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

   1 /*
   2  * Intel MediaSDK QSV encoder utility functions
   3  *
   4  * copyright (c) 2013 Yukinori Yamazoe
   5  * copyright (c) 2015 Anton Khirnov
   6  *
   7  * This file is part of Libav.
   8  *
   9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include <string.h>
  25 #include <sys/types.h>
  26 #include <mfx/mfxvideo.h>
  27
  28 #include "libavutil/common.h"
  29 #include "libavutil/hwcontext.h"
  30 #include "libavutil/hwcontext_qsv.h"
  31 #include "libavutil/mem.h"
  32 #include "libavutil/log.h"
  33 #include "libavutil/time.h"
  34 #include "libavutil/imgutils.h"
  35
  36 #include "avcodec.h"
  37 #include "internal.h"
  38 #include "qsv.h"
  39 #include "qsv_internal.h"
  40 #include "qsvenc.h"
  41
  42 static const struct {
  43     mfxU16 profile;
  44     const char *name;
  45 } profile_names[] = {
  46     { MFX_PROFILE_AVC_BASELINE,                 "baseline"              },
  47     { MFX_PROFILE_AVC_MAIN,                     "main"                  },
  48     { MFX_PROFILE_AVC_EXTENDED,                 "extended"              },
  49     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH,                     "high"                  },
  50 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 15)
  51     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH_422,                 "high 422"              },
  52 #endif
  53 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 4)
  54     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_BASELINE,     "constrained baseline"  },
  55     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_HIGH,         "constrained high"      },
  56     { MFX_PROFILE_AVC_PROGRESSIVE_HIGH,         "progressive high"      },
  57 #endif
  58     { MFX_PROFILE_MPEG2_SIMPLE,                 "simple"                },
  59     { MFX_PROFILE_MPEG2_MAIN,                   "main"                  },
  60     { MFX_PROFILE_MPEG2_HIGH,                   "high"                  },
  61     { MFX_PROFILE_VC1_SIMPLE,                   "simple"                },
  62     { MFX_PROFILE_VC1_MAIN,                     "main"                  },
  63     { MFX_PROFILE_VC1_ADVANCED,                 "advanced"              },
  64 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
  65     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN,                    "main"                  },
  66     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN10,                  "main10"                },
  67     { MFX_PROFILE_HEVC_MAINSP,                  "mainsp"                },
  68 #endif
  69 };
  70
  71 static const char *print_profile(mfxU16 profile)
  72 {
  73     int i;
  74     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(profile_names); i++)
  75         if (profile == profile_names[i].profile)
  76             return profile_names[i].name;
  77     return "unknown";
  78 }
  79
  80 static const struct {
  81     mfxU16      rc_mode;
  82     const char *name;
  83 } rc_names[] = {
  84     { MFX_RATECONTROL_CBR,     "CBR" },
  85     { MFX_RATECONTROL_VBR,     "VBR" },
  86     { MFX_RATECONTROL_CQP,     "CQP" },
  87 #if QSV_HAVE_AVBR
  88     { MFX_RATECONTROL_AVBR,    "AVBR" },
  89 #endif
  90 #if QSV_HAVE_LA
  91     { MFX_RATECONTROL_LA,      "LA" },
  92 #endif
  93 #if QSV_HAVE_ICQ
  94     { MFX_RATECONTROL_ICQ,     "ICQ" },
  95     { MFX_RATECONTROL_LA_ICQ,  "LA_ICQ" },
  96 #endif
  97 #if QSV_HAVE_VCM
  98     { MFX_RATECONTROL_VCM,     "VCM" },
  99 #endif
 100 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 10)
 101     { MFX_RATECONTROL_LA_EXT,  "LA_EXT" },
 102 #endif
 103 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 104     { MFX_RATECONTROL_LA_HRD,  "LA_HRD" },
 105 #endif
 106 #if QSV_HAVE_QVBR
 107     { MFX_RATECONTROL_QVBR,    "QVBR" },
 108 #endif
 109 };
 110
 111 static const char *print_ratecontrol(mfxU16 rc_mode)
 112 {
 113     int i;
 114     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(rc_names); i++)
 115         if (rc_mode == rc_names[i].rc_mode)
 116             return rc_names[i].name;
 117     return "unknown";
 118 }
 119
 120 static const char *print_threestate(mfxU16 val)
 121 {
 122     if (val == MFX_CODINGOPTION_ON)
 123         return "ON";
 124     else if (val == MFX_CODINGOPTION_OFF)
 125         return "OFF";
 126     return "unknown";
 127 }
 128
 129 static void dump_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
 130                              mfxExtBuffer **coding_opts)
 131 {
 132     mfxInfoMFX *info = &q->param.mfx;
 133
 134     mfxExtCodingOption   *co = (mfxExtCodingOption*)coding_opts[0];
 135 #if QSV_HAVE_CO2
 136     mfxExtCodingOption2 *co2 = (mfxExtCodingOption2*)coding_opts[1];
 137 #endif
 138 #if QSV_HAVE_CO3 && QSV_HAVE_QVBR
 139     mfxExtCodingOption3 *co3 = (mfxExtCodingOption3*)coding_opts[2];
 140 #endif
 141
 142     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "profile: %s; level: %"PRIu16"\n",
 143            print_profile(info->CodecProfile), info->CodecLevel);
 144
 145     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "GopPicSize: %"PRIu16"; GopRefDist: %"PRIu16"; GopOptFlag: ",
 146            info->GopPicSize, info->GopRefDist);
 147     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_CLOSED)
 148         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "closed ");
 149     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_STRICT)
 150         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "strict ");
 151     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "; IdrInterval: %"PRIu16"\n", info->IdrInterval);
 152
 153     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "TargetUsage: %"PRIu16"; RateControlMethod: %s\n",
 154            info->TargetUsage, print_ratecontrol(info->RateControlMethod));
 155
 156     if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CBR ||
 157         info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VBR
 158 #if QSV_HAVE_VCM
 159         || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VCM
 160 #endif
 161         ) {
 162         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 163                "InitialDelayInKB: %"PRIu16"; TargetKbps: %"PRIu16"; MaxKbps: %"PRIu16"\n",
 164                info->InitialDelayInKB, info->TargetKbps, info->MaxKbps);
 165     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CQP) {
 166         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QPI: %"PRIu16"; QPP: %"PRIu16"; QPB: %"PRIu16"\n",
 167                info->QPI, info->QPP, info->QPB);
 168     }
 169 #if QSV_HAVE_AVBR
 170     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_AVBR) {
 171         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 172                "TargetKbps: %"PRIu16"; Accuracy: %"PRIu16"; Convergence: %"PRIu16"\n",
 173                info->TargetKbps, info->Accuracy, info->Convergence);
 174     }
 175 #endif
 176 #if QSV_HAVE_LA
 177     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA
 178 #if QSV_HAVE_LA_HRD
 179              || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_HRD
 180 #endif
 181              ) {
 182         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 183                "TargetKbps: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 184                info->TargetKbps, co2->LookAheadDepth);
 185     }
 186 #endif
 187 #if QSV_HAVE_ICQ
 188     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_ICQ) {
 189         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"\n", info->ICQQuality);
 190     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_ICQ) {
 191         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
 192                info->ICQQuality, co2->LookAheadDepth);
 193     }
 194 #endif
 195 #if QSV_HAVE_QVBR
 196     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_QVBR) {
 197         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QVBRQuality: %"PRIu16"\n",
 198                co3->QVBRQuality);
 199     }
 200 #endif
 201
 202     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumSlice: %"PRIu16"; NumRefFrame: %"PRIu16"\n",
 203            info->NumSlice, info->NumRefFrame);
 204     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RateDistortionOpt: %s\n",
 205            print_threestate(co->RateDistortionOpt));
 206
 207 #if QSV_HAVE_CO2
 208     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 209            "RecoveryPointSEI: %s IntRefType: %"PRIu16"; IntRefCycleSize: %"PRIu16"; IntRefQPDelta: %"PRId16"\n",
 210            print_threestate(co->RecoveryPointSEI), co2->IntRefType, co2->IntRefCycleSize, co2->IntRefQPDelta);
 211
 212     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxFrameSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxFrameSize);
 213 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 214     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxSliceSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxSliceSize);
 215 #endif
 216     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 217
 218     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 219            "BitrateLimit: %s; MBBRC: %s; ExtBRC: %s\n",
 220            print_threestate(co2->BitrateLimit), print_threestate(co2->MBBRC),
 221            print_threestate(co2->ExtBRC));
 222
 223 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 224     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Trellis: ");
 225     if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_OFF) {
 226         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");
 227     } else if (!co2->Trellis) {
 228         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");
 229     } else {
 230         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_I) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "I");
 231         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_P) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "P");
 232         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_B) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "B");
 233     }
 234     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 235 #endif
 236
 237 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
 238     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 239            "RepeatPPS: %s; NumMbPerSlice: %"PRIu16"; LookAheadDS: ",
 240            print_threestate(co2->RepeatPPS), co2->NumMbPerSlice);
 241     switch (co2->LookAheadDS) {
 242     case MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");     break;
 243     case MFX_LOOKAHEAD_DS_2x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "2x");      break;
 244     case MFX_LOOKAHEAD_DS_4x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "4x");      break;
 245     default:                   av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "unknown"); break;
 246     }
 247     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 248
 249     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AdaptiveI: %s; AdaptiveB: %s; BRefType: ",
 250            print_threestate(co2->AdaptiveI), print_threestate(co2->AdaptiveB));
 251     switch (co2->BRefType) {
 252     case MFX_B_REF_OFF:     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");       break;
 253     case MFX_B_REF_PYRAMID: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "pyramid");   break;
 254     default:                av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");      break;
 255     }
 256     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
 257 #endif
 258
 259 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
 260     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 261            "MinQPI: %"PRIu8"; MaxQPI: %"PRIu8"; MinQPP: %"PRIu8"; MaxQPP: %"PRIu8"; MinQPB: %"PRIu8"; MaxQPB: %"PRIu8"\n",
 262            co2->MinQPI, co2->MaxQPI, co2->MinQPP, co2->MaxQPP, co2->MinQPB, co2->MaxQPB);
 263 #endif
 264 #endif
 265
 266     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 267         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Entropy coding: %s; MaxDecFrameBuffering: %"PRIu16"\n",
 268                co->CAVLC == MFX_CODINGOPTION_ON ? "CAVLC" : "CABAC", co->MaxDecFrameBuffering);
 269         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
 270                "NalHrdConformance: %s; SingleSeiNalUnit: %s; VuiVclHrdParameters: %s VuiNalHrdParameters: %s\n",
 271                print_threestate(co->NalHrdConformance), print_threestate(co->SingleSeiNalUnit),
 272                print_threestate(co->VuiVclHrdParameters), print_threestate(co->VuiNalHrdParameters));
 273     }
 274 }
 275
 276 static int select_rc_mode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 277 {
 278     const char *rc_desc;
 279     mfxU16      rc_mode;
 280
 281     int want_la     = q->la_depth >= 10;
 282     int want_qscale = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE);
 283     int want_vcm    = q->vcm;
 284
 285     if (want_la && !QSV_HAVE_LA) {
 286         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 287                "Lookahead ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 288         return AVERROR(ENOSYS);
 289     }
 290     if (want_vcm && !QSV_HAVE_VCM) {
 291         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 292                "VCM ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 293         return AVERROR(ENOSYS);
 294     }
 295
 296     if (want_la + want_qscale + want_vcm > 1) {
 297         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 298                "More than one of: { constant qscale, lookahead, VCM } requested, "
 299                "only one of them can be used at a time.\n");
 300         return AVERROR(EINVAL);
 301     }
 302
 303     if (!want_qscale && avctx->global_quality > 0 && !QSV_HAVE_ICQ){
 304         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 305                "ICQ ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
 306         return AVERROR(ENOSYS);
 307     }
 308
 309     if (want_qscale) {
 310         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
 311         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
 312     }
 313 #if QSV_HAVE_VCM
 314     else if (want_vcm) {
 315         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
 316         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
 317     }
 318 #endif
 319 #if QSV_HAVE_LA
 320     else if (want_la) {
 321         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
 322         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
 323
 324 #if QSV_HAVE_ICQ
 325         if (avctx->global_quality > 0) {
 326             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
 327             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
 328         }
 329 #endif
 330     }
 331 #endif
 332 #if QSV_HAVE_ICQ
 333     else if (avctx->global_quality > 0) {
 334         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
 335         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
 336     }
 337 #endif
 338     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
 339         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
 340         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
 341     }
 342 #if QSV_HAVE_AVBR
 343     else if (!avctx->rc_max_rate) {
 344         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
 345         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
 346     }
 347 #endif
 348     else {
 349         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
 350         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
 351     }
 352
 353     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
 354     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
 355
 356     return 0;
 357 }
 358
 359 static int check_enc_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 360 {
 361     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
 362     mfxStatus ret;
 363
 364 #define UNMATCH(x) (param_out.mfx.x != q->param.mfx.x)
 365
 366     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
 367
 368     if (ret < 0) {
 369         if (UNMATCH(CodecId))
 370             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current codec type is unsupported\n");
 371         if (UNMATCH(CodecProfile))
 372             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current profile is unsupported\n");
 373         if (UNMATCH(RateControlMethod))
 374             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Selected ratecontrol mode is unsupported\n");
 375         if (UNMATCH(LowPower))
 376               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Low power mode is unsupported\n");
 377         if (UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtN) || UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtD))
 378               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current frame rate is unsupported\n");
 379         if (UNMATCH(FrameInfo.PicStruct))
 380               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current picture structure is unsupported\n");
 381         if (UNMATCH(FrameInfo.Width) || UNMATCH(FrameInfo.Height))
 382               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current resolution is unsupported\n");
 383         if (UNMATCH(FrameInfo.FourCC))
 384               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current pixel format is unsupported\n");
 385         return 0;
 386     }
 387     return 1;
 388 }
 389
 390 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 391 {
 392     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 393                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 394     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 395     int ret;
 396
 397     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 398     if (ret < 0)
 399         return AVERROR_BUG;
 400     q->param.mfx.CodecId = ret;
 401
 402     if (avctx->level > 0)
 403         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 404     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 405
 406     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 407     if (!desc)
 408         return AVERROR_BUG;
 409
 410     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 411
 412     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 413     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 414     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 415     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 416     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 417     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 418     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 419     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 420     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 421     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 422
 423     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
 424     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 425
 426     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 427         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
 428         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 429         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 430         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 431     }
 432
 433     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 434         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 435         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 436     } else {
 437         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 438         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 439     }
 440
 441     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
 442     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
 443     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
 444
 445     return 0;
 446 }
 447
 448 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 449 {
 450     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 451                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 452     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 453     float quant;
 454     int ret;
 455
 456     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 457     if (ret < 0)
 458         return AVERROR_BUG;
 459     q->param.mfx.CodecId = ret;
 460
 461     if (avctx->level > 0)
 462         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 463
 464     if (avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT) {
 465         avctx->compression_level = q->preset;
 466     } else if (avctx->compression_level >= 0) {
 467         if (avctx->compression_level > MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED) {
 468             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid compression level: "
 469                     "valid range is 0-%d, using %d instead\n",
 470                     MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED, MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED);
 471             avctx->compression_level = MFX_TARGETUSAGE_BEST_SPEED;
 472         }
 473     }
 474
 475     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 476     q->param.mfx.TargetUsage        = avctx->compression_level;
 477     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
 478     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
 479     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
 480                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
 481     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
 482     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
 483     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
 484     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
 485     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
 486
 487     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 488     if (!desc)
 489         return AVERROR_BUG;
 490
 491     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 492
 493     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 494     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 495     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 496     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 497     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 498     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 499     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 500     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 501     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 502     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 503
 504     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
 505     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
 506     // for HEVC
 507     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 508     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 509
 510     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 511         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
 512         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
 513         // of incompatible video parameter errors
 514         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 515         // height alignment always must be 32 for interlaced video
 516         q->height_align = 32;
 517     } else {
 518         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 519         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
 520         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
 521         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
 522         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 523     }
 524     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 525
 526     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 527         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 528         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 529         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 530         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 531     }
 532
 533     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 534         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 535         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 536     } else {
 537         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 538         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 539     }
 540
 541     ret = select_rc_mode(avctx, q);
 542     if (ret < 0)
 543         return ret;
 544
 545     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
 546     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 547     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 548 #if QSV_HAVE_VCM
 549     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 550 #endif
 551         q->param.mfx.BufferSizeInKB   = avctx->rc_buffer_size / 8000;
 552         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
 553         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
 554         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
 555         break;
 556     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 557         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
 558
 559         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 560         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
 561         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 562
 563         break;
 564 #if QSV_HAVE_AVBR
 565     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
 566         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 567         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
 568         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
 569         break;
 570 #endif
 571 #if QSV_HAVE_LA
 572     case MFX_RATECONTROL_LA:
 573         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 574         q->extco2.LookAheadDepth = q->la_depth;
 575         break;
 576 #if QSV_HAVE_ICQ
 577     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 578         q->extco2.LookAheadDepth = q->la_depth;
 579     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 580         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
 581         break;
 582 #endif
 583 #endif
 584     }
 585
 586     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
 587     // are provided
 588     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
 589         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 590         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
 591
 592         if (q->rdo >= 0)
 593             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 594
 595         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 596 #if FF_API_CODER_TYPE
 597 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 598             if (avctx->coder_type >= 0)
 599                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 600 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 601 #endif
 602             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 603                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 604
 605             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 606                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 607                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 608
 609             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 610                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 611             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 612                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 613             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 614             q->extco.AUDelimiter          = q->aud ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 615         }
 616
 617         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 618
 619 #if QSV_HAVE_CO2
 620         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 621             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 622             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 623
 624             if (q->int_ref_type >= 0)
 625                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 626             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 627                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 628             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 629                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 630
 631             if (q->bitrate_limit >= 0)
 632                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 633             if (q->mbbrc >= 0)
 634                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 635             if (q->extbrc >= 0)
 636                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 637
 638             if (q->max_frame_size >= 0)
 639                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 640 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 641             if (q->max_slice_size >= 0)
 642                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 643 #endif
 644
 645 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 646             q->extco2.Trellis = q->trellis;
 647 #endif
 648
 649 #if QSV_HAVE_LA_DS
 650             q->extco2.LookAheadDS = q->la_ds;
 651 #endif
 652
 653 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
 654 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 655 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 656             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 657                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 658 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 659 #endif
 660             if (q->b_strategy >= 0)
 661                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 662             if (q->adaptive_i >= 0)
 663                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 664             if (q->adaptive_b >= 0)
 665                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 666 #endif
 667
 668             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 669         }
 670 #endif
 671 #if QSV_HAVE_MF
 672         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 673             mfxVersion    ver;
 674             ret = MFXQueryVersion(q->session,&ver);
 675             if (ret >= MFX_ERR_NONE && QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(ver, 1, 25)) {
 676                 q->extmfp.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_MULTI_FRAME_PARAM;
 677                 q->extmfp.Header.BufferSz     = sizeof(q->extmfp);
 678
 679                 q->extmfp.MFMode = q->mfmode;
 680                 av_log(avctx,AV_LOG_VERBOSE,"MFMode:%d\n", q->extmfp.MFMode);
 681                 q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extmfp;
 682             }
 683         }
 684 #endif
 685     }
 686
 687     if (!check_enc_param(avctx,q)) {
 688         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 689                "some encoding parameters are not supported by the QSV "
 690                "runtime. Please double check the input parameters.\n");
 691         return AVERROR(ENOSYS);
 692     }
 693
 694     return 0;
 695 }
 696
 697 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 698 {
 699     int ret = 0;
 700
 701     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 702     if (ret < 0)
 703         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 704                                   "Error calling GetVideoParam");
 705
 706     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 707
 708     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 709     if (q->packet_size == 0)
 710         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 711
 712     return 0;
 713 }
 714
 715 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 716 {
 717     AVCPBProperties *cpb_props;
 718
 719     uint8_t sps_buf[128];
 720     uint8_t pps_buf[128];
 721
 722     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 723         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 724         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 725         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 726         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 727     };
 728
 729     mfxExtCodingOption co = {
 730         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 731         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 732     };
 733 #if QSV_HAVE_CO2
 734     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 735         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 736         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 737     };
 738 #endif
 739 #if QSV_HAVE_CO3
 740     mfxExtCodingOption3 co3 = {
 741         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION3,
 742         .Header.BufferSz = sizeof(co3),
 743     };
 744 #endif
 745
 746     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 747         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 748         (mfxExtBuffer*)&co,
 749 #if QSV_HAVE_CO2
 750         (mfxExtBuffer*)&co2,
 751 #endif
 752 #if QSV_HAVE_CO3
 753         (mfxExtBuffer*)&co3,
 754 #endif
 755     };
 756
 757     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 758     int ret;
 759
 760     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 761     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 762
 763     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 764     if (ret < 0)
 765         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 766                                   "Error calling GetVideoParam");
 767
 768     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 769
 770     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 771         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 772         return AVERROR_UNKNOWN;
 773     }
 774
 775     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 776                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 777     if (!avctx->extradata)
 778         return AVERROR(ENOMEM);
 779
 780     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 781     if (need_pps)
 782         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 783     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 784     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 785
 786     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 787     if (!cpb_props)
 788         return AVERROR(ENOMEM);
 789     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 790     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 791     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 792     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 793
 794     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 795
 796     return 0;
 797 }
 798
 799 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 800 {
 801     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 802     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 803     int nb_surfaces, i;
 804
 805     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested;
 806
 807     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 808     if (!q->opaque_alloc_buf)
 809         return AVERROR(ENOMEM);
 810
 811     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 812     if (!q->opaque_surfaces)
 813         return AVERROR(ENOMEM);
 814
 815     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 816     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 817         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 818         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 819     }
 820
 821     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 822     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 823     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 824     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 825     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 826
 827     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 828
 829     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 830     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 831     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 832
 833     return 0;
 834 }
 835
 836 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 837 {
 838     int ret;
 839
 840     if (avctx->hwaccel_context) {
 841         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 842         q->session = qsv->session;
 843     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 844         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 845         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 846             return AVERROR(ENOMEM);
 847
 848         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 849                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 850                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 851         if (ret < 0) {
 852             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 853             return ret;
 854         }
 855
 856         q->session = q->internal_session;
 857     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 858         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 859                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 860         if (ret < 0)
 861             return ret;
 862
 863         q->session = q->internal_session;
 864     } else {
 865         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 866                                            q->load_plugins);
 867         if (ret < 0)
 868             return ret;
 869
 870         q->session = q->internal_session;
 871     }
 872
 873     return 0;
 874 }
 875
 876 static inline unsigned int qsv_fifo_item_size(void)
 877 {
 878     return sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*);
 879 }
 880
 881 static inline unsigned int qsv_fifo_size(const AVFifoBuffer* fifo)
 882 {
 883     return av_fifo_size(fifo)/qsv_fifo_item_size();
 884 }
 885
 886 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 887 {
 888     int iopattern = 0;
 889     int opaque_alloc = 0;
 890     int ret;
 891
 892     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 893
 894     q->async_fifo = av_fifo_alloc(q->async_depth * qsv_fifo_item_size());
 895     if (!q->async_fifo)
 896         return AVERROR(ENOMEM);
 897
 898     if (avctx->hwaccel_context) {
 899         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 900
 901         iopattern    = qsv->iopattern;
 902         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 903     }
 904
 905     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 906         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 907         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 908
 909         if (!iopattern) {
 910             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 911                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 912             else if (frames_hwctx->frame_type &
 913                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 914                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 915         }
 916     }
 917
 918     if (!iopattern)
 919         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 920     q->param.IOPattern = iopattern;
 921
 922     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 923     if (ret < 0)
 924         return ret;
 925
 926     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 927     switch (avctx->codec_id) {
 928     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 929         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 930         break;
 931     default:
 932         ret = init_video_param(avctx, q);
 933         break;
 934     }
 935     if (ret < 0)
 936         return ret;
 937
 938     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 939     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 940         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 941     } else if (ret < 0) {
 942         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 943                                   "Error querying encoder params");
 944     }
 945
 946     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 947     if (ret < 0)
 948         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 949                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 950
 951     if (opaque_alloc) {
 952         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 953         if (ret < 0)
 954             return ret;
 955     }
 956
 957     if (avctx->hwaccel_context) {
 958         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 959         int i, j;
 960
 961         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 962                                        sizeof(*q->extparam));
 963         if (!q->extparam)
 964             return AVERROR(ENOMEM);
 965
 966         q->param.ExtParam = q->extparam;
 967         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 968             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 969         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 970
 971         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 972             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 973                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 974                     break;
 975             }
 976             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 977                 continue;
 978
 979             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 980         }
 981     } else {
 982         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
 983         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
 984     }
 985
 986     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
 987     if (ret < 0)
 988         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 989                                   "Error initializing the encoder");
 990     else if (ret > 0)
 991         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
 992                              "Warning in encoder initialization");
 993
 994     switch (avctx->codec_id) {
 995     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 996         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
 997         break;
 998     default:
 999         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
1000         break;
1001     }
1002     if (ret < 0) {
1003         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
1004         return ret;
1005     }
1006
1007     q->avctx = avctx;
1008
1009     return 0;
1010 }
1011
1012 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
1013 {
1014     QSVFrame *cur = q->work_frames;
1015     while (cur) {
1016         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
1017             cur->used = 0;
1018         }
1019         cur = cur->next;
1020     }
1021 }
1022
1023 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
1024 {
1025     QSVFrame *frame, **last;
1026
1027     clear_unused_frames(q);
1028
1029     frame = q->work_frames;
1030     last  = &q->work_frames;
1031     while (frame) {
1032         if (!frame->used) {
1033             *f = frame;
1034             frame->used = 1;
1035             return 0;
1036         }
1037
1038         last  = &frame->next;
1039         frame = frame->next;
1040     }
1041
1042     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
1043     if (!frame)
1044         return AVERROR(ENOMEM);
1045     frame->frame = av_frame_alloc();
1046     if (!frame->frame) {
1047         av_freep(&frame);
1048         return AVERROR(ENOMEM);
1049     }
1050     *last = frame;
1051
1052     *f = frame;
1053     frame->used = 1;
1054
1055     return 0;
1056 }
1057
1058 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1059                         mfxFrameSurface1 **surface)
1060 {
1061     QSVFrame *qf;
1062     int ret;
1063
1064     ret = get_free_frame(q, &qf);
1065     if (ret < 0)
1066         return ret;
1067
1068     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1069         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1070         if (ret < 0)
1071             return ret;
1072
1073         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1074
1075         if (q->frames_ctx.mids) {
1076             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1077             if (ret < 0)
1078                 return ret;
1079
1080             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1081         }
1082     } else {
1083         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1084         /* and to make allocation continious for data[0]/data[1] */
1085          if ((frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) ||
1086             (frame->data[1] - frame->data[0] != frame->linesize[0] * FFALIGN(qf->frame->height, q->height_align))) {
1087             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1088             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1089
1090             qf->frame->format = frame->format;
1091
1092             if (!qf->frame->data[0]) {
1093                 ret = av_frame_get_buffer(qf->frame, q->width_align);
1094                 if (ret < 0)
1095                     return ret;
1096             }
1097
1098             qf->frame->height = frame->height;
1099             qf->frame->width  = frame->width;
1100
1101             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1102             if (ret < 0) {
1103                 av_frame_unref(qf->frame);
1104                 return ret;
1105             }
1106         } else {
1107             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1108             if (ret < 0)
1109                 return ret;
1110         }
1111
1112         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1113
1114         qf->surface.Info.PicStruct =
1115             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1116             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1117                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1118         if (frame->repeat_pict == 1)
1119             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1120         else if (frame->repeat_pict == 2)
1121             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1122         else if (frame->repeat_pict == 4)
1123             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1124
1125         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1126         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1127         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1128     }
1129
1130     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1131
1132     *surface = &qf->surface;
1133
1134     return 0;
1135 }
1136
1137 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1138 {
1139     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1140         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1141             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1142             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1143             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1144                    "Interlaced coding is supported"
1145                    " at Main/High Profile Level 2.2-4.0\n");
1146     }
1147 }
1148
1149 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1150                         const AVFrame *frame)
1151 {
1152     AVPacket new_pkt = { 0 };
1153     mfxBitstream *bs;
1154
1155     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1156     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1157     int ret;
1158
1159     if (frame) {
1160         ret = submit_frame(q, frame, &surf);
1161         if (ret < 0) {
1162             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1163             return ret;
1164         }
1165     }
1166
1167     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1168     if (ret < 0) {
1169         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1170         return ret;
1171     }
1172
1173     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1174     if (!bs) {
1175         av_packet_unref(&new_pkt);
1176         return AVERROR(ENOMEM);
1177     }
1178     bs->Data      = new_pkt.data;
1179     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1180
1181     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1182     if (!sync) {
1183         av_freep(&bs);
1184         av_packet_unref(&new_pkt);
1185         return AVERROR(ENOMEM);
1186     }
1187
1188     do {
1189         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, NULL, surf, bs, sync);
1190         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1191             av_usleep(1);
1192     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1193
1194     if (ret > 0)
1195         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1196
1197     if (ret < 0) {
1198         av_packet_unref(&new_pkt);
1199         av_freep(&bs);
1200         av_freep(&sync);
1201         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1202                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1203     }
1204
1205     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1206         print_interlace_msg(avctx, q);
1207
1208     if (*sync) {
1209         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1210         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1211         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1212     } else {
1213         av_freep(&sync);
1214         av_packet_unref(&new_pkt);
1215         av_freep(&bs);
1216     }
1217
1218     return 0;
1219 }
1220
1221 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1222                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1223 {
1224     int ret;
1225
1226     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1227     if (ret < 0)
1228         return ret;
1229
1230     if ((qsv_fifo_size(q->async_fifo) >= q->async_depth) ||
1231         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1232         AVPacket new_pkt;
1233         mfxBitstream *bs;
1234         mfxSyncPoint *sync;
1235
1236         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1237         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1238         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1239
1240         do {
1241             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1242         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1243
1244         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1245         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1246         new_pkt.size = bs->DataLength;
1247
1248         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1249             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1250             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1251
1252 #if FF_API_CODED_FRAME
1253 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1254         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1255             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1256         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1257             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1258         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1259             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1260 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1261 #endif
1262
1263         av_freep(&bs);
1264         av_freep(&sync);
1265
1266         if (pkt->data) {
1267             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1268                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1269                        pkt->size, new_pkt.size);
1270                 av_packet_unref(&new_pkt);
1271                 return AVERROR(EINVAL);
1272             }
1273
1274             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1275             pkt->size = new_pkt.size;
1276
1277             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1278             av_packet_unref(&new_pkt);
1279             if (ret < 0)
1280                 return ret;
1281         } else
1282             *pkt = new_pkt;
1283
1284         *got_packet = 1;
1285     }
1286
1287     return 0;
1288 }
1289
1290 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1291 {
1292     QSVFrame *cur;
1293
1294     if (q->session)
1295         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1296     if (q->internal_session)
1297         MFXClose(q->internal_session);
1298     q->session          = NULL;
1299     q->internal_session = NULL;
1300
1301     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1302     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1303
1304     cur = q->work_frames;
1305     while (cur) {
1306         q->work_frames = cur->next;
1307         av_frame_free(&cur->frame);
1308         av_freep(&cur);
1309         cur = q->work_frames;
1310     }
1311
1312     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1313         AVPacket pkt;
1314         mfxSyncPoint *sync;
1315         mfxBitstream *bs;
1316
1317         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1318         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1319         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1320
1321         av_freep(&sync);
1322         av_freep(&bs);
1323         av_packet_unref(&pkt);
1324     }
1325     av_fifo_free(q->async_fifo);
1326     q->async_fifo = NULL;
1327
1328     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1329     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1330
1331     av_freep(&q->extparam);
1332
1333     return 0;
1334 }