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) {
 291         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
 292         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
 293     }
 294 #if QSV_HAVE_VCM
 295     else if (want_vcm) {
 296         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
 297         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
 298     }
 299 #endif
 300 #if QSV_HAVE_LA
 301     else if (want_la) {
 302         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
 303         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
 304
 305 #if QSV_HAVE_ICQ
 306         if (avctx->global_quality > 0) {
 307             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
 308             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
 309         }
 310 #endif
 311     }
 312 #endif
 313 #if QSV_HAVE_ICQ
 314     else if (avctx->global_quality > 0) {
 315         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
 316         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
 317     }
 318 #endif
 319     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
 320         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
 321         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
 322     } else if (!avctx->rc_max_rate) {
 323         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
 324         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
 325     } else {
 326         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
 327         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
 328     }
 329
 330     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
 331     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
 332
 333     return 0;
 334 }
 335
 336 static int rc_supported(QSVEncContext *q)
 337 {
 338     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
 339     mfxStatus ret;
 340
 341     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
 342     if (ret < 0 ||
 343         param_out.mfx.RateControlMethod != q->param.mfx.RateControlMethod)
 344         return 0;
 345     return 1;
 346 }
 347
 348 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 349 {
 350     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 351                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 352     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 353     int ret;
 354
 355     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 356     if (ret < 0)
 357         return AVERROR_BUG;
 358     q->param.mfx.CodecId = ret;
 359
 360     if (avctx->level > 0)
 361         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 362     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 363
 364     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 365     if (!desc)
 366         return AVERROR_BUG;
 367
 368     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 369
 370     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 371     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 372     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 373     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 374     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 375     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 376     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 377     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 378     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 379     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 380
 381     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
 382     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 383
 384     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 385         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
 386         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 387         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 388         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 389     }
 390
 391     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 392         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 393         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 394     } else {
 395         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 396         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 397     }
 398
 399     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
 400     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
 401     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
 402
 403     return 0;
 404 }
 405
 406 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 407 {
 408     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
 409                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
 410     const AVPixFmtDescriptor *desc;
 411     float quant;
 412     int ret;
 413
 414     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
 415     if (ret < 0)
 416         return AVERROR_BUG;
 417     q->param.mfx.CodecId = ret;
 418
 419     if (avctx->level > 0)
 420         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
 421
 422     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
 423     q->param.mfx.TargetUsage        = q->preset;
 424     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
 425     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
 426     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
 427                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
 428     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
 429     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
 430     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
 431     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
 432     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
 433
 434     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
 435     if (!desc)
 436         return AVERROR_BUG;
 437
 438     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
 439
 440     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
 441     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
 442     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
 443     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
 444     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 445     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 446     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 447     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
 448     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
 449     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
 450
 451     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
 452     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
 453     // for HEVC
 454     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 455     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
 456
 457     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
 458         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
 459         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
 460         // of incompatible video parameter errors
 461         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
 462         // height alignment always must be 32 for interlaced video
 463         q->height_align = 32;
 464     } else {
 465         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 466         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
 467         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
 468         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
 469         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
 470     }
 471     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
 472
 473     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 474         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 475         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 476         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
 477         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
 478     }
 479
 480     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
 481         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
 482         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
 483     } else {
 484         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
 485         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
 486     }
 487
 488     ret = select_rc_mode(avctx, q);
 489     if (ret < 0)
 490         return ret;
 491
 492     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
 493     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 494     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 495 #if QSV_HAVE_VCM
 496     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 497 #endif
 498         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
 499         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
 500         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
 501         break;
 502     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 503         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
 504
 505         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
 506         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
 507         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
 508
 509         break;
 510     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
 511         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 512         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
 513         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
 514         break;
 515 #if QSV_HAVE_LA
 516     case MFX_RATECONTROL_LA:
 517         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
 518         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 519         break;
 520 #if QSV_HAVE_ICQ
 521     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
 522         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
 523     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 524         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
 525         break;
 526 #endif
 527 #endif
 528     }
 529
 530     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
 531     // are provided
 532     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
 533         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 534         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
 535
 536         q->extco.PicTimingSEI         = q->pic_timing_sei ?
 537                                         MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 538
 539         if (q->rdo >= 0)
 540             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 541
 542         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 543 #if FF_API_CODER_TYPE
 544 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 545             if (avctx->coder_type >= 0)
 546                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
 547 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 548 #endif
 549             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
 550                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
 551
 552             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
 553                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
 554                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 555
 556             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
 557                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 558             if (q->recovery_point_sei >= 0)
 559                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 560             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
 561         }
 562
 563         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
 564
 565 #if QSV_HAVE_CO2
 566         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
 567             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 568             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
 569
 570             if (q->int_ref_type >= 0)
 571                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
 572             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
 573                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
 574             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
 575                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
 576
 577             if (q->bitrate_limit >= 0)
 578                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 579             if (q->mbbrc >= 0)
 580                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 581             if (q->extbrc >= 0)
 582                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 583
 584             if (q->max_frame_size >= 0)
 585                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
 586 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
 587             if (q->max_slice_size >= 0)
 588                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
 589 #endif
 590
 591 #if QSV_HAVE_TRELLIS
 592             q->extco2.Trellis = q->trellis;
 593 #endif
 594
 595 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
 596 #if FF_API_PRIVATE_OPT
 597 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 598             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
 599                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
 600 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 601 #endif
 602             if (q->b_strategy >= 0)
 603                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
 604             if (q->adaptive_i >= 0)
 605                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 606             if (q->adaptive_b >= 0)
 607                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
 608 #endif
 609
 610             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
 611
 612 #if QSV_HAVE_LA_DS
 613             q->extco2.LookAheadDS           = q->look_ahead_downsampling;
 614 #endif
 615         }
 616 #endif
 617     }
 618
 619     if (!rc_supported(q)) {
 620         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 621                "Selected ratecontrol mode is not supported by the QSV "
 622                "runtime. Choose a different mode.\n");
 623         return AVERROR(ENOSYS);
 624     }
 625
 626     return 0;
 627 }
 628
 629 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 630 {
 631     int ret = 0;
 632
 633     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 634     if (ret < 0)
 635         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 636                                   "Error calling GetVideoParam");
 637
 638     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 639
 640     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
 641     if (q->packet_size == 0)
 642         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
 643
 644     return 0;
 645 }
 646
 647 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 648 {
 649     AVCPBProperties *cpb_props;
 650
 651     uint8_t sps_buf[128];
 652     uint8_t pps_buf[128];
 653
 654     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
 655         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
 656         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
 657         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
 658         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
 659     };
 660
 661     mfxExtCodingOption co = {
 662         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
 663         .Header.BufferSz = sizeof(co),
 664     };
 665 #if QSV_HAVE_CO2
 666     mfxExtCodingOption2 co2 = {
 667         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
 668         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
 669     };
 670 #endif
 671
 672     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
 673         (mfxExtBuffer*)&extradata,
 674         (mfxExtBuffer*)&co,
 675 #if QSV_HAVE_CO2
 676         (mfxExtBuffer*)&co2,
 677 #endif
 678     };
 679
 680     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 681     int ret;
 682
 683     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
 684     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
 685
 686     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
 687     if (ret < 0)
 688         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 689                                   "Error calling GetVideoParam");
 690
 691     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
 692
 693     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
 694         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
 695         return AVERROR_UNKNOWN;
 696     }
 697
 698     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
 699                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 700     if (!avctx->extradata)
 701         return AVERROR(ENOMEM);
 702
 703     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
 704     if (need_pps)
 705         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
 706     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
 707     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 708
 709     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
 710     if (!cpb_props)
 711         return AVERROR(ENOMEM);
 712     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
 713     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
 714     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
 715     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
 716
 717     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
 718
 719     return 0;
 720 }
 721
 722 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 723 {
 724     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 725     mfxFrameSurface1 *surfaces;
 726     int nb_surfaces, i;
 727
 728     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested + q->async_depth;
 729
 730     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
 731     if (!q->opaque_alloc_buf)
 732         return AVERROR(ENOMEM);
 733
 734     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
 735     if (!q->opaque_surfaces)
 736         return AVERROR(ENOMEM);
 737
 738     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
 739     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
 740         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
 741         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
 742     }
 743
 744     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
 745     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
 746     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
 747     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
 748     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
 749
 750     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
 751
 752     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
 753     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
 754     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
 755
 756     return 0;
 757 }
 758
 759 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 760 {
 761     int ret;
 762
 763     if (avctx->hwaccel_context) {
 764         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 765         q->session = qsv->session;
 766     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
 767         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
 768         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
 769             return AVERROR(ENOMEM);
 770
 771         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
 772                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
 773                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
 774         if (ret < 0) {
 775             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
 776             return ret;
 777         }
 778
 779         q->session = q->internal_session;
 780     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
 781         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
 782                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
 783         if (ret < 0)
 784             return ret;
 785
 786         q->session = q->internal_session;
 787     } else {
 788         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
 789                                            q->load_plugins);
 790         if (ret < 0)
 791             return ret;
 792
 793         q->session = q->internal_session;
 794     }
 795
 796     return 0;
 797 }
 798
 799 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
 800 {
 801     int iopattern = 0;
 802     int opaque_alloc = 0;
 803     int ret;
 804
 805     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
 806
 807     q->async_fifo = av_fifo_alloc((1 + q->async_depth) *
 808                                   (sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*)));
 809     if (!q->async_fifo)
 810         return AVERROR(ENOMEM);
 811
 812     if (avctx->hwaccel_context) {
 813         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 814
 815         iopattern    = qsv->iopattern;
 816         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
 817     }
 818
 819     if (avctx->hw_frames_ctx) {
 820         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
 821         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
 822
 823         if (!iopattern) {
 824             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
 825                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
 826             else if (frames_hwctx->frame_type &
 827                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
 828                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
 829         }
 830     }
 831
 832     if (!iopattern)
 833         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
 834     q->param.IOPattern = iopattern;
 835
 836     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
 837     if (ret < 0)
 838         return ret;
 839
 840     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
 841     switch (avctx->codec_id) {
 842     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 843         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
 844         break;
 845     default:
 846         ret = init_video_param(avctx, q);
 847         break;
 848     }
 849     if (ret < 0)
 850         return ret;
 851
 852     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
 853     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
 854         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
 855     } else if (ret < 0) {
 856         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 857                                   "Error querying encoder params");
 858     }
 859
 860     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
 861     if (ret < 0)
 862         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 863                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
 864
 865     if (opaque_alloc) {
 866         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
 867         if (ret < 0)
 868             return ret;
 869     }
 870
 871     if (avctx->hwaccel_context) {
 872         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
 873         int i, j;
 874
 875         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
 876                                        sizeof(*q->extparam));
 877         if (!q->extparam)
 878             return AVERROR(ENOMEM);
 879
 880         q->param.ExtParam = q->extparam;
 881         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
 882             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
 883         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
 884
 885         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
 886             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
 887                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
 888                     break;
 889             }
 890             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
 891                 continue;
 892
 893             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
 894         }
 895     } else {
 896         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
 897         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
 898     }
 899
 900     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
 901     if (ret < 0)
 902         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
 903                                   "Error initializing the encoder");
 904     else if (ret > 0)
 905         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
 906                              "Warning in encoder initialization");
 907
 908     switch (avctx->codec_id) {
 909     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 910         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
 911         break;
 912     default:
 913         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
 914         break;
 915     }
 916     if (ret < 0) {
 917         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
 918         return ret;
 919     }
 920
 921     q->avctx = avctx;
 922
 923     return 0;
 924 }
 925
 926 static void free_encoder_ctrl_payloads(mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
 927 {
 928     if (enc_ctrl) {
 929         int i;
 930         for (i = 0; i < enc_ctrl->NumPayload && i < QSV_MAX_ENC_PAYLOAD; i++) {
 931             av_free(enc_ctrl->Payload[i]);
 932         }
 933         enc_ctrl->NumPayload = 0;
 934     }
 935 }
 936
 937 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
 938 {
 939     QSVFrame *cur = q->work_frames;
 940     while (cur) {
 941         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
 942             free_encoder_ctrl_payloads(&cur->enc_ctrl);
 943             av_frame_unref(cur->frame);
 944             cur->used = 0;
 945         }
 946         cur = cur->next;
 947     }
 948 }
 949
 950 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
 951 {
 952     QSVFrame *frame, **last;
 953
 954     clear_unused_frames(q);
 955
 956     frame = q->work_frames;
 957     last  = &q->work_frames;
 958     while (frame) {
 959         if (!frame->used) {
 960             *f = frame;
 961             frame->used = 1;
 962             return 0;
 963         }
 964
 965         last  = &frame->next;
 966         frame = frame->next;
 967     }
 968
 969     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
 970     if (!frame)
 971         return AVERROR(ENOMEM);
 972     frame->frame = av_frame_alloc();
 973     if (!frame->frame) {
 974         av_freep(&frame);
 975         return AVERROR(ENOMEM);
 976     }
 977     frame->enc_ctrl.Payload = av_mallocz(sizeof(mfxPayload*) * QSV_MAX_ENC_PAYLOAD);
 978     if (!frame->enc_ctrl.Payload) {
 979         av_freep(&frame);
 980         return AVERROR(ENOMEM);
 981     }
 982     *last = frame;
 983
 984     *f = frame;
 985     frame->used = 1;
 986
 987     return 0;
 988 }
 989
 990 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
 991                         QSVFrame **new_frame)
 992 {
 993     QSVFrame *qf;
 994     int ret;
 995
 996     ret = get_free_frame(q, &qf);
 997     if (ret < 0)
 998         return ret;
 999
1000     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1001         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1002         if (ret < 0)
1003             return ret;
1004
1005         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1006
1007         if (q->frames_ctx.mids) {
1008             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1009             if (ret < 0)
1010                 return ret;
1011
1012             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1013         }
1014     } else {
1015         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1016         if (frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) {
1017             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1018             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1019
1020             ret = ff_get_buffer(q->avctx, qf->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
1021             if (ret < 0)
1022                 return ret;
1023
1024             qf->frame->height = frame->height;
1025             qf->frame->width  = frame->width;
1026             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1027             if (ret < 0) {
1028                 av_frame_unref(qf->frame);
1029                 return ret;
1030             }
1031         } else {
1032             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1033             if (ret < 0)
1034                 return ret;
1035         }
1036
1037         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1038
1039         qf->surface.Info.PicStruct =
1040             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1041             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1042                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1043         if (frame->repeat_pict == 1)
1044             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1045         else if (frame->repeat_pict == 2)
1046             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1047         else if (frame->repeat_pict == 4)
1048             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1049
1050         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1051         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1052         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1053     }
1054
1055     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1056
1057     *new_frame = qf;
1058
1059     return 0;
1060 }
1061
1062 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1063 {
1064     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1065         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1066             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1067             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1068             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1069                    "Interlaced coding is supported"
1070                    " at Main/High Profile Level 2.1-4.1\n");
1071     }
1072 }
1073
1074 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1075                         const AVFrame *frame)
1076 {
1077     AVPacket new_pkt = { 0 };
1078     mfxBitstream *bs;
1079
1080     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1081     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1082     QSVFrame *qsv_frame = NULL;
1083     mfxEncodeCtrl* enc_ctrl = NULL;
1084     int ret;
1085
1086     if (frame) {
1087         ret = submit_frame(q, frame, &qsv_frame);
1088         if (ret < 0) {
1089             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1090             return ret;
1091         }
1092     }
1093     if (qsv_frame) {
1094         surf = &qsv_frame->surface;
1095         enc_ctrl = &qsv_frame->enc_ctrl;
1096     }
1097
1098     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1099     if (ret < 0) {
1100         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1101         return ret;
1102     }
1103
1104     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1105     if (!bs) {
1106         av_packet_unref(&new_pkt);
1107         return AVERROR(ENOMEM);
1108     }
1109     bs->Data      = new_pkt.data;
1110     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1111
1112     if (q->set_encode_ctrl_cb) {
1113         q->set_encode_ctrl_cb(avctx, frame, &qsv_frame->enc_ctrl);
1114     }
1115
1116     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1117     if (!sync) {
1118         av_freep(&bs);
1119         av_packet_unref(&new_pkt);
1120         return AVERROR(ENOMEM);
1121     }
1122
1123     do {
1124         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, enc_ctrl, surf, bs, sync);
1125         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1126             av_usleep(500);
1127     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1128
1129     if (ret > 0)
1130         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1131
1132     if (ret < 0) {
1133         av_packet_unref(&new_pkt);
1134         av_freep(&bs);
1135         av_freep(&sync);
1136         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1137                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1138     }
1139
1140     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1141         print_interlace_msg(avctx, q);
1142
1143     if (*sync) {
1144         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1145         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1146         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1147     } else {
1148         av_freep(&sync);
1149         av_packet_unref(&new_pkt);
1150         av_freep(&bs);
1151     }
1152
1153     return 0;
1154 }
1155
1156 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1157                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1158 {
1159     int ret;
1160
1161     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1162     if (ret < 0)
1163         return ret;
1164
1165     if (!av_fifo_space(q->async_fifo) ||
1166         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1167         AVPacket new_pkt;
1168         mfxBitstream *bs;
1169         mfxSyncPoint *sync;
1170
1171         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1172         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1173         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1174
1175         do {
1176             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1177         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1178
1179         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1180         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1181         new_pkt.size = bs->DataLength;
1182
1183         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1184             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1185             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1186
1187 #if FF_API_CODED_FRAME
1188 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1189         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1190             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1191         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1192             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1193         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1194             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1195 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1196 #endif
1197
1198         av_freep(&bs);
1199         av_freep(&sync);
1200
1201         if (pkt->data) {
1202             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1203                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1204                        pkt->size, new_pkt.size);
1205                 av_packet_unref(&new_pkt);
1206                 return AVERROR(EINVAL);
1207             }
1208
1209             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1210             pkt->size = new_pkt.size;
1211
1212             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1213             av_packet_unref(&new_pkt);
1214             if (ret < 0)
1215                 return ret;
1216         } else
1217             *pkt = new_pkt;
1218
1219         *got_packet = 1;
1220     }
1221
1222     return 0;
1223 }
1224
1225 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1226 {
1227     QSVFrame *cur;
1228
1229     if (q->session)
1230         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1231     if (q->internal_session)
1232         MFXClose(q->internal_session);
1233     q->session          = NULL;
1234     q->internal_session = NULL;
1235
1236     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1237     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1238
1239     cur = q->work_frames;
1240     while (cur) {
1241         q->work_frames = cur->next;
1242         av_frame_free(&cur->frame);
1243         av_free(cur->enc_ctrl.Payload);
1244         av_freep(&cur);
1245         cur = q->work_frames;
1246     }
1247
1248     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1249         AVPacket pkt;
1250         mfxSyncPoint *sync;
1251         mfxBitstream *bs;
1252
1253         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1254         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1255         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1256
1257         av_freep(&sync);
1258         av_freep(&bs);
1259         av_packet_unref(&pkt);
1260     }
1261     av_fifo_free(q->async_fifo);
1262     q->async_fifo = NULL;
1263
1264     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1265     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1266
1267     av_freep(&q->extparam);
1268
1269     return 0;
1270 }