7166b9dfc259da1e30499d2584614bea8ae32ee3
[ffmpeg.git] / libavcodec / nvenc.c
1 /*
2  * H.264 hardware encoding using nvidia nvenc
3  * Copyright (c) 2014 Timo Rothenpieler <timo@rothenpieler.org>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "config.h"
23
24 #if defined(_WIN32)
25 #include <windows.h>
26 #else
27 #include <dlfcn.h>
28 #endif
29
30 #include "libavutil/imgutils.h"
31 #include "libavutil/avassert.h"
32 #include "libavutil/mem.h"
33 #include "libavutil/hwcontext.h"
34 #include "internal.h"
35 #include "thread.h"
36
37 #include "nvenc.h"
38
39 #if CONFIG_CUDA
40 #include "libavutil/hwcontext_cuda.h"
41 #endif
42
43 #if defined(_WIN32)
44 #define LOAD_FUNC(l, s) GetProcAddress(l, s)
45 #define DL_CLOSE_FUNC(l) FreeLibrary(l)
46 #else
47 #define LOAD_FUNC(l, s) dlsym(l, s)
48 #define DL_CLOSE_FUNC(l) dlclose(l)
49 #endif
50
51 const enum AVPixelFormat ff_nvenc_pix_fmts[] = {
52     AV_PIX_FMT_YUV420P,
53     AV_PIX_FMT_NV12,
54     AV_PIX_FMT_YUV444P,
55 #if CONFIG_CUDA
56     AV_PIX_FMT_CUDA,
57 #endif
58     AV_PIX_FMT_NONE
59 };
60
61 typedef struct NvencData
62 {
63     union {
64         int64_t timestamp;
65         NvencSurface *surface;
66     } u;
67 } NvencData;
68
69 typedef struct NvencValuePair
70 {
71     const char *str;
72     uint32_t num;
73 } NvencValuePair;
74
75 static const NvencValuePair nvenc_h264_level_pairs[] = {
76     { "auto", NV_ENC_LEVEL_AUTOSELECT },
77     { "1"   , NV_ENC_LEVEL_H264_1     },
78     { "1.0" , NV_ENC_LEVEL_H264_1     },
79     { "1b"  , NV_ENC_LEVEL_H264_1b    },
80     { "1.0b", NV_ENC_LEVEL_H264_1b    },
81     { "1.1" , NV_ENC_LEVEL_H264_11    },
82     { "1.2" , NV_ENC_LEVEL_H264_12    },
83     { "1.3" , NV_ENC_LEVEL_H264_13    },
84     { "2"   , NV_ENC_LEVEL_H264_2     },
85     { "2.0" , NV_ENC_LEVEL_H264_2     },
86     { "2.1" , NV_ENC_LEVEL_H264_21    },
87     { "2.2" , NV_ENC_LEVEL_H264_22    },
88     { "3"   , NV_ENC_LEVEL_H264_3     },
89     { "3.0" , NV_ENC_LEVEL_H264_3     },
90     { "3.1" , NV_ENC_LEVEL_H264_31    },
91     { "3.2" , NV_ENC_LEVEL_H264_32    },
92     { "4"   , NV_ENC_LEVEL_H264_4     },
93     { "4.0" , NV_ENC_LEVEL_H264_4     },
94     { "4.1" , NV_ENC_LEVEL_H264_41    },
95     { "4.2" , NV_ENC_LEVEL_H264_42    },
96     { "5"   , NV_ENC_LEVEL_H264_5     },
97     { "5.0" , NV_ENC_LEVEL_H264_5     },
98     { "5.1" , NV_ENC_LEVEL_H264_51    },
99     { NULL }
100 };
101
102 static const NvencValuePair nvenc_hevc_level_pairs[] = {
103     { "auto", NV_ENC_LEVEL_AUTOSELECT },
104     { "1"   , NV_ENC_LEVEL_HEVC_1     },
105     { "1.0" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_1     },
106     { "2"   , NV_ENC_LEVEL_HEVC_2     },
107     { "2.0" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_2     },
108     { "2.1" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_21    },
109     { "3"   , NV_ENC_LEVEL_HEVC_3     },
110     { "3.0" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_3     },
111     { "3.1" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_31    },
112     { "4"   , NV_ENC_LEVEL_HEVC_4     },
113     { "4.0" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_4     },
114     { "4.1" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_41    },
115     { "5"   , NV_ENC_LEVEL_HEVC_5     },
116     { "5.0" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_5     },
117     { "5.1" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_51    },
118     { "5.2" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_52    },
119     { "6"   , NV_ENC_LEVEL_HEVC_6     },
120     { "6.0" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_6     },
121     { "6.1" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_61    },
122     { "6.2" , NV_ENC_LEVEL_HEVC_62    },
123     { NULL }
124 };
125
126 static const struct {
127     NVENCSTATUS nverr;
128     int         averr;
129     const char *desc;
130 } nvenc_errors[] = {
131     { NV_ENC_SUCCESS,                      0,                "success"                  },
132     { NV_ENC_ERR_NO_ENCODE_DEVICE,         AVERROR(ENOENT),  "no encode device"         },
133     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_DEVICE,       AVERROR(ENOSYS),  "unsupported device"       },
134     { NV_ENC_ERR_INVALID_ENCODERDEVICE,    AVERROR(EINVAL),  "invalid encoder device"   },
135     { NV_ENC_ERR_INVALID_DEVICE,           AVERROR(EINVAL),  "invalid device"           },
136     { NV_ENC_ERR_DEVICE_NOT_EXIST,         AVERROR(EIO),     "device does not exist"    },
137     { NV_ENC_ERR_INVALID_PTR,              AVERROR(EFAULT),  "invalid ptr"              },
138     { NV_ENC_ERR_INVALID_EVENT,            AVERROR(EINVAL),  "invalid event"            },
139     { NV_ENC_ERR_INVALID_PARAM,            AVERROR(EINVAL),  "invalid param"            },
140     { NV_ENC_ERR_INVALID_CALL,             AVERROR(EINVAL),  "invalid call"             },
141     { NV_ENC_ERR_OUT_OF_MEMORY,            AVERROR(ENOMEM),  "out of memory"            },
142     { NV_ENC_ERR_ENCODER_NOT_INITIALIZED,  AVERROR(EINVAL),  "encoder not initialized"  },
143     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_PARAM,        AVERROR(ENOSYS),  "unsupported param"        },
144     { NV_ENC_ERR_LOCK_BUSY,                AVERROR(EAGAIN),  "lock busy"                },
145     { NV_ENC_ERR_NOT_ENOUGH_BUFFER,        AVERROR(ENOBUFS), "not enough buffer"        },
146     { NV_ENC_ERR_INVALID_VERSION,          AVERROR(EINVAL),  "invalid version"          },
147     { NV_ENC_ERR_MAP_FAILED,               AVERROR(EIO),     "map failed"               },
148     { NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT,          AVERROR(EAGAIN),  "need more input"          },
149     { NV_ENC_ERR_ENCODER_BUSY,             AVERROR(EAGAIN),  "encoder busy"             },
150     { NV_ENC_ERR_EVENT_NOT_REGISTERD,      AVERROR(EBADF),   "event not registered"     },
151     { NV_ENC_ERR_GENERIC,                  AVERROR_UNKNOWN,  "generic error"            },
152     { NV_ENC_ERR_INCOMPATIBLE_CLIENT_KEY,  AVERROR(EINVAL),  "incompatible client key"  },
153     { NV_ENC_ERR_UNIMPLEMENTED,            AVERROR(ENOSYS),  "unimplemented"            },
154     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_REGISTER_FAILED, AVERROR(EIO),     "resource register failed" },
155     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_REGISTERED,  AVERROR(EBADF),   "resource not registered"  },
156     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_MAPPED,      AVERROR(EBADF),   "resource not mapped"      },
157 };
158
159 static int nvenc_map_error(NVENCSTATUS err, const char **desc)
160 {
161     int i;
162     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(nvenc_errors); i++) {
163         if (nvenc_errors[i].nverr == err) {
164             if (desc)
165                 *desc = nvenc_errors[i].desc;
166             return nvenc_errors[i].averr;
167         }
168     }
169     if (desc)
170         *desc = "unknown error";
171     return AVERROR_UNKNOWN;
172 }
173
174 static int nvenc_print_error(void *log_ctx, NVENCSTATUS err,
175                                      const char *error_string)
176 {
177     const char *desc;
178     int ret;
179     ret = nvenc_map_error(err, &desc);
180     av_log(log_ctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s (%d)\n", error_string, desc, err);
181     return ret;
182 }
183
184 static int input_string_to_uint32(AVCodecContext *avctx, const NvencValuePair *pair, const char *input, uint32_t *output)
185 {
186     for (; pair->str; ++pair) {
187         if (!strcmp(input, pair->str)) {
188             *output = pair->num;
189             return 0;
190         }
191     }
192
193     return AVERROR(EINVAL);
194 }
195
196 static void timestamp_queue_enqueue(AVFifoBuffer* queue, int64_t timestamp)
197 {
198     av_fifo_generic_write(queue, &timestamp, sizeof(timestamp), NULL);
199 }
200
201 static int64_t timestamp_queue_dequeue(AVFifoBuffer* queue)
202 {
203     int64_t timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
204     if (av_fifo_size(queue) > 0)
205         av_fifo_generic_read(queue, &timestamp, sizeof(timestamp), NULL);
206
207     return timestamp;
208 }
209
210 #define CHECK_LOAD_FUNC(t, f, s) \
211 do { \
212     (f) = (t)LOAD_FUNC(dl_fn->cuda_lib, s); \
213     if (!(f)) { \
214         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed loading %s from CUDA library\n", s); \
215         goto error; \
216     } \
217 } while (0)
218
219 static av_cold int nvenc_dyload_cuda(AVCodecContext *avctx)
220 {
221     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
222     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
223
224 #if CONFIG_CUDA
225     dl_fn->cu_init                      = cuInit;
226     dl_fn->cu_device_get_count          = cuDeviceGetCount;
227     dl_fn->cu_device_get                = cuDeviceGet;
228     dl_fn->cu_device_get_name           = cuDeviceGetName;
229     dl_fn->cu_device_compute_capability = cuDeviceComputeCapability;
230     dl_fn->cu_ctx_create                = cuCtxCreate_v2;
231     dl_fn->cu_ctx_pop_current           = cuCtxPopCurrent_v2;
232     dl_fn->cu_ctx_destroy               = cuCtxDestroy_v2;
233
234     return 1;
235 #else
236     if (dl_fn->cuda_lib)
237         return 1;
238
239 #if defined(_WIN32)
240     dl_fn->cuda_lib = LoadLibrary(TEXT("nvcuda.dll"));
241 #else
242     dl_fn->cuda_lib = dlopen("libcuda.so", RTLD_LAZY);
243 #endif
244
245     if (!dl_fn->cuda_lib) {
246         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed loading CUDA library\n");
247         goto error;
248     }
249
250     CHECK_LOAD_FUNC(PCUINIT, dl_fn->cu_init, "cuInit");
251     CHECK_LOAD_FUNC(PCUDEVICEGETCOUNT, dl_fn->cu_device_get_count, "cuDeviceGetCount");
252     CHECK_LOAD_FUNC(PCUDEVICEGET, dl_fn->cu_device_get, "cuDeviceGet");
253     CHECK_LOAD_FUNC(PCUDEVICEGETNAME, dl_fn->cu_device_get_name, "cuDeviceGetName");
254     CHECK_LOAD_FUNC(PCUDEVICECOMPUTECAPABILITY, dl_fn->cu_device_compute_capability, "cuDeviceComputeCapability");
255     CHECK_LOAD_FUNC(PCUCTXCREATE, dl_fn->cu_ctx_create, "cuCtxCreate_v2");
256     CHECK_LOAD_FUNC(PCUCTXPOPCURRENT, dl_fn->cu_ctx_pop_current, "cuCtxPopCurrent_v2");
257     CHECK_LOAD_FUNC(PCUCTXDESTROY, dl_fn->cu_ctx_destroy, "cuCtxDestroy_v2");
258
259     return 1;
260
261 error:
262
263     if (dl_fn->cuda_lib)
264         DL_CLOSE_FUNC(dl_fn->cuda_lib);
265
266     dl_fn->cuda_lib = NULL;
267
268     return 0;
269 #endif
270 }
271
272 static av_cold int check_cuda_errors(AVCodecContext *avctx, CUresult err, const char *func)
273 {
274     if (err != CUDA_SUCCESS) {
275         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, ">> %s - failed with error code 0x%x\n", func, err);
276         return 0;
277     }
278     return 1;
279 }
280 #define check_cuda_errors(f) if (!check_cuda_errors(avctx, f, #f)) goto error
281
282 static av_cold int nvenc_check_cuda(AVCodecContext *avctx)
283 {
284     int device_count = 0;
285     CUdevice cu_device = 0;
286     char gpu_name[128];
287     int smminor = 0, smmajor = 0;
288     int i, smver, target_smver;
289
290     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
291     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
292
293     switch (avctx->codec->id) {
294     case AV_CODEC_ID_H264:
295         target_smver = ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P ? 0x52 : 0x30;
296         break;
297     case AV_CODEC_ID_H265:
298         target_smver = 0x52;
299         break;
300     default:
301         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Unknown codec name\n");
302         goto error;
303     }
304
305     if (ctx->preset >= PRESET_LOSSLESS_DEFAULT)
306         target_smver = 0x52;
307
308     if (!nvenc_dyload_cuda(avctx))
309         return 0;
310
311     if (dl_fn->nvenc_device_count > 0)
312         return 1;
313
314     check_cuda_errors(dl_fn->cu_init(0));
315
316     check_cuda_errors(dl_fn->cu_device_get_count(&device_count));
317
318     if (!device_count) {
319         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "No CUDA capable devices found\n");
320         goto error;
321     }
322
323     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%d CUDA capable devices found\n", device_count);
324
325     dl_fn->nvenc_device_count = 0;
326
327     for (i = 0; i < device_count; ++i) {
328         check_cuda_errors(dl_fn->cu_device_get(&cu_device, i));
329         check_cuda_errors(dl_fn->cu_device_get_name(gpu_name, sizeof(gpu_name), cu_device));
330         check_cuda_errors(dl_fn->cu_device_compute_capability(&smmajor, &smminor, cu_device));
331
332         smver = (smmajor << 4) | smminor;
333
334         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "[ GPU #%d - < %s > has Compute SM %d.%d, NVENC %s ]\n", i, gpu_name, smmajor, smminor, (smver >= target_smver) ? "Available" : "Not Available");
335
336         if (smver >= target_smver)
337             dl_fn->nvenc_devices[dl_fn->nvenc_device_count++] = cu_device;
338     }
339
340     if (!dl_fn->nvenc_device_count) {
341         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "No NVENC capable devices found\n");
342         goto error;
343     }
344
345     return 1;
346
347 error:
348
349     dl_fn->nvenc_device_count = 0;
350
351     return 0;
352 }
353
354 static av_cold int nvenc_dyload_nvenc(AVCodecContext *avctx)
355 {
356     PNVENCODEAPICREATEINSTANCE nvEncodeAPICreateInstance = 0;
357     NVENCSTATUS nvstatus;
358
359     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
360     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
361
362     if (!nvenc_check_cuda(avctx))
363         return 0;
364
365     if (dl_fn->nvenc_lib)
366         return 1;
367
368 #if defined(_WIN32)
369     if (sizeof(void*) == 8) {
370         dl_fn->nvenc_lib = LoadLibrary(TEXT("nvEncodeAPI64.dll"));
371     } else {
372         dl_fn->nvenc_lib = LoadLibrary(TEXT("nvEncodeAPI.dll"));
373     }
374 #else
375     dl_fn->nvenc_lib = dlopen("libnvidia-encode.so.1", RTLD_LAZY);
376 #endif
377
378     if (!dl_fn->nvenc_lib) {
379         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed loading the nvenc library\n");
380         goto error;
381     }
382
383     nvEncodeAPICreateInstance = (PNVENCODEAPICREATEINSTANCE)LOAD_FUNC(dl_fn->nvenc_lib, "NvEncodeAPICreateInstance");
384
385     if (!nvEncodeAPICreateInstance) {
386         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed to load nvenc entrypoint\n");
387         goto error;
388     }
389
390     dl_fn->nvenc_funcs.version = NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST_VER;
391
392     nvstatus = nvEncodeAPICreateInstance(&dl_fn->nvenc_funcs);
393
394     if (nvstatus != NV_ENC_SUCCESS) {
395         nvenc_print_error(avctx, nvstatus, "Failed to create nvenc instance");
396         goto error;
397     }
398
399     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Nvenc initialized successfully\n");
400
401     return 1;
402
403 error:
404     if (dl_fn->nvenc_lib)
405         DL_CLOSE_FUNC(dl_fn->nvenc_lib);
406
407     dl_fn->nvenc_lib = NULL;
408
409     return 0;
410 }
411
412 static av_cold void nvenc_unload_nvenc(AVCodecContext *avctx)
413 {
414     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
415     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
416
417     DL_CLOSE_FUNC(dl_fn->nvenc_lib);
418     dl_fn->nvenc_lib = NULL;
419
420     dl_fn->nvenc_device_count = 0;
421
422 #if !CONFIG_CUDA
423     DL_CLOSE_FUNC(dl_fn->cuda_lib);
424     dl_fn->cuda_lib = NULL;
425 #endif
426
427     dl_fn->cu_init = NULL;
428     dl_fn->cu_device_get_count = NULL;
429     dl_fn->cu_device_get = NULL;
430     dl_fn->cu_device_get_name = NULL;
431     dl_fn->cu_device_compute_capability = NULL;
432     dl_fn->cu_ctx_create = NULL;
433     dl_fn->cu_ctx_pop_current = NULL;
434     dl_fn->cu_ctx_destroy = NULL;
435
436     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Nvenc unloaded\n");
437 }
438
439 static av_cold int nvenc_setup_device(AVCodecContext *avctx)
440 {
441     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
442     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
443
444     CUresult cu_res;
445     CUcontext cu_context_curr;
446
447     switch (avctx->codec->id) {
448     case AV_CODEC_ID_H264:
449         ctx->init_encode_params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_H264_GUID;
450         break;
451     case AV_CODEC_ID_HEVC:
452         ctx->init_encode_params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_HEVC_GUID;
453         break;
454     default:
455         return AVERROR_BUG;
456     }
457
458     ctx->data_pix_fmt = avctx->pix_fmt;
459
460 #if CONFIG_CUDA
461     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
462         AVHWFramesContext *frames_ctx;
463         AVCUDADeviceContext *device_hwctx;
464
465         if (!avctx->hw_frames_ctx) {
466             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "hw_frames_ctx must be set when using GPU frames as input\n");
467             return AVERROR(EINVAL);
468         }
469
470         frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
471         device_hwctx = frames_ctx->device_ctx->hwctx;
472         ctx->cu_context = device_hwctx->cuda_ctx;
473         ctx->data_pix_fmt = frames_ctx->sw_format;
474         return 0;
475     }
476 #endif
477
478     if (ctx->gpu >= dl_fn->nvenc_device_count) {
479         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Requested GPU %d, but only %d GPUs are available!\n", ctx->gpu, dl_fn->nvenc_device_count);
480         return AVERROR(EINVAL);
481     }
482
483     ctx->cu_context = NULL;
484     cu_res = dl_fn->cu_ctx_create(&ctx->cu_context_internal, 4, dl_fn->nvenc_devices[ctx->gpu]); // CU_CTX_SCHED_BLOCKING_SYNC=4, avoid CPU spins
485
486     if (cu_res != CUDA_SUCCESS) {
487         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed creating CUDA context for NVENC: 0x%x\n", (int)cu_res);
488         return AVERROR_EXTERNAL;
489     }
490
491     cu_res = dl_fn->cu_ctx_pop_current(&cu_context_curr);
492
493     if (cu_res != CUDA_SUCCESS) {
494         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed popping CUDA context: 0x%x\n", (int)cu_res);
495         return AVERROR_EXTERNAL;
496     }
497
498     ctx->cu_context = ctx->cu_context_internal;
499
500     return 0;
501 }
502
503 static av_cold int nvenc_open_session(AVCodecContext *avctx)
504 {
505     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
506     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
507     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
508
509     NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS encode_session_params = { 0 };
510     NVENCSTATUS nv_status;
511
512     encode_session_params.version = NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS_VER;
513     encode_session_params.apiVersion = NVENCAPI_VERSION;
514     encode_session_params.device = ctx->cu_context;
515     encode_session_params.deviceType = NV_ENC_DEVICE_TYPE_CUDA;
516
517     nv_status = p_nvenc->nvEncOpenEncodeSessionEx(&encode_session_params, &ctx->nvencoder);
518     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
519         ctx->nvencoder = NULL;
520         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "OpenEncodeSessionEx failed");
521     }
522
523     return 0;
524 }
525
526 typedef struct GUIDTuple {
527     const GUID guid;
528     int flags;
529 } GUIDTuple;
530
531 static void nvenc_map_preset(NvencContext *ctx)
532 {
533     GUIDTuple presets[] = {
534         { NV_ENC_PRESET_DEFAULT_GUID },
535         { NV_ENC_PRESET_HQ_GUID,                  NVENC_TWO_PASSES }, /* slow */
536         { NV_ENC_PRESET_HQ_GUID,                  NVENC_ONE_PASS }, /* medium */
537         { NV_ENC_PRESET_HP_GUID,                  NVENC_ONE_PASS }, /* fast */
538         { NV_ENC_PRESET_HP_GUID },
539         { NV_ENC_PRESET_HQ_GUID },
540         { NV_ENC_PRESET_BD_GUID },
541         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_DEFAULT_GUID, NVENC_LOWLATENCY },
542         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_HQ_GUID,      NVENC_LOWLATENCY },
543         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_HP_GUID,      NVENC_LOWLATENCY },
544         { NV_ENC_PRESET_LOSSLESS_DEFAULT_GUID,    NVENC_LOSSLESS },
545         { NV_ENC_PRESET_LOSSLESS_HP_GUID,         NVENC_LOSSLESS },
546     };
547
548     GUIDTuple *t = &presets[ctx->preset];
549
550     ctx->init_encode_params.presetGUID = t->guid;
551     ctx->flags = t->flags;
552 }
553
554 static av_cold void set_constqp(AVCodecContext *avctx)
555 {
556     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
557
558     ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
559     ctx->encode_config.rcParams.constQP.qpInterB = avctx->global_quality;
560     ctx->encode_config.rcParams.constQP.qpInterP = avctx->global_quality;
561     ctx->encode_config.rcParams.constQP.qpIntra = avctx->global_quality;
562 }
563
564 static av_cold void set_vbr(AVCodecContext *avctx)
565 {
566     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
567
568     ctx->encode_config.rcParams.enableMinQP = 1;
569     ctx->encode_config.rcParams.enableMaxQP = 1;
570
571     ctx->encode_config.rcParams.minQP.qpInterB = avctx->qmin;
572     ctx->encode_config.rcParams.minQP.qpInterP = avctx->qmin;
573     ctx->encode_config.rcParams.minQP.qpIntra = avctx->qmin;
574
575     ctx->encode_config.rcParams.maxQP.qpInterB = avctx->qmax;
576     ctx->encode_config.rcParams.maxQP.qpInterP = avctx->qmax;
577     ctx->encode_config.rcParams.maxQP.qpIntra = avctx->qmax;
578 }
579
580 static av_cold void set_lossless(AVCodecContext *avctx)
581 {
582     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
583
584     ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
585     ctx->encode_config.rcParams.constQP.qpInterB = 0;
586     ctx->encode_config.rcParams.constQP.qpInterP = 0;
587     ctx->encode_config.rcParams.constQP.qpIntra = 0;
588 }
589
590 static av_cold void nvenc_setup_rate_control(AVCodecContext *avctx)
591 {
592     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
593
594     int qp_inter_p;
595
596     if (avctx->bit_rate > 0) {
597         ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate = avctx->bit_rate;
598     } else if (ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate > 0) {
599         ctx->encode_config.rcParams.maxBitRate = ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate;
600     }
601
602     if (avctx->rc_max_rate > 0)
603         ctx->encode_config.rcParams.maxBitRate = avctx->rc_max_rate;
604
605     if (ctx->flags & NVENC_LOSSLESS) {
606         if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_H264)
607             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.qpPrimeYZeroTransformBypassFlag = 1;
608
609         set_lossless(avctx);
610
611         avctx->qmin = -1;
612         avctx->qmax = -1;
613     } else if (ctx->cbr) {
614         if (!ctx->twopass) {
615             ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CBR;
616         } else {
617             ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY;
618
619             if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_H264) {
620                 ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.adaptiveTransformMode = NV_ENC_H264_ADAPTIVE_TRANSFORM_ENABLE;
621                 ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.fmoMode = NV_ENC_H264_FMO_DISABLE;
622             }
623         }
624
625         if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_H264) {
626             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.outputBufferingPeriodSEI = 1;
627             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.outputPictureTimingSEI = 1;
628         } else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_H265) {
629             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.outputBufferingPeriodSEI = 1;
630             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.outputPictureTimingSEI = 1;
631         }
632     } else if (avctx->global_quality > 0) {
633         set_constqp(avctx);
634
635         avctx->qmin = -1;
636         avctx->qmax = -1;
637     } else {
638         if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0) {
639             set_vbr(avctx);
640
641             qp_inter_p = (avctx->qmax + 3 * avctx->qmin) / 4; // biased towards Qmin
642
643             if (ctx->twopass) {
644                 ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR;
645                 if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_H264) {
646                     ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.adaptiveTransformMode = NV_ENC_H264_ADAPTIVE_TRANSFORM_ENABLE;
647                     ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.fmoMode = NV_ENC_H264_FMO_DISABLE;
648                 }
649             } else {
650                 ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR_MINQP;
651             }
652         } else {
653             qp_inter_p = 26; // default to 26
654
655             if (ctx->twopass) {
656                 ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR;
657             } else {
658                 ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR;
659             }
660         }
661
662         ctx->encode_config.rcParams.enableInitialRCQP = 1;
663         ctx->encode_config.rcParams.initialRCQP.qpInterP  = qp_inter_p;
664
665         if (avctx->i_quant_factor != 0.0 && avctx->b_quant_factor != 0.0) {
666             ctx->encode_config.rcParams.initialRCQP.qpIntra = av_clip(
667                 qp_inter_p * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
668             ctx->encode_config.rcParams.initialRCQP.qpInterB = av_clip(
669                 qp_inter_p * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
670         } else {
671             ctx->encode_config.rcParams.initialRCQP.qpIntra = qp_inter_p;
672             ctx->encode_config.rcParams.initialRCQP.qpInterB = qp_inter_p;
673         }
674     }
675
676     if (avctx->rc_buffer_size > 0) {
677         ctx->encode_config.rcParams.vbvBufferSize = avctx->rc_buffer_size;
678     } else if (ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate > 0) {
679         ctx->encode_config.rcParams.vbvBufferSize = 2 * ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate;
680     }
681 }
682
683 static av_cold int nvenc_setup_h264_config(AVCodecContext *avctx)
684 {
685     NvencContext *ctx                      = avctx->priv_data;
686     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->encode_config;
687     NV_ENC_CONFIG_H264 *h264               = &cc->encodeCodecConfig.h264Config;
688     NV_ENC_CONFIG_H264_VUI_PARAMETERS *vui = &h264->h264VUIParameters;
689     int res;
690
691     vui->colourMatrix = avctx->colorspace;
692     vui->colourPrimaries = avctx->color_primaries;
693     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
694     vui->videoFullRangeFlag = (avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG
695         || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P);
696
697     vui->colourDescriptionPresentFlag =
698         (avctx->colorspace != 2 || avctx->color_primaries != 2 || avctx->color_trc != 2);
699
700     vui->videoSignalTypePresentFlag =
701         (vui->colourDescriptionPresentFlag
702         || vui->videoFormat != 5
703         || vui->videoFullRangeFlag != 0);
704
705     h264->sliceMode = 3;
706     h264->sliceModeData = 1;
707
708     h264->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
709     h264->repeatSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
710
711     h264->outputAUD = 1;
712
713     if (!ctx->profile && !(ctx->flags & NVENC_LOSSLESS)) {
714         switch (avctx->profile) {
715         case FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE:
716             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
717             break;
718         case FF_PROFILE_H264_BASELINE:
719             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE_GUID;
720             break;
721         case FF_PROFILE_H264_MAIN:
722             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN_GUID;
723             break;
724         case FF_PROFILE_H264_HIGH:
725         case FF_PROFILE_UNKNOWN:
726             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_GUID;
727             break;
728         default:
729             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unsupported profile requested, falling back to high\n");
730             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_GUID;
731             break;
732         }
733     } else if (!(ctx->flags & NVENC_LOSSLESS)) {
734         if (!strcmp(ctx->profile, "high")) {
735             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_GUID;
736             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH;
737         } else if (!strcmp(ctx->profile, "main")) {
738             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN_GUID;
739             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_MAIN;
740         } else if (!strcmp(ctx->profile, "baseline")) {
741             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE_GUID;
742             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_BASELINE;
743         } else if (!strcmp(ctx->profile, "high444p")) {
744             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
745             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE;
746         } else {
747             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Profile \"%s\" is unknown! Supported profiles: high, main, baseline\n", ctx->profile);
748             return AVERROR(EINVAL);
749         }
750     }
751
752     // force setting profile as high444p if input is AV_PIX_FMT_YUV444P
753     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
754         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
755         avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE;
756     }
757
758     h264->chromaFormatIDC = avctx->profile == FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE ? 3 : 1;
759
760     if (ctx->level) {
761         res = input_string_to_uint32(avctx, nvenc_h264_level_pairs, ctx->level, &h264->level);
762
763         if (res) {
764             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Level \"%s\" is unknown! Supported levels: auto, 1, 1b, 1.1, 1.2, 1.3, 2, 2.1, 2.2, 3, 3.1, 3.2, 4, 4.1, 4.2, 5, 5.1\n", ctx->level);
765             return res;
766         }
767     } else {
768         h264->level = NV_ENC_LEVEL_AUTOSELECT;
769     }
770
771     return 0;
772 }
773
774 static av_cold int nvenc_setup_hevc_config(AVCodecContext *avctx)
775 {
776     NvencContext *ctx                      = avctx->priv_data;
777     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->encode_config;
778     NV_ENC_CONFIG_HEVC *hevc               = &cc->encodeCodecConfig.hevcConfig;
779     NV_ENC_CONFIG_HEVC_VUI_PARAMETERS *vui = &hevc->hevcVUIParameters;
780     int res;
781
782     vui->colourMatrix = avctx->colorspace;
783     vui->colourPrimaries = avctx->color_primaries;
784     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
785     vui->videoFullRangeFlag = (avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG
786         || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P);
787
788     vui->colourDescriptionPresentFlag =
789         (avctx->colorspace != 2 || avctx->color_primaries != 2 || avctx->color_trc != 2);
790
791     vui->videoSignalTypePresentFlag =
792         (vui->colourDescriptionPresentFlag
793         || vui->videoFormat != 5
794         || vui->videoFullRangeFlag != 0);
795
796     hevc->sliceMode = 3;
797     hevc->sliceModeData = 1;
798
799     hevc->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
800     hevc->repeatSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
801
802     hevc->outputAUD = 1;
803
804     /* No other profile is supported in the current SDK version 5 */
805     cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN_GUID;
806     avctx->profile = FF_PROFILE_HEVC_MAIN;
807
808     if (ctx->level) {
809         res = input_string_to_uint32(avctx, nvenc_hevc_level_pairs, ctx->level, &hevc->level);
810
811         if (res) {
812             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Level \"%s\" is unknown! Supported levels: auto, 1, 2, 2.1, 3, 3.1, 4, 4.1, 5, 5.1, 5.2, 6, 6.1, 6.2\n", ctx->level);
813             return res;
814         }
815     } else {
816         hevc->level = NV_ENC_LEVEL_AUTOSELECT;
817     }
818
819     if (ctx->tier) {
820         if (!strcmp(ctx->tier, "main")) {
821             hevc->tier = NV_ENC_TIER_HEVC_MAIN;
822         } else if (!strcmp(ctx->tier, "high")) {
823             hevc->tier = NV_ENC_TIER_HEVC_HIGH;
824         } else {
825             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Tier \"%s\" is unknown! Supported tiers: main, high\n", ctx->tier);
826             return AVERROR(EINVAL);
827         }
828     }
829
830     return 0;
831 }
832
833 static av_cold int nvenc_setup_codec_config(AVCodecContext *avctx)
834 {
835     switch (avctx->codec->id) {
836     case AV_CODEC_ID_H264:
837         return nvenc_setup_h264_config(avctx);
838     case AV_CODEC_ID_HEVC:
839         return nvenc_setup_hevc_config(avctx);
840     /* Earlier switch/case will return if unknown codec is passed. */
841     }
842
843     return 0;
844 }
845
846 static av_cold int nvenc_setup_encoder(AVCodecContext *avctx)
847 {
848     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
849     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
850     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
851
852     NV_ENC_PRESET_CONFIG preset_config = { 0 };
853     NVENCSTATUS nv_status = NV_ENC_SUCCESS;
854     AVCPBProperties *cpb_props;
855     int num_mbs;
856     int res = 0;
857     int dw, dh;
858
859     ctx->last_dts = AV_NOPTS_VALUE;
860
861     ctx->encode_config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
862     ctx->init_encode_params.version = NV_ENC_INITIALIZE_PARAMS_VER;
863
864     ctx->init_encode_params.encodeHeight = avctx->height;
865     ctx->init_encode_params.encodeWidth = avctx->width;
866
867     ctx->init_encode_params.encodeConfig = &ctx->encode_config;
868
869     nvenc_map_preset(ctx);
870
871     if (ctx->flags & NVENC_ONE_PASS)
872         ctx->twopass = 0;
873     if (ctx->flags & NVENC_TWO_PASSES)
874         ctx->twopass = 1;
875
876     if (ctx->twopass < 0) {
877         ctx->twopass = (ctx->flags & NVENC_LOWLATENCY) != 0;
878     }
879
880     preset_config.version = NV_ENC_PRESET_CONFIG_VER;
881     preset_config.presetCfg.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
882
883     nv_status = p_nvenc->nvEncGetEncodePresetConfig(ctx->nvencoder,
884                                                     ctx->init_encode_params.encodeGUID,
885                                                     ctx->init_encode_params.presetGUID,
886                                                     &preset_config);
887     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS)
888         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Cannot get the preset configuration");
889
890     memcpy(&ctx->encode_config, &preset_config.presetCfg, sizeof(ctx->encode_config));
891
892     ctx->encode_config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
893
894     if (avctx->sample_aspect_ratio.num && avctx->sample_aspect_ratio.den &&
895         (avctx->sample_aspect_ratio.num != 1 || avctx->sample_aspect_ratio.num != 1)) {
896         av_reduce(&dw, &dh,
897                   avctx->width * avctx->sample_aspect_ratio.num,
898                   avctx->height * avctx->sample_aspect_ratio.den,
899                   1024 * 1024);
900         ctx->init_encode_params.darHeight = dh;
901         ctx->init_encode_params.darWidth = dw;
902     } else {
903         ctx->init_encode_params.darHeight = avctx->height;
904         ctx->init_encode_params.darWidth = avctx->width;
905     }
906
907     // De-compensate for hardware, dubiously, trying to compensate for
908     // playback at 704 pixel width.
909     if (avctx->width == 720 &&
910         (avctx->height == 480 || avctx->height == 576)) {
911         av_reduce(&dw, &dh,
912                   ctx->init_encode_params.darWidth * 44,
913                   ctx->init_encode_params.darHeight * 45,
914                   1024 * 1024);
915         ctx->init_encode_params.darHeight = dh;
916         ctx->init_encode_params.darWidth = dw;
917     }
918
919     ctx->init_encode_params.frameRateNum = avctx->time_base.den;
920     ctx->init_encode_params.frameRateDen = avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame;
921
922     num_mbs = ((avctx->width + 15) >> 4) * ((avctx->height + 15) >> 4);
923     ctx->max_surface_count = (num_mbs >= 8160) ? 32 : 48;
924
925     if (ctx->buffer_delay >= ctx->max_surface_count)
926         ctx->buffer_delay = ctx->max_surface_count - 1;
927
928     ctx->init_encode_params.enableEncodeAsync = 0;
929     ctx->init_encode_params.enablePTD = 1;
930
931     if (avctx->refs >= 0) {
932         /* 0 means "let the hardware decide" */
933         switch (avctx->codec->id) {
934         case AV_CODEC_ID_H264:
935             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.maxNumRefFrames = avctx->refs;
936             break;
937         case AV_CODEC_ID_H265:
938             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.maxNumRefFramesInDPB = avctx->refs;
939             break;
940         /* Earlier switch/case will return if unknown codec is passed. */
941         }
942     }
943
944     if (avctx->gop_size > 0) {
945         if (avctx->max_b_frames >= 0) {
946             /* 0 is intra-only, 1 is I/P only, 2 is one B Frame, 3 two B frames, and so on. */
947             ctx->encode_config.frameIntervalP = avctx->max_b_frames + 1;
948         }
949
950         ctx->encode_config.gopLength = avctx->gop_size;
951         switch (avctx->codec->id) {
952         case AV_CODEC_ID_H264:
953             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.idrPeriod = avctx->gop_size;
954             break;
955         case AV_CODEC_ID_H265:
956             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.idrPeriod = avctx->gop_size;
957             break;
958         /* Earlier switch/case will return if unknown codec is passed. */
959         }
960     } else if (avctx->gop_size == 0) {
961         ctx->encode_config.frameIntervalP = 0;
962         ctx->encode_config.gopLength = 1;
963         switch (avctx->codec->id) {
964         case AV_CODEC_ID_H264:
965             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.idrPeriod = 1;
966             break;
967         case AV_CODEC_ID_H265:
968             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.idrPeriod = 1;
969             break;
970         /* Earlier switch/case will return if unknown codec is passed. */
971         }
972     }
973
974     /* when there're b frames, set dts offset */
975     if (ctx->encode_config.frameIntervalP >= 2)
976         ctx->last_dts = -2;
977
978     nvenc_setup_rate_control(avctx);
979
980     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
981         ctx->encode_config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FIELD;
982     } else {
983         ctx->encode_config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FRAME;
984     }
985
986     res = nvenc_setup_codec_config(avctx);
987     if (res)
988         return res;
989
990     nv_status = p_nvenc->nvEncInitializeEncoder(ctx->nvencoder, &ctx->init_encode_params);
991     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
992         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "InitializeEncoder failed");
993     }
994
995     if (ctx->encode_config.frameIntervalP > 1)
996         avctx->has_b_frames = 2;
997
998     if (ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate > 0)
999         avctx->bit_rate = ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate;
1000
1001     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
1002     if (!cpb_props)
1003         return AVERROR(ENOMEM);
1004     cpb_props->max_bitrate = ctx->encode_config.rcParams.maxBitRate;
1005     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
1006     cpb_props->buffer_size = ctx->encode_config.rcParams.vbvBufferSize;
1007
1008     return 0;
1009 }
1010
1011 static av_cold int nvenc_alloc_surface(AVCodecContext *avctx, int idx)
1012 {
1013     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1014     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1015     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1016
1017     NVENCSTATUS nv_status;
1018     NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER allocOut = { 0 };
1019     allocOut.version = NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER_VER;
1020
1021     switch (ctx->data_pix_fmt) {
1022     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
1023         ctx->surfaces[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YV12_PL;
1024         break;
1025
1026     case AV_PIX_FMT_NV12:
1027         ctx->surfaces[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_NV12_PL;
1028         break;
1029
1030     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
1031         ctx->surfaces[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV444_PL;
1032         break;
1033
1034     default:
1035         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid input pixel format\n");
1036         return AVERROR(EINVAL);
1037     }
1038
1039     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1040         ctx->surfaces[idx].in_ref = av_frame_alloc();
1041         if (!ctx->surfaces[idx].in_ref)
1042             return AVERROR(ENOMEM);
1043     } else {
1044         NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER allocSurf = { 0 };
1045         allocSurf.version = NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER_VER;
1046         allocSurf.width = (avctx->width + 31) & ~31;
1047         allocSurf.height = (avctx->height + 31) & ~31;
1048         allocSurf.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_CACHED;
1049         allocSurf.bufferFmt = ctx->surfaces[idx].format;
1050
1051         nv_status = p_nvenc->nvEncCreateInputBuffer(ctx->nvencoder, &allocSurf);
1052         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1053             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "CreateInputBuffer failed");
1054         }
1055
1056         ctx->surfaces[idx].input_surface = allocSurf.inputBuffer;
1057         ctx->surfaces[idx].width = allocSurf.width;
1058         ctx->surfaces[idx].height = allocSurf.height;
1059     }
1060
1061     ctx->surfaces[idx].lockCount = 0;
1062
1063     /* 1MB is large enough to hold most output frames. NVENC increases this automaticaly if it's not enough. */
1064     allocOut.size = 1024 * 1024;
1065
1066     allocOut.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_CACHED;
1067
1068     nv_status = p_nvenc->nvEncCreateBitstreamBuffer(ctx->nvencoder, &allocOut);
1069     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1070         int err = nvenc_print_error(avctx, nv_status, "CreateBitstreamBuffer failed");
1071         if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_CUDA)
1072             p_nvenc->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[idx].input_surface);
1073         av_frame_free(&ctx->surfaces[idx].in_ref);
1074         return err;
1075     }
1076
1077     ctx->surfaces[idx].output_surface = allocOut.bitstreamBuffer;
1078     ctx->surfaces[idx].size = allocOut.size;
1079
1080     return 0;
1081 }
1082
1083 static av_cold int nvenc_setup_surfaces(AVCodecContext *avctx, int* surfaceCount)
1084 {
1085     int res;
1086     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1087
1088     ctx->surfaces = av_malloc(ctx->max_surface_count * sizeof(*ctx->surfaces));
1089
1090     if (!ctx->surfaces) {
1091         return AVERROR(ENOMEM);
1092     }
1093
1094     ctx->timestamp_list = av_fifo_alloc(ctx->max_surface_count * sizeof(int64_t));
1095     if (!ctx->timestamp_list)
1096         return AVERROR(ENOMEM);
1097     ctx->output_surface_queue = av_fifo_alloc(ctx->max_surface_count * sizeof(NvencSurface*));
1098     if (!ctx->output_surface_queue)
1099         return AVERROR(ENOMEM);
1100     ctx->output_surface_ready_queue = av_fifo_alloc(ctx->max_surface_count * sizeof(NvencSurface*));
1101     if (!ctx->output_surface_ready_queue)
1102         return AVERROR(ENOMEM);
1103
1104     for (*surfaceCount = 0; *surfaceCount < ctx->max_surface_count; ++*surfaceCount) {
1105         res = nvenc_alloc_surface(avctx, *surfaceCount);
1106         if (res)
1107             return res;
1108     }
1109
1110     return 0;
1111 }
1112
1113 static av_cold int nvenc_setup_extradata(AVCodecContext *avctx)
1114 {
1115     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1116     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1117     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1118
1119     NVENCSTATUS nv_status;
1120     uint32_t outSize = 0;
1121     char tmpHeader[256];
1122     NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD payload = { 0 };
1123     payload.version = NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD_VER;
1124
1125     payload.spsppsBuffer = tmpHeader;
1126     payload.inBufferSize = sizeof(tmpHeader);
1127     payload.outSPSPPSPayloadSize = &outSize;
1128
1129     nv_status = p_nvenc->nvEncGetSequenceParams(ctx->nvencoder, &payload);
1130     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1131         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "GetSequenceParams failed");
1132     }
1133
1134     avctx->extradata_size = outSize;
1135     avctx->extradata = av_mallocz(outSize + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
1136
1137     if (!avctx->extradata) {
1138         return AVERROR(ENOMEM);
1139     }
1140
1141     memcpy(avctx->extradata, tmpHeader, outSize);
1142
1143     return 0;
1144 }
1145
1146 av_cold int ff_nvenc_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1147 {
1148     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1149     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1150     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1151
1152     int res;
1153     int i;
1154     int surfaceCount = 0;
1155
1156     if (!nvenc_dyload_nvenc(avctx))
1157         return AVERROR_EXTERNAL;
1158
1159     res = nvenc_setup_device(avctx);
1160     if (res)
1161         goto error;
1162
1163     res = nvenc_open_session(avctx);
1164     if (res)
1165         goto error;
1166
1167     res = nvenc_setup_encoder(avctx);
1168     if (res)
1169         goto error;
1170
1171     res = nvenc_setup_surfaces(avctx, &surfaceCount);
1172     if (res)
1173         goto error;
1174
1175     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
1176         res = nvenc_setup_extradata(avctx);
1177         if (res)
1178             goto error;
1179     }
1180
1181     return 0;
1182
1183 error:
1184     av_fifo_freep(&ctx->timestamp_list);
1185     av_fifo_freep(&ctx->output_surface_ready_queue);
1186     av_fifo_freep(&ctx->output_surface_queue);
1187
1188     for (i = 0; i < surfaceCount; ++i) {
1189         if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_CUDA)
1190             p_nvenc->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].input_surface);
1191         av_frame_free(&ctx->surfaces[i].in_ref);
1192         p_nvenc->nvEncDestroyBitstreamBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].output_surface);
1193     }
1194     av_freep(&ctx->surfaces);
1195
1196     if (ctx->nvencoder)
1197         p_nvenc->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvencoder);
1198     ctx->nvencoder = NULL;
1199
1200     if (ctx->cu_context_internal)
1201         dl_fn->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context_internal);
1202     ctx->cu_context = ctx->cu_context_internal = NULL;
1203
1204     nvenc_unload_nvenc(avctx);
1205
1206     return res;
1207 }
1208
1209 av_cold int ff_nvenc_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1210 {
1211     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1212     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1213     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1214     int i;
1215
1216     av_fifo_freep(&ctx->timestamp_list);
1217     av_fifo_freep(&ctx->output_surface_ready_queue);
1218     av_fifo_freep(&ctx->output_surface_queue);
1219
1220     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1221         for (i = 0; i < ctx->max_surface_count; ++i) {
1222             if (ctx->surfaces[i].input_surface) {
1223                  p_nvenc->nvEncUnmapInputResource(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].in_map.mappedResource);
1224             }
1225         }
1226         for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1227             if (ctx->registered_frames[i].regptr)
1228                 p_nvenc->nvEncUnregisterResource(ctx->nvencoder, ctx->registered_frames[i].regptr);
1229         }
1230         ctx->nb_registered_frames = 0;
1231     }
1232
1233     for (i = 0; i < ctx->max_surface_count; ++i) {
1234         if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_CUDA)
1235             p_nvenc->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].input_surface);
1236         av_frame_free(&ctx->surfaces[i].in_ref);
1237         p_nvenc->nvEncDestroyBitstreamBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].output_surface);
1238     }
1239     av_freep(&ctx->surfaces);
1240     ctx->max_surface_count = 0;
1241
1242     p_nvenc->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvencoder);
1243     ctx->nvencoder = NULL;
1244
1245     if (ctx->cu_context_internal)
1246         dl_fn->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context_internal);
1247     ctx->cu_context = ctx->cu_context_internal = NULL;
1248
1249     nvenc_unload_nvenc(avctx);
1250
1251     return 0;
1252 }
1253
1254 static NvencSurface *get_free_frame(NvencContext *ctx)
1255 {
1256     int i;
1257
1258     for (i = 0; i < ctx->max_surface_count; ++i) {
1259         if (!ctx->surfaces[i].lockCount) {
1260             ctx->surfaces[i].lockCount = 1;
1261             return &ctx->surfaces[i];
1262         }
1263     }
1264
1265     return NULL;
1266 }
1267
1268 static int nvenc_copy_frame(AVCodecContext *avctx, NvencSurface *inSurf,
1269             NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER *lockBufferParams, const AVFrame *frame)
1270 {
1271     uint8_t *buf = lockBufferParams->bufferDataPtr;
1272     int off = inSurf->height * lockBufferParams->pitch;
1273
1274     if (frame->format == AV_PIX_FMT_YUV420P) {
1275         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1276             frame->data[0], frame->linesize[0],
1277             avctx->width, avctx->height);
1278
1279         buf += off;
1280
1281         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch >> 1,
1282             frame->data[2], frame->linesize[2],
1283             avctx->width >> 1, avctx->height >> 1);
1284
1285         buf += off >> 2;
1286
1287         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch >> 1,
1288             frame->data[1], frame->linesize[1],
1289             avctx->width >> 1, avctx->height >> 1);
1290     } else if (frame->format == AV_PIX_FMT_NV12) {
1291         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1292             frame->data[0], frame->linesize[0],
1293             avctx->width, avctx->height);
1294
1295         buf += off;
1296
1297         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1298             frame->data[1], frame->linesize[1],
1299             avctx->width, avctx->height >> 1);
1300     } else if (frame->format == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
1301         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1302             frame->data[0], frame->linesize[0],
1303             avctx->width, avctx->height);
1304
1305         buf += off;
1306
1307         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1308             frame->data[1], frame->linesize[1],
1309             avctx->width, avctx->height);
1310
1311         buf += off;
1312
1313         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1314             frame->data[2], frame->linesize[2],
1315             avctx->width, avctx->height);
1316     } else {
1317         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid pixel format!\n");
1318         return AVERROR(EINVAL);
1319     }
1320
1321     return 0;
1322 }
1323
1324 static int nvenc_find_free_reg_resource(AVCodecContext *avctx)
1325 {
1326     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1327     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1328     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1329
1330     int i;
1331
1332     if (ctx->nb_registered_frames == FF_ARRAY_ELEMS(ctx->registered_frames)) {
1333         for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1334             if (!ctx->registered_frames[i].mapped) {
1335                 if (ctx->registered_frames[i].regptr) {
1336                     p_nvenc->nvEncUnregisterResource(ctx->nvencoder,
1337                                                 ctx->registered_frames[i].regptr);
1338                     ctx->registered_frames[i].regptr = NULL;
1339                 }
1340                 return i;
1341             }
1342         }
1343     } else {
1344         return ctx->nb_registered_frames++;
1345     }
1346
1347     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many registered CUDA frames\n");
1348     return AVERROR(ENOMEM);
1349 }
1350
1351 static int nvenc_register_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame)
1352 {
1353     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1354     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1355     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1356
1357     AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
1358     NV_ENC_REGISTER_RESOURCE reg;
1359     int i, idx, ret;
1360
1361     for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1362         if (ctx->registered_frames[i].ptr == (CUdeviceptr)frame->data[0])
1363             return i;
1364     }
1365
1366     idx = nvenc_find_free_reg_resource(avctx);
1367     if (idx < 0)
1368         return idx;
1369
1370     reg.version            = NV_ENC_REGISTER_RESOURCE_VER;
1371     reg.resourceType       = NV_ENC_INPUT_RESOURCE_TYPE_CUDADEVICEPTR;
1372     reg.width              = frames_ctx->width;
1373     reg.height             = frames_ctx->height;
1374     reg.bufferFormat       = ctx->surfaces[0].format;
1375     reg.pitch              = frame->linesize[0];
1376     reg.resourceToRegister = frame->data[0];
1377
1378     ret = p_nvenc->nvEncRegisterResource(ctx->nvencoder, &reg);
1379     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
1380         nvenc_print_error(avctx, ret, "Error registering an input resource");
1381         return AVERROR_UNKNOWN;
1382     }
1383
1384     ctx->registered_frames[idx].ptr    = (CUdeviceptr)frame->data[0];
1385     ctx->registered_frames[idx].regptr = reg.registeredResource;
1386     return idx;
1387 }
1388
1389 static int nvenc_upload_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame,
1390                                       NvencSurface *nvenc_frame)
1391 {
1392     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1393     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1394     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1395
1396     int res;
1397     NVENCSTATUS nv_status;
1398
1399     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1400         int reg_idx = nvenc_register_frame(avctx, frame);
1401         if (reg_idx < 0) {
1402             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not register an input CUDA frame\n");
1403             return reg_idx;
1404         }
1405
1406         res = av_frame_ref(nvenc_frame->in_ref, frame);
1407         if (res < 0)
1408             return res;
1409
1410         nvenc_frame->in_map.version = NV_ENC_MAP_INPUT_RESOURCE_VER;
1411         nvenc_frame->in_map.registeredResource = ctx->registered_frames[reg_idx].regptr;
1412         nv_status = p_nvenc->nvEncMapInputResource(ctx->nvencoder, &nvenc_frame->in_map);
1413         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1414             av_frame_unref(nvenc_frame->in_ref);
1415             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Error mapping an input resource");
1416         }
1417
1418         ctx->registered_frames[reg_idx].mapped = 1;
1419         nvenc_frame->reg_idx                   = reg_idx;
1420         nvenc_frame->input_surface             = nvenc_frame->in_map.mappedResource;
1421         return 0;
1422     } else {
1423         NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER lockBufferParams = { 0 };
1424
1425         lockBufferParams.version = NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER_VER;
1426         lockBufferParams.inputBuffer = nvenc_frame->input_surface;
1427
1428         nv_status = p_nvenc->nvEncLockInputBuffer(ctx->nvencoder, &lockBufferParams);
1429         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1430             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed locking nvenc input buffer");
1431         }
1432
1433         res = nvenc_copy_frame(avctx, nvenc_frame, &lockBufferParams, frame);
1434
1435         nv_status = p_nvenc->nvEncUnlockInputBuffer(ctx->nvencoder, nvenc_frame->input_surface);
1436         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1437             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed unlocking input buffer!");
1438         }
1439
1440         return res;
1441     }
1442 }
1443
1444 static void nvenc_codec_specific_pic_params(AVCodecContext *avctx,
1445                                                     NV_ENC_PIC_PARAMS *params)
1446 {
1447     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1448
1449     switch (avctx->codec->id) {
1450     case AV_CODEC_ID_H264:
1451       params->codecPicParams.h264PicParams.sliceMode = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceMode;
1452       params->codecPicParams.h264PicParams.sliceModeData = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData;
1453       break;
1454     case AV_CODEC_ID_H265:
1455       params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceMode = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceMode;
1456       params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceModeData = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceModeData;
1457       break;
1458     }
1459 }
1460
1461 static int process_output_surface(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt, NvencSurface *tmpoutsurf)
1462 {
1463     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1464     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1465     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1466
1467     uint32_t slice_mode_data;
1468     uint32_t *slice_offsets;
1469     NV_ENC_LOCK_BITSTREAM lock_params = { 0 };
1470     NVENCSTATUS nv_status;
1471     int res = 0;
1472
1473     enum AVPictureType pict_type;
1474
1475     switch (avctx->codec->id) {
1476     case AV_CODEC_ID_H264:
1477       slice_mode_data = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData;
1478       break;
1479     case AV_CODEC_ID_H265:
1480       slice_mode_data = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceModeData;
1481       break;
1482     default:
1483       av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown codec name\n");
1484       res = AVERROR(EINVAL);
1485       goto error;
1486     }
1487     slice_offsets = av_mallocz(slice_mode_data * sizeof(*slice_offsets));
1488
1489     if (!slice_offsets)
1490         return AVERROR(ENOMEM);
1491
1492     lock_params.version = NV_ENC_LOCK_BITSTREAM_VER;
1493
1494     lock_params.doNotWait = 0;
1495     lock_params.outputBitstream = tmpoutsurf->output_surface;
1496     lock_params.sliceOffsets = slice_offsets;
1497
1498     nv_status = p_nvenc->nvEncLockBitstream(ctx->nvencoder, &lock_params);
1499     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1500         res = nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed locking bitstream buffer");
1501         goto error;
1502     }
1503
1504     if (res = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, lock_params.bitstreamSizeInBytes,0)) {
1505         p_nvenc->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->output_surface);
1506         goto error;
1507     }
1508
1509     memcpy(pkt->data, lock_params.bitstreamBufferPtr, lock_params.bitstreamSizeInBytes);
1510
1511     nv_status = p_nvenc->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->output_surface);
1512     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS)
1513         nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed unlocking bitstream buffer, expect the gates of mordor to open");
1514
1515
1516     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1517         p_nvenc->nvEncUnmapInputResource(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->in_map.mappedResource);
1518         av_frame_unref(tmpoutsurf->in_ref);
1519         ctx->registered_frames[tmpoutsurf->reg_idx].mapped = 0;
1520
1521         tmpoutsurf->input_surface = NULL;
1522     }
1523
1524     switch (lock_params.pictureType) {
1525     case NV_ENC_PIC_TYPE_IDR:
1526         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1527     case NV_ENC_PIC_TYPE_I:
1528         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1529         break;
1530     case NV_ENC_PIC_TYPE_P:
1531         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1532         break;
1533     case NV_ENC_PIC_TYPE_B:
1534         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1535         break;
1536     case NV_ENC_PIC_TYPE_BI:
1537         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_BI;
1538         break;
1539     default:
1540         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown picture type encountered, expect the output to be broken.\n");
1541         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Please report this error and include as much information on how to reproduce it as possible.\n");
1542         res = AVERROR_EXTERNAL;
1543         goto error;
1544     }
1545
1546 #if FF_API_CODED_FRAME
1547 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1548     avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
1549 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1550 #endif
1551
1552     ff_side_data_set_encoder_stats(pkt,
1553         (lock_params.frameAvgQP - 1) * FF_QP2LAMBDA, NULL, 0, pict_type);
1554
1555     pkt->pts = lock_params.outputTimeStamp;
1556     pkt->dts = timestamp_queue_dequeue(ctx->timestamp_list);
1557
1558     /* when there're b frame(s), set dts offset */
1559     if (ctx->encode_config.frameIntervalP >= 2)
1560         pkt->dts -= 1;
1561
1562     if (pkt->dts > pkt->pts)
1563         pkt->dts = pkt->pts;
1564
1565     if (ctx->last_dts != AV_NOPTS_VALUE && pkt->dts <= ctx->last_dts)
1566         pkt->dts = ctx->last_dts + 1;
1567
1568     ctx->last_dts = pkt->dts;
1569
1570     av_free(slice_offsets);
1571
1572     return 0;
1573
1574 error:
1575
1576     av_free(slice_offsets);
1577     timestamp_queue_dequeue(ctx->timestamp_list);
1578
1579     return res;
1580 }
1581
1582 static int output_ready(NvencContext *ctx, int flush)
1583 {
1584     int nb_ready, nb_pending;
1585
1586     nb_ready   = av_fifo_size(ctx->output_surface_ready_queue)   / sizeof(NvencSurface*);
1587     nb_pending = av_fifo_size(ctx->output_surface_queue)         / sizeof(NvencSurface*);
1588     return nb_ready > 0 && (flush || nb_ready + nb_pending >= ctx->buffer_delay);
1589 }
1590
1591 int ff_nvenc_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1592     const AVFrame *frame, int *got_packet)
1593 {
1594     NVENCSTATUS nv_status;
1595     NvencSurface *tmpoutsurf, *inSurf;
1596     int res;
1597
1598     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1599     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1600     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1601
1602     NV_ENC_PIC_PARAMS pic_params = { 0 };
1603     pic_params.version = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER;
1604
1605     if (frame) {
1606         inSurf = get_free_frame(ctx);
1607         av_assert0(inSurf);
1608
1609         res = nvenc_upload_frame(avctx, frame, inSurf);
1610         if (res) {
1611             inSurf->lockCount = 0;
1612             return res;
1613         }
1614
1615         pic_params.inputBuffer = inSurf->input_surface;
1616         pic_params.bufferFmt = inSurf->format;
1617         pic_params.inputWidth = avctx->width;
1618         pic_params.inputHeight = avctx->height;
1619         pic_params.outputBitstream = inSurf->output_surface;
1620         pic_params.completionEvent = 0;
1621
1622         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
1623             if (frame->top_field_first) {
1624                 pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_TOP_BOTTOM;
1625             } else {
1626                 pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_BOTTOM_TOP;
1627             }
1628         } else {
1629             pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FRAME;
1630         }
1631
1632         pic_params.encodePicFlags = 0;
1633         pic_params.inputTimeStamp = frame->pts;
1634         pic_params.inputDuration = 0;
1635
1636         nvenc_codec_specific_pic_params(avctx, &pic_params);
1637
1638         timestamp_queue_enqueue(ctx->timestamp_list, frame->pts);
1639     } else {
1640         pic_params.encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS;
1641     }
1642
1643     nv_status = p_nvenc->nvEncEncodePicture(ctx->nvencoder, &pic_params);
1644
1645     if (frame && nv_status == NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT)
1646         av_fifo_generic_write(ctx->output_surface_queue, &inSurf, sizeof(inSurf), NULL);
1647
1648     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS && nv_status != NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT) {
1649         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "EncodePicture failed!");
1650     }
1651
1652     if (nv_status != NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT) {
1653         while (av_fifo_size(ctx->output_surface_queue) > 0) {
1654             av_fifo_generic_read(ctx->output_surface_queue, &tmpoutsurf, sizeof(tmpoutsurf), NULL);
1655             av_fifo_generic_write(ctx->output_surface_ready_queue, &tmpoutsurf, sizeof(tmpoutsurf), NULL);
1656         }
1657
1658         if (frame)
1659             av_fifo_generic_write(ctx->output_surface_ready_queue, &inSurf, sizeof(inSurf), NULL);
1660     }
1661
1662     if (output_ready(ctx, !frame)) {
1663         av_fifo_generic_read(ctx->output_surface_ready_queue, &tmpoutsurf, sizeof(tmpoutsurf), NULL);
1664
1665         res = process_output_surface(avctx, pkt, tmpoutsurf);
1666
1667         if (res)
1668             return res;
1669
1670         av_assert0(tmpoutsurf->lockCount);
1671         tmpoutsurf->lockCount--;
1672
1673         *got_packet = 1;
1674     } else {
1675         *got_packet = 0;
1676     }
1677
1678     return 0;
1679 }