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

   1 /*
   2  * Intel MediaSDK QSV encoder utility functions
   3  *
   4  * copyright (c) 2013 Yukinori Yamazoe
   5  * copyright (c) 2015 Anton Khirnov
   6  *
   7  * This file is part of Libav.
   8  *
   9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include <string.h>
  25 #include <sys/types.h>
  26 #include <mfx/mfxvideo.h>
  27
  28 #include "libavutil/common.h"
  29 #include "libavutil/hwcontext.h"
  30 #include "libavutil/hwcontext_qsv.h"
  31 #include "libavutil/mem.h"
  32 #include "libavutil/log.h"
  33 #include "libavutil/time.h"
  34 #include "libavutil/imgutils.h"
  35
  36 #include "avcodec.h"
  37 #include "internal.h"
  38 #include "qsv.h"
  39 #include "qsv_internal.h"
  40 #include "qsvenc.h"
  41
  42 static const struct {
  43     mfxU16 profile;
  44     const char *name;
  45 } profile_names[] = {
  46     { MFX_PROFILE_AVC_BASELINE,                 "baseline"              },
  47     { MFX_PROFILE_AVC_MAIN,                     "main"                  },
  48     { MFX_PROFILE_AVC_EXTENDED,                 "extended"              },
  49     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH,                     "high"                  },
  50 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 15)
  51     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH_422,                 "high 422"              },
  52 #endif
  53 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 4)
  54     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_BASELINE,     "constrained baseline"  },
  55     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_HIGH,         "constrained high"      },
  56     { MFX_PROFILE_AVC_PROGRESSIVE_HIGH,         "progressive high"      },
  57 #endif
  58     { MFX_PROFILE_MPEG2_SIMPLE,                 "simple"                },
  59     { MFX_PROFILE_MPEG2_MAIN,                   "main"                  },
  60     { MFX_PROFILE_MPEG2_HIGH,                   "high"                  },
  61     { MFX_PROFILE_VC1_SIMPLE,                   "simple"                },
  62     { MFX_PROFILE_VC1_MAIN,                     "main"                  },
  63     { MFX_PROFILE_VC1_ADVANCED,                 "advanced"              },
  64 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
  65     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN,                    "main"                  },
  66     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN10,                  "main10"                },
  67     { MFX_PROFILE_HEVC_MAINSP,                  "mainsp"                },
  68 #endif
  69 };
  70
  71 static const char *print_profile(mfxU16 profile)
  72 {
  73     int i;
  74     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(profile_names); i++)
  75         if (profile == profile_names[i].profile)
  76             return profile_names[i].name;
  77     return "unknown";
  78 }
  79
  80 static const struct {
  81     mfxU16      rc_mode;
  82     const char *name;
  83 } rc_names[] = {
  84     { MFX_RATECONTROL_CBR,     "CBR" },
  85     { MFX_RATECONTROL_VBR,     "VBR" },
  86     { MFX_RATECONTROL_CQP,     "CQP" },
  87 #if QSV_HAVE_AVBR
  88     { MFX_RATECONTROL_AVBR,    "AVBR" },
  89 #endif
  90 #if QSV_HAVE_LA
  91     { MFX_RATECONTROL_LA,      "LA" },
  92 #endif
  93 #if QSV_HAVE_ICQ
  94     { MFX_RATECONTROL_ICQ,     "ICQ" },
  95     { MFX_RATECONTROL_LA_ICQ,  "LA_ICQ" },
  96 #endif
  97 #if QSV_HAVE_VCM
  98     { MFX_RATECONTROL_VCM,     "VCM" },
  99 #endif
 100 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 10)
 101     { MFX_RATECONTROL_LA_EXT,  "LA_EXT" },
 102 #endif
 103 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 104     { MFX_RATECONTROL_LA_HRD,  "LA_HRD" },
 105 #endif
 106 #if QSV_HAVE_QVBR
 107     { MFX_RATECONTROL_QVBR,    "QVBR" },
 108 #endif
 109 };
 110
 111 static const char *print_ratecontrol(mfxU16 rc_mode)
 112 {
 113     int i;
 114     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(rc_names); i++)
 115         if (rc_mode == rc_names[i].rc_mode)
 116             return rc_names[i].name;
 117     return "unknown";
 118 }
 119
 120 static const char *print_threestate(mfxU16 val)
 121 {
 122     if (val == MFX_CODINGOPTION_ON)
 123         return "ON";
 124     else if (val == MFX_CODINGOPTION_OFF)
 125         return "OFF";
 126     return "unknown";
 127 }
 128
 129 static void dump_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
 130                              mfxExtBuffer **coding_opts)
 131 {
 132     mfxInfoMFX *info = &q->param.mfx;
 133
 134     mfxExtCodingOption   *co = (mfxExtCodingOption*)coding_opts[0];
 135 #if QSV_HAVE_CO2
 136     mfxExtCodingOption2 *co2 = (mfxExtCodingOption2*)coding_opts[1];
 137 #endif
 138 #if QSV_HAVE_CO3 && QSV_HAVE_QVBR
 139     mfxExtCodingOption3 *co3 = (mfxExtCodingOption3*)coding_opts[2];
 140 #endif
 141
 142     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "profile: %s; level: %"PRIu16"\n",
 143            print_profile(info->CodecProfile), info->CodecLevel);
 144
 145     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "GopPicSize: %"PRIu16"; GopRefDist: %"PRIu16"; GopOptFlag: ",
 146            info->GopPicSize, info->GopRefDist);
 147     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_CLOSED)
 148         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "closed ");
 149     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_STRICT)
 150         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "strict ");
 151     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "; IdrInterval: %"PRIu16"\n", info->IdrInterval);
 152
 153     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "TargetUsage: %"PRIu16"; RateControlMethod: %s\n",
 154            info->TargetUsage, print_ratecontrol(info->RateControlMethod));
 155
 156     if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CBR ||
 157         info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VBR
 158 #if QSV_HAVE_VCM
 159         || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VCM
 160 #endif
 161         ) {
 162         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 163                "InitialDelayInKB: %"PRIu16"; TargetKbps: %"PRIu16"; MaxKbps: %"PRIu16"\n",
 164                info->InitialDelayInKB, info->TargetKbps, info->MaxKbps);
 165     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CQP) {
 166         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QPI: %"PRIu16"; QPP: %"PRIu16"; QPB: %"PRIu16"\n",
 167                info->QPI, info->QPP, info->QPB);
 168     }
 169 #if QSV_HAVE_AVBR
 170     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_AVBR) {
 171         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 172                "TargetKbps: %"PRIu16"; Accuracy: %"PRIu16"; Convergence: %"PRIu16"\n",
 173                info->TargetKbps, info->Accuracy, info->Convergence);
 174     }
 175 #endif
 176 #if QSV_HAVE_LA
 177     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA
 178 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 179              || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_HRD
 180 #endif
 181              ) {
 182         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 183                "TargetKbps: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 184                info->TargetKbps, co2->LookAheadDepth);
 185     }
 186 #endif
 187 #if QSV_HAVE_ICQ
 188     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_ICQ) {
 189         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"\n", info->ICQQuality);
 190     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_ICQ) {
 191         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 192                info->ICQQuality, co2->LookAheadDepth);
 193     }
 194 #endif
 195 #if QSV_HAVE_QVBR
 196     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_QVBR) {
 197         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QVBRQuality: %"PRIu16"\n",
 198                co3->QVBRQuality);
 199     }
 200 #endif
 201
 202     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumSlice: %"PRIu16"; NumRefFrame: %"PRIu16"\n",
 203            info->NumSlice, info->NumRefFrame);
 204     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RateDistortionOpt: %s\n",
 205            print_threestate(co->RateDistortionOpt));
 206
 207 #if QSV_HAVE_CO2
 208     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 209            "RecoveryPointSEI: %s IntRefType: %"PRIu16"; IntRefCycleSize: %"PRIu16"; IntRefQPDelta: %"PRId16"\n",
 210            print_threestate(co->RecoveryPointSEI), co2->IntRefType, co2->IntRefCycleSize, co2->IntRefQPDelta);
 211
 212     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxFrameSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxFrameSize);
 213 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 214     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxSliceSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxSliceSize);
 215 #endif
 216     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 217
 218     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 219            "BitrateLimit: %s; MBBRC: %s; ExtBRC: %s\n",
 220            print_threestate(co2->BitrateLimit), print_threestate(co2->MBBRC),
 221            print_threestate(co2->ExtBRC));
 222
 223 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 224     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Trellis: ");
 225     if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_OFF) {
 226         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");
 227     } else if (!co2->Trellis) {
 228         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");
 229     } else {
 230         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_I) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "I");
 231         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_P) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "P");
 232         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_B) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "B");
 233     }
 234     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 235 #endif
 236
 237 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
 238     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 239            "RepeatPPS: %s; NumMbPerSlice: %"PRIu16"; LookAheadDS: ",
 240            print_threestate(co2->RepeatPPS), co2->NumMbPerSlice);
 241     switch (co2->LookAheadDS) {
 242     case MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");     break;
 243     case MFX_LOOKAHEAD_DS_2x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "2x");      break;
 244     case MFX_LOOKAHEAD_DS_4x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "4x");      break;
 245     default:                   av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "unknown"); break;
 246     }
 247     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 248
 249     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AdaptiveI: %s; AdaptiveB: %s; BRefType: ",
 250            print_threestate(co2->AdaptiveI), print_threestate(co2->AdaptiveB));
 251     switch (co2->BRefType) {
 252     case MFX_B_REF_OFF:     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");       break;
 253     case MFX_B_REF_PYRAMID: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "pyramid");   break;
 254     default:                av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");      break;
 255     }
 256     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 257 #endif
 258
 259 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 260     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 261            "MinQPI: %"PRIu8"; MaxQPI: %"PRIu8"; MinQPP: %"PRIu8"; MaxQPP: %"PRIu8"; MinQPB: %"PRIu8"; MaxQPB: %"PRIu8"\n",
 262            co2->MinQPI, co2->MaxQPI, co2->MinQPP, co2->MaxQPP, co2->MinQPB, co2->MaxQPB);
 263 #endif
 264 #endif
 265
 266     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 267         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Entropy coding: %s; MaxDecFrameBuffering: %"PRIu16"\n",
 268                co->CAVLC == MFX_CODINGOPTION_ON ? "CAVLC" : "CABAC", co->MaxDecFrameBuffering);
 269         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 270                "NalHrdConformance: %s; SingleSeiNalUnit: %s; VuiVclHrdParameters: %s VuiNalHrdParameters: %s\n",
 271                print_threestate(co->NalHrdConformance), print_threestate(co->SingleSeiNalUnit),
 272                print_threestate(co->VuiVclHrdParameters), print_threestate(co->VuiNalHrdParameters));
 273     }
 274 }
 275
 276 static int select_rc_mode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 277 {
 278     const char *rc_desc;
 279     mfxU16      rc_mode;
 280
 281     int want_la     = q->la_depth >= 10;
 282     int want_qscale = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE);
 283     int want_vcm    = q->vcm;
 284
 285     if (want_la && !QSV_HAVE_LA) {
 286         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 287                "Lookahead ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 288         return AVERROR(ENOSYS);
 289     }
 290     if (want_vcm && !QSV_HAVE_VCM) {
 291         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 292                "VCM ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 293         return AVERROR(ENOSYS);
 294     }
 295
 296     if (want_la + want_qscale + want_vcm > 1) {
 297         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 298                "More than one of: { constant qscale, lookahead, VCM } requested, "
 299                "only one of them can be used at a time.\n");
 300         return AVERROR(EINVAL);
 301     }
 302
 303     if (!want_qscale && avctx->global_quality > 0 && !QSV_HAVE_ICQ){
 304         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 305                "ICQ ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 306         return AVERROR(ENOSYS);
 307     }
 308
 309     if (want_qscale) {
 310         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
 311         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
 312     }
 313 #if QSV_HAVE_VCM
 314     else if (want_vcm) {
 315         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
 316         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
 317     }
 318 #endif
 319 #if QSV_HAVE_LA
 320     else if (want_la) {
 321         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
 322         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
 323
 324 #if QSV_HAVE_ICQ
 325         if (avctx->global_quality > 0) {
 326             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
 327             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
 328         }
 329 #endif
 330     }
 331 #endif
 332 #if QSV_HAVE_ICQ
 333     else if (avctx->global_quality > 0) {
 334         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
 335         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
 336     }
 337 #endif
 338     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
 339         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
 340         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
 341     }
 342 #if QSV_HAVE_AVBR
 343     else if (!avctx->rc_max_rate) {
 344         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
 345         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
 346     }
 347 #endif
 348     else {
 349         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
 350         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
 351     }
 352
 353     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
 354     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
 355
 356     return 0;
 357 }
 358
 359 static int check_enc_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 360 {
 361     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
 362     mfxStatus ret;
 363
 364 #define UNMATCH(x) (param_out.mfx.x != q->param.mfx.x)
 365
 366     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
 367
 368     if (ret < 0) {
 369         if (UNMATCH(CodecId))
 370             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current codec type is unsupported\n");
 371         if (UNMATCH(CodecProfile))
 372             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current profile is unsupported\n");
 373         if (UNMATCH(RateControlMethod))
 374             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Selected ratecontrol mode is unsupported\n");
 375         if (UNMATCH(LowPower))
 376               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Low power mode is unsupported\n");
 377         if (UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtN) || UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtD))
 378               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current frame rate is unsupported\n");
 379         if (UNMATCH(FrameInfo.PicStruct))
 380               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current picture structure is unsupported\n");
 381         if (UNMATCH(FrameInfo.Width) || UNMATCH(FrameInfo.Height))
 382               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current resolution is unsupported\n");
 383         if (UNMATCH(FrameInfo.FourCC))
 384               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current pixel format is unsupported\n");
 385         return 0;
 386     }
 387     return 1;
 388 }
 389
 390 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 391 {
 392     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 393                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 394     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 395     int ret;
 396
 397     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 398     if (ret < 0)
 399         return AVERROR_BUG;
 400     q->param.mfx.CodecId = ret;
 401
 402     if (avctx->level > 0)
 403         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 404     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 405
 406     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 407     if (!desc)
 408         return AVERROR_BUG;
 409
 410     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 411
 412     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 413     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 414     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 415     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 416     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 417     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 418     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 419     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 420     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 421     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 422
 423     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
 424     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 425
 426     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 427         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
 428         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 429         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 430         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 431     }
 432
 433     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 434         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 435         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 436     } else {
 437         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 438         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 439     }
 440
 441     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
 442     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
 443     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
 444
 445     return 0;
 446 }
 447
 448 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 449 {
 450     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 451                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 452     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 453     float quant;
 454     int ret;
 455
 456     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 457     if (ret < 0)
 458         return AVERROR_BUG;
 459     q->param.mfx.CodecId = ret;
 460
 461     if (avctx->level > 0)
 462         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 463
 464     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 465     q->param.mfx.TargetUsage        = q->preset;
 466     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
 467     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
 468     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
 469                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
 470     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
 471     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
 472     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
 473     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
 474     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
 475
 476     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 477     if (!desc)
 478         return AVERROR_BUG;
 479
 480     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 481
 482     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 483     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 484     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 485     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 486     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 487     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 488     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 489     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 490     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 491     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 492
 493     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
 494     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
 495     // for HEVC
 496     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 497     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 498
 499     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 500         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
 501         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
 502         // of incompatible video parameter errors
 503         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 504         // height alignment always must be 32 for interlaced video
 505         q->height_align = 32;
 506     } else {
 507         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 508         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
 509         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
 510         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
 511         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 512     }
 513     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 514
 515     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 516         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 517         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 518         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 519         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 520     }
 521
 522     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 523         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 524         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 525     } else {
 526         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 527         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 528     }
 529
 530     ret = select_rc_mode(avctx, q);
 531     if (ret < 0)
 532         return ret;
 533
 534     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
 535     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 536     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 537 #if QSV_HAVE_VCM
 538     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 539 #endif
 540         q->param.mfx.BufferSizeInKB   = avctx->rc_buffer_size / 8000;
 541         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
 542         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
 543         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
 544         break;
 545     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 546         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
 547
 548         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 549         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
 550         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 551
 552         break;
 553 #if QSV_HAVE_AVBR
 554     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
 555         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 556         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
 557         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
 558         break;
 559 #endif
 560 #if QSV_HAVE_LA
 561     case MFX_RATECONTROL_LA:
 562         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 563         q->extco2.LookAheadDepth = q->la_depth;
 564         break;
 565 #if QSV_HAVE_ICQ
 566     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 567         q->extco2.LookAheadDepth = q->la_depth;
 568     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 569         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
 570         break;
 571 #endif
 572 #endif
 573     }
 574
 575     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
 576     // are provided
 577     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
 578         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 579         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
 580
 581         if (q->rdo >= 0)
 582             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 583
 584         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 585 #if FF_API_CODER_TYPE
 586 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 587             if (avctx->coder_type >= 0)
 588                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 589 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 590 #endif
 591             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 592                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 593
 594             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 595                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 596                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 597
 598             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 599                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 600             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 601                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 602             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 603             q->extco.AUDelimiter          = q->aud ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 604         }
 605
 606         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 607
 608 #if QSV_HAVE_CO2
 609         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 610             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 611             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 612
 613             if (q->int_ref_type >= 0)
 614                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 615             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 616                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 617             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 618                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 619
 620             if (q->bitrate_limit >= 0)
 621                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 622             if (q->mbbrc >= 0)
 623                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 624             if (q->extbrc >= 0)
 625                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 626
 627             if (q->max_frame_size >= 0)
 628                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 629 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 630             if (q->max_slice_size >= 0)
 631                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 632 #endif
 633
 634 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 635             q->extco2.Trellis = q->trellis;
 636 #endif
 637
 638 #if QSV_HAVE_LA_DS
 639             q->extco2.LookAheadDS = q->la_ds;
 640 #endif
 641
 642 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
 643 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 644 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 645             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 646                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 647 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 648 #endif
 649             if (q->b_strategy >= 0)
 650                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 651             if (q->adaptive_i >= 0)
 652                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 653             if (q->adaptive_b >= 0)
 654                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 655 #endif
 656
 657             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 658         }
 659 #endif
 660 #if QSV_HAVE_MF
 661         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 662             mfxVersion    ver;
 663             ret = MFXQueryVersion(q->session,&ver);
 664             if (ret >= MFX_ERR_NONE && QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(ver, 1, 25)) {
 665                 q->extmfp.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_MULTI_FRAME_PARAM;
 666                 q->extmfp.Header.BufferSz     = sizeof(q->extmfp);
 667
 668                 q->extmfp.MFMode = q->mfmode;
 669                 av_log(avctx,AV_LOG_VERBOSE,"MFMode:%d\n", q->extmfp.MFMode);
 670                 q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extmfp;
 671             }
 672         }
 673 #endif
 674     }
 675
 676     if (!check_enc_param(avctx,q)) {
 677         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 678                "some encoding parameters are not supported by the QSV "
 679                "runtime. Please double check the input parameters.\n");
 680         return AVERROR(ENOSYS);
 681     }
 682
 683     return 0;
 684 }
 685
 686 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 687 {
 688     int ret = 0;
 689
 690     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 691     if (ret < 0)
 692         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 693                                   "Error calling GetVideoParam");
 694
 695     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 696
 697     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 698     if (q->packet_size == 0)
 699         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 700
 701     return 0;
 702 }
 703
 704 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 705 {
 706     AVCPBProperties *cpb_props;
 707
 708     uint8_t sps_buf[128];
 709     uint8_t pps_buf[128];
 710
 711     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 712         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 713         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 714         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 715         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 716     };
 717
 718     mfxExtCodingOption co = {
 719         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 720         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 721     };
 722 #if QSV_HAVE_CO2
 723     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 724         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 725         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 726     };
 727 #endif
 728 #if QSV_HAVE_CO3
 729     mfxExtCodingOption3 co3 = {
 730         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION3,
 731         .Header.BufferSz = sizeof(co3),
 732     };
 733 #endif
 734
 735     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 736         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 737         (mfxExtBuffer*)&co,
 738 #if QSV_HAVE_CO2
 739         (mfxExtBuffer*)&co2,
 740 #endif
 741 #if QSV_HAVE_CO3
 742         (mfxExtBuffer*)&co3,
 743 #endif
 744     };
 745
 746     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 747     int ret;
 748
 749     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 750     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 751
 752     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 753     if (ret < 0)
 754         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 755                                   "Error calling GetVideoParam");
 756
 757     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 758
 759     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 760         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 761         return AVERROR_UNKNOWN;
 762     }
 763
 764     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 765                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 766     if (!avctx->extradata)
 767         return AVERROR(ENOMEM);
 768
 769     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 770     if (need_pps)
 771         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 772     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 773     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 774
 775     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 776     if (!cpb_props)
 777         return AVERROR(ENOMEM);
 778     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 779     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 780     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 781     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 782
 783     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 784
 785     return 0;
 786 }
 787
 788 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 789 {
 790     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 791     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 792     int nb_surfaces, i;
 793
 794     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested + q->async_depth;
 795
 796     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 797     if (!q->opaque_alloc_buf)
 798         return AVERROR(ENOMEM);
 799
 800     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 801     if (!q->opaque_surfaces)
 802         return AVERROR(ENOMEM);
 803
 804     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 805     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 806         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 807         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 808     }
 809
 810     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 811     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 812     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 813     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 814     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 815
 816     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 817
 818     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 819     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 820     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 821
 822     return 0;
 823 }
 824
 825 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 826 {
 827     int ret;
 828
 829     if (avctx->hwaccel_context) {
 830         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 831         q->session = qsv->session;
 832     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 833         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 834         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 835             return AVERROR(ENOMEM);
 836
 837         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 838                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 839                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 840         if (ret < 0) {
 841             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 842             return ret;
 843         }
 844
 845         q->session = q->internal_session;
 846     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 847         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 848                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 849         if (ret < 0)
 850             return ret;
 851
 852         q->session = q->internal_session;
 853     } else {
 854         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 855                                            q->load_plugins);
 856         if (ret < 0)
 857             return ret;
 858
 859         q->session = q->internal_session;
 860     }
 861
 862     return 0;
 863 }
 864
 865 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 866 {
 867     int iopattern = 0;
 868     int opaque_alloc = 0;
 869     int ret;
 870
 871     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 872
 873     q->async_fifo = av_fifo_alloc((1 + q->async_depth) *
 874                                   (sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*)));
 875     if (!q->async_fifo)
 876         return AVERROR(ENOMEM);
 877
 878     if (avctx->hwaccel_context) {
 879         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 880
 881         iopattern    = qsv->iopattern;
 882         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 883     }
 884
 885     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 886         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 887         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 888
 889         if (!iopattern) {
 890             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 891                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 892             else if (frames_hwctx->frame_type &
 893                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 894                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 895         }
 896     }
 897
 898     if (!iopattern)
 899         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 900     q->param.IOPattern = iopattern;
 901
 902     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 903     if (ret < 0)
 904         return ret;
 905
 906     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 907     switch (avctx->codec_id) {
 908     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 909         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 910         break;
 911     default:
 912         ret = init_video_param(avctx, q);
 913         break;
 914     }
 915     if (ret < 0)
 916         return ret;
 917
 918     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 919     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 920         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 921     } else if (ret < 0) {
 922         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 923                                   "Error querying encoder params");
 924     }
 925
 926     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 927     if (ret < 0)
 928         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 929                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 930
 931     if (opaque_alloc) {
 932         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 933         if (ret < 0)
 934             return ret;
 935     }
 936
 937     if (avctx->hwaccel_context) {
 938         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 939         int i, j;
 940
 941         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 942                                        sizeof(*q->extparam));
 943         if (!q->extparam)
 944             return AVERROR(ENOMEM);
 945
 946         q->param.ExtParam = q->extparam;
 947         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 948             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 949         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 950
 951         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 952             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 953                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 954                     break;
 955             }
 956             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 957                 continue;
 958
 959             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 960         }
 961     } else {
 962         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
 963         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
 964     }
 965
 966     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
 967     if (ret < 0)
 968         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 969                                   "Error initializing the encoder");
 970     else if (ret > 0)
 971         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
 972                              "Warning in encoder initialization");
 973
 974     switch (avctx->codec_id) {
 975     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 976         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
 977         break;
 978     default:
 979         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
 980         break;
 981     }
 982     if (ret < 0) {
 983         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
 984         return ret;
 985     }
 986
 987     q->avctx = avctx;
 988
 989     return 0;
 990 }
 991
 992 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
 993 {
 994     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 995     while (cur) {
 996         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
 997             av_frame_unref(cur->frame);
 998             cur->used = 0;
 999         }
1000         cur = cur->next;
1001     }
1002 }
1003
1004 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
1005 {
1006     QSVFrame *frame, **last;
1007
1008     clear_unused_frames(q);
1009
1010     frame = q->work_frames;
1011     last  = &q->work_frames;
1012     while (frame) {
1013         if (!frame->used) {
1014             *f = frame;
1015             frame->used = 1;
1016             return 0;
1017         }
1018
1019         last  = &frame->next;
1020         frame = frame->next;
1021     }
1022
1023     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
1024     if (!frame)
1025         return AVERROR(ENOMEM);
1026     frame->frame = av_frame_alloc();
1027     if (!frame->frame) {
1028         av_freep(&frame);
1029         return AVERROR(ENOMEM);
1030     }
1031     *last = frame;
1032
1033     *f = frame;
1034     frame->used = 1;
1035
1036     return 0;
1037 }
1038
1039 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1040                         mfxFrameSurface1 **surface)
1041 {
1042     QSVFrame *qf;
1043     int ret;
1044
1045     ret = get_free_frame(q, &qf);
1046     if (ret < 0)
1047         return ret;
1048
1049     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1050         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1051         if (ret < 0)
1052             return ret;
1053
1054         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1055
1056         if (q->frames_ctx.mids) {
1057             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1058             if (ret < 0)
1059                 return ret;
1060
1061             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1062         }
1063     } else {
1064         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1065         if (frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) {
1066             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1067             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1068
1069             ret = ff_get_buffer(q->avctx, qf->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
1070             if (ret < 0)
1071                 return ret;
1072
1073             qf->frame->height = frame->height;
1074             qf->frame->width  = frame->width;
1075             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1076             if (ret < 0) {
1077                 av_frame_unref(qf->frame);
1078                 return ret;
1079             }
1080         } else {
1081             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1082             if (ret < 0)
1083                 return ret;
1084         }
1085
1086         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1087
1088         qf->surface.Info.PicStruct =
1089             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1090             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1091                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1092         if (frame->repeat_pict == 1)
1093             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1094         else if (frame->repeat_pict == 2)
1095             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1096         else if (frame->repeat_pict == 4)
1097             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1098
1099         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1100         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1101         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1102     }
1103
1104     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1105
1106     *surface = &qf->surface;
1107
1108     return 0;
1109 }
1110
1111 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1112 {
1113     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1114         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1115             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1116             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1117             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1118                    "Interlaced coding is supported"
1119                    " at Main/High Profile Level 2.1-4.1\n");
1120     }
1121 }
1122
1123 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1124                         const AVFrame *frame)
1125 {
1126     AVPacket new_pkt = { 0 };
1127     mfxBitstream *bs;
1128
1129     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1130     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1131     int ret;
1132
1133     if (frame) {
1134         ret = submit_frame(q, frame, &surf);
1135         if (ret < 0) {
1136             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1137             return ret;
1138         }
1139     }
1140
1141     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1142     if (ret < 0) {
1143         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1144         return ret;
1145     }
1146
1147     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1148     if (!bs) {
1149         av_packet_unref(&new_pkt);
1150         return AVERROR(ENOMEM);
1151     }
1152     bs->Data      = new_pkt.data;
1153     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1154
1155     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1156     if (!sync) {
1157         av_freep(&bs);
1158         av_packet_unref(&new_pkt);
1159         return AVERROR(ENOMEM);
1160     }
1161
1162     do {
1163         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, NULL, surf, bs, sync);
1164         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1165             av_usleep(1);
1166     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1167
1168     if (ret > 0)
1169         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1170
1171     if (ret < 0) {
1172         av_packet_unref(&new_pkt);
1173         av_freep(&bs);
1174         av_freep(&sync);
1175         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1176                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1177     }
1178
1179     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1180         print_interlace_msg(avctx, q);
1181
1182     if (*sync) {
1183         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1184         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1185         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1186     } else {
1187         av_freep(&sync);
1188         av_packet_unref(&new_pkt);
1189         av_freep(&bs);
1190     }
1191
1192     return 0;
1193 }
1194
1195 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1196                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1197 {
1198     int ret;
1199
1200     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1201     if (ret < 0)
1202         return ret;
1203
1204     if (!av_fifo_space(q->async_fifo) ||
1205         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1206         AVPacket new_pkt;
1207         mfxBitstream *bs;
1208         mfxSyncPoint *sync;
1209
1210         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1211         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1212         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1213
1214         do {
1215             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1216         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1217
1218         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1219         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1220         new_pkt.size = bs->DataLength;
1221
1222         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1223             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1224             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1225
1226 #if FF_API_CODED_FRAME
1227 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1228         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1229             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1230         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1231             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1232         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1233             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1234 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1235 #endif
1236
1237         av_freep(&bs);
1238         av_freep(&sync);
1239
1240         if (pkt->data) {
1241             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1242                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1243                        pkt->size, new_pkt.size);
1244                 av_packet_unref(&new_pkt);
1245                 return AVERROR(EINVAL);
1246             }
1247
1248             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1249             pkt->size = new_pkt.size;
1250
1251             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1252             av_packet_unref(&new_pkt);
1253             if (ret < 0)
1254                 return ret;
1255         } else
1256             *pkt = new_pkt;
1257
1258         *got_packet = 1;
1259     }
1260
1261     return 0;
1262 }
1263
1264 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1265 {
1266     QSVFrame *cur;
1267
1268     if (q->session)
1269         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1270     if (q->internal_session)
1271         MFXClose(q->internal_session);
1272     q->session          = NULL;
1273     q->internal_session = NULL;
1274
1275     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1276     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1277
1278     cur = q->work_frames;
1279     while (cur) {
1280         q->work_frames = cur->next;
1281         av_frame_free(&cur->frame);
1282         av_freep(&cur);
1283         cur = q->work_frames;
1284     }
1285
1286     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1287         AVPacket pkt;
1288         mfxSyncPoint *sync;
1289         mfxBitstream *bs;
1290
1291         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1292         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1293         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1294
1295         av_freep(&sync);
1296         av_freep(&bs);
1297         av_packet_unref(&pkt);
1298     }
1299     av_fifo_free(q->async_fifo);
1300     q->async_fifo = NULL;
1301
1302     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1303     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1304
1305     av_freep(&q->extparam);
1306
1307     return 0;
1308 }