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

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