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