git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/hwcontext_cuda.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 "buffer.h"
  20 #include "common.h"
  21 #include "hwcontext.h"
  22 #include "hwcontext_internal.h"
  23 #include "hwcontext_cuda.h"
  24 #include "mem.h"
  25 #include "pixdesc.h"
  26 #include "pixfmt.h"
  27
  28 typedef struct CUDAFramesContext {
  29     int shift_width, shift_height;
  30 } CUDAFramesContext;
  31
  32 static const enum AVPixelFormat supported_formats[] = {
  33     AV_PIX_FMT_NV12,
  34     AV_PIX_FMT_YUV420P,
  35     AV_PIX_FMT_YUV444P,
  36 };
  37
  38 static void cuda_buffer_free(void *opaque, uint8_t *data)
  39 {
  40     AVHWFramesContext *ctx = opaque;
  41     AVCUDADeviceContext *hwctx = ctx->device_ctx->hwctx;
  42
  43     CUcontext dummy;
  44
  45     cuCtxPushCurrent(hwctx->cuda_ctx);
  46
  47     cuMemFree((CUdeviceptr)data);
  48
  49     cuCtxPopCurrent(&dummy);
  50 }
  51
  52 static AVBufferRef *cuda_pool_alloc(void *opaque, int size)
  53 {
  54     AVHWFramesContext     *ctx = opaque;
  55     AVCUDADeviceContext *hwctx = ctx->device_ctx->hwctx;
  56
  57     AVBufferRef *ret = NULL;
  58     CUcontext dummy = NULL;
  59     CUdeviceptr data;
  60     CUresult err;
  61
  62     err = cuCtxPushCurrent(hwctx->cuda_ctx);
  63     if (err != CUDA_SUCCESS) {
  64         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error setting current CUDA context\n");
  65         return NULL;
  66     }
  67
  68     err = cuMemAlloc(&data, size);
  69     if (err != CUDA_SUCCESS)
  70         goto fail;
  71
  72     ret = av_buffer_create((uint8_t*)data, size, cuda_buffer_free, ctx, 0);
  73     if (!ret) {
  74         cuMemFree(data);
  75         goto fail;
  76     }
  77
  78 fail:
  79     cuCtxPopCurrent(&dummy);
  80     return ret;
  81 }
  82
  83 static int cuda_frames_init(AVHWFramesContext *ctx)
  84 {
  85     CUDAFramesContext *priv = ctx->internal->priv;
  86     int i;
  87
  88     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(supported_formats); i++) {
  89         if (ctx->sw_format == supported_formats[i])
  90             break;
  91     }
  92     if (i == FF_ARRAY_ELEMS(supported_formats)) {
  93         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Pixel format '%s' is not supported\n",
  94                av_get_pix_fmt_name(ctx->sw_format));
  95         return AVERROR(ENOSYS);
  96     }
  97
  98     av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(ctx->sw_format, &priv->shift_width, &priv->shift_height);
  99
 100     if (!ctx->pool) {
 101         int size;
 102
 103         switch (ctx->sw_format) {
 104         case AV_PIX_FMT_NV12:
 105         case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 106             size = ctx->width * ctx->height * 3 / 2;
 107             break;
 108         case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 109             size = ctx->width * ctx->height * 3;
 110             break;
 111         }
 112
 113         ctx->internal->pool_internal = av_buffer_pool_init2(size, ctx, cuda_pool_alloc, NULL);
 114         if (!ctx->internal->pool_internal)
 115             return AVERROR(ENOMEM);
 116     }
 117
 118     return 0;
 119 }
 120
 121 static int cuda_get_buffer(AVHWFramesContext *ctx, AVFrame *frame)
 122 {
 123     frame->buf[0] = av_buffer_pool_get(ctx->pool);
 124     if (!frame->buf[0])
 125         return AVERROR(ENOMEM);
 126
 127     switch (ctx->sw_format) {
 128     case AV_PIX_FMT_NV12:
 129         frame->data[0]     = frame->buf[0]->data;
 130         frame->data[1]     = frame->data[0] + ctx->width * ctx->height;
 131         frame->linesize[0] = ctx->width;
 132         frame->linesize[1] = ctx->width;
 133         break;
 134     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
 135         frame->data[0]     = frame->buf[0]->data;
 136         frame->data[2]     = frame->data[0] + ctx->width * ctx->height;
 137         frame->data[1]     = frame->data[2] + ctx->width * ctx->height / 4;
 138         frame->linesize[0] = ctx->width;
 139         frame->linesize[1] = ctx->width / 2;
 140         frame->linesize[2] = ctx->width / 2;
 141         break;
 142     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
 143         frame->data[0]     = frame->buf[0]->data;
 144         frame->data[1]     = frame->data[0] + ctx->width * ctx->height;
 145         frame->data[2]     = frame->data[1] + ctx->width * ctx->height;
 146         frame->linesize[0] = ctx->width;
 147         frame->linesize[1] = ctx->width;
 148         frame->linesize[2] = ctx->width;
 149         break;
 150     default:
 151         av_frame_unref(frame);
 152         return AVERROR_BUG;
 153     }
 154
 155     frame->format = AV_PIX_FMT_CUDA;
 156     frame->width  = ctx->width;
 157     frame->height = ctx->height;
 158
 159     return 0;
 160 }
 161
 162 static int cuda_transfer_get_formats(AVHWFramesContext *ctx,
 163                                      enum AVHWFrameTransferDirection dir,
 164                                      enum AVPixelFormat **formats)
 165 {
 166     enum AVPixelFormat *fmts;
 167
 168     fmts = av_malloc_array(2, sizeof(*fmts));
 169     if (!fmts)
 170         return AVERROR(ENOMEM);
 171
 172     fmts[0] = ctx->sw_format;
 173     fmts[1] = AV_PIX_FMT_NONE;
 174
 175     *formats = fmts;
 176
 177     return 0;
 178 }
 179
 180 static int cuda_transfer_data_from(AVHWFramesContext *ctx, AVFrame *dst,
 181                                    const AVFrame *src)
 182 {
 183     CUDAFramesContext           *priv = ctx->internal->priv;
 184     AVCUDADeviceContext *device_hwctx = ctx->device_ctx->hwctx;
 185
 186     CUcontext dummy;
 187     CUresult err;
 188     int i;
 189
 190     err = cuCtxPushCurrent(device_hwctx->cuda_ctx);
 191     if (err != CUDA_SUCCESS)
 192         return AVERROR_UNKNOWN;
 193
 194     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(src->data) && src->data[i]; i++) {
 195         CUDA_MEMCPY2D cpy = {
 196             .srcMemoryType = CU_MEMORYTYPE_DEVICE,
 197             .dstMemoryType = CU_MEMORYTYPE_HOST,
 198             .srcDevice     = (CUdeviceptr)src->data[i],
 199             .dstHost       = dst->data[i],
 200             .srcPitch      = src->linesize[i],
 201             .dstPitch      = dst->linesize[i],
 202             .WidthInBytes  = FFMIN(src->linesize[i], dst->linesize[i]),
 203             .Height        = src->height >> (i ? priv->shift_height : 0),
 204         };
 205
 206         err = cuMemcpy2D(&cpy);
 207         if (err != CUDA_SUCCESS) {
 208             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error transferring the data from the CUDA frame\n");
 209             return AVERROR_UNKNOWN;
 210         }
 211     }
 212
 213     cuCtxPopCurrent(&dummy);
 214
 215     return 0;
 216 }
 217
 218 static int cuda_transfer_data_to(AVHWFramesContext *ctx, AVFrame *dst,
 219                                  const AVFrame *src)
 220 {
 221     CUDAFramesContext           *priv = ctx->internal->priv;
 222     AVCUDADeviceContext *device_hwctx = ctx->device_ctx->hwctx;
 223
 224     CUcontext dummy;
 225     CUresult err;
 226     int i;
 227
 228     err = cuCtxPushCurrent(device_hwctx->cuda_ctx);
 229     if (err != CUDA_SUCCESS)
 230         return AVERROR_UNKNOWN;
 231
 232     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(src->data) && src->data[i]; i++) {
 233         CUDA_MEMCPY2D cpy = {
 234             .srcMemoryType = CU_MEMORYTYPE_HOST,
 235             .dstMemoryType = CU_MEMORYTYPE_DEVICE,
 236             .srcHost       = src->data[i],
 237             .dstDevice     = (CUdeviceptr)dst->data[i],
 238             .srcPitch      = src->linesize[i],
 239             .dstPitch      = dst->linesize[i],
 240             .WidthInBytes  = FFMIN(src->linesize[i], dst->linesize[i]),
 241             .Height        = src->height >> (i ? priv->shift_height : 0),
 242         };
 243
 244         err = cuMemcpy2D(&cpy);
 245         if (err != CUDA_SUCCESS) {
 246             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error transferring the data from the CUDA frame\n");
 247             return AVERROR_UNKNOWN;
 248         }
 249     }
 250
 251     cuCtxPopCurrent(&dummy);
 252
 253     return 0;
 254 }
 255
 256 const HWContextType ff_hwcontext_type_cuda = {
 257     .type                 = AV_HWDEVICE_TYPE_CUDA,
 258     .name                 = "CUDA",
 259
 260     .device_hwctx_size    = sizeof(AVCUDADeviceContext),
 261     .frames_priv_size     = sizeof(CUDAFramesContext),
 262
 263     .frames_init          = cuda_frames_init,
 264     .frames_get_buffer    = cuda_get_buffer,
 265     .transfer_get_formats = cuda_transfer_get_formats,
 266     .transfer_data_to     = cuda_transfer_data_to,
 267     .transfer_data_from   = cuda_transfer_data_from,
 268
 269     .pix_fmts             = (const enum AVPixelFormat[]){ AV_PIX_FMT_CUDA, AV_PIX_FMT_NONE },
 270 };