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