git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/qsvdec_h264.c

   1 /*
   2  * Intel MediaSDK QSV based H.264 decoder
   3  *
   4  * copyright (c) 2013 Luca Barbato
   5  * copyright (c) 2015 Anton Khirnov
   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
  25 #include <stdint.h>
  26 #include <string.h>
  27
  28 #include <mfx/mfxvideo.h>
  29
  30 #include "libavutil/common.h"
  31 #include "libavutil/fifo.h"
  32 #include "libavutil/opt.h"
  33
  34 #include "avcodec.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "qsv_internal.h"
  37 #include "qsvdec.h"
  38 #include "qsv.h"
  39
  40 typedef struct QSVH264Context {
  41     AVClass *class;
  42     QSVContext qsv;
  43
  44     // the internal parser and codec context for parsing the data
  45     AVCodecParserContext *parser;
  46     AVCodecContext *avctx_internal;
  47     enum AVPixelFormat orig_pix_fmt;
  48
  49     // the filter for converting to Annex B
  50     AVBitStreamFilterContext *bsf;
  51
  52     AVFifoBuffer *packet_fifo;
  53
  54     AVPacket input_ref;
  55     AVPacket pkt_filtered;
  56     uint8_t *filtered_data;
  57 } QSVH264Context;
  58
  59 static void qsv_clear_buffers(QSVH264Context *s)
  60 {
  61     AVPacket pkt;
  62     while (av_fifo_size(s->packet_fifo) >= sizeof(pkt)) {
  63         av_fifo_generic_read(s->packet_fifo, &pkt, sizeof(pkt), NULL);
  64         av_packet_unref(&pkt);
  65     }
  66
  67     if (s->filtered_data != s->input_ref.data)
  68         av_freep(&s->filtered_data);
  69     s->filtered_data = NULL;
  70     av_packet_unref(&s->input_ref);
  71 }
  72
  73 static av_cold int qsv_decode_close(AVCodecContext *avctx)
  74 {
  75     QSVH264Context *s = avctx->priv_data;
  76
  77     ff_qsv_decode_close(&s->qsv);
  78
  79     qsv_clear_buffers(s);
  80
  81     av_fifo_free(s->packet_fifo);
  82
  83     av_bitstream_filter_close(s->bsf);
  84     av_parser_close(s->parser);
  85     avcodec_free_context(&s->avctx_internal);
  86
  87     return 0;
  88 }
  89
  90 static av_cold int qsv_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  91 {
  92     QSVH264Context *s = avctx->priv_data;
  93     int ret;
  94
  95     s->orig_pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
  96
  97     s->packet_fifo = av_fifo_alloc(sizeof(AVPacket));
  98     if (!s->packet_fifo) {
  99         ret = AVERROR(ENOMEM);
 100         goto fail;
 101     }
 102
 103     s->bsf = av_bitstream_filter_init("h264_mp4toannexb");
 104     if (!s->bsf) {
 105         ret = AVERROR(ENOMEM);
 106         goto fail;
 107     }
 108
 109     s->avctx_internal = avcodec_alloc_context3(NULL);
 110     if (!s->avctx_internal) {
 111         ret = AVERROR(ENOMEM);
 112         goto fail;
 113     }
 114
 115     if (avctx->extradata) {
 116         s->avctx_internal->extradata = av_mallocz(avctx->extradata_size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 117         if (!s->avctx_internal->extradata) {
 118             ret = AVERROR(ENOMEM);
 119             goto fail;
 120         }
 121         memcpy(s->avctx_internal->extradata, avctx->extradata,
 122                avctx->extradata_size);
 123         s->avctx_internal->extradata_size = avctx->extradata_size;
 124     }
 125
 126     s->parser = av_parser_init(AV_CODEC_ID_H264);
 127     if (!s->parser) {
 128         ret = AVERROR(ENOMEM);
 129         goto fail;
 130     }
 131     s->parser->flags |= PARSER_FLAG_COMPLETE_FRAMES;
 132
 133     s->qsv.iopattern = MFX_IOPATTERN_OUT_SYSTEM_MEMORY;
 134
 135     return 0;
 136 fail:
 137     qsv_decode_close(avctx);
 138     return ret;
 139 }
 140
 141 static int qsv_process_data(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame,
 142                             int *got_frame, AVPacket *pkt)
 143 {
 144     QSVH264Context *s = avctx->priv_data;
 145     uint8_t *dummy_data;
 146     int dummy_size;
 147     int ret;
 148
 149     /* we assume the packets are already split properly and want
 150      * just the codec parameters here */
 151     av_parser_parse2(s->parser, s->avctx_internal,
 152                      &dummy_data, &dummy_size,
 153                      pkt->data, pkt->size, pkt->pts, pkt->dts,
 154                      pkt->pos);
 155
 156     /* TODO: flush delayed frames on reinit */
 157     if (s->parser->format       != s->orig_pix_fmt    ||
 158         s->parser->coded_width  != avctx->coded_width ||
 159         s->parser->coded_height != avctx->coded_height) {
 160         mfxSession session = NULL;
 161
 162         enum AVPixelFormat pix_fmts[3] = { AV_PIX_FMT_QSV,
 163                                            AV_PIX_FMT_NONE,
 164                                            AV_PIX_FMT_NONE };
 165         enum AVPixelFormat qsv_format;
 166
 167         qsv_format = ff_qsv_map_pixfmt(s->parser->format);
 168         if (qsv_format < 0) {
 169             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 170                    "Only 8-bit YUV420 streams are supported.\n");
 171             ret = AVERROR(ENOSYS);
 172             goto reinit_fail;
 173         }
 174
 175         s->orig_pix_fmt     = s->parser->format;
 176         avctx->pix_fmt      = pix_fmts[1] = qsv_format;
 177         avctx->width        = s->parser->width;
 178         avctx->height       = s->parser->height;
 179         avctx->coded_width  = s->parser->coded_width;
 180         avctx->coded_height = s->parser->coded_height;
 181         avctx->level        = s->avctx_internal->level;
 182         avctx->profile      = s->avctx_internal->profile;
 183
 184         ret = ff_get_format(avctx, pix_fmts);
 185         if (ret < 0)
 186             goto reinit_fail;
 187
 188         avctx->pix_fmt = ret;
 189
 190         if (avctx->hwaccel_context) {
 191             AVQSVContext *user_ctx = avctx->hwaccel_context;
 192             session               = user_ctx->session;
 193             s->qsv.iopattern      = user_ctx->iopattern;
 194             s->qsv.ext_buffers    = user_ctx->ext_buffers;
 195             s->qsv.nb_ext_buffers = user_ctx->nb_ext_buffers;
 196         }
 197
 198         ret = ff_qsv_decode_init(avctx, &s->qsv, session);
 199         if (ret < 0)
 200             goto reinit_fail;
 201     }
 202
 203     return ff_qsv_decode(avctx, &s->qsv, frame, got_frame, &s->pkt_filtered);
 204
 205 reinit_fail:
 206     s->orig_pix_fmt = s->parser->format = avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 207     return ret;
 208 }
 209
 210 static int qsv_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 211                             int *got_frame, AVPacket *avpkt)
 212 {
 213     QSVH264Context *s = avctx->priv_data;
 214     AVFrame *frame    = data;
 215     int ret;
 216
 217     /* buffer the input packet */
 218     if (avpkt->size) {
 219         AVPacket input_ref = { 0 };
 220
 221         if (av_fifo_space(s->packet_fifo) < sizeof(input_ref)) {
 222             ret = av_fifo_realloc2(s->packet_fifo,
 223                                    av_fifo_size(s->packet_fifo) + sizeof(input_ref));
 224             if (ret < 0)
 225                 return ret;
 226         }
 227
 228         ret = av_packet_ref(&input_ref, avpkt);
 229         if (ret < 0)
 230             return ret;
 231         av_fifo_generic_write(s->packet_fifo, &input_ref, sizeof(input_ref), NULL);
 232     }
 233
 234     /* process buffered data */
 235     while (!*got_frame) {
 236         /* prepare the input data -- convert to Annex B if needed */
 237         if (s->pkt_filtered.size <= 0) {
 238             int size;
 239
 240             /* no more data */
 241             if (av_fifo_size(s->packet_fifo) < sizeof(AVPacket))
 242                 return avpkt->size ? avpkt->size : ff_qsv_decode(avctx, &s->qsv, frame, got_frame, avpkt);
 243
 244             if (s->filtered_data != s->input_ref.data)
 245                 av_freep(&s->filtered_data);
 246             s->filtered_data = NULL;
 247             av_packet_unref(&s->input_ref);
 248
 249             av_fifo_generic_read(s->packet_fifo, &s->input_ref, sizeof(s->input_ref), NULL);
 250             ret = av_bitstream_filter_filter(s->bsf, avctx, NULL,
 251                                              &s->filtered_data, &size,
 252                                              s->input_ref.data, s->input_ref.size, 0);
 253             if (ret < 0) {
 254                 s->filtered_data = s->input_ref.data;
 255                 size             = s->input_ref.size;
 256             }
 257             s->pkt_filtered      = s->input_ref;
 258             s->pkt_filtered.data = s->filtered_data;
 259             s->pkt_filtered.size = size;
 260         }
 261
 262         ret = qsv_process_data(avctx, frame, got_frame, &s->pkt_filtered);
 263         if (ret < 0)
 264             return ret;
 265
 266         s->pkt_filtered.size -= ret;
 267         s->pkt_filtered.data += ret;
 268     }
 269
 270     return avpkt->size;
 271 }
 272
 273 static void qsv_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 274 {
 275     QSVH264Context *s = avctx->priv_data;
 276
 277     qsv_clear_buffers(s);
 278     s->orig_pix_fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
 279 }
 280
 281 AVHWAccel ff_h264_qsv_hwaccel = {
 282     .name           = "h264_qsv",
 283     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 284     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 285     .pix_fmt        = AV_PIX_FMT_QSV,
 286 };
 287
 288 #define OFFSET(x) offsetof(QSVH264Context, x)
 289 #define VD AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 290 static const AVOption options[] = {
 291     { "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 }, 0, INT_MAX, VD },
 292     { NULL },
 293 };
 294
 295 static const AVClass class = {
 296     .class_name = "h264_qsv",
 297     .item_name  = av_default_item_name,
 298     .option     = options,
 299     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 300 };
 301
 302 AVCodec ff_h264_qsv_decoder = {
 303     .name           = "h264_qsv",
 304     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 (Intel Quick Sync Video acceleration)"),
 305     .priv_data_size = sizeof(QSVH264Context),
 306     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 307     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 308     .init           = qsv_decode_init,
 309     .decode         = qsv_decode_frame,
 310     .flush          = qsv_decode_flush,
 311     .close          = qsv_decode_close,
 312     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY,
 313     .priv_class     = &class,
 314 };