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