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 #include "config.h"
  23
  24 #if defined(_WIN32)
  25 #include <windows.h>
  26
  27 #define CUDA_LIBNAME TEXT("nvcuda.dll")
  28 #if ARCH_X86_64
  29 #define NVENC_LIBNAME TEXT("nvEncodeAPI64.dll")
  30 #else
  31 #define NVENC_LIBNAME TEXT("nvEncodeAPI.dll")
  32 #endif
  33
  34 #define dlopen(filename, flags) LoadLibrary((filename))
  35 #define dlsym(handle, symbol)   GetProcAddress(handle, symbol)
  36 #define dlclose(handle)         FreeLibrary(handle)
  37 #else
  38 #include <dlfcn.h>
  39
  40 #define CUDA_LIBNAME "libcuda.so"
  41 #define NVENC_LIBNAME "libnvidia-encode.so"
  42 #endif
  43
  44 #include "libavutil/hwcontext.h"
  45 #include "libavutil/imgutils.h"
  46 #include "libavutil/avassert.h"
  47 #include "libavutil/mem.h"
  48 #include "internal.h"
  49 #include "nvenc.h"
  50
  51 #define NVENC_CAP 0x30
  52 #define IS_CBR(rc) (rc == NV_ENC_PARAMS_RC_CBR ||               \
  53                     rc == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY ||    \
  54                     rc == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP)
  55
  56 #define LOAD_LIBRARY(l, path)                   \
  57     do {                                        \
  58         if (!((l) = dlopen(path, RTLD_LAZY))) { \
  59             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,         \
  60                    "Cannot load %s\n",          \
  61                    path);                       \
  62             return AVERROR_UNKNOWN;             \
  63         }                                       \
  64     } while (0)
  65
  66 #define LOAD_SYMBOL(fun, lib, symbol)        \
  67     do {                                     \
  68         if (!((fun) = dlsym(lib, symbol))) { \
  69             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,      \
  70                    "Cannot load %s\n",       \
  71                    symbol);                  \
  72             return AVERROR_UNKNOWN;          \
  73         }                                    \
  74     } while (0)
  75
  76 const enum AVPixelFormat ff_nvenc_pix_fmts[] = {
  77     AV_PIX_FMT_YUV420P,
  78     AV_PIX_FMT_NV12,
  79     AV_PIX_FMT_YUV444P,
  80 #if CONFIG_CUDA
  81     AV_PIX_FMT_CUDA,
  82 #endif
  83     AV_PIX_FMT_NONE
  84 };
  85
  86 static const struct {
  87     NVENCSTATUS nverr;
  88     int         averr;
  89     const char *desc;
  90 } nvenc_errors[] = {
  91     { NV_ENC_SUCCESS,                      0,                "success"                  },
  92     { NV_ENC_ERR_NO_ENCODE_DEVICE,         AVERROR(ENOENT),  "no encode device"         },
  93     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_DEVICE,       AVERROR(ENOSYS),  "unsupported device"       },
  94     { NV_ENC_ERR_INVALID_ENCODERDEVICE,    AVERROR(EINVAL),  "invalid encoder device"   },
  95     { NV_ENC_ERR_INVALID_DEVICE,           AVERROR(EINVAL),  "invalid device"           },
  96     { NV_ENC_ERR_DEVICE_NOT_EXIST,         AVERROR(EIO),     "device does not exist"    },
  97     { NV_ENC_ERR_INVALID_PTR,              AVERROR(EFAULT),  "invalid ptr"              },
  98     { NV_ENC_ERR_INVALID_EVENT,            AVERROR(EINVAL),  "invalid event"            },
  99     { NV_ENC_ERR_INVALID_PARAM,            AVERROR(EINVAL),  "invalid param"            },
 100     { NV_ENC_ERR_INVALID_CALL,             AVERROR(EINVAL),  "invalid call"             },
 101     { NV_ENC_ERR_OUT_OF_MEMORY,            AVERROR(ENOMEM),  "out of memory"            },
 102     { NV_ENC_ERR_ENCODER_NOT_INITIALIZED,  AVERROR(EINVAL),  "encoder not initialized"  },
 103     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_PARAM,        AVERROR(ENOSYS),  "unsupported param"        },
 104     { NV_ENC_ERR_LOCK_BUSY,                AVERROR(EAGAIN),  "lock busy"                },
 105     { NV_ENC_ERR_NOT_ENOUGH_BUFFER,        AVERROR(ENOBUFS), "not enough buffer"        },
 106     { NV_ENC_ERR_INVALID_VERSION,          AVERROR(EINVAL),  "invalid version"          },
 107     { NV_ENC_ERR_MAP_FAILED,               AVERROR(EIO),     "map failed"               },
 108     { NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT,          AVERROR(EAGAIN),  "need more input"          },
 109     { NV_ENC_ERR_ENCODER_BUSY,             AVERROR(EAGAIN),  "encoder busy"             },
 110     { NV_ENC_ERR_EVENT_NOT_REGISTERD,      AVERROR(EBADF),   "event not registered"     },
 111     { NV_ENC_ERR_GENERIC,                  AVERROR_UNKNOWN,  "generic error"            },
 112     { NV_ENC_ERR_INCOMPATIBLE_CLIENT_KEY,  AVERROR(EINVAL),  "incompatible client key"  },
 113     { NV_ENC_ERR_UNIMPLEMENTED,            AVERROR(ENOSYS),  "unimplemented"            },
 114     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_REGISTER_FAILED, AVERROR(EIO),     "resource register failed" },
 115     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_REGISTERED,  AVERROR(EBADF),   "resource not registered"  },
 116     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_MAPPED,      AVERROR(EBADF),   "resource not mapped"      },
 117 };
 118
 119 static int nvenc_map_error(NVENCSTATUS err, const char **desc)
 120 {
 121     int i;
 122     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(nvenc_errors); i++) {
 123         if (nvenc_errors[i].nverr == err) {
 124             if (desc)
 125                 *desc = nvenc_errors[i].desc;
 126             return nvenc_errors[i].averr;
 127         }
 128     }
 129     if (desc)
 130         *desc = "unknown error";
 131     return AVERROR_UNKNOWN;
 132 }
 133
 134 static int nvenc_print_error(void *log_ctx, NVENCSTATUS err,
 135                                      const char *error_string)
 136 {
 137     const char *desc;
 138     int ret;
 139     ret = nvenc_map_error(err, &desc);
 140     av_log(log_ctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s (%d)\n", error_string, desc, err);
 141     return ret;
 142 }
 143
 144 static av_cold int nvenc_load_libraries(AVCodecContext *avctx)
 145 {
 146     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 147     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 148     PNVENCODEAPICREATEINSTANCE nvenc_create_instance;
 149     NVENCSTATUS err;
 150
 151 #if CONFIG_CUDA
 152     dl_fn->cu_init                      = cuInit;
 153     dl_fn->cu_device_get_count          = cuDeviceGetCount;
 154     dl_fn->cu_device_get                = cuDeviceGet;
 155     dl_fn->cu_device_get_name           = cuDeviceGetName;
 156     dl_fn->cu_device_compute_capability = cuDeviceComputeCapability;
 157     dl_fn->cu_ctx_create                = cuCtxCreate_v2;
 158     dl_fn->cu_ctx_pop_current           = cuCtxPopCurrent_v2;
 159     dl_fn->cu_ctx_destroy               = cuCtxDestroy_v2;
 160 #else
 161     LOAD_LIBRARY(dl_fn->cuda, CUDA_LIBNAME);
 162
 163     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_init, dl_fn->cuda, "cuInit");
 164     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_device_get_count, dl_fn->cuda, "cuDeviceGetCount");
 165     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_device_get, dl_fn->cuda, "cuDeviceGet");
 166     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_device_get_name, dl_fn->cuda, "cuDeviceGetName");
 167     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_device_compute_capability, dl_fn->cuda,
 168                 "cuDeviceComputeCapability");
 169     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_ctx_create, dl_fn->cuda, "cuCtxCreate_v2");
 170     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_ctx_pop_current, dl_fn->cuda, "cuCtxPopCurrent_v2");
 171     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_ctx_destroy, dl_fn->cuda, "cuCtxDestroy_v2");
 172 #endif
 173
 174     LOAD_LIBRARY(dl_fn->nvenc, NVENC_LIBNAME);
 175
 176     LOAD_SYMBOL(nvenc_create_instance, dl_fn->nvenc,
 177                 "NvEncodeAPICreateInstance");
 178
 179     dl_fn->nvenc_funcs.version = NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST_VER;
 180
 181     err = nvenc_create_instance(&dl_fn->nvenc_funcs);
 182     if (err != NV_ENC_SUCCESS)
 183         return nvenc_print_error(avctx, err, "Failed to create nvenc instance");
 184
 185     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Nvenc initialized successfully\n");
 186
 187     return 0;
 188 }
 189
 190 static av_cold int nvenc_open_session(AVCodecContext *avctx)
 191 {
 192     NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS params = { 0 };
 193     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 194     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &ctx->nvenc_dload_funcs.nvenc_funcs;
 195     NVENCSTATUS ret;
 196
 197     params.version    = NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS_VER;
 198     params.apiVersion = NVENCAPI_VERSION;
 199     params.device     = ctx->cu_context;
 200     params.deviceType = NV_ENC_DEVICE_TYPE_CUDA;
 201
 202     ret = p_nvenc->nvEncOpenEncodeSessionEx(&params, &ctx->nvencoder);
 203     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
 204         ctx->nvencoder = NULL;
 205         return nvenc_print_error(avctx, ret, "OpenEncodeSessionEx failed");
 206     }
 207
 208     return 0;
 209 }
 210
 211 static int nvenc_check_codec_support(AVCodecContext *avctx)
 212 {
 213     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 214     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &ctx->nvenc_dload_funcs.nvenc_funcs;
 215     int i, ret, count = 0;
 216     GUID *guids = NULL;
 217
 218     ret = p_nvenc->nvEncGetEncodeGUIDCount(ctx->nvencoder, &count);
 219
 220     if (ret != NV_ENC_SUCCESS || !count)
 221         return AVERROR(ENOSYS);
 222
 223     guids = av_malloc(count * sizeof(GUID));
 224     if (!guids)
 225         return AVERROR(ENOMEM);
 226
 227     ret = p_nvenc->nvEncGetEncodeGUIDs(ctx->nvencoder, guids, count, &count);
 228     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
 229         ret = AVERROR(ENOSYS);
 230         goto fail;
 231     }
 232
 233     ret = AVERROR(ENOSYS);
 234     for (i = 0; i < count; i++) {
 235         if (!memcmp(&guids[i], &ctx->init_encode_params.encodeGUID, sizeof(*guids))) {
 236             ret = 0;
 237             break;
 238         }
 239     }
 240
 241 fail:
 242     av_free(guids);
 243
 244     return ret;
 245 }
 246
 247 static int nvenc_check_cap(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_CAPS cap)
 248 {
 249     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 250     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &ctx->nvenc_dload_funcs.nvenc_funcs;
 251     NV_ENC_CAPS_PARAM params        = { 0 };
 252     int ret, val = 0;
 253
 254     params.version     = NV_ENC_CAPS_PARAM_VER;
 255     params.capsToQuery = cap;
 256
 257     ret = p_nvenc->nvEncGetEncodeCaps(ctx->nvencoder, ctx->init_encode_params.encodeGUID, &params, &val);
 258
 259     if (ret == NV_ENC_SUCCESS)
 260         return val;
 261     return 0;
 262 }
 263
 264 static int nvenc_check_capabilities(AVCodecContext *avctx)
 265 {
 266     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 267     int ret;
 268
 269     ret = nvenc_check_codec_support(avctx);
 270     if (ret < 0) {
 271         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Codec not supported\n");
 272         return ret;
 273     }
 274
 275     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_SUPPORT_YUV444_ENCODE);
 276     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P && ret <= 0) {
 277         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "YUV444P not supported\n");
 278         return AVERROR(ENOSYS);
 279     }
 280
 281     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_SUPPORT_LOSSLESS_ENCODE);
 282     if (ctx->preset >= PRESET_LOSSLESS_DEFAULT && ret <= 0) {
 283         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Lossless encoding not supported\n");
 284         return AVERROR(ENOSYS);
 285     }
 286
 287     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_WIDTH_MAX);
 288     if (ret < avctx->width) {
 289         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Width %d exceeds %d\n",
 290                avctx->width, ret);
 291         return AVERROR(ENOSYS);
 292     }
 293
 294     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_HEIGHT_MAX);
 295     if (ret < avctx->height) {
 296         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Height %d exceeds %d\n",
 297                avctx->height, ret);
 298         return AVERROR(ENOSYS);
 299     }
 300
 301     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_NUM_MAX_BFRAMES);
 302     if (ret < avctx->max_b_frames) {
 303         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Max b-frames %d exceed %d\n",
 304                avctx->max_b_frames, ret);
 305
 306         return AVERROR(ENOSYS);
 307     }
 308
 309     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_SUPPORT_FIELD_ENCODING);
 310     if (ret < 1 && avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 311         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 312                "Interlaced encoding is not supported. Supported level: %d\n",
 313                ret);
 314         return AVERROR(ENOSYS);
 315     }
 316
 317     return 0;
 318 }
 319
 320 static av_cold int nvenc_check_device(AVCodecContext *avctx, int idx)
 321 {
 322     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 323     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 324     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
 325     char name[128] = { 0};
 326     int major, minor, ret;
 327     CUresult cu_res;
 328     CUdevice cu_device;
 329     CUcontext dummy;
 330     int loglevel = AV_LOG_VERBOSE;
 331
 332     if (ctx->device == LIST_DEVICES)
 333         loglevel = AV_LOG_INFO;
 334
 335     cu_res = dl_fn->cu_device_get(&cu_device, idx);
 336     if (cu_res != CUDA_SUCCESS) {
 337         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 338                "Cannot access the CUDA device %d\n",
 339                idx);
 340         return -1;
 341     }
 342
 343     cu_res = dl_fn->cu_device_get_name(name, sizeof(name), cu_device);
 344     if (cu_res != CUDA_SUCCESS)
 345         return -1;
 346
 347     cu_res = dl_fn->cu_device_compute_capability(&major, &minor, cu_device);
 348     if (cu_res != CUDA_SUCCESS)
 349         return -1;
 350
 351     av_log(avctx, loglevel, "[ GPU #%d - < %s > has Compute SM %d.%d ]\n", idx, name, major, minor);
 352     if (((major << 4) | minor) < NVENC_CAP) {
 353         av_log(avctx, loglevel, "does not support NVENC\n");
 354         goto fail;
 355     }
 356
 357     cu_res = dl_fn->cu_ctx_create(&ctx->cu_context_internal, 0, cu_device);
 358     if (cu_res != CUDA_SUCCESS) {
 359         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed creating CUDA context for NVENC: 0x%x\n", (int)cu_res);
 360         goto fail;
 361     }
 362
 363     ctx->cu_context = ctx->cu_context_internal;
 364
 365     cu_res = dl_fn->cu_ctx_pop_current(&dummy);
 366     if (cu_res != CUDA_SUCCESS) {
 367         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed popping CUDA context: 0x%x\n", (int)cu_res);
 368         goto fail2;
 369     }
 370
 371     if ((ret = nvenc_open_session(avctx)) < 0)
 372         goto fail2;
 373
 374     if ((ret = nvenc_check_capabilities(avctx)) < 0)
 375         goto fail3;
 376
 377     av_log(avctx, loglevel, "supports NVENC\n");
 378
 379     dl_fn->nvenc_device_count++;
 380
 381     if (ctx->device == dl_fn->nvenc_device_count - 1 || ctx->device == ANY_DEVICE)
 382         return 0;
 383
 384 fail3:
 385     p_nvenc->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvencoder);
 386     ctx->nvencoder = NULL;
 387
 388 fail2:
 389     dl_fn->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context_internal);
 390     ctx->cu_context_internal = NULL;
 391
 392 fail:
 393     return AVERROR(ENOSYS);
 394 }
 395
 396 static av_cold int nvenc_setup_device(AVCodecContext *avctx)
 397 {
 398     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 399     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 400
 401     switch (avctx->codec->id) {
 402     case AV_CODEC_ID_H264:
 403         ctx->init_encode_params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_H264_GUID;
 404         break;
 405     case AV_CODEC_ID_HEVC:
 406         ctx->init_encode_params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_HEVC_GUID;
 407         break;
 408     default:
 409         return AVERROR_BUG;
 410     }
 411
 412     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
 413 #if CONFIG_CUDA
 414         AVHWFramesContext   *frames_ctx;
 415         AVCUDADeviceContext *device_hwctx;
 416         int ret;
 417
 418         if (!avctx->hw_frames_ctx)
 419             return AVERROR(EINVAL);
 420
 421         frames_ctx   = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 422         device_hwctx = frames_ctx->device_ctx->hwctx;
 423
 424         ctx->cu_context = device_hwctx->cuda_ctx;
 425
 426         ret = nvenc_open_session(avctx);
 427         if (ret < 0)
 428             return ret;
 429
 430         ret = nvenc_check_capabilities(avctx);
 431         if (ret < 0) {
 432             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Provided device doesn't support required NVENC features\n");
 433             return ret;
 434         }
 435 #else
 436         return AVERROR_BUG;
 437 #endif
 438     } else {
 439         int i, nb_devices = 0;
 440
 441         if ((dl_fn->cu_init(0)) != CUDA_SUCCESS) {
 442             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 443                    "Cannot init CUDA\n");
 444             return AVERROR_UNKNOWN;
 445         }
 446
 447         if ((dl_fn->cu_device_get_count(&nb_devices)) != CUDA_SUCCESS) {
 448             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 449                    "Cannot enumerate the CUDA devices\n");
 450             return AVERROR_UNKNOWN;
 451         }
 452
 453         if (!nb_devices) {
 454             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "No CUDA capable devices found\n");
 455                 return AVERROR_EXTERNAL;
 456         }
 457
 458         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%d CUDA capable devices found\n", nb_devices);
 459
 460         dl_fn->nvenc_device_count = 0;
 461         for (i = 0; i < nb_devices; ++i) {
 462             if ((nvenc_check_device(avctx, i)) >= 0 && ctx->device != LIST_DEVICES)
 463                 return 0;
 464         }
 465
 466         if (ctx->device == LIST_DEVICES)
 467             return AVERROR_EXIT;
 468
 469         if (!dl_fn->nvenc_device_count) {
 470             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "No NVENC capable devices found\n");
 471             return AVERROR_EXTERNAL;
 472         }
 473
 474         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Requested GPU %d, but only %d GPUs are available!\n", ctx->device, dl_fn->nvenc_device_count);
 475         return AVERROR(EINVAL);
 476     }
 477
 478     return 0;
 479 }
 480
 481 typedef struct GUIDTuple {
 482     const GUID guid;
 483     int flags;
 484 } GUIDTuple;
 485
 486 static void nvenc_map_preset(NvencContext *ctx)
 487 {
 488     GUIDTuple presets[] = {
 489         { NV_ENC_PRESET_DEFAULT_GUID },
 490         { NV_ENC_PRESET_HQ_GUID,                  NVENC_TWO_PASSES }, /* slow */
 491         { NV_ENC_PRESET_HQ_GUID,                  NVENC_ONE_PASS }, /* medium */
 492         { NV_ENC_PRESET_HP_GUID,                  NVENC_ONE_PASS }, /* fast */
 493         { NV_ENC_PRESET_HP_GUID },
 494         { NV_ENC_PRESET_HQ_GUID },
 495         { NV_ENC_PRESET_BD_GUID },
 496         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_DEFAULT_GUID, NVENC_LOWLATENCY },
 497         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_HQ_GUID,      NVENC_LOWLATENCY },
 498         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_HP_GUID,      NVENC_LOWLATENCY },
 499         { NV_ENC_PRESET_LOSSLESS_DEFAULT_GUID,    NVENC_LOSSLESS },
 500         { NV_ENC_PRESET_LOSSLESS_HP_GUID,         NVENC_LOSSLESS },
 501     };
 502
 503     GUIDTuple *t = &presets[ctx->preset];
 504
 505     ctx->init_encode_params.presetGUID = t->guid;
 506     ctx->flags = t->flags;
 507 }
 508
 509 static av_cold void set_constqp(AVCodecContext *avctx)
 510 {
 511     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 512     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->encode_config.rcParams;
 513
 514     rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
 515     rc->constQP.qpInterB = avctx->global_quality;
 516     rc->constQP.qpInterP = avctx->global_quality;
 517     rc->constQP.qpIntra = avctx->global_quality;
 518
 519     avctx->qmin = -1;
 520     avctx->qmax = -1;
 521 }
 522
 523 static av_cold void set_vbr(AVCodecContext *avctx)
 524 {
 525     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 526     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->encode_config.rcParams;
 527     int qp_inter_p;
 528
 529     if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0) {
 530         rc->enableMinQP = 1;
 531         rc->enableMaxQP = 1;
 532
 533         rc->minQP.qpInterB = avctx->qmin;
 534         rc->minQP.qpInterP = avctx->qmin;
 535         rc->minQP.qpIntra = avctx->qmin;
 536
 537         rc->maxQP.qpInterB = avctx->qmax;
 538         rc->maxQP.qpInterP = avctx->qmax;
 539         rc->maxQP.qpIntra = avctx->qmax;
 540
 541         qp_inter_p = (avctx->qmax + 3 * avctx->qmin) / 4; // biased towards Qmin
 542     } else if (avctx->qmin >= 0) {
 543         rc->enableMinQP = 1;
 544
 545         rc->minQP.qpInterB = avctx->qmin;
 546         rc->minQP.qpInterP = avctx->qmin;
 547         rc->minQP.qpIntra = avctx->qmin;
 548
 549         qp_inter_p = avctx->qmin;
 550     } else {
 551         qp_inter_p = 26; // default to 26
 552     }
 553
 554     rc->enableInitialRCQP = 1;
 555     rc->initialRCQP.qpInterP  = qp_inter_p;
 556
 557     if (avctx->i_quant_factor != 0.0 && avctx->b_quant_factor != 0.0) {
 558         rc->initialRCQP.qpIntra = av_clip(
 559             qp_inter_p * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 560         rc->initialRCQP.qpInterB = av_clip(
 561             qp_inter_p * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 562     } else {
 563         rc->initialRCQP.qpIntra = qp_inter_p;
 564         rc->initialRCQP.qpInterB = qp_inter_p;
 565     }
 566 }
 567
 568 static av_cold void set_lossless(AVCodecContext *avctx)
 569 {
 570     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 571     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->encode_config.rcParams;
 572
 573     rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
 574     rc->constQP.qpInterB = 0;
 575     rc->constQP.qpInterP = 0;
 576     rc->constQP.qpIntra = 0;
 577
 578     avctx->qmin = -1;
 579     avctx->qmax = -1;
 580 }
 581
 582 static void nvenc_override_rate_control(AVCodecContext *avctx)
 583 {
 584     NvencContext *ctx    = avctx->priv_data;
 585     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->encode_config.rcParams;
 586
 587     switch (ctx->rc) {
 588     case NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP:
 589         if (avctx->global_quality <= 0) {
 590             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 591                    "The constant quality rate-control requires "
 592                    "the 'global_quality' option set.\n");
 593             return;
 594         }
 595         set_constqp(avctx);
 596         return;
 597     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR:
 598     case NV_ENC_PARAMS_RC_VBR:
 599         if (avctx->qmin < 0 && avctx->qmax < 0) {
 600             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 601                    "The variable bitrate rate-control requires "
 602                    "the 'qmin' and/or 'qmax' option set.\n");
 603             set_vbr(avctx);
 604             return;
 605         }
 606     case NV_ENC_PARAMS_RC_VBR_MINQP:
 607         if (avctx->qmin < 0) {
 608             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 609                    "The variable bitrate rate-control requires "
 610                    "the 'qmin' option set.\n");
 611             set_vbr(avctx);
 612             return;
 613         }
 614         set_vbr(avctx);
 615         break;
 616     case NV_ENC_PARAMS_RC_CBR:
 617     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY:
 618     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP:
 619         break;
 620     }
 621
 622     rc->rateControlMode = ctx->rc;
 623 }
 624
 625 static av_cold void nvenc_setup_rate_control(AVCodecContext *avctx)
 626 {
 627     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 628
 629     if (avctx->bit_rate > 0) {
 630         ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate = avctx->bit_rate;
 631     } else if (ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate > 0) {
 632         ctx->encode_config.rcParams.maxBitRate = ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate;
 633     }
 634
 635     if (avctx->rc_max_rate > 0)
 636         ctx->encode_config.rcParams.maxBitRate = avctx->rc_max_rate;
 637
 638     if (ctx->rc < 0) {
 639         if (ctx->flags & NVENC_ONE_PASS)
 640             ctx->twopass = 0;
 641         if (ctx->flags & NVENC_TWO_PASSES)
 642             ctx->twopass = 1;
 643
 644         if (ctx->twopass < 0)
 645             ctx->twopass = (ctx->flags & NVENC_LOWLATENCY) != 0;
 646
 647         if (ctx->cbr) {
 648             if (ctx->twopass) {
 649                 ctx->rc = NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY;
 650             } else {
 651                 ctx->rc = NV_ENC_PARAMS_RC_CBR;
 652             }
 653         } else if (avctx->global_quality > 0) {
 654             ctx->rc = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
 655         } else if (ctx->twopass) {
 656             ctx->rc = NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR;
 657         } else if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0) {
 658             ctx->rc = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR_MINQP;
 659         }
 660     }
 661
 662     if (ctx->flags & NVENC_LOSSLESS) {
 663         set_lossless(avctx);
 664     } else if (ctx->rc >= 0) {
 665         nvenc_override_rate_control(avctx);
 666     } else {
 667         ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR;
 668         set_vbr(avctx);
 669     }
 670
 671     if (avctx->rc_buffer_size > 0) {
 672         ctx->encode_config.rcParams.vbvBufferSize = avctx->rc_buffer_size;
 673     } else if (ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate > 0) {
 674         ctx->encode_config.rcParams.vbvBufferSize = 2 * ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate;
 675     }
 676 }
 677
 678 static av_cold int nvenc_setup_h264_config(AVCodecContext *avctx)
 679 {
 680     NvencContext *ctx                      = avctx->priv_data;
 681     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->encode_config;
 682     NV_ENC_CONFIG_H264 *h264               = &cc->encodeCodecConfig.h264Config;
 683     NV_ENC_CONFIG_H264_VUI_PARAMETERS *vui = &h264->h264VUIParameters;
 684
 685     vui->colourMatrix = avctx->colorspace;
 686     vui->colourPrimaries = avctx->color_primaries;
 687     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
 688     vui->videoFullRangeFlag = (avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG
 689         || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P);
 690
 691     vui->colourDescriptionPresentFlag =
 692         (avctx->colorspace != 2 || avctx->color_primaries != 2 || avctx->color_trc != 2);
 693
 694     vui->videoSignalTypePresentFlag =
 695         (vui->colourDescriptionPresentFlag
 696         || vui->videoFormat != 5
 697         || vui->videoFullRangeFlag != 0);
 698
 699     h264->sliceMode = 3;
 700     h264->sliceModeData = 1;
 701
 702     h264->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
 703     h264->repeatSPSPPS  = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
 704     h264->outputAUD     = 1;
 705
 706     if (avctx->refs >= 0) {
 707         /* 0 means "let the hardware decide" */
 708         h264->maxNumRefFrames = avctx->refs;
 709     }
 710     if (avctx->gop_size >= 0) {
 711         h264->idrPeriod = cc->gopLength;
 712     }
 713
 714     if (IS_CBR(cc->rcParams.rateControlMode)) {
 715         h264->outputBufferingPeriodSEI = 1;
 716         h264->outputPictureTimingSEI   = 1;
 717     }
 718
 719     if (cc->rcParams.rateControlMode == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY ||
 720         cc->rcParams.rateControlMode == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP ||
 721         cc->rcParams.rateControlMode == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR) {
 722         h264->adaptiveTransformMode = NV_ENC_H264_ADAPTIVE_TRANSFORM_ENABLE;
 723         h264->fmoMode = NV_ENC_H264_FMO_DISABLE;
 724     }
 725
 726     if (ctx->flags & NVENC_LOSSLESS) {
 727         h264->qpPrimeYZeroTransformBypassFlag = 1;
 728     } else {
 729         switch(ctx->profile) {
 730         case NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE:
 731             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE_GUID;
 732             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_BASELINE;
 733             break;
 734         case NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN:
 735             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN_GUID;
 736             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_MAIN;
 737             break;
 738         case NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH:
 739             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_GUID;
 740             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH;
 741             break;
 742         case NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444P:
 743             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
 744             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE;
 745             break;
 746         }
 747     }
 748
 749     // force setting profile as high444p if input is AV_PIX_FMT_YUV444P
 750     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
 751         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
 752         avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE;
 753     }
 754
 755     h264->chromaFormatIDC = avctx->profile == FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE ? 3 : 1;
 756
 757     h264->level = ctx->level;
 758
 759     return 0;
 760 }
 761
 762 static av_cold int nvenc_setup_hevc_config(AVCodecContext *avctx)
 763 {
 764     NvencContext *ctx                      = avctx->priv_data;
 765     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->encode_config;
 766     NV_ENC_CONFIG_HEVC *hevc               = &cc->encodeCodecConfig.hevcConfig;
 767     NV_ENC_CONFIG_HEVC_VUI_PARAMETERS *vui = &hevc->hevcVUIParameters;
 768
 769     vui->colourMatrix = avctx->colorspace;
 770     vui->colourPrimaries = avctx->color_primaries;
 771     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
 772     vui->videoFullRangeFlag = (avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG
 773         || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P);
 774
 775     vui->colourDescriptionPresentFlag =
 776         (avctx->colorspace != 2 || avctx->color_primaries != 2 || avctx->color_trc != 2);
 777
 778     vui->videoSignalTypePresentFlag =
 779         (vui->colourDescriptionPresentFlag
 780         || vui->videoFormat != 5
 781         || vui->videoFullRangeFlag != 0);
 782
 783     hevc->sliceMode = 3;
 784     hevc->sliceModeData = 1;
 785
 786     hevc->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
 787     hevc->repeatSPSPPS  = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
 788     hevc->outputAUD     = 1;
 789
 790     if (avctx->refs >= 0) {
 791         /* 0 means "let the hardware decide" */
 792         hevc->maxNumRefFramesInDPB = avctx->refs;
 793     }
 794     if (avctx->gop_size >= 0) {
 795         hevc->idrPeriod = cc->gopLength;
 796     }
 797
 798     if (IS_CBR(cc->rcParams.rateControlMode)) {
 799         hevc->outputBufferingPeriodSEI = 1;
 800         hevc->outputPictureTimingSEI   = 1;
 801     }
 802
 803     /* No other profile is supported in the current SDK version 5 */
 804     cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN_GUID;
 805     avctx->profile = FF_PROFILE_HEVC_MAIN;
 806
 807     hevc->level = ctx->level;
 808
 809     hevc->tier = ctx->tier;
 810
 811     return 0;
 812 }
 813
 814 static av_cold int nvenc_setup_codec_config(AVCodecContext *avctx)
 815 {
 816     switch (avctx->codec->id) {
 817     case AV_CODEC_ID_H264:
 818         return nvenc_setup_h264_config(avctx);
 819     case AV_CODEC_ID_HEVC:
 820         return nvenc_setup_hevc_config(avctx);
 821     /* Earlier switch/case will return if unknown codec is passed. */
 822     }
 823
 824     return 0;
 825 }
 826
 827 static av_cold int nvenc_setup_encoder(AVCodecContext *avctx)
 828 {
 829     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 830     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 831     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
 832
 833     NV_ENC_PRESET_CONFIG preset_config = { 0 };
 834     NVENCSTATUS nv_status = NV_ENC_SUCCESS;
 835     AVCPBProperties *cpb_props;
 836     int res = 0;
 837     int dw, dh;
 838
 839     ctx->encode_config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
 840     ctx->init_encode_params.version = NV_ENC_INITIALIZE_PARAMS_VER;
 841
 842     ctx->init_encode_params.encodeHeight = avctx->height;
 843     ctx->init_encode_params.encodeWidth = avctx->width;
 844
 845     ctx->init_encode_params.encodeConfig = &ctx->encode_config;
 846
 847     nvenc_map_preset(ctx);
 848
 849     preset_config.version = NV_ENC_PRESET_CONFIG_VER;
 850     preset_config.presetCfg.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
 851
 852     nv_status = p_nvenc->nvEncGetEncodePresetConfig(ctx->nvencoder,
 853                                                     ctx->init_encode_params.encodeGUID,
 854                                                     ctx->init_encode_params.presetGUID,
 855                                                     &preset_config);
 856     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS)
 857         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Cannot get the preset configuration");
 858
 859     memcpy(&ctx->encode_config, &preset_config.presetCfg, sizeof(ctx->encode_config));
 860
 861     ctx->encode_config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
 862
 863     if (avctx->sample_aspect_ratio.num && avctx->sample_aspect_ratio.den &&
 864         (avctx->sample_aspect_ratio.num != 1 || avctx->sample_aspect_ratio.num != 1)) {
 865         av_reduce(&dw, &dh,
 866                   avctx->width * avctx->sample_aspect_ratio.num,
 867                   avctx->height * avctx->sample_aspect_ratio.den,
 868                   1024 * 1024);
 869         ctx->init_encode_params.darHeight = dh;
 870         ctx->init_encode_params.darWidth = dw;
 871     } else {
 872         ctx->init_encode_params.darHeight = avctx->height;
 873         ctx->init_encode_params.darWidth = avctx->width;
 874     }
 875
 876     // De-compensate for hardware, dubiously, trying to compensate for
 877     // playback at 704 pixel width.
 878     if (avctx->width == 720 &&
 879         (avctx->height == 480 || avctx->height == 576)) {
 880         av_reduce(&dw, &dh,
 881                   ctx->init_encode_params.darWidth * 44,
 882                   ctx->init_encode_params.darHeight * 45,
 883                   1024 * 1024);
 884         ctx->init_encode_params.darHeight = dh;
 885         ctx->init_encode_params.darWidth = dw;
 886     }
 887
 888     ctx->init_encode_params.frameRateNum = avctx->time_base.den;
 889     ctx->init_encode_params.frameRateDen = avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame;
 890
 891     ctx->init_encode_params.enableEncodeAsync = 0;
 892     ctx->init_encode_params.enablePTD = 1;
 893
 894     if (avctx->gop_size > 0) {
 895         if (avctx->max_b_frames >= 0) {
 896             /* 0 is intra-only, 1 is I/P only, 2 is one B Frame, 3 two B frames, and so on. */
 897             ctx->encode_config.frameIntervalP = avctx->max_b_frames + 1;
 898         }
 899
 900         ctx->encode_config.gopLength = avctx->gop_size;
 901     } else if (avctx->gop_size == 0) {
 902         ctx->encode_config.frameIntervalP = 0;
 903         ctx->encode_config.gopLength = 1;
 904     }
 905
 906     ctx->initial_pts[0] = AV_NOPTS_VALUE;
 907     ctx->initial_pts[1] = AV_NOPTS_VALUE;
 908
 909     nvenc_setup_rate_control(avctx);
 910
 911     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 912         ctx->encode_config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FIELD;
 913     } else {
 914         ctx->encode_config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FRAME;
 915     }
 916
 917     res = nvenc_setup_codec_config(avctx);
 918     if (res)
 919         return res;
 920
 921     nv_status = p_nvenc->nvEncInitializeEncoder(ctx->nvencoder, &ctx->init_encode_params);
 922     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
 923         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "InitializeEncoder failed");
 924     }
 925
 926     if (ctx->encode_config.frameIntervalP > 1)
 927         avctx->has_b_frames = 2;
 928
 929     if (ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate > 0)
 930         avctx->bit_rate = ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate;
 931
 932     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 933     if (!cpb_props)
 934         return AVERROR(ENOMEM);
 935     cpb_props->max_bitrate = ctx->encode_config.rcParams.maxBitRate;
 936     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 937     cpb_props->buffer_size = ctx->encode_config.rcParams.vbvBufferSize;
 938
 939     return 0;
 940 }
 941
 942 static av_cold int nvenc_alloc_surface(AVCodecContext *avctx, int idx)
 943 {
 944     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
 945     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
 946     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
 947
 948     NVENCSTATUS nv_status;
 949     NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER allocOut = { 0 };
 950     allocOut.version = NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER_VER;
 951
 952     switch (ctx->data_pix_fmt) {
 953     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 954         ctx->surfaces[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YV12_PL;
 955         break;
 956
 957     case AV_PIX_FMT_NV12:
 958         ctx->surfaces[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_NV12_PL;
 959         break;
 960
 961     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 962         ctx->surfaces[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV444_PL;
 963         break;
 964
 965     default:
 966         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid input pixel format\n");
 967         return AVERROR(EINVAL);
 968     }
 969
 970     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
 971         ctx->surfaces[idx].in_ref = av_frame_alloc();
 972         if (!ctx->surfaces[idx].in_ref)
 973             return AVERROR(ENOMEM);
 974     } else {
 975         NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER allocSurf = { 0 };
 976         allocSurf.version = NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER_VER;
 977         allocSurf.width = (avctx->width + 31) & ~31;
 978         allocSurf.height = (avctx->height + 31) & ~31;
 979         allocSurf.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_CACHED;
 980         allocSurf.bufferFmt = ctx->surfaces[idx].format;
 981
 982         nv_status = p_nvenc->nvEncCreateInputBuffer(ctx->nvencoder, &allocSurf);
 983         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
 984             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "CreateInputBuffer failed");
 985         }
 986
 987         ctx->surfaces[idx].input_surface = allocSurf.inputBuffer;
 988         ctx->surfaces[idx].width = allocSurf.width;
 989         ctx->surfaces[idx].height = allocSurf.height;
 990     }
 991
 992     ctx->surfaces[idx].lockCount = 0;
 993
 994     /* 1MB is large enough to hold most output frames. NVENC increases this automaticaly if it's not enough. */
 995     allocOut.size = 1024 * 1024;
 996
 997     allocOut.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_CACHED;
 998
 999     nv_status = p_nvenc->nvEncCreateBitstreamBuffer(ctx->nvencoder, &allocOut);
1000     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1001         int err = nvenc_print_error(avctx, nv_status, "CreateBitstreamBuffer failed");
1002         if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_CUDA)
1003             p_nvenc->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[idx].input_surface);
1004         av_frame_free(&ctx->surfaces[idx].in_ref);
1005         return err;
1006     }
1007
1008     ctx->surfaces[idx].output_surface = allocOut.bitstreamBuffer;
1009     ctx->surfaces[idx].size = allocOut.size;
1010
1011     return 0;
1012 }
1013
1014 static av_cold int nvenc_setup_surfaces(AVCodecContext *avctx)
1015 {
1016     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1017     int i, res;
1018     int num_mbs = ((avctx->width + 15) >> 4) * ((avctx->height + 15) >> 4);
1019     ctx->nb_surfaces = FFMAX((num_mbs >= 8160) ? 32 : 48,
1020                              ctx->nb_surfaces);
1021     ctx->async_depth = FFMIN(ctx->async_depth, ctx->nb_surfaces - 1);
1022
1023
1024     ctx->surfaces = av_mallocz_array(ctx->nb_surfaces, sizeof(*ctx->surfaces));
1025     if (!ctx->surfaces)
1026         return AVERROR(ENOMEM);
1027
1028     ctx->timestamp_list = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(int64_t));
1029     if (!ctx->timestamp_list)
1030         return AVERROR(ENOMEM);
1031     ctx->output_surface_queue = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(NvencSurface*));
1032     if (!ctx->output_surface_queue)
1033         return AVERROR(ENOMEM);
1034     ctx->output_surface_ready_queue = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(NvencSurface*));
1035     if (!ctx->output_surface_ready_queue)
1036         return AVERROR(ENOMEM);
1037
1038     for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; i++) {
1039         if ((res = nvenc_alloc_surface(avctx, i)) < 0)
1040             return res;
1041     }
1042
1043     return 0;
1044 }
1045
1046 static av_cold int nvenc_setup_extradata(AVCodecContext *avctx)
1047 {
1048     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1049     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1050     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1051
1052     NVENCSTATUS nv_status;
1053     uint32_t outSize = 0;
1054     char tmpHeader[256];
1055     NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD payload = { 0 };
1056     payload.version = NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD_VER;
1057
1058     payload.spsppsBuffer = tmpHeader;
1059     payload.inBufferSize = sizeof(tmpHeader);
1060     payload.outSPSPPSPayloadSize = &outSize;
1061
1062     nv_status = p_nvenc->nvEncGetSequenceParams(ctx->nvencoder, &payload);
1063     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1064         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "GetSequenceParams failed");
1065     }
1066
1067     avctx->extradata_size = outSize;
1068     avctx->extradata = av_mallocz(outSize + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
1069
1070     if (!avctx->extradata) {
1071         return AVERROR(ENOMEM);
1072     }
1073
1074     memcpy(avctx->extradata, tmpHeader, outSize);
1075
1076     return 0;
1077 }
1078
1079 av_cold int ff_nvenc_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1080 {
1081     NvencContext *ctx               = avctx->priv_data;
1082     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1083     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1084     int i;
1085
1086     /* the encoder has to be flushed before it can be closed */
1087     if (ctx->nvencoder) {
1088         NV_ENC_PIC_PARAMS params        = { .version        = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER,
1089                                             .encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS };
1090
1091         p_nvenc->nvEncEncodePicture(ctx->nvencoder, &params);
1092     }
1093
1094     av_fifo_freep(&ctx->timestamp_list);
1095     av_fifo_freep(&ctx->output_surface_ready_queue);
1096     av_fifo_freep(&ctx->output_surface_queue);
1097
1098     if (ctx->surfaces && avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1099         for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; ++i) {
1100             if (ctx->surfaces[i].input_surface) {
1101                  p_nvenc->nvEncUnmapInputResource(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].in_map.mappedResource);
1102             }
1103         }
1104         for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1105             if (ctx->registered_frames[i].regptr)
1106                 p_nvenc->nvEncUnregisterResource(ctx->nvencoder, ctx->registered_frames[i].regptr);
1107         }
1108         ctx->nb_registered_frames = 0;
1109     }
1110
1111     if (ctx->surfaces) {
1112         for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; ++i) {
1113             if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_CUDA)
1114                 p_nvenc->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].input_surface);
1115             av_frame_free(&ctx->surfaces[i].in_ref);
1116             p_nvenc->nvEncDestroyBitstreamBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].output_surface);
1117         }
1118     }
1119     av_freep(&ctx->surfaces);
1120     ctx->nb_surfaces = 0;
1121
1122     if (ctx->nvencoder)
1123         p_nvenc->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvencoder);
1124     ctx->nvencoder = NULL;
1125
1126     if (ctx->cu_context_internal)
1127         dl_fn->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context_internal);
1128     ctx->cu_context = ctx->cu_context_internal = NULL;
1129
1130     if (dl_fn->nvenc)
1131         dlclose(dl_fn->nvenc);
1132     dl_fn->nvenc = NULL;
1133
1134     dl_fn->nvenc_device_count = 0;
1135
1136 #if !CONFIG_CUDA
1137     if (dl_fn->cuda)
1138         dlclose(dl_fn->cuda);
1139     dl_fn->cuda = NULL;
1140 #endif
1141
1142     dl_fn->cu_init = NULL;
1143     dl_fn->cu_device_get_count = NULL;
1144     dl_fn->cu_device_get = NULL;
1145     dl_fn->cu_device_get_name = NULL;
1146     dl_fn->cu_device_compute_capability = NULL;
1147     dl_fn->cu_ctx_create = NULL;
1148     dl_fn->cu_ctx_pop_current = NULL;
1149     dl_fn->cu_ctx_destroy = NULL;
1150
1151     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Nvenc unloaded\n");
1152
1153     return 0;
1154 }
1155
1156 av_cold int ff_nvenc_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1157 {
1158     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1159     int ret;
1160
1161     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1162         AVHWFramesContext *frames_ctx;
1163         if (!avctx->hw_frames_ctx) {
1164             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1165                    "hw_frames_ctx must be set when using GPU frames as input\n");
1166             return AVERROR(EINVAL);
1167         }
1168         frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
1169         ctx->data_pix_fmt = frames_ctx->sw_format;
1170     } else {
1171         ctx->data_pix_fmt = avctx->pix_fmt;
1172     }
1173
1174     if ((ret = nvenc_load_libraries(avctx)) < 0)
1175         return ret;
1176
1177     if ((ret = nvenc_setup_device(avctx)) < 0)
1178         return ret;
1179
1180     if ((ret = nvenc_setup_encoder(avctx)) < 0)
1181         return ret;
1182
1183     if ((ret = nvenc_setup_surfaces(avctx)) < 0)
1184         return ret;
1185
1186     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
1187         if ((ret = nvenc_setup_extradata(avctx)) < 0)
1188             return ret;
1189     }
1190
1191     return 0;
1192 }
1193
1194 static NvencSurface *get_free_frame(NvencContext *ctx)
1195 {
1196     int i;
1197
1198     for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; ++i) {
1199         if (!ctx->surfaces[i].lockCount) {
1200             ctx->surfaces[i].lockCount = 1;
1201             return &ctx->surfaces[i];
1202         }
1203     }
1204
1205     return NULL;
1206 }
1207
1208 static int nvenc_copy_frame(AVCodecContext *avctx, NvencSurface *inSurf,
1209             NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER *lockBufferParams, const AVFrame *frame)
1210 {
1211     uint8_t *buf = lockBufferParams->bufferDataPtr;
1212     int off = inSurf->height * lockBufferParams->pitch;
1213
1214     if (frame->format == AV_PIX_FMT_YUV420P) {
1215         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1216             frame->data[0], frame->linesize[0],
1217             avctx->width, avctx->height);
1218
1219         buf += off;
1220
1221         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch >> 1,
1222             frame->data[2], frame->linesize[2],
1223             avctx->width >> 1, avctx->height >> 1);
1224
1225         buf += off >> 2;
1226
1227         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch >> 1,
1228             frame->data[1], frame->linesize[1],
1229             avctx->width >> 1, avctx->height >> 1);
1230     } else if (frame->format == AV_PIX_FMT_NV12) {
1231         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1232             frame->data[0], frame->linesize[0],
1233             avctx->width, avctx->height);
1234
1235         buf += off;
1236
1237         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1238             frame->data[1], frame->linesize[1],
1239             avctx->width, avctx->height >> 1);
1240     } else if (frame->format == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
1241         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1242             frame->data[0], frame->linesize[0],
1243             avctx->width, avctx->height);
1244
1245         buf += off;
1246
1247         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1248             frame->data[1], frame->linesize[1],
1249             avctx->width, avctx->height);
1250
1251         buf += off;
1252
1253         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1254             frame->data[2], frame->linesize[2],
1255             avctx->width, avctx->height);
1256     } else {
1257         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid pixel format!\n");
1258         return AVERROR(EINVAL);
1259     }
1260
1261     return 0;
1262 }
1263
1264 static int nvenc_find_free_reg_resource(AVCodecContext *avctx)
1265 {
1266     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1267     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1268     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1269
1270     int i;
1271
1272     if (ctx->nb_registered_frames == FF_ARRAY_ELEMS(ctx->registered_frames)) {
1273         for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1274             if (!ctx->registered_frames[i].mapped) {
1275                 if (ctx->registered_frames[i].regptr) {
1276                     p_nvenc->nvEncUnregisterResource(ctx->nvencoder,
1277                                                 ctx->registered_frames[i].regptr);
1278                     ctx->registered_frames[i].regptr = NULL;
1279                 }
1280                 return i;
1281             }
1282         }
1283     } else {
1284         return ctx->nb_registered_frames++;
1285     }
1286
1287     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many registered CUDA frames\n");
1288     return AVERROR(ENOMEM);
1289 }
1290
1291 static int nvenc_register_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame)
1292 {
1293     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1294     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1295     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1296
1297     AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
1298     NV_ENC_REGISTER_RESOURCE reg;
1299     int i, idx, ret;
1300
1301     for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1302         if (ctx->registered_frames[i].ptr == (CUdeviceptr)frame->data[0])
1303             return i;
1304     }
1305
1306     idx = nvenc_find_free_reg_resource(avctx);
1307     if (idx < 0)
1308         return idx;
1309
1310     reg.version            = NV_ENC_REGISTER_RESOURCE_VER;
1311     reg.resourceType       = NV_ENC_INPUT_RESOURCE_TYPE_CUDADEVICEPTR;
1312     reg.width              = frames_ctx->width;
1313     reg.height             = frames_ctx->height;
1314     reg.bufferFormat       = ctx->surfaces[0].format;
1315     reg.pitch              = frame->linesize[0];
1316     reg.resourceToRegister = frame->data[0];
1317
1318     ret = p_nvenc->nvEncRegisterResource(ctx->nvencoder, &reg);
1319     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
1320         nvenc_print_error(avctx, ret, "Error registering an input resource");
1321         return AVERROR_UNKNOWN;
1322     }
1323
1324     ctx->registered_frames[idx].ptr    = (CUdeviceptr)frame->data[0];
1325     ctx->registered_frames[idx].regptr = reg.registeredResource;
1326     return idx;
1327 }
1328
1329 static int nvenc_upload_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame,
1330                                       NvencSurface *nvenc_frame)
1331 {
1332     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1333     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1334     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1335
1336     int res;
1337     NVENCSTATUS nv_status;
1338
1339     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1340         int reg_idx = nvenc_register_frame(avctx, frame);
1341         if (reg_idx < 0) {
1342             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not register an input CUDA frame\n");
1343             return reg_idx;
1344         }
1345
1346         res = av_frame_ref(nvenc_frame->in_ref, frame);
1347         if (res < 0)
1348             return res;
1349
1350         nvenc_frame->in_map.version = NV_ENC_MAP_INPUT_RESOURCE_VER;
1351         nvenc_frame->in_map.registeredResource = ctx->registered_frames[reg_idx].regptr;
1352         nv_status = p_nvenc->nvEncMapInputResource(ctx->nvencoder, &nvenc_frame->in_map);
1353         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1354             av_frame_unref(nvenc_frame->in_ref);
1355             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Error mapping an input resource");
1356         }
1357
1358         ctx->registered_frames[reg_idx].mapped = 1;
1359         nvenc_frame->reg_idx                   = reg_idx;
1360         nvenc_frame->input_surface             = nvenc_frame->in_map.mappedResource;
1361         return 0;
1362     } else {
1363         NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER lockBufferParams = { 0 };
1364
1365         lockBufferParams.version = NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER_VER;
1366         lockBufferParams.inputBuffer = nvenc_frame->input_surface;
1367
1368         nv_status = p_nvenc->nvEncLockInputBuffer(ctx->nvencoder, &lockBufferParams);
1369         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1370             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed locking nvenc input buffer");
1371         }
1372
1373         res = nvenc_copy_frame(avctx, nvenc_frame, &lockBufferParams, frame);
1374
1375         nv_status = p_nvenc->nvEncUnlockInputBuffer(ctx->nvencoder, nvenc_frame->input_surface);
1376         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1377             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed unlocking input buffer!");
1378         }
1379
1380         return res;
1381     }
1382 }
1383
1384 static void nvenc_codec_specific_pic_params(AVCodecContext *avctx,
1385                                             NV_ENC_PIC_PARAMS *params)
1386 {
1387     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1388
1389     switch (avctx->codec->id) {
1390     case AV_CODEC_ID_H264:
1391         params->codecPicParams.h264PicParams.sliceMode =
1392             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceMode;
1393         params->codecPicParams.h264PicParams.sliceModeData =
1394             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData;
1395       break;
1396     case AV_CODEC_ID_HEVC:
1397         params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceMode =
1398             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceMode;
1399         params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceModeData =
1400             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceModeData;
1401         break;
1402     }
1403 }
1404
1405 static inline void timestamp_queue_enqueue(AVFifoBuffer* queue, int64_t timestamp)
1406 {
1407     av_fifo_generic_write(queue, &timestamp, sizeof(timestamp), NULL);
1408 }
1409
1410 static inline int64_t timestamp_queue_dequeue(AVFifoBuffer* queue)
1411 {
1412     int64_t timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
1413     if (av_fifo_size(queue) > 0)
1414         av_fifo_generic_read(queue, &timestamp, sizeof(timestamp), NULL);
1415
1416     return timestamp;
1417 }
1418
1419 static int nvenc_set_timestamp(AVCodecContext *avctx,
1420                                NV_ENC_LOCK_BITSTREAM *params,
1421                                AVPacket *pkt)
1422 {
1423     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1424
1425     pkt->pts = params->outputTimeStamp;
1426
1427     /* generate the first dts by linearly extrapolating the
1428      * first two pts values to the past */
1429     if (avctx->max_b_frames > 0 && !ctx->first_packet_output &&
1430         ctx->initial_pts[1] != AV_NOPTS_VALUE) {
1431         int64_t ts0 = ctx->initial_pts[0], ts1 = ctx->initial_pts[1];
1432         int64_t delta;
1433
1434         if ((ts0 < 0 && ts1 > INT64_MAX + ts0) ||
1435             (ts0 > 0 && ts1 < INT64_MIN + ts0))
1436             return AVERROR(ERANGE);
1437         delta = ts1 - ts0;
1438
1439         if ((delta < 0 && ts0 > INT64_MAX + delta) ||
1440             (delta > 0 && ts0 < INT64_MIN + delta))
1441             return AVERROR(ERANGE);
1442         pkt->dts = ts0 - delta;
1443
1444         ctx->first_packet_output = 1;
1445         return 0;
1446     }
1447
1448     pkt->dts = timestamp_queue_dequeue(ctx->timestamp_list);
1449
1450     return 0;
1451 }
1452
1453 static int process_output_surface(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt, NvencSurface *tmpoutsurf)
1454 {
1455     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1456     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1457     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1458
1459     uint32_t slice_mode_data;
1460     uint32_t *slice_offsets;
1461     NV_ENC_LOCK_BITSTREAM lock_params = { 0 };
1462     NVENCSTATUS nv_status;
1463     int res = 0;
1464
1465     enum AVPictureType pict_type;
1466
1467     switch (avctx->codec->id) {
1468     case AV_CODEC_ID_H264:
1469       slice_mode_data = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData;
1470       break;
1471     case AV_CODEC_ID_H265:
1472       slice_mode_data = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceModeData;
1473       break;
1474     default:
1475       av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown codec name\n");
1476       res = AVERROR(EINVAL);
1477       goto error;
1478     }
1479     slice_offsets = av_mallocz(slice_mode_data * sizeof(*slice_offsets));
1480
1481     if (!slice_offsets)
1482         goto error;
1483
1484     lock_params.version = NV_ENC_LOCK_BITSTREAM_VER;
1485
1486     lock_params.doNotWait = 0;
1487     lock_params.outputBitstream = tmpoutsurf->output_surface;
1488     lock_params.sliceOffsets = slice_offsets;
1489
1490     nv_status = p_nvenc->nvEncLockBitstream(ctx->nvencoder, &lock_params);
1491     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1492         res = nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed locking bitstream buffer");
1493         goto error;
1494     }
1495
1496     if (res = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, lock_params.bitstreamSizeInBytes,0)) {
1497         p_nvenc->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->output_surface);
1498         goto error;
1499     }
1500
1501     memcpy(pkt->data, lock_params.bitstreamBufferPtr, lock_params.bitstreamSizeInBytes);
1502
1503     nv_status = p_nvenc->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->output_surface);
1504     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS)
1505         nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed unlocking bitstream buffer, expect the gates of mordor to open");
1506
1507
1508     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1509         p_nvenc->nvEncUnmapInputResource(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->in_map.mappedResource);
1510         av_frame_unref(tmpoutsurf->in_ref);
1511         ctx->registered_frames[tmpoutsurf->reg_idx].mapped = 0;
1512
1513         tmpoutsurf->input_surface = NULL;
1514     }
1515
1516     switch (lock_params.pictureType) {
1517     case NV_ENC_PIC_TYPE_IDR:
1518         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1519     case NV_ENC_PIC_TYPE_I:
1520         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1521         break;
1522     case NV_ENC_PIC_TYPE_P:
1523         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1524         break;
1525     case NV_ENC_PIC_TYPE_B:
1526         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1527         break;
1528     case NV_ENC_PIC_TYPE_BI:
1529         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_BI;
1530         break;
1531     default:
1532         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown picture type encountered, expect the output to be broken.\n");
1533         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Please report this error and include as much information on how to reproduce it as possible.\n");
1534         res = AVERROR_EXTERNAL;
1535         goto error;
1536     }
1537
1538 #if FF_API_CODED_FRAME
1539 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1540     avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
1541 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1542 #endif
1543
1544     ff_side_data_set_encoder_stats(pkt,
1545         (lock_params.frameAvgQP - 1) * FF_QP2LAMBDA, NULL, 0, pict_type);
1546
1547     res = nvenc_set_timestamp(avctx, &lock_params, pkt);
1548     if (res < 0)
1549         goto error2;
1550
1551     av_free(slice_offsets);
1552
1553     return 0;
1554
1555 error:
1556     timestamp_queue_dequeue(ctx->timestamp_list);
1557
1558 error2:
1559     av_free(slice_offsets);
1560
1561     return res;
1562 }
1563
1564 static int output_ready(AVCodecContext *avctx, int flush)
1565 {
1566     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1567     int nb_ready, nb_pending;
1568
1569     /* when B-frames are enabled, we wait for two initial timestamps to
1570      * calculate the first dts */
1571     if (!flush && avctx->max_b_frames > 0 &&
1572         (ctx->initial_pts[0] == AV_NOPTS_VALUE || ctx->initial_pts[1] == AV_NOPTS_VALUE))
1573         return 0;
1574
1575     nb_ready   = av_fifo_size(ctx->output_surface_ready_queue)   / sizeof(NvencSurface*);
1576     nb_pending = av_fifo_size(ctx->output_surface_queue)         / sizeof(NvencSurface*);
1577     if (flush)
1578         return nb_ready > 0;
1579     return (nb_ready > 0) && (nb_ready + nb_pending >= ctx->async_depth);
1580 }
1581
1582 int ff_nvenc_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1583                           const AVFrame *frame, int *got_packet)
1584 {
1585     NVENCSTATUS nv_status;
1586     NvencSurface *tmpoutsurf, *inSurf;
1587     int res;
1588
1589     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1590     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1591     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1592
1593     NV_ENC_PIC_PARAMS pic_params = { 0 };
1594     pic_params.version = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER;
1595
1596     if (frame) {
1597         inSurf = get_free_frame(ctx);
1598         if (!inSurf) {
1599             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No free surfaces\n");
1600             return AVERROR_BUG;
1601         }
1602
1603         res = nvenc_upload_frame(avctx, frame, inSurf);
1604         if (res) {
1605             inSurf->lockCount = 0;
1606             return res;
1607         }
1608
1609         pic_params.inputBuffer = inSurf->input_surface;
1610         pic_params.bufferFmt = inSurf->format;
1611         pic_params.inputWidth = avctx->width;
1612         pic_params.inputHeight = avctx->height;
1613         pic_params.outputBitstream = inSurf->output_surface;
1614
1615         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
1616             if (frame->top_field_first)
1617                 pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_TOP_BOTTOM;
1618             else
1619                 pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_BOTTOM_TOP;
1620         } else {
1621             pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FRAME;
1622         }
1623
1624         pic_params.encodePicFlags = 0;
1625         pic_params.inputTimeStamp = frame->pts;
1626
1627         nvenc_codec_specific_pic_params(avctx, &pic_params);
1628     } else {
1629         pic_params.encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS;
1630     }
1631
1632     nv_status = p_nvenc->nvEncEncodePicture(ctx->nvencoder, &pic_params);
1633     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS &&
1634         nv_status != NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT)
1635         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "EncodePicture failed!");
1636
1637     if (frame) {
1638         av_fifo_generic_write(ctx->output_surface_queue, &inSurf, sizeof(inSurf), NULL);
1639         timestamp_queue_enqueue(ctx->timestamp_list, frame->pts);
1640
1641         if (ctx->initial_pts[0] == AV_NOPTS_VALUE)
1642             ctx->initial_pts[0] = frame->pts;
1643         else if (ctx->initial_pts[1] == AV_NOPTS_VALUE)
1644             ctx->initial_pts[1] = frame->pts;
1645     }
1646
1647     /* all the pending buffers are now ready for output */
1648     if (nv_status == NV_ENC_SUCCESS) {
1649         while (av_fifo_size(ctx->output_surface_queue) > 0) {
1650             av_fifo_generic_read(ctx->output_surface_queue, &tmpoutsurf, sizeof(tmpoutsurf), NULL);
1651             av_fifo_generic_write(ctx->output_surface_ready_queue, &tmpoutsurf, sizeof(tmpoutsurf), NULL);
1652         }
1653     }
1654
1655     if (output_ready(avctx, !frame)) {
1656         av_fifo_generic_read(ctx->output_surface_ready_queue, &tmpoutsurf, sizeof(tmpoutsurf), NULL);
1657
1658         res = process_output_surface(avctx, pkt, tmpoutsurf);
1659
1660         if (res)
1661             return res;
1662
1663         av_assert0(tmpoutsurf->lockCount);
1664         tmpoutsurf->lockCount--;
1665
1666         *got_packet = 1;
1667     } else {
1668         *got_packet = 0;
1669     }
1670
1671     return 0;
1672 }