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

   1 /*
   2  * Intel MediaSDK QSV codec-independent code
   3  *
   4  * copyright (c) 2013 Luca Barbato
   5  * copyright (c) 2015 Anton Khirnov <anton@khirnov.net>
   6  *
   7  * This file is part of Libav.
   8  *
   9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include <string.h>
  25 #include <sys/types.h>
  26
  27 #include <mfx/mfxvideo.h>
  28
  29 #include "libavutil/common.h"
  30 #include "libavutil/mem.h"
  31 #include "libavutil/log.h"
  32 #include "libavutil/pixfmt.h"
  33 #include "libavutil/time.h"
  34
  35 #include "avcodec.h"
  36 #include "internal.h"
  37 #include "qsv_internal.h"
  38
  39 int ff_qsv_error(int mfx_err)
  40 {
  41     switch (mfx_err) {
  42     case MFX_ERR_NONE:
  43         return 0;
  44     case MFX_ERR_MEMORY_ALLOC:
  45     case MFX_ERR_NOT_ENOUGH_BUFFER:
  46         return AVERROR(ENOMEM);
  47     case MFX_ERR_INVALID_HANDLE:
  48         return AVERROR(EINVAL);
  49     case MFX_ERR_DEVICE_FAILED:
  50     case MFX_ERR_DEVICE_LOST:
  51     case MFX_ERR_LOCK_MEMORY:
  52         return AVERROR(EIO);
  53     case MFX_ERR_NULL_PTR:
  54     case MFX_ERR_UNDEFINED_BEHAVIOR:
  55     case MFX_ERR_NOT_INITIALIZED:
  56         return AVERROR_BUG;
  57     case MFX_ERR_UNSUPPORTED:
  58     case MFX_ERR_NOT_FOUND:
  59         return AVERROR(ENOSYS);
  60     case MFX_ERR_MORE_DATA:
  61     case MFX_ERR_MORE_SURFACE:
  62     case MFX_ERR_MORE_BITSTREAM:
  63         return AVERROR(EAGAIN);
  64     case MFX_ERR_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM:
  65     case MFX_ERR_INVALID_VIDEO_PARAM:
  66         return AVERROR(EINVAL);
  67     case MFX_ERR_ABORTED:
  68     case MFX_ERR_UNKNOWN:
  69     default:
  70         return AVERROR_UNKNOWN;
  71     }
  72 }
  73
  74 int ff_qsv_map_pixfmt(enum AVPixelFormat format)
  75 {
  76     switch (format) {
  77     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
  78     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
  79         return AV_PIX_FMT_NV12;
  80     default:
  81         return AVERROR(ENOSYS);
  82     }
  83 }
  84
  85 static int codec_id_to_mfx(enum AVCodecID codec_id)
  86 {
  87     switch (codec_id) {
  88     case AV_CODEC_ID_H264:
  89         return MFX_CODEC_AVC;
  90     case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
  91     case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
  92         return MFX_CODEC_MPEG2;
  93     case AV_CODEC_ID_VC1:
  94         return MFX_CODEC_VC1;
  95     default:
  96         break;
  97     }
  98
  99     return AVERROR(ENOSYS);
 100 }
 101
 102 static int qsv_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxSession session)
 103 {
 104     if (!session) {
 105         if (!q->internal_session) {
 106             mfxIMPL impl   = MFX_IMPL_AUTO_ANY;
 107             mfxVersion ver = { { QSV_VERSION_MINOR, QSV_VERSION_MAJOR } };
 108
 109             const char *desc;
 110             int ret;
 111
 112             ret = MFXInit(impl, &ver, &q->internal_session);
 113             if (ret < 0) {
 114                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing an internal MFX session\n");
 115                 return ff_qsv_error(ret);
 116             }
 117
 118             MFXQueryIMPL(q->internal_session, &impl);
 119
 120             switch (MFX_IMPL_BASETYPE(impl)) {
 121             case MFX_IMPL_SOFTWARE:
 122                 desc = "software";
 123                 break;
 124             case MFX_IMPL_HARDWARE:
 125             case MFX_IMPL_HARDWARE2:
 126             case MFX_IMPL_HARDWARE3:
 127             case MFX_IMPL_HARDWARE4:
 128                 desc = "hardware accelerated";
 129                 break;
 130             default:
 131                 desc = "unknown";
 132             }
 133
 134             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 135                    "Initialized an internal MFX session using %s implementation\n",
 136                    desc);
 137         }
 138
 139         q->session = q->internal_session;
 140     } else {
 141         q->session = session;
 142     }
 143
 144     /* make sure the decoder is uninitialized */
 145     MFXVideoDECODE_Close(q->session);
 146
 147     return 0;
 148 }
 149
 150 int ff_qsv_init(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxSession session)
 151 {
 152     mfxVideoParam param = { { 0 } };
 153     int ret;
 154
 155     ret = qsv_init_session(avctx, q, session);
 156     if (ret < 0) {
 157         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing an MFX session\n");
 158         return ret;
 159     }
 160
 161
 162     ret = codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 163     if (ret < 0)
 164         return ret;
 165
 166     param.mfx.CodecId      = ret;
 167     param.mfx.CodecProfile = avctx->profile;
 168     param.mfx.CodecLevel   = avctx->level;
 169
 170     param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = 8;
 171     param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = 8;
 172     param.mfx.FrameInfo.Shift          = 0;
 173     param.mfx.FrameInfo.FourCC         = MFX_FOURCC_NV12;
 174     param.mfx.FrameInfo.Width          = avctx->coded_width;
 175     param.mfx.FrameInfo.Height         = avctx->coded_height;
 176     param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 177
 178     param.IOPattern   = q->iopattern;
 179     param.AsyncDepth  = q->async_depth;
 180     param.ExtParam    = q->ext_buffers;
 181     param.NumExtParam = q->nb_ext_buffers;
 182
 183     ret = MFXVideoDECODE_Init(q->session, &param);
 184     if (ret < 0) {
 185         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing the MFX video decoder\n");
 186         return ff_qsv_error(ret);
 187     }
 188
 189     return 0;
 190 }
 191
 192 static int alloc_frame(AVCodecContext *avctx, QSVFrame *frame)
 193 {
 194     int ret;
 195
 196     ret = ff_get_buffer(avctx, frame->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 197     if (ret < 0)
 198         return ret;
 199
 200     if (frame->frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
 201         frame->surface = (mfxFrameSurface1*)frame->frame->data[3];
 202     } else {
 203         frame->surface_internal.Info.BitDepthLuma   = 8;
 204         frame->surface_internal.Info.BitDepthChroma = 8;
 205         frame->surface_internal.Info.FourCC         = MFX_FOURCC_NV12;
 206         frame->surface_internal.Info.Width          = avctx->coded_width;
 207         frame->surface_internal.Info.Height         = avctx->coded_height;
 208         frame->surface_internal.Info.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 209
 210         frame->surface_internal.Data.PitchLow = frame->frame->linesize[0];
 211         frame->surface_internal.Data.Y        = frame->frame->data[0];
 212         frame->surface_internal.Data.UV       = frame->frame->data[1];
 213
 214         frame->surface = &frame->surface_internal;
 215     }
 216
 217     return 0;
 218 }
 219
 220 static void qsv_clear_unused_frames(QSVContext *q)
 221 {
 222     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 223     while (cur) {
 224         if (cur->surface && !cur->surface->Data.Locked) {
 225             cur->surface = NULL;
 226             av_frame_unref(cur->frame);
 227         }
 228         cur = cur->next;
 229     }
 230 }
 231
 232 static int get_surface(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxFrameSurface1 **surf)
 233 {
 234     QSVFrame *frame, **last;
 235     int ret;
 236
 237     qsv_clear_unused_frames(q);
 238
 239     frame = q->work_frames;
 240     last  = &q->work_frames;
 241     while (frame) {
 242         if (!frame->surface) {
 243             ret = alloc_frame(avctx, frame);
 244             if (ret < 0)
 245                 return ret;
 246             *surf = frame->surface;
 247             return 0;
 248         }
 249
 250         last  = &frame->next;
 251         frame = frame->next;
 252     }
 253
 254     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
 255     if (!frame)
 256         return AVERROR(ENOMEM);
 257     frame->frame = av_frame_alloc();
 258     if (!frame->frame) {
 259         av_freep(&frame);
 260         return AVERROR(ENOMEM);
 261     }
 262     *last = frame;
 263
 264     ret = alloc_frame(avctx, frame);
 265     if (ret < 0)
 266         return ret;
 267
 268     *surf = frame->surface;
 269
 270     return 0;
 271 }
 272
 273 static AVFrame *find_frame(QSVContext *q, mfxFrameSurface1 *surf)
 274 {
 275     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 276     while (cur) {
 277         if (surf == cur->surface)
 278             return cur->frame;
 279         cur = cur->next;
 280     }
 281     return NULL;
 282 }
 283
 284 int ff_qsv_decode(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q,
 285                   AVFrame *frame, int *got_frame,
 286                   AVPacket *avpkt)
 287 {
 288     mfxFrameSurface1 *insurf;
 289     mfxFrameSurface1 *outsurf;
 290     mfxSyncPoint sync;
 291     mfxBitstream bs = { { { 0 } } };
 292     int ret;
 293
 294     if (avpkt->size) {
 295         bs.Data       = avpkt->data;
 296         bs.DataLength = avpkt->size;
 297         bs.MaxLength  = bs.DataLength;
 298         bs.TimeStamp  = avpkt->pts;
 299     }
 300
 301     do {
 302         ret = get_surface(avctx, q, &insurf);
 303         if (ret < 0)
 304             return ret;
 305
 306         ret = MFXVideoDECODE_DecodeFrameAsync(q->session, avpkt->size ? &bs : NULL,
 307                                               insurf, &outsurf, &sync);
 308         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
 309             av_usleep(1);
 310
 311     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_ERR_MORE_SURFACE);
 312
 313     if (ret != MFX_ERR_NONE &&
 314         ret != MFX_ERR_MORE_DATA &&
 315         ret != MFX_WRN_VIDEO_PARAM_CHANGED &&
 316         ret != MFX_ERR_MORE_SURFACE) {
 317         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error during QSV decoding.\n");
 318         return ff_qsv_error(ret);
 319     }
 320
 321     if (sync) {
 322         AVFrame *src_frame;
 323
 324         MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, sync, 60000);
 325
 326         src_frame = find_frame(q, outsurf);
 327         if (!src_frame) {
 328             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 329                    "The returned surface does not correspond to any frame\n");
 330             return AVERROR_BUG;
 331         }
 332
 333         ret = av_frame_ref(frame, src_frame);
 334         if (ret < 0)
 335             return ret;
 336
 337         frame->pkt_pts = frame->pts = outsurf->Data.TimeStamp;
 338
 339         frame->repeat_pict =
 340             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING ? 4 :
 341             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING ? 2 :
 342             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED ? 1 : 0;
 343         frame->top_field_first =
 344             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 345         frame->interlaced_frame =
 346             !(outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE);
 347
 348         *got_frame = 1;
 349     }
 350
 351     return bs.DataOffset;
 352 }
 353
 354 int ff_qsv_close(QSVContext *q)
 355 {
 356     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 357
 358     while (cur) {
 359         q->work_frames = cur->next;
 360         av_frame_free(&cur->frame);
 361         av_freep(&cur);
 362         cur = q->work_frames;
 363     }
 364
 365     if (q->internal_session)
 366         MFXClose(q->internal_session);
 367
 368     return 0;
 369 }