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

   1 /*
   2  * H.264 hardware encoding using nvidia nvenc
   3  * Copyright (c) 2014 Timo Rothenpieler <timo@rothenpieler.org>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #if defined(_WIN32)
  23 #include <windows.h>
  24 #else
  25 #include <dlfcn.h>
  26 #endif
  27
  28 #include <nvEncodeAPI.h>
  29
  30 #include "libavutil/internal.h"
  31 #include "libavutil/imgutils.h"
  32 #include "libavutil/avassert.h"
  33 #include "libavutil/opt.h"
  34 #include "libavutil/mem.h"
  35 #include "avcodec.h"
  36 #include "internal.h"
  37 #include "thread.h"
  38
  39 #if defined(_WIN32)
  40 #define CUDAAPI __stdcall
  41 #else
  42 #define CUDAAPI
  43 #endif
  44
  45 #if defined(_WIN32)
  46 #define LOAD_FUNC(l, s) GetProcAddress(l, s)
  47 #define DL_CLOSE_FUNC(l) FreeLibrary(l)
  48 #else
  49 #define LOAD_FUNC(l, s) dlsym(l, s)
  50 #define DL_CLOSE_FUNC(l) dlclose(l)
  51 #endif
  52
  53 typedef enum cudaError_enum {
  54     CUDA_SUCCESS = 0
  55 } CUresult;
  56 typedef int CUdevice;
  57 typedef void* CUcontext;
  58
  59 typedef CUresult(CUDAAPI *PCUINIT)(unsigned int Flags);
  60 typedef CUresult(CUDAAPI *PCUDEVICEGETCOUNT)(int *count);
  61 typedef CUresult(CUDAAPI *PCUDEVICEGET)(CUdevice *device, int ordinal);
  62 typedef CUresult(CUDAAPI *PCUDEVICEGETNAME)(char *name, int len, CUdevice dev);
  63 typedef CUresult(CUDAAPI *PCUDEVICECOMPUTECAPABILITY)(int *major, int *minor, CUdevice dev);
  64 typedef CUresult(CUDAAPI *PCUCTXCREATE)(CUcontext *pctx, unsigned int flags, CUdevice dev);
  65 typedef CUresult(CUDAAPI *PCUCTXPOPCURRENT)(CUcontext *pctx);
  66 typedef CUresult(CUDAAPI *PCUCTXDESTROY)(CUcontext ctx);
  67
  68 typedef NVENCSTATUS (NVENCAPI* PNVENCODEAPICREATEINSTANCE)(NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *functionList);
  69
  70 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION < 5
  71 static const GUID dummy_license = { 0x0, 0x0, 0x0, { 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0 } };
  72 #endif
  73
  74 typedef struct NvencInputSurface
  75 {
  76     NV_ENC_INPUT_PTR input_surface;
  77     int width;
  78     int height;
  79
  80     int lockCount;
  81
  82     NV_ENC_BUFFER_FORMAT format;
  83 } NvencInputSurface;
  84
  85 typedef struct NvencOutputSurface
  86 {
  87     NV_ENC_OUTPUT_PTR output_surface;
  88     int size;
  89
  90     NvencInputSurface* input_surface;
  91
  92     int busy;
  93 } NvencOutputSurface;
  94
  95 typedef struct NvencData
  96 {
  97     union {
  98         int64_t timestamp;
  99         NvencOutputSurface *surface;
 100     };
 101 } NvencData;
 102
 103 typedef struct NvencDataList
 104 {
 105     NvencData* data;
 106
 107     uint32_t pos;
 108     uint32_t count;
 109     uint32_t size;
 110 } NvencDataList;
 111
 112 typedef struct NvencDynLoadFunctions
 113 {
 114     PCUINIT cu_init;
 115     PCUDEVICEGETCOUNT cu_device_get_count;
 116     PCUDEVICEGET cu_device_get;
 117     PCUDEVICEGETNAME cu_device_get_name;
 118     PCUDEVICECOMPUTECAPABILITY cu_device_compute_capability;
 119     PCUCTXCREATE cu_ctx_create;
 120     PCUCTXPOPCURRENT cu_ctx_pop_current;
 121     PCUCTXDESTROY cu_ctx_destroy;
 122
 123     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST nvenc_funcs;
 124     int nvenc_device_count;
 125     CUdevice nvenc_devices[16];
 126
 127 #if defined(_WIN32)
 128     HMODULE cuda_lib;
 129     HMODULE nvenc_lib;
 130 #else
 131     void* cuda_lib;
 132     void* nvenc_lib;
 133 #endif
 134 } NvencDynLoadFunctions;
 135
 136 typedef struct NvencContext
 137 {
 138     AVClass *avclass;
 139
 140     NvencDynLoadFunctions nvenc_dload_funcs;
 141
 142     NV_ENC_INITIALIZE_PARAMS init_encode_params;
 143     NV_ENC_CONFIG encode_config;
 144     CUcontext cu_context;
 145
 146     int max_surface_count;
 147     NvencInputSurface *input_surfaces;
 148     NvencOutputSurface *output_surfaces;
 149
 150     NvencDataList output_surface_queue;
 151     NvencDataList output_surface_ready_queue;
 152     NvencDataList timestamp_list;
 153     int64_t last_dts;
 154
 155     void *nvencoder;
 156
 157     char *preset;
 158     int cbr;
 159     int twopass;
 160     int gpu;
 161 } NvencContext;
 162
 163 static NvencData* data_queue_dequeue(NvencDataList* queue)
 164 {
 165     uint32_t mask;
 166     uint32_t read_pos;
 167
 168     av_assert0(queue);
 169     av_assert0(queue->size);
 170     av_assert0(queue->data);
 171
 172     if (!queue->count)
 173         return NULL;
 174
 175     /* Size always is a multiple of two */
 176     mask = queue->size - 1;
 177     read_pos = (queue->pos - queue->count) & mask;
 178     queue->count--;
 179
 180     return &queue->data[read_pos];
 181 }
 182
 183 static int data_queue_enqueue(NvencDataList* queue, NvencData *data)
 184 {
 185     NvencDataList new_queue;
 186     NvencData* tmp_data;
 187     uint32_t mask;
 188
 189     if (!queue->size) {
 190         /* size always has to be a multiple of two */
 191         queue->size = 4;
 192         queue->pos = 0;
 193         queue->count = 0;
 194
 195         queue->data = av_malloc(queue->size * sizeof(*(queue->data)));
 196
 197         if (!queue->data) {
 198             queue->size = 0;
 199             return AVERROR(ENOMEM);
 200         }
 201     }
 202
 203     if (queue->count == queue->size) {
 204         new_queue.size = queue->size << 1;
 205         new_queue.pos = 0;
 206         new_queue.count = 0;
 207         new_queue.data = av_malloc(new_queue.size * sizeof(*(queue->data)));
 208
 209         if (!new_queue.data)
 210             return AVERROR(ENOMEM);
 211
 212         while (tmp_data = data_queue_dequeue(queue))
 213             data_queue_enqueue(&new_queue, tmp_data);
 214
 215         av_free(queue->data);
 216         *queue = new_queue;
 217     }
 218
 219     mask = queue->size - 1;
 220
 221     queue->data[queue->pos] = *data;
 222     queue->pos = (queue->pos + 1) & mask;
 223     queue->count++;
 224
 225     return 0;
 226 }
 227
 228 static int out_surf_queue_enqueue(NvencDataList* queue, NvencOutputSurface* surface)
 229 {
 230     NvencData data;
 231     data.surface = surface;
 232
 233     return data_queue_enqueue(queue, &data);
 234 }
 235
 236 static NvencOutputSurface* out_surf_queue_dequeue(NvencDataList* queue)
 237 {
 238     NvencData* res = data_queue_dequeue(queue);
 239
 240     if (!res)
 241         return NULL;
 242
 243     return res->surface;
 244 }
 245
 246 static int timestamp_queue_enqueue(NvencDataList* queue, int64_t timestamp)
 247 {
 248     NvencData data;
 249     data.timestamp = timestamp;
 250
 251     return data_queue_enqueue(queue, &data);
 252 }
 253
 254 static int64_t timestamp_queue_dequeue(NvencDataList* queue)
 255 {
 256     NvencData* res = data_queue_dequeue(queue);
 257
 258     if (!res)
 259         return AV_NOPTS_VALUE;
 260
 261     return res->timestamp;
 262 }
 263
 264 #define CHECK_LOAD_FUNC(t, f, s) \
 265 do { \
 266     (f) = (t)LOAD_FUNC(dl_fn->cuda_lib, s); \
 267     if (!(f)) { \
 268         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed loading %s from CUDA library\n", s); \
 269         goto error; \
 270     } \
 271 } while (0)
 272
 273 static av_cold int nvenc_dyload_cuda(AVCodecContext *avctx)
 274 {
 275     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 276     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 277
 278     if (dl_fn->cuda_lib)
 279         return 1;
 280
 281 #if defined(_WIN32)
 282     dl_fn->cuda_lib = LoadLibrary(TEXT("nvcuda.dll"));
 283 #else
 284     dl_fn->cuda_lib = dlopen("libcuda.so", RTLD_LAZY);
 285 #endif
 286
 287     if (!dl_fn->cuda_lib) {
 288         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed loading CUDA library\n");
 289         goto error;
 290     }
 291
 292     CHECK_LOAD_FUNC(PCUINIT, dl_fn->cu_init, "cuInit");
 293     CHECK_LOAD_FUNC(PCUDEVICEGETCOUNT, dl_fn->cu_device_get_count, "cuDeviceGetCount");
 294     CHECK_LOAD_FUNC(PCUDEVICEGET, dl_fn->cu_device_get, "cuDeviceGet");
 295     CHECK_LOAD_FUNC(PCUDEVICEGETNAME, dl_fn->cu_device_get_name, "cuDeviceGetName");
 296     CHECK_LOAD_FUNC(PCUDEVICECOMPUTECAPABILITY, dl_fn->cu_device_compute_capability, "cuDeviceComputeCapability");
 297     CHECK_LOAD_FUNC(PCUCTXCREATE, dl_fn->cu_ctx_create, "cuCtxCreate_v2");
 298     CHECK_LOAD_FUNC(PCUCTXPOPCURRENT, dl_fn->cu_ctx_pop_current, "cuCtxPopCurrent_v2");
 299     CHECK_LOAD_FUNC(PCUCTXDESTROY, dl_fn->cu_ctx_destroy, "cuCtxDestroy_v2");
 300
 301     return 1;
 302
 303 error:
 304
 305     if (dl_fn->cuda_lib)
 306         DL_CLOSE_FUNC(dl_fn->cuda_lib);
 307
 308     dl_fn->cuda_lib = NULL;
 309
 310     return 0;
 311 }
 312
 313 static av_cold int check_cuda_errors(AVCodecContext *avctx, CUresult err, const char *func)
 314 {
 315     if (err != CUDA_SUCCESS) {
 316         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, ">> %s - failed with error code 0x%x\n", func, err);
 317         return 0;
 318     }
 319     return 1;
 320 }
 321 #define check_cuda_errors(f) if (!check_cuda_errors(avctx, f, #f)) goto error
 322
 323 static av_cold int nvenc_check_cuda(AVCodecContext *avctx)
 324 {
 325     int device_count = 0;
 326     CUdevice cu_device = 0;
 327     char gpu_name[128];
 328     int smminor = 0, smmajor = 0;
 329     int i, smver;
 330
 331     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 332     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 333
 334     if (!nvenc_dyload_cuda(avctx))
 335         return 0;
 336
 337     if (dl_fn->nvenc_device_count > 0)
 338         return 1;
 339
 340     check_cuda_errors(dl_fn->cu_init(0));
 341
 342     check_cuda_errors(dl_fn->cu_device_get_count(&device_count));
 343
 344     if (!device_count) {
 345         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "No CUDA capable devices found\n");
 346         goto error;
 347     }
 348
 349     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%d CUDA capable devices found\n", device_count);
 350
 351     dl_fn->nvenc_device_count = 0;
 352
 353     for (i = 0; i < device_count; ++i) {
 354         check_cuda_errors(dl_fn->cu_device_get(&cu_device, i));
 355         check_cuda_errors(dl_fn->cu_device_get_name(gpu_name, sizeof(gpu_name), cu_device));
 356         check_cuda_errors(dl_fn->cu_device_compute_capability(&smmajor, &smminor, cu_device));
 357
 358         smver = (smmajor << 4) | smminor;
 359
 360         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "[ GPU #%d - < %s > has Compute SM %d.%d, NVENC %s ]\n", i, gpu_name, smmajor, smminor, (smver >= 0x30) ? "Available" : "Not Available");
 361
 362         if (smver >= 0x30)
 363             dl_fn->nvenc_devices[dl_fn->nvenc_device_count++] = cu_device;
 364     }
 365
 366     if (!dl_fn->nvenc_device_count) {
 367         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "No NVENC capable devices found\n");
 368         goto error;
 369     }
 370
 371     return 1;
 372
 373 error:
 374
 375     dl_fn->nvenc_device_count = 0;
 376
 377     return 0;
 378 }
 379
 380 static av_cold int nvenc_dyload_nvenc(AVCodecContext *avctx)
 381 {
 382     PNVENCODEAPICREATEINSTANCE nvEncodeAPICreateInstance = 0;
 383     NVENCSTATUS nvstatus;
 384
 385     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 386     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 387
 388     if (!nvenc_check_cuda(avctx))
 389         return 0;
 390
 391     if (dl_fn->nvenc_lib)
 392         return 1;
 393
 394 #if defined(_WIN32)
 395     if (sizeof(void*) == 8) {
 396         dl_fn->nvenc_lib = LoadLibrary(TEXT("nvEncodeAPI64.dll"));
 397     } else {
 398         dl_fn->nvenc_lib = LoadLibrary(TEXT("nvEncodeAPI.dll"));
 399     }
 400 #else
 401     dl_fn->nvenc_lib = dlopen("libnvidia-encode.so.1", RTLD_LAZY);
 402 #endif
 403
 404     if (!dl_fn->nvenc_lib) {
 405         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed loading the nvenc library\n");
 406         goto error;
 407     }
 408
 409     nvEncodeAPICreateInstance = (PNVENCODEAPICREATEINSTANCE)LOAD_FUNC(dl_fn->nvenc_lib, "NvEncodeAPICreateInstance");
 410
 411     if (!nvEncodeAPICreateInstance) {
 412         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed to load nvenc entrypoint\n");
 413         goto error;
 414     }
 415
 416     dl_fn->nvenc_funcs.version = NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST_VER;
 417
 418     nvstatus = nvEncodeAPICreateInstance(&dl_fn->nvenc_funcs);
 419
 420     if (nvstatus != NV_ENC_SUCCESS) {
 421         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed to create nvenc instance\n");
 422         goto error;
 423     }
 424
 425     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Nvenc initialized successfully\n");
 426
 427     return 1;
 428
 429 error:
 430     if (dl_fn->nvenc_lib)
 431         DL_CLOSE_FUNC(dl_fn->nvenc_lib);
 432
 433     dl_fn->nvenc_lib = NULL;
 434
 435     return 0;
 436 }
 437
 438 static av_cold void nvenc_unload_nvenc(AVCodecContext *avctx)
 439 {
 440     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 441     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 442
 443     DL_CLOSE_FUNC(dl_fn->nvenc_lib);
 444     dl_fn->nvenc_lib = NULL;
 445
 446     dl_fn->nvenc_device_count = 0;
 447
 448     DL_CLOSE_FUNC(dl_fn->cuda_lib);
 449     dl_fn->cuda_lib = NULL;
 450
 451     dl_fn->cu_init = NULL;
 452     dl_fn->cu_device_get_count = NULL;
 453     dl_fn->cu_device_get = NULL;
 454     dl_fn->cu_device_get_name = NULL;
 455     dl_fn->cu_device_compute_capability = NULL;
 456     dl_fn->cu_ctx_create = NULL;
 457     dl_fn->cu_ctx_pop_current = NULL;
 458     dl_fn->cu_ctx_destroy = NULL;
 459
 460     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Nvenc unloaded\n");
 461 }
 462
 463 static av_cold int nvenc_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 464 {
 465     NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS encode_session_params = { 0 };
 466     NV_ENC_PRESET_CONFIG preset_config = { 0 };
 467     CUcontext cu_context_curr;
 468     CUresult cu_res;
 469     GUID encoder_preset = NV_ENC_PRESET_HQ_GUID;
 470     NVENCSTATUS nv_status = NV_ENC_SUCCESS;
 471     int surfaceCount = 0;
 472     int i, num_mbs;
 473     int isLL = 0;
 474     int res = 0;
 475     int dw, dh;
 476
 477 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION < 5
 478     GUID license = dummy_license;
 479 #endif
 480
 481     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 482     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 483     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
 484
 485     if (!nvenc_dyload_nvenc(avctx))
 486         return AVERROR_EXTERNAL;
 487
 488     avctx->coded_frame = av_frame_alloc();
 489     if (!avctx->coded_frame) {
 490         res = AVERROR(ENOMEM);
 491         goto error;
 492     }
 493
 494     ctx->last_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 495
 496     ctx->encode_config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
 497     ctx->init_encode_params.version = NV_ENC_INITIALIZE_PARAMS_VER;
 498     preset_config.version = NV_ENC_PRESET_CONFIG_VER;
 499     preset_config.presetCfg.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
 500     encode_session_params.version = NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS_VER;
 501     encode_session_params.apiVersion = NVENCAPI_VERSION;
 502
 503 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION < 5
 504     encode_session_params.clientKeyPtr = &license;
 505 #endif
 506
 507     if (ctx->gpu >= dl_fn->nvenc_device_count) {
 508         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Requested GPU %d, but only %d GPUs are available!\n", ctx->gpu, dl_fn->nvenc_device_count);
 509         res = AVERROR(EINVAL);
 510         goto error;
 511     }
 512
 513     ctx->cu_context = NULL;
 514     cu_res = dl_fn->cu_ctx_create(&ctx->cu_context, 0, dl_fn->nvenc_devices[ctx->gpu]);
 515
 516     if (cu_res != CUDA_SUCCESS) {
 517         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed creating CUDA context for NVENC: 0x%x\n", (int)cu_res);
 518         res = AVERROR_EXTERNAL;
 519         goto error;
 520     }
 521
 522     cu_res = dl_fn->cu_ctx_pop_current(&cu_context_curr);
 523
 524     if (cu_res != CUDA_SUCCESS) {
 525         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed popping CUDA context: 0x%x\n", (int)cu_res);
 526         res = AVERROR_EXTERNAL;
 527         goto error;
 528     }
 529
 530     encode_session_params.device = ctx->cu_context;
 531     encode_session_params.deviceType = NV_ENC_DEVICE_TYPE_CUDA;
 532
 533     nv_status = p_nvenc->nvEncOpenEncodeSessionEx(&encode_session_params, &ctx->nvencoder);
 534     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
 535         ctx->nvencoder = NULL;
 536         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "OpenEncodeSessionEx failed: 0x%x - invalid license key?\n", (int)nv_status);
 537         res = AVERROR_EXTERNAL;
 538         goto error;
 539     }
 540
 541     if (ctx->preset) {
 542         if (!strcmp(ctx->preset, "hp")) {
 543             encoder_preset = NV_ENC_PRESET_HP_GUID;
 544         } else if (!strcmp(ctx->preset, "hq")) {
 545             encoder_preset = NV_ENC_PRESET_HQ_GUID;
 546         } else if (!strcmp(ctx->preset, "bd")) {
 547             encoder_preset = NV_ENC_PRESET_BD_GUID;
 548         } else if (!strcmp(ctx->preset, "ll")) {
 549             encoder_preset = NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_DEFAULT_GUID;
 550             isLL = 1;
 551         } else if (!strcmp(ctx->preset, "llhp")) {
 552             encoder_preset = NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_HP_GUID;
 553             isLL = 1;
 554         } else if (!strcmp(ctx->preset, "llhq")) {
 555             encoder_preset = NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_HQ_GUID;
 556             isLL = 1;
 557         } else if (!strcmp(ctx->preset, "default")) {
 558             encoder_preset = NV_ENC_PRESET_DEFAULT_GUID;
 559         } else {
 560             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Preset \"%s\" is unknown! Supported presets: hp, hq, bd, ll, llhp, llhq, default\n", ctx->preset);
 561             res = AVERROR(EINVAL);
 562             goto error;
 563         }
 564     }
 565
 566     nv_status = p_nvenc->nvEncGetEncodePresetConfig(ctx->nvencoder, NV_ENC_CODEC_H264_GUID, encoder_preset, &preset_config);
 567     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
 568         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "GetEncodePresetConfig failed: 0x%x\n", (int)nv_status);
 569         res = AVERROR_EXTERNAL;
 570         goto error;
 571     }
 572
 573     ctx->init_encode_params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_H264_GUID;
 574     ctx->init_encode_params.encodeHeight = avctx->height;
 575     ctx->init_encode_params.encodeWidth = avctx->width;
 576
 577     if (avctx->sample_aspect_ratio.num && avctx->sample_aspect_ratio.den &&
 578         (avctx->sample_aspect_ratio.num != 1 || avctx->sample_aspect_ratio.num != 1)) {
 579         av_reduce(&dw, &dh,
 580                   avctx->width * avctx->sample_aspect_ratio.num,
 581                   avctx->height * avctx->sample_aspect_ratio.den,
 582                   1024 * 1024);
 583         ctx->init_encode_params.darHeight = dh;
 584         ctx->init_encode_params.darWidth = dw;
 585     } else {
 586         ctx->init_encode_params.darHeight = avctx->height;
 587         ctx->init_encode_params.darWidth = avctx->width;
 588     }
 589
 590     ctx->init_encode_params.frameRateNum = avctx->time_base.den;
 591     ctx->init_encode_params.frameRateDen = avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame;
 592
 593     num_mbs = ((avctx->width + 15) >> 4) * ((avctx->height + 15) >> 4);
 594     ctx->max_surface_count = (num_mbs >= 8160) ? 32 : 48;
 595
 596     ctx->init_encode_params.enableEncodeAsync = 0;
 597     ctx->init_encode_params.enablePTD = 1;
 598
 599     ctx->init_encode_params.presetGUID = encoder_preset;
 600
 601     ctx->init_encode_params.encodeConfig = &ctx->encode_config;
 602     memcpy(&ctx->encode_config, &preset_config.presetCfg, sizeof(ctx->encode_config));
 603     ctx->encode_config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
 604
 605     if (avctx->refs >= 0) {
 606         /* 0 means "let the hardware decide" */
 607         ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.maxNumRefFrames = avctx->refs;
 608     }
 609
 610     if (avctx->gop_size > 0) {
 611         if (avctx->max_b_frames >= 0) {
 612             /* 0 is intra-only, 1 is I/P only, 2 is one B Frame, 3 two B frames, and so on. */
 613             ctx->encode_config.frameIntervalP = avctx->max_b_frames + 1;
 614         }
 615
 616         ctx->encode_config.gopLength = avctx->gop_size;
 617         ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.idrPeriod = avctx->gop_size;
 618     } else if (avctx->gop_size == 0) {
 619         ctx->encode_config.frameIntervalP = 0;
 620         ctx->encode_config.gopLength = 1;
 621         ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.idrPeriod = 1;
 622     }
 623
 624     /* when there're b frames, set dts offset */
 625     if (ctx->encode_config.frameIntervalP >= 2)
 626         ctx->last_dts = -2;
 627
 628     if (avctx->bit_rate > 0)
 629         ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate = avctx->bit_rate;
 630
 631     if (avctx->rc_max_rate > 0)
 632         ctx->encode_config.rcParams.maxBitRate = avctx->rc_max_rate;
 633
 634     if (ctx->cbr) {
 635         if (!ctx->twopass) {
 636             ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CBR;
 637         } else if (ctx->twopass == 1 || isLL) {
 638             ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY;
 639
 640             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.adaptiveTransformMode = NV_ENC_H264_ADAPTIVE_TRANSFORM_ENABLE;
 641             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.fmoMode = NV_ENC_H264_FMO_DISABLE;
 642
 643             if (!isLL)
 644                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Twopass mode is only known to work with low latency (ll, llhq, llhp) presets.\n");
 645         } else {
 646             ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CBR;
 647         }
 648     } else if (avctx->global_quality > 0) {
 649         ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
 650         ctx->encode_config.rcParams.constQP.qpInterB = avctx->global_quality;
 651         ctx->encode_config.rcParams.constQP.qpInterP = avctx->global_quality;
 652         ctx->encode_config.rcParams.constQP.qpIntra = avctx->global_quality;
 653
 654         avctx->qmin = -1;
 655         avctx->qmax = -1;
 656     } else if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0) {
 657         ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR;
 658
 659         ctx->encode_config.rcParams.enableMinQP = 1;
 660         ctx->encode_config.rcParams.enableMaxQP = 1;
 661
 662         ctx->encode_config.rcParams.minQP.qpInterB = avctx->qmin;
 663         ctx->encode_config.rcParams.minQP.qpInterP = avctx->qmin;
 664         ctx->encode_config.rcParams.minQP.qpIntra = avctx->qmin;
 665
 666         ctx->encode_config.rcParams.maxQP.qpInterB = avctx->qmax;
 667         ctx->encode_config.rcParams.maxQP.qpInterP = avctx->qmax;
 668         ctx->encode_config.rcParams.maxQP.qpIntra = avctx->qmax;
 669     }
 670
 671     if (avctx->rc_buffer_size > 0)
 672         ctx->encode_config.rcParams.vbvBufferSize = avctx->rc_buffer_size;
 673
 674     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 675         ctx->encode_config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FIELD;
 676     } else {
 677         ctx->encode_config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FRAME;
 678     }
 679
 680     switch (avctx->profile) {
 681     case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
 682         ctx->encode_config.profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE_GUID;
 683         break;
 684     case FF_PROFILE_H264_MAIN:
 685         ctx->encode_config.profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN_GUID;
 686         break;
 687     case FF_PROFILE_H264_HIGH:
 688     case FF_PROFILE_UNKNOWN:
 689         ctx->encode_config.profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_GUID;
 690         break;
 691     default:
 692         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unsupported h264 profile requested, falling back to high\n");
 693         ctx->encode_config.profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_GUID;
 694         break;
 695     }
 696
 697     ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.h264VUIParameters.colourDescriptionPresentFlag = 1;
 698     ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.h264VUIParameters.videoSignalTypePresentFlag = 1;
 699
 700     ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.h264VUIParameters.colourMatrix = avctx->colorspace;
 701     ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.h264VUIParameters.colourPrimaries = avctx->color_primaries;
 702     ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.h264VUIParameters.transferCharacteristics = avctx->color_trc;
 703
 704     ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.h264VUIParameters.videoFullRangeFlag = avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
 705
 706     ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.disableSPSPPS = (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
 707     ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.repeatSPSPPS = (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
 708
 709     nv_status = p_nvenc->nvEncInitializeEncoder(ctx->nvencoder, &ctx->init_encode_params);
 710     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
 711         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "InitializeEncoder failed: 0x%x\n", (int)nv_status);
 712         res = AVERROR_EXTERNAL;
 713         goto error;
 714     }
 715
 716     ctx->input_surfaces = av_malloc(ctx->max_surface_count * sizeof(*ctx->input_surfaces));
 717
 718     if (!ctx->input_surfaces) {
 719         res = AVERROR(ENOMEM);
 720         goto error;
 721     }
 722
 723     ctx->output_surfaces = av_malloc(ctx->max_surface_count * sizeof(*ctx->output_surfaces));
 724
 725     if (!ctx->output_surfaces) {
 726         res = AVERROR(ENOMEM);
 727         goto error;
 728     }
 729
 730     for (surfaceCount = 0; surfaceCount < ctx->max_surface_count; ++surfaceCount) {
 731         NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER allocSurf = { 0 };
 732         NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER allocOut = { 0 };
 733         allocSurf.version = NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER_VER;
 734         allocOut.version = NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER_VER;
 735
 736         allocSurf.width = (avctx->width + 31) & ~31;
 737         allocSurf.height = (avctx->height + 31) & ~31;
 738
 739         allocSurf.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_CACHED;
 740
 741         switch (avctx->pix_fmt) {
 742         case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 743             allocSurf.bufferFmt = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YV12_PL;
 744             break;
 745
 746         case AV_PIX_FMT_NV12:
 747             allocSurf.bufferFmt = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_NV12_PL;
 748             break;
 749
 750         case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 751             allocSurf.bufferFmt = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV444_PL;
 752             break;
 753
 754         default:
 755             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid input pixel format\n");
 756             res = AVERROR(EINVAL);
 757             goto error;
 758         }
 759
 760         nv_status = p_nvenc->nvEncCreateInputBuffer(ctx->nvencoder, &allocSurf);
 761         if (nv_status = NV_ENC_SUCCESS){
 762             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "CreateInputBuffer failed\n");
 763             res = AVERROR_EXTERNAL;
 764             goto error;
 765         }
 766
 767         ctx->input_surfaces[surfaceCount].lockCount = 0;
 768         ctx->input_surfaces[surfaceCount].input_surface = allocSurf.inputBuffer;
 769         ctx->input_surfaces[surfaceCount].format = allocSurf.bufferFmt;
 770         ctx->input_surfaces[surfaceCount].width = allocSurf.width;
 771         ctx->input_surfaces[surfaceCount].height = allocSurf.height;
 772
 773         /* 1MB is large enough to hold most output frames. NVENC increases this automaticaly if it's not enough. */
 774         allocOut.size = 1024 * 1024;
 775
 776         allocOut.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_CACHED;
 777
 778         nv_status = p_nvenc->nvEncCreateBitstreamBuffer(ctx->nvencoder, &allocOut);
 779         if (nv_status = NV_ENC_SUCCESS) {
 780             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "CreateBitstreamBuffer failed\n");
 781             ctx->output_surfaces[surfaceCount++].output_surface = NULL;
 782             res = AVERROR_EXTERNAL;
 783             goto error;
 784         }
 785
 786         ctx->output_surfaces[surfaceCount].output_surface = allocOut.bitstreamBuffer;
 787         ctx->output_surfaces[surfaceCount].size = allocOut.size;
 788         ctx->output_surfaces[surfaceCount].busy = 0;
 789     }
 790
 791     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 792         uint32_t outSize = 0;
 793         char tmpHeader[256];
 794         NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD payload = { 0 };
 795         payload.version = NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD_VER;
 796
 797         payload.spsppsBuffer = tmpHeader;
 798         payload.inBufferSize = sizeof(tmpHeader);
 799         payload.outSPSPPSPayloadSize = &outSize;
 800
 801         nv_status = p_nvenc->nvEncGetSequenceParams(ctx->nvencoder, &payload);
 802         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
 803             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "GetSequenceParams failed\n");
 804             goto error;
 805         }
 806
 807         avctx->extradata_size = outSize;
 808         avctx->extradata = av_mallocz(outSize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 809
 810         if (!avctx->extradata) {
 811             res = AVERROR(ENOMEM);
 812             goto error;
 813         }
 814
 815         memcpy(avctx->extradata, tmpHeader, outSize);
 816     }
 817
 818     if (ctx->encode_config.frameIntervalP > 1)
 819         avctx->has_b_frames = 2;
 820
 821     if (ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate > 0)
 822         avctx->bit_rate = ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate;
 823
 824     return 0;
 825
 826 error:
 827
 828     for (i = 0; i < surfaceCount; ++i) {
 829         p_nvenc->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvencoder, ctx->input_surfaces[i].input_surface);
 830         if (ctx->output_surfaces[i].output_surface)
 831             p_nvenc->nvEncDestroyBitstreamBuffer(ctx->nvencoder, ctx->output_surfaces[i].output_surface);
 832     }
 833
 834     if (ctx->nvencoder)
 835         p_nvenc->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvencoder);
 836
 837     if (ctx->cu_context)
 838         dl_fn->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context);
 839
 840     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
 841
 842     nvenc_unload_nvenc(avctx);
 843
 844     ctx->nvencoder = NULL;
 845     ctx->cu_context = NULL;
 846
 847     return res;
 848 }
 849
 850 static av_cold int nvenc_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 851 {
 852     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 853     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 854     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
 855     int i;
 856
 857     av_freep(&ctx->timestamp_list.data);
 858     av_freep(&ctx->output_surface_ready_queue.data);
 859     av_freep(&ctx->output_surface_queue.data);
 860
 861     for (i = 0; i < ctx->max_surface_count; ++i) {
 862         p_nvenc->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvencoder, ctx->input_surfaces[i].input_surface);
 863         p_nvenc->nvEncDestroyBitstreamBuffer(ctx->nvencoder, ctx->output_surfaces[i].output_surface);
 864     }
 865     ctx->max_surface_count = 0;
 866
 867     p_nvenc->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvencoder);
 868     ctx->nvencoder = NULL;
 869
 870     dl_fn->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context);
 871     ctx->cu_context = NULL;
 872
 873     nvenc_unload_nvenc(avctx);
 874
 875     av_frame_free(&avctx->coded_frame);
 876
 877     return 0;
 878 }
 879
 880 static int process_output_surface(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt, AVFrame *coded_frame, NvencOutputSurface *tmpoutsurf)
 881 {
 882     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 883     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 884     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
 885
 886     uint32_t *slice_offsets = av_mallocz(ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData * sizeof(*slice_offsets));
 887     NV_ENC_LOCK_BITSTREAM lock_params = { 0 };
 888     NVENCSTATUS nv_status;
 889     int res = 0;
 890
 891     if (!slice_offsets)
 892         return AVERROR(ENOMEM);
 893
 894     lock_params.version = NV_ENC_LOCK_BITSTREAM_VER;
 895
 896     lock_params.doNotWait = 0;
 897     lock_params.outputBitstream = tmpoutsurf->output_surface;
 898     lock_params.sliceOffsets = slice_offsets;
 899
 900     nv_status = p_nvenc->nvEncLockBitstream(ctx->nvencoder, &lock_params);
 901     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
 902         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed locking bitstream buffer\n");
 903         res = AVERROR_EXTERNAL;
 904         goto error;
 905     }
 906
 907     if (res = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, lock_params.bitstreamSizeInBytes)) {
 908         p_nvenc->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->output_surface);
 909         goto error;
 910     }
 911
 912     memcpy(pkt->data, lock_params.bitstreamBufferPtr, lock_params.bitstreamSizeInBytes);
 913
 914     nv_status = p_nvenc->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->output_surface);
 915     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS)
 916         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed unlocking bitstream buffer, expect the gates of mordor to open\n");
 917
 918     switch (lock_params.pictureType) {
 919     case NV_ENC_PIC_TYPE_IDR:
 920         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 921     case NV_ENC_PIC_TYPE_I:
 922         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
 923         break;
 924     case NV_ENC_PIC_TYPE_P:
 925         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
 926         break;
 927     case NV_ENC_PIC_TYPE_B:
 928         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
 929         break;
 930     case NV_ENC_PIC_TYPE_BI:
 931         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_BI;
 932         break;
 933     default:
 934         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown picture type encountered, expect the output to be broken.\n");
 935         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Please report this error and include as much information on how to reproduce it as possible.\n");
 936         res = AVERROR_EXTERNAL;
 937         goto error;
 938     }
 939
 940     pkt->pts = lock_params.outputTimeStamp;
 941     pkt->dts = timestamp_queue_dequeue(&ctx->timestamp_list);
 942
 943     /* when there're b frame(s), set dts offset */
 944     if (ctx->encode_config.frameIntervalP >= 2)
 945         pkt->dts -= 1;
 946
 947     if (pkt->dts > pkt->pts)
 948         pkt->dts = pkt->pts;
 949
 950     if (ctx->last_dts != AV_NOPTS_VALUE && pkt->dts <= ctx->last_dts)
 951         pkt->dts = ctx->last_dts + 1;
 952
 953     ctx->last_dts = pkt->dts;
 954
 955     av_free(slice_offsets);
 956
 957     return 0;
 958
 959 error:
 960
 961     av_free(slice_offsets);
 962     timestamp_queue_dequeue(&ctx->timestamp_list);
 963
 964     return res;
 965 }
 966
 967 static int nvenc_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 968     const AVFrame *frame, int *got_packet)
 969 {
 970     NVENCSTATUS nv_status;
 971     NvencOutputSurface *tmpoutsurf;
 972     int res, i = 0;
 973
 974     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 975     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 976     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
 977
 978     NV_ENC_PIC_PARAMS pic_params = { 0 };
 979     pic_params.version = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER;
 980
 981     if (frame) {
 982         NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER lockBufferParams = { 0 };
 983         NvencInputSurface *inSurf = NULL;
 984
 985         for (i = 0; i < ctx->max_surface_count; ++i) {
 986             if (!ctx->input_surfaces[i].lockCount) {
 987                 inSurf = &ctx->input_surfaces[i];
 988                 break;
 989             }
 990         }
 991
 992         av_assert0(inSurf);
 993
 994         inSurf->lockCount = 1;
 995
 996         lockBufferParams.version = NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER_VER;
 997         lockBufferParams.inputBuffer = inSurf->input_surface;
 998
 999         nv_status = p_nvenc->nvEncLockInputBuffer(ctx->nvencoder, &lockBufferParams);
1000         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1001             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed locking nvenc input buffer\n");
1002             return 0;
1003         }
1004
1005         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P) {
1006             uint8_t *buf = lockBufferParams.bufferDataPtr;
1007
1008             av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams.pitch,
1009                 frame->data[0], frame->linesize[0],
1010                 avctx->width, avctx->height);
1011
1012             buf += inSurf->height * lockBufferParams.pitch;
1013
1014             av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams.pitch >> 1,
1015                 frame->data[2], frame->linesize[2],
1016                 avctx->width >> 1, avctx->height >> 1);
1017
1018             buf += (inSurf->height * lockBufferParams.pitch) >> 2;
1019
1020             av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams.pitch >> 1,
1021                 frame->data[1], frame->linesize[1],
1022                 avctx->width >> 1, avctx->height >> 1);
1023         } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NV12) {
1024             uint8_t *buf = lockBufferParams.bufferDataPtr;
1025
1026             av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams.pitch,
1027                 frame->data[0], frame->linesize[0],
1028                 avctx->width, avctx->height);
1029
1030             buf += inSurf->height * lockBufferParams.pitch;
1031
1032             av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams.pitch,
1033                 frame->data[1], frame->linesize[1],
1034                 avctx->width, avctx->height >> 1);
1035         } else if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
1036             uint8_t *buf = lockBufferParams.bufferDataPtr;
1037
1038             av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams.pitch,
1039                 frame->data[0], frame->linesize[0],
1040                 avctx->width, avctx->height);
1041
1042             buf += inSurf->height * lockBufferParams.pitch;
1043
1044             av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams.pitch,
1045                 frame->data[1], frame->linesize[1],
1046                 avctx->width, avctx->height);
1047
1048             buf += inSurf->height * lockBufferParams.pitch;
1049
1050             av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams.pitch,
1051                 frame->data[2], frame->linesize[2],
1052                 avctx->width, avctx->height);
1053         } else {
1054             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid pixel format!\n");
1055             return AVERROR(EINVAL);
1056         }
1057
1058         nv_status = p_nvenc->nvEncUnlockInputBuffer(ctx->nvencoder, inSurf->input_surface);
1059         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1060             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed unlocking input buffer!\n");
1061             return AVERROR_EXTERNAL;
1062         }
1063
1064         for (i = 0; i < ctx->max_surface_count; ++i)
1065             if (!ctx->output_surfaces[i].busy)
1066                 break;
1067
1068         if (i == ctx->max_surface_count) {
1069             inSurf->lockCount = 0;
1070             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "No free output surface found!\n");
1071             return AVERROR_EXTERNAL;
1072         }
1073
1074         ctx->output_surfaces[i].input_surface = inSurf;
1075
1076         pic_params.inputBuffer = inSurf->input_surface;
1077         pic_params.bufferFmt = inSurf->format;
1078         pic_params.inputWidth = avctx->width;
1079         pic_params.inputHeight = avctx->height;
1080         pic_params.outputBitstream = ctx->output_surfaces[i].output_surface;
1081         pic_params.completionEvent = 0;
1082
1083         if (avctx->flags & CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
1084             if (frame->top_field_first) {
1085                 pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_TOP_BOTTOM;
1086             } else {
1087                 pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_BOTTOM_TOP;
1088             }
1089         } else {
1090             pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FRAME;
1091         }
1092
1093         pic_params.encodePicFlags = 0;
1094         pic_params.inputTimeStamp = frame->pts;
1095         pic_params.inputDuration = 0;
1096         pic_params.codecPicParams.h264PicParams.sliceMode = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceMode;
1097         pic_params.codecPicParams.h264PicParams.sliceModeData = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData;
1098
1099 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION < 5
1100         memcpy(&pic_params.rcParams, &ctx->encode_config.rcParams, sizeof(NV_ENC_RC_PARAMS));
1101 #endif
1102
1103         res = timestamp_queue_enqueue(&ctx->timestamp_list, frame->pts);
1104
1105         if (res)
1106             return res;
1107     } else {
1108         pic_params.encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS;
1109     }
1110
1111     nv_status = p_nvenc->nvEncEncodePicture(ctx->nvencoder, &pic_params);
1112
1113     if (frame && nv_status == NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT) {
1114         res = out_surf_queue_enqueue(&ctx->output_surface_queue, &ctx->output_surfaces[i]);
1115
1116         if (res)
1117             return res;
1118
1119         ctx->output_surfaces[i].busy = 1;
1120     }
1121
1122     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS && nv_status != NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT) {
1123         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "EncodePicture failed!\n");
1124         return AVERROR_EXTERNAL;
1125     }
1126
1127     if (nv_status != NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT) {
1128         while (ctx->output_surface_queue.count) {
1129             tmpoutsurf = out_surf_queue_dequeue(&ctx->output_surface_queue);
1130             res = out_surf_queue_enqueue(&ctx->output_surface_ready_queue, tmpoutsurf);
1131
1132             if (res)
1133                 return res;
1134         }
1135
1136         if (frame) {
1137             res = out_surf_queue_enqueue(&ctx->output_surface_ready_queue, &ctx->output_surfaces[i]);
1138
1139             if (res)
1140                 return res;
1141
1142             ctx->output_surfaces[i].busy = 1;
1143         }
1144     }
1145
1146     if (ctx->output_surface_ready_queue.count) {
1147         tmpoutsurf = out_surf_queue_dequeue(&ctx->output_surface_ready_queue);
1148
1149         res = process_output_surface(avctx, pkt, avctx->coded_frame, tmpoutsurf);
1150
1151         if (res)
1152             return res;
1153
1154         tmpoutsurf->busy = 0;
1155         av_assert0(tmpoutsurf->input_surface->lockCount);
1156         tmpoutsurf->input_surface->lockCount--;
1157
1158         *got_packet = 1;
1159     } else {
1160         *got_packet = 0;
1161     }
1162
1163     return 0;
1164 }
1165
1166 static enum AVPixelFormat pix_fmts_nvenc[] = {
1167     AV_PIX_FMT_NV12,
1168     AV_PIX_FMT_NONE
1169 };
1170
1171 #define OFFSET(x) offsetof(NvencContext, x)
1172 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1173 static const AVOption options[] = {
1174     { "preset", "Set the encoding preset (one of hq, hp, bd, ll, llhq, llhp, default)", OFFSET(preset), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "hq" }, 0, 0, VE },
1175     { "cbr", "Use cbr encoding mode", OFFSET(cbr), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, VE },
1176     { "2pass", "Use 2pass cbr encoding mode (low latency mode only)", OFFSET(twopass), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, 1, VE },
1177     { "gpu", "Selects which NVENC capable GPU to use. First GPU is 0, second is 1, and so on.", OFFSET(gpu), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, VE },
1178     { NULL }
1179 };
1180
1181 static const AVClass nvenc_class = {
1182     .class_name = "nvenc",
1183     .item_name = av_default_item_name,
1184     .option = options,
1185     .version = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1186 };
1187
1188 static const AVCodecDefault nvenc_defaults[] = {
1189     { "b", "0" },
1190     { "qmin", "-1" },
1191     { "qmax", "-1" },
1192     { "qdiff", "-1" },
1193     { "qblur", "-1" },
1194     { "qcomp", "-1" },
1195     { NULL },
1196 };
1197
1198 AVCodec ff_nvenc_encoder = {
1199     .name = "nvenc",
1200     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Nvidia NVENC h264 encoder"),
1201     .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1202     .id = AV_CODEC_ID_H264,
1203     .priv_data_size = sizeof(NvencContext),
1204     .init = nvenc_encode_init,
1205     .encode2 = nvenc_encode_frame,
1206     .close = nvenc_encode_close,
1207     .capabilities = CODEC_CAP_DELAY,
1208     .priv_class = &nvenc_class,
1209     .defaults = nvenc_defaults,
1210     .pix_fmts = pix_fmts_nvenc,
1211 };