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