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

   1 /*
   2  * Intel MediaSDK QSV encoder utility functions
   3  *
   4  * copyright (c) 2013 Yukinori Yamazoe
   5  * copyright (c) 2015 Anton Khirnov
   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 #include <mfx/mfxvideo.h>
  27
  28 #include "libavutil/common.h"
  29 #include "libavutil/hwcontext.h"
  30 #include "libavutil/hwcontext_qsv.h"
  31 #include "libavutil/mem.h"
  32 #include "libavutil/log.h"
  33 #include "libavutil/time.h"
  34 #include "libavutil/imgutils.h"
  35
  36 #include "avcodec.h"
  37 #include "internal.h"
  38 #include "qsv.h"
  39 #include "qsv_internal.h"
  40 #include "qsvenc.h"
  41
  42 static const struct {
  43     mfxU16 profile;
  44     const char *name;
  45 } profile_names[] = {
  46     { MFX_PROFILE_AVC_BASELINE,                 "baseline"              },
  47     { MFX_PROFILE_AVC_MAIN,                     "main"                  },
  48     { MFX_PROFILE_AVC_EXTENDED,                 "extended"              },
  49     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH,                     "high"                  },
  50 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 15)
  51     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH_422,                 "high 422"              },
  52 #endif
  53 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 4)
  54     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_BASELINE,     "constrained baseline"  },
  55     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_HIGH,         "constrained high"      },
  56     { MFX_PROFILE_AVC_PROGRESSIVE_HIGH,         "progressive high"      },
  57 #endif
  58     { MFX_PROFILE_MPEG2_SIMPLE,                 "simple"                },
  59     { MFX_PROFILE_MPEG2_MAIN,                   "main"                  },
  60     { MFX_PROFILE_MPEG2_HIGH,                   "high"                  },
  61     { MFX_PROFILE_VC1_SIMPLE,                   "simple"                },
  62     { MFX_PROFILE_VC1_MAIN,                     "main"                  },
  63     { MFX_PROFILE_VC1_ADVANCED,                 "advanced"              },
  64 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
  65     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN,                    "main"                  },
  66     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN10,                  "main10"                },
  67     { MFX_PROFILE_HEVC_MAINSP,                  "mainsp"                },
  68 #endif
  69 };
  70
  71 static const char *print_profile(mfxU16 profile)
  72 {
  73     int i;
  74     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(profile_names); i++)
  75         if (profile == profile_names[i].profile)
  76             return profile_names[i].name;
  77     return "unknown";
  78 }
  79
  80 static const struct {
  81     mfxU16      rc_mode;
  82     const char *name;
  83 } rc_names[] = {
  84     { MFX_RATECONTROL_CBR,     "CBR" },
  85     { MFX_RATECONTROL_VBR,     "VBR" },
  86     { MFX_RATECONTROL_CQP,     "CQP" },
  87 #if QSV_HAVE_AVBR
  88     { MFX_RATECONTROL_AVBR,    "AVBR" },
  89 #endif
  90 #if QSV_HAVE_LA
  91     { MFX_RATECONTROL_LA,      "LA" },
  92 #endif
  93 #if QSV_HAVE_ICQ
  94     { MFX_RATECONTROL_ICQ,     "ICQ" },
  95     { MFX_RATECONTROL_LA_ICQ,  "LA_ICQ" },
  96 #endif
  97 #if QSV_HAVE_VCM
  98     { MFX_RATECONTROL_VCM,     "VCM" },
  99 #endif
 100 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 10)
 101     { MFX_RATECONTROL_LA_EXT,  "LA_EXT" },
 102 #endif
 103 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 104     { MFX_RATECONTROL_LA_HRD,  "LA_HRD" },
 105 #endif
 106 #if QSV_HAVE_QVBR
 107     { MFX_RATECONTROL_QVBR,    "QVBR" },
 108 #endif
 109 };
 110
 111 static const char *print_ratecontrol(mfxU16 rc_mode)
 112 {
 113     int i;
 114     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(rc_names); i++)
 115         if (rc_mode == rc_names[i].rc_mode)
 116             return rc_names[i].name;
 117     return "unknown";
 118 }
 119
 120 static const char *print_threestate(mfxU16 val)
 121 {
 122     if (val == MFX_CODINGOPTION_ON)
 123         return "ON";
 124     else if (val == MFX_CODINGOPTION_OFF)
 125         return "OFF";
 126     return "unknown";
 127 }
 128
 129 static void dump_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
 130                              mfxExtBuffer **coding_opts)
 131 {
 132     mfxInfoMFX *info = &q->param.mfx;
 133
 134     mfxExtCodingOption   *co = (mfxExtCodingOption*)coding_opts[0];
 135 #if QSV_HAVE_CO2
 136     mfxExtCodingOption2 *co2 = (mfxExtCodingOption2*)coding_opts[1];
 137 #endif
 138 #if QSV_HAVE_CO3
 139     mfxExtCodingOption3 *co3 = (mfxExtCodingOption3*)coding_opts[2];
 140 #endif
 141
 142     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "profile: %s; level: %"PRIu16"\n",
 143            print_profile(info->CodecProfile), info->CodecLevel);
 144
 145     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "GopPicSize: %"PRIu16"; GopRefDist: %"PRIu16"; GopOptFlag: ",
 146            info->GopPicSize, info->GopRefDist);
 147     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_CLOSED)
 148         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "closed ");
 149     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_STRICT)
 150         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "strict ");
 151     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "; IdrInterval: %"PRIu16"\n", info->IdrInterval);
 152
 153     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "TargetUsage: %"PRIu16"; RateControlMethod: %s\n",
 154            info->TargetUsage, print_ratecontrol(info->RateControlMethod));
 155
 156     if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CBR ||
 157         info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VBR
 158 #if QSV_HAVE_VCM
 159         || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VCM
 160 #endif
 161         ) {
 162         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 163                "InitialDelayInKB: %"PRIu16"; TargetKbps: %"PRIu16"; MaxKbps: %"PRIu16"\n",
 164                info->InitialDelayInKB, info->TargetKbps, info->MaxKbps);
 165     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CQP) {
 166         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QPI: %"PRIu16"; QPP: %"PRIu16"; QPB: %"PRIu16"\n",
 167                info->QPI, info->QPP, info->QPB);
 168     }
 169 #if QSV_HAVE_AVBR
 170     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_AVBR) {
 171         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 172                "TargetKbps: %"PRIu16"; Accuracy: %"PRIu16"; Convergence: %"PRIu16"\n",
 173                info->TargetKbps, info->Accuracy, info->Convergence);
 174     }
 175 #endif
 176 #if QSV_HAVE_LA
 177     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA
 178 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 179              || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_HRD
 180 #endif
 181              ) {
 182         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 183                "TargetKbps: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 184                info->TargetKbps, co2->LookAheadDepth);
 185     }
 186 #endif
 187 #if QSV_HAVE_ICQ
 188     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_ICQ) {
 189         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"\n", info->ICQQuality);
 190     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_ICQ) {
 191         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 192                info->ICQQuality, co2->LookAheadDepth);
 193     }
 194 #endif
 195 #if QSV_HAVE_QVBR
 196     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_QVBR) {
 197         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QVBRQuality: %"PRIu16"\n",
 198                co3->QVBRQuality);
 199     }
 200 #endif
 201
 202     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumSlice: %"PRIu16"; NumRefFrame: %"PRIu16"\n",
 203            info->NumSlice, info->NumRefFrame);
 204     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RateDistortionOpt: %s\n",
 205            print_threestate(co->RateDistortionOpt));
 206
 207 #if QSV_HAVE_CO2
 208     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 209            "RecoveryPointSEI: %s IntRefType: %"PRIu16"; IntRefCycleSize: %"PRIu16"; IntRefQPDelta: %"PRId16"\n",
 210            print_threestate(co->RecoveryPointSEI), co2->IntRefType, co2->IntRefCycleSize, co2->IntRefQPDelta);
 211
 212     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxFrameSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxFrameSize);
 213 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 214     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxSliceSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxSliceSize);
 215 #endif
 216     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 217
 218     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 219            "BitrateLimit: %s; MBBRC: %s; ExtBRC: %s\n",
 220            print_threestate(co2->BitrateLimit), print_threestate(co2->MBBRC),
 221            print_threestate(co2->ExtBRC));
 222
 223 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 224     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Trellis: ");
 225     if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_OFF) {
 226         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");
 227     } else if (!co2->Trellis) {
 228         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");
 229     } else {
 230         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_I) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "I");
 231         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_P) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "P");
 232         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_B) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "B");
 233     }
 234     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 235 #endif
 236
 237 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
 238     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 239            "RepeatPPS: %s; NumMbPerSlice: %"PRIu16"; LookAheadDS: ",
 240            print_threestate(co2->RepeatPPS), co2->NumMbPerSlice);
 241     switch (co2->LookAheadDS) {
 242     case MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");     break;
 243     case MFX_LOOKAHEAD_DS_2x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "2x");      break;
 244     case MFX_LOOKAHEAD_DS_4x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "4x");      break;
 245     default:                   av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "unknown"); break;
 246     }
 247     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 248
 249     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AdaptiveI: %s; AdaptiveB: %s; BRefType: ",
 250            print_threestate(co2->AdaptiveI), print_threestate(co2->AdaptiveB));
 251     switch (co2->BRefType) {
 252     case MFX_B_REF_OFF:     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");       break;
 253     case MFX_B_REF_PYRAMID: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "pyramid");   break;
 254     default:                av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");      break;
 255     }
 256     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 257 #endif
 258
 259 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 260     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 261            "MinQPI: %"PRIu8"; MaxQPI: %"PRIu8"; MinQPP: %"PRIu8"; MaxQPP: %"PRIu8"; MinQPB: %"PRIu8"; MaxQPB: %"PRIu8"\n",
 262            co2->MinQPI, co2->MaxQPI, co2->MinQPP, co2->MaxQPP, co2->MinQPB, co2->MaxQPB);
 263 #endif
 264 #endif
 265
 266     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 267         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Entropy coding: %s; MaxDecFrameBuffering: %"PRIu16"\n",
 268                co->CAVLC == MFX_CODINGOPTION_ON ? "CAVLC" : "CABAC", co->MaxDecFrameBuffering);
 269         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 270                "NalHrdConformance: %s; SingleSeiNalUnit: %s; VuiVclHrdParameters: %s VuiNalHrdParameters: %s\n",
 271                print_threestate(co->NalHrdConformance), print_threestate(co->SingleSeiNalUnit),
 272                print_threestate(co->VuiVclHrdParameters), print_threestate(co->VuiNalHrdParameters));
 273     }
 274 }
 275
 276 static int select_rc_mode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 277 {
 278     const char *rc_desc;
 279     mfxU16      rc_mode;
 280
 281     int want_la     = q->la_depth >= 10;
 282     int want_qscale = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE);
 283     int want_vcm    = q->vcm;
 284
 285     if (want_la && !QSV_HAVE_LA) {
 286         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 287                "Lookahead ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 288         return AVERROR(ENOSYS);
 289     }
 290     if (want_vcm && !QSV_HAVE_VCM) {
 291         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 292                "VCM ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 293         return AVERROR(ENOSYS);
 294     }
 295
 296     if (want_la + want_qscale + want_vcm > 1) {
 297         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 298                "More than one of: { constant qscale, lookahead, VCM } requested, "
 299                "only one of them can be used at a time.\n");
 300         return AVERROR(EINVAL);
 301     }
 302
 303     if (!want_qscale && avctx->global_quality > 0 && !QSV_HAVE_ICQ){
 304         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 305                "ICQ ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 306         return AVERROR(ENOSYS);
 307     }
 308
 309     if (want_qscale) {
 310         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
 311         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
 312     }
 313 #if QSV_HAVE_VCM
 314     else if (want_vcm) {
 315         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
 316         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
 317     }
 318 #endif
 319 #if QSV_HAVE_LA
 320     else if (want_la) {
 321         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
 322         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
 323
 324 #if QSV_HAVE_ICQ
 325         if (avctx->global_quality > 0) {
 326             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
 327             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
 328         }
 329 #endif
 330     }
 331 #endif
 332 #if QSV_HAVE_ICQ
 333     else if (avctx->global_quality > 0) {
 334         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
 335         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
 336     }
 337 #endif
 338     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
 339         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
 340         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
 341     }
 342 #if QSV_HAVE_AVBR
 343     else if (!avctx->rc_max_rate) {
 344         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
 345         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
 346     }
 347 #endif
 348     else {
 349         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
 350         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
 351     }
 352
 353     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
 354     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
 355
 356     return 0;
 357 }
 358
 359 static int rc_supported(QSVEncContext *q)
 360 {
 361     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
 362     mfxStatus ret;
 363
 364     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
 365     if (ret < 0 ||
 366         param_out.mfx.RateControlMethod != q->param.mfx.RateControlMethod)
 367         return 0;
 368     return 1;
 369 }
 370
 371 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 372 {
 373     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 374                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 375     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 376     int ret;
 377
 378     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 379     if (ret < 0)
 380         return AVERROR_BUG;
 381     q->param.mfx.CodecId = ret;
 382
 383     if (avctx->level > 0)
 384         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 385     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 386
 387     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 388     if (!desc)
 389         return AVERROR_BUG;
 390
 391     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 392
 393     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 394     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 395     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 396     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 397     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 398     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 399     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 400     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 401     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 402     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 403
 404     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
 405     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 406
 407     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 408         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
 409         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 410         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 411         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 412     }
 413
 414     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 415         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 416         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 417     } else {
 418         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 419         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 420     }
 421
 422     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
 423     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
 424     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
 425
 426     return 0;
 427 }
 428
 429 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 430 {
 431     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 432                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 433     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 434     float quant;
 435     int ret;
 436
 437     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 438     if (ret < 0)
 439         return AVERROR_BUG;
 440     q->param.mfx.CodecId = ret;
 441
 442     if (avctx->level > 0)
 443         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 444
 445     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 446     q->param.mfx.TargetUsage        = q->preset;
 447     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
 448     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
 449     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
 450                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
 451     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
 452     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
 453     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
 454     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
 455     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
 456
 457     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 458     if (!desc)
 459         return AVERROR_BUG;
 460
 461     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 462
 463     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 464     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 465     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 466     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 467     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 468     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 469     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 470     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 471     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 472     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 473
 474     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
 475     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
 476     // for HEVC
 477     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 478     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 479
 480     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 481         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
 482         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
 483         // of incompatible video parameter errors
 484         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 485         // height alignment always must be 32 for interlaced video
 486         q->height_align = 32;
 487     } else {
 488         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 489         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
 490         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
 491         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
 492         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 493     }
 494     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 495
 496     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 497         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 498         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 499         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 500         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 501     }
 502
 503     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 504         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 505         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 506     } else {
 507         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 508         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 509     }
 510
 511     ret = select_rc_mode(avctx, q);
 512     if (ret < 0)
 513         return ret;
 514
 515     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
 516     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 517     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 518 #if QSV_HAVE_VCM
 519     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 520 #endif
 521         q->param.mfx.BufferSizeInKB   = avctx->rc_buffer_size / 8000;
 522         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
 523         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
 524         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
 525         break;
 526     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 527         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
 528
 529         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 530         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
 531         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 532
 533         break;
 534 #if QSV_HAVE_AVBR
 535     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
 536         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 537         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
 538         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
 539         break;
 540 #endif
 541 #if QSV_HAVE_LA
 542     case MFX_RATECONTROL_LA:
 543         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 544         q->extco2.LookAheadDepth = q->la_depth;
 545         break;
 546 #if QSV_HAVE_ICQ
 547     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 548         q->extco2.LookAheadDepth = q->la_depth;
 549     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 550         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
 551         break;
 552 #endif
 553 #endif
 554     }
 555
 556     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
 557     // are provided
 558     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
 559         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 560         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
 561
 562         if (q->rdo >= 0)
 563             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 564
 565         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 566 #if FF_API_CODER_TYPE
 567 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 568             if (avctx->coder_type >= 0)
 569                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 570 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 571 #endif
 572             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 573                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 574
 575             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 576                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 577                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 578
 579             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 580                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 581             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 582                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 583             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 584         }
 585
 586         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 587
 588 #if QSV_HAVE_CO2
 589         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 590             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 591             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 592
 593             if (q->int_ref_type >= 0)
 594                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 595             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 596                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 597             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 598                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 599
 600             if (q->bitrate_limit >= 0)
 601                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 602             if (q->mbbrc >= 0)
 603                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 604             if (q->extbrc >= 0)
 605                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 606
 607             if (q->max_frame_size >= 0)
 608                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 609 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 610             if (q->max_slice_size >= 0)
 611                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 612 #endif
 613
 614 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 615             q->extco2.Trellis = q->trellis;
 616 #endif
 617
 618 #if QSV_HAVE_LA_DS
 619             q->extco2.LookAheadDS = q->la_ds;
 620 #endif
 621
 622 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
 623 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 624 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 625             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 626                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 627 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 628 #endif
 629             if (q->b_strategy >= 0)
 630                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 631             if (q->adaptive_i >= 0)
 632                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 633             if (q->adaptive_b >= 0)
 634                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 635 #endif
 636
 637             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 638         }
 639 #endif
 640     }
 641
 642     if (!rc_supported(q)) {
 643         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 644                "Selected ratecontrol mode is not supported by the QSV "
 645                "runtime. Choose a different mode.\n");
 646         return AVERROR(ENOSYS);
 647     }
 648
 649     return 0;
 650 }
 651
 652 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 653 {
 654     int ret = 0;
 655
 656     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 657     if (ret < 0)
 658         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 659                                   "Error calling GetVideoParam");
 660
 661     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 662
 663     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 664     if (q->packet_size == 0)
 665         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 666
 667     return 0;
 668 }
 669
 670 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 671 {
 672     AVCPBProperties *cpb_props;
 673
 674     uint8_t sps_buf[128];
 675     uint8_t pps_buf[128];
 676
 677     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 678         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 679         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 680         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 681         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 682     };
 683
 684     mfxExtCodingOption co = {
 685         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 686         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 687     };
 688 #if QSV_HAVE_CO2
 689     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 690         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 691         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 692     };
 693 #endif
 694 #if QSV_HAVE_CO3
 695     mfxExtCodingOption3 co3 = {
 696         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION3,
 697         .Header.BufferSz = sizeof(co3),
 698     };
 699 #endif
 700
 701     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 702         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 703         (mfxExtBuffer*)&co,
 704 #if QSV_HAVE_CO2
 705         (mfxExtBuffer*)&co2,
 706 #endif
 707 #if QSV_HAVE_CO3
 708         (mfxExtBuffer*)&co3,
 709 #endif
 710     };
 711
 712     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 713     int ret;
 714
 715     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 716     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 717
 718     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 719     if (ret < 0)
 720         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 721                                   "Error calling GetVideoParam");
 722
 723     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 724
 725     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 726         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 727         return AVERROR_UNKNOWN;
 728     }
 729
 730     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 731                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 732     if (!avctx->extradata)
 733         return AVERROR(ENOMEM);
 734
 735     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 736     if (need_pps)
 737         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 738     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 739     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 740
 741     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 742     if (!cpb_props)
 743         return AVERROR(ENOMEM);
 744     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 745     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 746     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 747     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 748
 749     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 750
 751     return 0;
 752 }
 753
 754 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 755 {
 756     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 757     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 758     int nb_surfaces, i;
 759
 760     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested + q->async_depth;
 761
 762     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 763     if (!q->opaque_alloc_buf)
 764         return AVERROR(ENOMEM);
 765
 766     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 767     if (!q->opaque_surfaces)
 768         return AVERROR(ENOMEM);
 769
 770     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 771     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 772         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 773         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 774     }
 775
 776     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 777     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 778     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 779     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 780     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 781
 782     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 783
 784     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 785     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 786     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 787
 788     return 0;
 789 }
 790
 791 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 792 {
 793     int ret;
 794
 795     if (avctx->hwaccel_context) {
 796         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 797         q->session = qsv->session;
 798     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 799         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 800         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 801             return AVERROR(ENOMEM);
 802
 803         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 804                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 805                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 806         if (ret < 0) {
 807             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 808             return ret;
 809         }
 810
 811         q->session = q->internal_session;
 812     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 813         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 814                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 815         if (ret < 0)
 816             return ret;
 817
 818         q->session = q->internal_session;
 819     } else {
 820         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 821                                            q->load_plugins);
 822         if (ret < 0)
 823             return ret;
 824
 825         q->session = q->internal_session;
 826     }
 827
 828     return 0;
 829 }
 830
 831 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 832 {
 833     int iopattern = 0;
 834     int opaque_alloc = 0;
 835     int ret;
 836
 837     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 838
 839     q->async_fifo = av_fifo_alloc((1 + q->async_depth) *
 840                                   (sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*)));
 841     if (!q->async_fifo)
 842         return AVERROR(ENOMEM);
 843
 844     if (avctx->hwaccel_context) {
 845         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 846
 847         iopattern    = qsv->iopattern;
 848         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 849     }
 850
 851     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 852         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 853         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 854
 855         if (!iopattern) {
 856             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 857                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 858             else if (frames_hwctx->frame_type &
 859                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 860                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 861         }
 862     }
 863
 864     if (!iopattern)
 865         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 866     q->param.IOPattern = iopattern;
 867
 868     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 869     if (ret < 0)
 870         return ret;
 871
 872     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 873     switch (avctx->codec_id) {
 874     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 875         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 876         break;
 877     default:
 878         ret = init_video_param(avctx, q);
 879         break;
 880     }
 881     if (ret < 0)
 882         return ret;
 883
 884     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 885     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 886         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 887     } else if (ret < 0) {
 888         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 889                                   "Error querying encoder params");
 890     }
 891
 892     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 893     if (ret < 0)
 894         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 895                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 896
 897     if (opaque_alloc) {
 898         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 899         if (ret < 0)
 900             return ret;
 901     }
 902
 903     if (avctx->hwaccel_context) {
 904         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 905         int i, j;
 906
 907         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 908                                        sizeof(*q->extparam));
 909         if (!q->extparam)
 910             return AVERROR(ENOMEM);
 911
 912         q->param.ExtParam = q->extparam;
 913         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 914             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 915         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 916
 917         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 918             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 919                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 920                     break;
 921             }
 922             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 923                 continue;
 924
 925             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 926         }
 927     } else {
 928         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
 929         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
 930     }
 931
 932     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
 933     if (ret < 0)
 934         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 935                                   "Error initializing the encoder");
 936     else if (ret > 0)
 937         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
 938                              "Warning in encoder initialization");
 939
 940     switch (avctx->codec_id) {
 941     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 942         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
 943         break;
 944     default:
 945         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
 946         break;
 947     }
 948     if (ret < 0) {
 949         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
 950         return ret;
 951     }
 952
 953     q->avctx = avctx;
 954
 955     return 0;
 956 }
 957
 958 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
 959 {
 960     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 961     while (cur) {
 962         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
 963             av_frame_unref(cur->frame);
 964             cur->used = 0;
 965         }
 966         cur = cur->next;
 967     }
 968 }
 969
 970 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
 971 {
 972     QSVFrame *frame, **last;
 973
 974     clear_unused_frames(q);
 975
 976     frame = q->work_frames;
 977     last  = &q->work_frames;
 978     while (frame) {
 979         if (!frame->used) {
 980             *f = frame;
 981             frame->used = 1;
 982             return 0;
 983         }
 984
 985         last  = &frame->next;
 986         frame = frame->next;
 987     }
 988
 989     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
 990     if (!frame)
 991         return AVERROR(ENOMEM);
 992     frame->frame = av_frame_alloc();
 993     if (!frame->frame) {
 994         av_freep(&frame);
 995         return AVERROR(ENOMEM);
 996     }
 997     *last = frame;
 998
 999     *f = frame;
1000     frame->used = 1;
1001
1002     return 0;
1003 }
1004
1005 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1006                         mfxFrameSurface1 **surface)
1007 {
1008     QSVFrame *qf;
1009     int ret;
1010
1011     ret = get_free_frame(q, &qf);
1012     if (ret < 0)
1013         return ret;
1014
1015     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1016         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1017         if (ret < 0)
1018             return ret;
1019
1020         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1021
1022         if (q->frames_ctx.mids) {
1023             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1024             if (ret < 0)
1025                 return ret;
1026
1027             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1028         }
1029     } else {
1030         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1031         if (frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) {
1032             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1033             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1034
1035             ret = ff_get_buffer(q->avctx, qf->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
1036             if (ret < 0)
1037                 return ret;
1038
1039             qf->frame->height = frame->height;
1040             qf->frame->width  = frame->width;
1041             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1042             if (ret < 0) {
1043                 av_frame_unref(qf->frame);
1044                 return ret;
1045             }
1046         } else {
1047             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1048             if (ret < 0)
1049                 return ret;
1050         }
1051
1052         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1053
1054         qf->surface.Info.PicStruct =
1055             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1056             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1057                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1058         if (frame->repeat_pict == 1)
1059             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1060         else if (frame->repeat_pict == 2)
1061             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1062         else if (frame->repeat_pict == 4)
1063             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1064
1065         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1066         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1067         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1068     }
1069
1070     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1071
1072     *surface = &qf->surface;
1073
1074     return 0;
1075 }
1076
1077 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1078 {
1079     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1080         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1081             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1082             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1083             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1084                    "Interlaced coding is supported"
1085                    " at Main/High Profile Level 2.1-4.1\n");
1086     }
1087 }
1088
1089 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1090                         const AVFrame *frame)
1091 {
1092     AVPacket new_pkt = { 0 };
1093     mfxBitstream *bs;
1094
1095     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1096     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1097     int ret;
1098
1099     if (frame) {
1100         ret = submit_frame(q, frame, &surf);
1101         if (ret < 0) {
1102             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1103             return ret;
1104         }
1105     }
1106
1107     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1108     if (ret < 0) {
1109         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1110         return ret;
1111     }
1112
1113     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1114     if (!bs) {
1115         av_packet_unref(&new_pkt);
1116         return AVERROR(ENOMEM);
1117     }
1118     bs->Data      = new_pkt.data;
1119     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1120
1121     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1122     if (!sync) {
1123         av_freep(&bs);
1124         av_packet_unref(&new_pkt);
1125         return AVERROR(ENOMEM);
1126     }
1127
1128     do {
1129         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, NULL, surf, bs, sync);
1130         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1131             av_usleep(1);
1132     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1133
1134     if (ret > 0)
1135         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1136
1137     if (ret < 0) {
1138         av_packet_unref(&new_pkt);
1139         av_freep(&bs);
1140         av_freep(&sync);
1141         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1142                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1143     }
1144
1145     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1146         print_interlace_msg(avctx, q);
1147
1148     if (*sync) {
1149         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1150         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1151         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1152     } else {
1153         av_freep(&sync);
1154         av_packet_unref(&new_pkt);
1155         av_freep(&bs);
1156     }
1157
1158     return 0;
1159 }
1160
1161 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1162                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1163 {
1164     int ret;
1165
1166     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1167     if (ret < 0)
1168         return ret;
1169
1170     if (!av_fifo_space(q->async_fifo) ||
1171         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1172         AVPacket new_pkt;
1173         mfxBitstream *bs;
1174         mfxSyncPoint *sync;
1175
1176         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1177         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1178         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1179
1180         do {
1181             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1182         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1183
1184         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1185         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1186         new_pkt.size = bs->DataLength;
1187
1188         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1189             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1190             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1191
1192 #if FF_API_CODED_FRAME
1193 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1194         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1195             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1196         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1197             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1198         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1199             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1200 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1201 #endif
1202
1203         av_freep(&bs);
1204         av_freep(&sync);
1205
1206         if (pkt->data) {
1207             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1208                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1209                        pkt->size, new_pkt.size);
1210                 av_packet_unref(&new_pkt);
1211                 return AVERROR(EINVAL);
1212             }
1213
1214             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1215             pkt->size = new_pkt.size;
1216
1217             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1218             av_packet_unref(&new_pkt);
1219             if (ret < 0)
1220                 return ret;
1221         } else
1222             *pkt = new_pkt;
1223
1224         *got_packet = 1;
1225     }
1226
1227     return 0;
1228 }
1229
1230 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1231 {
1232     QSVFrame *cur;
1233
1234     if (q->session)
1235         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1236     if (q->internal_session)
1237         MFXClose(q->internal_session);
1238     q->session          = NULL;
1239     q->internal_session = NULL;
1240
1241     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1242     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1243
1244     cur = q->work_frames;
1245     while (cur) {
1246         q->work_frames = cur->next;
1247         av_frame_free(&cur->frame);
1248         av_freep(&cur);
1249         cur = q->work_frames;
1250     }
1251
1252     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1253         AVPacket pkt;
1254         mfxSyncPoint *sync;
1255         mfxBitstream *bs;
1256
1257         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1258         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1259         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1260
1261         av_freep(&sync);
1262         av_freep(&bs);
1263         av_packet_unref(&pkt);
1264     }
1265     av_fifo_free(q->async_fifo);
1266     q->async_fifo = NULL;
1267
1268     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1269     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1270
1271     av_freep(&q->extparam);
1272
1273     return 0;
1274 }