git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/qsvenc_h264.c

   1 /*
   2  * Intel MediaSDK QSV based H.264 encoder
   3  *
   4  * copyright (c) 2013 Yukinori Yamazoe
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23
  24 #include <stdint.h>
  25 #include <sys/types.h>
  26
  27 #include <mfx/mfxvideo.h>
  28
  29 #include "libavutil/common.h"
  30 #include "libavutil/opt.h"
  31
  32 #include "avcodec.h"
  33 #include "internal.h"
  34 #include "qsv.h"
  35 #include "qsv_internal.h"
  36 #include "qsvenc.h"
  37 #include "atsc_a53.h"
  38
  39 typedef struct QSVH264EncContext {
  40     AVClass *class;
  41     QSVEncContext qsv;
  42 } QSVH264EncContext;
  43
  44 static int qsv_h264_set_encode_ctrl(AVCodecContext *avctx,
  45                                     const AVFrame *frame, mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
  46 {
  47     QSVH264EncContext *qh264 = avctx->priv_data;
  48     QSVEncContext *q = &qh264->qsv;
  49
  50     if (q->a53_cc && frame) {
  51         mfxPayload* payload;
  52         mfxU8* sei_data;
  53         size_t sei_size;
  54         int res;
  55
  56         res = ff_alloc_a53_sei(frame, sizeof(mfxPayload) + 2, (void**)&payload, &sei_size);
  57         if (res < 0 || !payload)
  58             return res;
  59
  60         sei_data = (mfxU8*)(payload + 1);
  61         // SEI header
  62         sei_data[0] = 4;
  63         sei_data[1] = (mfxU8)sei_size; // size of SEI data
  64         // SEI data filled in by ff_alloc_a53_sei
  65
  66         payload->BufSize = sei_size + 2;
  67         payload->NumBit = payload->BufSize * 8;
  68         payload->Type = 4;
  69         payload->Data = sei_data;
  70
  71         enc_ctrl->NumExtParam = 0;
  72         enc_ctrl->NumPayload = 1;
  73         enc_ctrl->Payload[0] = payload;
  74     }
  75     return 0;
  76 }
  77
  78 static av_cold int qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx)
  79 {
  80     QSVH264EncContext *q = avctx->priv_data;
  81
  82     q->qsv.set_encode_ctrl_cb = qsv_h264_set_encode_ctrl;
  83     return ff_qsv_enc_init(avctx, &q->qsv);
  84 }
  85
  86 static int qsv_enc_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
  87                          const AVFrame *frame, int *got_packet)
  88 {
  89     QSVH264EncContext *q = avctx->priv_data;
  90
  91     return ff_qsv_encode(avctx, &q->qsv, pkt, frame, got_packet);
  92 }
  93
  94 static av_cold int qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx)
  95 {
  96     QSVH264EncContext *q = avctx->priv_data;
  97
  98     return ff_qsv_enc_close(avctx, &q->qsv);
  99 }
 100
 101 #define OFFSET(x) offsetof(QSVH264EncContext, x)
 102 #define VE AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 103 static const AVOption options[] = {
 104     QSV_COMMON_OPTS
 105
 106     { "cavlc",          "Enable CAVLC",                           OFFSET(qsv.cavlc),          AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 },   0,          1, VE },
 107 #if QSV_HAVE_VCM
 108     { "vcm",      "Use the video conferencing mode ratecontrol",  OFFSET(qsv.vcm),      AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0  },  0, 1,         VE },
 109 #endif
 110     { "idr_interval", "Distance (in I-frames) between IDR frames", OFFSET(qsv.idr_interval), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, VE },
 111     { "pic_timing_sei",    "Insert picture timing SEI with pic_struct_syntax element", OFFSET(qsv.pic_timing_sei), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, VE },
 112     { "single_sei_nal_unit",    "Put all the SEI messages into one NALU",        OFFSET(qsv.single_sei_nal_unit),     AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1,          1, VE },
 113     { "max_dec_frame_buffering", "Maximum number of frames buffered in the DPB", OFFSET(qsv.max_dec_frame_buffering), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 },   0, UINT16_MAX, VE },
 114
 115 #if QSV_HAVE_LA
 116     { "look_ahead",       "Use VBR algorithm with look ahead",    OFFSET(qsv.look_ahead),       AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, VE },
 117     { "look_ahead_depth", "Depth of look ahead in number frames", OFFSET(qsv.look_ahead_depth), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 100, VE },
 118 #endif
 119 #if QSV_HAVE_LA_DS
 120     { "look_ahead_downsampling", "Downscaling factor for the frames saved for the lookahead analysis", OFFSET(qsv.look_ahead_downsampling),
 121                                           AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = MFX_LOOKAHEAD_DS_UNKNOWN }, MFX_LOOKAHEAD_DS_UNKNOWN, MFX_LOOKAHEAD_DS_4x, VE, "look_ahead_downsampling" },
 122     { "unknown"                , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_LOOKAHEAD_DS_UNKNOWN }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "look_ahead_downsampling" },
 123     { "auto"                   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_LOOKAHEAD_DS_UNKNOWN }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "look_ahead_downsampling" },
 124     { "off"                    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF     }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "look_ahead_downsampling" },
 125     { "2x"                     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_LOOKAHEAD_DS_2x      }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "look_ahead_downsampling" },
 126     { "4x"                     , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_LOOKAHEAD_DS_4x      }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "look_ahead_downsampling" },
 127 #endif
 128
 129     { "int_ref_type", "Intra refresh type",                                      OFFSET(qsv.int_ref_type),            AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, UINT16_MAX, VE, "int_ref_type" },
 130         { "none",     NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 0 }, .flags = VE, "int_ref_type" },
 131         { "vertical", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 1 }, .flags = VE, "int_ref_type" },
 132     { "int_ref_cycle_size", "Number of frames in the intra refresh cycle",       OFFSET(qsv.int_ref_cycle_size),      AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 },               -1, UINT16_MAX, VE },
 133     { "int_ref_qp_delta",   "QP difference for the refresh MBs",                 OFFSET(qsv.int_ref_qp_delta),        AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = INT16_MIN }, INT16_MIN,  INT16_MAX, VE },
 134     { "recovery_point_sei", "Insert recovery point SEI messages",                OFFSET(qsv.recovery_point_sei),      AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 },               -1,          1, VE },
 135
 136     { "profile", NULL, OFFSET(qsv.profile), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = MFX_PROFILE_UNKNOWN }, 0, INT_MAX, VE, "profile" },
 137     { "unknown" , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_PROFILE_UNKNOWN      }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "profile" },
 138     { "baseline", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_PROFILE_AVC_BASELINE }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "profile" },
 139     { "main"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_PROFILE_AVC_MAIN     }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "profile" },
 140     { "high"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_PROFILE_AVC_HIGH     }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "profile" },
 141
 142     { "a53cc" , "Use A53 Closed Captions (if available)", OFFSET(qsv.a53_cc), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 1}, 0, 1, VE},
 143
 144     { "aud", "Insert the Access Unit Delimiter NAL", OFFSET(qsv.aud), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, VE},
 145
 146 #if QSV_HAVE_MF
 147     { "mfmode", "Multi-Frame Mode", OFFSET(qsv.mfmode), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = MFX_MF_AUTO }, MFX_MF_DEFAULT, MFX_MF_AUTO, VE, "mfmode"},
 148     { "off"    , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_MF_DISABLED }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "mfmode" },
 149     { "auto"   , NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = MFX_MF_AUTO     }, INT_MIN, INT_MAX,     VE, "mfmode" },
 150 #endif
 151
 152     { "repeat_pps", "repeat pps for every frame", OFFSET(qsv.repeat_pps), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 0 }, 0, 1, VE },
 153
 154     { NULL },
 155 };
 156
 157 static const AVClass class = {
 158     .class_name = "h264_qsv encoder",
 159     .item_name  = av_default_item_name,
 160     .option     = options,
 161     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 162 };
 163
 164 static const AVCodecDefault qsv_enc_defaults[] = {
 165     { "b",         "1M"    },
 166     { "refs",      "0"     },
 167     // same as the x264 default
 168     { "g",         "250"   },
 169     { "bf",        "3"     },
 170     { "qmin",      "-1"    },
 171     { "qmax",      "-1"    },
 172     { "trellis",   "-1"    },
 173     { "flags",     "+cgop" },
 174     { NULL },
 175 };
 176
 177 const AVCodec ff_h264_qsv_encoder = {
 178     .name           = "h264_qsv",
 179     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 (Intel Quick Sync Video acceleration)"),
 180     .priv_data_size = sizeof(QSVH264EncContext),
 181     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 182     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 183     .init           = qsv_enc_init,
 184     .encode2        = qsv_enc_frame,
 185     .close          = qsv_enc_close,
 186     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY | AV_CODEC_CAP_HYBRID,
 187     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_NV12,
 188                                                     AV_PIX_FMT_P010,
 189                                                     AV_PIX_FMT_QSV,
 190                                                     AV_PIX_FMT_NONE },
 191     .priv_class     = &class,
 192     .defaults       = qsv_enc_defaults,
 193     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 194     .wrapper_name   = "qsv",
 195     .hw_configs     = ff_qsv_enc_hw_configs,
 196 };