *pic;
 715
 716     pic = av_mallocz(sizeof(*pic));
 717     if (!pic)
 718         return NULL;
 719
 720     if (ctx->codec->picture_priv_data_size > 0) {
 721         pic->priv_data = av_mallocz(ctx->codec->picture_priv_data_size);
 722         if (!pic->priv_data) {
 723             av_freep(&pic);
 724             return NULL;
 725         }
 726     }
 727
 728     pic->input_surface = VA_INVALID_ID;
 729     pic->recon_surface = VA_INVALID_ID;
 730     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 731
 732     return pic;
 733 }
 734
 735 static int vaapi_encode_free(AVCodecContext *avctx,
 736                              VAAPIEncodePicture *pic)
 737 {
 738     int i;
 739
 740     if (pic->encode_issued)
 741         vaapi_encode_discard(avctx, pic);
 742
 743     if (pic->slices) {
 744         for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++)
 745             av_freep(&pic->slices[i].codec_slice_params);
 746     }
 747     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 748
 749     av_frame_free(&pic->input_image);
 750     av_frame_free(&pic->recon_image);
 751
 752     av_freep(&pic->param_buffers);
 753     av_freep(&pic->slices);
 754     // Output buffer should already be destroyed.
 755     av_assert0(pic->output_buffer == VA_INVALID_ID);
 756
 757     av_freep(&pic->priv_data);
 758     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 759     av_freep(&pic->roi);
 760
 761     av_free(pic);
 762
 763     return 0;
 764 }
 765
 766 static void vaapi_encode_add_ref(AVCodecContext *avctx,
 767                                  VAAPIEncodePicture *pic,
 768                                  VAAPIEncodePicture *target,
 769                                  int is_ref, int in_dpb, int prev)
 770 {
 771     int refs = 0;
 772
 773     if (is_ref) {
 774         av_assert0(pic != target);
 775         av_assert0(pic->nb_refs < MAX_PICTURE_REFERENCES);
 776         pic->refs[pic->nb_refs++] = target;
 777         ++refs;
 778     }
 779
 780     if (in_dpb) {
 781         av_assert0(pic->nb_dpb_pics < MAX_DPB_SIZE);
 782         pic->dpb[pic->nb_dpb_pics++] = target;
 783         ++refs;
 784     }
 785
 786     if (prev) {
 787         av_assert0(!pic->prev);
 788         pic->prev = target;
 789         ++refs;
 790     }
 791
 792     target->ref_count[0] += refs;
 793     target->ref_count[1] += refs;
 794 }
 795
 796 static void vaapi_encode_remove_refs(AVCodecContext *avctx,
 797                                      VAAPIEncodePicture *pic,
 798                                      int level)
 799 {
 800     int i;
 801
 802     if (pic->ref_removed[level])
 803         return;
 804
 805     for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 806         av_assert0(pic->refs[i]);
 807         --pic->refs[i]->ref_count[level];
 808         av_assert0(pic->refs[i]->ref_count[level] >= 0);
 809     }
 810
 811     for (i = 0; i < pic->nb_dpb_pics; i++) {
 812         av_assert0(pic->dpb[i]);
 813         --pic->dpb[i]->ref_count[level];
 814         av_assert0(pic->dpb[i]->ref_count[level] >= 0);
 815     }
 816
 817     av_assert0(pic->prev || pic->type == PICTURE_TYPE_IDR);
 818     if (pic->prev) {
 819         --pic->prev->ref_count[level];
 820         av_assert0(pic->prev->ref_count[level] >= 0);
 821     }
 822
 823     pic->ref_removed[level] = 1;
 824 }
 825
 826 static void vaapi_encode_set_b_pictures(AVCodecContext *avctx,
 827                                         VAAPIEncodePicture *start,
 828                                         VAAPIEncodePicture *end,
 829                                         VAAPIEncodePicture *prev,
 830                                         int current_depth,
 831                                         VAAPIEncodePicture **last)
 832 {
 833     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 834     VAAPIEncodePicture *pic, *next, *ref;
 835     int i, len;
 836
 837     av_assert0(start && end && start != end && start->next != end);
 838
 839     // If we are at the maximum depth then encode all pictures as
 840     // non-referenced B-pictures.  Also do this if there is exactly one
 841     // picture left, since there will be nothing to reference it.
 842     if (current_depth == ctx->max_b_depth || start->next->next == end) {
 843         for (pic = start->next; pic; pic = pic->next) {
 844             if (pic == end)
 845                 break;
 846             pic->type    = PICTURE_TYPE_B;
 847             pic->b_depth = current_depth;
 848
 849             vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, start, 1, 1, 0);
 850             vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, end,   1, 1, 0);
 851             vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, prev,  0, 0, 1);
 852
 853             for (ref = end->refs[1]; ref; ref = ref->refs[1])
 854                 vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, ref, 0, 1, 0);
 855         }
 856         *last = prev;
 857
 858     } else {
 859         // Split the current list at the midpoint with a referenced
 860         // B-picture, then descend into each side separately.
 861         len = 0;
 862         for (pic = start->next; pic != end; pic = pic->next)
 863             ++len;
 864         for (pic = start->next, i = 1; 2 * i < len; pic = pic->next, i++);
 865
 866         pic->type    = PICTURE_TYPE_B;
 867         pic->b_depth = current_depth;
 868
 869         pic->is_reference = 1;
 870
 871         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, pic,   0, 1, 0);
 872         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, start, 1, 1, 0);
 873         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, end,   1, 1, 0);
 874         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, prev,  0, 0, 1);
 875
 876         for (ref = end->refs[1]; ref; ref = ref->refs[1])
 877             vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, ref, 0, 1, 0);
 878
 879         if (i > 1)
 880             vaapi_encode_set_b_pictures(avctx, start, pic, pic,
 881                                         current_depth + 1, &next);
 882         else
 883             next = pic;
 884
 885         vaapi_encode_set_b_pictures(avctx, pic, end, next,
 886                                     current_depth + 1, last);
 887     }
 888 }
 889
 890 static int vaapi_encode_pick_next(AVCodecContext *avctx,
 891                                   VAAPIEncodePicture **pic_out)
 892 {
 893     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 894     VAAPIEncodePicture *pic = NULL, *next, *start;
 895     int i, b_counter, closed_gop_end;
 896
 897     // If there are any B-frames already queued, the next one to encode
 898     // is the earliest not-yet-issued frame for which all references are
 899     // available.
 900     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 901         if (pic->encode_issued)
 902             continue;
 903         if (pic->type != PICTURE_TYPE_B)
 904             continue;
 905         for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 906             if (!pic->refs[i]->encode_issued)
 907                 break;
 908         }
 909         if (i == pic->nb_refs)
 910             break;
 911     }
 912
 913     if (pic) {
 914         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick B-picture at depth %d to "
 915                "encode next.\n", pic->b_depth);
 916         *pic_out = pic;
 917         return 0;
 918     }
 919
 920     // Find the B-per-Pth available picture to become the next picture
 921     // on the top layer.
 922     start = NULL;
 923     b_counter = 0;
 924     closed_gop_end = ctx->closed_gop ||
 925                      ctx->idr_counter == ctx->gop_per_idr;
 926     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = next) {
 927         next = pic->next;
 928         if (pic->encode_issued) {
 929             start = pic;
 930             continue;
 931         }
 932         // If the next available picture is force-IDR, encode it to start
 933         // a new GOP immediately.
 934         if (pic->force_idr)
 935             break;
 936         if (b_counter == ctx->b_per_p)
 937             break;
 938         // If this picture ends a closed GOP or starts a new GOP then it
 939         // needs to be in the top layer.
 940         if (ctx->gop_counter + b_counter + closed_gop_end >= ctx->gop_size)
 941             break;
 942         // If the picture after this one is force-IDR, we need to encode
 943         // this one in the top layer.
 944         if (next && next->force_idr)
 945             break;
 946         ++b_counter;
 947     }
 948
 949     // At the end of the stream the last picture must be in the top layer.
 950     if (!pic && ctx->end_of_stream) {
 951         --b_counter;
 952         pic = ctx->pic_end;
 953         if (pic->encode_issued)
 954             return AVERROR_EOF;
 955     }
 956
 957     if (!pic) {
 958         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick nothing to encode next - "
 959                "need more input for reference pictures.\n");
 960         return AVERROR(EAGAIN);
 961     }
 962     if (ctx->input_order <= ctx->decode_delay && !ctx->end_of_stream) {
 963         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick nothing to encode next - "
 964                "need more input for timestamps.\n");
 965         return AVERROR(EAGAIN);
 966     }
 967
 968     if (pic->force_idr) {
 969         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick forced IDR-picture to "
 970                "encode next.\n");
 971         pic->type = PICTURE_TYPE_IDR;
 972         ctx->idr_counter = 1;
 973         ctx->gop_counter = 1;
 974
 975     } else if (ctx->gop_counter + b_counter >= ctx->gop_size) {
 976         if (ctx->idr_counter == ctx->gop_per_idr) {
 977             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick new-GOP IDR-picture to "
 978                    "encode next.\n");
 979             pic->type = PICTURE_TYPE_IDR;
 980             ctx->idr_counter = 1;
 981         } else {
 982             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick new-GOP I-picture to "
 983                    "encode next.\n");
 984             pic->type = PICTURE_TYPE_I;
 985             ++ctx->idr_counter;
 986         }
 987         ctx->gop_counter = 1;
 988
 989     } else {
 990         if (ctx->gop_counter + b_counter + closed_gop_end == ctx->gop_size) {
 991             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick group-end P-picture to "
 992                    "encode next.\n");
 993         } else {
 994             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick normal P-picture to "
 995                    "encode next.\n");
 996         }
 997         pic->type = PICTURE_TYPE_P;
 998         av_assert0(start);
 999         ctx->gop_counter += 1 + b_counter;
1000     }
1001     pic->is_reference = 1;
1002     *pic_out = pic;
1003
1004     vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, pic, 0, 1, 0);
1005     if (pic->type != PICTURE_TYPE_IDR) {
1006         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, start,
1007                              pic->type == PICTURE_TYPE_P,
1008                              b_counter > 0, 0);
1009         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, ctx->next_prev, 0, 0, 1);
1010     }
1011     if (ctx->next_prev)
1012         --ctx->next_prev->ref_count[0];
1013
1014     if (b_counter > 0) {
1015         vaapi_encode_set_b_pictures(avctx, start, pic, pic, 1,
1016                                     &ctx->next_prev);
1017     } else {
1018         ctx->next_prev = pic;
1019     }
1020     ++ctx->next_prev->ref_count[0];
1021     return 0;
1022 }
1023
1024 static int vaapi_encode_clear_old(AVCodecContext *avctx)
1025 {
1026     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1027     VAAPIEncodePicture *pic, *prev, *next;
1028
1029     av_assert0(ctx->pic_start);
1030
1031     // Remove direct references once each picture is complete.
1032     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
1033         if (pic->encode_complete && pic->next)
1034             vaapi_encode_remove_refs(avctx, pic, 0);
1035     }
1036
1037     // Remove indirect references once a picture has no direct references.
1038     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
1039         if (pic->encode_complete && pic->ref_count[0] == 0)
1040             vaapi_encode_remove_refs(avctx, pic, 1);
1041     }
1042
1043     // Clear out all complete pictures with no remaining references.
1044     prev = NULL;
1045     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = next) {
1046         next = pic->next;
1047         if (pic->encode_complete && pic->ref_count[1] == 0) {
1048             av_assert0(pic->ref_removed[0] && pic->ref_removed[1]);
1049             if (prev)
1050                 prev->next = next;
1051             else
1052                 ctx->pic_start = next;
1053             vaapi_encode_free(avctx, pic);
1054         } else {
1055             prev = pic;
1056         }
1057     }
1058
1059     return 0;
1060 }
1061
1062 static int vaapi_encode_check_frame(AVCodecContext *avctx,
1063                                     const AVFrame *frame)
1064 {
1065     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1066
1067     if ((frame->crop_top  || frame->crop_bottom ||
1068          frame->crop_left || frame->crop_right) && !ctx->crop_warned) {
1069         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Cropping information on input "
1070                "frames ignored due to lack of API support.\n");
1071         ctx->crop_warned = 1;
1072     }
1073
1074     if (!ctx->roi_allowed) {
1075         AVFrameSideData *sd =
1076             av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_REGIONS_OF_INTEREST);
1077
1078         if (sd && !ctx->roi_warned) {
1079             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ROI side data on input "
1080                    "frames ignored due to lack of driver support.\n");
1081             ctx->roi_warned = 1;
1082         }
1083     }
1084
1085     return 0;
1086 }
1087
1088 static int vaapi_encode_send_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame)
1089 {
1090     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1091     VAAPIEncodePicture *pic;
1092     int err;
1093
1094     if (frame) {
1095         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Input frame: %ux%u (%"PRId64").\n",
1096                frame->width, frame->height, frame->pts);
1097
1098         err = vaapi_encode_check_frame(avctx, frame);
1099         if (err < 0)
1100             return err;
1101
1102         pic = vaapi_encode_alloc(avctx);
1103         if (!pic)
1104             return AVERROR(ENOMEM);
1105
1106         pic->input_image = av_frame_alloc();
1107         if (!pic->input_image) {
1108             err = AVERROR(ENOMEM);
1109             goto fail;
1110         }
1111
1112         if (ctx->input_order == 0 || frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I)
1113             pic->force_idr = 1;
1114
1115         pic->input_surface = (VASurfaceID)(uintptr_t)frame->data[3];
1116         pic->pts = frame->pts;
1117
1118         av_frame_move_ref(pic->input_image, frame);
1119
1120         if (ctx->input_order == 0)
1121             ctx->first_pts = pic->pts;
1122         if (ctx->input_order == ctx->decode_delay)
1123             ctx->dts_pts_diff = pic->pts - ctx->first_pts;
1124         if (ctx->output_delay > 0)
1125             ctx->ts_ring[ctx->input_order % (3 * ctx->output_delay)] = pic->pts;
1126
1127         pic->display_order = ctx->input_order;
1128         ++ctx->input_order;
1129
1130         if (ctx->pic_start) {
1131             ctx->pic_end->next = pic;
1132             ctx->pic_end       = pic;
1133         } else {
1134             ctx->pic_start     = pic;
1135             ctx->pic_end       = pic;
1136         }
1137
1138     } else {
1139         ctx->end_of_stream = 1;
1140
1141         // Fix timestamps if we hit end-of-stream before the initial decode
1142         // delay has elapsed.
1143         if (ctx->input_order < ctx->decode_delay)
1144             ctx->dts_pts_diff = ctx->pic_end->pts - ctx->first_pts;
1145     }
1146
1147     return 0;
1148
1149 fail:
1150     vaapi_encode_free(avctx, pic);
1151     return err;
1152 }
1153
1154 int ff_vaapi_encode_receive_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt)
1155 {
1156     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1157     VAAPIEncodePicture *pic;
1158     AVFrame *frame = ctx->frame;
1159     int err;
1160
1161     err = ff_encode_get_frame(avctx, frame);
1162     if (err < 0 && err != AVERROR_EOF)
1163         return err;
1164
1165     if (err == AVERROR_EOF)
1166         frame = NULL;
1167
1168     err = vaapi_encode_send_frame(avctx, frame);
1169     if (err < 0)
1170         return err;
1171
1172     if (!ctx->pic_start) {
1173         if (ctx->end_of_stream)
1174             return AVERROR_EOF;
1175         else
1176             return AVERROR(EAGAIN);
1177     }
1178
1179     pic = NULL;
1180     err = vaapi_encode_pick_next(avctx, &pic);
1181     if (err < 0)
1182         return err;
1183     av_assert0(pic);
1184
1185     pic->encode_order = ctx->encode_order++;
1186
1187     err = vaapi_encode_issue(avctx, pic);
1188     if (err < 0) {
1189         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Encode failed: %d.\n", err);
1190         return err;
1191     }
1192
1193     err = vaapi_encode_output(avctx, pic, pkt);
1194     if (err < 0) {
1195         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Output failed: %d.\n", err);
1196         return err;
1197     }
1198
1199     if (ctx->output_delay == 0) {
1200         pkt->dts = pkt->pts;
1201     } else if (pic->encode_order < ctx->decode_delay) {
1202         if (ctx->ts_ring[pic->encode_order] < INT64_MIN + ctx->dts_pts_diff)
1203             pkt->dts = INT64_MIN;
1204         else
1205             pkt->dts = ctx->ts_ring[pic->encode_order] - ctx->dts_pts_diff;
1206     } else {
1207         pkt->dts = ctx->ts_ring[(pic->encode_order - ctx->decode_delay) %
1208                                 (3 * ctx->output_delay)];
1209     }
1210     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output packet: pts %"PRId64" dts %"PRId64".\n",
1211            pkt->pts, pkt->dts);
1212
1213     ctx->output_order = pic->encode_order;
1214     vaapi_encode_clear_old(avctx);
1215
1216     return 0;
1217 }
1218
1219
1220 static av_cold void vaapi_encode_add_global_param(AVCodecContext *avctx, int type,
1221                                                   void *buffer, size_t size)
1222 {
1223     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1224
1225     av_assert0(ctx->nb_global_params < MAX_GLOBAL_PARAMS);
1226
1227     ctx->global_params_type[ctx->nb_global_params] = type;
1228     ctx->global_params     [ctx->nb_global_params] = buffer;
1229     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params] = size;
1230
1231     ++ctx->nb_global_params;
1232 }
1233
1234 typedef struct VAAPIEncodeRTFormat {
1235     const char *name;
1236     unsigned int value;
1237     int depth;
1238     int nb_components;
1239     int log2_chroma_w;
1240     int log2_chroma_h;
1241 } VAAPIEncodeRTFormat;
1242
1243 static const VAAPIEncodeRTFormat vaapi_encode_rt_formats[] = {
1244     { "YUV400",    VA_RT_FORMAT_YUV400,        8, 1,      },
1245     { "YUV420",    VA_RT_FORMAT_YUV420,        8, 3, 1, 1 },
1246     { "YUV422",    VA_RT_FORMAT_YUV422,        8, 3, 1, 0 },
1247 #if VA_CHECK_VERSION(1, 2, 0)
1248     { "YUV422_10", VA_RT_FORMAT_YUV422_10,    10, 3, 1, 0 },
1249 #endif
1250     { "YUV444",    VA_RT_FORMAT_YUV444,        8, 3, 0, 0 },
1251     { "YUV411",    VA_RT_FORMAT_YUV411,        8, 3, 2, 0 },
1252 #if VA_CHECK_VERSION(0, 38, 1)
1253     { "YUV420_10", VA_RT_FORMAT_YUV420_10BPP, 10, 3, 1, 1 },
1254 #endif
1255 };
1256
1257 static const VAEntrypoint vaapi_encode_entrypoints_normal[] = {
1258     VAEntrypointEncSlice,
1259     VAEntrypointEncPicture,
1260 #if VA_CHECK_VERSION(0, 39, 2)
1261     VAEntrypointEncSliceLP,
1262 #endif
1263     0
1264 };
1265 #if VA_CHECK_VERSION(0, 39, 2)
1266 static const VAEntrypoint vaapi_encode_entrypoints_low_power[] = {
1267     VAEntrypointEncSliceLP,
1268     0
1269 };
1270 #endif
1271
1272 static av_cold int vaapi_encode_profile_entrypoint(AVCodecContext *avctx)
1273 {
1274     VAAPIEncodeContext      *ctx = avctx->priv_data;
1275     VAProfile    *va_profiles    = NULL;
1276     VAEntrypoint *va_entrypoints = NULL;
1277     VAStatus vas;
1278     const VAEntrypoint *usable_entrypoints;
1279     const VAAPIEncodeProfile *profile;
1280     const AVPixFmtDescriptor *desc;
1281     VAConfigAttrib rt_format_attr;
1282     const VAAPIEncodeRTFormat *rt_format;
1283     const char *profile_string, *entrypoint_string;
1284     int i, j, n, depth, err;
1285
1286
1287     if (ctx->low_power) {
1288 #if VA_CHECK_VERSION(0, 39, 2)
1289         usable_entrypoints = vaapi_encode_entrypoints_low_power;
1290 #else
1291         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Low-power encoding is not "
1292                "supported with this VAAPI version.\n");
1293         return AVERROR(EINVAL);
1294 #endif
1295     } else {
1296         usable_entrypoints = vaapi_encode_entrypoints_normal;
1297     }
1298
1299     desc = av_pix_fmt_desc_get(ctx->input_frames->sw_format);
1300     if (!desc) {
1301         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid input pixfmt (%d).\n",
1302                ctx->input_frames->sw_format);
1303         return AVERROR(EINVAL);
1304     }
1305     depth = desc->comp[0].depth;
1306     for (i = 1; i < desc->nb_components; i++) {
1307         if (desc->comp[i].depth != depth) {
1308             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid input pixfmt (%s).\n",
1309                    desc->name);
1310             return AVERROR(EINVAL);
1311         }
1312     }
1313     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Input surface format is %s.\n",
1314            desc->name);
1315
1316     n = vaMaxNumProfiles(ctx->hwctx->display);
1317     va_profiles = av_malloc_array(n, sizeof(VAProfile));
1318     if (!va_profiles) {
1319         err = AVERROR(ENOMEM);
1320         goto fail;
1321     }
1322     vas = vaQueryConfigProfiles(ctx->hwctx->display, va_profiles, &n);
1323     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1324         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query profiles: %d (%s).\n",
1325                vas, vaErrorStr(vas));
1326         err = AVERROR_EXTERNAL;
1327         goto fail;
1328     }
1329
1330     av_assert0(ctx->codec->profiles);
1331     for (i = 0; (ctx->codec->profiles[i].av_profile !=
1332                  FF_PROFILE_UNKNOWN); i++) {
1333         profile = &ctx->codec->profiles[i];
1334         if (depth               != profile->depth ||
1335             desc->nb_components != profile->nb_components)
1336             continue;
1337         if (desc->nb_components > 1 &&
1338             (desc->log2_chroma_w != profile->log2_chroma_w ||
1339              desc->log2_chroma_h != profile->log2_chroma_h))
1340             continue;
1341         if (avctx->profile != profile->av_profile &&
1342             avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
1343             continue;
1344
1345 #if VA_CHECK_VERSION(1, 0, 0)
1346         profile_string = vaProfileStr(profile->va_profile);
1347 #else
1348         profile_string = "(no profile names)";
1349 #endif
1350
1351         for (j = 0; j < n; j++) {
1352             if (va_profiles[j] == profile->va_profile)
1353                 break;
1354         }
1355         if (j >= n) {
1356             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Compatible profile %s (%d) "
1357                    "is not supported by driver.\n", profile_string,
1358                    profile->va_profile);
1359             continue;
1360         }
1361
1362         ctx->profile = profile;
1363         break;
1364     }
1365     if (!ctx->profile) {
1366         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No usable encoding profile found.\n");
1367         err = AVERROR(ENOSYS);
1368         goto fail;
1369     }
1370
1371     avctx->profile  = profile->av_profile;
1372     ctx->va_profile = profile->va_profile;
1373     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using VAAPI profile %s (%d).\n",
1374            profile_string, ctx->va_profile);
1375
1376     n = vaMaxNumEntrypoints(ctx->hwctx->display);
1377     va_entrypoints = av_malloc_array(n, sizeof(VAEntrypoint));
1378     if (!va_entrypoints) {
1379         err = AVERROR(ENOMEM);
1380         goto fail;
1381     }
1382     vas = vaQueryConfigEntrypoints(ctx->hwctx->display, ctx->va_profile,
1383                                    va_entrypoints, &n);
1384     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1385         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query entrypoints for "
1386                "profile %s (%d): %d (%s).\n", profile_string,
1387                ctx->va_profile, vas, vaErrorStr(vas));
1388         err = AVERROR_EXTERNAL;
1389         goto fail;
1390     }
1391
1392     for (i = 0; i < n; i++) {
1393         for (j = 0; usable_entrypoints[j]; j++) {
1394             if (va_entrypoints[i] == usable_entrypoints[j])
1395                 break;
1396         }
1397         if (usable_entrypoints[j])
1398             break;
1399     }
1400     if (i >= n) {
1401         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No usable encoding entrypoint found "
1402                "for profile %s (%d).\n", profile_string, ctx->va_profile);
1403         err = AVERROR(ENOSYS);
1404         goto fail;
1405     }
1406
1407     ctx->va_entrypoint = va_entrypoints[i];
1408 #if VA_CHECK_VERSION(1, 0, 0)
1409     entrypoint_string = vaEntrypointStr(ctx->va_entrypoint);
1410 #else
1411     entrypoint_string = "(no entrypoint names)";
1412 #endif
1413     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using VAAPI entrypoint %s (%d).\n",
1414            entrypoint_string, ctx->va_entrypoint);
1415
1416     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(vaapi_encode_rt_formats); i++) {
1417         rt_format = &vaapi_encode_rt_formats[i];
1418         if (rt_format->depth         == depth &&
1419             rt_format->nb_components == profile->nb_components &&
1420             rt_format->log2_chroma_w == profile->log2_chroma_w &&
1421             rt_format->log2_chroma_h == profile->log2_chroma_h)
1422             break;
1423     }
1424     if (i >= FF_ARRAY_ELEMS(vaapi_encode_rt_formats)) {
1425         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No usable render target format "
1426                "found for profile %s (%d) entrypoint %s (%d).\n",
1427                profile_string, ctx->va_profile,
1428                entrypoint_string, ctx->va_entrypoint);
1429         err = AVERROR(ENOSYS);
1430         goto fail;
1431     }
1432
1433     rt_format_attr = (VAConfigAttrib) { VAConfigAttribRTFormat };
1434     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
1435                                 ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1436                                 &rt_format_attr, 1);
1437     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1438         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query RT format "
1439                "config attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1440         err = AVERROR_EXTERNAL;
1441         goto fail;
1442     }
1443
1444     if (rt_format_attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1445         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RT format config attribute not "
1446                "supported by driver: assuming surface RT format %s "
1447                "is valid.\n", rt_format->name);
1448     } else if (!(rt_format_attr.value & rt_format->value)) {
1449         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Surface RT format %s not supported "
1450                "by driver for encoding profile %s (%d) entrypoint %s (%d).\n",
1451                rt_format->name, profile_string, ctx->va_profile,
1452                entrypoint_string, ctx->va_entrypoint);
1453         err = AVERROR(ENOSYS);
1454         goto fail;
1455     } else {
1456         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using VAAPI render target "
1457                "format %s (%#x).\n", rt_format->name, rt_format->value);
1458         ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1459             (VAConfigAttrib) {
1460             .type  = VAConfigAttribRTFormat,
1461             .value = rt_format->value,
1462         };
1463     }
1464
1465     err = 0;
1466 fail:
1467     av_freep(&va_profiles);
1468     av_freep(&va_entrypoints);
1469     return err;
1470 }
1471
1472 static const VAAPIEncodeRCMode vaapi_encode_rc_modes[] = {
1473     //                                  Bitrate   Quality
1474     //                                     | Maxrate | HRD/VBV
1475     { 0 }, //                              |    |    |    |
1476     { RC_MODE_CQP,  "CQP",  1, VA_RC_CQP,  0,   0,   1,   0 },
1477     { RC_MODE_CBR,  "CBR",  1, VA_RC_CBR,  1,   0,   0,   1 },
1478     { RC_MODE_VBR,  "VBR",  1, VA_RC_VBR,  1,   1,   0,   1 },
1479 #if VA_CHECK_VERSION(1, 1, 0)
1480     { RC_MODE_ICQ,  "ICQ",  1, VA_RC_ICQ,  0,   0,   1,   0 },
1481 #else
1482     { RC_MODE_ICQ,  "ICQ",  0 },
1483 #endif
1484 #if VA_CHECK_VERSION(1, 3, 0)
1485     { RC_MODE_QVBR, "QVBR", 1, VA_RC_QVBR, 1,   1,   1,   1 },
1486     { RC_MODE_AVBR, "AVBR", 0, VA_RC_AVBR, 1,   0,   0,   0 },
1487 #else
1488     { RC_MODE_QVBR, "QVBR", 0 },
1489     { RC_MODE_AVBR, "AVBR", 0 },
1490 #endif
1491 };
1492
1493 static av_cold int vaapi_encode_init_rate_control(AVCodecContext *avctx)
1494 {
1495     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1496     uint32_t supported_va_rc_modes;
1497     const VAAPIEncodeRCMode *rc_mode;
1498     int64_t rc_bits_per_second;
1499     int     rc_target_percentage;
1500     int     rc_window_size;
1501     int     rc_quality;
1502     int64_t hrd_buffer_size;
1503     int64_t hrd_initial_buffer_fullness;
1504     int fr_num, fr_den;
1505     VAConfigAttrib rc_attr = { VAConfigAttribRateControl };
1506     VAStatus vas;
1507     char supported_rc_modes_string[64];
1508
1509     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
1510                                 ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1511                                 &rc_attr, 1);
1512     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1513         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query rate control "
1514                "config attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1515         return AVERROR_EXTERNAL;
1516     }
1517     if (rc_attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1518         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Driver does not report any "
1519                "supported rate control modes: assuming CQP only.\n");
1520         supported_va_rc_modes = VA_RC_CQP;
1521         strcpy(supported_rc_modes_string, "unknown");
1522     } else {
1523         char *str = supported_rc_modes_string;
1524         size_t len = sizeof(supported_rc_modes_string);
1525         int i, first = 1, res;
1526
1527         supported_va_rc_modes = rc_attr.value;
1528         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(vaapi_encode_rc_modes); i++) {
1529             rc_mode = &vaapi_encode_rc_modes[i];
1530             if (supported_va_rc_modes & rc_mode->va_mode) {
1531                 res = snprintf(str, len, "%s%s",
1532                                first ? "" : ", ", rc_mode->name);
1533                 first = 0;
1534                 if (res < 0) {
1535                     *str = 0;
1536                     break;
1537                 }
1538                 len -= res;
1539                 str += res;
1540                 if (len == 0)
1541                     break;
1542             }
1543         }
1544
1545         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Driver supports RC modes %s.\n",
1546                supported_rc_modes_string);
1547     }
1548
1549     // Rate control mode selection:
1550     // * If the user has set a mode explicitly with the rc_mode option,
1551     //   use it and fail if it is not available.
1552     // * If an explicit QP option has been set, use CQP.
1553     // * If the codec is CQ-only, use CQP.
1554     // * If the QSCALE avcodec option is set, use CQP.
1555     // * If bitrate and quality are both set, try QVBR.
1556     // * If quality is set, try ICQ, then CQP.
1557     // * If bitrate and maxrate are set and have the same value, try CBR.
1558     // * If a bitrate is set, try AVBR, then VBR, then CBR.
1559     // * If no bitrate is set, try ICQ, then CQP.
1560
1561 #define TRY_RC_MODE(mode, fail) do { \
1562         rc_mode = &vaapi_encode_rc_modes[mode]; \
1563         if (!(rc_mode->va_mode & supported_va_rc_modes)) { \
1564             if (fail) { \
1565                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support %s " \
1566                        "RC mode (supported modes: %s).\n", rc_mode->name, \
1567                        supported_rc_modes_string); \
1568                 return AVERROR(EINVAL); \
1569             } \
1570             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Driver does not support %s " \
1571                    "RC mode.\n", rc_mode->name); \
1572             rc_mode = NULL; \
1573         } else { \
1574             goto rc_mode_found; \
1575         } \
1576     } while (0)
1577
1578     if (ctx->explicit_rc_mode)
1579         TRY_RC_MODE(ctx->explicit_rc_mode, 1);
1580
1581     if (ctx->explicit_qp)
1582         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CQP, 1);
1583
1584     if (ctx->codec->flags & FLAG_CONSTANT_QUALITY_ONLY)
1585         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CQP, 1);
1586
1587     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE)
1588         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CQP, 1);
1589
1590     if (avctx->bit_rate > 0 && avctx->global_quality > 0)
1591         TRY_RC_MODE(RC_MODE_QVBR, 0);
1592
1593     if (avctx->global_quality > 0) {
1594         TRY_RC_MODE(RC_MODE_ICQ, 0);
1595         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CQP, 0);
1596     }
1597
1598     if (avctx->bit_rate > 0 && avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate)
1599         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CBR, 0);
1600
1601     if (avctx->bit_rate > 0) {
1602         TRY_RC_MODE(RC_MODE_AVBR, 0);
1603         TRY_RC_MODE(RC_MODE_VBR, 0);
1604         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CBR, 0);
1605     } else {
1606         TRY_RC_MODE(RC_MODE_ICQ, 0);
1607         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CQP, 0);
1608     }
1609
1610     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support any "
1611            "RC mode compatible with selected options "
1612            "(supported modes: %s).\n", supported_rc_modes_string);
1613     return AVERROR(EINVAL);
1614
1615 rc_mode_found:
1616     if (rc_mode->bitrate) {
1617         if (avctx->bit_rate <= 0) {
1618             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bitrate must be set for %s "
1619                    "RC mode.\n", rc_mode->name);
1620             return AVERROR(EINVAL);
1621         }
1622
1623         if (rc_mode->mode == RC_MODE_AVBR) {
1624             // For maximum confusion AVBR is hacked into the existing API
1625             // by overloading some of the fields with completely different
1626             // meanings.
1627
1628             // Target percentage does not apply in AVBR mode.
1629             rc_bits_per_second = avctx->bit_rate;
1630
1631             // Accuracy tolerance range for meeting the specified target
1632             // bitrate.  It's very unclear how this is actually intended
1633             // to work - since we do want to get the specified bitrate,
1634             // set the accuracy to 100% for now.
1635             rc_target_percentage = 100;
1636
1637             // Convergence period in frames.  The GOP size reflects the
1638             // user's intended block size for cutting, so reusing that
1639             // as the convergence period seems a reasonable default.
1640             rc_window_size = avctx->gop_size > 0 ? avctx->gop_size : 60;
1641
1642         } else if (rc_mode->maxrate) {
1643             if (avctx->rc_max_rate > 0) {
1644                 if (avctx->rc_max_rate < avctx->bit_rate) {
1645                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid bitrate settings: "
1646                            "bitrate (%"PRId64") must not be greater than "
1647                            "maxrate (%"PRId64").\n", avctx->bit_rate,
1648                            avctx->rc_max_rate);
1649                     return AVERROR(EINVAL);
1650                 }
1651                 rc_bits_per_second   = avctx->rc_max_rate;
1652                 rc_target_percentage = (avctx->bit_rate * 100) /
1653                                        avctx->rc_max_rate;
1654             } else {
1655                 // We only have a target bitrate, but this mode requires
1656                 // that a maximum rate be supplied as well.  Since the
1657                 // user does not want this to be a constraint, arbitrarily
1658                 // pick a maximum rate of double the target rate.
1659                 rc_bits_per_second   = 2 * avctx->bit_rate;
1660                 rc_target_percentage = 50;
1661             }
1662         } else {
1663             if (avctx->rc_max_rate > avctx->bit_rate) {
1664                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Max bitrate is ignored "
1665                        "in %s RC mode.\n", rc_mode->name);
1666             }
1667             rc_bits_per_second   = avctx->bit_rate;
1668             rc_target_percentage = 100;
1669         }
1670     } else {
1671         rc_bits_per_second   = 0;
1672         rc_target_percentage = 100;
1673     }
1674
1675     if (rc_mode->quality) {
1676         if (ctx->explicit_qp) {
1677             rc_quality = ctx->explicit_qp;
1678         } else if (avctx->global_quality > 0) {
1679             rc_quality = avctx->global_quality;
1680         } else {
1681             rc_quality = ctx->codec->default_quality;
1682             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No quality level set; "
1683                    "using default (%d).\n", rc_quality);
1684         }
1685     } else {
1686         rc_quality = 0;
1687     }
1688
1689     if (rc_mode->hrd) {
1690         if (avctx->rc_buffer_size)
1691             hrd_buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
1692         else if (avctx->rc_max_rate > 0)
1693             hrd_buffer_size = avctx->rc_max_rate;
1694         else
1695             hrd_buffer_size = avctx->bit_rate;
1696         if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
1697             if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy > hrd_buffer_size) {
1698                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid RC buffer settings: "
1699                        "must have initial buffer size (%d) <= "
1700                        "buffer size (%"PRId64").\n",
1701                        avctx->rc_initial_buffer_occupancy, hrd_buffer_size);
1702                 return AVERROR(EINVAL);
1703             }
1704             hrd_initial_buffer_fullness = avctx->rc_initial_buffer_occupancy;
1705         } else {
1706             hrd_initial_buffer_fullness = hrd_buffer_size * 3 / 4;
1707         }
1708
1709         rc_window_size = (hrd_buffer_size * 1000) / rc_bits_per_second;
1710     } else {
1711         if (avctx->rc_buffer_size || avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
1712             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Buffering settings are ignored "
1713                    "in %s RC mode.\n", rc_mode->name);
1714         }
1715
1716         hrd_buffer_size             = 0;
1717         hrd_initial_buffer_fullness = 0;
1718
1719         if (rc_mode->mode != RC_MODE_AVBR) {
1720             // Already set (with completely different meaning) for AVBR.
1721             rc_window_size = 1000;
1722         }
1723     }
1724
1725     if (rc_bits_per_second          > UINT32_MAX ||
1726         hrd_buffer_size             > UINT32_MAX ||
1727         hrd_initial_buffer_fullness > UINT32_MAX) {
1728         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "RC parameters of 2^32 or "
1729                "greater are not supported by VAAPI.\n");
1730         return AVERROR(EINVAL);
1731     }
1732
1733     ctx->rc_mode     = rc_mode;
1734     ctx->rc_quality  = rc_quality;
1735     ctx->va_rc_mode  = rc_mode->va_mode;
1736     ctx->va_bit_rate = rc_bits_per_second;
1737
1738     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC mode: %s.\n", rc_mode->name);
1739     if (rc_attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1740         // This driver does not want the RC mode attribute to be set.
1741     } else {
1742         ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1743             (VAConfigAttrib) {
1744             .type  = VAConfigAttribRateControl,
1745             .value = ctx->va_rc_mode,
1746         };
1747     }
1748
1749     if (rc_mode->quality)
1750         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC quality: %d.\n", rc_quality);
1751
1752     if (rc_mode->va_mode != VA_RC_CQP) {
1753         if (rc_mode->mode == RC_MODE_AVBR) {
1754             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC target: %"PRId64" bps "
1755                    "converging in %d frames with %d%% accuracy.\n",
1756                    rc_bits_per_second, rc_window_size,
1757                    rc_target_percentage);
1758         } else if (rc_mode->bitrate) {
1759             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC target: %d%% of "
1760                    "%"PRId64" bps over %d ms.\n", rc_target_percentage,
1761                    rc_bits_per_second, rc_window_size);
1762         }
1763
1764         ctx->rc_params = (VAEncMiscParameterRateControl) {
1765             .bits_per_second    = rc_bits_per_second,
1766             .target_percentage  = rc_target_percentage,
1767             .window_size        = rc_window_size,
1768             .initial_qp         = 0,
1769             .min_qp             = (avctx->qmin > 0 ? avctx->qmin : 0),
1770             .basic_unit_size    = 0,
1771 #if VA_CHECK_VERSION(1, 1, 0)
1772             .ICQ_quality_factor = av_clip(rc_quality, 1, 51),
1773             .max_qp             = (avctx->qmax > 0 ? avctx->qmax : 0),
1774 #endif
1775 #if VA_CHECK_VERSION(1, 3, 0)
1776             .quality_factor     = rc_quality,
1777 #endif
1778         };
1779         vaapi_encode_add_global_param(avctx,
1780                                       VAEncMiscParameterTypeRateControl,
1781                                       &ctx->rc_params,
1782                                       sizeof(ctx->rc_params));
1783     }
1784
1785     if (rc_mode->hrd) {
1786         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC buffer: %"PRId64" bits, "
1787                "initial fullness %"PRId64" bits.\n",
1788                hrd_buffer_size, hrd_initial_buffer_fullness);
1789
1790         ctx->hrd_params = (VAEncMiscParameterHRD) {
1791             .initial_buffer_fullness = hrd_initial_buffer_fullness,
1792             .buffer_size             = hrd_buffer_size,
1793         };
1794         vaapi_encode_add_global_param(avctx,
1795                                       VAEncMiscParameterTypeHRD,
1796                                       &ctx->hrd_params,
1797                                       sizeof(ctx->hrd_params));
1798     }
1799
1800     if (avctx->framerate.num > 0 && avctx->framerate.den > 0)
1801         av_reduce(&fr_num, &fr_den,
1802                   avctx->framerate.num, avctx->framerate.den, 65535);
1803     else
1804         av_reduce(&fr_num, &fr_den,
1805                   avctx->time_base.den, avctx->time_base.num, 65535);
1806
1807     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC framerate: %d/%d (%.2f fps).\n",
1808            fr_num, fr_den, (double)fr_num / fr_den);
1809
1810     ctx->fr_params = (VAEncMiscParameterFrameRate) {
1811         .framerate = (unsigned int)fr_den << 16 | fr_num,
1812     };
1813 #if VA_CHECK_VERSION(0, 40, 0)
1814     vaapi_encode_add_global_param(avctx,
1815                                   VAEncMiscParameterTypeFrameRate,
1816                                   &ctx->fr_params,
1817                                   sizeof(ctx->fr_params));
1818 #endif
1819
1820     return 0;
1821 }
1822
1823 static av_cold int vaapi_encode_init_gop_structure(AVCodecContext *avctx)
1824 {
1825     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1826     VAStatus vas;
1827     VAConfigAttrib attr = { VAConfigAttribEncMaxRefFrames };
1828     uint32_t ref_l0, ref_l1;
1829
1830     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
1831                                 ctx->va_profile,
1832                                 ctx->va_entrypoint,
1833                                 &attr, 1);
1834     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1835         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query reference frames "
1836                "attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1837         return AVERROR_EXTERNAL;
1838     }
1839
1840     if (attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1841         ref_l0 = ref_l1 = 0;
1842     } else {
1843         ref_l0 = attr.value       & 0xffff;
1844         ref_l1 = attr.value >> 16 & 0xffff;
1845     }
1846
1847     if (ctx->codec->flags & FLAG_INTRA_ONLY ||
1848         avctx->gop_size <= 1) {
1849         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using intra frames only.\n");
1850         ctx->gop_size = 1;
1851     } else if (ref_l0 < 1) {
1852         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support any "
1853                "reference frames.\n");
1854         return AVERROR(EINVAL);
1855     } else if (!(ctx->codec->flags & FLAG_B_PICTURES) ||
1856                ref_l1 < 1 || avctx->max_b_frames < 1) {
1857         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using intra and P-frames "
1858                "(supported references: %d / %d).\n", ref_l0, ref_l1);
1859         ctx->gop_size = avctx->gop_size;
1860         ctx->p_per_i  = INT_MAX;
1861         ctx->b_per_p  = 0;
1862     } else {
1863         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using intra, P- and B-frames "
1864                "(supported references: %d / %d).\n", ref_l0, ref_l1);
1865         ctx->gop_size = avctx->gop_size;
1866         ctx->p_per_i  = INT_MAX;
1867         ctx->b_per_p  = avctx->max_b_frames;
1868         if (ctx->codec->flags & FLAG_B_PICTURE_REFERENCES) {
1869             ctx->max_b_depth = FFMIN(ctx->desired_b_depth,
1870                                      av_log2(ctx->b_per_p) + 1);
1871         } else {
1872             ctx->max_b_depth = 1;
1873         }
1874     }
1875
1876     if (ctx->codec->flags & FLAG_NON_IDR_KEY_PICTURES) {
1877         ctx->closed_gop  = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP);
1878         ctx->gop_per_idr = ctx->idr_interval + 1;
1879     } else {
1880         ctx->closed_gop  = 1;
1881         ctx->gop_per_idr = 1;
1882     }
1883
1884     return 0;
1885 }
1886
1887 static av_cold int vaapi_encode_init_row_slice_structure(AVCodecContext *avctx,
1888                                                          uint32_t slice_structure)
1889 {
1890     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1891     int req_slices;
1892
1893     // For fixed-size slices currently we only support whole rows, making
1894     // rectangular slices.  This could be extended to arbitrary runs of
1895     // blocks, but since slices tend to be a conformance requirement and
1896     // most cases (such as broadcast or bluray) want rectangular slices
1897     // only it would need to be gated behind another option.
1898     if (avctx->slices > ctx->slice_block_rows) {
1899         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Not enough rows to use "
1900                "configured number of slices (%d < %d); using "
1901                "maximum.\n", ctx->slice_block_rows, avctx->slices);
1902         req_slices = ctx->slice_block_rows;
1903     } else {
1904         req_slices = avctx->slices;
1905     }
1906     if (slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_ARBITRARY_ROWS ||
1907         slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_ARBITRARY_MACROBLOCKS) {
1908         ctx->nb_slices  = req_slices;
1909         ctx->slice_size = ctx->slice_block_rows / ctx->nb_slices;
1910     } else if (slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_POWER_OF_TWO_ROWS) {
1911         int k;
1912         for (k = 1;; k *= 2) {
1913             if (2 * k * (req_slices - 1) + 1 >= ctx->slice_block_rows)
1914                 break;
1915         }
1916         ctx->nb_slices  = (ctx->slice_block_rows + k - 1) / k;
1917         ctx->slice_size = k;
1918 #if VA_CHECK_VERSION(1, 0, 0)
1919     } else if (slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_EQUAL_ROWS) {
1920         ctx->nb_slices  = ctx->slice_block_rows;
1921         ctx->slice_size = 1;
1922 #endif
1923     } else {
1924         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support any usable "
1925                "slice structure modes (%#x).\n", slice_structure);
1926         return AVERROR(EINVAL);
1927     }
1928
1929     return 0;
1930 }
1931
1932 static av_cold int vaapi_encode_init_tile_slice_structure(AVCodecContext *avctx,
1933                                                           uint32_t slice_structure)
1934 {
1935     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1936     int i, req_tiles;
1937
1938     if (!(slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_ARBITRARY_MACROBLOCKS ||
1939          (slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_ARBITRARY_ROWS &&
1940           ctx->tile_cols == 1))) {
1941         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Supported slice structure (%#x) doesn't work for "
1942                "current tile requirement.\n", slice_structure);
1943         return AVERROR(EINVAL);
1944     }
1945
1946     if (ctx->tile_rows > ctx->slice_block_rows ||
1947         ctx->tile_cols > ctx->slice_block_cols) {
1948         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Not enough block rows/cols (%d x %d) "
1949                "for configured number of tile (%d x %d); ",
1950                ctx->slice_block_rows, ctx->slice_block_cols,
1951                ctx->tile_rows, ctx->tile_cols);
1952         ctx->tile_rows = ctx->tile_rows > ctx->slice_block_rows ?
1953                                           ctx->slice_block_rows : ctx->tile_rows;
1954         ctx->tile_cols = ctx->tile_cols > ctx->slice_block_cols ?
1955                                           ctx->slice_block_cols : ctx->tile_cols;
1956         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "using allowed maximum (%d x %d).\n",
1957                ctx->tile_rows, ctx->tile_cols);
1958     }
1959
1960     req_tiles = ctx->tile_rows * ctx->tile_cols;
1961
1962     // Tile slice is not allowed to cross the boundary of a tile due to
1963     // the constraints of media-driver. Currently we support one slice
1964     // per tile. This could be extended to multiple slices per tile.
1965     if (avctx->slices != req_tiles)
1966         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "The number of requested slices "
1967                "mismatches with configured number of tile (%d != %d); "
1968                "using requested tile number for slice.\n",
1969                avctx->slices, req_tiles);
1970
1971     ctx->nb_slices = req_tiles;
1972
1973     // Default in uniform spacing
1974     // 6-3, 6-5
1975     for (i = 0; i < ctx->tile_cols; i++) {
1976         ctx->col_width[i] = ( i + 1 ) * ctx->slice_block_cols / ctx->tile_cols -
1977                                     i * ctx->slice_block_cols / ctx->tile_cols;
1978         ctx->col_bd[i + 1]  = ctx->col_bd[i] + ctx->col_width[i];
1979     }
1980     // 6-4, 6-6
1981     for (i = 0; i < ctx->tile_rows; i++) {
1982         ctx->row_height[i] = ( i + 1 ) * ctx->slice_block_rows / ctx->tile_rows -
1983                                      i * ctx->slice_block_rows / ctx->tile_rows;
1984         ctx->row_bd[i + 1] = ctx->row_bd[i] + ctx->row_height[i];
1985     }
1986
1987     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Encoding pictures with %d x %d tile.\n",
1988            ctx->tile_rows, ctx->tile_cols);
1989
1990     return 0;
1991 }
1992
1993 static av_cold int vaapi_encode_init_slice_structure(AVCodecContext *avctx)
1994 {
1995     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1996     VAConfigAttrib attr[3] = { { VAConfigAttribEncMaxSlices },
1997                                { VAConfigAttribEncSliceStructure },
1998 #if VA_CHECK_VERSION(1, 1, 0)
1999                                { VAConfigAttribEncTileSupport },
2000 #endif
2001                              };
2002     VAStatus vas;
2003     uint32_t max_slices, slice_structure;
2004     int ret;
2005
2006     if (!(ctx->codec->flags & FLAG_SLICE_CONTROL)) {
2007         if (avctx->slices > 0) {
2008             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Multiple slices were requested "
2009                    "but this codec does not support controlling slices.\n");
2010         }
2011         return 0;
2012     }
2013
2014     ctx->slice_block_rows = (avctx->height + ctx->slice_block_height - 1) /
2015                              ctx->slice_block_height;
2016     ctx->slice_block_cols = (avctx->width  + ctx->slice_block_width  - 1) /
2017                              ctx->slice_block_width;
2018
2019     if (avctx->slices <= 1 && !ctx->tile_rows && !ctx->tile_cols) {
2020         ctx->nb_slices  = 1;
2021         ctx->slice_size = ctx->slice_block_rows;
2022         return 0;
2023     }
2024
2025     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
2026                                 ctx->va_profile,
2027                                 ctx->va_entrypoint,
2028                                 attr, FF_ARRAY_ELEMS(attr));
2029     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2030         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query slice "
2031                "attributes: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2032         return AVERROR_EXTERNAL;
2033     }
2034     max_slices      = attr[0].value;
2035     slice_structure = attr[1].value;
2036     if (max_slices      == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED ||
2037         slice_structure == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
2038         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support encoding "
2039                "pictures as multiple slices.\n.");
2040         return AVERROR(EINVAL);
2041     }
2042
2043     if (ctx->tile_rows && ctx->tile_cols) {
2044 #if VA_CHECK_VERSION(1, 1, 0)
2045         uint32_t tile_support = attr[2].value;
2046         if (tile_support == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
2047             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support encoding "
2048                    "pictures as multiple tiles.\n.");
2049             return AVERROR(EINVAL);
2050         }
2051 #else
2052         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Tile encoding option is "
2053             "not supported with this VAAPI version.\n");
2054         return AVERROR(EINVAL);
2055 #endif
2056     }
2057
2058     if (ctx->tile_rows && ctx->tile_cols)
2059         ret = vaapi_encode_init_tile_slice_structure(avctx, slice_structure);
2060     else
2061         ret = vaapi_encode_init_row_slice_structure(avctx, slice_structure);
2062     if (ret < 0)
2063         return ret;
2064
2065     if (ctx->nb_slices > avctx->slices) {
2066         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Slice count rounded up to "
2067                "%d (from %d) due to driver constraints on slice "
2068                "structure.\n", ctx->nb_slices, avctx->slices);
2069     }
2070     if (ctx->nb_slices > max_slices) {
2071         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support "
2072                "encoding with %d slices (max %"PRIu32").\n",
2073                ctx->nb_slices, max_slices);
2074         return AVERROR(EINVAL);
2075     }
2076
2077     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Encoding pictures with %d slices.\n",
2078            ctx->nb_slices);
2079     return 0;
2080 }
2081
2082 static av_cold int vaapi_encode_init_packed_headers(AVCodecContext *avctx)
2083 {
2084     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2085     VAStatus vas;
2086     VAConfigAttrib attr = { VAConfigAttribEncPackedHeaders };
2087
2088     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
2089                                 ctx->va_profile,
2090                                 ctx->va_entrypoint,
2091                                 &attr, 1);
2092     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2093         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query packed headers "
2094                "attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2095         return AVERROR_EXTERNAL;
2096     }
2097
2098     if (attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
2099         if (ctx->desired_packed_headers) {
2100             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Driver does not support any "
2101                    "packed headers (wanted %#x).\n",
2102                    ctx->desired_packed_headers);
2103         } else {
2104             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Driver does not support any "
2105                    "packed headers (none wanted).\n");
2106         }
2107         ctx->va_packed_headers = 0;
2108     } else {
2109         if (ctx->desired_packed_headers & ~attr.value) {
2110             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Driver does not support some "
2111                    "wanted packed headers (wanted %#x, found %#x).\n",
2112                    ctx->desired_packed_headers, attr.value);
2113         } else {
2114             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "All wanted packed headers "
2115                    "available (wanted %#x, found %#x).\n",
2116                    ctx->desired_packed_headers, attr.value);
2117         }
2118         ctx->va_packed_headers = ctx->desired_packed_headers & attr.value;
2119     }
2120
2121     if (ctx->va_packed_headers) {
2122         ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
2123             (VAConfigAttrib) {
2124             .type  = VAConfigAttribEncPackedHeaders,
2125             .value = ctx->va_packed_headers,
2126         };
2127     }
2128
2129     if ( (ctx->desired_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE) &&
2130         !(ctx->va_packed_headers      & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE) &&
2131          (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)) {
2132         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Driver does not support packed "
2133                "sequence headers, but a global header is requested.\n");
2134         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No global header will be written: "
2135                "this may result in a stream which is not usable for some "
2136                "purposes (e.g. not muxable to some containers).\n");
2137     }
2138
2139     return 0;
2140 }
2141
2142 static av_cold int vaapi_encode_init_quality(AVCodecContext *avctx)
2143 {
2144 #if VA_CHECK_VERSION(0, 36, 0)
2145     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2146     VAStatus vas;
2147     VAConfigAttrib attr = { VAConfigAttribEncQualityRange };
2148     int quality = avctx->compression_level;
2149
2150     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
2151                                 ctx->va_profile,
2152                                 ctx->va_entrypoint,
2153                                 &attr, 1);
2154     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2155         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query quality "
2156                "config attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2157         return AVERROR_EXTERNAL;
2158     }
2159
2160     if (attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
2161         if (quality != 0) {
2162             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Quality attribute is not "
2163                    "supported: will use default quality level.\n");
2164         }
2165     } else {
2166         if (quality > attr.value) {
2167             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid quality level: "
2168                    "valid range is 0-%d, using %d.\n",
2169                    attr.value, attr.value);
2170             quality = attr.value;
2171         }
2172
2173         ctx->quality_params = (VAEncMiscParameterBufferQualityLevel) {
2174             .quality_level = quality,
2175         };
2176         vaapi_encode_add_global_param(avctx,
2177                                       VAEncMiscParameterTypeQualityLevel,
2178                                       &ctx->quality_params,
2179                                       sizeof(ctx->quality_params));
2180     }
2181 #else
2182     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "The encode quality option is "
2183            "not supported with this VAAPI version.\n");
2184 #endif
2185
2186     return 0;
2187 }
2188
2189 static av_cold int vaapi_encode_init_roi(AVCodecContext *avctx)
2190 {
2191 #if VA_CHECK_VERSION(1, 0, 0)
2192     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2193     VAStatus vas;
2194     VAConfigAttrib attr = { VAConfigAttribEncROI };
2195
2196     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
2197                                 ctx->va_profile,
2198                                 ctx->va_entrypoint,
2199                                 &attr, 1);
2200     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2201         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query ROI "
2202                "config attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2203         return AVERROR_EXTERNAL;
2204     }
2205
2206     if (attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
2207         ctx->roi_allowed = 0;
2208     } else {
2209         VAConfigAttribValEncROI roi = {
2210             .value = attr.value,
2211         };
2212
2213         ctx->roi_max_regions = roi.bits.num_roi_regions;
2214         ctx->roi_allowed = ctx->roi_max_regions > 0 &&
2215             (ctx->va_rc_mode == VA_RC_CQP ||
2216              roi.bits.roi_rc_qp_delta_support);
2217     }
2218 #endif
2219     return 0;
2220 }
2221
2222 static void vaapi_encode_free_output_buffer(void *opaque,
2223                                             uint8_t *data)
2224 {
2225     AVCodecContext   *avctx = opaque;
2226     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2227     VABufferID buffer_id;
2228
2229     buffer_id = (VABufferID)(uintptr_t)data;
2230
2231     vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
2232
2233     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Freed output buffer %#x\n", buffer_id);
2234 }
2235
2236 static AVBufferRef *vaapi_encode_alloc_output_buffer(void *opaque,
2237                                                      int size)
2238 {
2239     AVCodecContext   *avctx = opaque;
2240     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2241     VABufferID buffer_id;
2242     VAStatus vas;
2243     AVBufferRef *ref;
2244
2245     // The output buffer size is fixed, so it needs to be large enough
2246     // to hold the largest possible compressed frame.  We assume here
2247     // that the uncompressed frame plus some header data is an upper
2248     // bound on that.
2249     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
2250                          VAEncCodedBufferType,
2251                          3 * ctx->surface_width * ctx->surface_height +
2252                          (1 << 16), 1, 0, &buffer_id);
2253     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2254         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create bitstream "
2255                "output buffer: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2256         return NULL;
2257     }
2258
2259     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Allocated output buffer %#x\n", buffer_id);
2260
2261     ref = av_buffer_create((uint8_t*)(uintptr_t)buffer_id,
2262                            sizeof(buffer_id),
2263                            &vaapi_encode_free_output_buffer,
2264                            avctx, AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
2265     if (!ref) {
2266         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
2267         return NULL;
2268     }
2269
2270     return ref;
2271 }
2272
2273 static av_cold int vaapi_encode_create_recon_frames(AVCodecContext *avctx)
2274 {
2275     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2276     AVVAAPIHWConfig *hwconfig = NULL;
2277     AVHWFramesConstraints *constraints = NULL;
2278     enum AVPixelFormat recon_format;
2279     int err, i;
2280
2281     hwconfig = av_hwdevice_hwconfig_alloc(ctx->device_ref);
2282     if (!hwconfig) {
2283         err = AVERROR(ENOMEM);
2284         goto fail;
2285     }
2286     hwconfig->config_id = ctx->va_config;
2287
2288     constraints = av_hwdevice_get_hwframe_constraints(ctx->device_ref,
2289                                                       hwconfig);
2290     if (!constraints) {
2291         err = AVERROR(ENOMEM);
2292         goto fail;
2293     }
2294
2295     // Probably we can use the input surface format as the surface format
2296     // of the reconstructed frames.  If not, we just pick the first (only?)
2297     // format in the valid list and hope that it all works.
2298     recon_format = AV_PIX_FMT_NONE;
2299     if (constraints->valid_sw_formats) {
2300         for (i = 0; constraints->valid_sw_formats[i] != AV_PIX_FMT_NONE; i++) {
2301             if (ctx->input_frames->sw_format ==
2302                 constraints->valid_sw_formats[i]) {
2303                 recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
2304                 break;
2305             }
2306         }
2307         if (recon_format == AV_PIX_FMT_NONE) {
2308             // No match.  Just use the first in the supported list and
2309             // hope for the best.
2310             recon_format = constraints->valid_sw_formats[0];
2311         }
2312     } else {
2313         // No idea what to use; copy input format.
2314         recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
2315     }
2316     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using %s as format of "
2317            "reconstructed frames.\n", av_get_pix_fmt_name(recon_format));
2318
2319     if (ctx->surface_width  < constraints->min_width  ||
2320         ctx->surface_height < constraints->min_height ||
2321         ctx->surface_width  > constraints->max_width ||
2322         ctx->surface_height > constraints->max_height) {
2323         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Hardware does not support encoding at "
2324                "size %dx%d (constraints: width %d-%d height %d-%d).\n",
2325                ctx->surface_width, ctx->surface_height,
2326                constraints->min_width,  constraints->max_width,
2327                constraints->min_height, constraints->max_height);
2328         err = AVERROR(EINVAL);
2329         goto fail;
2330     }
2331
2332     av_freep(&hwconfig);
2333     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
2334
2335     ctx->recon_frames_ref = av_hwframe_ctx_alloc(ctx->device_ref);
2336     if (!ctx->recon_frames_ref) {
2337         err = AVERROR(ENOMEM);
2338         goto fail;
2339     }
2340     ctx->recon_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->recon_frames_ref->data;
2341
2342     ctx->recon_frames->format    = AV_PIX_FMT_VAAPI;
2343     ctx->recon_frames->sw_format = recon_format;
2344     ctx->recon_frames->width     = ctx->surface_width;
2345     ctx->recon_frames->height    = ctx->surface_height;
2346
2347     err = av_hwframe_ctx_init(ctx->recon_frames_ref);
2348     if (err < 0) {
2349         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise reconstructed "
2350                "frame context: %d.\n", err);
2351         goto fail;
2352     }
2353
2354     err = 0;
2355   fail:
2356     av_freep(&hwconfig);
2357     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
2358     return err;
2359 }
2360
2361 av_cold int ff_vaapi_encode_init(AVCodecContext *avctx)
2362 {
2363     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2364     AVVAAPIFramesContext *recon_hwctx = NULL;
2365     VAStatus vas;
2366     int err;
2367
2368     ctx->frame = av_frame_alloc();
2369     if (!ctx->frame) {
2370         return AVERROR(ENOMEM);
2371     }
2372
2373     if (!avctx->hw_frames_ctx) {
2374         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A hardware frames reference is "
2375                "required to associate the encoding device.\n");
2376         return AVERROR(EINVAL);
2377     }
2378
2379     ctx->va_config  = VA_INVALID_ID;
2380     ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
2381
2382     ctx->input_frames_ref = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
2383     if (!ctx->input_frames_ref) {
2384         err = AVERROR(ENOMEM);
2385         goto fail;
2386     }
2387     ctx->input_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->input_frames_ref->data;
2388
2389     ctx->device_ref = av_buffer_ref(ctx->input_frames->device_ref);
2390     if (!ctx->device_ref) {
2391         err = AVERROR(ENOMEM);
2392         goto fail;
2393     }
2394     ctx->device = (AVHWDeviceContext*)ctx->device_ref->data;
2395     ctx->hwctx = ctx->device->hwctx;
2396
2397     err = vaapi_encode_profile_entrypoint(avctx);
2398     if (err < 0)
2399         goto fail;
2400
2401     err = vaapi_encode_init_rate_control(avctx);
2402     if (err < 0)
2403         goto fail;
2404
2405     err = vaapi_encode_init_gop_structure(avctx);
2406     if (err < 0)
2407         goto fail;
2408
2409     err = vaapi_encode_init_slice_structure(avctx);
2410     if (err < 0)
2411         goto fail;
2412
2413     err = vaapi_encode_init_packed_headers(avctx);
2414     if (err < 0)
2415         goto fail;
2416
2417     err = vaapi_encode_init_roi(avctx);
2418     if (err < 0)
2419         goto fail;
2420
2421     if (avctx->compression_level >= 0) {
2422         err = vaapi_encode_init_quality(avctx);
2423         if (err < 0)
2424             goto fail;
2425     }
2426
2427     vas = vaCreateConfig(ctx->hwctx->display,
2428                          ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
2429                          ctx->config_attributes, ctx->nb_config_attributes,
2430                          &ctx->va_config);
2431     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2432         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
2433                "configuration: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2434         err = AVERROR(EIO);
2435         goto fail;
2436     }
2437
2438     err = vaapi_encode_create_recon_frames(avctx);
2439     if (err < 0)
2440         goto fail;
2441
2442     recon_hwctx = ctx->recon_frames->hwctx;
2443     vas = vaCreateContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_config,
2444                           ctx->surface_width, ctx->surface_height,
2445                           VA_PROGRESSIVE,
2446                           recon_hwctx->surface_ids,
2447                           recon_hwctx->nb_surfaces,
2448                           &ctx->va_context);
2449     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2450         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
2451                "context: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2452         err = AVERROR(EIO);
2453         goto fail;
2454     }
2455
2456     ctx->output_buffer_pool =
2457         av_buffer_pool_init2(sizeof(VABufferID), avctx,
2458                              &vaapi_encode_alloc_output_buffer, NULL);
2459     if (!ctx->output_buffer_pool) {
2460         err = AVERROR(ENOMEM);
2461         goto fail;
2462     }
2463
2464     if (ctx->codec->configure) {
2465         err = ctx->codec->configure(avctx);
2466         if (err < 0)
2467             goto fail;
2468     }
2469
2470     ctx->output_delay = ctx->b_per_p;
2471     ctx->decode_delay = ctx->max_b_depth;
2472
2473     if (ctx->codec->sequence_params_size > 0) {
2474         ctx->codec_sequence_params =
2475             av_mallocz(ctx->codec->sequence_params_size);
2476         if (!ctx->codec_sequence_params) {
2477             err = AVERROR(ENOMEM);
2478             goto fail;
2479         }
2480     }
2481     if (ctx->codec->picture_params_size > 0) {
2482         ctx->codec_picture_params =
2483             av_mallocz(ctx->codec->picture_params_size);
2484         if (!ctx->codec_picture_params) {
2485             err = AVERROR(ENOMEM);
2486             goto fail;
2487         }
2488     }
2489
2490     if (ctx->codec->init_sequence_params) {
2491         err = ctx->codec->init_sequence_params(avctx);
2492         if (err < 0) {
2493             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codec sequence initialisation "
2494                    "failed: %d.\n", err);
2495             goto fail;
2496         }
2497     }
2498
2499     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE &&
2500         ctx->codec->write_sequence_header &&
2501         avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
2502         char data[MAX_PARAM_BUFFER_SIZE];
2503         size_t bit_len = 8 * sizeof(data);
2504
2505         err = ctx->codec->write_sequence_header(avctx, data, &bit_len);
2506         if (err < 0) {
2507             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write sequence header "
2508                    "for extradata: %d.\n", err);
2509             goto fail;
2510         } else {
2511             avctx->extradata_size = (bit_len + 7) / 8;
2512             avctx->extradata = av_mallocz(avctx->extradata_size +
2513                                           AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2514             if (!avctx->extradata) {
2515                 err = AVERROR(ENOMEM);
2516                 goto fail;
2517             }
2518             memcpy(avctx->extradata, data, avctx->extradata_size);
2519         }
2520     }
2521
2522     return 0;
2523
2524 fail:
2525     return err;
2526 }
2527
2528 av_cold int ff_vaapi_encode_close(AVCodecContext *avctx)
2529 {
2530     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2531     VAAPIEncodePicture *pic, *next;
2532
2533     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = next) {
2534         next = pic->next;
2535         vaapi_encode_free(avctx, pic);
2536     }
2537
2538     av_buffer_pool_uninit(&ctx->output_buffer_pool);
2539
2540     if (ctx->va_context != VA_INVALID_ID) {
2541         vaDestroyContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
2542         ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
2543     }
2544
2545     if (ctx->va_config != VA_INVALID_ID) {
2546         vaDestroyConfig(ctx->hwctx->display, ctx->va_config);
2547         ctx->va_config = VA_INVALID_ID;
2548     }
2549
2550     av_frame_free(&ctx->frame);
2551
2552     av_freep(&ctx->codec_sequence_params);
2553     av_freep(&ctx->codec_picture_params);
2554
2555     av_buffer_unref(&ctx->recon_frames_ref);
2556     av_buffer_unref(&ctx->input_frames_ref);
2557     av_buffer_unref(&ctx->device_ref);
2558
2559     return 0;
2560 }