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,
  57                                                    q->load_plugins);
  58             if (ret < 0)
  59                 return ret;
  60         }
  61
  62         q->session = q->internal_session;
  63     } else {
  64         q->session = session;
  65     }
  66
  67     /* make sure the decoder is uninitialized */
  68     MFXVideoDECODE_Close(q->session);
  69
  70     return 0;
  71 }
  72
  73 static int qsv_decode_init(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxSession session)
  74 {
  75     mfxVideoParam param = { { 0 } };
  76     int ret;
  77
  78     if (!q->async_fifo) {
  79         q->async_fifo = av_fifo_alloc((1 + q->async_depth) *
  80                                       (sizeof(mfxSyncPoint) + sizeof(QSVFrame*)));
  81         if (!q->async_fifo)
  82             return AVERROR(ENOMEM);
  83     }
  84
  85     ret = qsv_init_session(avctx, q, session);
  86     if (ret < 0) {
  87         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing an MFX session\n");
  88         return ret;
  89     }
  90
  91
  92     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
  93     if (ret < 0)
  94         return ret;
  95
  96     param.mfx.CodecId      = ret;
  97     param.mfx.CodecProfile = avctx->profile;
  98     param.mfx.CodecLevel   = avctx->level;
  99
 100     param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = 8;
 101     param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = 8;
 102     param.mfx.FrameInfo.Shift          = 0;
 103     param.mfx.FrameInfo.FourCC         = MFX_FOURCC_NV12;
 104     param.mfx.FrameInfo.Width          = avctx->coded_width;
 105     param.mfx.FrameInfo.Height         = avctx->coded_height;
 106     param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 107
 108     param.IOPattern   = q->iopattern;
 109     param.AsyncDepth  = q->async_depth;
 110     param.ExtParam    = q->ext_buffers;
 111     param.NumExtParam = q->nb_ext_buffers;
 112
 113     ret = MFXVideoDECODE_Init(q->session, &param);
 114     if (ret < 0) {
 115         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing the MFX video decoder\n");
 116         return ff_qsv_error(ret);
 117     }
 118
 119     return 0;
 120 }
 121
 122 static int alloc_frame(AVCodecContext *avctx, QSVFrame *frame)
 123 {
 124     int ret;
 125
 126     ret = ff_get_buffer(avctx, frame->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 127     if (ret < 0)
 128         return ret;
 129
 130     if (frame->frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
 131         frame->surface = (mfxFrameSurface1*)frame->frame->data[3];
 132     } else {
 133         frame->surface_internal.Info.BitDepthLuma   = 8;
 134         frame->surface_internal.Info.BitDepthChroma = 8;
 135         frame->surface_internal.Info.FourCC         = MFX_FOURCC_NV12;
 136         frame->surface_internal.Info.Width          = avctx->coded_width;
 137         frame->surface_internal.Info.Height         = avctx->coded_height;
 138         frame->surface_internal.Info.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 139
 140         frame->surface_internal.Data.PitchLow = frame->frame->linesize[0];
 141         frame->surface_internal.Data.Y        = frame->frame->data[0];
 142         frame->surface_internal.Data.UV       = frame->frame->data[1];
 143
 144         frame->surface = &frame->surface_internal;
 145     }
 146
 147     return 0;
 148 }
 149
 150 static void qsv_clear_unused_frames(QSVContext *q)
 151 {
 152     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 153     while (cur) {
 154         if (cur->surface && !cur->surface->Data.Locked && !cur->queued) {
 155             cur->surface = NULL;
 156             av_frame_unref(cur->frame);
 157         }
 158         cur = cur->next;
 159     }
 160 }
 161
 162 static int get_surface(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxFrameSurface1 **surf)
 163 {
 164     QSVFrame *frame, **last;
 165     int ret;
 166
 167     qsv_clear_unused_frames(q);
 168
 169     frame = q->work_frames;
 170     last  = &q->work_frames;
 171     while (frame) {
 172         if (!frame->surface) {
 173             ret = alloc_frame(avctx, frame);
 174             if (ret < 0)
 175                 return ret;
 176             *surf = frame->surface;
 177             return 0;
 178         }
 179
 180         last  = &frame->next;
 181         frame = frame->next;
 182     }
 183
 184     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
 185     if (!frame)
 186         return AVERROR(ENOMEM);
 187     frame->frame = av_frame_alloc();
 188     if (!frame->frame) {
 189         av_freep(&frame);
 190         return AVERROR(ENOMEM);
 191     }
 192     *last = frame;
 193
 194     ret = alloc_frame(avctx, frame);
 195     if (ret < 0)
 196         return ret;
 197
 198     *surf = frame->surface;
 199
 200     return 0;
 201 }
 202
 203 static QSVFrame *find_frame(QSVContext *q, mfxFrameSurface1 *surf)
 204 {
 205     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 206     while (cur) {
 207         if (surf == cur->surface)
 208             return cur;
 209         cur = cur->next;
 210     }
 211     return NULL;
 212 }
 213
 214 static int qsv_decode(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q,
 215                       AVFrame *frame, int *got_frame,
 216                       AVPacket *avpkt)
 217 {
 218     QSVFrame *out_frame;
 219     mfxFrameSurface1 *insurf;
 220     mfxFrameSurface1 *outsurf;
 221     mfxSyncPoint sync;
 222     mfxBitstream bs = { { { 0 } } };
 223     int ret;
 224
 225     if (avpkt->size) {
 226         bs.Data       = avpkt->data;
 227         bs.DataLength = avpkt->size;
 228         bs.MaxLength  = bs.DataLength;
 229         bs.TimeStamp  = avpkt->pts;
 230     }
 231
 232     do {
 233         ret = get_surface(avctx, q, &insurf);
 234         if (ret < 0)
 235             return ret;
 236
 237         ret = MFXVideoDECODE_DecodeFrameAsync(q->session, avpkt->size ? &bs : NULL,
 238                                               insurf, &outsurf, &sync);
 239         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
 240             av_usleep(1);
 241
 242     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_ERR_MORE_SURFACE);
 243
 244     if (ret != MFX_ERR_NONE &&
 245         ret != MFX_ERR_MORE_DATA &&
 246         ret != MFX_WRN_VIDEO_PARAM_CHANGED &&
 247         ret != MFX_ERR_MORE_SURFACE) {
 248         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error during QSV decoding.\n");
 249         return ff_qsv_error(ret);
 250     }
 251
 252     /* make sure we do not enter an infinite loop if the SDK
 253      * did not consume any data and did not return anything */
 254     if (!sync && !bs.DataOffset) {
 255         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "A decode call did not consume any data\n");
 256         bs.DataOffset = avpkt->size;
 257     }
 258
 259     if (sync) {
 260         QSVFrame *out_frame = find_frame(q, outsurf);
 261
 262         if (!out_frame) {
 263             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 264                    "The returned surface does not correspond to any frame\n");
 265             return AVERROR_BUG;
 266         }
 267
 268         out_frame->queued = 1;
 269         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &out_frame, sizeof(out_frame), NULL);
 270         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,      sizeof(sync),      NULL);
 271     }
 272
 273     if (!av_fifo_space(q->async_fifo) ||
 274         (!avpkt->size && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
 275         AVFrame *src_frame;
 276
 277         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &out_frame, sizeof(out_frame), NULL);
 278         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,      sizeof(sync),      NULL);
 279         out_frame->queued = 0;
 280
 281         MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, sync, 60000);
 282
 283         src_frame = out_frame->frame;
 284
 285         ret = av_frame_ref(frame, src_frame);
 286         if (ret < 0)
 287             return ret;
 288
 289         outsurf = out_frame->surface;
 290
 291         frame->pkt_pts = frame->pts = outsurf->Data.TimeStamp;
 292
 293         frame->repeat_pict =
 294             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING ? 4 :
 295             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING ? 2 :
 296             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED ? 1 : 0;
 297         frame->top_field_first =
 298             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 299         frame->interlaced_frame =
 300             !(outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE);
 301
 302         *got_frame = 1;
 303     }
 304
 305     return bs.DataOffset;
 306 }
 307
 308 int ff_qsv_decode_close(QSVContext *q)
 309 {
 310     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 311
 312     if (q->session)
 313         MFXVideoDECODE_Close(q->session);
 314
 315     while (cur) {
 316         q->work_frames = cur->next;
 317         av_frame_free(&cur->frame);
 318         av_freep(&cur);
 319         cur = q->work_frames;
 320     }
 321
 322     av_fifo_free(q->async_fifo);
 323     q->async_fifo = NULL;
 324
 325     av_parser_close(q->parser);
 326     avcodec_free_context(&q->avctx_internal);
 327
 328     if (q->internal_session)
 329         MFXClose(q->internal_session);
 330
 331     return 0;
 332 }
 333
 334 int ff_qsv_process_data(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q,
 335                         AVFrame *frame, int *got_frame, AVPacket *pkt)
 336 {
 337     uint8_t *dummy_data;
 338     int dummy_size;
 339     int ret;
 340
 341     if (!q->avctx_internal) {
 342         q->avctx_internal = avcodec_alloc_context3(NULL);
 343         if (!q->avctx_internal)
 344             return AVERROR(ENOMEM);
 345
 346         if (avctx->extradata) {
 347             q->avctx_internal->extradata = av_mallocz(avctx->extradata_size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 348             if (!q->avctx_internal->extradata)
 349                 return AVERROR(ENOMEM);
 350
 351             memcpy(q->avctx_internal->extradata, avctx->extradata,
 352                    avctx->extradata_size);
 353             q->avctx_internal->extradata_size = avctx->extradata_size;
 354         }
 355
 356         q->parser = av_parser_init(avctx->codec_id);
 357         if (!q->parser)
 358             return AVERROR(ENOMEM);
 359
 360         q->parser->flags |= PARSER_FLAG_COMPLETE_FRAMES;
 361         q->orig_pix_fmt   = AV_PIX_FMT_NONE;
 362     }
 363
 364     if (!pkt->size)
 365         return qsv_decode(avctx, q, frame, got_frame, pkt);
 366
 367     /* we assume the packets are already split properly and want
 368      * just the codec parameters here */
 369     av_parser_parse2(q->parser, q->avctx_internal,
 370                      &dummy_data, &dummy_size,
 371                      pkt->data, pkt->size, pkt->pts, pkt->dts,
 372                      pkt->pos);
 373
 374     /* TODO: flush delayed frames on reinit */
 375     if (q->parser->format       != q->orig_pix_fmt    ||
 376         q->parser->coded_width  != avctx->coded_width ||
 377         q->parser->coded_height != avctx->coded_height) {
 378         mfxSession session = NULL;
 379
 380         enum AVPixelFormat pix_fmts[3] = { AV_PIX_FMT_QSV,
 381                                            AV_PIX_FMT_NONE,
 382                                            AV_PIX_FMT_NONE };
 383         enum AVPixelFormat qsv_format;
 384
 385         qsv_format = ff_qsv_map_pixfmt(q->parser->format);
 386         if (qsv_format < 0) {
 387             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 388                    "Only 8-bit YUV420 streams are supported.\n");
 389             ret = AVERROR(ENOSYS);
 390             goto reinit_fail;
 391         }
 392
 393         q->orig_pix_fmt     = q->parser->format;
 394         avctx->pix_fmt      = pix_fmts[1] = qsv_format;
 395         avctx->width        = q->parser->width;
 396         avctx->height       = q->parser->height;
 397         avctx->coded_width  = q->parser->coded_width;
 398         avctx->coded_height = q->parser->coded_height;
 399         avctx->level        = q->avctx_internal->level;
 400         avctx->profile      = q->avctx_internal->profile;
 401
 402         ret = ff_get_format(avctx, pix_fmts);
 403         if (ret < 0)
 404             goto reinit_fail;
 405
 406         avctx->pix_fmt = ret;
 407
 408         if (avctx->hwaccel_context) {
 409             AVQSVContext *user_ctx = avctx->hwaccel_context;
 410             session           = user_ctx->session;
 411             q->iopattern      = user_ctx->iopattern;
 412             q->ext_buffers    = user_ctx->ext_buffers;
 413             q->nb_ext_buffers = user_ctx->nb_ext_buffers;
 414         }
 415
 416         ret = qsv_decode_init(avctx, q, session);
 417         if (ret < 0)
 418             goto reinit_fail;
 419     }
 420
 421     return qsv_decode(avctx, q, frame, got_frame, pkt);
 422
 423 reinit_fail:
 424     q->orig_pix_fmt = q->parser->format = avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 425     return ret;
 426 }
 427
 428 void ff_qsv_decode_flush(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q)
 429 {
 430     q->orig_pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 431 }