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

   1 /*
   2  * NVIDIA NVENC Support
   3  * Copyright (C) 2015 Luca Barbato
   4  * Copyright (C) 2015 Philip Langdale <philipl@overt.org>
   5  * Copyright (C) 2014 Timo Rothenpieler <timo@rothenpieler.org>
   6  *
   7  * This file is part of Libav.
   8  *
   9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include "config.h"
  25
  26 #include <nvEncodeAPI.h>
  27 #include <string.h>
  28
  29 #define CUDA_LIBNAME "libcuda.so"
  30
  31 #if HAVE_DLFCN_H
  32 #include <dlfcn.h>
  33
  34 #define NVENC_LIBNAME "libnvidia-encode.so"
  35
  36 #elif HAVE_WINDOWS_H
  37 #include <windows.h>
  38
  39 #if ARCH_X86_64
  40 #define NVENC_LIBNAME "nvEncodeAPI64.dll"
  41 #else
  42 #define NVENC_LIBNAME "nvEncodeAPI.dll"
  43 #endif
  44
  45 #define dlopen(filename, flags) LoadLibrary((filename))
  46 #define dlsym(handle, symbol)   GetProcAddress(handle, symbol)
  47 #define dlclose(handle)         FreeLibrary(handle)
  48 #endif
  49
  50 #include "libavutil/common.h"
  51 #include "libavutil/hwcontext.h"
  52 #include "libavutil/imgutils.h"
  53 #include "libavutil/mem.h"
  54 #include "avcodec.h"
  55 #include "internal.h"
  56 #include "nvenc.h"
  57
  58 #if CONFIG_CUDA
  59 #include "libavutil/hwcontext_cuda.h"
  60 #endif
  61
  62 #define NVENC_CAP 0x30
  63 #define BITSTREAM_BUFFER_SIZE 1024 * 1024
  64 #define IS_CBR(rc) (rc == NV_ENC_PARAMS_RC_CBR ||               \
  65                     rc == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY ||    \
  66                     rc == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP)
  67
  68 #define LOAD_LIBRARY(l, path)                   \
  69     do {                                        \
  70         if (!((l) = dlopen(path, RTLD_LAZY))) { \
  71             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,         \
  72                    "Cannot load %s\n",          \
  73                    path);                       \
  74             return AVERROR_UNKNOWN;             \
  75         }                                       \
  76     } while (0)
  77
  78 #define LOAD_SYMBOL(fun, lib, symbol)        \
  79     do {                                     \
  80         if (!((fun) = dlsym(lib, symbol))) { \
  81             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,      \
  82                    "Cannot load %s\n",       \
  83                    symbol);                  \
  84             return AVERROR_UNKNOWN;          \
  85         }                                    \
  86     } while (0)
  87
  88 const enum AVPixelFormat ff_nvenc_pix_fmts[] = {
  89     AV_PIX_FMT_NV12,
  90     AV_PIX_FMT_YUV420P,
  91     AV_PIX_FMT_YUV444P,
  92 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
  93     AV_PIX_FMT_P010,
  94     AV_PIX_FMT_YUV444P16,
  95 #endif
  96 #if CONFIG_CUDA
  97     AV_PIX_FMT_CUDA,
  98 #endif
  99     AV_PIX_FMT_NONE
 100 };
 101
 102 #define IS_10BIT(pix_fmt)  (pix_fmt == AV_PIX_FMT_P010    || \
 103                             pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P16)
 104
 105 #define IS_YUV444(pix_fmt) (pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P || \
 106                             pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P16)
 107
 108 static const struct {
 109     NVENCSTATUS nverr;
 110     int         averr;
 111     const char *desc;
 112 } nvenc_errors[] = {
 113     { NV_ENC_SUCCESS,                      0,                "success"                  },
 114     { NV_ENC_ERR_NO_ENCODE_DEVICE,         AVERROR(ENOENT),  "no encode device"         },
 115     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_DEVICE,       AVERROR(ENOSYS),  "unsupported device"       },
 116     { NV_ENC_ERR_INVALID_ENCODERDEVICE,    AVERROR(EINVAL),  "invalid encoder device"   },
 117     { NV_ENC_ERR_INVALID_DEVICE,           AVERROR(EINVAL),  "invalid device"           },
 118     { NV_ENC_ERR_DEVICE_NOT_EXIST,         AVERROR(EIO),     "device does not exist"    },
 119     { NV_ENC_ERR_INVALID_PTR,              AVERROR(EFAULT),  "invalid ptr"              },
 120     { NV_ENC_ERR_INVALID_EVENT,            AVERROR(EINVAL),  "invalid event"            },
 121     { NV_ENC_ERR_INVALID_PARAM,            AVERROR(EINVAL),  "invalid param"            },
 122     { NV_ENC_ERR_INVALID_CALL,             AVERROR(EINVAL),  "invalid call"             },
 123     { NV_ENC_ERR_OUT_OF_MEMORY,            AVERROR(ENOMEM),  "out of memory"            },
 124     { NV_ENC_ERR_ENCODER_NOT_INITIALIZED,  AVERROR(EINVAL),  "encoder not initialized"  },
 125     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_PARAM,        AVERROR(ENOSYS),  "unsupported param"        },
 126     { NV_ENC_ERR_LOCK_BUSY,                AVERROR(EBUSY),   "lock busy"                },
 127     { NV_ENC_ERR_NOT_ENOUGH_BUFFER,        AVERROR(ENOBUFS), "not enough buffer"        },
 128     { NV_ENC_ERR_INVALID_VERSION,          AVERROR(EINVAL),  "invalid version"          },
 129     { NV_ENC_ERR_MAP_FAILED,               AVERROR(EIO),     "map failed"               },
 130     /* this is error should always be treated specially, so this "mapping"
 131      * is for completeness only */
 132     { NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT,          AVERROR_UNKNOWN,  "need more input"          },
 133     { NV_ENC_ERR_ENCODER_BUSY,             AVERROR(EBUSY),   "encoder busy"             },
 134     { NV_ENC_ERR_EVENT_NOT_REGISTERD,      AVERROR(EBADF),   "event not registered"     },
 135     { NV_ENC_ERR_GENERIC,                  AVERROR_UNKNOWN,  "generic error"            },
 136     { NV_ENC_ERR_INCOMPATIBLE_CLIENT_KEY,  AVERROR(EINVAL),  "incompatible client key"  },
 137     { NV_ENC_ERR_UNIMPLEMENTED,            AVERROR(ENOSYS),  "unimplemented"            },
 138     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_REGISTER_FAILED, AVERROR(EIO),     "resource register failed" },
 139     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_REGISTERED,  AVERROR(EBADF),   "resource not registered"  },
 140     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_MAPPED,      AVERROR(EBADF),   "resource not mapped"      },
 141 };
 142
 143 static int nvenc_map_error(NVENCSTATUS err, const char **desc)
 144 {
 145     int i;
 146     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(nvenc_errors); i++) {
 147         if (nvenc_errors[i].nverr == err) {
 148             if (desc)
 149                 *desc = nvenc_errors[i].desc;
 150             return nvenc_errors[i].averr;
 151         }
 152     }
 153     if (desc)
 154         *desc = "unknown error";
 155     return AVERROR_UNKNOWN;
 156 }
 157
 158 static int nvenc_print_error(void *log_ctx, NVENCSTATUS err,
 159                              const char *error_string)
 160 {
 161     const char *desc;
 162     int ret;
 163     ret = nvenc_map_error(err, &desc);
 164     av_log(log_ctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s (%d)\n", error_string, desc, err);
 165     return ret;
 166 }
 167
 168 static av_cold int nvenc_load_libraries(AVCodecContext *avctx)
 169 {
 170     NVENCContext *ctx         = avctx->priv_data;
 171     NVENCLibraryContext *nvel = &ctx->nvel;
 172     PNVENCODEAPICREATEINSTANCE nvenc_create_instance;
 173     NVENCSTATUS err;
 174
 175 #if CONFIG_CUDA
 176     nvel->cu_init                      = cuInit;
 177     nvel->cu_device_get_count          = cuDeviceGetCount;
 178     nvel->cu_device_get                = cuDeviceGet;
 179     nvel->cu_device_get_name           = cuDeviceGetName;
 180     nvel->cu_device_compute_capability = cuDeviceComputeCapability;
 181     nvel->cu_ctx_create                = cuCtxCreate_v2;
 182     nvel->cu_ctx_pop_current           = cuCtxPopCurrent_v2;
 183     nvel->cu_ctx_push_current          = cuCtxPushCurrent_v2;
 184     nvel->cu_ctx_destroy               = cuCtxDestroy_v2;
 185 #else
 186     LOAD_LIBRARY(nvel->cuda, CUDA_LIBNAME);
 187
 188     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_init, nvel->cuda, "cuInit");
 189     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_get_count, nvel->cuda, "cuDeviceGetCount");
 190     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_get, nvel->cuda, "cuDeviceGet");
 191     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_get_name, nvel->cuda, "cuDeviceGetName");
 192     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_compute_capability, nvel->cuda,
 193                 "cuDeviceComputeCapability");
 194     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_create, nvel->cuda, "cuCtxCreate_v2");
 195     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_pop_current, nvel->cuda, "cuCtxPopCurrent_v2");
 196     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_push_current, nvel->cuda, "cuCtxPushCurrent_v2");
 197     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_destroy, nvel->cuda, "cuCtxDestroy_v2");
 198 #endif
 199
 200     LOAD_LIBRARY(nvel->nvenc, NVENC_LIBNAME);
 201
 202     LOAD_SYMBOL(nvenc_create_instance, nvel->nvenc,
 203                 "NvEncodeAPICreateInstance");
 204
 205     nvel->nvenc_funcs.version = NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST_VER;
 206
 207     err = nvenc_create_instance(&nvel->nvenc_funcs);
 208     if (err != NV_ENC_SUCCESS)
 209         return nvenc_print_error(avctx, err, "Cannot create the NVENC instance");
 210
 211     return 0;
 212 }
 213
 214 static int nvenc_open_session(AVCodecContext *avctx)
 215 {
 216     NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS params = { 0 };
 217     NVENCContext *ctx                           = avctx->priv_data;
 218     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv             = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 219     int ret;
 220
 221     params.version    = NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS_VER;
 222     params.apiVersion = NVENCAPI_VERSION;
 223     params.device     = ctx->cu_context;
 224     params.deviceType = NV_ENC_DEVICE_TYPE_CUDA;
 225
 226     ret = nv->nvEncOpenEncodeSessionEx(&params, &ctx->nvenc_ctx);
 227     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
 228         ctx->nvenc_ctx = NULL;
 229         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot open the NVENC Session");
 230     }
 231
 232     return 0;
 233 }
 234
 235 static int nvenc_check_codec_support(AVCodecContext *avctx)
 236 {
 237     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 238     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 239     int i, ret, count = 0;
 240     GUID *guids = NULL;
 241
 242     ret = nv->nvEncGetEncodeGUIDCount(ctx->nvenc_ctx, &count);
 243
 244     if (ret != NV_ENC_SUCCESS || !count)
 245         return AVERROR(ENOSYS);
 246
 247     guids = av_malloc(count * sizeof(GUID));
 248     if (!guids)
 249         return AVERROR(ENOMEM);
 250
 251     ret = nv->nvEncGetEncodeGUIDs(ctx->nvenc_ctx, guids, count, &count);
 252     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
 253         ret = AVERROR(ENOSYS);
 254         goto fail;
 255     }
 256
 257     ret = AVERROR(ENOSYS);
 258     for (i = 0; i < count; i++) {
 259         if (!memcmp(&guids[i], &ctx->params.encodeGUID, sizeof(*guids))) {
 260             ret = 0;
 261             break;
 262         }
 263     }
 264
 265 fail:
 266     av_free(guids);
 267
 268     return ret;
 269 }
 270
 271 static int nvenc_check_cap(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_CAPS cap)
 272 {
 273     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 274     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 275     NV_ENC_CAPS_PARAM params        = { 0 };
 276     int ret, val = 0;
 277
 278     params.version     = NV_ENC_CAPS_PARAM_VER;
 279     params.capsToQuery = cap;
 280
 281     ret = nv->nvEncGetEncodeCaps(ctx->nvenc_ctx, ctx->params.encodeGUID, &params, &val);
 282
 283     if (ret == NV_ENC_SUCCESS)
 284         return val;
 285     return 0;
 286 }
 287
 288 static int nvenc_check_capabilities(AVCodecContext *avctx)
 289 {
 290     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
 291     int ret;
 292
 293     ret = nvenc_check_codec_support(avctx);
 294     if (ret < 0) {
 295         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Codec not supported\n");
 296         return ret;
 297     }
 298
 299     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_SUPPORT_YUV444_ENCODE);
 300     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P && ret <= 0) {
 301         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "YUV444P not supported\n");
 302         return AVERROR(ENOSYS);
 303     }
 304
 305     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_WIDTH_MAX);
 306     if (ret < avctx->width) {
 307         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Width %d exceeds %d\n",
 308                avctx->width, ret);
 309         return AVERROR(ENOSYS);
 310     }
 311
 312     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_HEIGHT_MAX);
 313     if (ret < avctx->height) {
 314         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Height %d exceeds %d\n",
 315                avctx->height, ret);
 316         return AVERROR(ENOSYS);
 317     }
 318
 319     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_NUM_MAX_BFRAMES);
 320     if (ret < avctx->max_b_frames) {
 321         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Max B-frames %d exceed %d\n",
 322                avctx->max_b_frames, ret);
 323
 324         return AVERROR(ENOSYS);
 325     }
 326
 327     return 0;
 328 }
 329
 330 static int nvenc_check_device(AVCodecContext *avctx, int idx)
 331 {
 332     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 333     NVENCLibraryContext *nvel       = &ctx->nvel;
 334     char name[128]                  = { 0 };
 335     int major, minor, ret;
 336     CUdevice cu_device;
 337     CUcontext dummy;
 338     int loglevel = AV_LOG_VERBOSE;
 339
 340     if (ctx->device == LIST_DEVICES)
 341         loglevel = AV_LOG_INFO;
 342
 343     ret = nvel->cu_device_get(&cu_device, idx);
 344     if (ret != CUDA_SUCCESS) {
 345         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 346                "Cannot access the CUDA device %d\n",
 347                idx);
 348         return -1;
 349     }
 350
 351     ret = nvel->cu_device_get_name(name, sizeof(name), cu_device);
 352     if (ret != CUDA_SUCCESS)
 353         return -1;
 354
 355     ret = nvel->cu_device_compute_capability(&major, &minor, cu_device);
 356     if (ret != CUDA_SUCCESS)
 357         return -1;
 358
 359     av_log(avctx, loglevel, "Device %d [%s] ", cu_device, name);
 360
 361     if (((major << 4) | minor) < NVENC_CAP)
 362         goto fail;
 363
 364     if (ctx->device != idx && ctx->device != ANY_DEVICE)
 365         return -1;
 366
 367     ret = nvel->cu_ctx_create(&ctx->cu_context_internal, 0, cu_device);
 368     if (ret != CUDA_SUCCESS)
 369         goto fail;
 370
 371     ctx->cu_context = ctx->cu_context_internal;
 372
 373     ret = nvel->cu_ctx_pop_current(&dummy);
 374     if (ret != CUDA_SUCCESS)
 375         goto fail2;
 376
 377     if ((ret = nvenc_open_session(avctx)) < 0)
 378         goto fail2;
 379
 380     if ((ret = nvenc_check_capabilities(avctx)) < 0)
 381         goto fail3;
 382
 383     av_log(avctx, loglevel, "supports NVENC\n");
 384
 385     if (ctx->device == idx || ctx->device == ANY_DEVICE)
 386         return 0;
 387
 388 fail3:
 389     nvel->nvenc_funcs.nvEncDestroyEncoder(ctx->nvenc_ctx);
 390     ctx->nvenc_ctx = NULL;
 391
 392 fail2:
 393     nvel->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context_internal);
 394     ctx->cu_context_internal = NULL;
 395
 396 fail:
 397     if (ret != 0)
 398         av_log(avctx, loglevel, "does not support NVENC (major %d minor %d)\n",
 399                major, minor);
 400
 401     return AVERROR(ENOSYS);
 402 }
 403
 404 static int nvenc_setup_device(AVCodecContext *avctx)
 405 {
 406     NVENCContext *ctx         = avctx->priv_data;
 407     NVENCLibraryContext *nvel = &ctx->nvel;
 408
 409     switch (avctx->codec->id) {
 410     case AV_CODEC_ID_H264:
 411         ctx->params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_H264_GUID;
 412         break;
 413     case AV_CODEC_ID_HEVC:
 414         ctx->params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_HEVC_GUID;
 415         break;
 416     default:
 417         return AVERROR_BUG;
 418     }
 419
 420     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
 421 #if CONFIG_CUDA
 422         AVHWFramesContext   *frames_ctx;
 423         AVCUDADeviceContext *device_hwctx;
 424         int ret;
 425
 426         if (!avctx->hw_frames_ctx)
 427             return AVERROR(EINVAL);
 428
 429         frames_ctx   = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 430         device_hwctx = frames_ctx->device_ctx->hwctx;
 431
 432         ctx->cu_context = device_hwctx->cuda_ctx;
 433
 434         ret = nvenc_open_session(avctx);
 435         if (ret < 0)
 436             return ret;
 437
 438         ret = nvenc_check_capabilities(avctx);
 439         if (ret < 0)
 440             return ret;
 441 #else
 442         return AVERROR_BUG;
 443 #endif
 444     } else {
 445         int i, nb_devices = 0;
 446
 447         if ((nvel->cu_init(0)) != CUDA_SUCCESS) {
 448             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 449                    "Cannot init CUDA\n");
 450             return AVERROR_UNKNOWN;
 451         }
 452
 453         if ((nvel->cu_device_get_count(&nb_devices)) != CUDA_SUCCESS) {
 454             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 455                    "Cannot enumerate the CUDA devices\n");
 456             return AVERROR_UNKNOWN;
 457         }
 458
 459
 460         for (i = 0; i < nb_devices; ++i) {
 461             if ((nvenc_check_device(avctx, i)) >= 0 && ctx->device != LIST_DEVICES)
 462                 return 0;
 463         }
 464
 465         if (ctx->device == LIST_DEVICES)
 466             return AVERROR_EXIT;
 467
 468         return AVERROR(ENOSYS);
 469     }
 470
 471     return 0;
 472 }
 473
 474 typedef struct GUIDTuple {
 475     const GUID guid;
 476     int flags;
 477 } GUIDTuple;
 478
 479 #define PRESET_ALIAS(alias, name, ...) \
 480     [PRESET_ ## alias] = { NV_ENC_PRESET_ ## name ## _GUID, __VA_ARGS__ }
 481
 482 #define PRESET(name, ...) PRESET_ALIAS(name, name, __VA_ARGS__)
 483
 484 static int nvenc_map_preset(NVENCContext *ctx)
 485 {
 486     GUIDTuple presets[] = {
 487         PRESET(DEFAULT),
 488         PRESET(HP),
 489         PRESET(HQ),
 490         PRESET(BD),
 491         PRESET(LOW_LATENCY_DEFAULT, NVENC_LOWLATENCY),
 492         PRESET(LOW_LATENCY_HP,      NVENC_LOWLATENCY),
 493         PRESET(LOW_LATENCY_HQ,      NVENC_LOWLATENCY),
 494         PRESET(LOSSLESS_DEFAULT,    NVENC_LOSSLESS),
 495         PRESET(LOSSLESS_HP,         NVENC_LOSSLESS),
 496         PRESET_ALIAS(SLOW, HQ,      NVENC_TWO_PASSES),
 497         PRESET_ALIAS(MEDIUM, HQ,    NVENC_ONE_PASS),
 498         PRESET_ALIAS(FAST, HP,      NVENC_ONE_PASS)
 499     };
 500
 501     GUIDTuple *t = &presets[ctx->preset];
 502
 503     ctx->params.presetGUID = t->guid;
 504     ctx->flags             = t->flags;
 505
 506     return AVERROR(EINVAL);
 507 }
 508
 509 #undef PRESET
 510 #undef PRESET_ALIAS
 511
 512 static void set_constqp(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
 513 {
 514     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
 515     rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
 516
 517     if (ctx->init_qp_p >= 0) {
 518         rc->constQP.qpInterP = ctx->init_qp_p;
 519         if (ctx->init_qp_i >= 0 && ctx->init_qp_b >= 0) {
 520             rc->constQP.qpIntra  = ctx->init_qp_i;
 521             rc->constQP.qpInterB = ctx->init_qp_b;
 522         } else if (avctx->i_quant_factor != 0.0 && avctx->b_quant_factor != 0.0) {
 523             rc->constQP.qpIntra  = av_clip(rc->constQP.qpInterP * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset + 0.5, 0, 51);
 524             rc->constQP.qpInterB = av_clip(rc->constQP.qpInterP * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset + 0.5, 0, 51);
 525         } else {
 526             rc->constQP.qpIntra  = rc->constQP.qpInterP;
 527             rc->constQP.qpInterB = rc->constQP.qpInterP;
 528         }
 529     } else if (avctx->global_quality >= 0) {
 530         rc->constQP.qpInterP = avctx->global_quality;
 531         rc->constQP.qpInterB = avctx->global_quality;
 532         rc->constQP.qpIntra  = avctx->global_quality;
 533     }
 534 }
 535
 536 static void set_vbr(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
 537 {
 538     NVENCContext *ctx    = avctx->priv_data;
 539
 540     if (avctx->qmin >= 0) {
 541         rc->enableMinQP    = 1;
 542         rc->minQP.qpInterB = avctx->qmin;
 543         rc->minQP.qpInterP = avctx->qmin;
 544         rc->minQP.qpIntra  = avctx->qmin;
 545     }
 546
 547     if (avctx->qmax >= 0) {
 548         rc->enableMaxQP = 1;
 549         rc->maxQP.qpInterB = avctx->qmax;
 550         rc->maxQP.qpInterP = avctx->qmax;
 551         rc->maxQP.qpIntra  = avctx->qmax;
 552     }
 553
 554     if (ctx->init_qp_p >= 0) {
 555         rc->enableInitialRCQP = 1;
 556         rc->initialRCQP.qpInterP = ctx->init_qp_p;
 557         if (ctx->init_qp_i < 0) {
 558             if (avctx->i_quant_factor != 0.0 && avctx->b_quant_factor != 0.0) {
 559                 rc->initialRCQP.qpIntra = av_clip(rc->initialRCQP.qpInterP * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset + 0.5, 0, 51);
 560             } else {
 561                 rc->initialRCQP.qpIntra = rc->initialRCQP.qpInterP;
 562             }
 563         } else {
 564             rc->initialRCQP.qpIntra = ctx->init_qp_i;
 565         }
 566
 567         if (ctx->init_qp_b < 0) {
 568             if (avctx->i_quant_factor != 0.0 && avctx->b_quant_factor != 0.0) {
 569                 rc->initialRCQP.qpInterB = av_clip(rc->initialRCQP.qpInterP * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset + 0.5, 0, 51);
 570             } else {
 571                 rc->initialRCQP.qpInterB = rc->initialRCQP.qpInterP;
 572             }
 573         } else {
 574             rc->initialRCQP.qpInterB = ctx->init_qp_b;
 575         }
 576     }
 577 }
 578
 579 static void set_lossless(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
 580 {
 581     rc->rateControlMode  = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
 582     rc->constQP.qpInterB = 0;
 583     rc->constQP.qpInterP = 0;
 584     rc->constQP.qpIntra  = 0;
 585 }
 586
 587 static void nvenc_override_rate_control(AVCodecContext *avctx,
 588                                         NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
 589 {
 590     NVENCContext *ctx    = avctx->priv_data;
 591
 592     switch (ctx->rc) {
 593     case NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP:
 594         set_constqp(avctx, rc);
 595         return;
 596     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR:
 597     case NV_ENC_PARAMS_RC_VBR:
 598         set_vbr(avctx, rc);
 599         break;
 600     case NV_ENC_PARAMS_RC_VBR_MINQP:
 601         if (avctx->qmin < 0) {
 602             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 603                    "The variable bitrate rate-control requires "
 604                    "the 'qmin' option set.\n");
 605             return;
 606         }
 607         set_vbr(avctx, rc);
 608         break;
 609     case NV_ENC_PARAMS_RC_CBR:
 610         break;
 611     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY:
 612     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP:
 613         if (!(ctx->flags & NVENC_LOWLATENCY)) {
 614             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 615                    "The multipass rate-control requires "
 616                    "a low-latency preset.\n");
 617             return;
 618         }
 619     }
 620
 621     rc->rateControlMode = ctx->rc;
 622 }
 623
 624 static void nvenc_setup_rate_control(AVCodecContext *avctx)
 625 {
 626     NVENCContext *ctx    = avctx->priv_data;
 627     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->config.rcParams;
 628
 629     if (avctx->bit_rate > 0)
 630         rc->averageBitRate = avctx->bit_rate;
 631
 632     if (avctx->rc_max_rate > 0)
 633         rc->maxBitRate = avctx->rc_max_rate;
 634
 635     if (ctx->rc > 0) {
 636         nvenc_override_rate_control(avctx, rc);
 637     } else if (ctx->flags & NVENC_LOSSLESS) {
 638         set_lossless(avctx, rc);
 639     } else if (avctx->global_quality > 0) {
 640         set_constqp(avctx, rc);
 641     } else {
 642         if (ctx->flags & NVENC_TWO_PASSES)
 643             rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR;
 644         else
 645             rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR;
 646         set_vbr(avctx, rc);
 647     }
 648
 649     if (avctx->rc_buffer_size > 0)
 650         rc->vbvBufferSize = avctx->rc_buffer_size;
 651
 652     if (rc->averageBitRate > 0)
 653         avctx->bit_rate = rc->averageBitRate;
 654
 655 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
 656     if (ctx->aq) {
 657         ctx->config.rcParams.enableAQ   = 1;
 658         ctx->config.rcParams.aqStrength = ctx->aq_strength;
 659         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AQ enabled.\n");
 660     }
 661
 662     if (ctx->temporal_aq) {
 663         ctx->config.rcParams.enableTemporalAQ = 1;
 664         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Temporal AQ enabled.\n");
 665     }
 666
 667     if (ctx->rc_lookahead > 0) {
 668         int lkd_bound = FFMIN(ctx->nb_surfaces, ctx->async_depth) -
 669                         ctx->config.frameIntervalP - 4;
 670
 671         if (lkd_bound < 0) {
 672             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 673                    "Lookahead not enabled. Increase buffer delay (-delay).\n");
 674         } else {
 675             ctx->config.rcParams.enableLookahead = 1;
 676             ctx->config.rcParams.lookaheadDepth  = av_clip(ctx->rc_lookahead, 0, lkd_bound);
 677             ctx->config.rcParams.disableIadapt   = ctx->no_scenecut;
 678             ctx->config.rcParams.disableBadapt   = !ctx->b_adapt;
 679             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 680                    "Lookahead enabled: depth %d, scenecut %s, B-adapt %s.\n",
 681                    ctx->config.rcParams.lookaheadDepth,
 682                    ctx->config.rcParams.disableIadapt ? "disabled" : "enabled",
 683                    ctx->config.rcParams.disableBadapt ? "disabled" : "enabled");
 684         }
 685     }
 686
 687     if (ctx->strict_gop) {
 688         ctx->config.rcParams.strictGOPTarget = 1;
 689         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Strict GOP target enabled.\n");
 690     }
 691
 692     if (ctx->nonref_p)
 693         ctx->config.rcParams.enableNonRefP = 1;
 694
 695     if (ctx->zerolatency)
 696         ctx->config.rcParams.zeroReorderDelay = 1;
 697
 698     if (ctx->quality)
 699         ctx->config.rcParams.targetQuality = ctx->quality;
 700 #endif /* NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7 */
 701 }
 702
 703 static int nvenc_setup_h264_config(AVCodecContext *avctx)
 704 {
 705     NVENCContext *ctx                      = avctx->priv_data;
 706     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->config;
 707     NV_ENC_CONFIG_H264 *h264               = &cc->encodeCodecConfig.h264Config;
 708     NV_ENC_CONFIG_H264_VUI_PARAMETERS *vui = &h264->h264VUIParameters;
 709
 710     vui->colourDescriptionPresentFlag = avctx->colorspace      != AVCOL_SPC_UNSPECIFIED ||
 711                                         avctx->color_primaries != AVCOL_PRI_UNSPECIFIED ||
 712                                         avctx->color_trc       != AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;
 713
 714     vui->colourMatrix            = avctx->colorspace;
 715     vui->colourPrimaries         = avctx->color_primaries;
 716     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
 717
 718     vui->videoFullRangeFlag = avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
 719
 720     vui->videoSignalTypePresentFlag = vui->colourDescriptionPresentFlag ||
 721                                       vui->videoFullRangeFlag;
 722
 723     h264->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
 724     h264->repeatSPSPPS  = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
 725     h264->outputAUD     = 1;
 726
 727     h264->maxNumRefFrames = avctx->refs;
 728     h264->idrPeriod       = cc->gopLength;
 729
 730     h264->sliceMode     = 3;
 731     h264->sliceModeData = FFMAX(avctx->slices, 1);
 732
 733     if (ctx->flags & NVENC_LOSSLESS)
 734         h264->qpPrimeYZeroTransformBypassFlag = 1;
 735
 736     if (IS_CBR(cc->rcParams.rateControlMode)) {
 737         h264->outputBufferingPeriodSEI = 1;
 738         h264->outputPictureTimingSEI   = 1;
 739     }
 740
 741     if (ctx->profile)
 742         avctx->profile = ctx->profile;
 743
 744     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P)
 745         h264->chromaFormatIDC = 3;
 746     else
 747         h264->chromaFormatIDC = 1;
 748
 749     switch (ctx->profile) {
 750     case NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE:
 751         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE_GUID;
 752         break;
 753     case NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN:
 754         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN_GUID;
 755         break;
 756     case NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH:
 757         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_GUID;
 758         break;
 759     case NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444:
 760         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
 761         break;
 762     case NV_ENC_H264_PROFILE_CONSTRAINED_HIGH:
 763         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_CONSTRAINED_HIGH_GUID;
 764         break;
 765     }
 766
 767     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
 768         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
 769         avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE;
 770     }
 771
 772     h264->level = ctx->level;
 773
 774     return 0;
 775 }
 776
 777 static int nvenc_setup_hevc_config(AVCodecContext *avctx)
 778 {
 779     NVENCContext *ctx                      = avctx->priv_data;
 780     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->config;
 781     NV_ENC_CONFIG_HEVC *hevc               = &cc->encodeCodecConfig.hevcConfig;
 782     NV_ENC_CONFIG_HEVC_VUI_PARAMETERS *vui = &hevc->hevcVUIParameters;
 783
 784     vui->colourDescriptionPresentFlag = avctx->colorspace      != AVCOL_SPC_UNSPECIFIED ||
 785                                         avctx->color_primaries != AVCOL_PRI_UNSPECIFIED ||
 786                                         avctx->color_trc       != AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;
 787
 788     vui->colourMatrix            = avctx->colorspace;
 789     vui->colourPrimaries         = avctx->color_primaries;
 790     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
 791
 792     vui->videoFullRangeFlag = avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
 793
 794     vui->videoSignalTypePresentFlag = vui->colourDescriptionPresentFlag ||
 795                                       vui->videoFullRangeFlag;
 796
 797     hevc->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
 798     hevc->repeatSPSPPS  = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
 799     hevc->outputAUD     = 1;
 800
 801     hevc->maxNumRefFramesInDPB = avctx->refs;
 802     hevc->idrPeriod            = cc->gopLength;
 803
 804     if (IS_CBR(cc->rcParams.rateControlMode)) {
 805         hevc->outputBufferingPeriodSEI = 1;
 806         hevc->outputPictureTimingSEI   = 1;
 807     }
 808
 809     switch (ctx->profile) {
 810     case NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN:
 811         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN_GUID;
 812         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_MAIN;
 813         break;
 814 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
 815     case NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN_10:
 816         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN10_GUID;
 817         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_MAIN_10;
 818         break;
 819     case NV_ENC_HEVC_PROFILE_REXT:
 820         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_FREXT_GUID;
 821         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_REXT;
 822         break;
 823 #endif /* NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7 */
 824     }
 825
 826     // force setting profile for various input formats
 827     switch (ctx->data_pix_fmt) {
 828     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 829     case AV_PIX_FMT_NV12:
 830         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN_GUID;
 831         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_MAIN;
 832         break;
 833 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
 834     case AV_PIX_FMT_P010:
 835         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN10_GUID;
 836         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_MAIN_10;
 837         break;
 838     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 839     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
 840         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_FREXT_GUID;
 841         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_REXT;
 842         break;
 843 #endif /* NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7 */
 844     }
 845
 846 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
 847     hevc->chromaFormatIDC     = IS_YUV444(ctx->data_pix_fmt) ? 3 : 1;
 848     hevc->pixelBitDepthMinus8 = IS_10BIT(ctx->data_pix_fmt)  ? 2 : 0;
 849 #endif /* NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7 */
 850
 851     hevc->sliceMode     = 3;
 852     hevc->sliceModeData = FFMAX(avctx->slices, 1);
 853
 854     if (ctx->level) {
 855         hevc->level = ctx->level;
 856     } else {
 857         hevc->level = NV_ENC_LEVEL_AUTOSELECT;
 858     }
 859
 860     if (ctx->tier) {
 861         hevc->tier = ctx->tier;
 862     }
 863
 864     return 0;
 865 }
 866 static int nvenc_setup_codec_config(AVCodecContext *avctx)
 867 {
 868     switch (avctx->codec->id) {
 869     case AV_CODEC_ID_H264:
 870         return nvenc_setup_h264_config(avctx);
 871     case AV_CODEC_ID_HEVC:
 872         return nvenc_setup_hevc_config(avctx);
 873     }
 874     return 0;
 875 }
 876
 877 static int nvenc_setup_encoder(AVCodecContext *avctx)
 878 {
 879     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 880     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 881     NV_ENC_PRESET_CONFIG preset_cfg = { 0 };
 882     AVCPBProperties *cpb_props;
 883     int ret;
 884
 885     ctx->params.version = NV_ENC_INITIALIZE_PARAMS_VER;
 886
 887     ctx->params.encodeHeight = avctx->height;
 888     ctx->params.encodeWidth  = avctx->width;
 889
 890     if (avctx->sample_aspect_ratio.num &&
 891         avctx->sample_aspect_ratio.den &&
 892         (avctx->sample_aspect_ratio.num != 1 ||
 893          avctx->sample_aspect_ratio.den != 1)) {
 894         av_reduce(&ctx->params.darWidth,
 895                   &ctx->params.darHeight,
 896                   avctx->width * avctx->sample_aspect_ratio.num,
 897                   avctx->height * avctx->sample_aspect_ratio.den,
 898                   INT_MAX / 8);
 899     } else {
 900         ctx->params.darHeight = avctx->height;
 901         ctx->params.darWidth  = avctx->width;
 902     }
 903
 904     // De-compensate for hardware, dubiously, trying to compensate for
 905     // playback at 704 pixel width.
 906     if (avctx->width == 720 && (avctx->height == 480 || avctx->height == 576)) {
 907         av_reduce(&ctx->params.darWidth, &ctx->params.darHeight,
 908                   ctx->params.darWidth * 44,
 909                   ctx->params.darHeight * 45,
 910                   1024 * 1024);
 911     }
 912
 913     ctx->params.frameRateNum = avctx->time_base.den;
 914     ctx->params.frameRateDen = avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame;
 915
 916     ctx->params.enableEncodeAsync = 0;
 917     ctx->params.enablePTD         = 1;
 918
 919     ctx->params.encodeConfig = &ctx->config;
 920
 921     nvenc_map_preset(ctx);
 922
 923     preset_cfg.version           = NV_ENC_PRESET_CONFIG_VER;
 924     preset_cfg.presetCfg.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
 925
 926     ret = nv->nvEncGetEncodePresetConfig(ctx->nvenc_ctx,
 927                                          ctx->params.encodeGUID,
 928                                          ctx->params.presetGUID,
 929                                          &preset_cfg);
 930     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
 931         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot get the preset configuration");
 932
 933     memcpy(&ctx->config, &preset_cfg.presetCfg, sizeof(ctx->config));
 934
 935     ctx->config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
 936
 937     if (avctx->gop_size > 0) {
 938         if (avctx->max_b_frames > 0) {
 939             /* 0 is intra-only,
 940              * 1 is I/P only,
 941              * 2 is one B-Frame,
 942              * 3 two B-frames, and so on. */
 943             ctx->config.frameIntervalP = avctx->max_b_frames + 1;
 944         } else if (avctx->max_b_frames == 0) {
 945             ctx->config.frameIntervalP = 1;
 946         }
 947         ctx->config.gopLength = avctx->gop_size;
 948     } else if (avctx->gop_size == 0) {
 949         ctx->config.frameIntervalP = 0;
 950         ctx->config.gopLength      = 1;
 951     }
 952
 953     if (ctx->config.frameIntervalP > 1)
 954         avctx->max_b_frames = ctx->config.frameIntervalP - 1;
 955
 956     ctx->initial_pts[0] = AV_NOPTS_VALUE;
 957     ctx->initial_pts[1] = AV_NOPTS_VALUE;
 958
 959     nvenc_setup_rate_control(avctx);
 960
 961     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 962         ctx->config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FIELD;
 963     } else {
 964         ctx->config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FRAME;
 965     }
 966
 967     if ((ret = nvenc_setup_codec_config(avctx)) < 0)
 968         return ret;
 969
 970     ret = nv->nvEncInitializeEncoder(ctx->nvenc_ctx, &ctx->params);
 971     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
 972         return nvenc_print_error(avctx, ret, "InitializeEncoder failed");
 973
 974     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 975     if (!cpb_props)
 976         return AVERROR(ENOMEM);
 977     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 978     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 979     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 980     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 981
 982     return 0;
 983 }
 984
 985 static int nvenc_alloc_surface(AVCodecContext *avctx, int idx)
 986 {
 987     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
 988     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
 989     int ret;
 990     NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER out_buffer = { 0 };
 991
 992     switch (ctx->data_pix_fmt) {
 993     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 994         ctx->frames[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YV12_PL;
 995         break;
 996     case AV_PIX_FMT_NV12:
 997         ctx->frames[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_NV12_PL;
 998         break;
 999     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
1000         ctx->frames[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV444_PL;
1001         break;
1002 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
1003     case AV_PIX_FMT_P010:
1004         ctx->frames[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV420_10BIT;
1005         break;
1006     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
1007         ctx->frames[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV444_10BIT;
1008         break;
1009 #endif /* NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7 */
1010     default:
1011         return AVERROR_BUG;
1012     }
1013
1014     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1015         ctx->frames[idx].in_ref = av_frame_alloc();
1016         if (!ctx->frames[idx].in_ref)
1017             return AVERROR(ENOMEM);
1018     } else {
1019         NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER in_buffer      = { 0 };
1020
1021         in_buffer.version  = NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER_VER;
1022
1023         in_buffer.width  = avctx->width;
1024         in_buffer.height = avctx->height;
1025
1026         in_buffer.bufferFmt  = ctx->frames[idx].format;
1027         in_buffer.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_UNCACHED;
1028
1029         ret = nv->nvEncCreateInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, &in_buffer);
1030         if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1031             return nvenc_print_error(avctx, ret, "CreateInputBuffer failed");
1032
1033         ctx->frames[idx].in     = in_buffer.inputBuffer;
1034     }
1035
1036     out_buffer.version = NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER_VER;
1037     /* 1MB is large enough to hold most output frames.
1038      * NVENC increases this automatically if it is not enough. */
1039     out_buffer.size = BITSTREAM_BUFFER_SIZE;
1040
1041     out_buffer.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_UNCACHED;
1042
1043     ret = nv->nvEncCreateBitstreamBuffer(ctx->nvenc_ctx, &out_buffer);
1044     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1045         return nvenc_print_error(avctx, ret, "CreateBitstreamBuffer failed");
1046
1047     ctx->frames[idx].out  = out_buffer.bitstreamBuffer;
1048
1049     return 0;
1050 }
1051
1052 static int nvenc_setup_surfaces(AVCodecContext *avctx)
1053 {
1054     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1055     int i, ret;
1056
1057     ctx->nb_surfaces = FFMAX(4 + avctx->max_b_frames,
1058                              ctx->nb_surfaces);
1059     ctx->async_depth = FFMIN(ctx->async_depth, ctx->nb_surfaces - 1);
1060
1061
1062     ctx->frames = av_mallocz_array(ctx->nb_surfaces, sizeof(*ctx->frames));
1063     if (!ctx->frames)
1064         return AVERROR(ENOMEM);
1065
1066     ctx->timestamps = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(int64_t));
1067     if (!ctx->timestamps)
1068         return AVERROR(ENOMEM);
1069     ctx->pending = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(*ctx->frames));
1070     if (!ctx->pending)
1071         return AVERROR(ENOMEM);
1072     ctx->ready = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(*ctx->frames));
1073     if (!ctx->ready)
1074         return AVERROR(ENOMEM);
1075
1076     for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; i++) {
1077         if ((ret = nvenc_alloc_surface(avctx, i)) < 0)
1078             return ret;
1079     }
1080
1081     return 0;
1082 }
1083
1084 #define EXTRADATA_SIZE 512
1085
1086 static int nvenc_setup_extradata(AVCodecContext *avctx)
1087 {
1088     NVENCContext *ctx                     = avctx->priv_data;
1089     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv       = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1090     NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD payload = { 0 };
1091     int ret;
1092
1093     avctx->extradata = av_mallocz(EXTRADATA_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
1094     if (!avctx->extradata)
1095         return AVERROR(ENOMEM);
1096
1097     payload.version              = NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD_VER;
1098     payload.spsppsBuffer         = avctx->extradata;
1099     payload.inBufferSize         = EXTRADATA_SIZE;
1100     payload.outSPSPPSPayloadSize = &avctx->extradata_size;
1101
1102     ret = nv->nvEncGetSequenceParams(ctx->nvenc_ctx, &payload);
1103     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1104         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot get the extradata");
1105
1106     return 0;
1107 }
1108
1109 av_cold int ff_nvenc_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1110 {
1111     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1112     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1113     int i;
1114
1115     /* the encoder has to be flushed before it can be closed */
1116     if (ctx->nvenc_ctx) {
1117         NV_ENC_PIC_PARAMS params        = { .version        = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER,
1118                                             .encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS };
1119
1120         nv->nvEncEncodePicture(ctx->nvenc_ctx, &params);
1121     }
1122
1123     av_fifo_free(ctx->timestamps);
1124     av_fifo_free(ctx->pending);
1125     av_fifo_free(ctx->ready);
1126
1127     if (ctx->frames) {
1128         for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; ++i) {
1129             if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_CUDA) {
1130                 nv->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, ctx->frames[i].in);
1131             } else if (ctx->frames[i].in) {
1132                 nv->nvEncUnmapInputResource(ctx->nvenc_ctx, ctx->frames[i].in_map.mappedResource);
1133             }
1134
1135             av_frame_free(&ctx->frames[i].in_ref);
1136             nv->nvEncDestroyBitstreamBuffer(ctx->nvenc_ctx, ctx->frames[i].out);
1137         }
1138     }
1139     for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1140         if (ctx->registered_frames[i].regptr)
1141             nv->nvEncUnregisterResource(ctx->nvenc_ctx, ctx->registered_frames[i].regptr);
1142     }
1143     ctx->nb_registered_frames = 0;
1144
1145     av_freep(&ctx->frames);
1146
1147     if (ctx->nvenc_ctx)
1148         nv->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvenc_ctx);
1149
1150     if (ctx->cu_context_internal)
1151         ctx->nvel.cu_ctx_destroy(ctx->cu_context_internal);
1152
1153     if (ctx->nvel.nvenc)
1154         dlclose(ctx->nvel.nvenc);
1155
1156 #if !CONFIG_CUDA
1157     if (ctx->nvel.cuda)
1158         dlclose(ctx->nvel.cuda);
1159 #endif
1160
1161     return 0;
1162 }
1163
1164 av_cold int ff_nvenc_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1165 {
1166     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1167     int ret;
1168
1169     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1170         AVHWFramesContext *frames_ctx;
1171         if (!avctx->hw_frames_ctx) {
1172             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1173                    "hw_frames_ctx must be set when using GPU frames as input\n");
1174             return AVERROR(EINVAL);
1175         }
1176         frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
1177         ctx->data_pix_fmt = frames_ctx->sw_format;
1178     } else {
1179         ctx->data_pix_fmt = avctx->pix_fmt;
1180     }
1181
1182     if ((ret = nvenc_load_libraries(avctx)) < 0)
1183         return ret;
1184
1185     if ((ret = nvenc_setup_device(avctx)) < 0)
1186         return ret;
1187
1188     if ((ret = nvenc_setup_encoder(avctx)) < 0)
1189         return ret;
1190
1191     if ((ret = nvenc_setup_surfaces(avctx)) < 0)
1192         return ret;
1193
1194     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
1195         if ((ret = nvenc_setup_extradata(avctx)) < 0)
1196             return ret;
1197     }
1198
1199     return 0;
1200 }
1201
1202 static NVENCFrame *get_free_frame(NVENCContext *ctx)
1203 {
1204     int i;
1205
1206     for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; i++) {
1207         if (!ctx->frames[i].locked) {
1208             ctx->frames[i].locked = 1;
1209             return &ctx->frames[i];
1210         }
1211     }
1212
1213     return NULL;
1214 }
1215
1216 static int nvenc_copy_frame(NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER *in, const AVFrame *frame)
1217 {
1218     uint8_t *buf = in->bufferDataPtr;
1219     int off      = frame->height * in->pitch;
1220
1221     switch (frame->format) {
1222     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
1223         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1224                             frame->data[0], frame->linesize[0],
1225                             frame->width, frame->height);
1226         buf += off;
1227
1228         av_image_copy_plane(buf, in->pitch >> 1,
1229                             frame->data[2], frame->linesize[2],
1230                             frame->width >> 1, frame->height >> 1);
1231
1232         buf += off >> 2;
1233
1234         av_image_copy_plane(buf, in->pitch >> 1,
1235                             frame->data[1], frame->linesize[1],
1236                             frame->width >> 1, frame->height >> 1);
1237         break;
1238     case AV_PIX_FMT_NV12:
1239         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1240                             frame->data[0], frame->linesize[0],
1241                             frame->width, frame->height);
1242         buf += off;
1243
1244         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1245                             frame->data[1], frame->linesize[1],
1246                             frame->width, frame->height >> 1);
1247         break;
1248     case AV_PIX_FMT_P010:
1249         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1250                             frame->data[0], frame->linesize[0],
1251                             frame->width << 1, frame->height);
1252         buf += off;
1253
1254         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1255                             frame->data[1], frame->linesize[1],
1256                             frame->width << 1, frame->height >> 1);
1257         break;
1258     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
1259         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1260                             frame->data[0], frame->linesize[0],
1261                             frame->width, frame->height);
1262         buf += off;
1263
1264         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1265                             frame->data[1], frame->linesize[1],
1266                             frame->width, frame->height);
1267         buf += off;
1268
1269         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1270                             frame->data[2], frame->linesize[2],
1271                             frame->width, frame->height);
1272         break;
1273     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
1274         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1275                             frame->data[0], frame->linesize[0],
1276                             frame->width << 1, frame->height);
1277         buf += off;
1278
1279         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1280                             frame->data[1], frame->linesize[1],
1281                             frame->width << 1, frame->height);
1282         buf += off;
1283
1284         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1285                             frame->data[2], frame->linesize[2],
1286                             frame->width << 1, frame->height);
1287         break;
1288     default:
1289         return AVERROR_BUG;
1290     }
1291
1292     return 0;
1293 }
1294
1295 static int nvenc_find_free_reg_resource(AVCodecContext *avctx)
1296 {
1297     NVENCContext               *ctx = avctx->priv_data;
1298     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1299     int i;
1300
1301     if (ctx->nb_registered_frames == FF_ARRAY_ELEMS(ctx->registered_frames)) {
1302         for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1303             if (!ctx->registered_frames[i].mapped) {
1304                 if (ctx->registered_frames[i].regptr) {
1305                     nv->nvEncUnregisterResource(ctx->nvenc_ctx,
1306                                                 ctx->registered_frames[i].regptr);
1307                     ctx->registered_frames[i].regptr = NULL;
1308                 }
1309                 return i;
1310             }
1311         }
1312     } else {
1313         return ctx->nb_registered_frames++;
1314     }
1315
1316     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many registered CUDA frames\n");
1317     return AVERROR(ENOMEM);
1318 }
1319
1320 static int nvenc_register_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame)
1321 {
1322     NVENCContext               *ctx = avctx->priv_data;
1323     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1324     AVHWFramesContext   *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
1325     NV_ENC_REGISTER_RESOURCE reg;
1326     int i, idx, ret;
1327
1328     for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1329         if (ctx->registered_frames[i].ptr == (CUdeviceptr)frame->data[0])
1330             return i;
1331     }
1332
1333     idx = nvenc_find_free_reg_resource(avctx);
1334     if (idx < 0)
1335         return idx;
1336
1337     reg.version            = NV_ENC_REGISTER_RESOURCE_VER;
1338     reg.resourceType       = NV_ENC_INPUT_RESOURCE_TYPE_CUDADEVICEPTR;
1339     reg.width              = frames_ctx->width;
1340     reg.height             = frames_ctx->height;
1341     reg.bufferFormat       = ctx->frames[0].format;
1342     reg.pitch              = frame->linesize[0];
1343     reg.resourceToRegister = frame->data[0];
1344
1345     ret = nv->nvEncRegisterResource(ctx->nvenc_ctx, &reg);
1346     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
1347         nvenc_print_error(avctx, ret, "Error registering an input resource");
1348         return AVERROR_UNKNOWN;
1349     }
1350
1351     ctx->registered_frames[idx].ptr    = (CUdeviceptr)frame->data[0];
1352     ctx->registered_frames[idx].regptr = reg.registeredResource;
1353     return idx;
1354 }
1355
1356 static int nvenc_upload_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame,
1357                               NVENCFrame *nvenc_frame)
1358 {
1359     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1360     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1361     int ret;
1362
1363     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1364         int reg_idx;
1365
1366         ret = nvenc_register_frame(avctx, frame);
1367         if (ret < 0) {
1368             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not register an input CUDA frame\n");
1369             return ret;
1370         }
1371         reg_idx = ret;
1372
1373         ret = av_frame_ref(nvenc_frame->in_ref, frame);
1374         if (ret < 0)
1375             return ret;
1376
1377         nvenc_frame->in_map.version            = NV_ENC_MAP_INPUT_RESOURCE_VER;
1378         nvenc_frame->in_map.registeredResource = ctx->registered_frames[reg_idx].regptr;
1379
1380         ret = nv->nvEncMapInputResource(ctx->nvenc_ctx, &nvenc_frame->in_map);
1381         if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
1382             av_frame_unref(nvenc_frame->in_ref);
1383             return nvenc_print_error(avctx, ret, "Error mapping an input resource");
1384         }
1385
1386         ctx->registered_frames[reg_idx].mapped = 1;
1387         nvenc_frame->reg_idx                   = reg_idx;
1388         nvenc_frame->in                        = nvenc_frame->in_map.mappedResource;
1389     } else {
1390         NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER params = { 0 };
1391
1392         params.version     = NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER_VER;
1393         params.inputBuffer = nvenc_frame->in;
1394
1395         ret = nv->nvEncLockInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, &params);
1396         if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1397             return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot lock the buffer");
1398
1399         ret = nvenc_copy_frame(&params, frame);
1400         if (ret < 0) {
1401             nv->nvEncUnlockInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, nvenc_frame->in);
1402             return ret;
1403         }
1404
1405         ret = nv->nvEncUnlockInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, nvenc_frame->in);
1406         if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1407             return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot unlock the buffer");
1408     }
1409
1410     return 0;
1411 }
1412
1413 static void nvenc_codec_specific_pic_params(AVCodecContext *avctx,
1414                                             NV_ENC_PIC_PARAMS *params)
1415 {
1416     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1417
1418     switch (avctx->codec->id) {
1419     case AV_CODEC_ID_H264:
1420         params->codecPicParams.h264PicParams.sliceMode =
1421             ctx->config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceMode;
1422         params->codecPicParams.h264PicParams.sliceModeData =
1423             ctx->config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData;
1424         break;
1425     case AV_CODEC_ID_HEVC:
1426         params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceMode =
1427             ctx->config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceMode;
1428         params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceModeData =
1429             ctx->config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceModeData;
1430         break;
1431     }
1432 }
1433
1434 static inline int nvenc_enqueue_timestamp(AVFifoBuffer *f, int64_t pts)
1435 {
1436     return av_fifo_generic_write(f, &pts, sizeof(pts), NULL);
1437 }
1438
1439 static inline int nvenc_dequeue_timestamp(AVFifoBuffer *f, int64_t *pts)
1440 {
1441     return av_fifo_generic_read(f, pts, sizeof(*pts), NULL);
1442 }
1443
1444 static int nvenc_set_timestamp(AVCodecContext *avctx,
1445                                NV_ENC_LOCK_BITSTREAM *params,
1446                                AVPacket *pkt)
1447 {
1448     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1449
1450     pkt->pts      = params->outputTimeStamp;
1451     pkt->duration = params->outputDuration;
1452
1453     /* generate the first dts by linearly extrapolating the
1454      * first two pts values to the past */
1455     if (avctx->max_b_frames > 0 && !ctx->first_packet_output &&
1456         ctx->initial_pts[1] != AV_NOPTS_VALUE) {
1457         int64_t ts0 = ctx->initial_pts[0], ts1 = ctx->initial_pts[1];
1458         int64_t delta;
1459
1460         if ((ts0 < 0 && ts1 > INT64_MAX + ts0) ||
1461             (ts0 > 0 && ts1 < INT64_MIN + ts0))
1462             return AVERROR(ERANGE);
1463         delta = ts1 - ts0;
1464
1465         if ((delta < 0 && ts0 > INT64_MAX + delta) ||
1466             (delta > 0 && ts0 < INT64_MIN + delta))
1467             return AVERROR(ERANGE);
1468         pkt->dts = ts0 - delta;
1469
1470         ctx->first_packet_output = 1;
1471         return 0;
1472     }
1473     return nvenc_dequeue_timestamp(ctx->timestamps, &pkt->dts);
1474 }
1475
1476 static int nvenc_get_output(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt)
1477 {
1478     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1479     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1480     NV_ENC_LOCK_BITSTREAM params    = { 0 };
1481     NVENCFrame *frame;
1482     int ret;
1483
1484     ret = av_fifo_generic_read(ctx->ready, &frame, sizeof(frame), NULL);
1485     if (ret)
1486         return ret;
1487
1488     params.version         = NV_ENC_LOCK_BITSTREAM_VER;
1489     params.outputBitstream = frame->out;
1490
1491     ret = nv->nvEncLockBitstream(ctx->nvenc_ctx, &params);
1492     if (ret < 0)
1493         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot lock the bitstream");
1494
1495     ret = ff_alloc_packet(pkt, params.bitstreamSizeInBytes);
1496     if (ret < 0)
1497         return ret;
1498
1499     memcpy(pkt->data, params.bitstreamBufferPtr, pkt->size);
1500
1501     ret = nv->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvenc_ctx, frame->out);
1502     if (ret < 0)
1503         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot unlock the bitstream");
1504
1505     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1506         nv->nvEncUnmapInputResource(ctx->nvenc_ctx, frame->in_map.mappedResource);
1507         av_frame_unref(frame->in_ref);
1508         ctx->registered_frames[frame->reg_idx].mapped = 0;
1509
1510         frame->in = NULL;
1511     }
1512
1513     frame->locked = 0;
1514
1515     ret = nvenc_set_timestamp(avctx, &params, pkt);
1516     if (ret < 0)
1517         return ret;
1518
1519     switch (params.pictureType) {
1520     case NV_ENC_PIC_TYPE_IDR:
1521         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1522 #if FF_API_CODED_FRAME
1523 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1524     case NV_ENC_PIC_TYPE_INTRA_REFRESH:
1525     case NV_ENC_PIC_TYPE_I:
1526         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1527         break;
1528     case NV_ENC_PIC_TYPE_P:
1529         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1530         break;
1531     case NV_ENC_PIC_TYPE_B:
1532         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1533         break;
1534     case NV_ENC_PIC_TYPE_BI:
1535         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_BI;
1536         break;
1537 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1538 #endif
1539     }
1540
1541     return 0;
1542 }
1543
1544 static int output_ready(AVCodecContext *avctx, int flush)
1545 {
1546     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1547     int nb_ready, nb_pending;
1548
1549     /* when B-frames are enabled, we wait for two initial timestamps to
1550      * calculate the first dts */
1551     if (!flush && avctx->max_b_frames > 0 &&
1552         (ctx->initial_pts[0] == AV_NOPTS_VALUE || ctx->initial_pts[1] == AV_NOPTS_VALUE))
1553         return 0;
1554
1555     nb_ready   = av_fifo_size(ctx->ready)   / sizeof(NVENCFrame*);
1556     nb_pending = av_fifo_size(ctx->pending) / sizeof(NVENCFrame*);
1557     if (flush)
1558         return nb_ready > 0;
1559     return (nb_ready > 0) && (nb_ready + nb_pending >= ctx->async_depth);
1560 }
1561
1562 int ff_nvenc_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1563                           const AVFrame *frame, int *got_packet)
1564 {
1565     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1566     NVENCLibraryContext *nvel       = &ctx->nvel;
1567     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1568     NV_ENC_PIC_PARAMS params        = { 0 };
1569     NVENCFrame         *nvenc_frame = NULL;
1570     CUcontext dummy;
1571     int enc_ret, ret;
1572
1573     params.version = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER;
1574
1575     if (frame) {
1576         nvenc_frame = get_free_frame(ctx);
1577         if (!nvenc_frame) {
1578             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No free surfaces\n");
1579             return AVERROR_BUG;
1580         }
1581
1582         ret = nvenc_upload_frame(avctx, frame, nvenc_frame);
1583         if (ret < 0)
1584             return ret;
1585
1586         params.inputBuffer     = nvenc_frame->in;
1587         params.bufferFmt       = nvenc_frame->format;
1588         params.inputWidth      = frame->width;
1589         params.inputHeight     = frame->height;
1590         params.outputBitstream = nvenc_frame->out;
1591         params.inputTimeStamp  = frame->pts;
1592
1593         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
1594             if (frame->top_field_first)
1595                 params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_TOP_BOTTOM;
1596             else
1597                 params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_BOTTOM_TOP;
1598         } else {
1599             params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FRAME;
1600         }
1601
1602         nvenc_codec_specific_pic_params(avctx, &params);
1603
1604         ret = nvenc_enqueue_timestamp(ctx->timestamps, frame->pts);
1605         if (ret < 0)
1606             return ret;
1607
1608         if (ctx->initial_pts[0] == AV_NOPTS_VALUE)
1609             ctx->initial_pts[0] = frame->pts;
1610         else if (ctx->initial_pts[1] == AV_NOPTS_VALUE)
1611             ctx->initial_pts[1] = frame->pts;
1612     } else {
1613         params.encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS;
1614     }
1615
1616     nvel->cu_ctx_push_current(ctx->cu_context);
1617     enc_ret = nv->nvEncEncodePicture(ctx->nvenc_ctx, &params);
1618     nvel->cu_ctx_pop_current(&dummy);
1619
1620     if (enc_ret != NV_ENC_SUCCESS &&
1621         enc_ret != NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT)
1622         return nvenc_print_error(avctx, enc_ret, "Error encoding the frame");
1623
1624     if (nvenc_frame) {
1625         ret = av_fifo_generic_write(ctx->pending, &nvenc_frame, sizeof(nvenc_frame), NULL);
1626         if (ret < 0)
1627             return ret;
1628     }
1629
1630     /* all the pending buffers are now ready for output */
1631     if (enc_ret == NV_ENC_SUCCESS) {
1632         while (av_fifo_size(ctx->pending) > 0) {
1633             av_fifo_generic_read(ctx->pending, &nvenc_frame, sizeof(nvenc_frame), NULL);
1634             av_fifo_generic_write(ctx->ready,  &nvenc_frame, sizeof(nvenc_frame), NULL);
1635         }
1636     }
1637
1638     if (output_ready(avctx, !frame)) {
1639         ret = nvenc_get_output(avctx, pkt);
1640         if (ret < 0)
1641             return ret;
1642         *got_packet = 1;
1643     } else {
1644         *got_packet = 0;
1645     }
1646
1647     return 0;
1648 }