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 check_enc_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 352 {
 353     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
 354     mfxStatus ret;
 355
 356 #define UNMATCH(x) (param_out.mfx.x != q->param.mfx.x)
 357
 358     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
 359
 360     if (ret < 0) {
 361         if (UNMATCH(CodecId))
 362             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current codec type is unsupported\n");
 363         if (UNMATCH(CodecProfile))
 364             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current profile is unsupported\n");
 365         if (UNMATCH(RateControlMethod))
 366             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Selected ratecontrol mode is unsupported\n");
 367         if (UNMATCH(LowPower))
 368               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Low power mode is unsupported\n");
 369         if (UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtN) || UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtN))
 370               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current frame rate is unsupported\n");
 371         if (UNMATCH(FrameInfo.PicStruct))
 372               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current picture structure is unsupported\n");
 373         if (UNMATCH(FrameInfo.Width) || UNMATCH(FrameInfo.Height))
 374               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current resolution is unsupported\n");
 375         if (UNMATCH(FrameInfo.FourCC))
 376               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current pixel format is unsupported\n");
 377         return 0;
 378     }
 379     return 1;
 380 }
 381
 382 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 383 {
 384     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 385                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 386     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 387     int ret;
 388
 389     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 390     if (ret < 0)
 391         return AVERROR_BUG;
 392     q->param.mfx.CodecId = ret;
 393
 394     if (avctx->level > 0)
 395         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 396     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 397
 398     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 399     if (!desc)
 400         return AVERROR_BUG;
 401
 402     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 403
 404     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 405     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 406     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 407     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 408     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 409     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 410     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 411     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 412     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 413     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 414
 415     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
 416     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 417
 418     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 419         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
 420         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 421         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 422         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 423     }
 424
 425     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 426         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 427         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 428     } else {
 429         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 430         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 431     }
 432
 433     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
 434     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
 435     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
 436
 437     return 0;
 438 }
 439
 440 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 441 {
 442     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 443                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 444     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 445     float quant;
 446     int ret;
 447
 448     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 449     if (ret < 0)
 450         return AVERROR_BUG;
 451     q->param.mfx.CodecId = ret;
 452
 453     if (avctx->level > 0)
 454         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 455
 456     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 457     q->param.mfx.TargetUsage        = q->preset;
 458     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
 459     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
 460     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
 461                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
 462     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
 463     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
 464     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
 465     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
 466     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
 467
 468     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 469     if (!desc)
 470         return AVERROR_BUG;
 471
 472     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 473
 474     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 475     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 476     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 477     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 478     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 479     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 480     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 481     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 482     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 483     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 484
 485     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
 486     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
 487     // for HEVC
 488     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 489     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 490
 491     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 492         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
 493         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
 494         // of incompatible video parameter errors
 495         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 496         // height alignment always must be 32 for interlaced video
 497         q->height_align = 32;
 498     } else {
 499         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 500         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
 501         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
 502         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
 503         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 504     }
 505     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 506
 507     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 508         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 509         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 510         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 511         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 512     }
 513
 514     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 515         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 516         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 517     } else {
 518         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 519         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 520     }
 521
 522     ret = select_rc_mode(avctx, q);
 523     if (ret < 0)
 524         return ret;
 525
 526     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
 527     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 528     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 529 #if QSV_HAVE_VCM
 530     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 531 #endif
 532         q->param.mfx.BufferSizeInKB   = avctx->rc_buffer_size / 8000;
 533         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
 534         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
 535         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
 536         break;
 537     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 538         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
 539
 540         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 541         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
 542         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 543
 544         break;
 545 #if QSV_HAVE_AVBR
 546     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
 547         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 548         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
 549         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
 550         break;
 551 #endif
 552 #if QSV_HAVE_LA
 553     case MFX_RATECONTROL_LA:
 554         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 555         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 556         break;
 557 #if QSV_HAVE_ICQ
 558     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 559         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 560     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 561         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
 562         break;
 563 #endif
 564 #endif
 565     }
 566
 567     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
 568     // are provided
 569     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
 570         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 571         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
 572
 573         q->extco.PicTimingSEI         = q->pic_timing_sei ?
 574                                         MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 575
 576         if (q->rdo >= 0)
 577             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 578
 579         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 580 #if FF_API_CODER_TYPE
 581 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 582             if (avctx->coder_type >= 0)
 583                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 584 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 585 #endif
 586             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 587                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 588
 589             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 590                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 591                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 592
 593             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 594                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 595             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 596                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 597             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 598         }
 599
 600         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 601
 602 #if QSV_HAVE_CO2
 603         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 604             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 605             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 606
 607             if (q->int_ref_type >= 0)
 608                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 609             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 610                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 611             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 612                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 613
 614             if (q->bitrate_limit >= 0)
 615                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 616             if (q->mbbrc >= 0)
 617                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 618             if (q->extbrc >= 0)
 619                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 620
 621             if (q->max_frame_size >= 0)
 622                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 623 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 624             if (q->max_slice_size >= 0)
 625                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 626 #endif
 627
 628 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 629             q->extco2.Trellis = q->trellis;
 630 #endif
 631
 632 #if QSV_HAVE_LA_DS
 633             q->extco2.LookAheadDS = q->look_ahead_downsampling;
 634 #endif
 635
 636 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
 637 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 638 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 639             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 640                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 641 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 642 #endif
 643             if (q->b_strategy >= 0)
 644                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 645             if (q->adaptive_i >= 0)
 646                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 647             if (q->adaptive_b >= 0)
 648                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 649 #endif
 650
 651             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 652         }
 653 #endif
 654     }
 655
 656     if (!check_enc_param(avctx,q)) {
 657         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 658                "some encoding parameters are not supported by the QSV "
 659                "runtime. Please double check the input parameters.\n");
 660         return AVERROR(ENOSYS);
 661     }
 662
 663     return 0;
 664 }
 665
 666 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 667 {
 668     int ret = 0;
 669
 670     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 671     if (ret < 0)
 672         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 673                                   "Error calling GetVideoParam");
 674
 675     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 676
 677     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 678     if (q->packet_size == 0)
 679         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 680
 681     return 0;
 682 }
 683
 684 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 685 {
 686     AVCPBProperties *cpb_props;
 687
 688     uint8_t sps_buf[128];
 689     uint8_t pps_buf[128];
 690
 691     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 692         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 693         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 694         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 695         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 696     };
 697
 698     mfxExtCodingOption co = {
 699         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 700         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 701     };
 702 #if QSV_HAVE_CO2
 703     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 704         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 705         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 706     };
 707 #endif
 708
 709     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 710         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 711         (mfxExtBuffer*)&co,
 712 #if QSV_HAVE_CO2
 713         (mfxExtBuffer*)&co2,
 714 #endif
 715     };
 716
 717     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 718     int ret;
 719
 720     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 721     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 722
 723     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 724     if (ret < 0)
 725         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 726                                   "Error calling GetVideoParam");
 727
 728     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 729
 730     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 731         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 732         return AVERROR_UNKNOWN;
 733     }
 734
 735     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 736                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 737     if (!avctx->extradata)
 738         return AVERROR(ENOMEM);
 739
 740     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 741     if (need_pps)
 742         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 743     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 744     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 745
 746     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 747     if (!cpb_props)
 748         return AVERROR(ENOMEM);
 749     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 750     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 751     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 752     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 753
 754     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 755
 756     return 0;
 757 }
 758
 759 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 760 {
 761     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 762     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 763     int nb_surfaces, i;
 764
 765     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested + q->async_depth;
 766
 767     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 768     if (!q->opaque_alloc_buf)
 769         return AVERROR(ENOMEM);
 770
 771     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 772     if (!q->opaque_surfaces)
 773         return AVERROR(ENOMEM);
 774
 775     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 776     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 777         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 778         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 779     }
 780
 781     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 782     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 783     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 784     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 785     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 786
 787     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 788
 789     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 790     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 791     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 792
 793     return 0;
 794 }
 795
 796 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 797 {
 798     int ret;
 799
 800     if (avctx->hwaccel_context) {
 801         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 802         q->session = qsv->session;
 803     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 804         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 805         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 806             return AVERROR(ENOMEM);
 807
 808         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 809                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 810                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 811         if (ret < 0) {
 812             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 813             return ret;
 814         }
 815
 816         q->session = q->internal_session;
 817     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 818         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 819                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 820         if (ret < 0)
 821             return ret;
 822
 823         q->session = q->internal_session;
 824     } else {
 825         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 826                                            q->load_plugins);
 827         if (ret < 0)
 828             return ret;
 829
 830         q->session = q->internal_session;
 831     }
 832
 833     return 0;
 834 }
 835
 836 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 837 {
 838     int iopattern = 0;
 839     int opaque_alloc = 0;
 840     int ret;
 841
 842     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 843
 844     q->async_fifo = av_fifo_alloc((1 + q->async_depth) *
 845                                   (sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*)));
 846     if (!q->async_fifo)
 847         return AVERROR(ENOMEM);
 848
 849     if (avctx->hwaccel_context) {
 850         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 851
 852         iopattern    = qsv->iopattern;
 853         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 854     }
 855
 856     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 857         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 858         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 859
 860         if (!iopattern) {
 861             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 862                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 863             else if (frames_hwctx->frame_type &
 864                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 865                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 866         }
 867     }
 868
 869     if (!iopattern)
 870         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 871     q->param.IOPattern = iopattern;
 872
 873     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 874     if (ret < 0)
 875         return ret;
 876
 877     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 878     switch (avctx->codec_id) {
 879     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 880         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 881         break;
 882     default:
 883         ret = init_video_param(avctx, q);
 884         break;
 885     }
 886     if (ret < 0)
 887         return ret;
 888
 889     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 890     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 891         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 892     } else if (ret < 0) {
 893         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 894                                   "Error querying encoder params");
 895     }
 896
 897     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 898     if (ret < 0)
 899         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 900                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 901
 902     if (opaque_alloc) {
 903         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 904         if (ret < 0)
 905             return ret;
 906     }
 907
 908     if (avctx->hwaccel_context) {
 909         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 910         int i, j;
 911
 912         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 913                                        sizeof(*q->extparam));
 914         if (!q->extparam)
 915             return AVERROR(ENOMEM);
 916
 917         q->param.ExtParam = q->extparam;
 918         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 919             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 920         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 921
 922         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 923             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 924                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 925                     break;
 926             }
 927             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 928                 continue;
 929
 930             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 931         }
 932     } else {
 933         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
 934         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
 935     }
 936
 937     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
 938     if (ret < 0)
 939         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 940                                   "Error initializing the encoder");
 941     else if (ret > 0)
 942         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
 943                              "Warning in encoder initialization");
 944
 945     switch (avctx->codec_id) {
 946     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 947         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
 948         break;
 949     default:
 950         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
 951         break;
 952     }
 953     if (ret < 0) {
 954         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
 955         return ret;
 956     }
 957
 958     q->avctx = avctx;
 959
 960     return 0;
 961 }
 962
 963 static void free_encoder_ctrl_payloads(mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
 964 {
 965     if (enc_ctrl) {
 966         int i;
 967         for (i = 0; i < enc_ctrl->NumPayload && i < QSV_MAX_ENC_PAYLOAD; i++) {
 968             av_free(enc_ctrl->Payload[i]);
 969         }
 970         enc_ctrl->NumPayload = 0;
 971     }
 972 }
 973
 974 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
 975 {
 976     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 977     while (cur) {
 978         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
 979             free_encoder_ctrl_payloads(&cur->enc_ctrl);
 980             av_frame_unref(cur->frame);
 981             cur->used = 0;
 982         }
 983         cur = cur->next;
 984     }
 985 }
 986
 987 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
 988 {
 989     QSVFrame *frame, **last;
 990
 991     clear_unused_frames(q);
 992
 993     frame = q->work_frames;
 994     last  = &q->work_frames;
 995     while (frame) {
 996         if (!frame->used) {
 997             *f = frame;
 998             frame->used = 1;
 999             return 0;
1000         }
1001
1002         last  = &frame->next;
1003         frame = frame->next;
1004     }
1005
1006     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
1007     if (!frame)
1008         return AVERROR(ENOMEM);
1009     frame->frame = av_frame_alloc();
1010     if (!frame->frame) {
1011         av_freep(&frame);
1012         return AVERROR(ENOMEM);
1013     }
1014     frame->enc_ctrl.Payload = av_mallocz(sizeof(mfxPayload*) * QSV_MAX_ENC_PAYLOAD);
1015     if (!frame->enc_ctrl.Payload) {
1016         av_freep(&frame);
1017         return AVERROR(ENOMEM);
1018     }
1019     *last = frame;
1020
1021     *f = frame;
1022     frame->used = 1;
1023
1024     return 0;
1025 }
1026
1027 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1028                         QSVFrame **new_frame)
1029 {
1030     QSVFrame *qf;
1031     int ret;
1032
1033     ret = get_free_frame(q, &qf);
1034     if (ret < 0)
1035         return ret;
1036
1037     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1038         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1039         if (ret < 0)
1040             return ret;
1041
1042         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1043
1044         if (q->frames_ctx.mids) {
1045             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1046             if (ret < 0)
1047                 return ret;
1048
1049             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1050         }
1051     } else {
1052         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1053         if (frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) {
1054             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1055             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1056
1057             ret = ff_get_buffer(q->avctx, qf->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
1058             if (ret < 0)
1059                 return ret;
1060
1061             qf->frame->height = frame->height;
1062             qf->frame->width  = frame->width;
1063             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1064             if (ret < 0) {
1065                 av_frame_unref(qf->frame);
1066                 return ret;
1067             }
1068         } else {
1069             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1070             if (ret < 0)
1071                 return ret;
1072         }
1073
1074         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1075
1076         qf->surface.Info.PicStruct =
1077             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1078             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1079                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1080         if (frame->repeat_pict == 1)
1081             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1082         else if (frame->repeat_pict == 2)
1083             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1084         else if (frame->repeat_pict == 4)
1085             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1086
1087         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1088         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1089         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1090     }
1091
1092     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1093
1094     *new_frame = qf;
1095
1096     return 0;
1097 }
1098
1099 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1100 {
1101     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1102         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1103             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1104             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1105             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1106                    "Interlaced coding is supported"
1107                    " at Main/High Profile Level 2.1-4.1\n");
1108     }
1109 }
1110
1111 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1112                         const AVFrame *frame)
1113 {
1114     AVPacket new_pkt = { 0 };
1115     mfxBitstream *bs;
1116
1117     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1118     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1119     QSVFrame *qsv_frame = NULL;
1120     mfxEncodeCtrl* enc_ctrl = NULL;
1121     int ret;
1122
1123     if (frame) {
1124         ret = submit_frame(q, frame, &qsv_frame);
1125         if (ret < 0) {
1126             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1127             return ret;
1128         }
1129     }
1130     if (qsv_frame) {
1131         surf = &qsv_frame->surface;
1132         enc_ctrl = &qsv_frame->enc_ctrl;
1133     }
1134
1135     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1136     if (ret < 0) {
1137         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1138         return ret;
1139     }
1140
1141     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1142     if (!bs) {
1143         av_packet_unref(&new_pkt);
1144         return AVERROR(ENOMEM);
1145     }
1146     bs->Data      = new_pkt.data;
1147     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1148
1149     if (q->set_encode_ctrl_cb) {
1150         q->set_encode_ctrl_cb(avctx, frame, &qsv_frame->enc_ctrl);
1151     }
1152
1153     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1154     if (!sync) {
1155         av_freep(&bs);
1156         av_packet_unref(&new_pkt);
1157         return AVERROR(ENOMEM);
1158     }
1159
1160     do {
1161         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, enc_ctrl, surf, bs, sync);
1162         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1163             av_usleep(500);
1164     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1165
1166     if (ret > 0)
1167         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1168
1169     if (ret < 0) {
1170         av_packet_unref(&new_pkt);
1171         av_freep(&bs);
1172         av_freep(&sync);
1173         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1174                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1175     }
1176
1177     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1178         print_interlace_msg(avctx, q);
1179
1180     if (*sync) {
1181         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1182         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1183         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1184     } else {
1185         av_freep(&sync);
1186         av_packet_unref(&new_pkt);
1187         av_freep(&bs);
1188     }
1189
1190     return 0;
1191 }
1192
1193 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1194                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1195 {
1196     int ret;
1197
1198     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1199     if (ret < 0)
1200         return ret;
1201
1202     if (!av_fifo_space(q->async_fifo) ||
1203         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1204         AVPacket new_pkt;
1205         mfxBitstream *bs;
1206         mfxSyncPoint *sync;
1207
1208         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1209         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1210         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1211
1212         do {
1213             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1214         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1215
1216         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1217         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1218         new_pkt.size = bs->DataLength;
1219
1220         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1221             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1222             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1223
1224 #if FF_API_CODED_FRAME
1225 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1226         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1227             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1228         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1229             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1230         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1231             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1232 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1233 #endif
1234
1235         av_freep(&bs);
1236         av_freep(&sync);
1237
1238         if (pkt->data) {
1239             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1240                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1241                        pkt->size, new_pkt.size);
1242                 av_packet_unref(&new_pkt);
1243                 return AVERROR(EINVAL);
1244             }
1245
1246             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1247             pkt->size = new_pkt.size;
1248
1249             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1250             av_packet_unref(&new_pkt);
1251             if (ret < 0)
1252                 return ret;
1253         } else
1254             *pkt = new_pkt;
1255
1256         *got_packet = 1;
1257     }
1258
1259     return 0;
1260 }
1261
1262 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1263 {
1264     QSVFrame *cur;
1265
1266     if (q->session)
1267         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1268     if (q->internal_session)
1269         MFXClose(q->internal_session);
1270     q->session          = NULL;
1271     q->internal_session = NULL;
1272
1273     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1274     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1275
1276     cur = q->work_frames;
1277     while (cur) {
1278         q->work_frames = cur->next;
1279         av_frame_free(&cur->frame);
1280         av_free(cur->enc_ctrl.Payload);
1281         av_freep(&cur);
1282         cur = q->work_frames;
1283     }
1284
1285     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1286         AVPacket pkt;
1287         mfxSyncPoint *sync;
1288         mfxBitstream *bs;
1289
1290         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1291         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1292         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1293
1294         av_freep(&sync);
1295         av_freep(&bs);
1296         av_packet_unref(&pkt);
1297     }
1298     av_fifo_free(q->async_fifo);
1299     q->async_fifo = NULL;
1300
1301     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1302     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1303
1304     av_freep(&q->extparam);
1305
1306     return 0;
1307 }