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

   1 /*
   2  * NVIDIA NVENC Support
   3  * Copyright (C) 2015 Luca Barbato
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "config.h"
  23
  24 #include <cuda.h>
  25 #include <nvEncodeAPI.h>
  26 #include <string.h>
  27
  28 #define CUDA_LIBNAME "libcuda.so"
  29
  30 #if HAVE_DLFCN_H
  31 #include <dlfcn.h>
  32
  33 #define NVENC_LIBNAME "libnvidia-encode.so"
  34
  35 #elif HAVE_WINDOWS_H
  36 #include <windows.h>
  37
  38 #if ARCH_X86_64
  39 #define NVENC_LIBNAME "nvEncodeAPI64.dll"
  40 #else
  41 #define NVENC_LIBNAME "nvEncodeAPI.dll"
  42 #endif
  43
  44 #define dlopen(filename, flags) LoadLibrary((filename))
  45 #define dlsym(handle, symbol)   GetProcAddress(handle, symbol)
  46 #define dlclose(handle)         FreeLibrary(handle)
  47 #endif
  48
  49 #include "libavutil/common.h"
  50 #include "libavutil/imgutils.h"
  51 #include "libavutil/mem.h"
  52 #include "avcodec.h"
  53 #include "internal.h"
  54 #include "nvenc.h"
  55
  56 #define NVENC_CAP 0x30
  57 #define BITSTREAM_BUFFER_SIZE 1024 * 1024
  58
  59 #define LOAD_LIBRARY(l, path)                   \
  60     do {                                        \
  61         if (!((l) = dlopen(path, RTLD_LAZY))) { \
  62             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,         \
  63                    "Cannot load %s\n",          \
  64                    path);                       \
  65             return AVERROR_UNKNOWN;             \
  66         }                                       \
  67     } while (0)
  68
  69 #define LOAD_SYMBOL(fun, lib, symbol)        \
  70     do {                                     \
  71         if (!((fun) = dlsym(lib, symbol))) { \
  72             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,      \
  73                    "Cannot load %s\n",       \
  74                    symbol);                  \
  75             return AVERROR_UNKNOWN;          \
  76         }                                    \
  77     } while (0)
  78
  79 const enum AVPixelFormat ff_nvenc_pix_fmts[] = {
  80     AV_PIX_FMT_NV12,
  81     AV_PIX_FMT_YUV420P,
  82     AV_PIX_FMT_YUV444P,
  83     AV_PIX_FMT_NONE
  84 };
  85
  86 static const struct {
  87     NVENCSTATUS nverr;
  88     int         averr;
  89     const char *desc;
  90 } nvenc_errors[] = {
  91     { NV_ENC_SUCCESS,                      0,                "success"                  },
  92     { NV_ENC_ERR_NO_ENCODE_DEVICE,         AVERROR(ENOENT),  "no encode device"         },
  93     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_DEVICE,       AVERROR(ENOSYS),  "unsupported device"       },
  94     { NV_ENC_ERR_INVALID_ENCODERDEVICE,    AVERROR(EINVAL),  "invalid encoder device"   },
  95     { NV_ENC_ERR_INVALID_DEVICE,           AVERROR(EINVAL),  "invalid device"           },
  96     { NV_ENC_ERR_DEVICE_NOT_EXIST,         AVERROR(EIO),     "device does not exist"    },
  97     { NV_ENC_ERR_INVALID_PTR,              AVERROR(EFAULT),  "invalid ptr"              },
  98     { NV_ENC_ERR_INVALID_EVENT,            AVERROR(EINVAL),  "invalid event"            },
  99     { NV_ENC_ERR_INVALID_PARAM,            AVERROR(EINVAL),  "invalid param"            },
 100     { NV_ENC_ERR_INVALID_CALL,             AVERROR(EINVAL),  "invalid call"             },
 101     { NV_ENC_ERR_OUT_OF_MEMORY,            AVERROR(ENOMEM),  "out of memory"            },
 102     { NV_ENC_ERR_ENCODER_NOT_INITIALIZED,  AVERROR(EINVAL),  "encoder not initialized"  },
 103     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_PARAM,        AVERROR(ENOSYS),  "unsupported param"        },
 104     { NV_ENC_ERR_LOCK_BUSY,                AVERROR(EAGAIN),  "lock busy"                },
 105     { NV_ENC_ERR_NOT_ENOUGH_BUFFER,        AVERROR(ENOBUFS), "not enough buffer"        },
 106     { NV_ENC_ERR_INVALID_VERSION,          AVERROR(EINVAL),  "invalid version"          },
 107     { NV_ENC_ERR_MAP_FAILED,               AVERROR(EIO),     "map failed"               },
 108     { NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT,          AVERROR(EAGAIN),  "need more input"          },
 109     { NV_ENC_ERR_ENCODER_BUSY,             AVERROR(EAGAIN),  "encoder busy"             },
 110     { NV_ENC_ERR_EVENT_NOT_REGISTERD,      AVERROR(EBADF),   "event not registered"     },
 111     { NV_ENC_ERR_GENERIC,                  AVERROR_UNKNOWN,  "generic error"            },
 112     { NV_ENC_ERR_INCOMPATIBLE_CLIENT_KEY,  AVERROR(EINVAL),  "incompatible client key"  },
 113     { NV_ENC_ERR_UNIMPLEMENTED,            AVERROR(ENOSYS),  "unimplemented"            },
 114     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_REGISTER_FAILED, AVERROR(EIO),     "resource register failed" },
 115     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_REGISTERED,  AVERROR(EBADF),   "resource not registered"  },
 116     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_MAPPED,      AVERROR(EBADF),   "resource not mapped"      },
 117 };
 118
 119 static int nvenc_map_error(NVENCSTATUS err, const char **desc)
 120 {
 121     int i;
 122     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(nvenc_errors); i++) {
 123         if (nvenc_errors[i].nverr == err) {
 124             if (desc)
 125                 *desc = nvenc_errors[i].desc;
 126             return nvenc_errors[i].averr;
 127         }
 128     }
 129     if (desc)
 130         *desc = "unknown error";
 131     return AVERROR_UNKNOWN;
 132 }
 133
 134 static int nvenc_print_error(void *log_ctx, NVENCSTATUS err,
 135                              const char *error_string)
 136 {
 137     const char *desc;
 138     int ret;
 139     ret = nvenc_map_error(err, &desc);
 140     av_log(log_ctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s (%d)\n", error_string, desc, err);
 141     return ret;
 142 }
 143
 144 static av_cold int nvenc_load_libraries(AVCodecContext *avctx)
 145 {
 146     NVENCContext *ctx         = avctx->priv_data;
 147     NVENCLibraryContext *nvel = &ctx->nvel;
 148     PNVENCODEAPICREATEINSTANCE nvenc_create_instance;
 149     NVENCSTATUS err;
 150
 151     LOAD_LIBRARY(nvel->cuda, CUDA_LIBNAME);
 152
 153     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_init, nvel->cuda, "cuInit");
 154     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_get_count, nvel->cuda, "cuDeviceGetCount");
 155     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_get, nvel->cuda, "cuDeviceGet");
 156     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_get_name, nvel->cuda, "cuDeviceGetName");
 157     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_compute_capability, nvel->cuda,
 158                 "cuDeviceComputeCapability");
 159     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_create, nvel->cuda, "cuCtxCreate_v2");
 160     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_pop_current, nvel->cuda, "cuCtxPopCurrent_v2");
 161     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_destroy, nvel->cuda, "cuCtxDestroy_v2");
 162
 163     LOAD_LIBRARY(nvel->nvenc, NVENC_LIBNAME);
 164
 165     LOAD_SYMBOL(nvenc_create_instance, nvel->nvenc,
 166                 "NvEncodeAPICreateInstance");
 167
 168     nvel->nvenc_funcs.version = NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST_VER;
 169
 170     err = nvenc_create_instance(&nvel->nvenc_funcs);
 171     if (err != NV_ENC_SUCCESS)
 172         return nvenc_print_error(avctx, err, "Cannot create the NVENC instance");
 173
 174     return 0;
 175 }
 176
 177 static int nvenc_open_session(AVCodecContext *avctx)
 178 {
 179     NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS params = { 0 };
 180     NVENCContext *ctx                           = avctx->priv_data;
 181     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv             = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 182     int ret;
 183
 184     params.version    = NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS_VER;
 185     params.apiVersion = NVENCAPI_VERSION;
 186     params.device     = ctx->cu_context;
 187     params.deviceType = NV_ENC_DEVICE_TYPE_CUDA;
 188
 189     ret = nv->nvEncOpenEncodeSessionEx(&params, &ctx->nvenc_ctx);
 190     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
 191         ctx->nvenc_ctx = NULL;
 192         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot open the NVENC Session");
 193     }
 194
 195     return 0;
 196 }
 197
 198 static int nvenc_check_codec_support(AVCodecContext *avctx)
 199 {
 200     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 201     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 202     int i, ret, count = 0;
 203     GUID *guids = NULL;
 204
 205     ret = nv->nvEncGetEncodeGUIDCount(ctx->nvenc_ctx, &count);
 206
 207     if (ret != NV_ENC_SUCCESS || !count)
 208         return AVERROR(ENOSYS);
 209
 210     guids = av_malloc(count * sizeof(GUID));
 211     if (!guids)
 212         return AVERROR(ENOMEM);
 213
 214     ret = nv->nvEncGetEncodeGUIDs(ctx->nvenc_ctx, guids, count, &count);
 215     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
 216         ret = AVERROR(ENOSYS);
 217         goto fail;
 218     }
 219
 220     ret = AVERROR(ENOSYS);
 221     for (i = 0; i < count; i++) {
 222         if (!memcmp(&guids[i], &ctx->params.encodeGUID, sizeof(*guids))) {
 223             ret = 0;
 224             break;
 225         }
 226     }
 227
 228 fail:
 229     av_free(guids);
 230
 231     return ret;
 232 }
 233
 234 static int nvenc_check_cap(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_CAPS cap)
 235 {
 236     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 237     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 238     NV_ENC_CAPS_PARAM params        = { 0 };
 239     int ret, val = 0;
 240
 241     params.version     = NV_ENC_CAPS_PARAM_VER;
 242     params.capsToQuery = cap;
 243
 244     ret = nv->nvEncGetEncodeCaps(ctx->nvenc_ctx, ctx->params.encodeGUID, &params, &val);
 245
 246     if (ret == NV_ENC_SUCCESS)
 247         return val;
 248     return 0;
 249 }
 250
 251 static int nvenc_check_capabilities(AVCodecContext *avctx)
 252 {
 253     int ret;
 254
 255     ret = nvenc_check_codec_support(avctx);
 256     if (ret < 0) {
 257         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Codec not supported\n");
 258         return ret;
 259     }
 260
 261     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_SUPPORT_YUV444_ENCODE);
 262     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P && ret <= 0) {
 263         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "YUV444P not supported\n");
 264         return AVERROR(ENOSYS);
 265     }
 266
 267     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_WIDTH_MAX);
 268     if (ret < avctx->width) {
 269         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Width %d exceeds %d\n",
 270                avctx->width, ret);
 271         return AVERROR(ENOSYS);
 272     }
 273
 274     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_HEIGHT_MAX);
 275     if (ret < avctx->height) {
 276         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Height %d exceeds %d\n",
 277                avctx->height, ret);
 278         return AVERROR(ENOSYS);
 279     }
 280
 281     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_NUM_MAX_BFRAMES);
 282     if (ret < avctx->max_b_frames) {
 283         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Max b-frames %d exceed %d\n",
 284                avctx->max_b_frames, ret);
 285
 286         return AVERROR(ENOSYS);
 287     }
 288
 289     return 0;
 290 }
 291
 292 static int nvenc_check_device(AVCodecContext *avctx, int idx)
 293 {
 294     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 295     NVENCLibraryContext *nvel       = &ctx->nvel;
 296     char name[128]                  = { 0 };
 297     int major, minor, ret;
 298     CUdevice cu_device;
 299     CUcontext dummy;
 300     int loglevel = AV_LOG_VERBOSE;
 301
 302     if (ctx->device == LIST_DEVICES)
 303         loglevel = AV_LOG_INFO;
 304
 305     ret = nvel->cu_device_get(&cu_device, idx);
 306     if (ret != CUDA_SUCCESS) {
 307         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 308                "Cannot access the CUDA device %d\n",
 309                idx);
 310         return -1;
 311     }
 312
 313     ret = nvel->cu_device_get_name(name, sizeof(name), cu_device);
 314     if (ret != CUDA_SUCCESS)
 315         return -1;
 316
 317     ret = nvel->cu_device_compute_capability(&major, &minor, cu_device);
 318     if (ret != CUDA_SUCCESS)
 319         return -1;
 320
 321     av_log(avctx, loglevel, "Device %d [%s] ", cu_device, name);
 322
 323     if (((major << 4) | minor) < NVENC_CAP)
 324         goto fail;
 325
 326     ret = nvel->cu_ctx_create(&ctx->cu_context, 0, cu_device);
 327     if (ret != CUDA_SUCCESS)
 328         goto fail;
 329
 330     ret = nvel->cu_ctx_pop_current(&dummy);
 331     if (ret != CUDA_SUCCESS)
 332         goto fail2;
 333
 334     if ((ret = nvenc_open_session(avctx)) < 0)
 335         goto fail2;
 336
 337     if ((ret = nvenc_check_capabilities(avctx)) < 0)
 338         goto fail3;
 339
 340     av_log(avctx, loglevel, "supports NVENC\n");
 341
 342     if (ctx->device == cu_device || ctx->device == ANY_DEVICE)
 343         return 0;
 344
 345 fail3:
 346     nvel->nvenc_funcs.nvEncDestroyEncoder(ctx->nvenc_ctx);
 347     ctx->nvenc_ctx = NULL;
 348
 349 fail2:
 350     nvel->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context);
 351     ctx->cu_context = NULL;
 352
 353 fail:
 354     if (ret != 0)
 355         av_log(avctx, loglevel, "does not support NVENC (major %d minor %d)\n",
 356                major, minor);
 357
 358     return AVERROR(ENOSYS);
 359 }
 360
 361 static int nvenc_setup_device(AVCodecContext *avctx)
 362 {
 363     NVENCContext *ctx         = avctx->priv_data;
 364     NVENCLibraryContext *nvel = &ctx->nvel;
 365     int i, nb_devices = 0;
 366
 367     if ((nvel->cu_init(0)) != CUDA_SUCCESS) {
 368         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 369                "Cannot init CUDA\n");
 370         return AVERROR_UNKNOWN;
 371     }
 372
 373     if ((nvel->cu_device_get_count(&nb_devices)) != CUDA_SUCCESS) {
 374         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 375                "Cannot enumerate the CUDA devices\n");
 376         return AVERROR_UNKNOWN;
 377     }
 378
 379     switch (avctx->codec->id) {
 380     case AV_CODEC_ID_H264:
 381         ctx->params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_H264_GUID;
 382         break;
 383     case AV_CODEC_ID_HEVC:
 384         ctx->params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_HEVC_GUID;
 385         break;
 386     default:
 387         return AVERROR_BUG;
 388     }
 389
 390     for (i = 0; i < nb_devices; ++i) {
 391         if ((nvenc_check_device(avctx, i)) >= 0 && ctx->device != LIST_DEVICES)
 392             return 0;
 393     }
 394
 395     if (ctx->device == LIST_DEVICES)
 396         return AVERROR_EXIT;
 397
 398     return AVERROR(ENOSYS);
 399 }
 400
 401 typedef struct GUIDTuple {
 402     const GUID guid;
 403     int flags;
 404 } GUIDTuple;
 405
 406 static int nvec_map_preset(NVENCContext *ctx)
 407 {
 408     GUIDTuple presets[] = {
 409         { NV_ENC_PRESET_DEFAULT_GUID },
 410         { NV_ENC_PRESET_HP_GUID },
 411         { NV_ENC_PRESET_HQ_GUID },
 412         { NV_ENC_PRESET_BD_GUID },
 413         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_DEFAULT_GUID, NVENC_LOWLATENCY },
 414         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_HP_GUID,      NVENC_LOWLATENCY },
 415         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_HQ_GUID,      NVENC_LOWLATENCY },
 416         { NV_ENC_PRESET_LOSSLESS_DEFAULT_GUID,    NVENC_LOSSLESS },
 417         { NV_ENC_PRESET_LOSSLESS_HP_GUID,         NVENC_LOSSLESS },
 418         { { 0 } }
 419     };
 420
 421     GUIDTuple *t = &presets[ctx->preset];
 422
 423     ctx->params.presetGUID = t->guid;
 424     ctx->flags             = t->flags;
 425
 426     return AVERROR(EINVAL);
 427 }
 428
 429 static void set_constqp(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
 430 {
 431     rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
 432     rc->constQP.qpInterB = avctx->global_quality;
 433     rc->constQP.qpInterP = avctx->global_quality;
 434     rc->constQP.qpIntra  = avctx->global_quality;
 435 }
 436
 437 static void set_vbr(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
 438 {
 439     if (avctx->qmin >= 0) {
 440         rc->enableMinQP    = 1;
 441         rc->minQP.qpInterB = avctx->qmin;
 442         rc->minQP.qpInterP = avctx->qmin;
 443         rc->minQP.qpIntra  = avctx->qmin;
 444     }
 445
 446     if (avctx->qmax >= 0) {
 447         rc->enableMaxQP = 1;
 448         rc->maxQP.qpInterB = avctx->qmax;
 449         rc->maxQP.qpInterP = avctx->qmax;
 450         rc->maxQP.qpIntra  = avctx->qmax;
 451     }
 452 }
 453
 454 static void nvenc_override_rate_control(AVCodecContext *avctx,
 455                                         NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
 456 {
 457     NVENCContext *ctx    = avctx->priv_data;
 458
 459     switch (ctx->rc) {
 460     case NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP:
 461         if (avctx->global_quality < 0) {
 462             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 463                    "The constant quality rate-control requires "
 464                    "the 'global_quality' option set.\n");
 465             return;
 466         }
 467         set_constqp(avctx, rc);
 468         return;
 469     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR:
 470     case NV_ENC_PARAMS_RC_VBR:
 471         if (avctx->qmin < 0 && avctx->qmax < 0) {
 472             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 473                    "The variable bitrate rate-control requires "
 474                    "the 'qmin' and/or 'qmax' option set.\n");
 475             return;
 476         }
 477     case NV_ENC_PARAMS_RC_VBR_MINQP:
 478         if (avctx->qmin < 0) {
 479             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 480                    "The variable bitrate rate-control requires "
 481                    "the 'qmin' option set.\n");
 482             return;
 483         }
 484         set_vbr(avctx, rc);
 485         break;
 486     case NV_ENC_PARAMS_RC_CBR:
 487         break;
 488     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY:
 489     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP:
 490         if (!(ctx->flags & NVENC_LOWLATENCY)) {
 491             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 492                    "The multipass rate-control requires "
 493                    "a low-latency preset.\n");
 494             return;
 495         }
 496     }
 497
 498     rc->rateControlMode = ctx->rc;
 499 }
 500
 501 static void nvenc_setup_rate_control(AVCodecContext *avctx)
 502 {
 503     NVENCContext *ctx    = avctx->priv_data;
 504     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->config.rcParams;
 505
 506     if (avctx->bit_rate > 0)
 507         rc->averageBitRate = avctx->bit_rate;
 508
 509     if (avctx->rc_max_rate > 0)
 510         rc->maxBitRate = avctx->rc_max_rate;
 511
 512     if (ctx->rc > 0) {
 513         nvenc_override_rate_control(avctx, rc);
 514     } else if (avctx->global_quality > 0) {
 515         set_constqp(avctx, rc);
 516     } else if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0) {
 517         rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR;
 518         set_vbr(avctx, rc);
 519     }
 520
 521     if (avctx->rc_buffer_size > 0)
 522         rc->vbvBufferSize = avctx->rc_buffer_size;
 523
 524     if (rc->averageBitRate > 0)
 525         avctx->bit_rate = rc->averageBitRate;
 526 }
 527
 528 static int nvenc_setup_h264_config(AVCodecContext *avctx)
 529 {
 530     NVENCContext *ctx                      = avctx->priv_data;
 531     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->config;
 532     NV_ENC_CONFIG_H264 *h264               = &cc->encodeCodecConfig.h264Config;
 533     NV_ENC_CONFIG_H264_VUI_PARAMETERS *vui = &h264->h264VUIParameters;
 534
 535     vui->colourDescriptionPresentFlag = 1;
 536     vui->videoSignalTypePresentFlag   = 1;
 537
 538     vui->colourMatrix            = avctx->colorspace;
 539     vui->colourPrimaries         = avctx->color_primaries;
 540     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
 541
 542     vui->videoFullRangeFlag = avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
 543
 544     h264->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
 545     h264->repeatSPSPPS  = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
 546
 547     h264->maxNumRefFrames = avctx->refs;
 548     h264->idrPeriod       = cc->gopLength;
 549
 550     if (ctx->profile)
 551         avctx->profile = ctx->profile;
 552
 553     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P)
 554         h264->chromaFormatIDC = 3;
 555     else
 556         h264->chromaFormatIDC = 1;
 557
 558     switch (ctx->profile) {
 559     case NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE:
 560         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE_GUID;
 561         break;
 562     case NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN:
 563         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN_GUID;
 564         break;
 565     case NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH:
 566         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_GUID;
 567         break;
 568     case NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444:
 569         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
 570         break;
 571     case NV_ENC_H264_PROFILE_CONSTRAINED_HIGH:
 572         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_CONSTRAINED_HIGH_GUID;
 573         break;
 574     }
 575
 576     h264->level = ctx->level;
 577
 578     return 0;
 579 }
 580
 581 static int nvenc_setup_hevc_config(AVCodecContext *avctx)
 582 {
 583     NVENCContext *ctx                      = avctx->priv_data;
 584     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->config;
 585     NV_ENC_CONFIG_HEVC *hevc               = &cc->encodeCodecConfig.hevcConfig;
 586
 587     hevc->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
 588     hevc->repeatSPSPPS  = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
 589
 590     hevc->maxNumRefFramesInDPB = avctx->refs;
 591     hevc->idrPeriod            = cc->gopLength;
 592
 593     /* No other profile is supported in the current SDK version 5 */
 594     cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN_GUID;
 595     avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_MAIN;
 596
 597     if (ctx->level) {
 598         hevc->level = ctx->level;
 599     } else {
 600         hevc->level = NV_ENC_LEVEL_AUTOSELECT;
 601     }
 602
 603     if (ctx->tier) {
 604         hevc->tier = ctx->tier;
 605     }
 606
 607     return 0;
 608 }
 609 static int nvenc_setup_codec_config(AVCodecContext *avctx)
 610 {
 611     switch (avctx->codec->id) {
 612     case AV_CODEC_ID_H264:
 613         return nvenc_setup_h264_config(avctx);
 614     case AV_CODEC_ID_HEVC:
 615         return nvenc_setup_hevc_config(avctx);
 616     }
 617     return 0;
 618 }
 619
 620 static int nvenc_setup_encoder(AVCodecContext *avctx)
 621 {
 622     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 623     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 624     NV_ENC_PRESET_CONFIG preset_cfg = { 0 };
 625     AVCPBProperties *cpb_props;
 626     int ret;
 627
 628     ctx->params.version = NV_ENC_INITIALIZE_PARAMS_VER;
 629
 630     ctx->params.encodeHeight = avctx->height;
 631     ctx->params.encodeWidth  = avctx->width;
 632
 633     if (avctx->sample_aspect_ratio.num &&
 634         avctx->sample_aspect_ratio.den &&
 635         (avctx->sample_aspect_ratio.num != 1 ||
 636          avctx->sample_aspect_ratio.den != 1)) {
 637         av_reduce(&ctx->params.darWidth,
 638                   &ctx->params.darHeight,
 639                   avctx->width * avctx->sample_aspect_ratio.num,
 640                   avctx->height * avctx->sample_aspect_ratio.den,
 641                   INT_MAX / 8);
 642     } else {
 643         ctx->params.darHeight = avctx->height;
 644         ctx->params.darWidth  = avctx->width;
 645     }
 646
 647     ctx->params.frameRateNum = avctx->time_base.den;
 648     ctx->params.frameRateDen = avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame;
 649
 650     ctx->params.enableEncodeAsync = 0;
 651     ctx->params.enablePTD         = 1;
 652
 653     ctx->params.encodeConfig = &ctx->config;
 654
 655     nvec_map_preset(ctx);
 656
 657     preset_cfg.version           = NV_ENC_PRESET_CONFIG_VER;
 658     preset_cfg.presetCfg.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
 659
 660     ret = nv->nvEncGetEncodePresetConfig(ctx->nvenc_ctx,
 661                                          ctx->params.encodeGUID,
 662                                          ctx->params.presetGUID,
 663                                          &preset_cfg);
 664     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
 665         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot get the preset configuration");
 666
 667     memcpy(&ctx->config, &preset_cfg.presetCfg, sizeof(ctx->config));
 668
 669     ctx->config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
 670
 671     if (avctx->gop_size > 0) {
 672         if (avctx->max_b_frames > 0) {
 673             /* 0 is intra-only,
 674              * 1 is I/P only,
 675              * 2 is one B Frame,
 676              * 3 two B frames, and so on. */
 677             ctx->config.frameIntervalP = avctx->max_b_frames + 1;
 678         } else if (avctx->max_b_frames == 0) {
 679             ctx->config.frameIntervalP = 1;
 680         }
 681         ctx->config.gopLength = avctx->gop_size;
 682     } else if (avctx->gop_size == 0) {
 683         ctx->config.frameIntervalP = 0;
 684         ctx->config.gopLength      = 1;
 685     }
 686
 687     if (ctx->config.frameIntervalP > 1)
 688         avctx->max_b_frames = ctx->config.frameIntervalP - 1;
 689
 690     ctx->initial_pts[0] = AV_NOPTS_VALUE;
 691     ctx->initial_pts[1] = AV_NOPTS_VALUE;
 692
 693     nvenc_setup_rate_control(avctx);
 694
 695     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 696         ctx->config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FIELD;
 697     } else {
 698         ctx->config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FRAME;
 699     }
 700
 701     if ((ret = nvenc_setup_codec_config(avctx)) < 0)
 702         return ret;
 703
 704     ret = nv->nvEncInitializeEncoder(ctx->nvenc_ctx, &ctx->params);
 705     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
 706         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot initialize the decoder");
 707
 708     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 709     if (!cpb_props)
 710         return AVERROR(ENOMEM);
 711     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 712     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 713     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 714     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 715
 716     return 0;
 717 }
 718
 719 static int nvenc_alloc_surface(AVCodecContext *avctx, int idx)
 720 {
 721     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 722     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 723     int ret;
 724     NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER in_buffer      = { 0 };
 725     NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER out_buffer = { 0 };
 726
 727     in_buffer.version  = NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER_VER;
 728     out_buffer.version = NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER_VER;
 729
 730     in_buffer.width  = avctx->width;
 731     in_buffer.height = avctx->height;
 732
 733     in_buffer.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_UNCACHED;
 734
 735     switch (avctx->pix_fmt) {
 736     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 737         in_buffer.bufferFmt = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YV12_PL;
 738         break;
 739     case AV_PIX_FMT_NV12:
 740         in_buffer.bufferFmt = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_NV12_PL;
 741         break;
 742     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 743         in_buffer.bufferFmt = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV444_PL;
 744         break;
 745     default:
 746         return AVERROR_BUG;
 747     }
 748
 749     ret = nv->nvEncCreateInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, &in_buffer);
 750     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
 751         return nvenc_print_error(avctx, ret, "CreateInputBuffer failed");
 752
 753     ctx->frames[idx].in     = in_buffer.inputBuffer;
 754     ctx->frames[idx].format = in_buffer.bufferFmt;
 755
 756     /* 1MB is large enough to hold most output frames.
 757      * NVENC increases this automaticaly if it's not enough. */
 758     out_buffer.size = BITSTREAM_BUFFER_SIZE;
 759
 760     out_buffer.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_UNCACHED;
 761
 762     ret = nv->nvEncCreateBitstreamBuffer(ctx->nvenc_ctx, &out_buffer);
 763     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
 764         return nvenc_print_error(avctx, ret, "CreateBitstreamBuffer failed");
 765
 766     ctx->frames[idx].out  = out_buffer.bitstreamBuffer;
 767
 768     return 0;
 769 }
 770
 771 static int nvenc_setup_surfaces(AVCodecContext *avctx)
 772 {
 773     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
 774     int i, ret;
 775
 776     ctx->nb_surfaces = FFMAX(4 + avctx->max_b_frames,
 777                              ctx->nb_surfaces);
 778
 779     ctx->frames = av_mallocz_array(ctx->nb_surfaces, sizeof(*ctx->frames));
 780     if (!ctx->frames)
 781         return AVERROR(ENOMEM);
 782
 783     ctx->timestamps = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(int64_t));
 784     if (!ctx->timestamps)
 785         return AVERROR(ENOMEM);
 786     ctx->pending = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(*ctx->frames));
 787     if (!ctx->pending)
 788         return AVERROR(ENOMEM);
 789     ctx->ready = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(*ctx->frames));
 790     if (!ctx->ready)
 791         return AVERROR(ENOMEM);
 792
 793     for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; i++) {
 794         if ((ret = nvenc_alloc_surface(avctx, i)) < 0)
 795             return ret;
 796     }
 797
 798     return 0;
 799 }
 800
 801 #define EXTRADATA_SIZE 512
 802
 803 static int nvenc_setup_extradata(AVCodecContext *avctx)
 804 {
 805     NVENCContext *ctx                     = avctx->priv_data;
 806     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv       = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 807     NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD payload = { 0 };
 808     int ret;
 809
 810     avctx->extradata = av_mallocz(EXTRADATA_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 811     if (!avctx->extradata)
 812         return AVERROR(ENOMEM);
 813
 814     payload.version              = NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD_VER;
 815     payload.spsppsBuffer         = avctx->extradata;
 816     payload.inBufferSize         = EXTRADATA_SIZE;
 817     payload.outSPSPPSPayloadSize = &avctx->extradata_size;
 818
 819     ret = nv->nvEncGetSequenceParams(ctx->nvenc_ctx, &payload);
 820     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
 821         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot get the extradata");
 822
 823     return 0;
 824 }
 825
 826 av_cold int ff_nvenc_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 827 {
 828     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 829     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 830     int i;
 831
 832     /* the encoder has to be flushed before it can be closed */
 833     if (ctx->nvenc_ctx) {
 834         NV_ENC_PIC_PARAMS params        = { .version        = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER,
 835                                             .encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS };
 836
 837         nv->nvEncEncodePicture(ctx->nvenc_ctx, &params);
 838     }
 839
 840     av_fifo_free(ctx->timestamps);
 841     av_fifo_free(ctx->pending);
 842     av_fifo_free(ctx->ready);
 843
 844     if (ctx->frames) {
 845         for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; ++i) {
 846             nv->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvenc_ctx,     ctx->frames[i].in);
 847             nv->nvEncDestroyBitstreamBuffer(ctx->nvenc_ctx, ctx->frames[i].out);
 848         }
 849     }
 850
 851     av_freep(&ctx->frames);
 852
 853     if (ctx->nvenc_ctx)
 854         nv->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvenc_ctx);
 855
 856     if (ctx->cu_context)
 857         ctx->nvel.cu_ctx_destroy(ctx->cu_context);
 858
 859     if (ctx->nvel.nvenc)
 860         dlclose(ctx->nvel.nvenc);
 861
 862     if (ctx->nvel.cuda)
 863         dlclose(ctx->nvel.cuda);
 864
 865     return 0;
 866 }
 867
 868 av_cold int ff_nvenc_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 869 {
 870     int ret;
 871
 872     if ((ret = nvenc_load_libraries(avctx)) < 0)
 873         return ret;
 874
 875     if ((ret = nvenc_setup_device(avctx)) < 0)
 876         return ret;
 877
 878     if ((ret = nvenc_setup_encoder(avctx)) < 0)
 879         return ret;
 880
 881     if ((ret = nvenc_setup_surfaces(avctx)) < 0)
 882         return ret;
 883
 884     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 885         if ((ret = nvenc_setup_extradata(avctx)) < 0)
 886             return ret;
 887     }
 888
 889     return 0;
 890 }
 891
 892 static NVENCFrame *get_free_frame(NVENCContext *ctx)
 893 {
 894     int i;
 895
 896     for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; i++) {
 897         if (!ctx->frames[i].locked) {
 898             ctx->frames[i].locked = 1;
 899             return &ctx->frames[i];
 900         }
 901     }
 902
 903     return NULL;
 904 }
 905
 906 static int nvenc_copy_frame(NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER *in, const AVFrame *frame)
 907 {
 908     uint8_t *buf = in->bufferDataPtr;
 909     int off      = frame->height * in->pitch;
 910
 911     switch (frame->format) {
 912     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 913         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
 914                             frame->data[0], frame->linesize[0],
 915                             frame->width, frame->height);
 916         buf += off;
 917
 918         av_image_copy_plane(buf, in->pitch >> 1,
 919                             frame->data[2], frame->linesize[2],
 920                             frame->width >> 1, frame->height >> 1);
 921
 922         buf += off >> 2;
 923
 924         av_image_copy_plane(buf, in->pitch >> 1,
 925                             frame->data[1], frame->linesize[1],
 926                             frame->width >> 1, frame->height >> 1);
 927         break;
 928     case AV_PIX_FMT_NV12:
 929         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
 930                             frame->data[0], frame->linesize[0],
 931                             frame->width, frame->height);
 932         buf += off;
 933
 934         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
 935                             frame->data[1], frame->linesize[1],
 936                             frame->width, frame->height >> 1);
 937         break;
 938     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 939         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
 940                             frame->data[0], frame->linesize[0],
 941                             frame->width, frame->height);
 942         buf += off;
 943
 944         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
 945                             frame->data[1], frame->linesize[1],
 946                             frame->width, frame->height);
 947         buf += off;
 948
 949         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
 950                             frame->data[2], frame->linesize[2],
 951                             frame->width, frame->height);
 952         break;
 953     default:
 954         return AVERROR_BUG;
 955     }
 956
 957     return 0;
 958 }
 959
 960 static int nvenc_upload_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame,
 961                               NVENCFrame *nvenc_frame)
 962 {
 963     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 964     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 965     NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER params = { 0 };
 966     int ret;
 967
 968     params.version     = NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER_VER;
 969     params.inputBuffer = nvenc_frame->in;
 970
 971
 972     ret = nv->nvEncLockInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, &params);
 973     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
 974         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot lock the buffer");
 975
 976     ret = nvenc_copy_frame(&params, frame);
 977     if (ret < 0)
 978         goto fail;
 979
 980     ret = nv->nvEncUnlockInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, nvenc_frame->in);
 981     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
 982         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot unlock the buffer");
 983
 984     return 0;
 985
 986 fail:
 987     nv->nvEncUnlockInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, nvenc_frame->in);
 988
 989     return ret;
 990 }
 991
 992 static void nvenc_codec_specific_pic_params(AVCodecContext *avctx,
 993                                             NV_ENC_PIC_PARAMS *params)
 994 {
 995     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
 996
 997     switch (avctx->codec->id) {
 998     case AV_CODEC_ID_H264:
 999         params->codecPicParams.h264PicParams.sliceMode =
1000             ctx->config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceMode;
1001         params->codecPicParams.h264PicParams.sliceModeData =
1002             ctx->config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData;
1003         break;
1004     case AV_CODEC_ID_HEVC:
1005         params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceMode =
1006             ctx->config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceMode;
1007         params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceModeData =
1008             ctx->config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceModeData;
1009         break;
1010     }
1011 }
1012
1013 static inline int nvenc_enqueue_timestamp(AVFifoBuffer *f, int64_t pts)
1014 {
1015     return av_fifo_generic_write(f, &pts, sizeof(pts), NULL);
1016 }
1017
1018 static inline int nvenc_dequeue_timestamp(AVFifoBuffer *f, int64_t *pts)
1019 {
1020     return av_fifo_generic_read(f, pts, sizeof(*pts), NULL);
1021 }
1022
1023 static int nvenc_set_timestamp(AVCodecContext *avctx,
1024                                NV_ENC_LOCK_BITSTREAM *params,
1025                                AVPacket *pkt)
1026 {
1027     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1028
1029     pkt->pts      = params->outputTimeStamp;
1030     pkt->duration = params->outputDuration;
1031
1032     /* generate the first dts by linearly extrapolating the
1033      * first two pts values to the past */
1034     if (avctx->max_b_frames > 0 && !ctx->first_packet_output &&
1035         ctx->initial_pts[1] != AV_NOPTS_VALUE) {
1036         int64_t ts0 = ctx->initial_pts[0], ts1 = ctx->initial_pts[1];
1037         int64_t delta;
1038
1039         if ((ts0 < 0 && ts1 > INT64_MAX + ts0) ||
1040             (ts0 > 0 && ts1 < INT64_MIN + ts0))
1041             return AVERROR(ERANGE);
1042         delta = ts1 - ts0;
1043
1044         if ((delta < 0 && ts0 > INT64_MAX + delta) ||
1045             (delta > 0 && ts0 < INT64_MIN + delta))
1046             return AVERROR(ERANGE);
1047         pkt->dts = ts0 - delta;
1048
1049         ctx->first_packet_output = 1;
1050         return 0;
1051     }
1052     return nvenc_dequeue_timestamp(ctx->timestamps, &pkt->dts);
1053 }
1054
1055 static int nvenc_get_output(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt)
1056 {
1057     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1058     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1059     NV_ENC_LOCK_BITSTREAM params    = { 0 };
1060     NVENCFrame *frame;
1061     int ret;
1062
1063     ret = av_fifo_generic_read(ctx->ready, &frame, sizeof(frame), NULL);
1064     if (ret)
1065         return ret;
1066
1067     params.version         = NV_ENC_LOCK_BITSTREAM_VER;
1068     params.outputBitstream = frame->out;
1069
1070     ret = nv->nvEncLockBitstream(ctx->nvenc_ctx, &params);
1071     if (ret < 0)
1072         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot lock the bitstream");
1073
1074     ret = ff_alloc_packet(pkt, params.bitstreamSizeInBytes);
1075     if (ret < 0)
1076         return ret;
1077
1078     memcpy(pkt->data, params.bitstreamBufferPtr, pkt->size);
1079
1080     ret = nv->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvenc_ctx, frame->out);
1081     if (ret < 0)
1082         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot unlock the bitstream");
1083
1084     frame->locked = 0;
1085
1086     ret = nvenc_set_timestamp(avctx, &params, pkt);
1087     if (ret < 0)
1088         return ret;
1089
1090     switch (params.pictureType) {
1091     case NV_ENC_PIC_TYPE_IDR:
1092         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1093 #if FF_API_CODED_FRAME
1094 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1095     case NV_ENC_PIC_TYPE_INTRA_REFRESH:
1096     case NV_ENC_PIC_TYPE_I:
1097         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1098         break;
1099     case NV_ENC_PIC_TYPE_P:
1100         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1101         break;
1102     case NV_ENC_PIC_TYPE_B:
1103         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1104         break;
1105     case NV_ENC_PIC_TYPE_BI:
1106         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_BI;
1107         break;
1108 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1109 #endif
1110     }
1111
1112     return 0;
1113 }
1114
1115 static int output_ready(AVCodecContext *avctx, int flush)
1116 {
1117     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1118
1119     /* when B-frames are enabled, we wait for two initial timestamps to
1120      * calculate the first dts */
1121     if (!flush && avctx->max_b_frames > 0 &&
1122         (ctx->initial_pts[0] == AV_NOPTS_VALUE || ctx->initial_pts[1] == AV_NOPTS_VALUE))
1123         return 0;
1124     return av_fifo_size(ctx->ready) > 0;
1125 }
1126
1127 int ff_nvenc_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1128                           const AVFrame *frame, int *got_packet)
1129 {
1130     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1131     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1132     NV_ENC_PIC_PARAMS params        = { 0 };
1133     NVENCFrame         *nvenc_frame = NULL;
1134     int enc_ret, ret;
1135
1136     params.version = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER;
1137
1138     if (frame) {
1139         nvenc_frame = get_free_frame(ctx);
1140         if (!nvenc_frame) {
1141             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No free surfaces\n");
1142             return AVERROR_BUG;
1143         }
1144
1145         ret = nvenc_upload_frame(avctx, frame, nvenc_frame);
1146         if (ret < 0)
1147             return ret;
1148
1149         params.inputBuffer     = nvenc_frame->in;
1150         params.bufferFmt       = nvenc_frame->format;
1151         params.inputWidth      = frame->width;
1152         params.inputHeight     = frame->height;
1153         params.outputBitstream = nvenc_frame->out;
1154         params.inputTimeStamp  = frame->pts;
1155
1156         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
1157             if (frame->top_field_first)
1158                 params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_TOP_BOTTOM;
1159             else
1160                 params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_BOTTOM_TOP;
1161         } else {
1162             params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FRAME;
1163         }
1164
1165         nvenc_codec_specific_pic_params(avctx, &params);
1166
1167         ret = nvenc_enqueue_timestamp(ctx->timestamps, frame->pts);
1168         if (ret < 0)
1169             return ret;
1170
1171         if (ctx->initial_pts[0] == AV_NOPTS_VALUE)
1172             ctx->initial_pts[0] = frame->pts;
1173         else if (ctx->initial_pts[1] == AV_NOPTS_VALUE)
1174             ctx->initial_pts[1] = frame->pts;
1175     } else {
1176         params.encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS;
1177     }
1178
1179     enc_ret = nv->nvEncEncodePicture(ctx->nvenc_ctx, &params);
1180     if (enc_ret != NV_ENC_SUCCESS &&
1181         enc_ret != NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT)
1182         return nvenc_print_error(avctx, enc_ret, "Error encoding the frame");
1183
1184     if (nvenc_frame) {
1185         ret = av_fifo_generic_write(ctx->pending, &nvenc_frame, sizeof(nvenc_frame), NULL);
1186         if (ret < 0)
1187             return ret;
1188     }
1189
1190     /* all the pending buffers are now ready for output */
1191     if (enc_ret == NV_ENC_SUCCESS) {
1192         while (av_fifo_size(ctx->pending) > 0) {
1193             av_fifo_generic_read(ctx->pending, &nvenc_frame, sizeof(nvenc_frame), NULL);
1194             av_fifo_generic_write(ctx->ready,  &nvenc_frame, sizeof(nvenc_frame), NULL);
1195         }
1196     }
1197
1198     if (output_ready(avctx, !frame)) {
1199         ret = nvenc_get_output(avctx, pkt);
1200         if (ret < 0)
1201             return ret;
1202         *got_packet = 1;
1203     } else {
1204         *got_packet = 0;
1205     }
1206
1207     return 0;
1208 }