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

   1 /*
   2  * This file is part of Libav.
   3  *
   4  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include <inttypes.h>
  20 #include <string.h>
  21
  22 #include "libavutil/avassert.h"
  23 #include "libavutil/common.h"
  24 #include "libavutil/log.h"
  25 #include "libavutil/pixdesc.h"
  26
  27 #include "vaapi_encode.h"
  28 #include "avcodec.h"
  29
  30 static const char * const picture_type_name[] = { "IDR", "I", "P", "B" };
  31
  32 static int vaapi_encode_make_packed_header(AVCodecContext *avctx,
  33                                            VAAPIEncodePicture *pic,
  34                                            int type, char *data, size_t bit_len)
  35 {
  36     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
  37     VAStatus vas;
  38     VABufferID param_buffer, data_buffer;
  39     VAEncPackedHeaderParameterBuffer params = {
  40         .type = type,
  41         .bit_length = bit_len,
  42         .has_emulation_bytes = 1,
  43     };
  44
  45     av_assert0(pic->nb_param_buffers + 2 <= MAX_PARAM_BUFFERS);
  46
  47     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
  48                          VAEncPackedHeaderParameterBufferType,
  49                          sizeof(params), 1, &params, &param_buffer);
  50     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
  51         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create parameter buffer "
  52                "for packed header (type %d): %d (%s).\n",
  53                type, vas, vaErrorStr(vas));
  54         return AVERROR(EIO);
  55     }
  56     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = param_buffer;
  57
  58     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
  59                          VAEncPackedHeaderDataBufferType,
  60                          (bit_len + 7) / 8, 1, data, &data_buffer);
  61     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
  62         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create data buffer "
  63                "for packed header (type %d): %d (%s).\n",
  64                type, vas, vaErrorStr(vas));
  65         return AVERROR(EIO);
  66     }
  67     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = data_buffer;
  68
  69     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packed header buffer (%d) is %#x/%#x "
  70            "(%zu bits).\n", type, param_buffer, data_buffer, bit_len);
  71     return 0;
  72 }
  73
  74 static int vaapi_encode_make_param_buffer(AVCodecContext *avctx,
  75                                           VAAPIEncodePicture *pic,
  76                                           int type, char *data, size_t len)
  77 {
  78     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
  79     VAStatus vas;
  80     VABufferID buffer;
  81
  82     av_assert0(pic->nb_param_buffers + 1 <= MAX_PARAM_BUFFERS);
  83
  84     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
  85                          type, len, 1, data, &buffer);
  86     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
  87         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create parameter buffer "
  88                "(type %d): %d (%s).\n", type, vas, vaErrorStr(vas));
  89         return AVERROR(EIO);
  90     }
  91     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = buffer;
  92
  93     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Param buffer (%d) is %#x.\n",
  94            type, buffer);
  95     return 0;
  96 }
  97
  98 static int vaapi_encode_wait(AVCodecContext *avctx,
  99                              VAAPIEncodePicture *pic)
 100 {
 101     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 102     VAStatus vas;
 103
 104     av_assert0(pic->encode_issued);
 105
 106     if (pic->encode_complete) {
 107         // Already waited for this picture.
 108         return 0;
 109     }
 110
 111     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Sync to pic %"PRId64"/%"PRId64" "
 112            "(input surface %#x).\n", pic->display_order,
 113            pic->encode_order, pic->input_surface);
 114
 115     vas = vaSyncSurface(ctx->hwctx->display, pic->input_surface);
 116     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 117         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to sync to picture completion: "
 118                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 119         return AVERROR(EIO);
 120     }
 121
 122     // Input is definitely finished with now.
 123     av_frame_free(&pic->input_image);
 124
 125     pic->encode_complete = 1;
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 static int vaapi_encode_issue(AVCodecContext *avctx,
 130                               VAAPIEncodePicture *pic)
 131 {
 132     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 133     VAAPIEncodeSlice *slice;
 134     VAStatus vas;
 135     int err, i;
 136     char data[MAX_PARAM_BUFFER_SIZE];
 137     size_t bit_len;
 138
 139     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Issuing encode for pic %"PRId64"/%"PRId64" "
 140            "as type %s.\n", pic->display_order, pic->encode_order,
 141            picture_type_name[pic->type]);
 142     if (pic->nb_refs == 0) {
 143         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "No reference pictures.\n");
 144     } else {
 145         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Refers to:");
 146         for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 147             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %"PRId64"/%"PRId64,
 148                    pic->refs[i]->display_order, pic->refs[i]->encode_order);
 149         }
 150         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, ".\n");
 151     }
 152
 153     av_assert0(pic->input_available && !pic->encode_issued);
 154     for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 155         av_assert0(pic->refs[i]);
 156         // If we are serialised then the references must have already
 157         // completed.  If not, they must have been issued but need not
 158         // have completed yet.
 159         if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_SERIALISE_EVERYTHING)
 160             av_assert0(pic->refs[i]->encode_complete);
 161         else
 162             av_assert0(pic->refs[i]->encode_issued);
 163     }
 164
 165     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Input surface is %#x.\n", pic->input_surface);
 166
 167     pic->recon_image = av_frame_alloc();
 168     if (!pic->recon_image) {
 169         err = AVERROR(ENOMEM);
 170         goto fail;
 171     }
 172
 173     err = av_hwframe_get_buffer(ctx->recon_frames_ref, pic->recon_image, 0);
 174     if (err < 0) {
 175         err = AVERROR(ENOMEM);
 176         goto fail;
 177     }
 178     pic->recon_surface = (VASurfaceID)(uintptr_t)pic->recon_image->data[3];
 179     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Recon surface is %#x.\n", pic->recon_surface);
 180
 181     pic->output_buffer_ref = av_buffer_pool_get(ctx->output_buffer_pool);
 182     if (!pic->output_buffer_ref) {
 183         err = AVERROR(ENOMEM);
 184         goto fail;
 185     }
 186     pic->output_buffer = (VABufferID)(uintptr_t)pic->output_buffer_ref->data;
 187     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output buffer is %#x.\n",
 188            pic->output_buffer);
 189
 190     if (ctx->codec->picture_params_size > 0) {
 191         pic->codec_picture_params = av_malloc(ctx->codec->picture_params_size);
 192         if (!pic->codec_picture_params)
 193             goto fail;
 194         memcpy(pic->codec_picture_params, ctx->codec_picture_params,
 195                ctx->codec->picture_params_size);
 196     } else {
 197         av_assert0(!ctx->codec_picture_params);
 198     }
 199
 200     pic->nb_param_buffers = 0;
 201
 202     if (pic->encode_order == 0) {
 203         // Global parameter buffers are set on the first picture only.
 204
 205         for (i = 0; i < ctx->nb_global_params; i++) {
 206             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 207                                                  VAEncMiscParameterBufferType,
 208                                                  (char*)ctx->global_params[i],
 209                                                  ctx->global_params_size[i]);
 210             if (err < 0)
 211                 goto fail;
 212         }
 213     }
 214
 215     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR && ctx->codec->init_sequence_params) {
 216         err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 217                                              VAEncSequenceParameterBufferType,
 218                                              ctx->codec_sequence_params,
 219                                              ctx->codec->sequence_params_size);
 220         if (err < 0)
 221             goto fail;
 222     }
 223
 224     if (ctx->codec->init_picture_params) {
 225         err = ctx->codec->init_picture_params(avctx, pic);
 226         if (err < 0) {
 227             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise picture "
 228                    "parameters: %d.\n", err);
 229             goto fail;
 230         }
 231         err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 232                                              VAEncPictureParameterBufferType,
 233                                              pic->codec_picture_params,
 234                                              ctx->codec->picture_params_size);
 235         if (err < 0)
 236             goto fail;
 237     }
 238
 239     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR) {
 240         if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE &&
 241             ctx->codec->write_sequence_header) {
 242             bit_len = 8 * sizeof(data);
 243             err = ctx->codec->write_sequence_header(avctx, data, &bit_len);
 244             if (err < 0) {
 245                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-sequence "
 246                        "header: %d.\n", err);
 247                 goto fail;
 248             }
 249             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
 250                                                   ctx->codec->sequence_header_type,
 251                                                   data, bit_len);
 252             if (err < 0)
 253                 goto fail;
 254         }
 255     }
 256
 257     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_PICTURE &&
 258         ctx->codec->write_picture_header) {
 259         bit_len = 8 * sizeof(data);
 260         err = ctx->codec->write_picture_header(avctx, pic, data, &bit_len);
 261         if (err < 0) {
 262             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-picture "
 263                    "header: %d.\n", err);
 264             goto fail;
 265         }
 266         err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
 267                                               ctx->codec->picture_header_type,
 268                                               data, bit_len);
 269         if (err < 0)
 270             goto fail;
 271     }
 272
 273     if (ctx->codec->write_extra_buffer) {
 274         for (i = 0;; i++) {
 275             size_t len = sizeof(data);
 276             int type;
 277             err = ctx->codec->write_extra_buffer(avctx, pic, i, &type,
 278                                                  data, &len);
 279             if (err == AVERROR_EOF)
 280                 break;
 281             if (err < 0) {
 282                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write extra "
 283                        "buffer %d: %d.\n", i, err);
 284                 goto fail;
 285             }
 286
 287             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic, type,
 288                                                  data, len);
 289             if (err < 0)
 290                 goto fail;
 291         }
 292     }
 293
 294     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_MISC &&
 295         ctx->codec->write_extra_header) {
 296         for (i = 0;; i++) {
 297             int type;
 298             bit_len = 8 * sizeof(data);
 299             err = ctx->codec->write_extra_header(avctx, pic, i, &type,
 300                                                  data, &bit_len);
 301             if (err == AVERROR_EOF)
 302                 break;
 303             if (err < 0) {
 304                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write extra "
 305                        "header %d: %d.\n", i, err);
 306                 goto fail;
 307             }
 308
 309             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic, type,
 310                                                   data, bit_len);
 311             if (err < 0)
 312                 goto fail;
 313         }
 314     }
 315
 316     av_assert0(pic->nb_slices <= MAX_PICTURE_SLICES);
 317     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
 318         slice = av_mallocz(sizeof(*slice));
 319         if (!slice) {
 320             err = AVERROR(ENOMEM);
 321             goto fail;
 322         }
 323         slice->index = i;
 324         pic->slices[i] = slice;
 325
 326         if (ctx->codec->slice_params_size > 0) {
 327             slice->codec_slice_params = av_mallocz(ctx->codec->slice_params_size);
 328             if (!slice->codec_slice_params) {
 329                 err = AVERROR(ENOMEM);
 330                 goto fail;
 331             }
 332         }
 333
 334         if (ctx->codec->init_slice_params) {
 335             err = ctx->codec->init_slice_params(avctx, pic, slice);
 336             if (err < 0) {
 337                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initalise slice "
 338                        "parameters: %d.\n", err);
 339                 goto fail;
 340             }
 341         }
 342
 343         if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SLICE &&
 344             ctx->codec->write_slice_header) {
 345             bit_len = 8 * sizeof(data);
 346             err = ctx->codec->write_slice_header(avctx, pic, slice,
 347                                                  data, &bit_len);
 348             if (err < 0) {
 349                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-slice "
 350                        "header: %d.\n", err);
 351                 goto fail;
 352             }
 353             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
 354                                                   ctx->codec->slice_header_type,
 355                                                   data, bit_len);
 356             if (err < 0)
 357                 goto fail;
 358         }
 359
 360         if (ctx->codec->init_slice_params) {
 361             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 362                                                  VAEncSliceParameterBufferType,
 363                                                  slice->codec_slice_params,
 364                                                  ctx->codec->slice_params_size);
 365             if (err < 0)
 366                 goto fail;
 367         }
 368     }
 369
 370     vas = vaBeginPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
 371                          pic->input_surface);
 372     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 373         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to begin picture encode issue: "
 374                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 375         err = AVERROR(EIO);
 376         goto fail_with_picture;
 377     }
 378
 379     vas = vaRenderPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
 380                           pic->param_buffers, pic->nb_param_buffers);
 381     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 382         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to upload encode parameters: "
 383                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 384         err = AVERROR(EIO);
 385         goto fail_with_picture;
 386     }
 387
 388     vas = vaEndPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
 389     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 390         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to end picture encode issue: "
 391                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 392         err = AVERROR(EIO);
 393         // vaRenderPicture() has been called here, so we should not destroy
 394         // the parameter buffers unless separate destruction is required.
 395         if (ctx->hwctx->driver_quirks &
 396             AV_VAAPI_DRIVER_QUIRK_RENDER_PARAM_BUFFERS)
 397             goto fail;
 398         else
 399             goto fail_at_end;
 400     }
 401
 402     if (ctx->hwctx->driver_quirks &
 403         AV_VAAPI_DRIVER_QUIRK_RENDER_PARAM_BUFFERS) {
 404         for (i = 0; i < pic->nb_param_buffers; i++) {
 405             vas = vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display,
 406                                   pic->param_buffers[i]);
 407             if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 408                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to destroy "
 409                        "param buffer %#x: %d (%s).\n",
 410                        pic->param_buffers[i], vas, vaErrorStr(vas));
 411                 // And ignore.
 412             }
 413         }
 414     }
 415
 416     pic->encode_issued = 1;
 417
 418     if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_SERIALISE_EVERYTHING)
 419         return vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 420     else
 421         return 0;
 422
 423 fail_with_picture:
 424     vaEndPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
 425 fail:
 426     for(i = 0; i < pic->nb_param_buffers; i++)
 427         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, pic->param_buffers[i]);
 428 fail_at_end:
 429     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 430     av_frame_free(&pic->recon_image);
 431     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 432     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 433     return err;
 434 }
 435
 436 static int vaapi_encode_output(AVCodecContext *avctx,
 437                                VAAPIEncodePicture *pic, AVPacket *pkt)
 438 {
 439     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 440     VACodedBufferSegment *buf_list, *buf;
 441     VAStatus vas;
 442     int err;
 443
 444     err = vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 445     if (err < 0)
 446         return err;
 447
 448     buf_list = NULL;
 449     vas = vaMapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer,
 450                       (void**)&buf_list);
 451     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 452         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to map output buffers: "
 453                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 454         err = AVERROR(EIO);
 455         goto fail;
 456     }
 457
 458     for (buf = buf_list; buf; buf = buf->next) {
 459         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output buffer: %u bytes "
 460                "(status %08x).\n", buf->size, buf->status);
 461
 462         err = av_new_packet(pkt, buf->size);
 463         if (err < 0)
 464             goto fail_mapped;
 465
 466         memcpy(pkt->data, buf->buf, buf->size);
 467     }
 468
 469     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR)
 470         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 471
 472     pkt->pts = pic->pts;
 473
 474     vas = vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
 475     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 476         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to unmap output buffers: "
 477                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 478         err = AVERROR(EIO);
 479         goto fail;
 480     }
 481
 482     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 483     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 484
 485     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output read for pic %"PRId64"/%"PRId64".\n",
 486            pic->display_order, pic->encode_order);
 487     return 0;
 488
 489 fail_mapped:
 490     vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
 491 fail:
 492     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 493     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 494     return err;
 495 }
 496
 497 static int vaapi_encode_discard(AVCodecContext *avctx,
 498                                 VAAPIEncodePicture *pic)
 499 {
 500     vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 501
 502     if (pic->output_buffer_ref) {
 503         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Discard output for pic "
 504                "%"PRId64"/%"PRId64".\n",
 505                pic->display_order, pic->encode_order);
 506
 507         av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 508         pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 509     }
 510
 511     return 0;
 512 }
 513
 514 static VAAPIEncodePicture *vaapi_encode_alloc(void)
 515 {
 516     VAAPIEncodePicture *pic;
 517
 518     pic = av_mallocz(sizeof(*pic));
 519     if (!pic)
 520         return NULL;
 521
 522     pic->input_surface = VA_INVALID_ID;
 523     pic->recon_surface = VA_INVALID_ID;
 524     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 525
 526     return pic;
 527 }
 528
 529 static int vaapi_encode_free(AVCodecContext *avctx,
 530                              VAAPIEncodePicture *pic)
 531 {
 532     int i;
 533
 534     if (pic->encode_issued)
 535         vaapi_encode_discard(avctx, pic);
 536
 537     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
 538         av_freep(&pic->slices[i]->priv_data);
 539         av_freep(&pic->slices[i]->codec_slice_params);
 540         av_freep(&pic->slices[i]);
 541     }
 542     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 543
 544     av_frame_free(&pic->input_image);
 545     av_frame_free(&pic->recon_image);
 546
 547     // Output buffer should already be destroyed.
 548     av_assert0(pic->output_buffer == VA_INVALID_ID);
 549
 550     av_freep(&pic->priv_data);
 551     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 552
 553     av_free(pic);
 554
 555     return 0;
 556 }
 557
 558 static int vaapi_encode_step(AVCodecContext *avctx,
 559                              VAAPIEncodePicture *target)
 560 {
 561     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 562     VAAPIEncodePicture *pic;
 563     int i, err;
 564
 565     if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_SERIALISE_EVERYTHING ||
 566         ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_MINIMISE_LATENCY) {
 567         // These two modes are equivalent, except that we wait for
 568         // immediate completion on each operation if serialised.
 569
 570         if (!target) {
 571             // No target, nothing to do yet.
 572             return 0;
 573         }
 574
 575         if (target->encode_complete) {
 576             // Already done.
 577             return 0;
 578         }
 579
 580         pic = target;
 581         for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 582             if (!pic->refs[i]->encode_complete) {
 583                 err = vaapi_encode_step(avctx, pic->refs[i]);
 584                 if (err < 0)
 585                     return err;
 586             }
 587         }
 588
 589         err = vaapi_encode_issue(avctx, pic);
 590         if (err < 0)
 591             return err;
 592
 593     } else if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_MAXIMISE_THROUGHPUT) {
 594         int activity;
 595
 596         // Run through the list of all available pictures repeatedly
 597         // and issue the first one found which has all dependencies
 598         // available (including previously-issued but not necessarily
 599         // completed pictures).
 600         do {
 601             activity = 0;
 602             for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 603                 if (!pic->input_available || pic->encode_issued)
 604                     continue;
 605                 for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 606                     if (!pic->refs[i]->encode_issued)
 607                         break;
 608                 }
 609                 if (i < pic->nb_refs)
 610                     continue;
 611                 err = vaapi_encode_issue(avctx, pic);
 612                 if (err < 0)
 613                     return err;
 614                 activity = 1;
 615                 // Start again from the beginning of the list,
 616                 // because issuing this picture may have satisfied
 617                 // forward dependencies of earlier ones.
 618                 break;
 619             }
 620         } while(activity);
 621
 622         // If we had a defined target for this step then it will
 623         // always have been issued by now.
 624         if (target) {
 625             av_assert0(target->encode_issued && "broken dependencies?");
 626         }
 627
 628     } else {
 629         av_assert0(0);
 630     }
 631
 632     return 0;
 633 }
 634
 635 static int vaapi_encode_get_next(AVCodecContext *avctx,
 636                                  VAAPIEncodePicture **pic_out)
 637 {
 638     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 639     VAAPIEncodePicture *start, *end, *pic;
 640     int i;
 641
 642     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 643         if (pic->next)
 644             av_assert0(pic->display_order + 1 == pic->next->display_order);
 645         if (pic->display_order == ctx->input_order) {
 646             *pic_out = pic;
 647             return 0;
 648         }
 649     }
 650
 651     pic = vaapi_encode_alloc();
 652     if (!pic)
 653         return AVERROR(ENOMEM);
 654
 655     if (ctx->input_order == 0 || ctx->force_idr ||
 656         ctx->gop_counter >= avctx->gop_size) {
 657         pic->type = PICTURE_TYPE_IDR;
 658         ctx->force_idr = 0;
 659         ctx->gop_counter = 1;
 660         ctx->p_counter = 0;
 661     } else if (ctx->p_counter >= ctx->p_per_i) {
 662         pic->type = PICTURE_TYPE_I;
 663         ++ctx->gop_counter;
 664         ctx->p_counter = 0;
 665     } else {
 666         pic->type = PICTURE_TYPE_P;
 667         pic->refs[0] = ctx->pic_end;
 668         pic->nb_refs = 1;
 669         ++ctx->gop_counter;
 670         ++ctx->p_counter;
 671     }
 672     start = end = pic;
 673
 674     if (pic->type != PICTURE_TYPE_IDR) {
 675         // If that was not an IDR frame, add B-frames display-before and
 676         // encode-after it, but not exceeding the GOP size.
 677
 678         for (i = 0; i < ctx->b_per_p &&
 679              ctx->gop_counter < avctx->gop_size; i++) {
 680             pic = vaapi_encode_alloc();
 681             if (!pic)
 682                 goto fail;
 683
 684             pic->type = PICTURE_TYPE_B;
 685             pic->refs[0] = ctx->pic_end;
 686             pic->refs[1] = end;
 687             pic->nb_refs = 2;
 688
 689             pic->next = start;
 690             pic->display_order = ctx->input_order + ctx->b_per_p - i - 1;
 691             pic->encode_order  = pic->display_order + 1;
 692             start = pic;
 693
 694             ++ctx->gop_counter;
 695         }
 696     }
 697
 698     if (ctx->input_order == 0) {
 699         pic->display_order = 0;
 700         pic->encode_order  = 0;
 701
 702         ctx->pic_start = ctx->pic_end = pic;
 703
 704     } else {
 705         for (i = 0, pic = start; pic; i++, pic = pic->next) {
 706             pic->display_order = ctx->input_order + i;
 707             if (end->type == PICTURE_TYPE_IDR)
 708                 pic->encode_order = ctx->input_order + i;
 709             else if (pic == end)
 710                 pic->encode_order = ctx->input_order;
 711             else
 712                 pic->encode_order = ctx->input_order + i + 1;
 713         }
 714
 715         av_assert0(ctx->pic_end);
 716         ctx->pic_end->next = start;
 717         ctx->pic_end = end;
 718     }
 719     *pic_out = start;
 720
 721     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pictures:");
 722     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 723         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s (%"PRId64"/%"PRId64")",
 724                picture_type_name[pic->type],
 725                pic->display_order, pic->encode_order);
 726     }
 727     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 728
 729     return 0;
 730
 731 fail:
 732     while (start) {
 733         pic = start->next;
 734         vaapi_encode_free(avctx, start);
 735         start = pic;
 736     }
 737     return AVERROR(ENOMEM);
 738 }
 739
 740 static int vaapi_encode_truncate_gop(AVCodecContext *avctx)
 741 {
 742     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 743     VAAPIEncodePicture *pic, *last_pic, *next;
 744
 745     // Find the last picture we actually have input for.
 746     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 747         if (!pic->input_available)
 748             break;
 749         last_pic = pic;
 750     }
 751
 752     if (pic) {
 753         av_assert0(last_pic);
 754
 755         if (last_pic->type == PICTURE_TYPE_B) {
 756             // Some fixing up is required.  Change the type of this
 757             // picture to P, then modify preceding B references which
 758             // point beyond it to point at it instead.
 759
 760             last_pic->type = PICTURE_TYPE_P;
 761             last_pic->encode_order = last_pic->refs[1]->encode_order;
 762
 763             for (pic = ctx->pic_start; pic != last_pic; pic = pic->next) {
 764                 if (pic->type == PICTURE_TYPE_B &&
 765                     pic->refs[1] == last_pic->refs[1])
 766                     pic->refs[1] = last_pic;
 767             }
 768
 769             last_pic->nb_refs = 1;
 770             last_pic->refs[1] = NULL;
 771         } else {
 772             // We can use the current structure (no references point
 773             // beyond the end), but there are unused pics to discard.
 774         }
 775
 776         // Discard all following pics, they will never be used.
 777         for (pic = last_pic->next; pic; pic = next) {
 778             next = pic->next;
 779             vaapi_encode_free(avctx, pic);
 780         }
 781
 782         last_pic->next = NULL;
 783         ctx->pic_end = last_pic;
 784
 785     } else {
 786         // Input is available for all pictures, so we don't need to
 787         // mangle anything.
 788     }
 789
 790     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pictures ending truncated GOP:");
 791     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 792         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s (%"PRId64"/%"PRId64")",
 793                picture_type_name[pic->type],
 794                pic->display_order, pic->encode_order);
 795     }
 796     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 797
 798     return 0;
 799 }
 800
 801 static int vaapi_encode_clear_old(AVCodecContext *avctx)
 802 {
 803     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 804     VAAPIEncodePicture *pic, *old;
 805     int i;
 806
 807     while (ctx->pic_start != ctx->pic_end) {
 808         old = ctx->pic_start;
 809         if (old->encode_order > ctx->output_order)
 810             break;
 811
 812         for (pic = old->next; pic; pic = pic->next) {
 813             if (pic->encode_complete)
 814                 continue;
 815             for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 816                 if (pic->refs[i] == old) {
 817                     // We still need this picture because it's referred to
 818                     // directly by a later one, so it and all following
 819                     // pictures have to stay.
 820                     return 0;
 821                 }
 822             }
 823         }
 824
 825         pic = ctx->pic_start;
 826         ctx->pic_start = pic->next;
 827         vaapi_encode_free(avctx, pic);
 828     }
 829
 830     return 0;
 831 }
 832
 833 int ff_vaapi_encode2(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 834                      const AVFrame *input_image, int *got_packet)
 835 {
 836     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 837     VAAPIEncodePicture *pic;
 838     int err;
 839
 840     if (input_image) {
 841         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Encode frame: %ux%u (%"PRId64").\n",
 842                input_image->width, input_image->height, input_image->pts);
 843
 844         if (input_image->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 845             err = vaapi_encode_truncate_gop(avctx);
 846             if (err < 0)
 847                 goto fail;
 848             ctx->force_idr = 1;
 849         }
 850
 851         err = vaapi_encode_get_next(avctx, &pic);
 852         if (err) {
 853             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input setup failed: %d.\n", err);
 854             return err;
 855         }
 856
 857         pic->input_image = av_frame_alloc();
 858         if (!pic->input_image) {
 859             err = AVERROR(ENOMEM);
 860             goto fail;
 861         }
 862         err = av_frame_ref(pic->input_image, input_image);
 863         if (err < 0)
 864             goto fail;
 865         pic->input_surface = (VASurfaceID)(uintptr_t)input_image->data[3];
 866         pic->pts = input_image->pts;
 867
 868         if (ctx->input_order == 0)
 869             ctx->first_pts = pic->pts;
 870         if (ctx->input_order == ctx->decode_delay)
 871             ctx->dts_pts_diff = pic->pts - ctx->first_pts;
 872         if (ctx->output_delay > 0)
 873             ctx->ts_ring[ctx->input_order % (3 * ctx->output_delay)] = pic->pts;
 874
 875         pic->input_available = 1;
 876
 877     } else {
 878         if (!ctx->end_of_stream) {
 879             err = vaapi_encode_truncate_gop(avctx);
 880             if (err < 0)
 881                 goto fail;
 882             ctx->end_of_stream = 1;
 883         }
 884     }
 885
 886     ++ctx->input_order;
 887     ++ctx->output_order;
 888     av_assert0(ctx->output_order + ctx->output_delay + 1 == ctx->input_order);
 889
 890     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next)
 891         if (pic->encode_order == ctx->output_order)
 892             break;
 893
 894     // pic can be null here if we don't have a specific target in this
 895     // iteration.  We might still issue encodes if things can be overlapped,
 896     // even though we don't intend to output anything.
 897
 898     err = vaapi_encode_step(avctx, pic);
 899     if (err < 0) {
 900         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Encode failed: %d.\n", err);
 901         goto fail;
 902     }
 903
 904     if (!pic) {
 905         *got_packet = 0;
 906     } else {
 907         err = vaapi_encode_output(avctx, pic, pkt);
 908         if (err < 0) {
 909             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Output failed: %d.\n", err);
 910             goto fail;
 911         }
 912
 913         if (ctx->output_delay == 0) {
 914             pkt->dts = pkt->pts;
 915         } else if (ctx->output_order < ctx->decode_delay) {
 916             if (ctx->ts_ring[ctx->output_order] < INT64_MIN + ctx->dts_pts_diff)
 917                 pkt->dts = INT64_MIN;
 918             else
 919                 pkt->dts = ctx->ts_ring[ctx->output_order] - ctx->dts_pts_diff;
 920         } else {
 921             pkt->dts = ctx->ts_ring[(ctx->output_order - ctx->decode_delay) %
 922                                     (3 * ctx->output_delay)];
 923         }
 924
 925         *got_packet = 1;
 926     }
 927
 928     err = vaapi_encode_clear_old(avctx);
 929     if (err < 0) {
 930         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "List clearing failed: %d.\n", err);
 931         goto fail;
 932     }
 933
 934     return 0;
 935
 936 fail:
 937     // Unclear what to clean up on failure.  There are probably some things we
 938     // could do usefully clean up here, but for now just leave them for uninit()
 939     // to do instead.
 940     return err;
 941 }
 942
 943 static av_cold int vaapi_encode_config_attributes(AVCodecContext *avctx)
 944 {
 945     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 946     VAStatus vas;
 947     int i, n, err;
 948     VAProfile    *profiles    = NULL;
 949     VAEntrypoint *entrypoints = NULL;
 950     VAConfigAttrib attr[] = {
 951         { VAConfigAttribRTFormat         },
 952         { VAConfigAttribRateControl      },
 953         { VAConfigAttribEncMaxRefFrames  },
 954         { VAConfigAttribEncPackedHeaders },
 955     };
 956
 957     n = vaMaxNumProfiles(ctx->hwctx->display);
 958     profiles = av_malloc_array(n, sizeof(VAProfile));
 959     if (!profiles) {
 960         err = AVERROR(ENOMEM);
 961         goto fail;
 962     }
 963     vas = vaQueryConfigProfiles(ctx->hwctx->display, profiles, &n);
 964     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 965         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query profiles: %d (%s).\n",
 966                vas, vaErrorStr(vas));
 967         err = AVERROR(ENOSYS);
 968         goto fail;
 969     }
 970     for (i = 0; i < n; i++) {
 971         if (profiles[i] == ctx->va_profile)
 972             break;
 973     }
 974     if (i >= n) {
 975         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Encoding profile not found (%d).\n",
 976                ctx->va_profile);
 977         err = AVERROR(ENOSYS);
 978         goto fail;
 979     }
 980
 981     n = vaMaxNumEntrypoints(ctx->hwctx->display);
 982     entrypoints = av_malloc_array(n, sizeof(VAEntrypoint));
 983     if (!entrypoints) {
 984         err = AVERROR(ENOMEM);
 985         goto fail;
 986     }
 987     vas = vaQueryConfigEntrypoints(ctx->hwctx->display, ctx->va_profile,
 988                                    entrypoints, &n);
 989     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 990         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query entrypoints for "
 991                "profile %u: %d (%s).\n", ctx->va_profile,
 992                vas, vaErrorStr(vas));
 993         err = AVERROR(ENOSYS);
 994         goto fail;
 995     }
 996     for (i = 0; i < n; i++) {
 997         if (entrypoints[i] == ctx->va_entrypoint)
 998             break;
 999     }
1000     if (i >= n) {
1001         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Encoding entrypoint not found "
1002                "(%d / %d).\n", ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint);
1003         err = AVERROR(ENOSYS);
1004         goto fail;
1005     }
1006
1007     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
1008                                 ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1009                                 attr, FF_ARRAY_ELEMS(attr));
1010     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1011         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to fetch config "
1012                "attributes: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1013         return AVERROR(EINVAL);
1014     }
1015
1016     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(attr); i++) {
1017         if (attr[i].value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1018             // Unfortunately we have to treat this as "don't know" and hope
1019             // for the best, because the Intel MJPEG encoder returns this
1020             // for all the interesting attributes.
1021             continue;
1022         }
1023         switch (attr[i].type) {
1024         case VAConfigAttribRTFormat:
1025             if (!(ctx->va_rt_format & attr[i].value)) {
1026                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Surface RT format %#x "
1027                        "is not supported (mask %#x).\n",
1028                        ctx->va_rt_format, attr[i].value);
1029                 err = AVERROR(EINVAL);
1030                 goto fail;
1031             }
1032             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1033                 (VAConfigAttrib) {
1034                 .type  = VAConfigAttribRTFormat,
1035                 .value = ctx->va_rt_format,
1036             };
1037             break;
1038         case VAConfigAttribRateControl:
1039             // Hack for backward compatibility: CBR was the only
1040             // usable RC mode for a long time, so old drivers will
1041             // only have it.  Normal default options may now choose
1042             // VBR and then fail, however, so override it here with
1043             // CBR if that is the only supported mode.
1044             if (ctx->va_rc_mode == VA_RC_VBR &&
1045                 !(attr[i].value & VA_RC_VBR) &&
1046                 (attr[i].value & VA_RC_CBR)) {
1047                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "VBR rate control is "
1048                        "not supported with this driver version; "
1049                        "using CBR instead.\n");
1050                 ctx->va_rc_mode = VA_RC_CBR;
1051             }
1052             if (!(ctx->va_rc_mode & attr[i].value)) {
1053                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control mode %#x "
1054                        "is not supported (mask: %#x).\n",
1055                        ctx->va_rc_mode, attr[i].value);
1056                 err = AVERROR(EINVAL);
1057                 goto fail;
1058             }
1059             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1060                 (VAConfigAttrib) {
1061                 .type  = VAConfigAttribRateControl,
1062                 .value = ctx->va_rc_mode,
1063             };
1064             break;
1065         case VAConfigAttribEncMaxRefFrames:
1066         {
1067             unsigned int ref_l0 = attr[i].value & 0xffff;
1068             unsigned int ref_l1 = (attr[i].value >> 16) & 0xffff;
1069
1070             if (avctx->gop_size > 1 && ref_l0 < 1) {
1071                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "P frames are not "
1072                        "supported (%#x).\n", attr[i].value);
1073                 err = AVERROR(EINVAL);
1074                 goto fail;
1075             }
1076             if (avctx->max_b_frames > 0 && ref_l1 < 1) {
1077                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "B frames are not "
1078                        "supported (%#x).\n", attr[i].value);
1079                 err = AVERROR(EINVAL);
1080                 goto fail;
1081             }
1082         }
1083         break;
1084         case VAConfigAttribEncPackedHeaders:
1085             if (ctx->va_packed_headers & ~attr[i].value) {
1086                 // This isn't fatal, but packed headers are always
1087                 // preferable because they are under our control.
1088                 // When absent, the driver is generating them and some
1089                 // features may not work (e.g. VUI or SEI in H.264).
1090                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: some packed "
1091                        "headers are not supported (want %#x, got %#x).\n",
1092                        ctx->va_packed_headers, attr[i].value);
1093                 ctx->va_packed_headers &= attr[i].value;
1094             }
1095             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1096                 (VAConfigAttrib) {
1097                 .type  = VAConfigAttribEncPackedHeaders,
1098                 .value = ctx->va_packed_headers,
1099             };
1100             break;
1101         default:
1102             av_assert0(0 && "Unexpected config attribute.");
1103         }
1104     }
1105
1106     err = 0;
1107 fail:
1108     av_freep(&profiles);
1109     av_freep(&entrypoints);
1110     return err;
1111 }
1112
1113 static av_cold int vaapi_encode_init_rate_control(AVCodecContext *avctx)
1114 {
1115     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1116     int rc_bits_per_second;
1117     int rc_target_percentage;
1118     int rc_window_size;
1119     int hrd_buffer_size;
1120     int hrd_initial_buffer_fullness;
1121     int fr_num, fr_den;
1122
1123     if (avctx->rc_buffer_size)
1124         hrd_buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
1125     else
1126         hrd_buffer_size = avctx->bit_rate;
1127     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
1128         hrd_initial_buffer_fullness = avctx->rc_initial_buffer_occupancy;
1129     else
1130         hrd_initial_buffer_fullness = hrd_buffer_size * 3 / 4;
1131
1132     if (ctx->va_rc_mode == VA_RC_CBR) {
1133         rc_bits_per_second   = avctx->bit_rate;
1134         rc_target_percentage = 100;
1135         rc_window_size       = 1000;
1136     } else {
1137         if (avctx->rc_max_rate < avctx->bit_rate) {
1138             // Max rate is unset or invalid, just use the normal bitrate.
1139             rc_bits_per_second   = avctx->bit_rate;
1140             rc_target_percentage = 100;
1141         } else {
1142             rc_bits_per_second   = avctx->rc_max_rate;
1143             rc_target_percentage = (avctx->bit_rate * 100) / rc_bits_per_second;
1144         }
1145         rc_window_size = (hrd_buffer_size * 1000) / avctx->bit_rate;
1146     }
1147
1148     ctx->rc_params.misc.type = VAEncMiscParameterTypeRateControl;
1149     ctx->rc_params.rc = (VAEncMiscParameterRateControl) {
1150         .bits_per_second   = rc_bits_per_second,
1151         .target_percentage = rc_target_percentage,
1152         .window_size       = rc_window_size,
1153         .initial_qp        = 0,
1154         .min_qp            = (avctx->qmin > 0 ? avctx->qmin : 0),
1155         .basic_unit_size   = 0,
1156     };
1157     ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1158         &ctx->rc_params.misc;
1159     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1160         sizeof(ctx->rc_params);
1161
1162     ctx->hrd_params.misc.type = VAEncMiscParameterTypeHRD;
1163     ctx->hrd_params.hrd = (VAEncMiscParameterHRD) {
1164         .initial_buffer_fullness = hrd_initial_buffer_fullness,
1165         .buffer_size             = hrd_buffer_size,
1166     };
1167     ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1168         &ctx->hrd_params.misc;
1169     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1170         sizeof(ctx->hrd_params);
1171
1172     if (avctx->framerate.num > 0 && avctx->framerate.den > 0)
1173         av_reduce(&fr_num, &fr_den,
1174                   avctx->framerate.num, avctx->framerate.den, 65535);
1175     else
1176         av_reduce(&fr_num, &fr_den,
1177                   avctx->time_base.den, avctx->time_base.num, 65535);
1178
1179     ctx->fr_params.misc.type = VAEncMiscParameterTypeFrameRate;
1180     ctx->fr_params.fr.framerate = (unsigned int)fr_den << 16 | fr_num;
1181
1182 #if VA_CHECK_VERSION(0, 40, 0)
1183     ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1184         &ctx->fr_params.misc;
1185     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1186         sizeof(ctx->fr_params);
1187 #endif
1188
1189     return 0;
1190 }
1191
1192 static void vaapi_encode_free_output_buffer(void *opaque,
1193                                             uint8_t *data)
1194 {
1195     AVCodecContext   *avctx = opaque;
1196     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1197     VABufferID buffer_id;
1198
1199     buffer_id = (VABufferID)(uintptr_t)data;
1200
1201     vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
1202
1203     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Freed output buffer %#x\n", buffer_id);
1204 }
1205
1206 static AVBufferRef *vaapi_encode_alloc_output_buffer(void *opaque,
1207                                                      int size)
1208 {
1209     AVCodecContext   *avctx = opaque;
1210     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1211     VABufferID buffer_id;
1212     VAStatus vas;
1213     AVBufferRef *ref;
1214
1215     // The output buffer size is fixed, so it needs to be large enough
1216     // to hold the largest possible compressed frame.  We assume here
1217     // that the uncompressed frame plus some header data is an upper
1218     // bound on that.
1219     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
1220                          VAEncCodedBufferType,
1221                          3 * ctx->surface_width * ctx->surface_height +
1222                          (1 << 16), 1, 0, &buffer_id);
1223     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1224         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create bitstream "
1225                "output buffer: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1226         return NULL;
1227     }
1228
1229     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Allocated output buffer %#x\n", buffer_id);
1230
1231     ref = av_buffer_create((uint8_t*)(uintptr_t)buffer_id,
1232                            sizeof(buffer_id),
1233                            &vaapi_encode_free_output_buffer,
1234                            avctx, AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
1235     if (!ref) {
1236         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
1237         return NULL;
1238     }
1239
1240     return ref;
1241 }
1242
1243 static av_cold int vaapi_encode_create_recon_frames(AVCodecContext *avctx)
1244 {
1245     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1246     AVVAAPIHWConfig *hwconfig = NULL;
1247     AVHWFramesConstraints *constraints = NULL;
1248     enum AVPixelFormat recon_format;
1249     int err, i;
1250
1251     hwconfig = av_hwdevice_hwconfig_alloc(ctx->device_ref);
1252     if (!hwconfig) {
1253         err = AVERROR(ENOMEM);
1254         goto fail;
1255     }
1256     hwconfig->config_id = ctx->va_config;
1257
1258     constraints = av_hwdevice_get_hwframe_constraints(ctx->device_ref,
1259                                                       hwconfig);
1260     if (!constraints) {
1261         err = AVERROR(ENOMEM);
1262         goto fail;
1263     }
1264
1265     // Probably we can use the input surface format as the surface format
1266     // of the reconstructed frames.  If not, we just pick the first (only?)
1267     // format in the valid list and hope that it all works.
1268     recon_format = AV_PIX_FMT_NONE;
1269     if (constraints->valid_sw_formats) {
1270         for (i = 0; constraints->valid_sw_formats[i] != AV_PIX_FMT_NONE; i++) {
1271             if (ctx->input_frames->sw_format ==
1272                 constraints->valid_sw_formats[i]) {
1273                 recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
1274                 break;
1275             }
1276         }
1277         if (recon_format == AV_PIX_FMT_NONE) {
1278             // No match.  Just use the first in the supported list and
1279             // hope for the best.
1280             recon_format = constraints->valid_sw_formats[0];
1281         }
1282     } else {
1283         // No idea what to use; copy input format.
1284         recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
1285     }
1286     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using %s as format of "
1287            "reconstructed frames.\n", av_get_pix_fmt_name(recon_format));
1288
1289     if (ctx->surface_width  < constraints->min_width  ||
1290         ctx->surface_height < constraints->min_height ||
1291         ctx->surface_width  > constraints->max_width ||
1292         ctx->surface_height > constraints->max_height) {
1293         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Hardware does not support encoding at "
1294                "size %dx%d (constraints: width %d-%d height %d-%d).\n",
1295                ctx->surface_width, ctx->surface_height,
1296                constraints->min_width,  constraints->max_width,
1297                constraints->min_height, constraints->max_height);
1298         err = AVERROR(EINVAL);
1299         goto fail;
1300     }
1301
1302     av_freep(&hwconfig);
1303     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
1304
1305     ctx->recon_frames_ref = av_hwframe_ctx_alloc(ctx->device_ref);
1306     if (!ctx->recon_frames_ref) {
1307         err = AVERROR(ENOMEM);
1308         goto fail;
1309     }
1310     ctx->recon_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->recon_frames_ref->data;
1311
1312     ctx->recon_frames->format    = AV_PIX_FMT_VAAPI;
1313     ctx->recon_frames->sw_format = recon_format;
1314     ctx->recon_frames->width     = ctx->surface_width;
1315     ctx->recon_frames->height    = ctx->surface_height;
1316     // At most three IDR/I/P frames and two runs of B frames can be in
1317     // flight at any one time.
1318     ctx->recon_frames->initial_pool_size = 3 + 2 * avctx->max_b_frames;
1319
1320     err = av_hwframe_ctx_init(ctx->recon_frames_ref);
1321     if (err < 0) {
1322         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise reconstructed "
1323                "frame context: %d.\n", err);
1324         goto fail;
1325     }
1326
1327     err = 0;
1328   fail:
1329     av_freep(&hwconfig);
1330     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
1331     return err;
1332 }
1333
1334 av_cold int ff_vaapi_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1335 {
1336     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1337     AVVAAPIFramesContext *recon_hwctx = NULL;
1338     VAStatus vas;
1339     int err;
1340
1341     if (!avctx->hw_frames_ctx) {
1342         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A hardware frames reference is "
1343                "required to associate the encoding device.\n");
1344         return AVERROR(EINVAL);
1345     }
1346
1347     ctx->codec_options = ctx->codec_options_data;
1348
1349     ctx->va_config  = VA_INVALID_ID;
1350     ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
1351
1352     ctx->priv_data = av_mallocz(ctx->codec->priv_data_size);
1353     if (!ctx->priv_data) {
1354         err = AVERROR(ENOMEM);
1355         goto fail;
1356     }
1357
1358     ctx->input_frames_ref = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
1359     if (!ctx->input_frames_ref) {
1360         err = AVERROR(ENOMEM);
1361         goto fail;
1362     }
1363     ctx->input_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->input_frames_ref->data;
1364
1365     ctx->device_ref = av_buffer_ref(ctx->input_frames->device_ref);
1366     if (!ctx->device_ref) {
1367         err = AVERROR(ENOMEM);
1368         goto fail;
1369     }
1370     ctx->device = (AVHWDeviceContext*)ctx->device_ref->data;
1371     ctx->hwctx = ctx->device->hwctx;
1372
1373     err = vaapi_encode_config_attributes(avctx);
1374     if (err < 0)
1375         goto fail;
1376
1377     vas = vaCreateConfig(ctx->hwctx->display,
1378                          ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1379                          ctx->config_attributes, ctx->nb_config_attributes,
1380                          &ctx->va_config);
1381     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1382         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
1383                "configuration: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1384         err = AVERROR(EIO);
1385         goto fail;
1386     }
1387
1388     err = vaapi_encode_create_recon_frames(avctx);
1389     if (err < 0)
1390         goto fail;
1391
1392     recon_hwctx = ctx->recon_frames->hwctx;
1393     vas = vaCreateContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_config,
1394                           ctx->surface_width, ctx->surface_height,
1395                           VA_PROGRESSIVE,
1396                           recon_hwctx->surface_ids,
1397                           recon_hwctx->nb_surfaces,
1398                           &ctx->va_context);
1399     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1400         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
1401                "context: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1402         err = AVERROR(EIO);
1403         goto fail;
1404     }
1405
1406     ctx->output_buffer_pool =
1407         av_buffer_pool_init2(sizeof(VABufferID), avctx,
1408                              &vaapi_encode_alloc_output_buffer, NULL);
1409     if (!ctx->output_buffer_pool) {
1410         err = AVERROR(ENOMEM);
1411         goto fail;
1412     }
1413
1414     if (ctx->va_rc_mode & ~VA_RC_CQP) {
1415         err = vaapi_encode_init_rate_control(avctx);
1416         if (err < 0)
1417             goto fail;
1418     }
1419
1420     if (ctx->codec->configure) {
1421         err = ctx->codec->configure(avctx);
1422         if (err < 0)
1423             goto fail;
1424     }
1425
1426     ctx->input_order  = 0;
1427     ctx->output_delay = avctx->max_b_frames;
1428     ctx->decode_delay = 1;
1429     ctx->output_order = - ctx->output_delay - 1;
1430
1431     // Currently we never generate I frames, only IDR.
1432     ctx->p_per_i = ((avctx->gop_size + avctx->max_b_frames) /
1433                     (avctx->max_b_frames + 1));
1434     ctx->b_per_p = avctx->max_b_frames;
1435
1436     if (ctx->codec->sequence_params_size > 0) {
1437         ctx->codec_sequence_params =
1438             av_mallocz(ctx->codec->sequence_params_size);
1439         if (!ctx->codec_sequence_params) {
1440             err = AVERROR(ENOMEM);
1441             goto fail;
1442         }
1443     }
1444     if (ctx->codec->picture_params_size > 0) {
1445         ctx->codec_picture_params =
1446             av_mallocz(ctx->codec->picture_params_size);
1447         if (!ctx->codec_picture_params) {
1448             err = AVERROR(ENOMEM);
1449             goto fail;
1450         }
1451     }
1452
1453     if (ctx->codec->init_sequence_params) {
1454         err = ctx->codec->init_sequence_params(avctx);
1455         if (err < 0) {
1456             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codec sequence initialisation "
1457                    "failed: %d.\n", err);
1458             goto fail;
1459         }
1460     }
1461
1462     // This should be configurable somehow.  (Needs testing on a machine
1463     // where it actually overlaps properly, though.)
1464     ctx->issue_mode = ISSUE_MODE_MAXIMISE_THROUGHPUT;
1465
1466     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE &&
1467         ctx->codec->write_sequence_header) {
1468         char data[MAX_PARAM_BUFFER_SIZE];
1469         size_t bit_len = 8 * sizeof(data);
1470
1471         err = ctx->codec->write_sequence_header(avctx, data, &bit_len);
1472         if (err < 0) {
1473             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write sequence header "
1474                    "for extradata: %d.\n", err);
1475             goto fail;
1476         } else {
1477             avctx->extradata_size = (bit_len + 7) / 8;
1478             avctx->extradata = av_mallocz(avctx->extradata_size +
1479                                           AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
1480             if (!avctx->extradata) {
1481                 err = AVERROR(ENOMEM);
1482                 goto fail;
1483             }
1484             memcpy(avctx->extradata, data, avctx->extradata_size);
1485         }
1486     }
1487
1488     return 0;
1489
1490 fail:
1491     ff_vaapi_encode_close(avctx);
1492     return err;
1493 }
1494
1495 av_cold int ff_vaapi_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1496 {
1497     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1498     VAAPIEncodePicture *pic, *next;
1499
1500     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = next) {
1501         next = pic->next;
1502         vaapi_encode_free(avctx, pic);
1503     }
1504
1505     if (ctx->va_context != VA_INVALID_ID) {
1506         vaDestroyContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
1507         ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
1508     }
1509
1510     if (ctx->va_config != VA_INVALID_ID) {
1511         vaDestroyConfig(ctx->hwctx->display, ctx->va_config);
1512         ctx->va_config = VA_INVALID_ID;
1513     }
1514
1515     av_buffer_pool_uninit(&ctx->output_buffer_pool);
1516
1517     av_freep(&ctx->codec_sequence_params);
1518     av_freep(&ctx->codec_picture_params);
1519
1520     av_buffer_unref(&ctx->recon_frames_ref);
1521     av_buffer_unref(&ctx->input_frames_ref);
1522     av_buffer_unref(&ctx->device_ref);
1523
1524     av_freep(&ctx->priv_data);
1525
1526     return 0;
1527 }