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 #if QSV_HAVE_AVBR
  89     { MFX_RATECONTROL_AVBR,    "AVBR" },
  90 #endif
  91 #if QSV_HAVE_LA
  92     { MFX_RATECONTROL_LA,      "LA" },
  93 #endif
  94 #if QSV_HAVE_ICQ
  95     { MFX_RATECONTROL_ICQ,     "ICQ" },
  96     { MFX_RATECONTROL_LA_ICQ,  "LA_ICQ" },
  97 #endif
  98 #if QSV_HAVE_VCM
  99     { MFX_RATECONTROL_VCM,     "VCM" },
 100 #endif
 101 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 10)
 102     { MFX_RATECONTROL_LA_EXT,  "LA_EXT" },
 103 #endif
 104 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 105     { MFX_RATECONTROL_LA_HRD,  "LA_HRD" },
 106 #endif
 107 #if QSV_HAVE_QVBR
 108     { MFX_RATECONTROL_QVBR,    "QVBR" },
 109 #endif
 110 };
 111
 112 static const char *print_ratecontrol(mfxU16 rc_mode)
 113 {
 114     int i;
 115     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(rc_names); i++)
 116         if (rc_mode == rc_names[i].rc_mode)
 117             return rc_names[i].name;
 118     return "unknown";
 119 }
 120
 121 static const char *print_threestate(mfxU16 val)
 122 {
 123     if (val == MFX_CODINGOPTION_ON)
 124         return "ON";
 125     else if (val == MFX_CODINGOPTION_OFF)
 126         return "OFF";
 127     return "unknown";
 128 }
 129
 130 static void dump_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
 131                              mfxExtBuffer **coding_opts)
 132 {
 133     mfxInfoMFX *info = &q->param.mfx;
 134
 135     mfxExtCodingOption   *co = (mfxExtCodingOption*)coding_opts[0];
 136 #if QSV_HAVE_CO2
 137     mfxExtCodingOption2 *co2 = (mfxExtCodingOption2*)coding_opts[1];
 138 #endif
 139
 140     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "profile: %s; level: %"PRIu16"\n",
 141            print_profile(info->CodecProfile), info->CodecLevel);
 142
 143     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "GopPicSize: %"PRIu16"; GopRefDist: %"PRIu16"; GopOptFlag: ",
 144            info->GopPicSize, info->GopRefDist);
 145     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_CLOSED)
 146         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "closed ");
 147     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_STRICT)
 148         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "strict ");
 149     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "; IdrInterval: %"PRIu16"\n", info->IdrInterval);
 150
 151     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "TargetUsage: %"PRIu16"; RateControlMethod: %s\n",
 152            info->TargetUsage, print_ratecontrol(info->RateControlMethod));
 153
 154     if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CBR ||
 155         info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VBR
 156 #if QSV_HAVE_VCM
 157         || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VCM
 158 #endif
 159         ) {
 160         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 161                "InitialDelayInKB: %"PRIu16"; TargetKbps: %"PRIu16"; MaxKbps: %"PRIu16"\n",
 162                info->InitialDelayInKB, info->TargetKbps, info->MaxKbps);
 163     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CQP) {
 164         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QPI: %"PRIu16"; QPP: %"PRIu16"; QPB: %"PRIu16"\n",
 165                info->QPI, info->QPP, info->QPB);
 166     }
 167 #if QSV_HAVE_AVBR
 168     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_AVBR) {
 169         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 170                "TargetKbps: %"PRIu16"; Accuracy: %"PRIu16"; Convergence: %"PRIu16"\n",
 171                info->TargetKbps, info->Accuracy, info->Convergence);
 172     }
 173 #endif
 174 #if QSV_HAVE_LA
 175     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA
 176 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 177              || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_HRD
 178 #endif
 179              ) {
 180         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 181                "TargetKbps: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 182                info->TargetKbps, co2->LookAheadDepth);
 183     }
 184 #endif
 185 #if QSV_HAVE_ICQ
 186     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_ICQ) {
 187         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"\n", info->ICQQuality);
 188     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_ICQ) {
 189         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 190                info->ICQQuality, co2->LookAheadDepth);
 191     }
 192 #endif
 193
 194     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumSlice: %"PRIu16"; NumRefFrame: %"PRIu16"\n",
 195            info->NumSlice, info->NumRefFrame);
 196     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RateDistortionOpt: %s\n",
 197            print_threestate(co->RateDistortionOpt));
 198
 199 #if QSV_HAVE_CO2
 200     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 201            "RecoveryPointSEI: %s IntRefType: %"PRIu16"; IntRefCycleSize: %"PRIu16"; IntRefQPDelta: %"PRId16"\n",
 202            print_threestate(co->RecoveryPointSEI), co2->IntRefType, co2->IntRefCycleSize, co2->IntRefQPDelta);
 203
 204     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxFrameSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxFrameSize);
 205 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 206     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxSliceSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxSliceSize);
 207 #endif
 208     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 209
 210     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 211            "BitrateLimit: %s; MBBRC: %s; ExtBRC: %s\n",
 212            print_threestate(co2->BitrateLimit), print_threestate(co2->MBBRC),
 213            print_threestate(co2->ExtBRC));
 214
 215 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 216     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Trellis: ");
 217     if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_OFF) {
 218         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");
 219     } else if (!co2->Trellis) {
 220         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");
 221     } else {
 222         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_I) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "I");
 223         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_P) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "P");
 224         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_B) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "B");
 225     }
 226     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 227 #endif
 228
 229 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
 230     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 231            "RepeatPPS: %s; NumMbPerSlice: %"PRIu16"; LookAheadDS: ",
 232            print_threestate(co2->RepeatPPS), co2->NumMbPerSlice);
 233     switch (co2->LookAheadDS) {
 234     case MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");     break;
 235     case MFX_LOOKAHEAD_DS_2x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "2x");      break;
 236     case MFX_LOOKAHEAD_DS_4x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "4x");      break;
 237     default:                   av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "unknown"); break;
 238     }
 239     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 240
 241     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AdaptiveI: %s; AdaptiveB: %s; BRefType: ",
 242            print_threestate(co2->AdaptiveI), print_threestate(co2->AdaptiveB));
 243     switch (co2->BRefType) {
 244     case MFX_B_REF_OFF:     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");       break;
 245     case MFX_B_REF_PYRAMID: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "pyramid");   break;
 246     default:                av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");      break;
 247     }
 248     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 249 #endif
 250
 251 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 252     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 253            "MinQPI: %"PRIu8"; MaxQPI: %"PRIu8"; MinQPP: %"PRIu8"; MaxQPP: %"PRIu8"; MinQPB: %"PRIu8"; MaxQPB: %"PRIu8"\n",
 254            co2->MinQPI, co2->MaxQPI, co2->MinQPP, co2->MaxQPP, co2->MinQPB, co2->MaxQPB);
 255 #endif
 256 #endif
 257
 258     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 259         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Entropy coding: %s; MaxDecFrameBuffering: %"PRIu16"\n",
 260                co->CAVLC == MFX_CODINGOPTION_ON ? "CAVLC" : "CABAC", co->MaxDecFrameBuffering);
 261         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 262                "NalHrdConformance: %s; SingleSeiNalUnit: %s; VuiVclHrdParameters: %s VuiNalHrdParameters: %s\n",
 263                print_threestate(co->NalHrdConformance), print_threestate(co->SingleSeiNalUnit),
 264                print_threestate(co->VuiVclHrdParameters), print_threestate(co->VuiNalHrdParameters));
 265     }
 266 }
 267
 268 static int select_rc_mode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 269 {
 270     const char *rc_desc;
 271     mfxU16      rc_mode;
 272
 273     int want_la     = q->look_ahead;
 274     int want_qscale = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE);
 275     int want_vcm    = q->vcm;
 276
 277     if (want_la && !QSV_HAVE_LA) {
 278         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 279                "Lookahead ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 280         return AVERROR(ENOSYS);
 281     }
 282     if (want_vcm && !QSV_HAVE_VCM) {
 283         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 284                "VCM ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 285         return AVERROR(ENOSYS);
 286     }
 287
 288     if (want_la + want_qscale + want_vcm > 1) {
 289         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 290                "More than one of: { constant qscale, lookahead, VCM } requested, "
 291                "only one of them can be used at a time.\n");
 292         return AVERROR(EINVAL);
 293     }
 294
 295     if (!want_qscale && avctx->global_quality > 0 && !QSV_HAVE_ICQ){
 296         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 297                "ICQ ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 298         return AVERROR(ENOSYS);
 299     }
 300
 301     if (want_qscale) {
 302         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
 303         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
 304     }
 305 #if QSV_HAVE_VCM
 306     else if (want_vcm) {
 307         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
 308         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
 309     }
 310 #endif
 311 #if QSV_HAVE_LA
 312     else if (want_la) {
 313         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
 314         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
 315
 316 #if QSV_HAVE_ICQ
 317         if (avctx->global_quality > 0) {
 318             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
 319             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
 320         }
 321 #endif
 322     }
 323 #endif
 324 #if QSV_HAVE_ICQ
 325     else if (avctx->global_quality > 0) {
 326         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
 327         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
 328     }
 329 #endif
 330     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
 331         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
 332         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
 333     }
 334 #if QSV_HAVE_AVBR
 335     else if (!avctx->rc_max_rate) {
 336         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
 337         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
 338     }
 339 #endif
 340     else {
 341         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
 342         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
 343     }
 344
 345     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
 346     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
 347
 348     return 0;
 349 }
 350
 351 static int rc_supported(QSVEncContext *q)
 352 {
 353     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
 354     mfxStatus ret;
 355
 356     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
 357     if (ret < 0 ||
 358         param_out.mfx.RateControlMethod != q->param.mfx.RateControlMethod)
 359         return 0;
 360     return 1;
 361 }
 362
 363 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 364 {
 365     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 366                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 367     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 368     int ret;
 369
 370     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 371     if (ret < 0)
 372         return AVERROR_BUG;
 373     q->param.mfx.CodecId = ret;
 374
 375     if (avctx->level > 0)
 376         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 377     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 378
 379     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 380     if (!desc)
 381         return AVERROR_BUG;
 382
 383     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 384
 385     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 386     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 387     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 388     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 389     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 390     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 391     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 392     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 393     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 394     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 395
 396     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
 397     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 398
 399     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 400         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
 401         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 402         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 403         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 404     }
 405
 406     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 407         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 408         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 409     } else {
 410         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 411         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 412     }
 413
 414     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
 415     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
 416     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
 417
 418     return 0;
 419 }
 420
 421 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 422 {
 423     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 424                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 425     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 426     float quant;
 427     int ret;
 428
 429     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 430     if (ret < 0)
 431         return AVERROR_BUG;
 432     q->param.mfx.CodecId = ret;
 433
 434     if (avctx->level > 0)
 435         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 436
 437     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 438     q->param.mfx.TargetUsage        = q->preset;
 439     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
 440     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
 441     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
 442                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
 443     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
 444     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
 445     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
 446     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
 447     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
 448
 449     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 450     if (!desc)
 451         return AVERROR_BUG;
 452
 453     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 454
 455     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 456     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 457     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 458     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 459     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 460     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 461     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 462     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 463     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 464     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 465
 466     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
 467     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
 468     // for HEVC
 469     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 470     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 471
 472     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 473         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
 474         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
 475         // of incompatible video parameter errors
 476         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 477         // height alignment always must be 32 for interlaced video
 478         q->height_align = 32;
 479     } else {
 480         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 481         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
 482         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
 483         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
 484         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 485     }
 486     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 487
 488     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 489         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 490         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 491         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 492         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 493     }
 494
 495     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 496         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 497         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 498     } else {
 499         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 500         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 501     }
 502
 503     ret = select_rc_mode(avctx, q);
 504     if (ret < 0)
 505         return ret;
 506
 507     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
 508     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 509     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 510 #if QSV_HAVE_VCM
 511     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 512 #endif
 513         q->param.mfx.BufferSizeInKB   = avctx->rc_buffer_size / 8000;
 514         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
 515         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
 516         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
 517         break;
 518     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 519         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
 520
 521         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 522         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
 523         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 524
 525         break;
 526 #if QSV_HAVE_AVBR
 527     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
 528         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 529         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
 530         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
 531         break;
 532 #endif
 533 #if QSV_HAVE_LA
 534     case MFX_RATECONTROL_LA:
 535         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 536         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 537         break;
 538 #if QSV_HAVE_ICQ
 539     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 540         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 541     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 542         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
 543         break;
 544 #endif
 545 #endif
 546     }
 547
 548     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
 549     // are provided
 550     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
 551         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 552         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
 553
 554         q->extco.PicTimingSEI         = q->pic_timing_sei ?
 555                                         MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 556
 557         if (q->rdo >= 0)
 558             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 559
 560         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 561 #if FF_API_CODER_TYPE
 562 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 563             if (avctx->coder_type >= 0)
 564                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 565 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 566 #endif
 567             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 568                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 569
 570             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 571                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 572                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 573
 574             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 575                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 576             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 577                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 578             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 579         }
 580
 581         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 582
 583 #if QSV_HAVE_CO2
 584         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 585             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 586             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 587
 588             if (q->int_ref_type >= 0)
 589                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 590             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 591                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 592             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 593                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 594
 595             if (q->bitrate_limit >= 0)
 596                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 597             if (q->mbbrc >= 0)
 598                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 599             if (q->extbrc >= 0)
 600                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 601
 602             if (q->max_frame_size >= 0)
 603                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 604 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 605             if (q->max_slice_size >= 0)
 606                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 607 #endif
 608
 609 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 610             q->extco2.Trellis = q->trellis;
 611 #endif
 612
 613 #if QSV_HAVE_LA_DS
 614             q->extco2.LookAheadDS = q->look_ahead_downsampling;
 615 #endif
 616
 617 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
 618 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 619 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 620             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 621                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 622 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 623 #endif
 624             if (q->b_strategy >= 0)
 625                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 626             if (q->adaptive_i >= 0)
 627                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 628             if (q->adaptive_b >= 0)
 629                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 630 #endif
 631
 632             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 633         }
 634 #endif
 635     }
 636
 637     if (!rc_supported(q)) {
 638         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 639                "Selected ratecontrol mode is not supported by the QSV "
 640                "runtime. Choose a different mode.\n");
 641         return AVERROR(ENOSYS);
 642     }
 643
 644     return 0;
 645 }
 646
 647 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 648 {
 649     int ret = 0;
 650
 651     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 652     if (ret < 0)
 653         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 654                                   "Error calling GetVideoParam");
 655
 656     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 657
 658     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 659     if (q->packet_size == 0)
 660         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 661
 662     return 0;
 663 }
 664
 665 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 666 {
 667     AVCPBProperties *cpb_props;
 668
 669     uint8_t sps_buf[128];
 670     uint8_t pps_buf[128];
 671
 672     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 673         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 674         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 675         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 676         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 677     };
 678
 679     mfxExtCodingOption co = {
 680         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 681         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 682     };
 683 #if QSV_HAVE_CO2
 684     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 685         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 686         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 687     };
 688 #endif
 689
 690     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 691         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 692         (mfxExtBuffer*)&co,
 693 #if QSV_HAVE_CO2
 694         (mfxExtBuffer*)&co2,
 695 #endif
 696     };
 697
 698     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 699     int ret;
 700
 701     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 702     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 703
 704     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 705     if (ret < 0)
 706         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 707                                   "Error calling GetVideoParam");
 708
 709     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 710
 711     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 712         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 713         return AVERROR_UNKNOWN;
 714     }
 715
 716     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 717                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 718     if (!avctx->extradata)
 719         return AVERROR(ENOMEM);
 720
 721     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 722     if (need_pps)
 723         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 724     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 725     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 726
 727     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 728     if (!cpb_props)
 729         return AVERROR(ENOMEM);
 730     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 731     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 732     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 733     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 734
 735     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 736
 737     return 0;
 738 }
 739
 740 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 741 {
 742     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 743     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 744     int nb_surfaces, i;
 745
 746     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested + q->async_depth;
 747
 748     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 749     if (!q->opaque_alloc_buf)
 750         return AVERROR(ENOMEM);
 751
 752     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 753     if (!q->opaque_surfaces)
 754         return AVERROR(ENOMEM);
 755
 756     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 757     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 758         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 759         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 760     }
 761
 762     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 763     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 764     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 765     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 766     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 767
 768     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 769
 770     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 771     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 772     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 773
 774     return 0;
 775 }
 776
 777 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 778 {
 779     int ret;
 780
 781     if (avctx->hwaccel_context) {
 782         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 783         q->session = qsv->session;
 784     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 785         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 786         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 787             return AVERROR(ENOMEM);
 788
 789         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 790                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 791                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 792         if (ret < 0) {
 793             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 794             return ret;
 795         }
 796
 797         q->session = q->internal_session;
 798     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 799         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 800                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 801         if (ret < 0)
 802             return ret;
 803
 804         q->session = q->internal_session;
 805     } else {
 806         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 807                                            q->load_plugins);
 808         if (ret < 0)
 809             return ret;
 810
 811         q->session = q->internal_session;
 812     }
 813
 814     return 0;
 815 }
 816
 817 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 818 {
 819     int iopattern = 0;
 820     int opaque_alloc = 0;
 821     int ret;
 822
 823     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 824
 825     q->async_fifo = av_fifo_alloc((1 + q->async_depth) *
 826                                   (sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*)));
 827     if (!q->async_fifo)
 828         return AVERROR(ENOMEM);
 829
 830     if (avctx->hwaccel_context) {
 831         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 832
 833         iopattern    = qsv->iopattern;
 834         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 835     }
 836
 837     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 838         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 839         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 840
 841         if (!iopattern) {
 842             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 843                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 844             else if (frames_hwctx->frame_type &
 845                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 846                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 847         }
 848     }
 849
 850     if (!iopattern)
 851         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 852     q->param.IOPattern = iopattern;
 853
 854     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 855     if (ret < 0)
 856         return ret;
 857
 858     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 859     switch (avctx->codec_id) {
 860     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 861         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 862         break;
 863     default:
 864         ret = init_video_param(avctx, q);
 865         break;
 866     }
 867     if (ret < 0)
 868         return ret;
 869
 870     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 871     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 872         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 873     } else if (ret < 0) {
 874         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 875                                   "Error querying encoder params");
 876     }
 877
 878     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 879     if (ret < 0)
 880         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 881                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 882
 883     if (opaque_alloc) {
 884         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 885         if (ret < 0)
 886             return ret;
 887     }
 888
 889     if (avctx->hwaccel_context) {
 890         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 891         int i, j;
 892
 893         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 894                                        sizeof(*q->extparam));
 895         if (!q->extparam)
 896             return AVERROR(ENOMEM);
 897
 898         q->param.ExtParam = q->extparam;
 899         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 900             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 901         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 902
 903         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 904             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 905                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 906                     break;
 907             }
 908             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 909                 continue;
 910
 911             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 912         }
 913     } else {
 914         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
 915         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
 916     }
 917
 918     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
 919     if (ret < 0)
 920         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 921                                   "Error initializing the encoder");
 922     else if (ret > 0)
 923         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
 924                              "Warning in encoder initialization");
 925
 926     switch (avctx->codec_id) {
 927     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 928         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
 929         break;
 930     default:
 931         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
 932         break;
 933     }
 934     if (ret < 0) {
 935         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
 936         return ret;
 937     }
 938
 939     q->avctx = avctx;
 940
 941     return 0;
 942 }
 943
 944 static void free_encoder_ctrl_payloads(mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
 945 {
 946     if (enc_ctrl) {
 947         int i;
 948         for (i = 0; i < enc_ctrl->NumPayload && i < QSV_MAX_ENC_PAYLOAD; i++) {
 949             av_free(enc_ctrl->Payload[i]);
 950         }
 951         enc_ctrl->NumPayload = 0;
 952     }
 953 }
 954
 955 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
 956 {
 957     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 958     while (cur) {
 959         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
 960             free_encoder_ctrl_payloads(&cur->enc_ctrl);
 961             av_frame_unref(cur->frame);
 962             cur->used = 0;
 963         }
 964         cur = cur->next;
 965     }
 966 }
 967
 968 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
 969 {
 970     QSVFrame *frame, **last;
 971
 972     clear_unused_frames(q);
 973
 974     frame = q->work_frames;
 975     last  = &q->work_frames;
 976     while (frame) {
 977         if (!frame->used) {
 978             *f = frame;
 979             frame->used = 1;
 980             return 0;
 981         }
 982
 983         last  = &frame->next;
 984         frame = frame->next;
 985     }
 986
 987     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
 988     if (!frame)
 989         return AVERROR(ENOMEM);
 990     frame->frame = av_frame_alloc();
 991     if (!frame->frame) {
 992         av_freep(&frame);
 993         return AVERROR(ENOMEM);
 994     }
 995     frame->enc_ctrl.Payload = av_mallocz(sizeof(mfxPayload*) * QSV_MAX_ENC_PAYLOAD);
 996     if (!frame->enc_ctrl.Payload) {
 997         av_freep(&frame);
 998         return AVERROR(ENOMEM);
 999     }
1000     *last = frame;
1001
1002     *f = frame;
1003     frame->used = 1;
1004
1005     return 0;
1006 }
1007
1008 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1009                         QSVFrame **new_frame)
1010 {
1011     QSVFrame *qf;
1012     int ret;
1013
1014     ret = get_free_frame(q, &qf);
1015     if (ret < 0)
1016         return ret;
1017
1018     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1019         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1020         if (ret < 0)
1021             return ret;
1022
1023         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1024
1025         if (q->frames_ctx.mids) {
1026             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1027             if (ret < 0)
1028                 return ret;
1029
1030             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1031         }
1032     } else {
1033         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1034         if (frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) {
1035             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1036             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1037
1038             ret = ff_get_buffer(q->avctx, qf->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
1039             if (ret < 0)
1040                 return ret;
1041
1042             qf->frame->height = frame->height;
1043             qf->frame->width  = frame->width;
1044             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1045             if (ret < 0) {
1046                 av_frame_unref(qf->frame);
1047                 return ret;
1048             }
1049         } else {
1050             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1051             if (ret < 0)
1052                 return ret;
1053         }
1054
1055         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1056
1057         qf->surface.Info.PicStruct =
1058             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1059             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1060                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1061         if (frame->repeat_pict == 1)
1062             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1063         else if (frame->repeat_pict == 2)
1064             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1065         else if (frame->repeat_pict == 4)
1066             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1067
1068         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1069         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1070         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1071     }
1072
1073     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1074
1075     *new_frame = qf;
1076
1077     return 0;
1078 }
1079
1080 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1081 {
1082     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1083         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1084             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1085             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1086             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1087                    "Interlaced coding is supported"
1088                    " at Main/High Profile Level 2.1-4.1\n");
1089     }
1090 }
1091
1092 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1093                         const AVFrame *frame)
1094 {
1095     AVPacket new_pkt = { 0 };
1096     mfxBitstream *bs;
1097
1098     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1099     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1100     QSVFrame *qsv_frame = NULL;
1101     mfxEncodeCtrl* enc_ctrl = NULL;
1102     int ret;
1103
1104     if (frame) {
1105         ret = submit_frame(q, frame, &qsv_frame);
1106         if (ret < 0) {
1107             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1108             return ret;
1109         }
1110     }
1111     if (qsv_frame) {
1112         surf = &qsv_frame->surface;
1113         enc_ctrl = &qsv_frame->enc_ctrl;
1114     }
1115
1116     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1117     if (ret < 0) {
1118         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1119         return ret;
1120     }
1121
1122     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1123     if (!bs) {
1124         av_packet_unref(&new_pkt);
1125         return AVERROR(ENOMEM);
1126     }
1127     bs->Data      = new_pkt.data;
1128     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1129
1130     if (q->set_encode_ctrl_cb) {
1131         q->set_encode_ctrl_cb(avctx, frame, &qsv_frame->enc_ctrl);
1132     }
1133
1134     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1135     if (!sync) {
1136         av_freep(&bs);
1137         av_packet_unref(&new_pkt);
1138         return AVERROR(ENOMEM);
1139     }
1140
1141     do {
1142         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, enc_ctrl, surf, bs, sync);
1143         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1144             av_usleep(500);
1145     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1146
1147     if (ret > 0)
1148         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1149
1150     if (ret < 0) {
1151         av_packet_unref(&new_pkt);
1152         av_freep(&bs);
1153         av_freep(&sync);
1154         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1155                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1156     }
1157
1158     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1159         print_interlace_msg(avctx, q);
1160
1161     if (*sync) {
1162         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1163         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1164         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1165     } else {
1166         av_freep(&sync);
1167         av_packet_unref(&new_pkt);
1168         av_freep(&bs);
1169     }
1170
1171     return 0;
1172 }
1173
1174 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1175                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1176 {
1177     int ret;
1178
1179     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1180     if (ret < 0)
1181         return ret;
1182
1183     if (!av_fifo_space(q->async_fifo) ||
1184         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1185         AVPacket new_pkt;
1186         mfxBitstream *bs;
1187         mfxSyncPoint *sync;
1188
1189         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1190         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1191         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1192
1193         do {
1194             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1195         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1196
1197         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1198         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1199         new_pkt.size = bs->DataLength;
1200
1201         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1202             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1203             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1204
1205 #if FF_API_CODED_FRAME
1206 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1207         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1208             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1209         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1210             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1211         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1212             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1213 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1214 #endif
1215
1216         av_freep(&bs);
1217         av_freep(&sync);
1218
1219         if (pkt->data) {
1220             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1221                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1222                        pkt->size, new_pkt.size);
1223                 av_packet_unref(&new_pkt);
1224                 return AVERROR(EINVAL);
1225             }
1226
1227             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1228             pkt->size = new_pkt.size;
1229
1230             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1231             av_packet_unref(&new_pkt);
1232             if (ret < 0)
1233                 return ret;
1234         } else
1235             *pkt = new_pkt;
1236
1237         *got_packet = 1;
1238     }
1239
1240     return 0;
1241 }
1242
1243 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1244 {
1245     QSVFrame *cur;
1246
1247     if (q->session)
1248         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1249     if (q->internal_session)
1250         MFXClose(q->internal_session);
1251     q->session          = NULL;
1252     q->internal_session = NULL;
1253
1254     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1255     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1256
1257     cur = q->work_frames;
1258     while (cur) {
1259         q->work_frames = cur->next;
1260         av_frame_free(&cur->frame);
1261         av_free(cur->enc_ctrl.Payload);
1262         av_freep(&cur);
1263         cur = q->work_frames;
1264     }
1265
1266     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1267         AVPacket pkt;
1268         mfxSyncPoint *sync;
1269         mfxBitstream *bs;
1270
1271         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1272         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1273         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1274
1275         av_freep(&sync);
1276         av_freep(&bs);
1277         av_packet_unref(&pkt);
1278     }
1279     av_fifo_free(q->async_fifo);
1280     q->async_fifo = NULL;
1281
1282     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1283     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1284
1285     av_freep(&q->extparam);
1286
1287     return 0;
1288 }