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 *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         pic->slices[i] = slice;
 324
 325         if (ctx->codec->slice_params_size > 0) {
 326             slice->codec_slice_params = av_mallocz(ctx->codec->slice_params_size);
 327             if (!slice->codec_slice_params) {
 328                 err = AVERROR(ENOMEM);
 329                 goto fail;
 330             }
 331         }
 332
 333         if (ctx->codec->init_slice_params) {
 334             err = ctx->codec->init_slice_params(avctx, pic, slice);
 335             if (err < 0) {
 336                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initalise slice "
 337                        "parameters: %d.\n", err);
 338                 goto fail;
 339             }
 340         }
 341
 342         if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SLICE &&
 343             ctx->codec->write_slice_header) {
 344             bit_len = 8 * sizeof(data);
 345             err = ctx->codec->write_slice_header(avctx, pic, slice,
 346                                                  data, &bit_len);
 347             if (err < 0) {
 348                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-slice "
 349                        "header: %d.\n", err);
 350                 goto fail;
 351             }
 352             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
 353                                                   ctx->codec->slice_header_type,
 354                                                   data, bit_len);
 355             if (err < 0)
 356                 goto fail;
 357         }
 358
 359         if (ctx->codec->init_slice_params) {
 360             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
 361                                                  VAEncSliceParameterBufferType,
 362                                                  slice->codec_slice_params,
 363                                                  ctx->codec->slice_params_size);
 364             if (err < 0)
 365                 goto fail;
 366         }
 367     }
 368
 369     vas = vaBeginPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
 370                          pic->input_surface);
 371     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 372         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to begin picture encode issue: "
 373                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 374         err = AVERROR(EIO);
 375         goto fail_with_picture;
 376     }
 377
 378     vas = vaRenderPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
 379                           pic->param_buffers, pic->nb_param_buffers);
 380     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 381         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to upload encode parameters: "
 382                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 383         err = AVERROR(EIO);
 384         goto fail_with_picture;
 385     }
 386
 387     vas = vaEndPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
 388     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 389         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to end picture encode issue: "
 390                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 391         err = AVERROR(EIO);
 392         // vaRenderPicture() has been called here, so we should not destroy
 393         // the parameter buffers unless separate destruction is required.
 394         if (ctx->hwctx->driver_quirks &
 395             AV_VAAPI_DRIVER_QUIRK_RENDER_PARAM_BUFFERS)
 396             goto fail;
 397         else
 398             goto fail_at_end;
 399     }
 400
 401     if (ctx->hwctx->driver_quirks &
 402         AV_VAAPI_DRIVER_QUIRK_RENDER_PARAM_BUFFERS) {
 403         for (i = 0; i < pic->nb_param_buffers; i++) {
 404             vas = vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display,
 405                                   pic->param_buffers[i]);
 406             if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 407                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to destroy "
 408                        "param buffer %#x: %d (%s).\n",
 409                        pic->param_buffers[i], vas, vaErrorStr(vas));
 410                 // And ignore.
 411             }
 412         }
 413     }
 414
 415     pic->encode_issued = 1;
 416
 417     if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_SERIALISE_EVERYTHING)
 418         return vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 419     else
 420         return 0;
 421
 422 fail_with_picture:
 423     vaEndPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
 424 fail:
 425     for(i = 0; i < pic->nb_param_buffers; i++)
 426         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, pic->param_buffers[i]);
 427 fail_at_end:
 428     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 429     av_frame_free(&pic->recon_image);
 430     return err;
 431 }
 432
 433 static int vaapi_encode_output(AVCodecContext *avctx,
 434                                VAAPIEncodePicture *pic, AVPacket *pkt)
 435 {
 436     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 437     VACodedBufferSegment *buf_list, *buf;
 438     VAStatus vas;
 439     int err;
 440
 441     err = vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 442     if (err < 0)
 443         return err;
 444
 445     buf_list = NULL;
 446     vas = vaMapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer,
 447                       (void**)&buf_list);
 448     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 449         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to map output buffers: "
 450                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 451         err = AVERROR(EIO);
 452         goto fail;
 453     }
 454
 455     for (buf = buf_list; buf; buf = buf->next) {
 456         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output buffer: %u bytes "
 457                "(status %08x).\n", buf->size, buf->status);
 458
 459         err = av_new_packet(pkt, buf->size);
 460         if (err < 0)
 461             goto fail_mapped;
 462
 463         memcpy(pkt->data, buf->buf, buf->size);
 464     }
 465
 466     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR)
 467         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 468
 469     pkt->pts = pic->pts;
 470
 471     vas = vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
 472     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 473         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to unmap output buffers: "
 474                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 475         err = AVERROR(EIO);
 476         goto fail;
 477     }
 478
 479     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 480     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 481
 482     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output read for pic %"PRId64"/%"PRId64".\n",
 483            pic->display_order, pic->encode_order);
 484     return 0;
 485
 486 fail_mapped:
 487     vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
 488 fail:
 489     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 490     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 491     return err;
 492 }
 493
 494 static int vaapi_encode_discard(AVCodecContext *avctx,
 495                                 VAAPIEncodePicture *pic)
 496 {
 497     vaapi_encode_wait(avctx, pic);
 498
 499     if (pic->output_buffer_ref) {
 500         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Discard output for pic "
 501                "%"PRId64"/%"PRId64".\n",
 502                pic->display_order, pic->encode_order);
 503
 504         av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
 505         pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 506     }
 507
 508     return 0;
 509 }
 510
 511 static VAAPIEncodePicture *vaapi_encode_alloc(void)
 512 {
 513     VAAPIEncodePicture *pic;
 514
 515     pic = av_mallocz(sizeof(*pic));
 516     if (!pic)
 517         return NULL;
 518
 519     pic->input_surface = VA_INVALID_ID;
 520     pic->recon_surface = VA_INVALID_ID;
 521     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
 522
 523     return pic;
 524 }
 525
 526 static int vaapi_encode_free(AVCodecContext *avctx,
 527                              VAAPIEncodePicture *pic)
 528 {
 529     int i;
 530
 531     if (pic->encode_issued)
 532         vaapi_encode_discard(avctx, pic);
 533
 534     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
 535         av_freep(&pic->slices[i]->priv_data);
 536         av_freep(&pic->slices[i]->codec_slice_params);
 537         av_freep(&pic->slices[i]);
 538     }
 539     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 540
 541     av_frame_free(&pic->input_image);
 542     av_frame_free(&pic->recon_image);
 543
 544     // Output buffer should already be destroyed.
 545     av_assert0(pic->output_buffer == VA_INVALID_ID);
 546
 547     av_freep(&pic->priv_data);
 548     av_freep(&pic->codec_picture_params);
 549
 550     av_free(pic);
 551
 552     return 0;
 553 }
 554
 555 static int vaapi_encode_step(AVCodecContext *avctx,
 556                              VAAPIEncodePicture *target)
 557 {
 558     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 559     VAAPIEncodePicture *pic;
 560     int i, err;
 561
 562     if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_SERIALISE_EVERYTHING ||
 563         ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_MINIMISE_LATENCY) {
 564         // These two modes are equivalent, except that we wait for
 565         // immediate completion on each operation if serialised.
 566
 567         if (!target) {
 568             // No target, nothing to do yet.
 569             return 0;
 570         }
 571
 572         if (target->encode_complete) {
 573             // Already done.
 574             return 0;
 575         }
 576
 577         pic = target;
 578         for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 579             if (!pic->refs[i]->encode_complete) {
 580                 err = vaapi_encode_step(avctx, pic->refs[i]);
 581                 if (err < 0)
 582                     return err;
 583             }
 584         }
 585
 586         err = vaapi_encode_issue(avctx, pic);
 587         if (err < 0)
 588             return err;
 589
 590     } else if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_MAXIMISE_THROUGHPUT) {
 591         int activity;
 592
 593         do {
 594             activity = 0;
 595             for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 596                 if (!pic->input_available || pic->encode_issued)
 597                     continue;
 598                 for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 599                     if (!pic->refs[i]->encode_issued)
 600                         break;
 601                 }
 602                 if (i < pic->nb_refs)
 603                     continue;
 604                 err = vaapi_encode_issue(avctx, pic);
 605                 if (err < 0)
 606                     return err;
 607                 activity = 1;
 608             }
 609         } while(activity);
 610
 611         if (target) {
 612             av_assert0(target->encode_issued && "broken dependencies?");
 613         }
 614
 615     } else {
 616         av_assert0(0);
 617     }
 618
 619     return 0;
 620 }
 621
 622 static int vaapi_encode_get_next(AVCodecContext *avctx,
 623                                  VAAPIEncodePicture **pic_out)
 624 {
 625     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 626     VAAPIEncodePicture *start, *end, *pic;
 627     int i;
 628
 629     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 630         if (pic->next)
 631             av_assert0(pic->display_order + 1 == pic->next->display_order);
 632         if (pic->display_order == ctx->input_order) {
 633             *pic_out = pic;
 634             return 0;
 635         }
 636     }
 637
 638     pic = vaapi_encode_alloc();
 639     if (!pic)
 640         return AVERROR(ENOMEM);
 641
 642     if (ctx->input_order == 0 || ctx->gop_counter >= avctx->gop_size) {
 643         pic->type = PICTURE_TYPE_IDR;
 644         ctx->gop_counter = 1;
 645         ctx->p_counter = 0;
 646     } else if (ctx->p_counter >= ctx->p_per_i) {
 647         pic->type = PICTURE_TYPE_I;
 648         ++ctx->gop_counter;
 649         ctx->p_counter = 0;
 650     } else {
 651         pic->type = PICTURE_TYPE_P;
 652         pic->refs[0] = ctx->pic_end;
 653         pic->nb_refs = 1;
 654         ++ctx->gop_counter;
 655         ++ctx->p_counter;
 656     }
 657     start = end = pic;
 658
 659     if (pic->type != PICTURE_TYPE_IDR) {
 660         // If that was not an IDR frame, add B-frames display-before and
 661         // encode-after it, but not exceeding the GOP size.
 662
 663         for (i = 0; i < ctx->b_per_p &&
 664              ctx->gop_counter < avctx->gop_size; i++) {
 665             pic = vaapi_encode_alloc();
 666             if (!pic)
 667                 goto fail;
 668
 669             pic->type = PICTURE_TYPE_B;
 670             pic->refs[0] = ctx->pic_end;
 671             pic->refs[1] = end;
 672             pic->nb_refs = 2;
 673
 674             pic->next = start;
 675             pic->display_order = ctx->input_order + ctx->b_per_p - i - 1;
 676             pic->encode_order  = pic->display_order + 1;
 677             start = pic;
 678
 679             ++ctx->gop_counter;
 680         }
 681     }
 682
 683     if (ctx->input_order == 0) {
 684         pic->display_order = 0;
 685         pic->encode_order  = 0;
 686
 687         ctx->pic_start = ctx->pic_end = pic;
 688
 689     } else {
 690         for (i = 0, pic = start; pic; i++, pic = pic->next) {
 691             pic->display_order = ctx->input_order + i;
 692             if (end->type == PICTURE_TYPE_IDR)
 693                 pic->encode_order = ctx->input_order + i;
 694             else if (pic == end)
 695                 pic->encode_order = ctx->input_order;
 696             else
 697                 pic->encode_order = ctx->input_order + i + 1;
 698         }
 699
 700         av_assert0(ctx->pic_end);
 701         ctx->pic_end->next = start;
 702         ctx->pic_end = end;
 703     }
 704     *pic_out = start;
 705
 706     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pictures:");
 707     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 708         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s (%"PRId64"/%"PRId64")",
 709                picture_type_name[pic->type],
 710                pic->display_order, pic->encode_order);
 711     }
 712     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 713
 714     return 0;
 715
 716 fail:
 717     while (start) {
 718         pic = start->next;
 719         vaapi_encode_free(avctx, start);
 720         start = pic;
 721     }
 722     return AVERROR(ENOMEM);
 723 }
 724
 725 static int vaapi_encode_mangle_end(AVCodecContext *avctx)
 726 {
 727     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 728     VAAPIEncodePicture *pic, *last_pic, *next;
 729
 730     // Find the last picture we actually have input for.
 731     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 732         if (!pic->input_available)
 733             break;
 734         last_pic = pic;
 735     }
 736
 737     if (pic) {
 738         av_assert0(last_pic);
 739
 740         if (last_pic->type == PICTURE_TYPE_B) {
 741             // Some fixing up is required.  Change the type of this
 742             // picture to P, then modify preceding B references which
 743             // point beyond it to point at it instead.
 744
 745             last_pic->type = PICTURE_TYPE_P;
 746             last_pic->encode_order = last_pic->refs[1]->encode_order;
 747
 748             for (pic = ctx->pic_start; pic != last_pic; pic = pic->next) {
 749                 if (pic->type == PICTURE_TYPE_B &&
 750                     pic->refs[1] == last_pic->refs[1])
 751                     pic->refs[1] = last_pic;
 752             }
 753
 754             last_pic->nb_refs = 1;
 755             last_pic->refs[1] = NULL;
 756         } else {
 757             // We can use the current structure (no references point
 758             // beyond the end), but there are unused pics to discard.
 759         }
 760
 761         // Discard all following pics, they will never be used.
 762         for (pic = last_pic->next; pic; pic = next) {
 763             next = pic->next;
 764             vaapi_encode_free(avctx, pic);
 765         }
 766
 767         last_pic->next = NULL;
 768         ctx->pic_end = last_pic;
 769
 770     } else {
 771         // Input is available for all pictures, so we don't need to
 772         // mangle anything.
 773     }
 774
 775     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pictures at end of stream:");
 776     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
 777         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s (%"PRId64"/%"PRId64")",
 778                picture_type_name[pic->type],
 779                pic->display_order, pic->encode_order);
 780     }
 781     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 782
 783     return 0;
 784 }
 785
 786 static int vaapi_encode_clear_old(AVCodecContext *avctx)
 787 {
 788     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 789     VAAPIEncodePicture *pic, *old;
 790     int i;
 791
 792     while (ctx->pic_start != ctx->pic_end) {
 793         old = ctx->pic_start;
 794         if (old->encode_order > ctx->output_order)
 795             break;
 796
 797         for (pic = old->next; pic; pic = pic->next) {
 798             if (pic->encode_complete)
 799                 continue;
 800             for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
 801                 if (pic->refs[i] == old) {
 802                     // We still need this picture because it's referred to
 803                     // directly by a later one, so it and all following
 804                     // pictures have to stay.
 805                     return 0;
 806                 }
 807             }
 808         }
 809
 810         pic = ctx->pic_start;
 811         ctx->pic_start = pic->next;
 812         vaapi_encode_free(avctx, pic);
 813     }
 814
 815     return 0;
 816 }
 817
 818 int ff_vaapi_encode2(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
 819                      const AVFrame *input_image, int *got_packet)
 820 {
 821     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 822     VAAPIEncodePicture *pic;
 823     int err;
 824
 825     if (input_image) {
 826         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Encode frame: %ux%u (%"PRId64").\n",
 827                input_image->width, input_image->height, input_image->pts);
 828
 829         err = vaapi_encode_get_next(avctx, &pic);
 830         if (err) {
 831             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input setup failed: %d.\n", err);
 832             return err;
 833         }
 834
 835         pic->input_image = av_frame_alloc();
 836         if (!pic->input_image) {
 837             err = AVERROR(ENOMEM);
 838             goto fail;
 839         }
 840         err = av_frame_ref(pic->input_image, input_image);
 841         if (err < 0)
 842             goto fail;
 843         pic->input_surface = (VASurfaceID)(uintptr_t)input_image->data[3];
 844         pic->pts = input_image->pts;
 845
 846         if (ctx->input_order == 0)
 847             ctx->first_pts = pic->pts;
 848         if (ctx->input_order == ctx->decode_delay)
 849             ctx->dts_pts_diff = pic->pts - ctx->first_pts;
 850         if (ctx->output_delay > 0)
 851             ctx->ts_ring[ctx->input_order % (3 * ctx->output_delay)] = pic->pts;
 852
 853         pic->input_available = 1;
 854
 855     } else {
 856         if (!ctx->end_of_stream) {
 857             err = vaapi_encode_mangle_end(avctx);
 858             if (err < 0)
 859                 goto fail;
 860             ctx->end_of_stream = 1;
 861         }
 862     }
 863
 864     ++ctx->input_order;
 865     ++ctx->output_order;
 866     av_assert0(ctx->output_order + ctx->output_delay + 1 == ctx->input_order);
 867
 868     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next)
 869         if (pic->encode_order == ctx->output_order)
 870             break;
 871
 872     // pic can be null here if we don't have a specific target in this
 873     // iteration.  We might still issue encodes if things can be overlapped,
 874     // even though we don't intend to output anything.
 875
 876     err = vaapi_encode_step(avctx, pic);
 877     if (err < 0) {
 878         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Encode failed: %d.\n", err);
 879         goto fail;
 880     }
 881
 882     if (!pic) {
 883         *got_packet = 0;
 884     } else {
 885         err = vaapi_encode_output(avctx, pic, pkt);
 886         if (err < 0) {
 887             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Output failed: %d.\n", err);
 888             goto fail;
 889         }
 890
 891         if (ctx->output_delay == 0) {
 892             pkt->dts = pkt->pts;
 893         } else if (ctx->output_order < ctx->decode_delay) {
 894             if (ctx->ts_ring[ctx->output_order] < INT64_MIN + ctx->dts_pts_diff)
 895                 pkt->dts = INT64_MIN;
 896             else
 897                 pkt->dts = ctx->ts_ring[ctx->output_order] - ctx->dts_pts_diff;
 898         } else {
 899             pkt->dts = ctx->ts_ring[(ctx->output_order - ctx->decode_delay) %
 900                                     (3 * ctx->output_delay)];
 901         }
 902
 903         *got_packet = 1;
 904     }
 905
 906     err = vaapi_encode_clear_old(avctx);
 907     if (err < 0) {
 908         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "List clearing failed: %d.\n", err);
 909         goto fail;
 910     }
 911
 912     return 0;
 913
 914 fail:
 915     // Unclear what to clean up on failure.  There are probably some things we
 916     // could do usefully clean up here, but for now just leave them for uninit()
 917     // to do instead.
 918     return err;
 919 }
 920
 921 static av_cold int vaapi_encode_config_attributes(AVCodecContext *avctx)
 922 {
 923     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 924     VAStatus vas;
 925     int i, n, err;
 926     VAProfile    *profiles    = NULL;
 927     VAEntrypoint *entrypoints = NULL;
 928     VAConfigAttrib attr[] = {
 929         { VAConfigAttribRTFormat         },
 930         { VAConfigAttribRateControl      },
 931         { VAConfigAttribEncMaxRefFrames  },
 932         { VAConfigAttribEncPackedHeaders },
 933     };
 934
 935     n = vaMaxNumProfiles(ctx->hwctx->display);
 936     profiles = av_malloc_array(n, sizeof(VAProfile));
 937     if (!profiles) {
 938         err = AVERROR(ENOMEM);
 939         goto fail;
 940     }
 941     vas = vaQueryConfigProfiles(ctx->hwctx->display, profiles, &n);
 942     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 943         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query profiles: %d (%s).\n",
 944                vas, vaErrorStr(vas));
 945         err = AVERROR(ENOSYS);
 946         goto fail;
 947     }
 948     for (i = 0; i < n; i++) {
 949         if (profiles[i] == ctx->va_profile)
 950             break;
 951     }
 952     if (i >= n) {
 953         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Encoding profile not found (%d).\n",
 954                ctx->va_profile);
 955         err = AVERROR(ENOSYS);
 956         goto fail;
 957     }
 958
 959     n = vaMaxNumEntrypoints(ctx->hwctx->display);
 960     entrypoints = av_malloc_array(n, sizeof(VAEntrypoint));
 961     if (!entrypoints) {
 962         err = AVERROR(ENOMEM);
 963         goto fail;
 964     }
 965     vas = vaQueryConfigEntrypoints(ctx->hwctx->display, ctx->va_profile,
 966                                    entrypoints, &n);
 967     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 968         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query entrypoints for "
 969                "profile %u: %d (%s).\n", ctx->va_profile,
 970                vas, vaErrorStr(vas));
 971         err = AVERROR(ENOSYS);
 972         goto fail;
 973     }
 974     for (i = 0; i < n; i++) {
 975         if (entrypoints[i] == ctx->va_entrypoint)
 976             break;
 977     }
 978     if (i >= n) {
 979         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Encoding entrypoint not found "
 980                "(%d / %d).\n", ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint);
 981         err = AVERROR(ENOSYS);
 982         goto fail;
 983     }
 984
 985     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
 986                                 ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
 987                                 attr, FF_ARRAY_ELEMS(attr));
 988     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
 989         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to fetch config "
 990                "attributes: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
 991         return AVERROR(EINVAL);
 992     }
 993
 994     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(attr); i++) {
 995         if (attr[i].value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
 996             // Unfortunately we have to treat this as "don't know" and hope
 997             // for the best, because the Intel MJPEG encoder returns this
 998             // for all the interesting attributes.
 999             continue;
1000         }
1001         switch (attr[i].type) {
1002         case VAConfigAttribRTFormat:
1003             if (!(ctx->va_rt_format & attr[i].value)) {
1004                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Surface RT format %#x "
1005                        "is not supported (mask %#x).\n",
1006                        ctx->va_rt_format, attr[i].value);
1007                 err = AVERROR(EINVAL);
1008                 goto fail;
1009             }
1010             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1011                 (VAConfigAttrib) {
1012                 .type  = VAConfigAttribRTFormat,
1013                 .value = ctx->va_rt_format,
1014             };
1015             break;
1016         case VAConfigAttribRateControl:
1017             if (!(ctx->va_rc_mode & attr[i].value)) {
1018                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control mode %#x "
1019                        "is not supported (mask: %#x).\n",
1020                        ctx->va_rc_mode, attr[i].value);
1021                 err = AVERROR(EINVAL);
1022                 goto fail;
1023             }
1024             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1025                 (VAConfigAttrib) {
1026                 .type  = VAConfigAttribRateControl,
1027                 .value = ctx->va_rc_mode,
1028             };
1029             break;
1030         case VAConfigAttribEncMaxRefFrames:
1031         {
1032             unsigned int ref_l0 = attr[i].value & 0xffff;
1033             unsigned int ref_l1 = (attr[i].value >> 16) & 0xffff;
1034
1035             if (avctx->gop_size > 1 && ref_l0 < 1) {
1036                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "P frames are not "
1037                        "supported (%#x).\n", attr[i].value);
1038                 err = AVERROR(EINVAL);
1039                 goto fail;
1040             }
1041             if (avctx->max_b_frames > 0 && ref_l1 < 1) {
1042                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "B frames are not "
1043                        "supported (%#x).\n", attr[i].value);
1044                 err = AVERROR(EINVAL);
1045                 goto fail;
1046             }
1047         }
1048         break;
1049         case VAConfigAttribEncPackedHeaders:
1050             if (ctx->va_packed_headers & ~attr[i].value) {
1051                 // This isn't fatal, but packed headers are always
1052                 // preferable because they are under our control.
1053                 // When absent, the driver is generating them and some
1054                 // features may not work (e.g. VUI or SEI in H.264).
1055                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: some packed "
1056                        "headers are not supported (want %#x, got %#x).\n",
1057                        ctx->va_packed_headers, attr[i].value);
1058                 ctx->va_packed_headers &= attr[i].value;
1059             }
1060             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1061                 (VAConfigAttrib) {
1062                 .type  = VAConfigAttribEncPackedHeaders,
1063                 .value = ctx->va_packed_headers,
1064             };
1065             break;
1066         default:
1067             av_assert0(0 && "Unexpected config attribute.");
1068         }
1069     }
1070
1071     err = 0;
1072 fail:
1073     av_freep(&profiles);
1074     av_freep(&entrypoints);
1075     return err;
1076 }
1077
1078 static av_cold int vaapi_encode_init_rate_control(AVCodecContext *avctx)
1079 {
1080     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1081     int hrd_buffer_size;
1082     int hrd_initial_buffer_fullness;
1083
1084     if (avctx->rc_buffer_size)
1085         hrd_buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
1086     else
1087         hrd_buffer_size = avctx->bit_rate;
1088     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
1089         hrd_initial_buffer_fullness = avctx->rc_initial_buffer_occupancy;
1090     else
1091         hrd_initial_buffer_fullness = hrd_buffer_size * 3 / 4;
1092
1093     ctx->rc_params.misc.type = VAEncMiscParameterTypeRateControl;
1094     ctx->rc_params.rc = (VAEncMiscParameterRateControl) {
1095         .bits_per_second   = avctx->bit_rate,
1096         .target_percentage = 66,
1097         .window_size       = 1000,
1098         .initial_qp        = (avctx->qmax >= 0 ? avctx->qmax : 40),
1099         .min_qp            = (avctx->qmin >= 0 ? avctx->qmin : 18),
1100         .basic_unit_size   = 0,
1101     };
1102     ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1103         &ctx->rc_params.misc;
1104     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1105         sizeof(ctx->rc_params);
1106
1107     ctx->hrd_params.misc.type = VAEncMiscParameterTypeHRD;
1108     ctx->hrd_params.hrd = (VAEncMiscParameterHRD) {
1109         .initial_buffer_fullness = hrd_initial_buffer_fullness,
1110         .buffer_size             = hrd_buffer_size,
1111     };
1112     ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1113         &ctx->hrd_params.misc;
1114     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1115         sizeof(ctx->hrd_params);
1116
1117     return 0;
1118 }
1119
1120 static void vaapi_encode_free_output_buffer(void *opaque,
1121                                             uint8_t *data)
1122 {
1123     AVCodecContext   *avctx = opaque;
1124     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1125     VABufferID buffer_id;
1126
1127     buffer_id = (VABufferID)(uintptr_t)data;
1128
1129     vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
1130
1131     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Freed output buffer %#x\n", buffer_id);
1132 }
1133
1134 static AVBufferRef *vaapi_encode_alloc_output_buffer(void *opaque,
1135                                                      int size)
1136 {
1137     AVCodecContext   *avctx = opaque;
1138     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1139     VABufferID buffer_id;
1140     VAStatus vas;
1141     AVBufferRef *ref;
1142
1143     // The output buffer size is fixed, so it needs to be large enough
1144     // to hold the largest possible compressed frame.  We assume here
1145     // that the uncompressed frame plus some header data is an upper
1146     // bound on that.
1147     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
1148                          VAEncCodedBufferType,
1149                          3 * ctx->surface_width * ctx->surface_height +
1150                          (1 << 16), 1, 0, &buffer_id);
1151     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1152         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create bitstream "
1153                "output buffer: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1154         return NULL;
1155     }
1156
1157     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Allocated output buffer %#x\n", buffer_id);
1158
1159     ref = av_buffer_create((uint8_t*)(uintptr_t)buffer_id,
1160                            sizeof(buffer_id),
1161                            &vaapi_encode_free_output_buffer,
1162                            avctx, AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
1163     if (!ref) {
1164         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
1165         return NULL;
1166     }
1167
1168     return ref;
1169 }
1170
1171 static av_cold int vaapi_encode_create_recon_frames(AVCodecContext *avctx)
1172 {
1173     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1174     AVVAAPIHWConfig *hwconfig = NULL;
1175     AVHWFramesConstraints *constraints = NULL;
1176     enum AVPixelFormat recon_format;
1177     int err, i;
1178
1179     hwconfig = av_hwdevice_hwconfig_alloc(ctx->device_ref);
1180     if (!hwconfig) {
1181         err = AVERROR(ENOMEM);
1182         goto fail;
1183     }
1184     hwconfig->config_id = ctx->va_config;
1185
1186     constraints = av_hwdevice_get_hwframe_constraints(ctx->device_ref,
1187                                                       hwconfig);
1188     if (!constraints) {
1189         err = AVERROR(ENOMEM);
1190         goto fail;
1191     }
1192
1193     // Probably we can use the input surface format as the surface format
1194     // of the reconstructed frames.  If not, we just pick the first (only?)
1195     // format in the valid list and hope that it all works.
1196     recon_format = AV_PIX_FMT_NONE;
1197     if (constraints->valid_sw_formats) {
1198         for (i = 0; constraints->valid_sw_formats[i] != AV_PIX_FMT_NONE; i++) {
1199             if (ctx->input_frames->sw_format ==
1200                 constraints->valid_sw_formats[i]) {
1201                 recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
1202                 break;
1203             }
1204         }
1205         if (recon_format == AV_PIX_FMT_NONE) {
1206             // No match.  Just use the first in the supported list and
1207             // hope for the best.
1208             recon_format = constraints->valid_sw_formats[0];
1209         }
1210     } else {
1211         // No idea what to use; copy input format.
1212         recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
1213     }
1214     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using %s as format of "
1215            "reconstructed frames.\n", av_get_pix_fmt_name(recon_format));
1216
1217     if (ctx->surface_width  < constraints->min_width  ||
1218         ctx->surface_height < constraints->min_height ||
1219         ctx->surface_width  > constraints->max_width ||
1220         ctx->surface_height > constraints->max_height) {
1221         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Hardware does not support encoding at "
1222                "size %dx%d (constraints: width %d-%d height %d-%d).\n",
1223                ctx->surface_width, ctx->surface_height,
1224                constraints->min_width,  constraints->max_width,
1225                constraints->min_height, constraints->max_height);
1226         err = AVERROR(EINVAL);
1227         goto fail;
1228     }
1229
1230     av_freep(&hwconfig);
1231     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
1232
1233     ctx->recon_frames_ref = av_hwframe_ctx_alloc(ctx->device_ref);
1234     if (!ctx->recon_frames_ref) {
1235         err = AVERROR(ENOMEM);
1236         goto fail;
1237     }
1238     ctx->recon_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->recon_frames_ref->data;
1239
1240     ctx->recon_frames->format    = AV_PIX_FMT_VAAPI;
1241     ctx->recon_frames->sw_format = recon_format;
1242     ctx->recon_frames->width     = ctx->surface_width;
1243     ctx->recon_frames->height    = ctx->surface_height;
1244     // At most three IDR/I/P frames and two runs of B frames can be in
1245     // flight at any one time.
1246     ctx->recon_frames->initial_pool_size = 3 + 2 * avctx->max_b_frames;
1247
1248     err = av_hwframe_ctx_init(ctx->recon_frames_ref);
1249     if (err < 0) {
1250         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise reconstructed "
1251                "frame context: %d.\n", err);
1252         goto fail;
1253     }
1254
1255     err = 0;
1256   fail:
1257     av_freep(&hwconfig);
1258     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
1259     return err;
1260 }
1261
1262 av_cold int ff_vaapi_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1263 {
1264     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1265     AVVAAPIFramesContext *recon_hwctx = NULL;
1266     VAStatus vas;
1267     int err;
1268
1269     if (!avctx->hw_frames_ctx) {
1270         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A hardware frames reference is "
1271                "required to associate the encoding device.\n");
1272         return AVERROR(EINVAL);
1273     }
1274
1275     ctx->codec_options = ctx->codec_options_data;
1276
1277     ctx->va_config  = VA_INVALID_ID;
1278     ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
1279
1280     ctx->priv_data = av_mallocz(ctx->codec->priv_data_size);
1281     if (!ctx->priv_data) {
1282         err = AVERROR(ENOMEM);
1283         goto fail;
1284     }
1285
1286     ctx->input_frames_ref = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
1287     if (!ctx->input_frames_ref) {
1288         err = AVERROR(ENOMEM);
1289         goto fail;
1290     }
1291     ctx->input_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->input_frames_ref->data;
1292
1293     ctx->device_ref = av_buffer_ref(ctx->input_frames->device_ref);
1294     if (!ctx->device_ref) {
1295         err = AVERROR(ENOMEM);
1296         goto fail;
1297     }
1298     ctx->device = (AVHWDeviceContext*)ctx->device_ref->data;
1299     ctx->hwctx = ctx->device->hwctx;
1300
1301     err = vaapi_encode_config_attributes(avctx);
1302     if (err < 0)
1303         goto fail;
1304
1305     vas = vaCreateConfig(ctx->hwctx->display,
1306                          ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1307                          ctx->config_attributes, ctx->nb_config_attributes,
1308                          &ctx->va_config);
1309     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1310         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
1311                "configuration: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1312         err = AVERROR(EIO);
1313         goto fail;
1314     }
1315
1316     err = vaapi_encode_create_recon_frames(avctx);
1317     if (err < 0)
1318         goto fail;
1319
1320     recon_hwctx = ctx->recon_frames->hwctx;
1321     vas = vaCreateContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_config,
1322                           ctx->surface_width, ctx->surface_height,
1323                           VA_PROGRESSIVE,
1324                           recon_hwctx->surface_ids,
1325                           recon_hwctx->nb_surfaces,
1326                           &ctx->va_context);
1327     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1328         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
1329                "context: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1330         err = AVERROR(EIO);
1331         goto fail;
1332     }
1333
1334     ctx->output_buffer_pool =
1335         av_buffer_pool_init2(sizeof(VABufferID), avctx,
1336                              &vaapi_encode_alloc_output_buffer, NULL);
1337     if (!ctx->output_buffer_pool) {
1338         err = AVERROR(ENOMEM);
1339         goto fail;
1340     }
1341
1342     if (ctx->va_rc_mode & ~VA_RC_CQP) {
1343         err = vaapi_encode_init_rate_control(avctx);
1344         if (err < 0)
1345             goto fail;
1346     }
1347
1348     if (ctx->codec->configure) {
1349         err = ctx->codec->configure(avctx);
1350         if (err < 0)
1351             goto fail;
1352     }
1353
1354     ctx->input_order  = 0;
1355     ctx->output_delay = avctx->max_b_frames;
1356     ctx->decode_delay = 1;
1357     ctx->output_order = - ctx->output_delay - 1;
1358
1359     // Currently we never generate I frames, only IDR.
1360     ctx->p_per_i = ((avctx->gop_size + avctx->max_b_frames) /
1361                     (avctx->max_b_frames + 1));
1362     ctx->b_per_p = avctx->max_b_frames;
1363
1364     if (ctx->codec->sequence_params_size > 0) {
1365         ctx->codec_sequence_params =
1366             av_mallocz(ctx->codec->sequence_params_size);
1367         if (!ctx->codec_sequence_params) {
1368             err = AVERROR(ENOMEM);
1369             goto fail;
1370         }
1371     }
1372     if (ctx->codec->picture_params_size > 0) {
1373         ctx->codec_picture_params =
1374             av_mallocz(ctx->codec->picture_params_size);
1375         if (!ctx->codec_picture_params) {
1376             err = AVERROR(ENOMEM);
1377             goto fail;
1378         }
1379     }
1380
1381     if (ctx->codec->init_sequence_params) {
1382         err = ctx->codec->init_sequence_params(avctx);
1383         if (err < 0) {
1384             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codec sequence initialisation "
1385                    "failed: %d.\n", err);
1386             goto fail;
1387         }
1388     }
1389
1390     // This should be configurable somehow.  (Needs testing on a machine
1391     // where it actually overlaps properly, though.)
1392     ctx->issue_mode = ISSUE_MODE_MAXIMISE_THROUGHPUT;
1393
1394     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE &&
1395         ctx->codec->write_sequence_header) {
1396         char data[MAX_PARAM_BUFFER_SIZE];
1397         size_t bit_len = 8 * sizeof(data);
1398
1399         err = ctx->codec->write_sequence_header(avctx, data, &bit_len);
1400         if (err < 0) {
1401             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write sequence header "
1402                    "for extradata: %d.\n", err);
1403             goto fail;
1404         } else {
1405             avctx->extradata_size = (bit_len + 7) / 8;
1406             avctx->extradata = av_mallocz(avctx->extradata_size +
1407                                           AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
1408             if (!avctx->extradata) {
1409                 err = AVERROR(ENOMEM);
1410                 goto fail;
1411             }
1412             memcpy(avctx->extradata, data, avctx->extradata_size);
1413         }
1414     }
1415
1416     return 0;
1417
1418 fail:
1419     ff_vaapi_encode_close(avctx);
1420     return err;
1421 }
1422
1423 av_cold int ff_vaapi_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1424 {
1425     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1426     VAAPIEncodePicture *pic, *next;
1427
1428     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = next) {
1429         next = pic->next;
1430         vaapi_encode_free(avctx, pic);
1431     }
1432
1433     if (ctx->va_context != VA_INVALID_ID) {
1434         vaDestroyContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
1435         ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
1436     }
1437
1438     if (ctx->va_config != VA_INVALID_ID) {
1439         vaDestroyConfig(ctx->hwctx->display, ctx->va_config);
1440         ctx->va_config = VA_INVALID_ID;
1441     }
1442
1443     av_buffer_pool_uninit(&ctx->output_buffer_pool);
1444
1445     av_freep(&ctx->codec_sequence_params);
1446     av_freep(&ctx->codec_picture_params);
1447
1448     av_buffer_unref(&ctx->recon_frames_ref);
1449     av_buffer_unref(&ctx->input_frames_ref);
1450     av_buffer_unref(&ctx->device_ref);
1451
1452     av_freep(&ctx->priv_data);
1453
1454     return 0;
1455 }