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/internal.h"
  25 #include "libavutil/log.h"
  26 #include "libavutil/pixdesc.h"
  27
  28 #include "vaapi_encode.h"
  29 #include "encode.h"
  30 #include "avcodec.h"
  31
  32 const AVCodecHWConfigInternal *const ff_vaapi_encode_hw_configs[] = {
  33     HW_CONFIG_ENCODER_FRAMES(VAAPI, VAAPI),
  34     NULL,
  35 };
  36
  37 static const char * const picture_type_name[] = { "IDR", "I", "P", "B" };
  38
  39 static int vaapi_encode_make_packed_header(AVCodecContext *avctx,
  40                                            VAAPIEncodePicture *pic,
  41                                            int type, char *data, size_t bit_len)
  42 {
  43     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
  44     VAStatus vas;
  45     VABufferID param_buffer, data_buffer;
  46     VABufferID *tmp;
  47     VAEncPackedHeaderParameterBuffer params = {
  48         .type = type,
  49         .bit_length = bit_len,
  50         .has_emulation_bytes = 1,
  51     };
  52
  53     tmp = av_realloc_array(pic->param_buffers, sizeof(*tmp), pic->nb_param_buffers + 2);
  54     if (!tmp)
  55         return AVERROR(ENOMEM);
  56     pic->param_buffers = tmp;
  57
  58     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
  59                          VAEncPackedHeaderParameterBufferType,
  60                          sizeof(params), 1, &params, &param_buffer);
  61     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
  62         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create parameter buffer "
  63                "for packed header (type %d): %d (%s).\n",
  64                type, vas, vaErrorStr(vas));
  65         return AVERROR(EIO);
  66     }
  67     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = param_buffer;
  68
  69     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
  70                          VAEncPackedHeaderDataBufferType,
  71                          (bit_len + 7) / 8, 1, data, &data_buffer);
  72     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
  73         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create data buffer "
  74                "for packed header (type %d): %d (%s).\n",
  75                type, vas, vaErrorStr(vas));
  76         return AVERROR(EIO);
  77     }
  78     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = data_buffer;
  79
  80     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packed header buffer (%d) is %#x/%#x "
  81            "(%zu bits).\n", type, param_buffer, data_buffer, bit_len);
  82     return 0;
  83 }
  84
  85 static int vaapi_encode_make_param_buffer(AVCodecContext *avctx,
  86                                           VAAPIEncodePicture *pic,
  87                                           int type, char *data, size_t len)
  88 {
  89     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
  90     VAStatus vas;
  91     VABufferID *tmp;
  92     VABufferID buffer;
  93
  94     tmp = av_realloc_array(pic->param_buffers, sizeof(*tmp), pic->nb_param_buffers + 1);
  95     if (!tmp)
  96         return AVERROR(ENOMEM);
  97     pic->param_buffers = tmp;
  98
  99     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
 100                          type, len, 1, data, &buffer);
 101     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 102         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create parameter buffer "
 103                "(type %d): %d (%s).\n", type, vas, vaErrorStr(vas));
 104         return AVERROR(EIO);
 105     }
 106     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = buffer;
 107
 108     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Param buffer (%d) is %#x.\n",
 109            type, buffer);
 110     return 0;
 111 }
 112
 113 static int vaapi_encode_make_misc_param_buffer(AVCodecContext *avctx,
 114                                                VAAPIEncodePicture *pic,
 115                                                int type,
 116                                                const void *data, size_t len)
 117 {
 118     // Construct the buffer on the stack - 1KB is much larger than any
 119     // current misc parameter buffer type (the largest is EncQuality at
 120     // 224 bytes).
 121     uint8_t buffer[1024];
 122     VAEncMiscParameterBuffer header = {
 123         .type = type,
 124     };
 125     size_t buffer_size = sizeof(header) + len;
 126     av_assert0(buffer_size <= sizeof(buffer));
 127
 128     memcpy(buffer, &header, sizeof(header));
 129     memcpy(buffer + sizeof(header), data, len);
 130
 131     return vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 132                                           VAEncMiscParameterBufferType,
 133                                           buffer, buffer_size);
 134 }
 135
 136 static int vaapi_encode_wait(AVCodecContext *avctx,
 137                              VAAPIEncodePicture *pic)
 138 {
 139     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 140     VAStatus vas;
 141
 142     av_assert0(pic->encode_issued);
 143
 144     if (pic->encode_complete) {
 145         // Already waited for this picture.
 146         return 0;
 147     }
 148
 149     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Sync to pic %"PRId64"/%"PRId64" "
 150            "(input surface %#x).\n", pic->display_order,
 151            pic->encode_order, pic->input_surface);
 152
 153     vas = vaSyncSurface(ctx->hwctx->display, pic->input_surface);
 154     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 155         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to sync to picture completion: "
 156                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 157         return AVERROR(EIO);
 158     }
 159
 160     // Input is definitely finished with now.
 161     av_frame_free(&pic->input_image);
 162
 163     pic->encode_complete = 1;
 164     return 0;
 165 }
 166
 167 static int vaapi_encode_make_row_slice(AVCodecContext *avctx,
 168                                        VAAPIEncodePicture *pic)
 169 {
 170     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 171     VAAPIEncodeSlice *slice;
 172     int i, rounding;
 173
 174     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++)
 175         pic->slices[i].row_size = ctx->slice_size;
 176
 177     rounding = ctx->slice_block_rows - ctx->nb_slices * ctx->slice_size;
 178     if (rounding > 0) {
 179         // Place rounding error at top and bottom of frame.
 180         av_assert0(rounding < pic->nb_slices);
 181         // Some Intel drivers contain a bug where the encoder will fail
 182         // if the last slice is smaller than the one before it.  Since
 183         // that's straightforward to avoid here, just do so.
 184         if (rounding <= 2) {
 185             for (i = 0; i < rounding; i++)
 186                 ++pic->slices[i].row_size;
 187         } else {
 188             for (i = 0; i < (rounding + 1) / 2; i++)
 189                 ++pic->slices[pic->nb_slices - i - 1].row_size;
 190             for (i = 0; i < rounding / 2; i++)
 191                 ++pic->slices[i].row_size;
 192         }
 193     } else if (rounding < 0) {
 194         // Remove rounding error from last slice only.
 195         av_assert0(rounding < ctx->slice_size);
 196         pic->slices[pic->nb_slices - 1].row_size += rounding;
 197     }
 198
 199     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
 200         slice = &pic->slices[i];
 201         slice->index = i;
 202         if (i == 0) {
 203             slice->row_start   = 0;
 204             slice->block_start = 0;
 205         } else {
 206             const VAAPIEncodeSlice *prev = &pic->slices[i - 1];
 207             slice->row_start   = prev->row_start   + prev->row_size;
 208             slice->block_start = prev->block_start + prev->block_size;
 209         }
 210         slice->block_size  = slice->row_size * ctx->slice_block_cols;
 211
 212         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Slice %d: %d-%d (%d rows), "
 213                "%d-%d (%d blocks).\n", i, slice->row_start,
 214                slice->row_start + slice->row_size - 1, slice->row_size,
 215                slice->block_start, slice->block_start + slice->block_size - 1,
 216                slice->block_size);
 217     }
 218
 219     return 0;
 220 }
 221
 222 static int vaapi_encode_make_tile_slice(AVCodecContext *avctx,
 223                                         VAAPIEncodePicture *pic)
 224 {
 225     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 226     VAAPIEncodeSlice *slice;
 227     int i, j, index;
 228
 229     for (i = 0; i < ctx->tile_cols; i++) {
 230         for (j = 0; j < ctx->tile_rows; j++) {
 231             index        = j * ctx->tile_cols + i;
 232             slice        = &pic->slices[index];
 233             slice->index = index;
 234
 235             pic->slices[index].block_start = ctx->col_bd[i] +
 236                                              ctx->row_bd[j] * ctx->slice_block_cols;
 237             pic->slices[index].block_size  = ctx->row_height[j] * ctx->col_width[i];
 238
 239             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Slice %2d: (%2d, %2d) start at: %4d "
 240                "width:%2d height:%2d (%d blocks).\n", index, ctx->col_bd[i],
 241                ctx->row_bd[j], slice->block_start, ctx->col_width[i],
 242                ctx->row_height[j], slice->block_size);
 243         }
 244     }
 245
 246     return 0;
 247 }
 248
 249 static int vaapi_encode_issue(AVCodecContext *avctx,
 250                               VAAPIEncodePicture *pic)
 251 {
 252     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 253     VAAPIEncodeSlice *slice;
 254     VAStatus vas;
 255     int err, i;
 256     char data[MAX_PARAM_BUFFER_SIZE];
 257     size_t bit_len;
 258     av_unused AVFrameSideData *sd;
 259
 260     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Issuing encode for pic %"PRId64"/%"PRId64" "
 261            "as type %s.\n", pic->display_order, pic->encode_order,
 262            picture_type_name[pic->type]);
 263     if (pic->nb_refs == 0) {
 264         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "No reference pictures.\n");
 265     } else {
 266         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Refers to:");
 267         for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 268             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %"PRId64"/%"PRId64,
 269                    pic->refs[i]->display_order, pic->refs[i]->encode_order);
 270         }
 271         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, ".\n");
 272     }
 273
 274     av_assert0(!pic->encode_issued);
 275     for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 276         av_assert0(pic->refs[i]);
 277         av_assert0(pic->refs[i]->encode_issued);
 278     }
 279
 280     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Input surface is %#x.\n", pic->input_surface);
 281
 282     pic->recon_image = av_frame_alloc();
 283     if (!pic->recon_image) {
 284         err = AVERROR(ENOMEM);
 285         goto fail;
 286     }
 287
 288     err = av_hwframe_get_buffer(ctx->recon_frames_ref, pic->recon_image, 0);
 289     if (err < 0) {
 290         err = AVERROR(ENOMEM);
 291         goto fail;
 292     }
 293     pic->recon_surface = (VASurfaceID)(uintptr_t)pic->recon_image->data[3];
 294     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Recon surface is %#x.\n", pic->recon_surface);
 295
 296     pic->output_buffer_ref = av_buffer_pool_get(ctx->output_buffer_pool);
 297     if (!pic->output_buffer_ref) {
 298         err = AVERROR(ENOMEM);
 299         goto fail;
 300     }
 301     pic->output_buffer = (VABufferID)(uintptr_t)pic->output_buffer_ref->data;
 302     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output buffer is %#x.\n",
 303            pic->output_buffer);
 304
 305     if (ctx->codec->picture_params_size > 0) {
 306         pic->codec_picture_params = av_malloc(ctx->codec->picture_params_size);
 307         if (!pic->codec_picture_params)
 308             goto fail;
 309         memcpy(pic->codec_picture_params, ctx->codec_picture_params,
 310                ctx->codec->picture_params_size);
 311     } else {
 312         av_assert0(!ctx->codec_picture_params);
 313     }
 314
 315     pic->nb_param_buffers = 0;
 316
 317     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR && ctx->codec->init_sequence_params) {
 318         err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 319                                              VAEncSequenceParameterBufferType,
 320                                              ctx->codec_sequence_params,
 321                                              ctx->codec->sequence_params_size);
 322         if (err < 0)
 323             goto fail;
 324     }
 325
 326     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR) {
 327         for (i = 0; i < ctx->nb_global_params; i++) {
 328             err = vaapi_encode_make_misc_param_buffer(avctx, pic,
 329                                                       ctx->global_params_type[i],
 330                                                       ctx->global_params[i],
 331                                                       ctx->global_params_size[i]);
 332             if (err < 0)
 333                 goto fail;
 334         }
 335     }
 336
 337     if (ctx->codec->init_picture_params) {
 338         err = ctx->codec->init_picture_params(avctx, pic);
 339         if (err < 0) {
 340             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise picture "
 341                    "parameters: %d.\n", err);
 342             goto fail;
 343         }
 344         err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 345                                              VAEncPictureParameterBufferType,
 346                                              pic->codec_picture_params,
 347                                              ctx->codec->picture_params_size);
 348         if (err < 0)
 349             goto fail;
 350     }
 351
 352     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR) {
 353         if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE &&
 354             ctx->codec->write_sequence_header) {
 355             bit_len = 8 * sizeof(data);
 356             err = ctx->codec->write_sequence_header(avctx, data, &bit_len);
 357             if (err < 0) {
 358                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-sequence "
 359                        "header: %d.\n", err);
 360                 goto fail;
 361             }
 362             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
 363                                                   ctx->codec->sequence_header_type,
 364                                                   data, bit_len);
 365             if (err < 0)
 366                 goto fail;
 367         }
 368     }
 369
 370     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_PICTURE &&
 371         ctx->codec->write_picture_header) {
 372         bit_len = 8 * sizeof(data);
 373         err = ctx->codec->write_picture_header(avctx, pic, data, &bit_len);
 374         if (err < 0) {
 375             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-picture "
 376                    "header: %d.\n", err);
 377             goto fail;
 378         }
 379         err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
 380                                               ctx->codec->picture_header_type,
 381                                               data, bit_len);
 382         if (err < 0)
 383             goto fail;
 384     }
 385
 386     if (ctx->codec->write_extra_buffer) {
 387         for (i = 0;; i++) {
 388             size_t len = sizeof(data);
 389             int type;
 390             err = ctx->codec->write_extra_buffer(avctx, pic, i, &type,
 391                                                  data, &len);
 392             if (err == AVERROR_EOF)
 393                 break;
 394             if (err < 0) {
 395                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write extra "
 396                        "buffer %d: %d.\n", i, err);
 397                 goto fail;
 398             }
 399
 400             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic, type,
 401                                                  data, len);
 402             if (err < 0)
 403                 goto fail;
 404         }
 405     }
 406
 407     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_MISC &&
 408         ctx->codec->write_extra_header) {
 409         for (i = 0;; i++) {
 410             int type;
 411             bit_len = 8 * sizeof(data);
 412             err = ctx->codec->write_extra_header(avctx, pic, i, &type,
 413                                                  data, &bit_len);
 414             if (err == AVERROR_EOF)
 415                 break;
 416             if (err < 0) {
 417                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write extra "
 418                        "header %d: %d.\n", i, err);
 419                 goto fail;
 420             }
 421
 422             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic, type,
 423                                                   data, bit_len);
 424             if (err < 0)
 425                 goto fail;
 426         }
 427     }
 428
 429     if (pic->nb_slices == 0)
 430         pic->nb_slices = ctx->nb_slices;
 431     if (pic->nb_slices > 0) {
 432         pic->slices = av_mallocz_array(pic->nb_slices, sizeof(*pic->slices));
 433         if (!pic->slices) {
 434             err = AVERROR(ENOMEM);
 435             goto fail;
 436         }
 437
 438         if (ctx->tile_rows && ctx->tile_cols)
 439             vaapi_encode_make_tile_slice(avctx, pic);
 440         else
 441             vaapi_encode_make_row_slice(avctx, pic);
 442     }
 443
 444     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
 445         slice = &pic->slices[i];
 446
 447         if (ctx->codec->slice_params_size > 0) {
 448             slice->codec_slice_params = av_mallocz(ctx->codec->slice_params_size);
 449             if (!slice->codec_slice_params) {
 450                 err = AVERROR(ENOMEM);
 451                 goto fail;
 452             }
 453         }
 454
 455         if (ctx->codec->init_slice_params) {
 456             err = ctx->codec->init_slice_params(avctx, pic, slice);
 457             if (err < 0) {
 458                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise slice "
 459                        "parameters: %d.\n", err);
 460                 goto fail;
 461             }
 462         }
 463
 464         if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SLICE &&
 465             ctx->codec->write_slice_header) {
 466             bit_len = 8 * sizeof(data);
 467             err = ctx->codec->write_slice_header(avctx, pic, slice,
 468                                                  data, &bit_len);
 469             if (err < 0) {
 470                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-slice "
 471                        "header: %d.\n", err);
 472                 goto fail;
 473             }
 474             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
 475                                                   ctx->codec->slice_header_type,
 476                                                   data, bit_len);
 477             if (err < 0)
 478                 goto fail;
 479         }
 480
 481         if (ctx->codec->init_slice_params) {
 482             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 483                                                  VAEncSliceParameterBufferType,
 484                                                  slice->codec_slice_params,
 485                                                  ctx->codec->slice_params_size);
 486             if (err < 0)
 487                 goto fail;
 488         }
 489     }
 490
 491 #if VA_CHECK_VERSION(1, 0, 0)
 492     sd = av_frame_get_side_data(pic->input_image,
 493                                 AV_FRAME_DATA_REGIONS_OF_INTEREST);
 494     if (sd && ctx->roi_allowed) {
 495         const AVRegionOfInterest *roi;
 496         uint32_t roi_size;
 497         VAEncMiscParameterBufferROI param_roi;
 498         int nb_roi, i, v;
 499
 500         roi = (const AVRegionOfInterest*)sd->data;
 501         roi_size = roi->self_size;
 502         av_assert0(roi_size && sd->size % roi_size == 0);
 503         nb_roi = sd->size / roi_size;
 504         if (nb_roi > ctx->roi_max_regions) {
 505             if (!ctx->roi_warned) {
 506                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "More ROIs set than "
 507                        "supported by driver (%d > %d).\n",
 508                        nb_roi, ctx->roi_max_regions);
 509                 ctx->roi_warned = 1;
 510             }
 511             nb_roi = ctx->roi_max_regions;
 512         }
 513
 514         pic->roi = av_mallocz_array(nb_roi, sizeof(*pic->roi));
 515         if (!pic->roi) {
 516             err = AVERROR(ENOMEM);
 517             goto fail;
 518         }
 519         // For overlapping regions, the first in the array takes priority.
 520         for (i = 0; i < nb_roi; i++) {
 521             roi = (const AVRegionOfInterest*)(sd->data + roi_size * i);
 522
 523             av_assert0(roi->qoffset.den != 0);
 524             v = roi->qoffset.num * ctx->roi_quant_range / roi->qoffset.den;
 525             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "ROI: (%d,%d)-(%d,%d) -> %+d.\n",
 526                    roi->top, roi->left, roi->bottom, roi->right, v);
 527
 528             pic->roi[i] = (VAEncROI) {
 529                 .roi_rectangle = {
 530                     .x      = roi->left,
 531                     .y      = roi->top,
 532                     .width  = roi->right  - roi->left,
 533                     .height = roi->bottom - roi->top,
 534                 },
 535                 .roi_value = av_clip_int8(v),
 536             };
 537         }
 538
 539         param_roi = (VAEncMiscParameterBufferROI) {
 540             .num_roi      = nb_roi,
 541             .max_delta_qp = INT8_MAX,
 542             .min_delta_qp = INT8_MIN,
 543             .roi          = pic->roi,
 544             .roi_flags.bits.roi_value_is_qp_delta = 1,
 545         };
 546
 547         err = vaapi_encode_make_misc_param_buffer(avctx, pic,
 548                                                   VAEncMiscParameterTypeROI,
 549                                                   &param_roi,
 550                                                   sizeof(param_roi));
 551         if (err < 0)
 552             goto fail;
 553     }
 554 #endif
 555
 556     vas = vaBeginPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
 557                          pic->input_surface);
 558     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 559         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to begin picture encode issue: "
 560                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 561         err = AVERROR(EIO);
 562         goto fail_with_picture;
 563     }
 564
 565     vas = vaRenderPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
 566                           pic->param_buffers, pic->nb_param_buffers);
 567     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 568         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to upload encode parameters: "
 569                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 570         err = AVERROR(EIO);
 571         goto fail_with_picture;
 572     }
 573
 574     vas = vaEndPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
 575     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 576         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to end picture encode issue: "
 577                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 578         err = AVERROR(EIO);
 579         // vaRenderPicture() has been called here, so we should not destroy
 580         // the parameter buffers unless separate destruction is required.
 581         if (CONFIG_VAAPI_1 || ctx->hwctx->driver_quirks &
 582             AV_VAAPI_DRIVER_QUIRK_RENDER_PARAM_BUFFERS)
 583             goto fail;
 584         else
 585             goto fail_at_end;
 586     }
 587
 588     if (CONFIG_VAAPI_1 || ctx->hwctx->driver_quirks &
 589         AV_VAAPI_DRIVER_QUIRK_RENDER_PARAM_BUFFERS) {
 590         for (i = 0; i < pic->nb_param_buffers; i++) {
 591             vas = vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display,
 592                                   pic->param_buffers[i]);
 593             if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 594                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to destroy "
 595                        "param buffer %#x: %d (%s).\n",
 596                        pic->param_buffers[i], vas, vaErrorStr(vas));
 597                 // And ignore.
 598             }
 599         }
 600     }
 601
 602     pic->encode_issued = 1;
 603
 604     return 0;
 605
 606 fail_with_picture:
 607     vaEndPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
 608 fail:
 609     for(i = 0; i < pic->nb_param_buffers; i++)
 610         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, pic->param_buffers[i]);
 611     if (pic->slices) {
 612         for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++)
 613             av_freep(&pic->slices[i].codec_slice_params);
 614     }
 615 fail_at_end:
 616     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 617     av_freep(&pic->param_buffers);
 618     av_freep(&pic->slices);
 619     av_freep(&pic->roi);
 620     av_frame_free(&pic->recon_image);
 621     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 622     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 623     return err;
 624 }
 625
 626 static int vaapi_encode_output(AVCodecContext *avctx,
 627                                VAAPIEncodePicture *pic, AVPacket *pkt)
 628 {
 629     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 630     VACodedBufferSegment *buf_list, *buf;
 631     VAStatus vas;
 632     int total_size = 0;
 633     uint8_t *ptr;
 634     int err;
 635
 636     err = vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 637     if (err < 0)
 638         return err;
 639
 640     buf_list = NULL;
 641     vas = vaMapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer,
 642                       (void**)&buf_list);
 643     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 644         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to map output buffers: "
 645                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 646         err = AVERROR(EIO);
 647         goto fail;
 648     }
 649
 650     for (buf = buf_list; buf; buf = buf->next)
 651         total_size += buf->size;
 652
 653     err = ff_get_encode_buffer(avctx, pkt, total_size, 0);
 654     ptr = pkt->data;
 655
 656     if (err < 0)
 657         goto fail_mapped;
 658
 659     for (buf = buf_list; buf; buf = buf->next) {
 660         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output buffer: %u bytes "
 661                "(status %08x).\n", buf->size, buf->status);
 662
 663         memcpy(ptr, buf->buf, buf->size);
 664         ptr += buf->size;
 665     }
 666
 667     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR)
 668         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 669
 670     pkt->pts = pic->pts;
 671
 672     vas = vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
 673     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 674         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to unmap output buffers: "
 675                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 676         err = AVERROR(EIO);
 677         goto fail;
 678     }
 679
 680     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 681     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 682
 683     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output read for pic %"PRId64"/%"PRId64".\n",
 684            pic->display_order, pic->encode_order);
 685     return 0;
 686
 687 fail_mapped:
 688     vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
 689 fail:
 690     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 691     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 692     return err;
 693 }
 694
 695 static int vaapi_encode_discard(AVCodecContext *avctx,
 696                                 VAAPIEncodePicture *pic)
 697 {
 698     vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 699
 700     if (pic->output_buffer_ref) {
 701         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Discard output for pic "
 702                "%"PRId64"/%"PRId64".\n",
 703                pic->display_order, pic->encode_order);
 704
 705         av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 706         pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 707     }
 708
 709     return 0;
 710 }
 711
 712 static VAAPIEncodePicture *vaapi_encode_alloc(AVCodecContext *avctx)
 713 {
 714     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 715     VAAPIEncodePicture *pic;
 716
 717     pic = av_mallocz(sizeof(*pic));
 718     if (!pic)
 719         return NULL;
 720
 721     if (ctx->codec->picture_priv_data_size > 0) {
 722         pic->priv_data = av_mallocz(ctx->codec->picture_priv_data_size);
 723         if (!pic->priv_data) {
 724             av_freep(&pic);
 725             return NULL;
 726         }
 727     }
 728
 729     pic->input_surface = VA_INVALID_ID;
 730     pic->recon_surface = VA_INVALID_ID;
 731     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 732
 733     return pic;
 734 }
 735
 736 static int vaapi_encode_free(AVCodecContext *avctx,
 737                              VAAPIEncodePicture *pic)
 738 {
 739     int i;
 740
 741     if (pic->encode_issued)
 742         vaapi_encode_discard(avctx, pic);
 743
 744     if (pic->slices) {
 745         for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++)
 746             av_freep(&pic->slices[i].codec_slice_params);
 747     }
 748     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 749
 750     av_frame_free(&pic->input_image);
 751     av_frame_free(&pic->recon_image);
 752
 753     av_freep(&pic->param_buffers);
 754     av_freep(&pic->slices);
 755     // Output buffer should already be destroyed.
 756     av_assert0(pic->output_buffer == VA_INVALID_ID);
 757
 758     av_freep(&pic->priv_data);
 759     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 760     av_freep(&pic->roi);
 761
 762     av_free(pic);
 763
 764     return 0;
 765 }
 766
 767 static void vaapi_encode_add_ref(AVCodecContext *avctx,
 768                                  VAAPIEncodePicture *pic,
 769                                  VAAPIEncodePicture *target,
 770                                  int is_ref, int in_dpb, int prev)
 771 {
 772     int refs = 0;
 773
 774     if (is_ref) {
 775         av_assert0(pic != target);
 776         av_assert0(pic->nb_refs < MAX_PICTURE_REFERENCES);
 777         pic->refs[pic->nb_refs++] = target;
 778         ++refs;
 779     }
 780
 781     if (in_dpb) {
 782         av_assert0(pic->nb_dpb_pics < MAX_DPB_SIZE);
 783         pic->dpb[pic->nb_dpb_pics++] = target;
 784         ++refs;
 785     }
 786
 787     if (prev) {
 788         av_assert0(!pic->prev);
 789         pic->prev = target;
 790         ++refs;
 791     }
 792
 793     target->ref_count[0] += refs;
 794     target->ref_count[1] += refs;
 795 }
 796
 797 static void vaapi_encode_remove_refs(AVCodecContext *avctx,
 798                                      VAAPIEncodePicture *pic,
 799                                      int level)
 800 {
 801     int i;
 802
 803     if (pic->ref_removed[level])
 804         return;
 805
 806     for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 807         av_assert0(pic->refs[i]);
 808         --pic->refs[i]->ref_count[level];
 809         av_assert0(pic->refs[i]->ref_count[level] >= 0);
 810     }
 811
 812     for (i = 0; i < pic->nb_dpb_pics; i++) {
 813         av_assert0(pic->dpb[i]);
 814         --pic->dpb[i]->ref_count[level];
 815         av_assert0(pic->dpb[i]->ref_count[level] >= 0);
 816     }
 817
 818     av_assert0(pic->prev || pic->type == PICTURE_TYPE_IDR);
 819     if (pic->prev) {
 820         --pic->prev->ref_count[level];
 821         av_assert0(pic->prev->ref_count[level] >= 0);
 822     }
 823
 824     pic->ref_removed[level] = 1;
 825 }
 826
 827 static void vaapi_encode_set_b_pictures(AVCodecContext *avctx,
 828                                         VAAPIEncodePicture *start,
 829                                         VAAPIEncodePicture *end,
 830                                         VAAPIEncodePicture *prev,
 831                                         int current_depth,
 832                                         VAAPIEncodePicture **last)
 833 {
 834     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 835     VAAPIEncodePicture *pic, *next, *ref;
 836     int i, len;
 837
 838     av_assert0(start && end && start != end && start->next != end);
 839
 840     // If we are at the maximum depth then encode all pictures as
 841     // non-referenced B-pictures.  Also do this if there is exactly one
 842     // picture left, since there will be nothing to reference it.
 843     if (current_depth == ctx->max_b_depth || start->next->next == end) {
 844         for (pic = start->next; pic; pic = pic->next) {
 845             if (pic == end)
 846                 break;
 847             pic->type    = PICTURE_TYPE_B;
 848             pic->b_depth = current_depth;
 849
 850             vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, start, 1, 1, 0);
 851             vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, end,   1, 1, 0);
 852             vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, prev,  0, 0, 1);
 853
 854             for (ref = end->refs[1]; ref; ref = ref->refs[1])
 855                 vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, ref, 0, 1, 0);
 856         }
 857         *last = prev;
 858
 859     } else {
 860         // Split the current list at the midpoint with a referenced
 861         // B-picture, then descend into each side separately.
 862         len = 0;
 863         for (pic = start->next; pic != end; pic = pic->next)
 864             ++len;
 865         for (pic = start->next, i = 1; 2 * i < len; pic = pic->next, i++);
 866
 867         pic->type    = PICTURE_TYPE_B;
 868         pic->b_depth = current_depth;
 869
 870         pic->is_reference = 1;
 871
 872         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, pic,   0, 1, 0);
 873         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, start, 1, 1, 0);
 874         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, end,   1, 1, 0);
 875         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, prev,  0, 0, 1);
 876
 877         for (ref = end->refs[1]; ref; ref = ref->refs[1])
 878             vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, ref, 0, 1, 0);
 879
 880         if (i > 1)
 881             vaapi_encode_set_b_pictures(avctx, start, pic, pic,
 882                                         current_depth + 1, &next);
 883         else
 884             next = pic;
 885
 886         vaapi_encode_set_b_pictures(avctx, pic, end, next,
 887                                     current_depth + 1, last);
 888     }
 889 }
 890
 891 static int vaapi_encode_pick_next(AVCodecContext *avctx,
 892                                   VAAPIEncodePicture **pic_out)
 893 {
 894     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 895     VAAPIEncodePicture *pic = NULL, *next, *start;
 896     int i, b_counter, closed_gop_end;
 897
 898     // If there are any B-frames already queued, the next one to encode
 899     // is the earliest not-yet-issued frame for which all references are
 900     // available.
 901     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 902         if (pic->encode_issued)
 903             continue;
 904         if (pic->type != PICTURE_TYPE_B)
 905             continue;
 906         for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 907             if (!pic->refs[i]->encode_issued)
 908                 break;
 909         }
 910         if (i == pic->nb_refs)
 911             break;
 912     }
 913
 914     if (pic) {
 915         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick B-picture at depth %d to "
 916                "encode next.\n", pic->b_depth);
 917         *pic_out = pic;
 918         return 0;
 919     }
 920
 921     // Find the B-per-Pth available picture to become the next picture
 922     // on the top layer.
 923     start = NULL;
 924     b_counter = 0;
 925     closed_gop_end = ctx->closed_gop ||
 926                      ctx->idr_counter == ctx->gop_per_idr;
 927     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = next) {
 928         next = pic->next;
 929         if (pic->encode_issued) {
 930             start = pic;
 931             continue;
 932         }
 933         // If the next available picture is force-IDR, encode it to start
 934         // a new GOP immediately.
 935         if (pic->force_idr)
 936             break;
 937         if (b_counter == ctx->b_per_p)
 938             break;
 939         // If this picture ends a closed GOP or starts a new GOP then it
 940         // needs to be in the top layer.
 941         if (ctx->gop_counter + b_counter + closed_gop_end >= ctx->gop_size)
 942             break;
 943         // If the picture after this one is force-IDR, we need to encode
 944         // this one in the top layer.
 945         if (next && next->force_idr)
 946             break;
 947         ++b_counter;
 948     }
 949
 950     // At the end of the stream the last picture must be in the top layer.
 951     if (!pic && ctx->end_of_stream) {
 952         --b_counter;
 953         pic = ctx->pic_end;
 954         if (pic->encode_issued)
 955             return AVERROR_EOF;
 956     }
 957
 958     if (!pic) {
 959         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick nothing to encode next - "
 960                "need more input for reference pictures.\n");
 961         return AVERROR(EAGAIN);
 962     }
 963     if (ctx->input_order <= ctx->decode_delay && !ctx->end_of_stream) {
 964         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick nothing to encode next - "
 965                "need more input for timestamps.\n");
 966         return AVERROR(EAGAIN);
 967     }
 968
 969     if (pic->force_idr) {
 970         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick forced IDR-picture to "
 971                "encode next.\n");
 972         pic->type = PICTURE_TYPE_IDR;
 973         ctx->idr_counter = 1;
 974         ctx->gop_counter = 1;
 975
 976     } else if (ctx->gop_counter + b_counter >= ctx->gop_size) {
 977         if (ctx->idr_counter == ctx->gop_per_idr) {
 978             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick new-GOP IDR-picture to "
 979                    "encode next.\n");
 980             pic->type = PICTURE_TYPE_IDR;
 981             ctx->idr_counter = 1;
 982         } else {
 983             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick new-GOP I-picture to "
 984                    "encode next.\n");
 985             pic->type = PICTURE_TYPE_I;
 986             ++ctx->idr_counter;
 987         }
 988         ctx->gop_counter = 1;
 989
 990     } else {
 991         if (ctx->gop_counter + b_counter + closed_gop_end == ctx->gop_size) {
 992             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick group-end P-picture to "
 993                    "encode next.\n");
 994         } else {
 995             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pick normal P-picture to "
 996                    "encode next.\n");
 997         }
 998         pic->type = PICTURE_TYPE_P;
 999         av_assert0(start);
1000         ctx->gop_counter += 1 + b_counter;
1001     }
1002     pic->is_reference = 1;
1003     *pic_out = pic;
1004
1005     vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, pic, 0, 1, 0);
1006     if (pic->type != PICTURE_TYPE_IDR) {
1007         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, start,
1008                              pic->type == PICTURE_TYPE_P,
1009                              b_counter > 0, 0);
1010         vaapi_encode_add_ref(avctx, pic, ctx->next_prev, 0, 0, 1);
1011     }
1012     if (ctx->next_prev)
1013         --ctx->next_prev->ref_count[0];
1014
1015     if (b_counter > 0) {
1016         vaapi_encode_set_b_pictures(avctx, start, pic, pic, 1,
1017                                     &ctx->next_prev);
1018     } else {
1019         ctx->next_prev = pic;
1020     }
1021     ++ctx->next_prev->ref_count[0];
1022     return 0;
1023 }
1024
1025 static int vaapi_encode_clear_old(AVCodecContext *avctx)
1026 {
1027     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1028     VAAPIEncodePicture *pic, *prev, *next;
1029
1030     av_assert0(ctx->pic_start);
1031
1032     // Remove direct references once each picture is complete.
1033     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
1034         if (pic->encode_complete && pic->next)
1035             vaapi_encode_remove_refs(avctx, pic, 0);
1036     }
1037
1038     // Remove indirect references once a picture has no direct references.
1039     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
1040         if (pic->encode_complete && pic->ref_count[0] == 0)
1041             vaapi_encode_remove_refs(avctx, pic, 1);
1042     }
1043
1044     // Clear out all complete pictures with no remaining references.
1045     prev = NULL;
1046     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = next) {
1047         next = pic->next;
1048         if (pic->encode_complete && pic->ref_count[1] == 0) {
1049             av_assert0(pic->ref_removed[0] && pic->ref_removed[1]);
1050             if (prev)
1051                 prev->next = next;
1052             else
1053                 ctx->pic_start = next;
1054             vaapi_encode_free(avctx, pic);
1055         } else {
1056             prev = pic;
1057         }
1058     }
1059
1060     return 0;
1061 }
1062
1063 static int vaapi_encode_check_frame(AVCodecContext *avctx,
1064                                     const AVFrame *frame)
1065 {
1066     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1067
1068     if ((frame->crop_top  || frame->crop_bottom ||
1069          frame->crop_left || frame->crop_right) && !ctx->crop_warned) {
1070         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Cropping information on input "
1071                "frames ignored due to lack of API support.\n");
1072         ctx->crop_warned = 1;
1073     }
1074
1075     if (!ctx->roi_allowed) {
1076         AVFrameSideData *sd =
1077             av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_REGIONS_OF_INTEREST);
1078
1079         if (sd && !ctx->roi_warned) {
1080             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ROI side data on input "
1081                    "frames ignored due to lack of driver support.\n");
1082             ctx->roi_warned = 1;
1083         }
1084     }
1085
1086     return 0;
1087 }
1088
1089 static int vaapi_encode_send_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame)
1090 {
1091     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1092     VAAPIEncodePicture *pic;
1093     int err;
1094
1095     if (frame) {
1096         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Input frame: %ux%u (%"PRId64").\n",
1097                frame->width, frame->height, frame->pts);
1098
1099         err = vaapi_encode_check_frame(avctx, frame);
1100         if (err < 0)
1101             return err;
1102
1103         pic = vaapi_encode_alloc(avctx);
1104         if (!pic)
1105             return AVERROR(ENOMEM);
1106
1107         pic->input_image = av_frame_alloc();
1108         if (!pic->input_image) {
1109             err = AVERROR(ENOMEM);
1110             goto fail;
1111         }
1112
1113         if (ctx->input_order == 0 || frame->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I)
1114             pic->force_idr = 1;
1115
1116         pic->input_surface = (VASurfaceID)(uintptr_t)frame->data[3];
1117         pic->pts = frame->pts;
1118
1119         av_frame_move_ref(pic->input_image, frame);
1120
1121         if (ctx->input_order == 0)
1122             ctx->first_pts = pic->pts;
1123         if (ctx->input_order == ctx->decode_delay)
1124             ctx->dts_pts_diff = pic->pts - ctx->first_pts;
1125         if (ctx->output_delay > 0)
1126             ctx->ts_ring[ctx->input_order % (3 * ctx->output_delay)] = pic->pts;
1127
1128         pic->display_order = ctx->input_order;
1129         ++ctx->input_order;
1130
1131         if (ctx->pic_start) {
1132             ctx->pic_end->next = pic;
1133             ctx->pic_end       = pic;
1134         } else {
1135             ctx->pic_start     = pic;
1136             ctx->pic_end       = pic;
1137         }
1138
1139     } else {
1140         ctx->end_of_stream = 1;
1141
1142         // Fix timestamps if we hit end-of-stream before the initial decode
1143         // delay has elapsed.
1144         if (ctx->input_order < ctx->decode_delay)
1145             ctx->dts_pts_diff = ctx->pic_end->pts - ctx->first_pts;
1146     }
1147
1148     return 0;
1149
1150 fail:
1151     vaapi_encode_free(avctx, pic);
1152     return err;
1153 }
1154
1155 int ff_vaapi_encode_receive_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt)
1156 {
1157     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1158     VAAPIEncodePicture *pic;
1159     AVFrame *frame = ctx->frame;
1160     int err;
1161
1162     err = ff_encode_get_frame(avctx, frame);
1163     if (err < 0 && err != AVERROR_EOF)
1164         return err;
1165
1166     if (err == AVERROR_EOF)
1167         frame = NULL;
1168
1169     err = vaapi_encode_send_frame(avctx, frame);
1170     if (err < 0)
1171         return err;
1172
1173     if (!ctx->pic_start) {
1174         if (ctx->end_of_stream)
1175             return AVERROR_EOF;
1176         else
1177             return AVERROR(EAGAIN);
1178     }
1179
1180     pic = NULL;
1181     err = vaapi_encode_pick_next(avctx, &pic);
1182     if (err < 0)
1183         return err;
1184     av_assert0(pic);
1185
1186     pic->encode_order = ctx->encode_order++;
1187
1188     err = vaapi_encode_issue(avctx, pic);
1189     if (err < 0) {
1190         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Encode failed: %d.\n", err);
1191         return err;
1192     }
1193
1194     err = vaapi_encode_output(avctx, pic, pkt);
1195     if (err < 0) {
1196         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Output failed: %d.\n", err);
1197         return err;
1198     }
1199
1200     if (ctx->output_delay == 0) {
1201         pkt->dts = pkt->pts;
1202     } else if (pic->encode_order < ctx->decode_delay) {
1203         if (ctx->ts_ring[pic->encode_order] < INT64_MIN + ctx->dts_pts_diff)
1204             pkt->dts = INT64_MIN;
1205         else
1206             pkt->dts = ctx->ts_ring[pic->encode_order] - ctx->dts_pts_diff;
1207     } else {
1208         pkt->dts = ctx->ts_ring[(pic->encode_order - ctx->decode_delay) %
1209                                 (3 * ctx->output_delay)];
1210     }
1211     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output packet: pts %"PRId64" dts %"PRId64".\n",
1212            pkt->pts, pkt->dts);
1213
1214     ctx->output_order = pic->encode_order;
1215     vaapi_encode_clear_old(avctx);
1216
1217     return 0;
1218 }
1219
1220
1221 static av_cold void vaapi_encode_add_global_param(AVCodecContext *avctx, int type,
1222                                                   void *buffer, size_t size)
1223 {
1224     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1225
1226     av_assert0(ctx->nb_global_params < MAX_GLOBAL_PARAMS);
1227
1228     ctx->global_params_type[ctx->nb_global_params] = type;
1229     ctx->global_params     [ctx->nb_global_params] = buffer;
1230     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params] = size;
1231
1232     ++ctx->nb_global_params;
1233 }
1234
1235 typedef struct VAAPIEncodeRTFormat {
1236     const char *name;
1237     unsigned int value;
1238     int depth;
1239     int nb_components;
1240     int log2_chroma_w;
1241     int log2_chroma_h;
1242 } VAAPIEncodeRTFormat;
1243
1244 static const VAAPIEncodeRTFormat vaapi_encode_rt_formats[] = {
1245     { "YUV400",    VA_RT_FORMAT_YUV400,        8, 1,      },
1246     { "YUV420",    VA_RT_FORMAT_YUV420,        8, 3, 1, 1 },
1247     { "YUV422",    VA_RT_FORMAT_YUV422,        8, 3, 1, 0 },
1248 #if VA_CHECK_VERSION(1, 2, 0)
1249     { "YUV422_10", VA_RT_FORMAT_YUV422_10,    10, 3, 1, 0 },
1250 #endif
1251     { "YUV444",    VA_RT_FORMAT_YUV444,        8, 3, 0, 0 },
1252     { "YUV411",    VA_RT_FORMAT_YUV411,        8, 3, 2, 0 },
1253 #if VA_CHECK_VERSION(0, 38, 1)
1254     { "YUV420_10", VA_RT_FORMAT_YUV420_10BPP, 10, 3, 1, 1 },
1255 #endif
1256 };
1257
1258 static const VAEntrypoint vaapi_encode_entrypoints_normal[] = {
1259     VAEntrypointEncSlice,
1260     VAEntrypointEncPicture,
1261 #if VA_CHECK_VERSION(0, 39, 2)
1262     VAEntrypointEncSliceLP,
1263 #endif
1264     0
1265 };
1266 #if VA_CHECK_VERSION(0, 39, 2)
1267 static const VAEntrypoint vaapi_encode_entrypoints_low_power[] = {
1268     VAEntrypointEncSliceLP,
1269     0
1270 };
1271 #endif
1272
1273 static av_cold int vaapi_encode_profile_entrypoint(AVCodecContext *avctx)
1274 {
1275     VAAPIEncodeContext      *ctx = avctx->priv_data;
1276     VAProfile    *va_profiles    = NULL;
1277     VAEntrypoint *va_entrypoints = NULL;
1278     VAStatus vas;
1279     const VAEntrypoint *usable_entrypoints;
1280     const VAAPIEncodeProfile *profile;
1281     const AVPixFmtDescriptor *desc;
1282     VAConfigAttrib rt_format_attr;
1283     const VAAPIEncodeRTFormat *rt_format;
1284     const char *profile_string, *entrypoint_string;
1285     int i, j, n, depth, err;
1286
1287
1288     if (ctx->low_power) {
1289 #if VA_CHECK_VERSION(0, 39, 2)
1290         usable_entrypoints = vaapi_encode_entrypoints_low_power;
1291 #else
1292         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Low-power encoding is not "
1293                "supported with this VAAPI version.\n");
1294         return AVERROR(EINVAL);
1295 #endif
1296     } else {
1297         usable_entrypoints = vaapi_encode_entrypoints_normal;
1298     }
1299
1300     desc = av_pix_fmt_desc_get(ctx->input_frames->sw_format);
1301     if (!desc) {
1302         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid input pixfmt (%d).\n",
1303                ctx->input_frames->sw_format);
1304         return AVERROR(EINVAL);
1305     }
1306     depth = desc->comp[0].depth;
1307     for (i = 1; i < desc->nb_components; i++) {
1308         if (desc->comp[i].depth != depth) {
1309             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid input pixfmt (%s).\n",
1310                    desc->name);
1311             return AVERROR(EINVAL);
1312         }
1313     }
1314     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Input surface format is %s.\n",
1315            desc->name);
1316
1317     n = vaMaxNumProfiles(ctx->hwctx->display);
1318     va_profiles = av_malloc_array(n, sizeof(VAProfile));
1319     if (!va_profiles) {
1320         err = AVERROR(ENOMEM);
1321         goto fail;
1322     }
1323     vas = vaQueryConfigProfiles(ctx->hwctx->display, va_profiles, &n);
1324     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1325         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query profiles: %d (%s).\n",
1326                vas, vaErrorStr(vas));
1327         err = AVERROR_EXTERNAL;
1328         goto fail;
1329     }
1330
1331     av_assert0(ctx->codec->profiles);
1332     for (i = 0; (ctx->codec->profiles[i].av_profile !=
1333                  FF_PROFILE_UNKNOWN); i++) {
1334         profile = &ctx->codec->profiles[i];
1335         if (depth               != profile->depth ||
1336             desc->nb_components != profile->nb_components)
1337             continue;
1338         if (desc->nb_components > 1 &&
1339             (desc->log2_chroma_w != profile->log2_chroma_w ||
1340              desc->log2_chroma_h != profile->log2_chroma_h))
1341             continue;
1342         if (avctx->profile != profile->av_profile &&
1343             avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
1344             continue;
1345
1346 #if VA_CHECK_VERSION(1, 0, 0)
1347         profile_string = vaProfileStr(profile->va_profile);
1348 #else
1349         profile_string = "(no profile names)";
1350 #endif
1351
1352         for (j = 0; j < n; j++) {
1353             if (va_profiles[j] == profile->va_profile)
1354                 break;
1355         }
1356         if (j >= n) {
1357             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Compatible profile %s (%d) "
1358                    "is not supported by driver.\n", profile_string,
1359                    profile->va_profile);
1360             continue;
1361         }
1362
1363         ctx->profile = profile;
1364         break;
1365     }
1366     if (!ctx->profile) {
1367         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No usable encoding profile found.\n");
1368         err = AVERROR(ENOSYS);
1369         goto fail;
1370     }
1371
1372     avctx->profile  = profile->av_profile;
1373     ctx->va_profile = profile->va_profile;
1374     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using VAAPI profile %s (%d).\n",
1375            profile_string, ctx->va_profile);
1376
1377     n = vaMaxNumEntrypoints(ctx->hwctx->display);
1378     va_entrypoints = av_malloc_array(n, sizeof(VAEntrypoint));
1379     if (!va_entrypoints) {
1380         err = AVERROR(ENOMEM);
1381         goto fail;
1382     }
1383     vas = vaQueryConfigEntrypoints(ctx->hwctx->display, ctx->va_profile,
1384                                    va_entrypoints, &n);
1385     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1386         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query entrypoints for "
1387                "profile %s (%d): %d (%s).\n", profile_string,
1388                ctx->va_profile, vas, vaErrorStr(vas));
1389         err = AVERROR_EXTERNAL;
1390         goto fail;
1391     }
1392
1393     for (i = 0; i < n; i++) {
1394         for (j = 0; usable_entrypoints[j]; j++) {
1395             if (va_entrypoints[i] == usable_entrypoints[j])
1396                 break;
1397         }
1398         if (usable_entrypoints[j])
1399             break;
1400     }
1401     if (i >= n) {
1402         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No usable encoding entrypoint found "
1403                "for profile %s (%d).\n", profile_string, ctx->va_profile);
1404         err = AVERROR(ENOSYS);
1405         goto fail;
1406     }
1407
1408     ctx->va_entrypoint = va_entrypoints[i];
1409 #if VA_CHECK_VERSION(1, 0, 0)
1410     entrypoint_string = vaEntrypointStr(ctx->va_entrypoint);
1411 #else
1412     entrypoint_string = "(no entrypoint names)";
1413 #endif
1414     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using VAAPI entrypoint %s (%d).\n",
1415            entrypoint_string, ctx->va_entrypoint);
1416
1417     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(vaapi_encode_rt_formats); i++) {
1418         rt_format = &vaapi_encode_rt_formats[i];
1419         if (rt_format->depth         == depth &&
1420             rt_format->nb_components == profile->nb_components &&
1421             rt_format->log2_chroma_w == profile->log2_chroma_w &&
1422             rt_format->log2_chroma_h == profile->log2_chroma_h)
1423             break;
1424     }
1425     if (i >= FF_ARRAY_ELEMS(vaapi_encode_rt_formats)) {
1426         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No usable render target format "
1427                "found for profile %s (%d) entrypoint %s (%d).\n",
1428                profile_string, ctx->va_profile,
1429                entrypoint_string, ctx->va_entrypoint);
1430         err = AVERROR(ENOSYS);
1431         goto fail;
1432     }
1433
1434     rt_format_attr = (VAConfigAttrib) { VAConfigAttribRTFormat };
1435     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
1436                                 ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1437                                 &rt_format_attr, 1);
1438     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1439         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query RT format "
1440                "config attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1441         err = AVERROR_EXTERNAL;
1442         goto fail;
1443     }
1444
1445     if (rt_format_attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1446         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RT format config attribute not "
1447                "supported by driver: assuming surface RT format %s "
1448                "is valid.\n", rt_format->name);
1449     } else if (!(rt_format_attr.value & rt_format->value)) {
1450         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Surface RT format %s not supported "
1451                "by driver for encoding profile %s (%d) entrypoint %s (%d).\n",
1452                rt_format->name, profile_string, ctx->va_profile,
1453                entrypoint_string, ctx->va_entrypoint);
1454         err = AVERROR(ENOSYS);
1455         goto fail;
1456     } else {
1457         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using VAAPI render target "
1458                "format %s (%#x).\n", rt_format->name, rt_format->value);
1459         ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1460             (VAConfigAttrib) {
1461             .type  = VAConfigAttribRTFormat,
1462             .value = rt_format->value,
1463         };
1464     }
1465
1466     err = 0;
1467 fail:
1468     av_freep(&va_profiles);
1469     av_freep(&va_entrypoints);
1470     return err;
1471 }
1472
1473 static const VAAPIEncodeRCMode vaapi_encode_rc_modes[] = {
1474     //                                  Bitrate   Quality
1475     //                                     | Maxrate | HRD/VBV
1476     { 0 }, //                              |    |    |    |
1477     { RC_MODE_CQP,  "CQP",  1, VA_RC_CQP,  0,   0,   1,   0 },
1478     { RC_MODE_CBR,  "CBR",  1, VA_RC_CBR,  1,   0,   0,   1 },
1479     { RC_MODE_VBR,  "VBR",  1, VA_RC_VBR,  1,   1,   0,   1 },
1480 #if VA_CHECK_VERSION(1, 1, 0)
1481     { RC_MODE_ICQ,  "ICQ",  1, VA_RC_ICQ,  0,   0,   1,   0 },
1482 #else
1483     { RC_MODE_ICQ,  "ICQ",  0 },
1484 #endif
1485 #if VA_CHECK_VERSION(1, 3, 0)
1486     { RC_MODE_QVBR, "QVBR", 1, VA_RC_QVBR, 1,   1,   1,   1 },
1487     { RC_MODE_AVBR, "AVBR", 0, VA_RC_AVBR, 1,   0,   0,   0 },
1488 #else
1489     { RC_MODE_QVBR, "QVBR", 0 },
1490     { RC_MODE_AVBR, "AVBR", 0 },
1491 #endif
1492 };
1493
1494 static av_cold int vaapi_encode_init_rate_control(AVCodecContext *avctx)
1495 {
1496     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1497     uint32_t supported_va_rc_modes;
1498     const VAAPIEncodeRCMode *rc_mode;
1499     int64_t rc_bits_per_second;
1500     int     rc_target_percentage;
1501     int     rc_window_size;
1502     int     rc_quality;
1503     int64_t hrd_buffer_size;
1504     int64_t hrd_initial_buffer_fullness;
1505     int fr_num, fr_den;
1506     VAConfigAttrib rc_attr = { VAConfigAttribRateControl };
1507     VAStatus vas;
1508     char supported_rc_modes_string[64];
1509
1510     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
1511                                 ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1512                                 &rc_attr, 1);
1513     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1514         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query rate control "
1515                "config attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1516         return AVERROR_EXTERNAL;
1517     }
1518     if (rc_attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1519         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Driver does not report any "
1520                "supported rate control modes: assuming CQP only.\n");
1521         supported_va_rc_modes = VA_RC_CQP;
1522         strcpy(supported_rc_modes_string, "unknown");
1523     } else {
1524         char *str = supported_rc_modes_string;
1525         size_t len = sizeof(supported_rc_modes_string);
1526         int i, first = 1, res;
1527
1528         supported_va_rc_modes = rc_attr.value;
1529         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(vaapi_encode_rc_modes); i++) {
1530             rc_mode = &vaapi_encode_rc_modes[i];
1531             if (supported_va_rc_modes & rc_mode->va_mode) {
1532                 res = snprintf(str, len, "%s%s",
1533                                first ? "" : ", ", rc_mode->name);
1534                 first = 0;
1535                 if (res < 0) {
1536                     *str = 0;
1537                     break;
1538                 }
1539                 len -= res;
1540                 str += res;
1541                 if (len == 0)
1542                     break;
1543             }
1544         }
1545
1546         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Driver supports RC modes %s.\n",
1547                supported_rc_modes_string);
1548     }
1549
1550     // Rate control mode selection:
1551     // * If the user has set a mode explicitly with the rc_mode option,
1552     //   use it and fail if it is not available.
1553     // * If an explicit QP option has been set, use CQP.
1554     // * If the codec is CQ-only, use CQP.
1555     // * If the QSCALE avcodec option is set, use CQP.
1556     // * If bitrate and quality are both set, try QVBR.
1557     // * If quality is set, try ICQ, then CQP.
1558     // * If bitrate and maxrate are set and have the same value, try CBR.
1559     // * If a bitrate is set, try AVBR, then VBR, then CBR.
1560     // * If no bitrate is set, try ICQ, then CQP.
1561
1562 #define TRY_RC_MODE(mode, fail) do { \
1563         rc_mode = &vaapi_encode_rc_modes[mode]; \
1564         if (!(rc_mode->va_mode & supported_va_rc_modes)) { \
1565             if (fail) { \
1566                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support %s " \
1567                        "RC mode (supported modes: %s).\n", rc_mode->name, \
1568                        supported_rc_modes_string); \
1569                 return AVERROR(EINVAL); \
1570             } \
1571             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Driver does not support %s " \
1572                    "RC mode.\n", rc_mode->name); \
1573             rc_mode = NULL; \
1574         } else { \
1575             goto rc_mode_found; \
1576         } \
1577     } while (0)
1578
1579     if (ctx->explicit_rc_mode)
1580         TRY_RC_MODE(ctx->explicit_rc_mode, 1);
1581
1582     if (ctx->explicit_qp)
1583         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CQP, 1);
1584
1585     if (ctx->codec->flags & FLAG_CONSTANT_QUALITY_ONLY)
1586         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CQP, 1);
1587
1588     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE)
1589         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CQP, 1);
1590
1591     if (avctx->bit_rate > 0 && avctx->global_quality > 0)
1592         TRY_RC_MODE(RC_MODE_QVBR, 0);
1593
1594     if (avctx->global_quality > 0) {
1595         TRY_RC_MODE(RC_MODE_ICQ, 0);
1596         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CQP, 0);
1597     }
1598
1599     if (avctx->bit_rate > 0 && avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate)
1600         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CBR, 0);
1601
1602     if (avctx->bit_rate > 0) {
1603         TRY_RC_MODE(RC_MODE_AVBR, 0);
1604         TRY_RC_MODE(RC_MODE_VBR, 0);
1605         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CBR, 0);
1606     } else {
1607         TRY_RC_MODE(RC_MODE_ICQ, 0);
1608         TRY_RC_MODE(RC_MODE_CQP, 0);
1609     }
1610
1611     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support any "
1612            "RC mode compatible with selected options "
1613            "(supported modes: %s).\n", supported_rc_modes_string);
1614     return AVERROR(EINVAL);
1615
1616 rc_mode_found:
1617     if (rc_mode->bitrate) {
1618         if (avctx->bit_rate <= 0) {
1619             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bitrate must be set for %s "
1620                    "RC mode.\n", rc_mode->name);
1621             return AVERROR(EINVAL);
1622         }
1623
1624         if (rc_mode->mode == RC_MODE_AVBR) {
1625             // For maximum confusion AVBR is hacked into the existing API
1626             // by overloading some of the fields with completely different
1627             // meanings.
1628
1629             // Target percentage does not apply in AVBR mode.
1630             rc_bits_per_second = avctx->bit_rate;
1631
1632             // Accuracy tolerance range for meeting the specified target
1633             // bitrate.  It's very unclear how this is actually intended
1634             // to work - since we do want to get the specified bitrate,
1635             // set the accuracy to 100% for now.
1636             rc_target_percentage = 100;
1637
1638             // Convergence period in frames.  The GOP size reflects the
1639             // user's intended block size for cutting, so reusing that
1640             // as the convergence period seems a reasonable default.
1641             rc_window_size = avctx->gop_size > 0 ? avctx->gop_size : 60;
1642
1643         } else if (rc_mode->maxrate) {
1644             if (avctx->rc_max_rate > 0) {
1645                 if (avctx->rc_max_rate < avctx->bit_rate) {
1646                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid bitrate settings: "
1647                            "bitrate (%"PRId64") must not be greater than "
1648                            "maxrate (%"PRId64").\n", avctx->bit_rate,
1649                            avctx->rc_max_rate);
1650                     return AVERROR(EINVAL);
1651                 }
1652                 rc_bits_per_second   = avctx->rc_max_rate;
1653                 rc_target_percentage = (avctx->bit_rate * 100) /
1654                                        avctx->rc_max_rate;
1655             } else {
1656                 // We only have a target bitrate, but this mode requires
1657                 // that a maximum rate be supplied as well.  Since the
1658                 // user does not want this to be a constraint, arbitrarily
1659                 // pick a maximum rate of double the target rate.
1660                 rc_bits_per_second   = 2 * avctx->bit_rate;
1661                 rc_target_percentage = 50;
1662             }
1663         } else {
1664             if (avctx->rc_max_rate > avctx->bit_rate) {
1665                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Max bitrate is ignored "
1666                        "in %s RC mode.\n", rc_mode->name);
1667             }
1668             rc_bits_per_second   = avctx->bit_rate;
1669             rc_target_percentage = 100;
1670         }
1671     } else {
1672         rc_bits_per_second   = 0;
1673         rc_target_percentage = 100;
1674     }
1675
1676     if (rc_mode->quality) {
1677         if (ctx->explicit_qp) {
1678             rc_quality = ctx->explicit_qp;
1679         } else if (avctx->global_quality > 0) {
1680             rc_quality = avctx->global_quality;
1681         } else {
1682             rc_quality = ctx->codec->default_quality;
1683             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No quality level set; "
1684                    "using default (%d).\n", rc_quality);
1685         }
1686     } else {
1687         rc_quality = 0;
1688     }
1689
1690     if (rc_mode->hrd) {
1691         if (avctx->rc_buffer_size)
1692             hrd_buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
1693         else if (avctx->rc_max_rate > 0)
1694             hrd_buffer_size = avctx->rc_max_rate;
1695         else
1696             hrd_buffer_size = avctx->bit_rate;
1697         if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
1698             if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy > hrd_buffer_size) {
1699                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid RC buffer settings: "
1700                        "must have initial buffer size (%d) <= "
1701                        "buffer size (%"PRId64").\n",
1702                        avctx->rc_initial_buffer_occupancy, hrd_buffer_size);
1703                 return AVERROR(EINVAL);
1704             }
1705             hrd_initial_buffer_fullness = avctx->rc_initial_buffer_occupancy;
1706         } else {
1707             hrd_initial_buffer_fullness = hrd_buffer_size * 3 / 4;
1708         }
1709
1710         rc_window_size = (hrd_buffer_size * 1000) / rc_bits_per_second;
1711     } else {
1712         if (avctx->rc_buffer_size || avctx->rc_initial_buffer_occupancy) {
1713             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Buffering settings are ignored "
1714                    "in %s RC mode.\n", rc_mode->name);
1715         }
1716
1717         hrd_buffer_size             = 0;
1718         hrd_initial_buffer_fullness = 0;
1719
1720         if (rc_mode->mode != RC_MODE_AVBR) {
1721             // Already set (with completely different meaning) for AVBR.
1722             rc_window_size = 1000;
1723         }
1724     }
1725
1726     if (rc_bits_per_second          > UINT32_MAX ||
1727         hrd_buffer_size             > UINT32_MAX ||
1728         hrd_initial_buffer_fullness > UINT32_MAX) {
1729         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "RC parameters of 2^32 or "
1730                "greater are not supported by VAAPI.\n");
1731         return AVERROR(EINVAL);
1732     }
1733
1734     ctx->rc_mode     = rc_mode;
1735     ctx->rc_quality  = rc_quality;
1736     ctx->va_rc_mode  = rc_mode->va_mode;
1737     ctx->va_bit_rate = rc_bits_per_second;
1738
1739     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC mode: %s.\n", rc_mode->name);
1740     if (rc_attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1741         // This driver does not want the RC mode attribute to be set.
1742     } else {
1743         ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1744             (VAConfigAttrib) {
1745             .type  = VAConfigAttribRateControl,
1746             .value = ctx->va_rc_mode,
1747         };
1748     }
1749
1750     if (rc_mode->quality)
1751         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC quality: %d.\n", rc_quality);
1752
1753     if (rc_mode->va_mode != VA_RC_CQP) {
1754         if (rc_mode->mode == RC_MODE_AVBR) {
1755             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC target: %"PRId64" bps "
1756                    "converging in %d frames with %d%% accuracy.\n",
1757                    rc_bits_per_second, rc_window_size,
1758                    rc_target_percentage);
1759         } else if (rc_mode->bitrate) {
1760             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC target: %d%% of "
1761                    "%"PRId64" bps over %d ms.\n", rc_target_percentage,
1762                    rc_bits_per_second, rc_window_size);
1763         }
1764
1765         ctx->rc_params = (VAEncMiscParameterRateControl) {
1766             .bits_per_second    = rc_bits_per_second,
1767             .target_percentage  = rc_target_percentage,
1768             .window_size        = rc_window_size,
1769             .initial_qp         = 0,
1770             .min_qp             = (avctx->qmin > 0 ? avctx->qmin : 0),
1771             .basic_unit_size    = 0,
1772 #if VA_CHECK_VERSION(1, 1, 0)
1773             .ICQ_quality_factor = av_clip(rc_quality, 1, 51),
1774             .max_qp             = (avctx->qmax > 0 ? avctx->qmax : 0),
1775 #endif
1776 #if VA_CHECK_VERSION(1, 3, 0)
1777             .quality_factor     = rc_quality,
1778 #endif
1779         };
1780         vaapi_encode_add_global_param(avctx,
1781                                       VAEncMiscParameterTypeRateControl,
1782                                       &ctx->rc_params,
1783                                       sizeof(ctx->rc_params));
1784     }
1785
1786     if (rc_mode->hrd) {
1787         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC buffer: %"PRId64" bits, "
1788                "initial fullness %"PRId64" bits.\n",
1789                hrd_buffer_size, hrd_initial_buffer_fullness);
1790
1791         ctx->hrd_params = (VAEncMiscParameterHRD) {
1792             .initial_buffer_fullness = hrd_initial_buffer_fullness,
1793             .buffer_size             = hrd_buffer_size,
1794         };
1795         vaapi_encode_add_global_param(avctx,
1796                                       VAEncMiscParameterTypeHRD,
1797                                       &ctx->hrd_params,
1798                                       sizeof(ctx->hrd_params));
1799     }
1800
1801     if (avctx->framerate.num > 0 && avctx->framerate.den > 0)
1802         av_reduce(&fr_num, &fr_den,
1803                   avctx->framerate.num, avctx->framerate.den, 65535);
1804     else
1805         av_reduce(&fr_num, &fr_den,
1806                   avctx->time_base.den, avctx->time_base.num, 65535);
1807
1808     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RC framerate: %d/%d (%.2f fps).\n",
1809            fr_num, fr_den, (double)fr_num / fr_den);
1810
1811     ctx->fr_params = (VAEncMiscParameterFrameRate) {
1812         .framerate = (unsigned int)fr_den << 16 | fr_num,
1813     };
1814 #if VA_CHECK_VERSION(0, 40, 0)
1815     vaapi_encode_add_global_param(avctx,
1816                                   VAEncMiscParameterTypeFrameRate,
1817                                   &ctx->fr_params,
1818                                   sizeof(ctx->fr_params));
1819 #endif
1820
1821     return 0;
1822 }
1823
1824 static av_cold int vaapi_encode_init_gop_structure(AVCodecContext *avctx)
1825 {
1826     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1827     VAStatus vas;
1828     VAConfigAttrib attr = { VAConfigAttribEncMaxRefFrames };
1829     uint32_t ref_l0, ref_l1;
1830
1831     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
1832                                 ctx->va_profile,
1833                                 ctx->va_entrypoint,
1834                                 &attr, 1);
1835     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1836         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query reference frames "
1837                "attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1838         return AVERROR_EXTERNAL;
1839     }
1840
1841     if (attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1842         ref_l0 = ref_l1 = 0;
1843     } else {
1844         ref_l0 = attr.value       & 0xffff;
1845         ref_l1 = attr.value >> 16 & 0xffff;
1846     }
1847
1848     if (ctx->codec->flags & FLAG_INTRA_ONLY ||
1849         avctx->gop_size <= 1) {
1850         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using intra frames only.\n");
1851         ctx->gop_size = 1;
1852     } else if (ref_l0 < 1) {
1853         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support any "
1854                "reference frames.\n");
1855         return AVERROR(EINVAL);
1856     } else if (!(ctx->codec->flags & FLAG_B_PICTURES) ||
1857                ref_l1 < 1 || avctx->max_b_frames < 1) {
1858         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using intra and P-frames "
1859                "(supported references: %d / %d).\n", ref_l0, ref_l1);
1860         ctx->gop_size = avctx->gop_size;
1861         ctx->p_per_i  = INT_MAX;
1862         ctx->b_per_p  = 0;
1863     } else {
1864         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using intra, P- and B-frames "
1865                "(supported references: %d / %d).\n", ref_l0, ref_l1);
1866         ctx->gop_size = avctx->gop_size;
1867         ctx->p_per_i  = INT_MAX;
1868         ctx->b_per_p  = avctx->max_b_frames;
1869         if (ctx->codec->flags & FLAG_B_PICTURE_REFERENCES) {
1870             ctx->max_b_depth = FFMIN(ctx->desired_b_depth,
1871                                      av_log2(ctx->b_per_p) + 1);
1872         } else {
1873             ctx->max_b_depth = 1;
1874         }
1875     }
1876
1877     if (ctx->codec->flags & FLAG_NON_IDR_KEY_PICTURES) {
1878         ctx->closed_gop  = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP);
1879         ctx->gop_per_idr = ctx->idr_interval + 1;
1880     } else {
1881         ctx->closed_gop  = 1;
1882         ctx->gop_per_idr = 1;
1883     }
1884
1885     return 0;
1886 }
1887
1888 static av_cold int vaapi_encode_init_row_slice_structure(AVCodecContext *avctx,
1889                                                          uint32_t slice_structure)
1890 {
1891     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1892     int req_slices;
1893
1894     // For fixed-size slices currently we only support whole rows, making
1895     // rectangular slices.  This could be extended to arbitrary runs of
1896     // blocks, but since slices tend to be a conformance requirement and
1897     // most cases (such as broadcast or bluray) want rectangular slices
1898     // only it would need to be gated behind another option.
1899     if (avctx->slices > ctx->slice_block_rows) {
1900         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Not enough rows to use "
1901                "configured number of slices (%d < %d); using "
1902                "maximum.\n", ctx->slice_block_rows, avctx->slices);
1903         req_slices = ctx->slice_block_rows;
1904     } else {
1905         req_slices = avctx->slices;
1906     }
1907     if (slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_ARBITRARY_ROWS ||
1908         slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_ARBITRARY_MACROBLOCKS) {
1909         ctx->nb_slices  = req_slices;
1910         ctx->slice_size = ctx->slice_block_rows / ctx->nb_slices;
1911     } else if (slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_POWER_OF_TWO_ROWS) {
1912         int k;
1913         for (k = 1;; k *= 2) {
1914             if (2 * k * (req_slices - 1) + 1 >= ctx->slice_block_rows)
1915                 break;
1916         }
1917         ctx->nb_slices  = (ctx->slice_block_rows + k - 1) / k;
1918         ctx->slice_size = k;
1919 #if VA_CHECK_VERSION(1, 0, 0)
1920     } else if (slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_EQUAL_ROWS) {
1921         ctx->nb_slices  = ctx->slice_block_rows;
1922         ctx->slice_size = 1;
1923 #endif
1924     } else {
1925         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support any usable "
1926                "slice structure modes (%#x).\n", slice_structure);
1927         return AVERROR(EINVAL);
1928     }
1929
1930     return 0;
1931 }
1932
1933 static av_cold int vaapi_encode_init_tile_slice_structure(AVCodecContext *avctx,
1934                                                           uint32_t slice_structure)
1935 {
1936     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1937     int i, req_tiles;
1938
1939     if (!(slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_ARBITRARY_MACROBLOCKS ||
1940          (slice_structure & VA_ENC_SLICE_STRUCTURE_ARBITRARY_ROWS &&
1941           ctx->tile_cols == 1))) {
1942         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Supported slice structure (%#x) doesn't work for "
1943                "current tile requirement.\n", slice_structure);
1944         return AVERROR(EINVAL);
1945     }
1946
1947     if (ctx->tile_rows > ctx->slice_block_rows ||
1948         ctx->tile_cols > ctx->slice_block_cols) {
1949         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Not enough block rows/cols (%d x %d) "
1950                "for configured number of tile (%d x %d); ",
1951                ctx->slice_block_rows, ctx->slice_block_cols,
1952                ctx->tile_rows, ctx->tile_cols);
1953         ctx->tile_rows = ctx->tile_rows > ctx->slice_block_rows ?
1954                                           ctx->slice_block_rows : ctx->tile_rows;
1955         ctx->tile_cols = ctx->tile_cols > ctx->slice_block_cols ?
1956                                           ctx->slice_block_cols : ctx->tile_cols;
1957         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "using allowed maximum (%d x %d).\n",
1958                ctx->tile_rows, ctx->tile_cols);
1959     }
1960
1961     req_tiles = ctx->tile_rows * ctx->tile_cols;
1962
1963     // Tile slice is not allowed to cross the boundary of a tile due to
1964     // the constraints of media-driver. Currently we support one slice
1965     // per tile. This could be extended to multiple slices per tile.
1966     if (avctx->slices != req_tiles)
1967         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "The number of requested slices "
1968                "mismatches with configured number of tile (%d != %d); "
1969                "using requested tile number for slice.\n",
1970                avctx->slices, req_tiles);
1971
1972     ctx->nb_slices = req_tiles;
1973
1974     // Default in uniform spacing
1975     // 6-3, 6-5
1976     for (i = 0; i < ctx->tile_cols; i++) {
1977         ctx->col_width[i] = ( i + 1 ) * ctx->slice_block_cols / ctx->tile_cols -
1978                                     i * ctx->slice_block_cols / ctx->tile_cols;
1979         ctx->col_bd[i + 1]  = ctx->col_bd[i] + ctx->col_width[i];
1980     }
1981     // 6-4, 6-6
1982     for (i = 0; i < ctx->tile_rows; i++) {
1983         ctx->row_height[i] = ( i + 1 ) * ctx->slice_block_rows / ctx->tile_rows -
1984                                      i * ctx->slice_block_rows / ctx->tile_rows;
1985         ctx->row_bd[i + 1] = ctx->row_bd[i] + ctx->row_height[i];
1986     }
1987
1988     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Encoding pictures with %d x %d tile.\n",
1989            ctx->tile_rows, ctx->tile_cols);
1990
1991     return 0;
1992 }
1993
1994 static av_cold int vaapi_encode_init_slice_structure(AVCodecContext *avctx)
1995 {
1996     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1997     VAConfigAttrib attr[3] = { { VAConfigAttribEncMaxSlices },
1998                                { VAConfigAttribEncSliceStructure },
1999 #if VA_CHECK_VERSION(1, 1, 0)
2000                                { VAConfigAttribEncTileSupport },
2001 #endif
2002                              };
2003     VAStatus vas;
2004     uint32_t max_slices, slice_structure;
2005     int ret;
2006
2007     if (!(ctx->codec->flags & FLAG_SLICE_CONTROL)) {
2008         if (avctx->slices > 0) {
2009             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Multiple slices were requested "
2010                    "but this codec does not support controlling slices.\n");
2011         }
2012         return 0;
2013     }
2014
2015     ctx->slice_block_rows = (avctx->height + ctx->slice_block_height - 1) /
2016                              ctx->slice_block_height;
2017     ctx->slice_block_cols = (avctx->width  + ctx->slice_block_width  - 1) /
2018                              ctx->slice_block_width;
2019
2020     if (avctx->slices <= 1 && !ctx->tile_rows && !ctx->tile_cols) {
2021         ctx->nb_slices  = 1;
2022         ctx->slice_size = ctx->slice_block_rows;
2023         return 0;
2024     }
2025
2026     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
2027                                 ctx->va_profile,
2028                                 ctx->va_entrypoint,
2029                                 attr, FF_ARRAY_ELEMS(attr));
2030     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2031         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query slice "
2032                "attributes: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2033         return AVERROR_EXTERNAL;
2034     }
2035     max_slices      = attr[0].value;
2036     slice_structure = attr[1].value;
2037     if (max_slices      == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED ||
2038         slice_structure == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
2039         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support encoding "
2040                "pictures as multiple slices.\n.");
2041         return AVERROR(EINVAL);
2042     }
2043
2044     if (ctx->tile_rows && ctx->tile_cols) {
2045 #if VA_CHECK_VERSION(1, 1, 0)
2046         uint32_t tile_support = attr[2].value;
2047         if (tile_support == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
2048             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support encoding "
2049                    "pictures as multiple tiles.\n.");
2050             return AVERROR(EINVAL);
2051         }
2052 #else
2053         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Tile encoding option is "
2054             "not supported with this VAAPI version.\n");
2055         return AVERROR(EINVAL);
2056 #endif
2057     }
2058
2059     if (ctx->tile_rows && ctx->tile_cols)
2060         ret = vaapi_encode_init_tile_slice_structure(avctx, slice_structure);
2061     else
2062         ret = vaapi_encode_init_row_slice_structure(avctx, slice_structure);
2063     if (ret < 0)
2064         return ret;
2065
2066     if (ctx->nb_slices > avctx->slices) {
2067         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Slice count rounded up to "
2068                "%d (from %d) due to driver constraints on slice "
2069                "structure.\n", ctx->nb_slices, avctx->slices);
2070     }
2071     if (ctx->nb_slices > max_slices) {
2072         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Driver does not support "
2073                "encoding with %d slices (max %"PRIu32").\n",
2074                ctx->nb_slices, max_slices);
2075         return AVERROR(EINVAL);
2076     }
2077
2078     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Encoding pictures with %d slices.\n",
2079            ctx->nb_slices);
2080     return 0;
2081 }
2082
2083 static av_cold int vaapi_encode_init_packed_headers(AVCodecContext *avctx)
2084 {
2085     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2086     VAStatus vas;
2087     VAConfigAttrib attr = { VAConfigAttribEncPackedHeaders };
2088
2089     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
2090                                 ctx->va_profile,
2091                                 ctx->va_entrypoint,
2092                                 &attr, 1);
2093     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2094         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query packed headers "
2095                "attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2096         return AVERROR_EXTERNAL;
2097     }
2098
2099     if (attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
2100         if (ctx->desired_packed_headers) {
2101             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Driver does not support any "
2102                    "packed headers (wanted %#x).\n",
2103                    ctx->desired_packed_headers);
2104         } else {
2105             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Driver does not support any "
2106                    "packed headers (none wanted).\n");
2107         }
2108         ctx->va_packed_headers = 0;
2109     } else {
2110         if (ctx->desired_packed_headers & ~attr.value) {
2111             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Driver does not support some "
2112                    "wanted packed headers (wanted %#x, found %#x).\n",
2113                    ctx->desired_packed_headers, attr.value);
2114         } else {
2115             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "All wanted packed headers "
2116                    "available (wanted %#x, found %#x).\n",
2117                    ctx->desired_packed_headers, attr.value);
2118         }
2119         ctx->va_packed_headers = ctx->desired_packed_headers & attr.value;
2120     }
2121
2122     if (ctx->va_packed_headers) {
2123         ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
2124             (VAConfigAttrib) {
2125             .type  = VAConfigAttribEncPackedHeaders,
2126             .value = ctx->va_packed_headers,
2127         };
2128     }
2129
2130     if ( (ctx->desired_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE) &&
2131         !(ctx->va_packed_headers      & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE) &&
2132          (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER)) {
2133         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Driver does not support packed "
2134                "sequence headers, but a global header is requested.\n");
2135         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No global header will be written: "
2136                "this may result in a stream which is not usable for some "
2137                "purposes (e.g. not muxable to some containers).\n");
2138     }
2139
2140     return 0;
2141 }
2142
2143 static av_cold int vaapi_encode_init_quality(AVCodecContext *avctx)
2144 {
2145 #if VA_CHECK_VERSION(0, 36, 0)
2146     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2147     VAStatus vas;
2148     VAConfigAttrib attr = { VAConfigAttribEncQualityRange };
2149     int quality = avctx->compression_level;
2150
2151     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
2152                                 ctx->va_profile,
2153                                 ctx->va_entrypoint,
2154                                 &attr, 1);
2155     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2156         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query quality "
2157                "config attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2158         return AVERROR_EXTERNAL;
2159     }
2160
2161     if (attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
2162         if (quality != 0) {
2163             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Quality attribute is not "
2164                    "supported: will use default quality level.\n");
2165         }
2166     } else {
2167         if (quality > attr.value) {
2168             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid quality level: "
2169                    "valid range is 0-%d, using %d.\n",
2170                    attr.value, attr.value);
2171             quality = attr.value;
2172         }
2173
2174         ctx->quality_params = (VAEncMiscParameterBufferQualityLevel) {
2175             .quality_level = quality,
2176         };
2177         vaapi_encode_add_global_param(avctx,
2178                                       VAEncMiscParameterTypeQualityLevel,
2179                                       &ctx->quality_params,
2180                                       sizeof(ctx->quality_params));
2181     }
2182 #else
2183     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "The encode quality option is "
2184            "not supported with this VAAPI version.\n");
2185 #endif
2186
2187     return 0;
2188 }
2189
2190 static av_cold int vaapi_encode_init_roi(AVCodecContext *avctx)
2191 {
2192 #if VA_CHECK_VERSION(1, 0, 0)
2193     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2194     VAStatus vas;
2195     VAConfigAttrib attr = { VAConfigAttribEncROI };
2196
2197     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
2198                                 ctx->va_profile,
2199                                 ctx->va_entrypoint,
2200                                 &attr, 1);
2201     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2202         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query ROI "
2203                "config attribute: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2204         return AVERROR_EXTERNAL;
2205     }
2206
2207     if (attr.value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
2208         ctx->roi_allowed = 0;
2209     } else {
2210         VAConfigAttribValEncROI roi = {
2211             .value = attr.value,
2212         };
2213
2214         ctx->roi_max_regions = roi.bits.num_roi_regions;
2215         ctx->roi_allowed = ctx->roi_max_regions > 0 &&
2216             (ctx->va_rc_mode == VA_RC_CQP ||
2217              roi.bits.roi_rc_qp_delta_support);
2218     }
2219 #endif
2220     return 0;
2221 }
2222
2223 static void vaapi_encode_free_output_buffer(void *opaque,
2224                                             uint8_t *data)
2225 {
2226     AVCodecContext   *avctx = opaque;
2227     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2228     VABufferID buffer_id;
2229
2230     buffer_id = (VABufferID)(uintptr_t)data;
2231
2232     vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
2233
2234     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Freed output buffer %#x\n", buffer_id);
2235 }
2236
2237 static AVBufferRef *vaapi_encode_alloc_output_buffer(void *opaque,
2238                                                      size_t size)
2239 {
2240     AVCodecContext   *avctx = opaque;
2241     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2242     VABufferID buffer_id;
2243     VAStatus vas;
2244     AVBufferRef *ref;
2245
2246     // The output buffer size is fixed, so it needs to be large enough
2247     // to hold the largest possible compressed frame.  We assume here
2248     // that the uncompressed frame plus some header data is an upper
2249     // bound on that.
2250     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
2251                          VAEncCodedBufferType,
2252                          3 * ctx->surface_width * ctx->surface_height +
2253                          (1 << 16), 1, 0, &buffer_id);
2254     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2255         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create bitstream "
2256                "output buffer: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2257         return NULL;
2258     }
2259
2260     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Allocated output buffer %#x\n", buffer_id);
2261
2262     ref = av_buffer_create((uint8_t*)(uintptr_t)buffer_id,
2263                            sizeof(buffer_id),
2264                            &vaapi_encode_free_output_buffer,
2265                            avctx, AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
2266     if (!ref) {
2267         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
2268         return NULL;
2269     }
2270
2271     return ref;
2272 }
2273
2274 static av_cold int vaapi_encode_create_recon_frames(AVCodecContext *avctx)
2275 {
2276     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2277     AVVAAPIHWConfig *hwconfig = NULL;
2278     AVHWFramesConstraints *constraints = NULL;
2279     enum AVPixelFormat recon_format;
2280     int err, i;
2281
2282     hwconfig = av_hwdevice_hwconfig_alloc(ctx->device_ref);
2283     if (!hwconfig) {
2284         err = AVERROR(ENOMEM);
2285         goto fail;
2286     }
2287     hwconfig->config_id = ctx->va_config;
2288
2289     constraints = av_hwdevice_get_hwframe_constraints(ctx->device_ref,
2290                                                       hwconfig);
2291     if (!constraints) {
2292         err = AVERROR(ENOMEM);
2293         goto fail;
2294     }
2295
2296     // Probably we can use the input surface format as the surface format
2297     // of the reconstructed frames.  If not, we just pick the first (only?)
2298     // format in the valid list and hope that it all works.
2299     recon_format = AV_PIX_FMT_NONE;
2300     if (constraints->valid_sw_formats) {
2301         for (i = 0; constraints->valid_sw_formats[i] != AV_PIX_FMT_NONE; i++) {
2302             if (ctx->input_frames->sw_format ==
2303                 constraints->valid_sw_formats[i]) {
2304                 recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
2305                 break;
2306             }
2307         }
2308         if (recon_format == AV_PIX_FMT_NONE) {
2309             // No match.  Just use the first in the supported list and
2310             // hope for the best.
2311             recon_format = constraints->valid_sw_formats[0];
2312         }
2313     } else {
2314         // No idea what to use; copy input format.
2315         recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
2316     }
2317     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using %s as format of "
2318            "reconstructed frames.\n", av_get_pix_fmt_name(recon_format));
2319
2320     if (ctx->surface_width  < constraints->min_width  ||
2321         ctx->surface_height < constraints->min_height ||
2322         ctx->surface_width  > constraints->max_width ||
2323         ctx->surface_height > constraints->max_height) {
2324         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Hardware does not support encoding at "
2325                "size %dx%d (constraints: width %d-%d height %d-%d).\n",
2326                ctx->surface_width, ctx->surface_height,
2327                constraints->min_width,  constraints->max_width,
2328                constraints->min_height, constraints->max_height);
2329         err = AVERROR(EINVAL);
2330         goto fail;
2331     }
2332
2333     av_freep(&hwconfig);
2334     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
2335
2336     ctx->recon_frames_ref = av_hwframe_ctx_alloc(ctx->device_ref);
2337     if (!ctx->recon_frames_ref) {
2338         err = AVERROR(ENOMEM);
2339         goto fail;
2340     }
2341     ctx->recon_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->recon_frames_ref->data;
2342
2343     ctx->recon_frames->format    = AV_PIX_FMT_VAAPI;
2344     ctx->recon_frames->sw_format = recon_format;
2345     ctx->recon_frames->width     = ctx->surface_width;
2346     ctx->recon_frames->height    = ctx->surface_height;
2347
2348     err = av_hwframe_ctx_init(ctx->recon_frames_ref);
2349     if (err < 0) {
2350         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise reconstructed "
2351                "frame context: %d.\n", err);
2352         goto fail;
2353     }
2354
2355     err = 0;
2356   fail:
2357     av_freep(&hwconfig);
2358     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
2359     return err;
2360 }
2361
2362 av_cold int ff_vaapi_encode_init(AVCodecContext *avctx)
2363 {
2364     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2365     AVVAAPIFramesContext *recon_hwctx = NULL;
2366     VAStatus vas;
2367     int err;
2368
2369     ctx->frame = av_frame_alloc();
2370     if (!ctx->frame) {
2371         return AVERROR(ENOMEM);
2372     }
2373
2374     if (!avctx->hw_frames_ctx) {
2375         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A hardware frames reference is "
2376                "required to associate the encoding device.\n");
2377         return AVERROR(EINVAL);
2378     }
2379
2380     ctx->va_config  = VA_INVALID_ID;
2381     ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
2382
2383     ctx->input_frames_ref = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
2384     if (!ctx->input_frames_ref) {
2385         err = AVERROR(ENOMEM);
2386         goto fail;
2387     }
2388     ctx->input_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->input_frames_ref->data;
2389
2390     ctx->device_ref = av_buffer_ref(ctx->input_frames->device_ref);
2391     if (!ctx->device_ref) {
2392         err = AVERROR(ENOMEM);
2393         goto fail;
2394     }
2395     ctx->device = (AVHWDeviceContext*)ctx->device_ref->data;
2396     ctx->hwctx = ctx->device->hwctx;
2397
2398     err = vaapi_encode_profile_entrypoint(avctx);
2399     if (err < 0)
2400         goto fail;
2401
2402     err = vaapi_encode_init_rate_control(avctx);
2403     if (err < 0)
2404         goto fail;
2405
2406     err = vaapi_encode_init_gop_structure(avctx);
2407     if (err < 0)
2408         goto fail;
2409
2410     err = vaapi_encode_init_slice_structure(avctx);
2411     if (err < 0)
2412         goto fail;
2413
2414     err = vaapi_encode_init_packed_headers(avctx);
2415     if (err < 0)
2416         goto fail;
2417
2418     err = vaapi_encode_init_roi(avctx);
2419     if (err < 0)
2420         goto fail;
2421
2422     if (avctx->compression_level >= 0) {
2423         err = vaapi_encode_init_quality(avctx);
2424         if (err < 0)
2425             goto fail;
2426     }
2427
2428     vas = vaCreateConfig(ctx->hwctx->display,
2429                          ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
2430                          ctx->config_attributes, ctx->nb_config_attributes,
2431                          &ctx->va_config);
2432     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2433         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
2434                "configuration: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2435         err = AVERROR(EIO);
2436         goto fail;
2437     }
2438
2439     err = vaapi_encode_create_recon_frames(avctx);
2440     if (err < 0)
2441         goto fail;
2442
2443     recon_hwctx = ctx->recon_frames->hwctx;
2444     vas = vaCreateContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_config,
2445                           ctx->surface_width, ctx->surface_height,
2446                           VA_PROGRESSIVE,
2447                           recon_hwctx->surface_ids,
2448                           recon_hwctx->nb_surfaces,
2449                           &ctx->va_context);
2450     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
2451         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
2452                "context: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
2453         err = AVERROR(EIO);
2454         goto fail;
2455     }
2456
2457     ctx->output_buffer_pool =
2458         av_buffer_pool_init2(sizeof(VABufferID), avctx,
2459                              &vaapi_encode_alloc_output_buffer, NULL);
2460     if (!ctx->output_buffer_pool) {
2461         err = AVERROR(ENOMEM);
2462         goto fail;
2463     }
2464
2465     if (ctx->codec->configure) {
2466         err = ctx->codec->configure(avctx);
2467         if (err < 0)
2468             goto fail;
2469     }
2470
2471     ctx->output_delay = ctx->b_per_p;
2472     ctx->decode_delay = ctx->max_b_depth;
2473
2474     if (ctx->codec->sequence_params_size > 0) {
2475         ctx->codec_sequence_params =
2476             av_mallocz(ctx->codec->sequence_params_size);
2477         if (!ctx->codec_sequence_params) {
2478             err = AVERROR(ENOMEM);
2479             goto fail;
2480         }
2481     }
2482     if (ctx->codec->picture_params_size > 0) {
2483         ctx->codec_picture_params =
2484             av_mallocz(ctx->codec->picture_params_size);
2485         if (!ctx->codec_picture_params) {
2486             err = AVERROR(ENOMEM);
2487             goto fail;
2488         }
2489     }
2490
2491     if (ctx->codec->init_sequence_params) {
2492         err = ctx->codec->init_sequence_params(avctx);
2493         if (err < 0) {
2494             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codec sequence initialisation "
2495                    "failed: %d.\n", err);
2496             goto fail;
2497         }
2498     }
2499
2500     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE &&
2501         ctx->codec->write_sequence_header &&
2502         avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
2503         char data[MAX_PARAM_BUFFER_SIZE];
2504         size_t bit_len = 8 * sizeof(data);
2505
2506         err = ctx->codec->write_sequence_header(avctx, data, &bit_len);
2507         if (err < 0) {
2508             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write sequence header "
2509                    "for extradata: %d.\n", err);
2510             goto fail;
2511         } else {
2512             avctx->extradata_size = (bit_len + 7) / 8;
2513             avctx->extradata = av_mallocz(avctx->extradata_size +
2514                                           AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2515             if (!avctx->extradata) {
2516                 err = AVERROR(ENOMEM);
2517                 goto fail;
2518             }
2519             memcpy(avctx->extradata, data, avctx->extradata_size);
2520         }
2521     }
2522
2523     return 0;
2524
2525 fail:
2526     return err;
2527 }
2528
2529 av_cold int ff_vaapi_encode_close(AVCodecContext *avctx)
2530 {
2531     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
2532     VAAPIEncodePicture *pic, *next;
2533
2534     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = next) {
2535         next = pic->next;
2536         vaapi_encode_free(avctx, pic);
2537     }
2538
2539     av_buffer_pool_uninit(&ctx->output_buffer_pool);
2540
2541     if (ctx->va_context != VA_INVALID_ID) {
2542         vaDestroyContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
2543         ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
2544     }
2545
2546     if (ctx->va_config != VA_INVALID_ID) {
2547         vaDestroyConfig(ctx->hwctx->display, ctx->va_config);
2548         ctx->va_config = VA_INVALID_ID;
2549     }
2550
2551     av_frame_free(&ctx->frame);
2552
2553     av_freep(&ctx->codec_sequence_params);
2554     av_freep(&ctx->codec_picture_params);
2555
2556     av_buffer_unref(&ctx->recon_frames_ref);
2557     av_buffer_unref(&ctx->input_frames_ref);
2558     av_buffer_unref(&ctx->device_ref);
2559
2560     return 0;
2561 }