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

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 *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 initialise 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     return err;
 432 }
 433
 434 static int vaapi_encode_output(AVCodecContext *avctx,
 435                                VAAPIEncodePicture *pic, AVPacket *pkt)
 436 {
 437     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 438     VACodedBufferSegment *buf_list, *buf;
 439     VAStatus vas;
 440     int err;
 441
 442     err = vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 443     if (err < 0)
 444         return err;
 445
 446     buf_list = NULL;
 447     vas = vaMapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer,
 448                       (void**)&buf_list);
 449     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 450         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to map output buffers: "
 451                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 452         err = AVERROR(EIO);
 453         goto fail;
 454     }
 455
 456     for (buf = buf_list; buf; buf = buf->next) {
 457         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output buffer: %u bytes "
 458                "(status %08x).\n", buf->size, buf->status);
 459
 460         err = av_new_packet(pkt, buf->size);
 461         if (err < 0)
 462             goto fail_mapped;
 463
 464         memcpy(pkt->data, buf->buf, buf->size);
 465     }
 466
 467     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR)
 468         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 469
 470     pkt->pts = pic->pts;
 471
 472     vas = vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
 473     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 474         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to unmap output buffers: "
 475                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 476         err = AVERROR(EIO);
 477         goto fail;
 478     }
 479
 480     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 481     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 482
 483     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output read for pic %"PRId64"/%"PRId64".\n",
 484            pic->display_order, pic->encode_order);
 485     return 0;
 486
 487 fail_mapped:
 488     vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
 489 fail:
 490     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 491     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 492     return err;
 493 }
 494
 495 static int vaapi_encode_discard(AVCodecContext *avctx,
 496                                 VAAPIEncodePicture *pic)
 497 {
 498     vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 499
 500     if (pic->output_buffer_ref) {
 501         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Discard output for pic "
 502                "%"PRId64"/%"PRId64".\n",
 503                pic->display_order, pic->encode_order);
 504
 505         av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 506         pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 507     }
 508
 509     return 0;
 510 }
 511
 512 static VAAPIEncodePicture *vaapi_encode_alloc(void)
 513 {
 514     VAAPIEncodePicture *pic;
 515
 516     pic = av_mallocz(sizeof(*pic));
 517     if (!pic)
 518         return NULL;
 519
 520     pic->input_surface = VA_INVALID_ID;
 521     pic->recon_surface = VA_INVALID_ID;
 522     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 523
 524     return pic;
 525 }
 526
 527 static int vaapi_encode_free(AVCodecContext *avctx,
 528                              VAAPIEncodePicture *pic)
 529 {
 530     int i;
 531
 532     if (pic->encode_issued)
 533         vaapi_encode_discard(avctx, pic);
 534
 535     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
 536         av_freep(&pic->slices[i]->priv_data);
 537         av_freep(&pic->slices[i]->codec_slice_params);
 538         av_freep(&pic->slices[i]);
 539     }
 540     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 541
 542     av_frame_free(&pic->input_image);
 543     av_frame_free(&pic->recon_image);
 544
 545     // Output buffer should already be destroyed.
 546     av_assert0(pic->output_buffer == VA_INVALID_ID);
 547
 548     av_freep(&pic->priv_data);
 549     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 550
 551     av_free(pic);
 552
 553     return 0;
 554 }
 555
 556 static int vaapi_encode_step(AVCodecContext *avctx,
 557                              VAAPIEncodePicture *target)
 558 {
 559     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 560     VAAPIEncodePicture *pic;
 561     int i, err;
 562
 563     if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_SERIALISE_EVERYTHING ||
 564         ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_MINIMISE_LATENCY) {
 565         // These two modes are equivalent, except that we wait for
 566         // immediate completion on each operation if serialised.
 567
 568         if (!target) {
 569             // No target, nothing to do yet.
 570             return 0;
 571         }
 572
 573         if (target->encode_complete) {
 574             // Already done.
 575             return 0;
 576         }
 577
 578         pic = target;
 579         for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 580             if (!pic->refs[i]->encode_complete) {
 581                 err = vaapi_encode_step(avctx, pic->refs[i]);
 582                 if (err < 0)
 583                     return err;
 584             }
 585         }
 586
 587         err = vaapi_encode_issue(avctx, pic);
 588         if (err < 0)
 589             return err;
 590
 591     } else if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_MAXIMISE_THROUGHPUT) {
 592         int activity;
 593
 594         // Run through the list of all available pictures repeatedly
 595         // and issue the first one found which has all dependencies
 596         // available (including previously-issued but not necessarily
 597         // completed pictures).
 598         do {
 599             activity = 0;
 600             for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 601                 if (!pic->input_available || pic->encode_issued)
 602                     continue;
 603                 for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 604                     if (!pic->refs[i]->encode_issued)
 605                         break;
 606                 }
 607                 if (i < pic->nb_refs)
 608                     continue;
 609                 err = vaapi_encode_issue(avctx, pic);
 610                 if (err < 0)
 611                     return err;
 612                 activity = 1;
 613                 // Start again from the beginning of the list,
 614                 // because issuing this picture may have satisfied
 615                 // forward dependencies of earlier ones.
 616                 break;
 617             }
 618         } while(activity);
 619
 620         // If we had a defined target for this step then it will
 621         // always have been issued by now.
 622         if (target) {
 623             av_assert0(target->encode_issued && "broken dependencies?");
 624         }
 625
 626     } else {
 627         av_assert0(0);
 628     }
 629
 630     return 0;
 631 }
 632
 633 static int vaapi_encode_get_next(AVCodecContext *avctx,
 634                                  VAAPIEncodePicture **pic_out)
 635 {
 636     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 637     VAAPIEncodePicture *start, *end, *pic;
 638     int i;
 639
 640     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 641         if (pic->next)
 642             av_assert0(pic->display_order + 1 == pic->next->display_order);
 643         if (pic->display_order == ctx->input_order) {
 644             *pic_out = pic;
 645             return 0;
 646         }
 647     }
 648
 649     pic = vaapi_encode_alloc();
 650     if (!pic)
 651         return AVERROR(ENOMEM);
 652
 653     if (ctx->input_order == 0 || ctx->force_idr ||
 654         ctx->gop_counter >= avctx->gop_size) {
 655         pic->type = PICTURE_TYPE_IDR;
 656         ctx->force_idr = 0;
 657         ctx->gop_counter = 1;
 658         ctx->p_counter = 0;
 659     } else if (ctx->p_counter >= ctx->p_per_i) {
 660         pic->type = PICTURE_TYPE_I;
 661         ++ctx->gop_counter;
 662         ctx->p_counter = 0;
 663     } else {
 664         pic->type = PICTURE_TYPE_P;
 665         pic->refs[0] = ctx->pic_end;
 666         pic->nb_refs = 1;
 667         ++ctx->gop_counter;
 668         ++ctx->p_counter;
 669     }
 670     start = end = pic;
 671
 672     if (pic->type != PICTURE_TYPE_IDR) {
 673         // If that was not an IDR frame, add B-frames display-before and
 674         // encode-after it, but not exceeding the GOP size.
 675
 676         for (i = 0; i < ctx->b_per_p &&
 677              ctx->gop_counter < avctx->gop_size; i++) {
 678             pic = vaapi_encode_alloc();
 679             if (!pic)
 680                 goto fail;
 681
 682             pic->type = PICTURE_TYPE_B;
 683             pic->refs[0] = ctx->pic_end;
 684             pic->refs[1] = end;
 685             pic->nb_refs = 2;
 686
 687             pic->next = start;
 688             pic->display_order = ctx->input_order + ctx->b_per_p - i - 1;
 689             pic->encode_order  = pic->display_order + 1;
 690             start = pic;
 691
 692             ++ctx->gop_counter;
 693         }
 694     }
 695
 696     if (ctx->input_order == 0) {
 697         pic->display_order = 0;
 698         pic->encode_order  = 0;
 699
 700         ctx->pic_start = ctx->pic_end = pic;
 701
 702     } else {
 703         for (i = 0, pic = start; pic; i++, pic = pic->next) {
 704             pic->display_order = ctx->input_order + i;
 705             if (end->type == PICTURE_TYPE_IDR)
 706                 pic->encode_order = ctx->input_order + i;
 707             else if (pic == end)
 708                 pic->encode_order = ctx->input_order;
 709             else
 710                 pic->encode_order = ctx->input_order + i + 1;
 711         }
 712
 713         av_assert0(ctx->pic_end);
 714         ctx->pic_end->next = start;
 715         ctx->pic_end = end;
 716     }
 717     *pic_out = start;
 718
 719     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pictures:");
 720     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 721         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s (%"PRId64"/%"PRId64")",
 722                picture_type_name[pic->type],
 723                pic->display_order, pic->encode_order);
 724     }
 725     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 726
 727     return 0;
 728
 729 fail:
 730     while (start) {
 731         pic = start->next;
 732         vaapi_encode_free(avctx, start);
 733         start = pic;
 734     }
 735     return AVERROR(ENOMEM);
 736 }
 737
 738 static int vaapi_encode_truncate_gop(AVCodecContext *avctx)
 739 {
 740     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 741     VAAPIEncodePicture *pic, *last_pic, *next;
 742
 743     // Find the last picture we actually have input for.
 744     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 745         if (!pic->input_available)
 746             break;
 747         last_pic = pic;
 748     }
 749
 750     if (pic) {
 751         av_assert0(last_pic);
 752
 753         if (last_pic->type == PICTURE_TYPE_B) {
 754             // Some fixing up is required.  Change the type of this
 755             // picture to P, then modify preceding B references which
 756             // point beyond it to point at it instead.
 757
 758             last_pic->type = PICTURE_TYPE_P;
 759             last_pic->encode_order = last_pic->refs[1]->encode_order;
 760
 761             for (pic = ctx->pic_start; pic != last_pic; pic = pic->next) {
 762                 if (pic->type == PICTURE_TYPE_B &&
 763                     pic->refs[1] == last_pic->refs[1])
 764                     pic->refs[1] = last_pic;
 765             }
 766
 767             last_pic->nb_refs = 1;
 768             last_pic->refs[1] = NULL;
 769         } else {
 770             // We can use the current structure (no references point
 771             // beyond the end), but there are unused pics to discard.
 772         }
 773
 774         // Discard all following pics, they will never be used.
 775         for (pic = last_pic->next; pic; pic = next) {
 776             next = pic->next;
 777             vaapi_encode_free(avctx, pic);
 778         }
 779
 780         last_pic->next = NULL;
 781         ctx->pic_end = last_pic;
 782
 783     } else {
 784         // Input is available for all pictures, so we don't need to
 785         // mangle anything.
 786     }
 787
 788     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pictures ending truncated GOP:");
 789     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 790         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s (%"PRId64"/%"PRId64")",
 791                picture_type_name[pic->type],
 792                pic->display_order, pic->encode_order);
 793     }
 794     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 795
 796     return 0;
 797 }
 798
 799 static int vaapi_encode_clear_old(AVCodecContext *avctx)
 800 {
 801     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 802     VAAPIEncodePicture *pic, *old;
 803     int i;
 804
 805     while (ctx->pic_start != ctx->pic_end) {
 806         old = ctx->pic_start;
 807         if (old->encode_order > ctx->output_order)
 808             break;
 809
 810         for (pic = old->next; pic; pic = pic->next) {
 811             if (pic->encode_complete)
 812                 continue;
 813             for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 814                 if (pic->refs[i] == old) {
 815                     // We still need this picture because it's referred to
 816                     // directly by a later one, so it and all following
 817                     // pictures have to stay.
 818                     return 0;
 819                 }
 820             }
 821         }
 822
 823         pic = ctx->pic_start;
 824         ctx->pic_start = pic->next;
 825         vaapi_encode_free(avctx, pic);
 826     }
 827
 828     return 0;
 829 }
 830
 831 int ff_vaapi_encode2(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 832                      const AVFrame *input_image, int *got_packet)
 833 {
 834     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 835     VAAPIEncodePicture *pic;
 836     int err;
 837
 838     if (input_image) {
 839         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Encode frame: %ux%u (%"PRId64").\n",
 840                input_image->width, input_image->height, input_image->pts);
 841
 842         if (input_image->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 843             err = vaapi_encode_truncate_gop(avctx);
 844             if (err < 0)
 845                 goto fail;
 846             ctx->force_idr = 1;
 847         }
 848
 849         err = vaapi_encode_get_next(avctx, &pic);
 850         if (err) {
 851             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input setup failed: %d.\n", err);
 852             return err;
 853         }
 854
 855         pic->input_image = av_frame_alloc();
 856         if (!pic->input_image) {
 857             err = AVERROR(ENOMEM);
 858             goto fail;
 859         }
 860         err = av_frame_ref(pic->input_image, input_image);
 861         if (err < 0)
 862             goto fail;
 863         pic->input_surface = (VASurfaceID)(uintptr_t)input_image->data[3];
 864         pic->pts = input_image->pts;
 865
 866         if (ctx->input_order == 0)
 867             ctx->first_pts = pic->pts;
 868         if (ctx->input_order == ctx->decode_delay)
 869             ctx->dts_pts_diff = pic->pts - ctx->first_pts;
 870         if (ctx->output_delay > 0)
 871             ctx->ts_ring[ctx->input_order % (3 * ctx->output_delay)] = pic->pts;
 872
 873         pic->input_available = 1;
 874
 875     } else {
 876         if (!ctx->end_of_stream) {
 877             err = vaapi_encode_truncate_gop(avctx);
 878             if (err < 0)
 879                 goto fail;
 880             ctx->end_of_stream = 1;
 881         }
 882     }
 883
 884     ++ctx->input_order;
 885     ++ctx->output_order;
 886     av_assert0(ctx->output_order + ctx->output_delay + 1 == ctx->input_order);
 887
 888     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next)
 889         if (pic->encode_order == ctx->output_order)
 890             break;
 891
 892     // pic can be null here if we don't have a specific target in this
 893     // iteration.  We might still issue encodes if things can be overlapped,
 894     // even though we don't intend to output anything.
 895
 896     err = vaapi_encode_step(avctx, pic);
 897     if (err < 0) {
 898         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Encode failed: %d.\n", err);
 899         goto fail;
 900     }
 901
 902     if (!pic) {
 903         *got_packet = 0;
 904     } else {
 905         err = vaapi_encode_output(avctx, pic, pkt);
 906         if (err < 0) {
 907             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Output failed: %d.\n", err);
 908             goto fail;
 909         }
 910
 911         if (ctx->output_delay == 0) {
 912             pkt->dts = pkt->pts;
 913         } else if (ctx->output_order < ctx->decode_delay) {
 914             if (ctx->ts_ring[ctx->output_order] < INT64_MIN + ctx->dts_pts_diff)
 915                 pkt->dts = INT64_MIN;
 916             else
 917                 pkt->dts = ctx->ts_ring[ctx->output_order] - ctx->dts_pts_diff;
 918         } else {
 919             pkt->dts = ctx->ts_ring[(ctx->output_order - ctx->decode_delay) %
 920                                     (3 * ctx->output_delay)];
 921         }
 922
 923         *got_packet = 1;
 924     }
 925
 926     err = vaapi_encode_clear_old(avctx);
 927     if (err < 0) {
 928         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "List clearing failed: %d.\n", err);
 929         goto fail;
 930     }
 931
 932     return 0;
 933
 934 fail:
 935     // Unclear what to clean up on failure.  There are probably some things we
 936     // could do usefully clean up here, but for now just leave them for uninit()
 937     // to do instead.
 938     return err;
 939 }
 940
 941 static av_cold int vaapi_encode_config_attributes(AVCodecContext *avctx)
 942 {
 943     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 944     VAStatus vas;
 945     int i, n, err;
 946     VAProfile    *profiles    = NULL;
 947     VAEntrypoint *entrypoints = NULL;
 948     VAConfigAttrib attr[] = {
 949         { VAConfigAttribRTFormat         },
 950         { VAConfigAttribRateControl      },
 951         { VAConfigAttribEncMaxRefFrames  },
 952         { VAConfigAttribEncPackedHeaders },
 953     };
 954
 955     n = vaMaxNumProfiles(ctx->hwctx->display);
 956     profiles = av_malloc_array(n, sizeof(VAProfile));
 957     if (!profiles) {
 958         err = AVERROR(ENOMEM);
 959         goto fail;
 960     }
 961     vas = vaQueryConfigProfiles(ctx->hwctx->display, profiles, &n);
 962     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 963         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query profiles: %d (%s).\n",
 964                vas, vaErrorStr(vas));
 965         err = AVERROR(ENOSYS);
 966         goto fail;
 967     }
 968     for (i = 0; i < n; i++) {
 969         if (profiles[i] == ctx->va_profile)
 970             break;
 971     }
 972     if (i >= n) {
 973         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Encoding profile not found (%d).\n",
 974                ctx->va_profile);
 975         err = AVERROR(ENOSYS);
 976         goto fail;
 977     }
 978
 979     n = vaMaxNumEntrypoints(ctx->hwctx->display);
 980     entrypoints = av_malloc_array(n, sizeof(VAEntrypoint));
 981     if (!entrypoints) {
 982         err = AVERROR(ENOMEM);
 983         goto fail;
 984     }
 985     vas = vaQueryConfigEntrypoints(ctx->hwctx->display, ctx->va_profile,
 986                                    entrypoints, &n);
 987     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 988         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query entrypoints for "
 989                "profile %u: %d (%s).\n", ctx->va_profile,
 990                vas, vaErrorStr(vas));
 991         err = AVERROR(ENOSYS);
 992         goto fail;
 993     }
 994     for (i = 0; i < n; i++) {
 995         if (entrypoints[i] == ctx->va_entrypoint)
 996             break;
 997     }
 998     if (i >= n) {
 999         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Encoding entrypoint not found "
1000                "(%d / %d).\n", ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint);
1001         err = AVERROR(ENOSYS);
1002         goto fail;
1003     }
1004
1005     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
1006                                 ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1007                                 attr, FF_ARRAY_ELEMS(attr));
1008     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1009         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to fetch config "
1010                "attributes: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1011         return AVERROR(EINVAL);
1012     }
1013
1014     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(attr); i++) {
1015         if (attr[i].value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1016             // Unfortunately we have to treat this as "don't know" and hope
1017             // for the best, because the Intel MJPEG encoder returns this
1018             // for all the interesting attributes.
1019             continue;
1020         }
1021         switch (attr[i].type) {
1022         case VAConfigAttribRTFormat:
1023             if (!(ctx->va_rt_format & attr[i].value)) {
1024                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Surface RT format %#x "
1025                        "is not supported (mask %#x).\n",
1026                        ctx->va_rt_format, attr[i].value);
1027                 err = AVERROR(EINVAL);
1028                 goto fail;
1029             }
1030             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1031                 (VAConfigAttrib) {
1032                 .type  = VAConfigAttribRTFormat,
1033                 .value = ctx->va_rt_format,
1034             };
1035             break;
1036         case VAConfigAttribRateControl:
1037             if (!(ctx->va_rc_mode & attr[i].value)) {
1038                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control mode %#x "
1039                        "is not supported (mask: %#x).\n",
1040                        ctx->va_rc_mode, attr[i].value);
1041                 err = AVERROR(EINVAL);
1042                 goto fail;
1043             }
1044             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1045                 (VAConfigAttrib) {
1046                 .type  = VAConfigAttribRateControl,
1047                 .value = ctx->va_rc_mode,
1048             };
1049             break;
1050         case VAConfigAttribEncMaxRefFrames:
1051         {
1052             unsigned int ref_l0 = attr[i].value & 0xffff;
1053             unsigned int ref_l1 = (attr[i].value >> 16) & 0xffff;
1054
1055             if (avctx->gop_size > 1 && ref_l0 < 1) {
1056                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "P frames are not "
1057                        "supported (%#x).\n", attr[i].value);
1058                 err = AVERROR(EINVAL);
1059                 goto fail;
1060             }
1061             if (avctx->max_b_frames > 0 && ref_l1 < 1) {
1062                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "B frames are not "
1063                        "supported (%#x).\n", attr[i].value);
1064                 err = AVERROR(EINVAL);
1065                 goto fail;
1066             }
1067         }
1068         break;
1069         case VAConfigAttribEncPackedHeaders:
1070             if (ctx->va_packed_headers & ~attr[i].value) {
1071                 // This isn't fatal, but packed headers are always
1072                 // preferable because they are under our control.
1073                 // When absent, the driver is generating them and some
1074                 // features may not work (e.g. VUI or SEI in H.264).
1075                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: some packed "
1076                        "headers are not supported (want %#x, got %#x).\n",
1077                        ctx->va_packed_headers, attr[i].value);
1078                 ctx->va_packed_headers &= attr[i].value;
1079             }
1080             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1081                 (VAConfigAttrib) {
1082                 .type  = VAConfigAttribEncPackedHeaders,
1083                 .value = ctx->va_packed_headers,
1084             };
1085             break;
1086         default:
1087             av_assert0(0 && "Unexpected config attribute.");
1088         }
1089     }
1090
1091     err = 0;
1092 fail:
1093     av_freep(&profiles);
1094     av_freep(&entrypoints);
1095     return err;
1096 }
1097
1098 static av_cold int vaapi_encode_init_rate_control(AVCodecContext *avctx)
1099 {
1100     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1101     int hrd_buffer_size;
1102     int hrd_initial_buffer_fullness;
1103
1104     if (avctx->bit_rate > INT32_MAX) {
1105         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Target bitrate of 2^31 bps or "
1106                "higher is not supported.\n");
1107         return AVERROR(EINVAL);
1108     }
1109
1110     if (avctx->rc_buffer_size)
1111         hrd_buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
1112     else
1113         hrd_buffer_size = avctx->bit_rate;
1114     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
1115         hrd_initial_buffer_fullness = avctx->rc_initial_buffer_occupancy;
1116     else
1117         hrd_initial_buffer_fullness = hrd_buffer_size * 3 / 4;
1118
1119     ctx->rc_params.misc.type = VAEncMiscParameterTypeRateControl;
1120     ctx->rc_params.rc = (VAEncMiscParameterRateControl) {
1121         .bits_per_second   = avctx->bit_rate,
1122         .target_percentage = 66,
1123         .window_size       = 1000,
1124         .initial_qp        = (avctx->qmax >= 0 ? avctx->qmax : 40),
1125         .min_qp            = (avctx->qmin >= 0 ? avctx->qmin : 18),
1126         .basic_unit_size   = 0,
1127     };
1128     ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1129         &ctx->rc_params.misc;
1130     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1131         sizeof(ctx->rc_params);
1132
1133     ctx->hrd_params.misc.type = VAEncMiscParameterTypeHRD;
1134     ctx->hrd_params.hrd = (VAEncMiscParameterHRD) {
1135         .initial_buffer_fullness = hrd_initial_buffer_fullness,
1136         .buffer_size             = hrd_buffer_size,
1137     };
1138     ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1139         &ctx->hrd_params.misc;
1140     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1141         sizeof(ctx->hrd_params);
1142
1143     return 0;
1144 }
1145
1146 static void vaapi_encode_free_output_buffer(void *opaque,
1147                                             uint8_t *data)
1148 {
1149     AVCodecContext   *avctx = opaque;
1150     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1151     VABufferID buffer_id;
1152
1153     buffer_id = (VABufferID)(uintptr_t)data;
1154
1155     vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
1156
1157     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Freed output buffer %#x\n", buffer_id);
1158 }
1159
1160 static AVBufferRef *vaapi_encode_alloc_output_buffer(void *opaque,
1161                                                      int size)
1162 {
1163     AVCodecContext   *avctx = opaque;
1164     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1165     VABufferID buffer_id;
1166     VAStatus vas;
1167     AVBufferRef *ref;
1168
1169     // The output buffer size is fixed, so it needs to be large enough
1170     // to hold the largest possible compressed frame.  We assume here
1171     // that the uncompressed frame plus some header data is an upper
1172     // bound on that.
1173     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
1174                          VAEncCodedBufferType,
1175                          3 * ctx->surface_width * ctx->surface_height +
1176                          (1 << 16), 1, 0, &buffer_id);
1177     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1178         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create bitstream "
1179                "output buffer: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1180         return NULL;
1181     }
1182
1183     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Allocated output buffer %#x\n", buffer_id);
1184
1185     ref = av_buffer_create((uint8_t*)(uintptr_t)buffer_id,
1186                            sizeof(buffer_id),
1187                            &vaapi_encode_free_output_buffer,
1188                            avctx, AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
1189     if (!ref) {
1190         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
1191         return NULL;
1192     }
1193
1194     return ref;
1195 }
1196
1197 static av_cold int vaapi_encode_create_recon_frames(AVCodecContext *avctx)
1198 {
1199     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1200     AVVAAPIHWConfig *hwconfig = NULL;
1201     AVHWFramesConstraints *constraints = NULL;
1202     enum AVPixelFormat recon_format;
1203     int err, i;
1204
1205     hwconfig = av_hwdevice_hwconfig_alloc(ctx->device_ref);
1206     if (!hwconfig) {
1207         err = AVERROR(ENOMEM);
1208         goto fail;
1209     }
1210     hwconfig->config_id = ctx->va_config;
1211
1212     constraints = av_hwdevice_get_hwframe_constraints(ctx->device_ref,
1213                                                       hwconfig);
1214     if (!constraints) {
1215         err = AVERROR(ENOMEM);
1216         goto fail;
1217     }
1218
1219     // Probably we can use the input surface format as the surface format
1220     // of the reconstructed frames.  If not, we just pick the first (only?)
1221     // format in the valid list and hope that it all works.
1222     recon_format = AV_PIX_FMT_NONE;
1223     if (constraints->valid_sw_formats) {
1224         for (i = 0; constraints->valid_sw_formats[i] != AV_PIX_FMT_NONE; i++) {
1225             if (ctx->input_frames->sw_format ==
1226                 constraints->valid_sw_formats[i]) {
1227                 recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
1228                 break;
1229             }
1230         }
1231         if (recon_format == AV_PIX_FMT_NONE) {
1232             // No match.  Just use the first in the supported list and
1233             // hope for the best.
1234             recon_format = constraints->valid_sw_formats[0];
1235         }
1236     } else {
1237         // No idea what to use; copy input format.
1238         recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
1239     }
1240     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using %s as format of "
1241            "reconstructed frames.\n", av_get_pix_fmt_name(recon_format));
1242
1243     if (ctx->surface_width  < constraints->min_width  ||
1244         ctx->surface_height < constraints->min_height ||
1245         ctx->surface_width  > constraints->max_width ||
1246         ctx->surface_height > constraints->max_height) {
1247         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Hardware does not support encoding at "
1248                "size %dx%d (constraints: width %d-%d height %d-%d).\n",
1249                ctx->surface_width, ctx->surface_height,
1250                constraints->min_width,  constraints->max_width,
1251                constraints->min_height, constraints->max_height);
1252         err = AVERROR(EINVAL);
1253         goto fail;
1254     }
1255
1256     av_freep(&hwconfig);
1257     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
1258
1259     ctx->recon_frames_ref = av_hwframe_ctx_alloc(ctx->device_ref);
1260     if (!ctx->recon_frames_ref) {
1261         err = AVERROR(ENOMEM);
1262         goto fail;
1263     }
1264     ctx->recon_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->recon_frames_ref->data;
1265
1266     ctx->recon_frames->format    = AV_PIX_FMT_VAAPI;
1267     ctx->recon_frames->sw_format = recon_format;
1268     ctx->recon_frames->width     = ctx->surface_width;
1269     ctx->recon_frames->height    = ctx->surface_height;
1270     // At most three IDR/I/P frames and two runs of B frames can be in
1271     // flight at any one time.
1272     ctx->recon_frames->initial_pool_size = 3 + 2 * avctx->max_b_frames;
1273
1274     err = av_hwframe_ctx_init(ctx->recon_frames_ref);
1275     if (err < 0) {
1276         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise reconstructed "
1277                "frame context: %d.\n", err);
1278         goto fail;
1279     }
1280
1281     err = 0;
1282   fail:
1283     av_freep(&hwconfig);
1284     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
1285     return err;
1286 }
1287
1288 av_cold int ff_vaapi_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1289 {
1290     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1291     AVVAAPIFramesContext *recon_hwctx = NULL;
1292     VAStatus vas;
1293     int err;
1294
1295     if (!avctx->hw_frames_ctx) {
1296         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A hardware frames reference is "
1297                "required to associate the encoding device.\n");
1298         return AVERROR(EINVAL);
1299     }
1300
1301     ctx->codec_options = ctx->codec_options_data;
1302
1303     ctx->va_config  = VA_INVALID_ID;
1304     ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
1305
1306     ctx->priv_data = av_mallocz(ctx->codec->priv_data_size);
1307     if (!ctx->priv_data) {
1308         err = AVERROR(ENOMEM);
1309         goto fail;
1310     }
1311
1312     ctx->input_frames_ref = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
1313     if (!ctx->input_frames_ref) {
1314         err = AVERROR(ENOMEM);
1315         goto fail;
1316     }
1317     ctx->input_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->input_frames_ref->data;
1318
1319     ctx->device_ref = av_buffer_ref(ctx->input_frames->device_ref);
1320     if (!ctx->device_ref) {
1321         err = AVERROR(ENOMEM);
1322         goto fail;
1323     }
1324     ctx->device = (AVHWDeviceContext*)ctx->device_ref->data;
1325     ctx->hwctx = ctx->device->hwctx;
1326
1327     err = vaapi_encode_config_attributes(avctx);
1328     if (err < 0)
1329         goto fail;
1330
1331     vas = vaCreateConfig(ctx->hwctx->display,
1332                          ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1333                          ctx->config_attributes, ctx->nb_config_attributes,
1334                          &ctx->va_config);
1335     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1336         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
1337                "configuration: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1338         err = AVERROR(EIO);
1339         goto fail;
1340     }
1341
1342     err = vaapi_encode_create_recon_frames(avctx);
1343     if (err < 0)
1344         goto fail;
1345
1346     recon_hwctx = ctx->recon_frames->hwctx;
1347     vas = vaCreateContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_config,
1348                           ctx->surface_width, ctx->surface_height,
1349                           VA_PROGRESSIVE,
1350                           recon_hwctx->surface_ids,
1351                           recon_hwctx->nb_surfaces,
1352                           &ctx->va_context);
1353     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1354         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
1355                "context: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1356         err = AVERROR(EIO);
1357         goto fail;
1358     }
1359
1360     ctx->output_buffer_pool =
1361         av_buffer_pool_init2(sizeof(VABufferID), avctx,
1362                              &vaapi_encode_alloc_output_buffer, NULL);
1363     if (!ctx->output_buffer_pool) {
1364         err = AVERROR(ENOMEM);
1365         goto fail;
1366     }
1367
1368     if (ctx->va_rc_mode & ~VA_RC_CQP) {
1369         err = vaapi_encode_init_rate_control(avctx);
1370         if (err < 0)
1371             goto fail;
1372     }
1373
1374     if (ctx->codec->configure) {
1375         err = ctx->codec->configure(avctx);
1376         if (err < 0)
1377             goto fail;
1378     }
1379
1380     ctx->input_order  = 0;
1381     ctx->output_delay = avctx->max_b_frames;
1382     ctx->decode_delay = 1;
1383     ctx->output_order = - ctx->output_delay - 1;
1384
1385     // Currently we never generate I frames, only IDR.
1386     ctx->p_per_i = ((avctx->gop_size + avctx->max_b_frames) /
1387                     (avctx->max_b_frames + 1));
1388     ctx->b_per_p = avctx->max_b_frames;
1389
1390     if (ctx->codec->sequence_params_size > 0) {
1391         ctx->codec_sequence_params =
1392             av_mallocz(ctx->codec->sequence_params_size);
1393         if (!ctx->codec_sequence_params) {
1394             err = AVERROR(ENOMEM);
1395             goto fail;
1396         }
1397     }
1398     if (ctx->codec->picture_params_size > 0) {
1399         ctx->codec_picture_params =
1400             av_mallocz(ctx->codec->picture_params_size);
1401         if (!ctx->codec_picture_params) {
1402             err = AVERROR(ENOMEM);
1403             goto fail;
1404         }
1405     }
1406
1407     if (ctx->codec->init_sequence_params) {
1408         err = ctx->codec->init_sequence_params(avctx);
1409         if (err < 0) {
1410             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codec sequence initialisation "
1411                    "failed: %d.\n", err);
1412             goto fail;
1413         }
1414     }
1415
1416     // This should be configurable somehow.  (Needs testing on a machine
1417     // where it actually overlaps properly, though.)
1418     ctx->issue_mode = ISSUE_MODE_MAXIMISE_THROUGHPUT;
1419
1420     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE &&
1421         ctx->codec->write_sequence_header) {
1422         char data[MAX_PARAM_BUFFER_SIZE];
1423         size_t bit_len = 8 * sizeof(data);
1424
1425         err = ctx->codec->write_sequence_header(avctx, data, &bit_len);
1426         if (err < 0) {
1427             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write sequence header "
1428                    "for extradata: %d.\n", err);
1429             goto fail;
1430         } else {
1431             avctx->extradata_size = (bit_len + 7) / 8;
1432             avctx->extradata = av_mallocz(avctx->extradata_size +
1433                                           AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
1434             if (!avctx->extradata) {
1435                 err = AVERROR(ENOMEM);
1436                 goto fail;
1437             }
1438             memcpy(avctx->extradata, data, avctx->extradata_size);
1439         }
1440     }
1441
1442     return 0;
1443
1444 fail:
1445     ff_vaapi_encode_close(avctx);
1446     return err;
1447 }
1448
1449 av_cold int ff_vaapi_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1450 {
1451     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1452     VAAPIEncodePicture *pic, *next;
1453
1454     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = next) {
1455         next = pic->next;
1456         vaapi_encode_free(avctx, pic);
1457     }
1458
1459     if (ctx->va_context != VA_INVALID_ID) {
1460         vaDestroyContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
1461         ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
1462     }
1463
1464     if (ctx->va_config != VA_INVALID_ID) {
1465         vaDestroyConfig(ctx->hwctx->display, ctx->va_config);
1466         ctx->va_config = VA_INVALID_ID;
1467     }
1468
1469     av_buffer_pool_uninit(&ctx->output_buffer_pool);
1470
1471     av_freep(&ctx->codec_sequence_params);
1472     av_freep(&ctx->codec_picture_params);
1473
1474     av_buffer_unref(&ctx->recon_frames_ref);
1475     av_buffer_unref(&ctx->input_frames_ref);
1476     av_buffer_unref(&ctx->device_ref);
1477
1478     av_freep(&ctx->priv_data);
1479
1480     return 0;
1481 }