git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/vf_scale_cuda.c

   1 /*
   2 * Copyright (c) 2017, NVIDIA CORPORATION. All rights reserved.
   3 *
   4 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
   5 * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
   6 * to deal in the Software without restriction, including without limitation
   7 * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8 * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
   9 * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10 *
  11 * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  12 * all copies or substantial portions of the Software.
  13 *
  14 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  15 * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  16 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
  17 * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  18 * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  19 * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  20 * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  21 */
  22
  23 #include <float.h>
  24 #include <stdio.h>
  25 #include <string.h>
  26
  27 #include "libavutil/avstring.h"
  28 #include "libavutil/common.h"
  29 #include "libavutil/hwcontext.h"
  30 #include "libavutil/hwcontext_cuda_internal.h"
  31 #include "libavutil/cuda_check.h"
  32 #include "libavutil/internal.h"
  33 #include "libavutil/opt.h"
  34 #include "libavutil/pixdesc.h"
  35
  36 #include "avfilter.h"
  37 #include "formats.h"
  38 #include "internal.h"
  39 #include "scale_eval.h"
  40 #include "video.h"
  41
  42 #include "vf_scale_cuda.h"
  43
  44 static const enum AVPixelFormat supported_formats[] = {
  45     AV_PIX_FMT_YUV420P,
  46     AV_PIX_FMT_NV12,
  47     AV_PIX_FMT_YUV444P,
  48     AV_PIX_FMT_P010,
  49     AV_PIX_FMT_P016,
  50     AV_PIX_FMT_YUV444P16,
  51     AV_PIX_FMT_0RGB32,
  52     AV_PIX_FMT_0BGR32,
  53 };
  54
  55 #define DIV_UP(a, b) ( ((a) + (b) - 1) / (b) )
  56 #define BLOCKX 32
  57 #define BLOCKY 16
  58
  59 #define CHECK_CU(x) FF_CUDA_CHECK_DL(ctx, s->hwctx->internal->cuda_dl, x)
  60
  61 enum {
  62     INTERP_ALGO_DEFAULT,
  63
  64     INTERP_ALGO_NEAREST,
  65     INTERP_ALGO_BILINEAR,
  66     INTERP_ALGO_BICUBIC,
  67     INTERP_ALGO_LANCZOS,
  68
  69     INTERP_ALGO_COUNT
  70 };
  71
  72 typedef struct CUDAScaleContext {
  73     const AVClass *class;
  74
  75     AVCUDADeviceContext *hwctx;
  76
  77     enum AVPixelFormat in_fmt;
  78     enum AVPixelFormat out_fmt;
  79
  80     AVBufferRef *frames_ctx;
  81     AVFrame     *frame;
  82
  83     AVFrame *tmp_frame;
  84     int passthrough;
  85
  86     /**
  87      * Output sw format. AV_PIX_FMT_NONE for no conversion.
  88      */
  89     enum AVPixelFormat format;
  90
  91     char *w_expr;               ///< width  expression string
  92     char *h_expr;               ///< height expression string
  93
  94     int force_original_aspect_ratio;
  95     int force_divisible_by;
  96
  97     CUcontext   cu_ctx;
  98     CUmodule    cu_module;
  99     CUfunction  cu_func_uchar;
 100     CUfunction  cu_func_uchar2;
 101     CUfunction  cu_func_uchar4;
 102     CUfunction  cu_func_ushort;
 103     CUfunction  cu_func_ushort2;
 104     CUfunction  cu_func_ushort4;
 105     CUstream    cu_stream;
 106
 107     CUdeviceptr srcBuffer;
 108     CUdeviceptr dstBuffer;
 109     int         tex_alignment;
 110
 111     int interp_algo;
 112     int interp_use_linear;
 113     int interp_as_integer;
 114
 115     float param;
 116 } CUDAScaleContext;
 117
 118 static av_cold int cudascale_init(AVFilterContext *ctx)
 119 {
 120     CUDAScaleContext *s = ctx->priv;
 121
 122     s->format = AV_PIX_FMT_NONE;
 123     s->frame = av_frame_alloc();
 124     if (!s->frame)
 125         return AVERROR(ENOMEM);
 126
 127     s->tmp_frame = av_frame_alloc();
 128     if (!s->tmp_frame)
 129         return AVERROR(ENOMEM);
 130
 131     return 0;
 132 }
 133
 134 static av_cold void cudascale_uninit(AVFilterContext *ctx)
 135 {
 136     CUDAScaleContext *s = ctx->priv;
 137
 138     if (s->hwctx && s->cu_module) {
 139         CudaFunctions *cu = s->hwctx->internal->cuda_dl;
 140         CUcontext dummy;
 141
 142         CHECK_CU(cu->cuCtxPushCurrent(s->hwctx->cuda_ctx));
 143         CHECK_CU(cu->cuModuleUnload(s->cu_module));
 144         s->cu_module = NULL;
 145         CHECK_CU(cu->cuCtxPopCurrent(&dummy));
 146     }
 147
 148     av_frame_free(&s->frame);
 149     av_buffer_unref(&s->frames_ctx);
 150     av_frame_free(&s->tmp_frame);
 151 }
 152
 153 static int cudascale_query_formats(AVFilterContext *ctx)
 154 {
 155     static const enum AVPixelFormat pixel_formats[] = {
 156         AV_PIX_FMT_CUDA, AV_PIX_FMT_NONE,
 157     };
 158     AVFilterFormats *pix_fmts = ff_make_format_list(pixel_formats);
 159     if (!pix_fmts)
 160         return AVERROR(ENOMEM);
 161
 162     return ff_set_common_formats(ctx, pix_fmts);
 163 }
 164
 165 static av_cold int init_hwframe_ctx(CUDAScaleContext *s, AVBufferRef *device_ctx, int width, int height)
 166 {
 167     AVBufferRef *out_ref = NULL;
 168     AVHWFramesContext *out_ctx;
 169     int ret;
 170
 171     out_ref = av_hwframe_ctx_alloc(device_ctx);
 172     if (!out_ref)
 173         return AVERROR(ENOMEM);
 174     out_ctx = (AVHWFramesContext*)out_ref->data;
 175
 176     out_ctx->format    = AV_PIX_FMT_CUDA;
 177     out_ctx->sw_format = s->out_fmt;
 178     out_ctx->width     = FFALIGN(width,  32);
 179     out_ctx->height    = FFALIGN(height, 32);
 180
 181     ret = av_hwframe_ctx_init(out_ref);
 182     if (ret < 0)
 183         goto fail;
 184
 185     av_frame_unref(s->frame);
 186     ret = av_hwframe_get_buffer(out_ref, s->frame, 0);
 187     if (ret < 0)
 188         goto fail;
 189
 190     s->frame->width  = width;
 191     s->frame->height = height;
 192
 193     av_buffer_unref(&s->frames_ctx);
 194     s->frames_ctx = out_ref;
 195
 196     return 0;
 197 fail:
 198     av_buffer_unref(&out_ref);
 199     return ret;
 200 }
 201
 202 static int format_is_supported(enum AVPixelFormat fmt)
 203 {
 204     int i;
 205
 206     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(supported_formats); i++)
 207         if (supported_formats[i] == fmt)
 208             return 1;
 209     return 0;
 210 }
 211
 212 static av_cold int init_processing_chain(AVFilterContext *ctx, int in_width, int in_height,
 213                                          int out_width, int out_height)
 214 {
 215     CUDAScaleContext *s = ctx->priv;
 216
 217     AVHWFramesContext *in_frames_ctx;
 218
 219     enum AVPixelFormat in_format;
 220     enum AVPixelFormat out_format;
 221     int ret;
 222
 223     /* check that we have a hw context */
 224     if (!ctx->inputs[0]->hw_frames_ctx) {
 225         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "No hw context provided on input\n");
 226         return AVERROR(EINVAL);
 227     }
 228     in_frames_ctx = (AVHWFramesContext*)ctx->inputs[0]->hw_frames_ctx->data;
 229     in_format     = in_frames_ctx->sw_format;
 230     out_format    = (s->format == AV_PIX_FMT_NONE) ? in_format : s->format;
 231
 232     if (!format_is_supported(in_format)) {
 233         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported input format: %s\n",
 234                av_get_pix_fmt_name(in_format));
 235         return AVERROR(ENOSYS);
 236     }
 237     if (!format_is_supported(out_format)) {
 238         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported output format: %s\n",
 239                av_get_pix_fmt_name(out_format));
 240         return AVERROR(ENOSYS);
 241     }
 242
 243     s->in_fmt = in_format;
 244     s->out_fmt = out_format;
 245
 246     if (s->passthrough && in_width == out_width && in_height == out_height && in_format == out_format) {
 247         s->frames_ctx = av_buffer_ref(ctx->inputs[0]->hw_frames_ctx);
 248         if (!s->frames_ctx)
 249             return AVERROR(ENOMEM);
 250     } else {
 251         s->passthrough = 0;
 252
 253         ret = init_hwframe_ctx(s, in_frames_ctx->device_ref, out_width, out_height);
 254         if (ret < 0)
 255             return ret;
 256     }
 257
 258     ctx->outputs[0]->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(s->frames_ctx);
 259     if (!ctx->outputs[0]->hw_frames_ctx)
 260         return AVERROR(ENOMEM);
 261
 262     return 0;
 263 }
 264
 265 static av_cold int cudascale_config_props(AVFilterLink *outlink)
 266 {
 267     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 268     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 269     CUDAScaleContext *s  = ctx->priv;
 270     AVHWFramesContext     *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)inlink->hw_frames_ctx->data;
 271     AVCUDADeviceContext *device_hwctx = frames_ctx->device_ctx->hwctx;
 272     CUcontext dummy, cuda_ctx = device_hwctx->cuda_ctx;
 273     CudaFunctions *cu = device_hwctx->internal->cuda_dl;
 274     char buf[64];
 275     int w, h;
 276     int ret;
 277
 278     char *scaler_ptx;
 279     const char *function_infix = "";
 280
 281     extern char vf_scale_cuda_ptx[];
 282     extern char vf_scale_cuda_bicubic_ptx[];
 283
 284     switch(s->interp_algo) {
 285     case INTERP_ALGO_NEAREST:
 286         scaler_ptx = vf_scale_cuda_ptx;
 287         function_infix = "_Nearest";
 288         s->interp_use_linear = 0;
 289         s->interp_as_integer = 1;
 290         break;
 291     case INTERP_ALGO_BILINEAR:
 292         scaler_ptx = vf_scale_cuda_ptx;
 293         function_infix = "_Bilinear";
 294         s->interp_use_linear = 1;
 295         s->interp_as_integer = 1;
 296         break;
 297     case INTERP_ALGO_DEFAULT:
 298     case INTERP_ALGO_BICUBIC:
 299         scaler_ptx = vf_scale_cuda_bicubic_ptx;
 300         function_infix = "_Bicubic";
 301         s->interp_use_linear = 0;
 302         s->interp_as_integer = 0;
 303         break;
 304     case INTERP_ALGO_LANCZOS:
 305         scaler_ptx = vf_scale_cuda_bicubic_ptx;
 306         function_infix = "_Lanczos";
 307         s->interp_use_linear = 0;
 308         s->interp_as_integer = 0;
 309         break;
 310     default:
 311         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown interpolation algorithm\n");
 312         return AVERROR_BUG;
 313     }
 314
 315     s->hwctx = device_hwctx;
 316     s->cu_stream = s->hwctx->stream;
 317
 318     ret = CHECK_CU(cu->cuCtxPushCurrent(cuda_ctx));
 319     if (ret < 0)
 320         goto fail;
 321
 322     ret = CHECK_CU(cu->cuModuleLoadData(&s->cu_module, scaler_ptx));
 323     if (ret < 0)
 324         goto fail;
 325
 326     snprintf(buf, sizeof(buf), "Subsample%s_uchar", function_infix);
 327     CHECK_CU(cu->cuModuleGetFunction(&s->cu_func_uchar, s->cu_module, buf));
 328     if (ret < 0)
 329         goto fail;
 330
 331     snprintf(buf, sizeof(buf), "Subsample%s_uchar2", function_infix);
 332     CHECK_CU(cu->cuModuleGetFunction(&s->cu_func_uchar2, s->cu_module, buf));
 333     if (ret < 0)
 334         goto fail;
 335
 336     snprintf(buf, sizeof(buf), "Subsample%s_uchar4", function_infix);
 337     CHECK_CU(cu->cuModuleGetFunction(&s->cu_func_uchar4, s->cu_module, buf));
 338     if (ret < 0)
 339         goto fail;
 340
 341     snprintf(buf, sizeof(buf), "Subsample%s_ushort", function_infix);
 342     CHECK_CU(cu->cuModuleGetFunction(&s->cu_func_ushort, s->cu_module, buf));
 343     if (ret < 0)
 344         goto fail;
 345
 346     snprintf(buf, sizeof(buf), "Subsample%s_ushort2", function_infix);
 347     CHECK_CU(cu->cuModuleGetFunction(&s->cu_func_ushort2, s->cu_module, buf));
 348     if (ret < 0)
 349         goto fail;
 350
 351     snprintf(buf, sizeof(buf), "Subsample%s_ushort4", function_infix);
 352     CHECK_CU(cu->cuModuleGetFunction(&s->cu_func_ushort4, s->cu_module, buf));
 353     if (ret < 0)
 354         goto fail;
 355
 356
 357     CHECK_CU(cu->cuCtxPopCurrent(&dummy));
 358
 359     if ((ret = ff_scale_eval_dimensions(s,
 360                                         s->w_expr, s->h_expr,
 361                                         inlink, outlink,
 362                                         &w, &h)) < 0)
 363         goto fail;
 364
 365     ff_scale_adjust_dimensions(inlink, &w, &h,
 366                                s->force_original_aspect_ratio, s->force_divisible_by);
 367
 368     if (((int64_t)h * inlink->w) > INT_MAX  ||
 369         ((int64_t)w * inlink->h) > INT_MAX)
 370         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Rescaled value for width or height is too big.\n");
 371
 372     outlink->w = w;
 373     outlink->h = h;
 374
 375     ret = init_processing_chain(ctx, inlink->w, inlink->h, w, h);
 376     if (ret < 0)
 377         return ret;
 378
 379     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "w:%d h:%d -> w:%d h:%d%s\n",
 380            inlink->w, inlink->h, outlink->w, outlink->h, s->passthrough ? " (passthrough)" : "");
 381
 382     if (inlink->sample_aspect_ratio.num) {
 383         outlink->sample_aspect_ratio = av_mul_q((AVRational){outlink->h*inlink->w,
 384                                                              outlink->w*inlink->h},
 385                                                 inlink->sample_aspect_ratio);
 386     } else {
 387         outlink->sample_aspect_ratio = inlink->sample_aspect_ratio;
 388     }
 389
 390     return 0;
 391
 392 fail:
 393     return ret;
 394 }
 395
 396 static int call_resize_kernel(AVFilterContext *ctx, CUfunction func, int channels,
 397                               uint8_t *src_dptr, int src_width, int src_height, int src_pitch,
 398                               uint8_t *dst_dptr, int dst_width, int dst_height, int dst_pitch,
 399                               int pixel_size, int bit_depth)
 400 {
 401     CUDAScaleContext *s = ctx->priv;
 402     CudaFunctions *cu = s->hwctx->internal->cuda_dl;
 403     CUdeviceptr dst_devptr = (CUdeviceptr)dst_dptr;
 404     CUtexObject tex = 0;
 405     void *args_uchar[] = { &tex, &dst_devptr, &dst_width, &dst_height, &dst_pitch,
 406                            &src_width, &src_height, &bit_depth, &s->param };
 407     int ret;
 408
 409     CUDA_TEXTURE_DESC tex_desc = {
 410         .filterMode = s->interp_use_linear ?
 411                       CU_TR_FILTER_MODE_LINEAR :
 412                       CU_TR_FILTER_MODE_POINT,
 413         .flags = s->interp_as_integer ? CU_TRSF_READ_AS_INTEGER : 0,
 414     };
 415
 416     CUDA_RESOURCE_DESC res_desc = {
 417         .resType = CU_RESOURCE_TYPE_PITCH2D,
 418         .res.pitch2D.format = pixel_size == 1 ?
 419                               CU_AD_FORMAT_UNSIGNED_INT8 :
 420                               CU_AD_FORMAT_UNSIGNED_INT16,
 421         .res.pitch2D.numChannels = channels,
 422         .res.pitch2D.width = src_width,
 423         .res.pitch2D.height = src_height,
 424         .res.pitch2D.pitchInBytes = src_pitch * pixel_size,
 425         .res.pitch2D.devPtr = (CUdeviceptr)src_dptr,
 426     };
 427
 428     ret = CHECK_CU(cu->cuTexObjectCreate(&tex, &res_desc, &tex_desc, NULL));
 429     if (ret < 0)
 430         goto exit;
 431
 432     ret = CHECK_CU(cu->cuLaunchKernel(func,
 433                                       DIV_UP(dst_width, BLOCKX), DIV_UP(dst_height, BLOCKY), 1,
 434                                       BLOCKX, BLOCKY, 1, 0, s->cu_stream, args_uchar, NULL));
 435
 436 exit:
 437     if (tex)
 438         CHECK_CU(cu->cuTexObjectDestroy(tex));
 439
 440     return ret;
 441 }
 442
 443 static int scalecuda_resize(AVFilterContext *ctx,
 444                             AVFrame *out, AVFrame *in)
 445 {
 446     AVHWFramesContext *in_frames_ctx = (AVHWFramesContext*)in->hw_frames_ctx->data;
 447     CUDAScaleContext *s = ctx->priv;
 448
 449     switch (in_frames_ctx->sw_format) {
 450     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 451         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_uchar, 1,
 452                            in->data[0], in->width, in->height, in->linesize[0],
 453                            out->data[0], out->width, out->height, out->linesize[0],
 454                            1, 8);
 455         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_uchar, 1,
 456                            in->data[1], in->width / 2, in->height / 2, in->linesize[1],
 457                            out->data[1], out->width / 2, out->height / 2, out->linesize[1],
 458                            1, 8);
 459         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_uchar, 1,
 460                            in->data[2], in->width / 2, in->height / 2, in->linesize[2],
 461                            out->data[2], out->width / 2, out->height / 2, out->linesize[2],
 462                            1, 8);
 463         break;
 464     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 465         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_uchar, 1,
 466                            in->data[0], in->width, in->height, in->linesize[0],
 467                            out->data[0], out->width, out->height, out->linesize[0],
 468                            1, 8);
 469         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_uchar, 1,
 470                            in->data[1], in->width, in->height, in->linesize[1],
 471                            out->data[1], out->width, out->height, out->linesize[1],
 472                            1, 8);
 473         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_uchar, 1,
 474                            in->data[2], in->width, in->height, in->linesize[2],
 475                            out->data[2], out->width, out->height, out->linesize[2],
 476                            1, 8);
 477         break;
 478     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
 479         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_ushort, 1,
 480                            in->data[0], in->width, in->height, in->linesize[0] / 2,
 481                            out->data[0], out->width, out->height, out->linesize[0] / 2,
 482                            2, 16);
 483         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_ushort, 1,
 484                            in->data[1], in->width, in->height, in->linesize[1] / 2,
 485                            out->data[1], out->width, out->height, out->linesize[1] / 2,
 486                            2, 16);
 487         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_ushort, 1,
 488                            in->data[2], in->width, in->height, in->linesize[2] / 2,
 489                            out->data[2], out->width, out->height, out->linesize[2] / 2,
 490                            2, 16);
 491         break;
 492     case AV_PIX_FMT_NV12:
 493         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_uchar, 1,
 494                            in->data[0], in->width, in->height, in->linesize[0],
 495                            out->data[0], out->width, out->height, out->linesize[0],
 496                            1, 8);
 497         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_uchar2, 2,
 498                            in->data[1], in->width / 2, in->height / 2, in->linesize[1],
 499                            out->data[1], out->width / 2, out->height / 2, out->linesize[1] / 2,
 500                            1, 8);
 501         break;
 502     case AV_PIX_FMT_P010LE:
 503         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_ushort, 1,
 504                            in->data[0], in->width, in->height, in->linesize[0] / 2,
 505                            out->data[0], out->width, out->height, out->linesize[0] / 2,
 506                            2, 10);
 507         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_ushort2, 2,
 508                            in->data[1], in->width / 2, in->height / 2, in->linesize[1] / 2,
 509                            out->data[1], out->width / 2, out->height / 2, out->linesize[1] / 4,
 510                            2, 10);
 511         break;
 512     case AV_PIX_FMT_P016LE:
 513         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_ushort, 1,
 514                            in->data[0], in->width, in->height, in->linesize[0] / 2,
 515                            out->data[0], out->width, out->height, out->linesize[0] / 2,
 516                            2, 16);
 517         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_ushort2, 2,
 518                            in->data[1], in->width / 2, in->height / 2, in->linesize[1] / 2,
 519                            out->data[1], out->width / 2, out->height / 2, out->linesize[1] / 4,
 520                            2, 16);
 521         break;
 522     case AV_PIX_FMT_0RGB32:
 523     case AV_PIX_FMT_0BGR32:
 524         call_resize_kernel(ctx, s->cu_func_uchar4, 4,
 525                            in->data[0], in->width, in->height, in->linesize[0],
 526                            out->data[0], out->width, out->height, out->linesize[0] / 4,
 527                            1, 8);
 528         break;
 529     default:
 530         return AVERROR_BUG;
 531     }
 532
 533     return 0;
 534 }
 535
 536 static int cudascale_scale(AVFilterContext *ctx, AVFrame *out, AVFrame *in)
 537 {
 538     CUDAScaleContext *s = ctx->priv;
 539     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 540     AVFrame *src = in;
 541     int ret;
 542
 543     ret = scalecuda_resize(ctx, s->frame, src);
 544     if (ret < 0)
 545         return ret;
 546
 547     src = s->frame;
 548     ret = av_hwframe_get_buffer(src->hw_frames_ctx, s->tmp_frame, 0);
 549     if (ret < 0)
 550         return ret;
 551
 552     av_frame_move_ref(out, s->frame);
 553     av_frame_move_ref(s->frame, s->tmp_frame);
 554
 555     s->frame->width  = outlink->w;
 556     s->frame->height = outlink->h;
 557
 558     ret = av_frame_copy_props(out, in);
 559     if (ret < 0)
 560         return ret;
 561
 562     return 0;
 563 }
 564
 565 static int cudascale_filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *in)
 566 {
 567     AVFilterContext       *ctx = link->dst;
 568     CUDAScaleContext        *s = ctx->priv;
 569     AVFilterLink      *outlink = ctx->outputs[0];
 570     CudaFunctions          *cu = s->hwctx->internal->cuda_dl;
 571
 572     AVFrame *out = NULL;
 573     CUcontext dummy;
 574     int ret = 0;
 575
 576     if (s->passthrough)
 577         return ff_filter_frame(outlink, in);
 578
 579     out = av_frame_alloc();
 580     if (!out) {
 581         ret = AVERROR(ENOMEM);
 582         goto fail;
 583     }
 584
 585     ret = CHECK_CU(cu->cuCtxPushCurrent(s->hwctx->cuda_ctx));
 586     if (ret < 0)
 587         goto fail;
 588
 589     ret = cudascale_scale(ctx, out, in);
 590
 591     CHECK_CU(cu->cuCtxPopCurrent(&dummy));
 592     if (ret < 0)
 593         goto fail;
 594
 595     av_reduce(&out->sample_aspect_ratio.num, &out->sample_aspect_ratio.den,
 596               (int64_t)in->sample_aspect_ratio.num * outlink->h * link->w,
 597               (int64_t)in->sample_aspect_ratio.den * outlink->w * link->h,
 598               INT_MAX);
 599
 600     av_frame_free(&in);
 601     return ff_filter_frame(outlink, out);
 602 fail:
 603     av_frame_free(&in);
 604     av_frame_free(&out);
 605     return ret;
 606 }
 607
 608 static AVFrame *cudascale_get_video_buffer(AVFilterLink *inlink, int w, int h)
 609 {
 610     CUDAScaleContext *s = inlink->dst->priv;
 611
 612     return s->passthrough ?
 613         ff_null_get_video_buffer   (inlink, w, h) :
 614         ff_default_get_video_buffer(inlink, w, h);
 615 }
 616
 617 #define OFFSET(x) offsetof(CUDAScaleContext, x)
 618 #define FLAGS (AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM)
 619 static const AVOption options[] = {
 620     { "w", "Output video width",  OFFSET(w_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "iw" }, .flags = FLAGS },
 621     { "h", "Output video height", OFFSET(h_expr), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "ih" }, .flags = FLAGS },
 622     { "interp_algo", "Interpolation algorithm used for resizing", OFFSET(interp_algo), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = INTERP_ALGO_DEFAULT }, 0, INTERP_ALGO_COUNT - 1, FLAGS, "interp_algo" },
 623         { "nearest",  "nearest neighbour", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = INTERP_ALGO_NEAREST }, 0, 0, FLAGS, "interp_algo" },
 624         { "bilinear", "bilinear", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = INTERP_ALGO_BILINEAR }, 0, 0, FLAGS, "interp_algo" },
 625         { "bicubic",  "bicubic",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = INTERP_ALGO_BICUBIC  }, 0, 0, FLAGS, "interp_algo" },
 626         { "lanczos",  "lanczos",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = INTERP_ALGO_LANCZOS  }, 0, 0, FLAGS, "interp_algo" },
 627     { "passthrough", "Do not process frames at all if parameters match", OFFSET(passthrough), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 1 }, 0, 1, FLAGS },
 628     { "param", "Algorithm-Specific parameter", OFFSET(param), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = SCALE_CUDA_PARAM_DEFAULT }, -FLT_MAX, FLT_MAX, FLAGS },
 629     { "force_original_aspect_ratio", "decrease or increase w/h if necessary to keep the original AR", OFFSET(force_original_aspect_ratio), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 2, FLAGS, "force_oar" },
 630         { "disable",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0 }, 0, 0, FLAGS, "force_oar" },
 631         { "decrease", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 1 }, 0, 0, FLAGS, "force_oar" },
 632         { "increase", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 2 }, 0, 0, FLAGS, "force_oar" },
 633     { "force_divisible_by", "enforce that the output resolution is divisible by a defined integer when force_original_aspect_ratio is used", OFFSET(force_divisible_by), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 1, 256, FLAGS },
 634     { NULL },
 635 };
 636
 637 static const AVClass cudascale_class = {
 638     .class_name = "cudascale",
 639     .item_name  = av_default_item_name,
 640     .option     = options,
 641     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 642 };
 643
 644 static const AVFilterPad cudascale_inputs[] = {
 645     {
 646         .name        = "default",
 647         .type        = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 648         .filter_frame = cudascale_filter_frame,
 649         .get_video_buffer = cudascale_get_video_buffer,
 650     },
 651     { NULL }
 652 };
 653
 654 static const AVFilterPad cudascale_outputs[] = {
 655     {
 656         .name         = "default",
 657         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 658         .config_props = cudascale_config_props,
 659     },
 660     { NULL }
 661 };
 662
 663 AVFilter ff_vf_scale_cuda = {
 664     .name      = "scale_cuda",
 665     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GPU accelerated video resizer"),
 666
 667     .init          = cudascale_init,
 668     .uninit        = cudascale_uninit,
 669     .query_formats = cudascale_query_formats,
 670
 671     .priv_size = sizeof(CUDAScaleContext),
 672     .priv_class = &cudascale_class,
 673
 674     .inputs    = cudascale_inputs,
 675     .outputs   = cudascale_outputs,
 676
 677     .flags_internal = FF_FILTER_FLAG_HWFRAME_AWARE,
 678 };