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 FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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             if (impl & MFX_IMPL_SOFTWARE)
 121                 desc = "software";
 122             else if (impl & MFX_IMPL_HARDWARE)
 123                 desc = "hardware accelerated";
 124             else
 125                 desc = "unknown";
 126
 127             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 128                    "Initialized an internal MFX session using %s implementation\n",
 129                    desc);
 130         }
 131
 132         q->session = q->internal_session;
 133     } else {
 134         q->session = session;
 135     }
 136
 137     /* make sure the decoder is uninitialized */
 138     MFXVideoDECODE_Close(q->session);
 139
 140     return 0;
 141 }
 142
 143 int ff_qsv_init(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxSession session)
 144 {
 145     mfxVideoParam param = { { 0 } };
 146     int ret;
 147
 148     ret = qsv_init_session(avctx, q, session);
 149     if (ret < 0) {
 150         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing an MFX session\n");
 151         return ret;
 152     }
 153
 154
 155     ret = codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 156     if (ret < 0)
 157         return ret;
 158
 159     param.mfx.CodecId      = ret;
 160     param.mfx.CodecProfile = avctx->profile;
 161     param.mfx.CodecLevel   = avctx->level;
 162
 163     param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = 8;
 164     param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = 8;
 165     param.mfx.FrameInfo.Shift          = 0;
 166     param.mfx.FrameInfo.FourCC         = MFX_FOURCC_NV12;
 167     param.mfx.FrameInfo.Width          = avctx->coded_width;
 168     param.mfx.FrameInfo.Height         = avctx->coded_height;
 169     param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 170
 171     param.IOPattern   = q->iopattern;
 172     param.AsyncDepth  = q->async_depth;
 173     param.ExtParam    = q->ext_buffers;
 174     param.NumExtParam = q->nb_ext_buffers;
 175
 176     ret = MFXVideoDECODE_Init(q->session, &param);
 177     if (ret < 0) {
 178         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing the MFX video decoder\n");
 179         return ff_qsv_error(ret);
 180     }
 181
 182     return 0;
 183 }
 184
 185 static int alloc_frame(AVCodecContext *avctx, QSVFrame *frame)
 186 {
 187     int ret;
 188
 189     ret = ff_get_buffer(avctx, frame->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 190     if (ret < 0)
 191         return ret;
 192
 193     if (frame->frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
 194         frame->surface = (mfxFrameSurface1*)frame->frame->data[3];
 195     } else {
 196         frame->surface_internal.Info.BitDepthLuma   = 8;
 197         frame->surface_internal.Info.BitDepthChroma = 8;
 198         frame->surface_internal.Info.FourCC         = MFX_FOURCC_NV12;
 199         frame->surface_internal.Info.Width          = avctx->coded_width;
 200         frame->surface_internal.Info.Height         = avctx->coded_height;
 201         frame->surface_internal.Info.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 202
 203         frame->surface_internal.Data.PitchLow = frame->frame->linesize[0];
 204         frame->surface_internal.Data.Y        = frame->frame->data[0];
 205         frame->surface_internal.Data.UV       = frame->frame->data[1];
 206
 207         frame->surface = &frame->surface_internal;
 208     }
 209
 210     return 0;
 211 }
 212
 213 static void qsv_clear_unused_frames(QSVContext *q)
 214 {
 215     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 216     while (cur) {
 217         if (cur->surface && !cur->surface->Data.Locked) {
 218             cur->surface = NULL;
 219             av_frame_unref(cur->frame);
 220         }
 221         cur = cur->next;
 222     }
 223 }
 224
 225 static int get_surface(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxFrameSurface1 **surf)
 226 {
 227     QSVFrame *frame, **last;
 228     int ret;
 229
 230     qsv_clear_unused_frames(q);
 231
 232     frame = q->work_frames;
 233     last  = &q->work_frames;
 234     while (frame) {
 235         if (!frame->surface) {
 236             ret = alloc_frame(avctx, frame);
 237             if (ret < 0)
 238                 return ret;
 239             *surf = frame->surface;
 240             return 0;
 241         }
 242
 243         last  = &frame->next;
 244         frame = frame->next;
 245     }
 246
 247     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
 248     if (!frame)
 249         return AVERROR(ENOMEM);
 250     frame->frame = av_frame_alloc();
 251     if (!frame->frame) {
 252         av_freep(&frame);
 253         return AVERROR(ENOMEM);
 254     }
 255     *last = frame;
 256
 257     ret = alloc_frame(avctx, frame);
 258     if (ret < 0)
 259         return ret;
 260
 261     *surf = frame->surface;
 262
 263     return 0;
 264 }
 265
 266 static AVFrame *find_frame(QSVContext *q, mfxFrameSurface1 *surf)
 267 {
 268     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 269     while (cur) {
 270         if (surf == cur->surface)
 271             return cur->frame;
 272         cur = cur->next;
 273     }
 274     return NULL;
 275 }
 276
 277 int ff_qsv_decode(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q,
 278                   AVFrame *frame, int *got_frame,
 279                   AVPacket *avpkt)
 280 {
 281     mfxFrameSurface1 *insurf;
 282     mfxFrameSurface1 *outsurf;
 283     mfxSyncPoint sync;
 284     mfxBitstream bs = { { { 0 } } };
 285     int ret;
 286
 287     if (avpkt->size) {
 288         bs.Data       = avpkt->data;
 289         bs.DataLength = avpkt->size;
 290         bs.MaxLength  = bs.DataLength;
 291         bs.TimeStamp  = avpkt->pts;
 292     }
 293
 294     do {
 295         ret = get_surface(avctx, q, &insurf);
 296         if (ret < 0)
 297             return ret;
 298
 299         ret = MFXVideoDECODE_DecodeFrameAsync(q->session, avpkt->size ? &bs : NULL,
 300                                               insurf, &outsurf, &sync);
 301         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
 302             av_usleep(1);
 303
 304     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_ERR_MORE_SURFACE);
 305
 306     if (ret != MFX_ERR_NONE &&
 307         ret != MFX_ERR_MORE_DATA &&
 308         ret != MFX_WRN_VIDEO_PARAM_CHANGED &&
 309         ret != MFX_ERR_MORE_SURFACE) {
 310         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error during QSV decoding.\n");
 311         return ff_qsv_error(ret);
 312     }
 313
 314     if (sync) {
 315         AVFrame *src_frame;
 316
 317         MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, sync, 60000);
 318
 319         src_frame = find_frame(q, outsurf);
 320         if (!src_frame) {
 321             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 322                    "The returned surface does not correspond to any frame\n");
 323             return AVERROR_BUG;
 324         }
 325
 326         ret = av_frame_ref(frame, src_frame);
 327         if (ret < 0)
 328             return ret;
 329
 330         frame->pkt_pts = frame->pts = outsurf->Data.TimeStamp;
 331
 332         frame->repeat_pict =
 333             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING ? 4 :
 334             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING ? 2 :
 335             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED ? 1 : 0;
 336         frame->top_field_first =
 337             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 338         frame->interlaced_frame =
 339             !(outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE);
 340
 341         *got_frame = 1;
 342     }
 343
 344     return bs.DataOffset;
 345 }
 346
 347 int ff_qsv_close(QSVContext *q)
 348 {
 349     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 350
 351     while (cur) {
 352         q->work_frames = cur->next;
 353         av_frame_free(&cur->frame);
 354         av_freep(&cur);
 355         cur = q->work_frames;
 356     }
 357
 358     if (q->internal_session)
 359         MFXClose(q->internal_session);
 360
 361     return 0;
 362 }