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 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/hwcontext.h"
  31 #include "libavutil/hwcontext_qsv.h"
  32 #include "libavutil/mem.h"
  33 #include "libavutil/log.h"
  34 #include "libavutil/opt.h"
  35 #include "libavutil/pixdesc.h"
  36 #include "libavutil/pixfmt.h"
  37 #include "libavutil/time.h"
  38 #include "libavutil/imgutils.h"
  39
  40 #include "avcodec.h"
  41 #include "internal.h"
  42 #include "decode.h"
  43 #include "qsv.h"
  44 #include "qsv_internal.h"
  45 #include "qsvdec.h"
  46
  47 const AVCodecHWConfigInternal *const ff_qsv_hw_configs[] = {
  48     &(const AVCodecHWConfigInternal) {
  49         .public = {
  50             .pix_fmt     = AV_PIX_FMT_QSV,
  51             .methods     = AV_CODEC_HW_CONFIG_METHOD_HW_FRAMES_CTX |
  52                            AV_CODEC_HW_CONFIG_METHOD_AD_HOC,
  53             .device_type = AV_HWDEVICE_TYPE_QSV,
  54         },
  55         .hwaccel = NULL,
  56     },
  57     NULL
  58 };
  59
  60 static int ff_qsv_get_continuous_buffer(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, AVBufferPool *pool)
  61 {
  62     int ret = 0;
  63
  64     ff_decode_frame_props(avctx, frame);
  65
  66     frame->width       = avctx->width;
  67     frame->height      = avctx->height;
  68
  69     switch (avctx->pix_fmt) {
  70     case AV_PIX_FMT_NV12:
  71         frame->linesize[0] = FFALIGN(avctx->width, 128);
  72         break;
  73     case AV_PIX_FMT_P010:
  74         frame->linesize[0] = 2 * FFALIGN(avctx->width, 128);
  75         break;
  76     default:
  77         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported pixel format.\n");
  78         return AVERROR(EINVAL);
  79     }
  80
  81     frame->linesize[1] = frame->linesize[0];
  82     frame->buf[0]      = av_buffer_pool_get(pool);
  83     if (!frame->buf[0])
  84         return AVERROR(ENOMEM);
  85
  86     frame->data[0] = frame->buf[0]->data;
  87     frame->data[1] = frame->data[0] +
  88                             frame->linesize[0] * FFALIGN(avctx->height, 64);
  89
  90     ret = ff_attach_decode_data(frame);
  91     if (ret < 0)
  92         return ret;
  93
  94     return 0;
  95 }
  96
  97 static int qsv_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxSession session,
  98                             AVBufferRef *hw_frames_ref, AVBufferRef *hw_device_ref)
  99 {
 100     int ret;
 101
 102     if (q->gpu_copy == MFX_GPUCOPY_ON &&
 103         !(q->iopattern & MFX_IOPATTERN_OUT_SYSTEM_MEMORY)) {
 104         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "GPU-accelerated memory copy "
 105                         "only works in system memory mode.\n");
 106         q->gpu_copy = MFX_GPUCOPY_OFF;
 107     }
 108     if (session) {
 109         q->session = session;
 110     } else if (hw_frames_ref) {
 111         if (q->internal_qs.session) {
 112             MFXClose(q->internal_qs.session);
 113             q->internal_qs.session = NULL;
 114         }
 115         av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 116
 117         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(hw_frames_ref);
 118         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 119             return AVERROR(ENOMEM);
 120
 121         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_qs.session,
 122                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 123                                          q->iopattern == MFX_IOPATTERN_OUT_OPAQUE_MEMORY,
 124                                          q->gpu_copy);
 125         if (ret < 0) {
 126             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 127             return ret;
 128         }
 129
 130         q->session = q->internal_qs.session;
 131     } else if (hw_device_ref) {
 132         if (q->internal_qs.session) {
 133             MFXClose(q->internal_qs.session);
 134             q->internal_qs.session = NULL;
 135         }
 136
 137         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_qs.session,
 138                                          hw_device_ref, q->load_plugins, q->gpu_copy);
 139         if (ret < 0)
 140             return ret;
 141
 142         q->session = q->internal_qs.session;
 143     } else {
 144         if (!q->internal_qs.session) {
 145             ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_qs,
 146                                                q->load_plugins, q->gpu_copy);
 147             if (ret < 0)
 148                 return ret;
 149         }
 150
 151         q->session = q->internal_qs.session;
 152     }
 153
 154     /* make sure the decoder is uninitialized */
 155     MFXVideoDECODE_Close(q->session);
 156
 157     return 0;
 158 }
 159
 160 static inline unsigned int qsv_fifo_item_size(void)
 161 {
 162     return sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(QSVFrame*);
 163 }
 164
 165 static inline unsigned int qsv_fifo_size(const AVFifoBuffer* fifo)
 166 {
 167     return av_fifo_size(fifo) / qsv_fifo_item_size();
 168 }
 169
 170 static int qsv_decode_preinit(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, enum AVPixelFormat pix_fmt, mfxVideoParam *param)
 171 {
 172     mfxSession session = NULL;
 173     int iopattern = 0;
 174     int ret;
 175     enum AVPixelFormat pix_fmts[3] = {
 176         AV_PIX_FMT_QSV, /* opaque format in case of video memory output */
 177         pix_fmt,        /* system memory format obtained from bitstream parser */
 178         AV_PIX_FMT_NONE };
 179
 180     ret = ff_get_format(avctx, pix_fmts);
 181     if (ret < 0) {
 182         q->orig_pix_fmt = avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 183         return ret;
 184     }
 185
 186     if (!q->async_fifo) {
 187         q->async_fifo = av_fifo_alloc(q->async_depth * qsv_fifo_item_size());
 188         if (!q->async_fifo)
 189             return AVERROR(ENOMEM);
 190     }
 191
 192     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV && avctx->hwaccel_context) {
 193         AVQSVContext *user_ctx = avctx->hwaccel_context;
 194         session           = user_ctx->session;
 195         iopattern         = user_ctx->iopattern;
 196         q->ext_buffers    = user_ctx->ext_buffers;
 197         q->nb_ext_buffers = user_ctx->nb_ext_buffers;
 198     }
 199
 200     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 201         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 202         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 203
 204         if (!iopattern) {
 205             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 206                 iopattern = MFX_IOPATTERN_OUT_OPAQUE_MEMORY;
 207             else if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET)
 208                 iopattern = MFX_IOPATTERN_OUT_VIDEO_MEMORY;
 209         }
 210     }
 211
 212     if (!iopattern)
 213         iopattern = MFX_IOPATTERN_OUT_SYSTEM_MEMORY;
 214     q->iopattern = iopattern;
 215
 216     ff_qsv_print_iopattern(avctx, q->iopattern, "Decoder");
 217
 218     ret = qsv_init_session(avctx, q, session, avctx->hw_frames_ctx, avctx->hw_device_ctx);
 219     if (ret < 0) {
 220         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing an MFX session\n");
 221         return ret;
 222     }
 223
 224     param->IOPattern   = q->iopattern;
 225     param->AsyncDepth  = q->async_depth;
 226     param->ExtParam    = q->ext_buffers;
 227     param->NumExtParam = q->nb_ext_buffers;
 228
 229     return 0;
 230  }
 231
 232 static int qsv_decode_init_context(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxVideoParam *param)
 233 {
 234     int ret;
 235
 236     avctx->width        = param->mfx.FrameInfo.CropW;
 237     avctx->height       = param->mfx.FrameInfo.CropH;
 238     avctx->coded_width  = param->mfx.FrameInfo.Width;
 239     avctx->coded_height = param->mfx.FrameInfo.Height;
 240     avctx->level        = param->mfx.CodecLevel;
 241     avctx->profile      = param->mfx.CodecProfile;
 242     avctx->field_order  = ff_qsv_map_picstruct(param->mfx.FrameInfo.PicStruct);
 243     avctx->pix_fmt      = ff_qsv_map_fourcc(param->mfx.FrameInfo.FourCC);
 244
 245     ret = MFXVideoDECODE_Init(q->session, param);
 246     if (ret < 0)
 247         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 248                                   "Error initializing the MFX video decoder");
 249
 250     q->frame_info = param->mfx.FrameInfo;
 251
 252     if (!avctx->hw_frames_ctx)
 253         q->pool = av_buffer_pool_init(av_image_get_buffer_size(avctx->pix_fmt,
 254                     FFALIGN(avctx->width, 128), FFALIGN(avctx->height, 64), 1), av_buffer_allocz);
 255     return 0;
 256 }
 257
 258 static int qsv_decode_header(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, AVPacket *avpkt, enum AVPixelFormat pix_fmt, mfxVideoParam *param)
 259 {
 260     int ret;
 261
 262     mfxBitstream bs = { 0 };
 263
 264     if (avpkt->size) {
 265         bs.Data       = avpkt->data;
 266         bs.DataLength = avpkt->size;
 267         bs.MaxLength  = bs.DataLength;
 268         bs.TimeStamp  = avpkt->pts;
 269         if (avctx->field_order == AV_FIELD_PROGRESSIVE)
 270             bs.DataFlag   |= MFX_BITSTREAM_COMPLETE_FRAME;
 271     } else
 272         return AVERROR_INVALIDDATA;
 273
 274
 275     if(!q->session) {
 276         ret = qsv_decode_preinit(avctx, q, pix_fmt, param);
 277         if (ret < 0)
 278             return ret;
 279     }
 280
 281     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 282     if (ret < 0)
 283         return ret;
 284
 285     param->mfx.CodecId = ret;
 286     ret = MFXVideoDECODE_DecodeHeader(q->session, &bs, param);
 287     if (MFX_ERR_MORE_DATA == ret) {
 288        return AVERROR(EAGAIN);
 289     }
 290     if (ret < 0)
 291         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 292                 "Error decoding stream header");
 293
 294     return 0;
 295 }
 296
 297 static int alloc_frame(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, QSVFrame *frame)
 298 {
 299     int ret;
 300
 301     if (q->pool)
 302         ret = ff_qsv_get_continuous_buffer(avctx, frame->frame, q->pool);
 303     else
 304         ret = ff_get_buffer(avctx, frame->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
 305
 306     if (ret < 0)
 307         return ret;
 308
 309     if (frame->frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
 310         frame->surface = *(mfxFrameSurface1*)frame->frame->data[3];
 311     } else {
 312         frame->surface.Info = q->frame_info;
 313
 314         frame->surface.Data.PitchLow = frame->frame->linesize[0];
 315         frame->surface.Data.Y        = frame->frame->data[0];
 316         frame->surface.Data.UV       = frame->frame->data[1];
 317     }
 318
 319     if (q->frames_ctx.mids) {
 320         ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, frame);
 321         if (ret < 0)
 322             return ret;
 323
 324         frame->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
 325     }
 326     frame->surface.Data.ExtParam    = &frame->ext_param;
 327     frame->surface.Data.NumExtParam = 1;
 328     frame->ext_param                = (mfxExtBuffer*)&frame->dec_info;
 329     frame->dec_info.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_DECODED_FRAME_INFO;
 330     frame->dec_info.Header.BufferSz = sizeof(frame->dec_info);
 331
 332     frame->used = 1;
 333
 334     return 0;
 335 }
 336
 337 static void qsv_clear_unused_frames(QSVContext *q)
 338 {
 339     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 340     while (cur) {
 341         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked && !cur->queued) {
 342             cur->used = 0;
 343             av_frame_unref(cur->frame);
 344         }
 345         cur = cur->next;
 346     }
 347 }
 348
 349 static int get_surface(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxFrameSurface1 **surf)
 350 {
 351     QSVFrame *frame, **last;
 352     int ret;
 353
 354     qsv_clear_unused_frames(q);
 355
 356     frame = q->work_frames;
 357     last  = &q->work_frames;
 358     while (frame) {
 359         if (!frame->used) {
 360             ret = alloc_frame(avctx, q, frame);
 361             if (ret < 0)
 362                 return ret;
 363             *surf = &frame->surface;
 364             return 0;
 365         }
 366
 367         last  = &frame->next;
 368         frame = frame->next;
 369     }
 370
 371     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
 372     if (!frame)
 373         return AVERROR(ENOMEM);
 374     frame->frame = av_frame_alloc();
 375     if (!frame->frame) {
 376         av_freep(&frame);
 377         return AVERROR(ENOMEM);
 378     }
 379     *last = frame;
 380
 381     ret = alloc_frame(avctx, q, frame);
 382     if (ret < 0)
 383         return ret;
 384
 385     *surf = &frame->surface;
 386
 387     return 0;
 388 }
 389
 390 static QSVFrame *find_frame(QSVContext *q, mfxFrameSurface1 *surf)
 391 {
 392     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 393     while (cur) {
 394         if (surf == &cur->surface)
 395             return cur;
 396         cur = cur->next;
 397     }
 398     return NULL;
 399 }
 400
 401 static int qsv_decode(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q,
 402                       AVFrame *frame, int *got_frame,
 403                       AVPacket *avpkt)
 404 {
 405     QSVFrame *out_frame;
 406     mfxFrameSurface1 *insurf;
 407     mfxFrameSurface1 *outsurf;
 408     mfxSyncPoint *sync;
 409     mfxBitstream bs = { { { 0 } } };
 410     int ret;
 411
 412     if (avpkt->size) {
 413         bs.Data       = avpkt->data;
 414         bs.DataLength = avpkt->size;
 415         bs.MaxLength  = bs.DataLength;
 416         bs.TimeStamp  = avpkt->pts;
 417         if (avctx->field_order == AV_FIELD_PROGRESSIVE)
 418             bs.DataFlag   |= MFX_BITSTREAM_COMPLETE_FRAME;
 419     }
 420
 421     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
 422     if (!sync) {
 423         av_freep(&sync);
 424         return AVERROR(ENOMEM);
 425     }
 426
 427     do {
 428         ret = get_surface(avctx, q, &insurf);
 429         if (ret < 0) {
 430             av_freep(&sync);
 431             return ret;
 432         }
 433
 434         ret = MFXVideoDECODE_DecodeFrameAsync(q->session, avpkt->size ? &bs : NULL,
 435                                               insurf, &outsurf, sync);
 436         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
 437             av_usleep(500);
 438
 439     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_ERR_MORE_SURFACE);
 440
 441     if (ret != MFX_ERR_NONE &&
 442         ret != MFX_ERR_MORE_DATA &&
 443         ret != MFX_WRN_VIDEO_PARAM_CHANGED &&
 444         ret != MFX_ERR_MORE_SURFACE) {
 445         av_freep(&sync);
 446         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 447                                   "Error during QSV decoding.");
 448     }
 449
 450     /* make sure we do not enter an infinite loop if the SDK
 451      * did not consume any data and did not return anything */
 452     if (!*sync && !bs.DataOffset) {
 453         bs.DataOffset = avpkt->size;
 454         ++q->zero_consume_run;
 455         if (q->zero_consume_run > 1)
 456             ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "A decode call did not consume any data");
 457     } else if (!*sync && bs.DataOffset) {
 458         ++q->buffered_count;
 459     } else {
 460         q->zero_consume_run = 0;
 461     }
 462
 463     if (*sync) {
 464         QSVFrame *out_frame = find_frame(q, outsurf);
 465
 466         if (!out_frame) {
 467             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 468                    "The returned surface does not correspond to any frame\n");
 469             av_freep(&sync);
 470             return AVERROR_BUG;
 471         }
 472
 473         out_frame->queued = 1;
 474         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &out_frame, sizeof(out_frame), NULL);
 475         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,      sizeof(sync),      NULL);
 476     } else {
 477         av_freep(&sync);
 478     }
 479
 480     if ((qsv_fifo_size(q->async_fifo) >= q->async_depth) ||
 481         (!avpkt->size && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
 482         AVFrame *src_frame;
 483
 484         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &out_frame, sizeof(out_frame), NULL);
 485         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,      sizeof(sync),      NULL);
 486         out_frame->queued = 0;
 487
 488         if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_QSV) {
 489             do {
 490                 ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
 491             } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
 492         }
 493
 494         av_freep(&sync);
 495
 496         src_frame = out_frame->frame;
 497
 498         ret = av_frame_ref(frame, src_frame);
 499         if (ret < 0)
 500             return ret;
 501
 502         outsurf = &out_frame->surface;
 503
 504 #if FF_API_PKT_PTS
 505 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 506         frame->pkt_pts = outsurf->Data.TimeStamp;
 507 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 508 #endif
 509         frame->pts = outsurf->Data.TimeStamp;
 510
 511         frame->repeat_pict =
 512             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING ? 4 :
 513             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING ? 2 :
 514             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED ? 1 : 0;
 515         frame->top_field_first =
 516             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 517         frame->interlaced_frame =
 518             !(outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE);
 519         frame->pict_type = ff_qsv_map_pictype(out_frame->dec_info.FrameType);
 520         //Key frame is IDR frame is only suitable for H264. For HEVC, IRAPs are key frames.
 521         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264)
 522             frame->key_frame = !!(out_frame->dec_info.FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR);
 523
 524         /* update the surface properties */
 525         if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV)
 526             ((mfxFrameSurface1*)frame->data[3])->Info = outsurf->Info;
 527
 528         *got_frame = 1;
 529     }
 530
 531     return bs.DataOffset;
 532 }
 533
 534 int ff_qsv_decode_close(QSVContext *q)
 535 {
 536     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 537
 538     if (q->session)
 539         MFXVideoDECODE_Close(q->session);
 540
 541     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
 542         QSVFrame *out_frame;
 543         mfxSyncPoint *sync;
 544
 545         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &out_frame, sizeof(out_frame), NULL);
 546         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,      sizeof(sync),      NULL);
 547
 548         av_freep(&sync);
 549     }
 550
 551     while (cur) {
 552         q->work_frames = cur->next;
 553         av_frame_free(&cur->frame);
 554         av_freep(&cur);
 555         cur = q->work_frames;
 556     }
 557
 558     av_fifo_free(q->async_fifo);
 559     q->async_fifo = NULL;
 560
 561     ff_qsv_close_internal_session(&q->internal_qs);
 562
 563     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 564     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
 565     av_buffer_pool_uninit(&q->pool);
 566
 567     return 0;
 568 }
 569
 570 int ff_qsv_process_data(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q,
 571                         AVFrame *frame, int *got_frame, AVPacket *pkt)
 572 {
 573     int ret;
 574     mfxVideoParam param = { 0 };
 575     enum AVPixelFormat pix_fmt = AV_PIX_FMT_NV12;
 576
 577     if (!pkt->size)
 578         return qsv_decode(avctx, q, frame, got_frame, pkt);
 579
 580     /* TODO: flush delayed frames on reinit */
 581
 582     // sw_pix_fmt, coded_width/height should be set for ff_get_format(),
 583     // assume sw_pix_fmt is NV12 and coded_width/height to be 1280x720,
 584     // the assumption may be not corret but will be updated after header decoded if not true.
 585     if (q->orig_pix_fmt != AV_PIX_FMT_NONE)
 586         pix_fmt = q->orig_pix_fmt;
 587     if (!avctx->coded_width)
 588         avctx->coded_width = 1280;
 589     if (!avctx->coded_height)
 590         avctx->coded_height = 720;
 591
 592     ret = qsv_decode_header(avctx, q, pkt, pix_fmt, &param);
 593
 594     if (ret >= 0 && (q->orig_pix_fmt != ff_qsv_map_fourcc(param.mfx.FrameInfo.FourCC) ||
 595         avctx->coded_width  != param.mfx.FrameInfo.Width ||
 596         avctx->coded_height != param.mfx.FrameInfo.Height)) {
 597         AVPacket zero_pkt = {0};
 598
 599         if (q->buffered_count) {
 600             q->reinit_flag = 1;
 601             /* decode zero-size pkt to flush the buffered pkt before reinit */
 602             q->buffered_count--;
 603             return qsv_decode(avctx, q, frame, got_frame, &zero_pkt);
 604         }
 605         q->reinit_flag = 0;
 606
 607         q->orig_pix_fmt = avctx->pix_fmt = pix_fmt = ff_qsv_map_fourcc(param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 608
 609         avctx->coded_width  = param.mfx.FrameInfo.Width;
 610         avctx->coded_height = param.mfx.FrameInfo.Height;
 611
 612         ret = qsv_decode_preinit(avctx, q, pix_fmt, &param);
 613         if (ret < 0)
 614             goto reinit_fail;
 615         q->initialized = 0;
 616     }
 617
 618     if (!q->initialized) {
 619         ret = qsv_decode_init_context(avctx, q, &param);
 620         if (ret < 0)
 621             goto reinit_fail;
 622         q->initialized = 1;
 623     }
 624
 625     return qsv_decode(avctx, q, frame, got_frame, pkt);
 626
 627 reinit_fail:
 628     q->orig_pix_fmt = avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 629     return ret;
 630 }
 631
 632 void ff_qsv_decode_flush(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q)
 633 {
 634     q->orig_pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 635     q->initialized = 0;
 636 }
 637
 638 enum LoadPlugin {
 639     LOAD_PLUGIN_NONE,
 640     LOAD_PLUGIN_HEVC_SW,
 641     LOAD_PLUGIN_HEVC_HW,
 642 };
 643
 644 typedef struct QSVDecContext {
 645     AVClass *class;
 646     QSVContext qsv;
 647
 648     int load_plugin;
 649
 650     AVFifoBuffer *packet_fifo;
 651
 652     AVPacket buffer_pkt;
 653 } QSVDecContext;
 654
 655 static void qsv_clear_buffers(QSVDecContext *s)
 656 {
 657     AVPacket pkt;
 658     while (av_fifo_size(s->packet_fifo) >= sizeof(pkt)) {
 659         av_fifo_generic_read(s->packet_fifo, &pkt, sizeof(pkt), NULL);
 660         av_packet_unref(&pkt);
 661     }
 662
 663     av_packet_unref(&s->buffer_pkt);
 664 }
 665
 666 static av_cold int qsv_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 667 {
 668     QSVDecContext *s = avctx->priv_data;
 669
 670     av_freep(&s->qsv.load_plugins);
 671
 672     ff_qsv_decode_close(&s->qsv);
 673
 674     qsv_clear_buffers(s);
 675
 676     av_fifo_free(s->packet_fifo);
 677
 678     return 0;
 679 }
 680
 681 static av_cold int qsv_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 682 {
 683     QSVDecContext *s = avctx->priv_data;
 684     int ret;
 685     const char *uid = NULL;
 686
 687     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8) {
 688         uid = "f622394d8d87452f878c51f2fc9b4131";
 689     } else if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9) {
 690         uid = "a922394d8d87452f878c51f2fc9b4131";
 691     }
 692     else if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC && s->load_plugin != LOAD_PLUGIN_NONE) {
 693         static const char * const uid_hevcdec_sw = "15dd936825ad475ea34e35f3f54217a6";
 694         static const char * const uid_hevcdec_hw = "33a61c0b4c27454ca8d85dde757c6f8e";
 695
 696         if (s->qsv.load_plugins[0]) {
 697             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 698                    "load_plugins is not empty, but load_plugin is not set to 'none'."
 699                    "The load_plugin value will be ignored.\n");
 700         } else {
 701             if (s->load_plugin == LOAD_PLUGIN_HEVC_SW)
 702                 uid = uid_hevcdec_sw;
 703             else
 704                 uid = uid_hevcdec_hw;
 705         }
 706     }
 707     if (uid) {
 708         av_freep(&s->qsv.load_plugins);
 709         s->qsv.load_plugins = av_strdup(uid);
 710         if (!s->qsv.load_plugins)
 711             return AVERROR(ENOMEM);
 712     }
 713
 714     s->qsv.orig_pix_fmt = AV_PIX_FMT_NV12;
 715     s->packet_fifo = av_fifo_alloc(sizeof(AVPacket));
 716     if (!s->packet_fifo) {
 717         ret = AVERROR(ENOMEM);
 718         goto fail;
 719     }
 720
 721     return 0;
 722 fail:
 723     qsv_decode_close(avctx);
 724     return ret;
 725 }
 726
 727 static int qsv_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 728                             int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 729 {
 730     QSVDecContext *s = avctx->priv_data;
 731     AVFrame *frame    = data;
 732     int ret;
 733
 734     /* buffer the input packet */
 735     if (avpkt->size) {
 736         AVPacket input_ref;
 737
 738         if (av_fifo_space(s->packet_fifo) < sizeof(input_ref)) {
 739             ret = av_fifo_realloc2(s->packet_fifo,
 740                                    av_fifo_size(s->packet_fifo) + sizeof(input_ref));
 741             if (ret < 0)
 742                 return ret;
 743         }
 744
 745         ret = av_packet_ref(&input_ref, avpkt);
 746         if (ret < 0)
 747             return ret;
 748         av_fifo_generic_write(s->packet_fifo, &input_ref, sizeof(input_ref), NULL);
 749     }
 750
 751     /* process buffered data */
 752     while (!*got_frame) {
 753         /* prepare the input data */
 754         if (s->buffer_pkt.size <= 0) {
 755             /* no more data */
 756             if (av_fifo_size(s->packet_fifo) < sizeof(AVPacket))
 757                 return avpkt->size ? avpkt->size : ff_qsv_process_data(avctx, &s->qsv, frame, got_frame, avpkt);
 758             /* in progress of reinit, no read from fifo and keep the buffer_pkt */
 759             if (!s->qsv.reinit_flag) {
 760                 av_packet_unref(&s->buffer_pkt);
 761                 av_fifo_generic_read(s->packet_fifo, &s->buffer_pkt, sizeof(s->buffer_pkt), NULL);
 762             }
 763         }
 764
 765         ret = ff_qsv_process_data(avctx, &s->qsv, frame, got_frame, &s->buffer_pkt);
 766         if (ret < 0){
 767             /* Drop buffer_pkt when failed to decode the packet. Otherwise,
 768                the decoder will keep decoding the failure packet. */
 769             av_packet_unref(&s->buffer_pkt);
 770             return ret;
 771         }
 772         if (s->qsv.reinit_flag)
 773             continue;
 774
 775         s->buffer_pkt.size -= ret;
 776         s->buffer_pkt.data += ret;
 777     }
 778
 779     return avpkt->size;
 780 }
 781
 782 static void qsv_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 783 {
 784     QSVDecContext *s = avctx->priv_data;
 785
 786     qsv_clear_buffers(s);
 787     ff_qsv_decode_flush(avctx, &s->qsv);
 788 }
 789
 790 #define OFFSET(x) offsetof(QSVDecContext, x)
 791 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 792
 793 #define DEFINE_QSV_DECODER_WITH_OPTION(x, X, bsf_name, opt) \
 794 static const AVClass x##_qsv_class = { \
 795     .class_name = #x "_qsv", \
 796     .item_name  = av_default_item_name, \
 797     .option     = opt, \
 798     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT, \
 799 }; \
 800 AVCodec ff_##x##_qsv_decoder = { \
 801     .name           = #x "_qsv", \
 802     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(#X " video (Intel Quick Sync Video acceleration)"), \
 803     .priv_data_size = sizeof(QSVDecContext), \
 804     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, \
 805     .id             = AV_CODEC_ID_##X, \
 806     .init           = qsv_decode_init, \
 807     .decode         = qsv_decode_frame, \
 808     .flush          = qsv_decode_flush, \
 809     .close          = qsv_decode_close, \
 810     .bsfs           = bsf_name, \
 811     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_AVOID_PROBING | AV_CODEC_CAP_HYBRID, \
 812     .priv_class     = &x##_qsv_class, \
 813     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_NV12, \
 814                                                     AV_PIX_FMT_P010, \
 815                                                     AV_PIX_FMT_QSV, \
 816                                                     AV_PIX_FMT_NONE }, \
 817     .hw_configs     = ff_qsv_hw_configs, \
 818     .wrapper_name   = "qsv", \
 819 }; \
 820
 821 #define DEFINE_QSV_DECODER(x, X, bsf_name) DEFINE_QSV_DECODER_WITH_OPTION(x, X, bsf_name, options)
 822
 823 #if CONFIG_HEVC_QSV_DECODER
 824 static const AVOption hevc_options[] = {
 825     { "async_depth", "Internal parallelization depth, the higher the value the higher the latency.", OFFSET(qsv.async_depth), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = ASYNC_DEPTH_DEFAULT }, 1, INT_MAX, VD },
 826
 827     { "load_plugin", "A user plugin to load in an internal session", OFFSET(load_plugin), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = LOAD_PLUGIN_HEVC_HW }, LOAD_PLUGIN_NONE, LOAD_PLUGIN_HEVC_HW, VD, "load_plugin" },
 828     { "none",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = LOAD_PLUGIN_NONE },    0, 0, VD, "load_plugin" },
 829     { "hevc_sw",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = LOAD_PLUGIN_HEVC_SW }, 0, 0, VD, "load_plugin" },
 830     { "hevc_hw",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = LOAD_PLUGIN_HEVC_HW }, 0, 0, VD, "load_plugin" },
 831
 832     { "load_plugins", "A :-separate list of hexadecimal plugin UIDs to load in an internal session",
 833         OFFSET(qsv.load_plugins), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "" }, 0, 0, VD },
 834
 835     { "gpu_copy", "A GPU-accelerated copy between video and system memory", OFFSET(qsv.gpu_copy), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = MFX_GPUCOPY_DEFAULT }, MFX_GPUCOPY_DEFAULT, MFX_GPUCOPY_OFF, VD, "gpu_copy"},
 836         { "default", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_GPUCOPY_DEFAULT }, 0, 0, VD, "gpu_copy"},
 837         { "on",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_GPUCOPY_ON },      0, 0, VD, "gpu_copy"},
 838         { "off",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_GPUCOPY_OFF },     0, 0, VD, "gpu_copy"},
 839     { NULL },
 840 };
 841 DEFINE_QSV_DECODER_WITH_OPTION(hevc, HEVC, "hevc_mp4toannexb", hevc_options)
 842 #endif
 843
 844 static const AVOption options[] = {
 845     { "async_depth", "Internal parallelization depth, the higher the value the higher the latency.", OFFSET(qsv.async_depth), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = ASYNC_DEPTH_DEFAULT }, 1, INT_MAX, VD },
 846
 847     { "gpu_copy", "A GPU-accelerated copy between video and system memory", OFFSET(qsv.gpu_copy), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = MFX_GPUCOPY_DEFAULT }, MFX_GPUCOPY_DEFAULT, MFX_GPUCOPY_OFF, VD, "gpu_copy"},
 848         { "default", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_GPUCOPY_DEFAULT }, 0, 0, VD, "gpu_copy"},
 849         { "on",      NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_GPUCOPY_ON },      0, 0, VD, "gpu_copy"},
 850         { "off",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_GPUCOPY_OFF },     0, 0, VD, "gpu_copy"},
 851     { NULL },
 852 };
 853
 854 #if CONFIG_H264_QSV_DECODER
 855 DEFINE_QSV_DECODER(h264, H264, "h264_mp4toannexb")
 856 #endif
 857
 858 #if CONFIG_MPEG2_QSV_DECODER
 859 DEFINE_QSV_DECODER(mpeg2, MPEG2VIDEO, NULL)
 860 #endif
 861
 862 #if CONFIG_VC1_QSV_DECODER
 863 DEFINE_QSV_DECODER(vc1, VC1, NULL)
 864 #endif
 865
 866 #if CONFIG_MJPEG_QSV_DECODER
 867 DEFINE_QSV_DECODER(mjpeg, MJPEG, NULL)
 868 #endif
 869
 870 #if CONFIG_VP8_QSV_DECODER
 871 DEFINE_QSV_DECODER(vp8, VP8, NULL)
 872 #endif
 873
 874 #if CONFIG_VP9_QSV_DECODER
 875 DEFINE_QSV_DECODER(vp9, VP9, NULL)
 876 #endif
 877
 878 #if CONFIG_AV1_QSV_DECODER
 879 DEFINE_QSV_DECODER(av1, AV1, NULL)
 880 #endif