git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/qsvdec.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.h"
  38 #include "qsv_internal.h"
  39 #include "qsvdec.h"
  40
  41 int ff_qsv_map_pixfmt(enum AVPixelFormat format)
  42 {
  43     switch (format) {
  44     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
  45     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
  46         return AV_PIX_FMT_NV12;
  47     default:
  48         return AVERROR(ENOSYS);
  49     }
  50 }
  51
  52 static int qsv_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxSession session)
  53 {
  54     if (!session) {
  55         if (!q->internal_session) {
  56             int ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session, NULL);
  57             if (ret < 0)
  58                 return ret;
  59         }
  60
  61         q->session = q->internal_session;
  62     } else {
  63         q->session = session;
  64     }
  65
  66     /* make sure the decoder is uninitialized */
  67     MFXVideoDECODE_Close(q->session);
  68
  69     return 0;
  70 }
  71
  72 int ff_qsv_decode_init(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxSession session)
  73 {
  74     mfxVideoParam param = { { 0 } };
  75     int ret;
  76
  77     if (!q->async_fifo) {
  78         q->async_fifo = av_fifo_alloc((1 + q->async_depth) *
  79                                       (sizeof(mfxSyncPoint) + sizeof(QSVFrame*)));
  80         if (!q->async_fifo)
  81             return AVERROR(ENOMEM);
  82     }
  83
  84     ret = qsv_init_session(avctx, q, session);
  85     if (ret < 0) {
  86         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing an MFX session\n");
  87         return ret;
  88     }
  89
  90
  91     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
  92     if (ret < 0)
  93         return ret;
  94
  95     param.mfx.CodecId      = ret;
  96     param.mfx.CodecProfile = avctx->profile;
  97     param.mfx.CodecLevel   = avctx->level;
  98
  99     param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = 8;
 100     param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = 8;
 101     param.mfx.FrameInfo.Shift          = 0;
 102     param.mfx.FrameInfo.FourCC         = MFX_FOURCC_NV12;
 103     param.mfx.FrameInfo.Width          = avctx->coded_width;
 104     param.mfx.FrameInfo.Height         = avctx->coded_height;
 105     param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 106
 107     param.IOPattern   = q->iopattern;
 108     param.AsyncDepth  = q->async_depth;
 109     param.ExtParam    = q->ext_buffers;
 110     param.NumExtParam = q->nb_ext_buffers;
 111
 112     ret = MFXVideoDECODE_Init(q->session, &param);
 113     if (ret < 0) {
 114         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing the MFX video decoder\n");
 115         return ff_qsv_error(ret);
 116     }
 117
 118     return 0;
 119 }
 120
 121 static int alloc_frame(AVCodecContext *avctx, QSVFrame *frame)
 122 {
 123     int ret;
 124
 125     ret = ff_get_buffer(avctx, frame->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 126     if (ret < 0)
 127         return ret;
 128
 129     if (frame->frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
 130         frame->surface = (mfxFrameSurface1*)frame->frame->data[3];
 131     } else {
 132         frame->surface_internal.Info.BitDepthLuma   = 8;
 133         frame->surface_internal.Info.BitDepthChroma = 8;
 134         frame->surface_internal.Info.FourCC         = MFX_FOURCC_NV12;
 135         frame->surface_internal.Info.Width          = avctx->coded_width;
 136         frame->surface_internal.Info.Height         = avctx->coded_height;
 137         frame->surface_internal.Info.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 138
 139         frame->surface_internal.Data.PitchLow = frame->frame->linesize[0];
 140         frame->surface_internal.Data.Y        = frame->frame->data[0];
 141         frame->surface_internal.Data.UV       = frame->frame->data[1];
 142
 143         frame->surface = &frame->surface_internal;
 144     }
 145
 146     return 0;
 147 }
 148
 149 static void qsv_clear_unused_frames(QSVContext *q)
 150 {
 151     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 152     while (cur) {
 153         if (cur->surface && !cur->surface->Data.Locked && !cur->queued) {
 154             cur->surface = NULL;
 155             av_frame_unref(cur->frame);
 156         }
 157         cur = cur->next;
 158     }
 159 }
 160
 161 static int get_surface(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxFrameSurface1 **surf)
 162 {
 163     QSVFrame *frame, **last;
 164     int ret;
 165
 166     qsv_clear_unused_frames(q);
 167
 168     frame = q->work_frames;
 169     last  = &q->work_frames;
 170     while (frame) {
 171         if (!frame->surface) {
 172             ret = alloc_frame(avctx, frame);
 173             if (ret < 0)
 174                 return ret;
 175             *surf = frame->surface;
 176             return 0;
 177         }
 178
 179         last  = &frame->next;
 180         frame = frame->next;
 181     }
 182
 183     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
 184     if (!frame)
 185         return AVERROR(ENOMEM);
 186     frame->frame = av_frame_alloc();
 187     if (!frame->frame) {
 188         av_freep(&frame);
 189         return AVERROR(ENOMEM);
 190     }
 191     *last = frame;
 192
 193     ret = alloc_frame(avctx, frame);
 194     if (ret < 0)
 195         return ret;
 196
 197     *surf = frame->surface;
 198
 199     return 0;
 200 }
 201
 202 static QSVFrame *find_frame(QSVContext *q, mfxFrameSurface1 *surf)
 203 {
 204     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 205     while (cur) {
 206         if (surf == cur->surface)
 207             return cur;
 208         cur = cur->next;
 209     }
 210     return NULL;
 211 }
 212
 213 static int qsv_decode(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q,
 214                       AVFrame *frame, int *got_frame,
 215                       AVPacket *avpkt)
 216 {
 217     QSVFrame *out_frame;
 218     mfxFrameSurface1 *insurf;
 219     mfxFrameSurface1 *outsurf;
 220     mfxSyncPoint sync;
 221     mfxBitstream bs = { { { 0 } } };
 222     int ret;
 223
 224     if (avpkt->size) {
 225         bs.Data       = avpkt->data;
 226         bs.DataLength = avpkt->size;
 227         bs.MaxLength  = bs.DataLength;
 228         bs.TimeStamp  = avpkt->pts;
 229     }
 230
 231     do {
 232         ret = get_surface(avctx, q, &insurf);
 233         if (ret < 0)
 234             return ret;
 235
 236         ret = MFXVideoDECODE_DecodeFrameAsync(q->session, avpkt->size ? &bs : NULL,
 237                                               insurf, &outsurf, &sync);
 238         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
 239             av_usleep(1);
 240
 241     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_ERR_MORE_SURFACE);
 242
 243     if (ret != MFX_ERR_NONE &&
 244         ret != MFX_ERR_MORE_DATA &&
 245         ret != MFX_WRN_VIDEO_PARAM_CHANGED &&
 246         ret != MFX_ERR_MORE_SURFACE) {
 247         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error during QSV decoding.\n");
 248         return ff_qsv_error(ret);
 249     }
 250
 251     /* make sure we do not enter an infinite loop if the SDK
 252      * did not consume any data and did not return anything */
 253     if (!sync && !bs.DataOffset) {
 254         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "A decode call did not consume any data\n");
 255         bs.DataOffset = avpkt->size;
 256     }
 257
 258     if (sync) {
 259         QSVFrame *out_frame = find_frame(q, outsurf);
 260
 261         if (!out_frame) {
 262             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 263                    "The returned surface does not correspond to any frame\n");
 264             return AVERROR_BUG;
 265         }
 266
 267         out_frame->queued = 1;
 268         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &out_frame, sizeof(out_frame), NULL);
 269         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,      sizeof(sync),      NULL);
 270     }
 271
 272     if (!av_fifo_space(q->async_fifo) ||
 273         (!avpkt->size && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
 274         AVFrame *src_frame;
 275
 276         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &out_frame, sizeof(out_frame), NULL);
 277         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,      sizeof(sync),      NULL);
 278         out_frame->queued = 0;
 279
 280         MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, sync, 60000);
 281
 282         src_frame = out_frame->frame;
 283
 284         ret = av_frame_ref(frame, src_frame);
 285         if (ret < 0)
 286             return ret;
 287
 288         outsurf = out_frame->surface;
 289
 290         frame->pkt_pts = frame->pts = outsurf->Data.TimeStamp;
 291
 292         frame->repeat_pict =
 293             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING ? 4 :
 294             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING ? 2 :
 295             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED ? 1 : 0;
 296         frame->top_field_first =
 297             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 298         frame->interlaced_frame =
 299             !(outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE);
 300
 301         *got_frame = 1;
 302     }
 303
 304     return bs.DataOffset;
 305 }
 306
 307 int ff_qsv_decode_close(QSVContext *q)
 308 {
 309     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 310
 311     while (cur) {
 312         q->work_frames = cur->next;
 313         av_frame_free(&cur->frame);
 314         av_freep(&cur);
 315         cur = q->work_frames;
 316     }
 317
 318     av_fifo_free(q->async_fifo);
 319     q->async_fifo = NULL;
 320
 321     av_parser_close(q->parser);
 322     avcodec_free_context(&q->avctx_internal);
 323
 324     if (q->internal_session)
 325         MFXClose(q->internal_session);
 326
 327     return 0;
 328 }
 329
 330 int ff_qsv_process_data(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q,
 331                         AVFrame *frame, int *got_frame, AVPacket *pkt)
 332 {
 333     uint8_t *dummy_data;
 334     int dummy_size;
 335     int ret;
 336
 337     if (!q->avctx_internal) {
 338         q->avctx_internal = avcodec_alloc_context3(NULL);
 339         if (!q->avctx_internal)
 340             return AVERROR(ENOMEM);
 341
 342         if (avctx->extradata) {
 343             q->avctx_internal->extradata = av_mallocz(avctx->extradata_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 344             if (!q->avctx_internal->extradata)
 345                 return AVERROR(ENOMEM);
 346
 347             memcpy(q->avctx_internal->extradata, avctx->extradata,
 348                    avctx->extradata_size);
 349             q->avctx_internal->extradata_size = avctx->extradata_size;
 350         }
 351
 352         q->parser = av_parser_init(avctx->codec_id);
 353         if (!q->parser)
 354             return AVERROR(ENOMEM);
 355
 356         q->parser->flags |= PARSER_FLAG_COMPLETE_FRAMES;
 357         q->orig_pix_fmt   = AV_PIX_FMT_NONE;
 358     }
 359
 360     if (!pkt->size)
 361         return qsv_decode(avctx, q, frame, got_frame, pkt);
 362
 363     /* we assume the packets are already split properly and want
 364      * just the codec parameters here */
 365     av_parser_parse2(q->parser, q->avctx_internal,
 366                      &dummy_data, &dummy_size,
 367                      pkt->data, pkt->size, pkt->pts, pkt->dts,
 368                      pkt->pos);
 369
 370     /* TODO: flush delayed frames on reinit */
 371     if (q->parser->format       != q->orig_pix_fmt    ||
 372         q->parser->coded_width  != avctx->coded_width ||
 373         q->parser->coded_height != avctx->coded_height) {
 374         mfxSession session = NULL;
 375
 376         enum AVPixelFormat pix_fmts[3] = { AV_PIX_FMT_QSV,
 377                                            AV_PIX_FMT_NONE,
 378                                            AV_PIX_FMT_NONE };
 379         enum AVPixelFormat qsv_format;
 380
 381         qsv_format = ff_qsv_map_pixfmt(q->parser->format);
 382         if (qsv_format < 0) {
 383             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 384                    "Only 8-bit YUV420 streams are supported.\n");
 385             ret = AVERROR(ENOSYS);
 386             goto reinit_fail;
 387         }
 388
 389         q->orig_pix_fmt     = q->parser->format;
 390         avctx->pix_fmt      = pix_fmts[1] = qsv_format;
 391         avctx->width        = q->parser->width;
 392         avctx->height       = q->parser->height;
 393         avctx->coded_width  = q->parser->coded_width;
 394         avctx->coded_height = q->parser->coded_height;
 395         avctx->level        = q->avctx_internal->level;
 396         avctx->profile      = q->avctx_internal->profile;
 397
 398         ret = ff_get_format(avctx, pix_fmts);
 399         if (ret < 0)
 400             goto reinit_fail;
 401
 402         avctx->pix_fmt = ret;
 403
 404         if (avctx->hwaccel_context) {
 405             AVQSVContext *user_ctx = avctx->hwaccel_context;
 406             session           = user_ctx->session;
 407             q->iopattern      = user_ctx->iopattern;
 408             q->ext_buffers    = user_ctx->ext_buffers;
 409             q->nb_ext_buffers = user_ctx->nb_ext_buffers;
 410         }
 411
 412         ret = ff_qsv_decode_init(avctx, q, session);
 413         if (ret < 0)
 414             goto reinit_fail;
 415     }
 416
 417     return qsv_decode(avctx, q, frame, got_frame, pkt);
 418
 419 reinit_fail:
 420     q->orig_pix_fmt = q->parser->format = avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 421     return ret;
 422 }
 423
 424 void ff_qsv_decode_flush(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q)
 425 {
 426     q->orig_pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 427 }