pictor: Correctly check frame dimensions
[ffmpeg.git] / libavcodec / nvenc.c
1 /*
2  * NVIDIA NVENC Support
3  * Copyright (C) 2015 Luca Barbato
4  * Copyright (C) 2015 Philip Langdale <philipl@overt.org>
5  * Copyright (C) 2014 Timo Rothenpieler <timo@rothenpieler.org>
6  *
7  * This file is part of Libav.
8  *
9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 #include "config.h"
25
26 #include <nvEncodeAPI.h>
27 #include <string.h>
28
29 #define CUDA_LIBNAME "libcuda.so"
30
31 #if HAVE_WINDOWS_H
32 #include <windows.h>
33
34 #if ARCH_X86_64
35 #define NVENC_LIBNAME "nvEncodeAPI64.dll"
36 #else
37 #define NVENC_LIBNAME "nvEncodeAPI.dll"
38 #endif
39
40 #define dlopen(filename, flags) LoadLibrary((filename))
41 #define dlsym(handle, symbol)   GetProcAddress(handle, symbol)
42 #define dlclose(handle)         FreeLibrary(handle)
43 #else
44 #include <dlfcn.h>
45 #define NVENC_LIBNAME "libnvidia-encode.so"
46 #endif
47
48 #include "libavutil/common.h"
49 #include "libavutil/hwcontext.h"
50 #include "libavutil/imgutils.h"
51 #include "libavutil/mem.h"
52 #include "avcodec.h"
53 #include "internal.h"
54 #include "nvenc.h"
55
56 #if CONFIG_CUDA
57 #include "libavutil/hwcontext_cuda.h"
58 #endif
59
60 #define NVENC_CAP 0x30
61 #define BITSTREAM_BUFFER_SIZE 1024 * 1024
62 #define IS_CBR(rc) (rc == NV_ENC_PARAMS_RC_CBR ||               \
63                     rc == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY ||    \
64                     rc == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP)
65
66 #define LOAD_LIBRARY(l, path)                   \
67     do {                                        \
68         if (!((l) = dlopen(path, RTLD_LAZY))) { \
69             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,         \
70                    "Cannot load %s\n",          \
71                    path);                       \
72             return AVERROR_UNKNOWN;             \
73         }                                       \
74     } while (0)
75
76 #define LOAD_SYMBOL(fun, lib, symbol)        \
77     do {                                     \
78         if (!((fun) = dlsym(lib, symbol))) { \
79             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,      \
80                    "Cannot load %s\n",       \
81                    symbol);                  \
82             return AVERROR_UNKNOWN;          \
83         }                                    \
84     } while (0)
85
86 const enum AVPixelFormat ff_nvenc_pix_fmts[] = {
87     AV_PIX_FMT_NV12,
88     AV_PIX_FMT_YUV420P,
89     AV_PIX_FMT_YUV444P,
90 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
91     AV_PIX_FMT_P010,
92     AV_PIX_FMT_YUV444P16,
93 #endif
94 #if CONFIG_CUDA
95     AV_PIX_FMT_CUDA,
96 #endif
97     AV_PIX_FMT_NONE
98 };
99
100 #define IS_10BIT(pix_fmt)  (pix_fmt == AV_PIX_FMT_P010    || \
101                             pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P16)
102
103 #define IS_YUV444(pix_fmt) (pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P || \
104                             pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P16)
105
106 static const struct {
107     NVENCSTATUS nverr;
108     int         averr;
109     const char *desc;
110 } nvenc_errors[] = {
111     { NV_ENC_SUCCESS,                      0,                "success"                  },
112     { NV_ENC_ERR_NO_ENCODE_DEVICE,         AVERROR(ENOENT),  "no encode device"         },
113     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_DEVICE,       AVERROR(ENOSYS),  "unsupported device"       },
114     { NV_ENC_ERR_INVALID_ENCODERDEVICE,    AVERROR(EINVAL),  "invalid encoder device"   },
115     { NV_ENC_ERR_INVALID_DEVICE,           AVERROR(EINVAL),  "invalid device"           },
116     { NV_ENC_ERR_DEVICE_NOT_EXIST,         AVERROR(EIO),     "device does not exist"    },
117     { NV_ENC_ERR_INVALID_PTR,              AVERROR(EFAULT),  "invalid ptr"              },
118     { NV_ENC_ERR_INVALID_EVENT,            AVERROR(EINVAL),  "invalid event"            },
119     { NV_ENC_ERR_INVALID_PARAM,            AVERROR(EINVAL),  "invalid param"            },
120     { NV_ENC_ERR_INVALID_CALL,             AVERROR(EINVAL),  "invalid call"             },
121     { NV_ENC_ERR_OUT_OF_MEMORY,            AVERROR(ENOMEM),  "out of memory"            },
122     { NV_ENC_ERR_ENCODER_NOT_INITIALIZED,  AVERROR(EINVAL),  "encoder not initialized"  },
123     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_PARAM,        AVERROR(ENOSYS),  "unsupported param"        },
124     { NV_ENC_ERR_LOCK_BUSY,                AVERROR(EBUSY),   "lock busy"                },
125     { NV_ENC_ERR_NOT_ENOUGH_BUFFER,        AVERROR(ENOBUFS), "not enough buffer"        },
126     { NV_ENC_ERR_INVALID_VERSION,          AVERROR(EINVAL),  "invalid version"          },
127     { NV_ENC_ERR_MAP_FAILED,               AVERROR(EIO),     "map failed"               },
128     /* this is error should always be treated specially, so this "mapping"
129      * is for completeness only */
130     { NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT,          AVERROR_UNKNOWN,  "need more input"          },
131     { NV_ENC_ERR_ENCODER_BUSY,             AVERROR(EBUSY),   "encoder busy"             },
132     { NV_ENC_ERR_EVENT_NOT_REGISTERD,      AVERROR(EBADF),   "event not registered"     },
133     { NV_ENC_ERR_GENERIC,                  AVERROR_UNKNOWN,  "generic error"            },
134     { NV_ENC_ERR_INCOMPATIBLE_CLIENT_KEY,  AVERROR(EINVAL),  "incompatible client key"  },
135     { NV_ENC_ERR_UNIMPLEMENTED,            AVERROR(ENOSYS),  "unimplemented"            },
136     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_REGISTER_FAILED, AVERROR(EIO),     "resource register failed" },
137     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_REGISTERED,  AVERROR(EBADF),   "resource not registered"  },
138     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_MAPPED,      AVERROR(EBADF),   "resource not mapped"      },
139 };
140
141 static int nvenc_map_error(NVENCSTATUS err, const char **desc)
142 {
143     int i;
144     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(nvenc_errors); i++) {
145         if (nvenc_errors[i].nverr == err) {
146             if (desc)
147                 *desc = nvenc_errors[i].desc;
148             return nvenc_errors[i].averr;
149         }
150     }
151     if (desc)
152         *desc = "unknown error";
153     return AVERROR_UNKNOWN;
154 }
155
156 static int nvenc_print_error(void *log_ctx, NVENCSTATUS err,
157                              const char *error_string)
158 {
159     const char *desc;
160     int ret;
161     ret = nvenc_map_error(err, &desc);
162     av_log(log_ctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s (%d)\n", error_string, desc, err);
163     return ret;
164 }
165
166 static av_cold int nvenc_load_libraries(AVCodecContext *avctx)
167 {
168     NVENCContext *ctx         = avctx->priv_data;
169     NVENCLibraryContext *nvel = &ctx->nvel;
170     PNVENCODEAPICREATEINSTANCE nvenc_create_instance;
171     NVENCSTATUS err;
172
173 #if CONFIG_CUDA
174     nvel->cu_init                      = cuInit;
175     nvel->cu_device_get_count          = cuDeviceGetCount;
176     nvel->cu_device_get                = cuDeviceGet;
177     nvel->cu_device_get_name           = cuDeviceGetName;
178     nvel->cu_device_compute_capability = cuDeviceComputeCapability;
179     nvel->cu_ctx_create                = cuCtxCreate_v2;
180     nvel->cu_ctx_pop_current           = cuCtxPopCurrent_v2;
181     nvel->cu_ctx_push_current          = cuCtxPushCurrent_v2;
182     nvel->cu_ctx_destroy               = cuCtxDestroy_v2;
183 #else
184     LOAD_LIBRARY(nvel->cuda, CUDA_LIBNAME);
185
186     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_init, nvel->cuda, "cuInit");
187     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_get_count, nvel->cuda, "cuDeviceGetCount");
188     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_get, nvel->cuda, "cuDeviceGet");
189     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_get_name, nvel->cuda, "cuDeviceGetName");
190     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_device_compute_capability, nvel->cuda,
191                 "cuDeviceComputeCapability");
192     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_create, nvel->cuda, "cuCtxCreate_v2");
193     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_pop_current, nvel->cuda, "cuCtxPopCurrent_v2");
194     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_push_current, nvel->cuda, "cuCtxPushCurrent_v2");
195     LOAD_SYMBOL(nvel->cu_ctx_destroy, nvel->cuda, "cuCtxDestroy_v2");
196 #endif
197
198     LOAD_LIBRARY(nvel->nvenc, NVENC_LIBNAME);
199
200     LOAD_SYMBOL(nvenc_create_instance, nvel->nvenc,
201                 "NvEncodeAPICreateInstance");
202
203     nvel->nvenc_funcs.version = NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST_VER;
204
205     err = nvenc_create_instance(&nvel->nvenc_funcs);
206     if (err != NV_ENC_SUCCESS)
207         return nvenc_print_error(avctx, err, "Cannot create the NVENC instance");
208
209     return 0;
210 }
211
212 static int nvenc_open_session(AVCodecContext *avctx)
213 {
214     NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS params = { 0 };
215     NVENCContext *ctx                           = avctx->priv_data;
216     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv             = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
217     int ret;
218
219     params.version    = NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS_VER;
220     params.apiVersion = NVENCAPI_VERSION;
221     params.device     = ctx->cu_context;
222     params.deviceType = NV_ENC_DEVICE_TYPE_CUDA;
223
224     ret = nv->nvEncOpenEncodeSessionEx(&params, &ctx->nvenc_ctx);
225     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
226         ctx->nvenc_ctx = NULL;
227         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot open the NVENC Session");
228     }
229
230     return 0;
231 }
232
233 static int nvenc_check_codec_support(AVCodecContext *avctx)
234 {
235     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
236     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
237     int i, ret, count = 0;
238     GUID *guids = NULL;
239
240     ret = nv->nvEncGetEncodeGUIDCount(ctx->nvenc_ctx, &count);
241
242     if (ret != NV_ENC_SUCCESS || !count)
243         return AVERROR(ENOSYS);
244
245     guids = av_malloc(count * sizeof(GUID));
246     if (!guids)
247         return AVERROR(ENOMEM);
248
249     ret = nv->nvEncGetEncodeGUIDs(ctx->nvenc_ctx, guids, count, &count);
250     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
251         ret = AVERROR(ENOSYS);
252         goto fail;
253     }
254
255     ret = AVERROR(ENOSYS);
256     for (i = 0; i < count; i++) {
257         if (!memcmp(&guids[i], &ctx->params.encodeGUID, sizeof(*guids))) {
258             ret = 0;
259             break;
260         }
261     }
262
263 fail:
264     av_free(guids);
265
266     return ret;
267 }
268
269 static int nvenc_check_cap(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_CAPS cap)
270 {
271     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
272     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
273     NV_ENC_CAPS_PARAM params        = { 0 };
274     int ret, val = 0;
275
276     params.version     = NV_ENC_CAPS_PARAM_VER;
277     params.capsToQuery = cap;
278
279     ret = nv->nvEncGetEncodeCaps(ctx->nvenc_ctx, ctx->params.encodeGUID, &params, &val);
280
281     if (ret == NV_ENC_SUCCESS)
282         return val;
283     return 0;
284 }
285
286 static int nvenc_check_capabilities(AVCodecContext *avctx)
287 {
288     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
289     int ret;
290
291     ret = nvenc_check_codec_support(avctx);
292     if (ret < 0) {
293         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Codec not supported\n");
294         return ret;
295     }
296
297     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_SUPPORT_YUV444_ENCODE);
298     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P && ret <= 0) {
299         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "YUV444P not supported\n");
300         return AVERROR(ENOSYS);
301     }
302
303     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_WIDTH_MAX);
304     if (ret < avctx->width) {
305         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Width %d exceeds %d\n",
306                avctx->width, ret);
307         return AVERROR(ENOSYS);
308     }
309
310     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_HEIGHT_MAX);
311     if (ret < avctx->height) {
312         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Height %d exceeds %d\n",
313                avctx->height, ret);
314         return AVERROR(ENOSYS);
315     }
316
317     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_NUM_MAX_BFRAMES);
318     if (ret < avctx->max_b_frames) {
319         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Max B-frames %d exceed %d\n",
320                avctx->max_b_frames, ret);
321
322         return AVERROR(ENOSYS);
323     }
324
325     return 0;
326 }
327
328 static int nvenc_check_device(AVCodecContext *avctx, int idx)
329 {
330     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
331     NVENCLibraryContext *nvel       = &ctx->nvel;
332     char name[128]                  = { 0 };
333     int major, minor, ret;
334     CUdevice cu_device;
335     CUcontext dummy;
336     int loglevel = AV_LOG_VERBOSE;
337
338     if (ctx->device == LIST_DEVICES)
339         loglevel = AV_LOG_INFO;
340
341     ret = nvel->cu_device_get(&cu_device, idx);
342     if (ret != CUDA_SUCCESS) {
343         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
344                "Cannot access the CUDA device %d\n",
345                idx);
346         return -1;
347     }
348
349     ret = nvel->cu_device_get_name(name, sizeof(name), cu_device);
350     if (ret != CUDA_SUCCESS)
351         return -1;
352
353     ret = nvel->cu_device_compute_capability(&major, &minor, cu_device);
354     if (ret != CUDA_SUCCESS)
355         return -1;
356
357     av_log(avctx, loglevel, "Device %d [%s] ", cu_device, name);
358
359     if (((major << 4) | minor) < NVENC_CAP)
360         goto fail;
361
362     if (ctx->device != idx && ctx->device != ANY_DEVICE)
363         return -1;
364
365     ret = nvel->cu_ctx_create(&ctx->cu_context_internal, 0, cu_device);
366     if (ret != CUDA_SUCCESS)
367         goto fail;
368
369     ctx->cu_context = ctx->cu_context_internal;
370
371     ret = nvel->cu_ctx_pop_current(&dummy);
372     if (ret != CUDA_SUCCESS)
373         goto fail2;
374
375     if ((ret = nvenc_open_session(avctx)) < 0)
376         goto fail2;
377
378     if ((ret = nvenc_check_capabilities(avctx)) < 0)
379         goto fail3;
380
381     av_log(avctx, loglevel, "supports NVENC\n");
382
383     if (ctx->device == idx || ctx->device == ANY_DEVICE)
384         return 0;
385
386 fail3:
387     nvel->nvenc_funcs.nvEncDestroyEncoder(ctx->nvenc_ctx);
388     ctx->nvenc_ctx = NULL;
389
390 fail2:
391     nvel->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context_internal);
392     ctx->cu_context_internal = NULL;
393
394 fail:
395     if (ret != 0)
396         av_log(avctx, loglevel, "does not support NVENC (major %d minor %d)\n",
397                major, minor);
398
399     return AVERROR(ENOSYS);
400 }
401
402 static int nvenc_setup_device(AVCodecContext *avctx)
403 {
404     NVENCContext *ctx         = avctx->priv_data;
405     NVENCLibraryContext *nvel = &ctx->nvel;
406
407     switch (avctx->codec->id) {
408     case AV_CODEC_ID_H264:
409         ctx->params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_H264_GUID;
410         break;
411     case AV_CODEC_ID_HEVC:
412         ctx->params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_HEVC_GUID;
413         break;
414     default:
415         return AVERROR_BUG;
416     }
417
418     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
419 #if CONFIG_CUDA
420         AVHWFramesContext   *frames_ctx;
421         AVCUDADeviceContext *device_hwctx;
422         int ret;
423
424         if (!avctx->hw_frames_ctx)
425             return AVERROR(EINVAL);
426
427         frames_ctx   = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
428         device_hwctx = frames_ctx->device_ctx->hwctx;
429
430         ctx->cu_context = device_hwctx->cuda_ctx;
431
432         ret = nvenc_open_session(avctx);
433         if (ret < 0)
434             return ret;
435
436         ret = nvenc_check_capabilities(avctx);
437         if (ret < 0)
438             return ret;
439 #else
440         return AVERROR_BUG;
441 #endif
442     } else {
443         int i, nb_devices = 0;
444
445         if ((nvel->cu_init(0)) != CUDA_SUCCESS) {
446             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
447                    "Cannot init CUDA\n");
448             return AVERROR_UNKNOWN;
449         }
450
451         if ((nvel->cu_device_get_count(&nb_devices)) != CUDA_SUCCESS) {
452             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
453                    "Cannot enumerate the CUDA devices\n");
454             return AVERROR_UNKNOWN;
455         }
456
457
458         for (i = 0; i < nb_devices; ++i) {
459             if ((nvenc_check_device(avctx, i)) >= 0 && ctx->device != LIST_DEVICES)
460                 return 0;
461         }
462
463         if (ctx->device == LIST_DEVICES)
464             return AVERROR_EXIT;
465
466         return AVERROR(ENOSYS);
467     }
468
469     return 0;
470 }
471
472 typedef struct GUIDTuple {
473     const GUID guid;
474     int flags;
475 } GUIDTuple;
476
477 #define PRESET_ALIAS(alias, name, ...) \
478     [PRESET_ ## alias] = { NV_ENC_PRESET_ ## name ## _GUID, __VA_ARGS__ }
479
480 #define PRESET(name, ...) PRESET_ALIAS(name, name, __VA_ARGS__)
481
482 static int nvenc_map_preset(NVENCContext *ctx)
483 {
484     GUIDTuple presets[] = {
485         PRESET(DEFAULT),
486         PRESET(HP),
487         PRESET(HQ),
488         PRESET(BD),
489         PRESET(LOW_LATENCY_DEFAULT, NVENC_LOWLATENCY),
490         PRESET(LOW_LATENCY_HP,      NVENC_LOWLATENCY),
491         PRESET(LOW_LATENCY_HQ,      NVENC_LOWLATENCY),
492         PRESET(LOSSLESS_DEFAULT,    NVENC_LOSSLESS),
493         PRESET(LOSSLESS_HP,         NVENC_LOSSLESS),
494         PRESET_ALIAS(SLOW, HQ,      NVENC_TWO_PASSES),
495         PRESET_ALIAS(MEDIUM, HQ,    NVENC_ONE_PASS),
496         PRESET_ALIAS(FAST, HP,      NVENC_ONE_PASS)
497     };
498
499     GUIDTuple *t = &presets[ctx->preset];
500
501     ctx->params.presetGUID = t->guid;
502     ctx->flags             = t->flags;
503
504     return AVERROR(EINVAL);
505 }
506
507 #undef PRESET
508 #undef PRESET_ALIAS
509
510 static void set_constqp(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
511 {
512     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
513     rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
514
515     if (ctx->init_qp_p >= 0) {
516         rc->constQP.qpInterP = ctx->init_qp_p;
517         if (ctx->init_qp_i >= 0 && ctx->init_qp_b >= 0) {
518             rc->constQP.qpIntra  = ctx->init_qp_i;
519             rc->constQP.qpInterB = ctx->init_qp_b;
520         } else if (avctx->i_quant_factor != 0.0 && avctx->b_quant_factor != 0.0) {
521             rc->constQP.qpIntra  = av_clip(rc->constQP.qpInterP * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset + 0.5, 0, 51);
522             rc->constQP.qpInterB = av_clip(rc->constQP.qpInterP * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset + 0.5, 0, 51);
523         } else {
524             rc->constQP.qpIntra  = rc->constQP.qpInterP;
525             rc->constQP.qpInterB = rc->constQP.qpInterP;
526         }
527     } else if (avctx->global_quality >= 0) {
528         rc->constQP.qpInterP = avctx->global_quality;
529         rc->constQP.qpInterB = avctx->global_quality;
530         rc->constQP.qpIntra  = avctx->global_quality;
531     }
532 }
533
534 static void set_vbr(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
535 {
536     NVENCContext *ctx    = avctx->priv_data;
537
538     if (avctx->qmin >= 0) {
539         rc->enableMinQP    = 1;
540         rc->minQP.qpInterB = avctx->qmin;
541         rc->minQP.qpInterP = avctx->qmin;
542         rc->minQP.qpIntra  = avctx->qmin;
543     }
544
545     if (avctx->qmax >= 0) {
546         rc->enableMaxQP = 1;
547         rc->maxQP.qpInterB = avctx->qmax;
548         rc->maxQP.qpInterP = avctx->qmax;
549         rc->maxQP.qpIntra  = avctx->qmax;
550     }
551
552     if (ctx->init_qp_p >= 0) {
553         rc->enableInitialRCQP = 1;
554         rc->initialRCQP.qpInterP = ctx->init_qp_p;
555         if (ctx->init_qp_i < 0) {
556             if (avctx->i_quant_factor != 0.0 && avctx->b_quant_factor != 0.0) {
557                 rc->initialRCQP.qpIntra = av_clip(rc->initialRCQP.qpInterP * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset + 0.5, 0, 51);
558             } else {
559                 rc->initialRCQP.qpIntra = rc->initialRCQP.qpInterP;
560             }
561         } else {
562             rc->initialRCQP.qpIntra = ctx->init_qp_i;
563         }
564
565         if (ctx->init_qp_b < 0) {
566             if (avctx->i_quant_factor != 0.0 && avctx->b_quant_factor != 0.0) {
567                 rc->initialRCQP.qpInterB = av_clip(rc->initialRCQP.qpInterP * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset + 0.5, 0, 51);
568             } else {
569                 rc->initialRCQP.qpInterB = rc->initialRCQP.qpInterP;
570             }
571         } else {
572             rc->initialRCQP.qpInterB = ctx->init_qp_b;
573         }
574     }
575 }
576
577 static void set_lossless(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
578 {
579     rc->rateControlMode  = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
580     rc->constQP.qpInterB = 0;
581     rc->constQP.qpInterP = 0;
582     rc->constQP.qpIntra  = 0;
583 }
584
585 static void nvenc_override_rate_control(AVCodecContext *avctx,
586                                         NV_ENC_RC_PARAMS *rc)
587 {
588     NVENCContext *ctx    = avctx->priv_data;
589
590     switch (ctx->rc) {
591     case NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP:
592         set_constqp(avctx, rc);
593         return;
594     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR:
595     case NV_ENC_PARAMS_RC_VBR:
596         set_vbr(avctx, rc);
597         break;
598     case NV_ENC_PARAMS_RC_VBR_MINQP:
599         if (avctx->qmin < 0) {
600             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
601                    "The variable bitrate rate-control requires "
602                    "the 'qmin' option set.\n");
603             return;
604         }
605         set_vbr(avctx, rc);
606         break;
607     case NV_ENC_PARAMS_RC_CBR:
608         break;
609     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY:
610     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP:
611         if (!(ctx->flags & NVENC_LOWLATENCY)) {
612             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
613                    "The multipass rate-control requires "
614                    "a low-latency preset.\n");
615             return;
616         }
617     }
618
619     rc->rateControlMode = ctx->rc;
620 }
621
622 static void nvenc_setup_rate_control(AVCodecContext *avctx)
623 {
624     NVENCContext *ctx    = avctx->priv_data;
625     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->config.rcParams;
626
627     if (avctx->bit_rate > 0)
628         rc->averageBitRate = avctx->bit_rate;
629
630     if (avctx->rc_max_rate > 0)
631         rc->maxBitRate = avctx->rc_max_rate;
632
633     if (ctx->rc > 0) {
634         nvenc_override_rate_control(avctx, rc);
635     } else if (ctx->flags & NVENC_LOSSLESS) {
636         set_lossless(avctx, rc);
637     } else if (avctx->global_quality > 0) {
638         set_constqp(avctx, rc);
639     } else {
640         if (ctx->flags & NVENC_TWO_PASSES)
641             rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR;
642         else
643             rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR;
644         set_vbr(avctx, rc);
645     }
646
647     if (avctx->rc_buffer_size > 0)
648         rc->vbvBufferSize = avctx->rc_buffer_size;
649
650     if (rc->averageBitRate > 0)
651         avctx->bit_rate = rc->averageBitRate;
652
653 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
654     if (ctx->aq) {
655         ctx->config.rcParams.enableAQ   = 1;
656         ctx->config.rcParams.aqStrength = ctx->aq_strength;
657         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AQ enabled.\n");
658     }
659
660     if (ctx->temporal_aq) {
661         ctx->config.rcParams.enableTemporalAQ = 1;
662         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Temporal AQ enabled.\n");
663     }
664
665     if (ctx->rc_lookahead > 0) {
666         int lkd_bound = FFMIN(ctx->nb_surfaces, ctx->async_depth) -
667                         ctx->config.frameIntervalP - 4;
668
669         if (lkd_bound < 0) {
670             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
671                    "Lookahead not enabled. Increase buffer delay (-delay).\n");
672         } else {
673             ctx->config.rcParams.enableLookahead = 1;
674             ctx->config.rcParams.lookaheadDepth  = av_clip(ctx->rc_lookahead, 0, lkd_bound);
675             ctx->config.rcParams.disableIadapt   = ctx->no_scenecut;
676             ctx->config.rcParams.disableBadapt   = !ctx->b_adapt;
677             av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
678                    "Lookahead enabled: depth %d, scenecut %s, B-adapt %s.\n",
679                    ctx->config.rcParams.lookaheadDepth,
680                    ctx->config.rcParams.disableIadapt ? "disabled" : "enabled",
681                    ctx->config.rcParams.disableBadapt ? "disabled" : "enabled");
682         }
683     }
684
685     if (ctx->strict_gop) {
686         ctx->config.rcParams.strictGOPTarget = 1;
687         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Strict GOP target enabled.\n");
688     }
689
690     if (ctx->nonref_p)
691         ctx->config.rcParams.enableNonRefP = 1;
692
693     if (ctx->zerolatency)
694         ctx->config.rcParams.zeroReorderDelay = 1;
695
696     if (ctx->quality)
697         ctx->config.rcParams.targetQuality = ctx->quality;
698 #endif /* NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7 */
699 }
700
701 static int nvenc_setup_h264_config(AVCodecContext *avctx)
702 {
703     NVENCContext *ctx                      = avctx->priv_data;
704     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->config;
705     NV_ENC_CONFIG_H264 *h264               = &cc->encodeCodecConfig.h264Config;
706     NV_ENC_CONFIG_H264_VUI_PARAMETERS *vui = &h264->h264VUIParameters;
707
708     vui->colourDescriptionPresentFlag = avctx->colorspace      != AVCOL_SPC_UNSPECIFIED ||
709                                         avctx->color_primaries != AVCOL_PRI_UNSPECIFIED ||
710                                         avctx->color_trc       != AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;
711
712     vui->colourMatrix            = avctx->colorspace;
713     vui->colourPrimaries         = avctx->color_primaries;
714     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
715
716     vui->videoFullRangeFlag = avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
717
718     vui->videoSignalTypePresentFlag = vui->colourDescriptionPresentFlag ||
719                                       vui->videoFullRangeFlag;
720
721     h264->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
722     h264->repeatSPSPPS  = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
723     h264->outputAUD     = 1;
724
725     h264->maxNumRefFrames = avctx->refs;
726     h264->idrPeriod       = cc->gopLength;
727
728     h264->sliceMode     = 3;
729     h264->sliceModeData = FFMAX(avctx->slices, 1);
730
731     if (ctx->flags & NVENC_LOSSLESS)
732         h264->qpPrimeYZeroTransformBypassFlag = 1;
733
734     if (IS_CBR(cc->rcParams.rateControlMode)) {
735         h264->outputBufferingPeriodSEI = 1;
736         h264->outputPictureTimingSEI   = 1;
737     }
738
739     if (ctx->profile)
740         avctx->profile = ctx->profile;
741
742     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P)
743         h264->chromaFormatIDC = 3;
744     else
745         h264->chromaFormatIDC = 1;
746
747     switch (ctx->profile) {
748     case NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE:
749         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE_GUID;
750         break;
751     case NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN:
752         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN_GUID;
753         break;
754     case NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH:
755         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_GUID;
756         break;
757     case NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444:
758         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
759         break;
760     case NV_ENC_H264_PROFILE_CONSTRAINED_HIGH:
761         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_CONSTRAINED_HIGH_GUID;
762         break;
763     }
764
765     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
766         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
767         avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE;
768     }
769
770     h264->level = ctx->level;
771
772     return 0;
773 }
774
775 static int nvenc_setup_hevc_config(AVCodecContext *avctx)
776 {
777     NVENCContext *ctx                      = avctx->priv_data;
778     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->config;
779     NV_ENC_CONFIG_HEVC *hevc               = &cc->encodeCodecConfig.hevcConfig;
780     NV_ENC_CONFIG_HEVC_VUI_PARAMETERS *vui = &hevc->hevcVUIParameters;
781
782     vui->colourDescriptionPresentFlag = avctx->colorspace      != AVCOL_SPC_UNSPECIFIED ||
783                                         avctx->color_primaries != AVCOL_PRI_UNSPECIFIED ||
784                                         avctx->color_trc       != AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;
785
786     vui->colourMatrix            = avctx->colorspace;
787     vui->colourPrimaries         = avctx->color_primaries;
788     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
789
790     vui->videoFullRangeFlag = avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG;
791
792     vui->videoSignalTypePresentFlag = vui->colourDescriptionPresentFlag ||
793                                       vui->videoFullRangeFlag;
794
795     hevc->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
796     hevc->repeatSPSPPS  = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
797     hevc->outputAUD     = 1;
798
799     hevc->maxNumRefFramesInDPB = avctx->refs;
800     hevc->idrPeriod            = cc->gopLength;
801
802     if (IS_CBR(cc->rcParams.rateControlMode)) {
803         hevc->outputBufferingPeriodSEI = 1;
804         hevc->outputPictureTimingSEI   = 1;
805     }
806
807     switch (ctx->profile) {
808     case NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN:
809         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN_GUID;
810         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_MAIN;
811         break;
812 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
813     case NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN_10:
814         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN10_GUID;
815         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_MAIN_10;
816         break;
817     case NV_ENC_HEVC_PROFILE_REXT:
818         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_FREXT_GUID;
819         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_REXT;
820         break;
821 #endif /* NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7 */
822     }
823
824     // force setting profile for various input formats
825     switch (ctx->data_pix_fmt) {
826     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
827     case AV_PIX_FMT_NV12:
828         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN_GUID;
829         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_MAIN;
830         break;
831 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
832     case AV_PIX_FMT_P010:
833         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN10_GUID;
834         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_MAIN_10;
835         break;
836     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
837     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
838         cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_FREXT_GUID;
839         avctx->profile  = FF_PROFILE_HEVC_REXT;
840         break;
841 #endif /* NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7 */
842     }
843
844 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
845     hevc->chromaFormatIDC     = IS_YUV444(ctx->data_pix_fmt) ? 3 : 1;
846     hevc->pixelBitDepthMinus8 = IS_10BIT(ctx->data_pix_fmt)  ? 2 : 0;
847 #endif /* NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7 */
848
849     hevc->sliceMode     = 3;
850     hevc->sliceModeData = FFMAX(avctx->slices, 1);
851
852     if (ctx->level) {
853         hevc->level = ctx->level;
854     } else {
855         hevc->level = NV_ENC_LEVEL_AUTOSELECT;
856     }
857
858     if (ctx->tier) {
859         hevc->tier = ctx->tier;
860     }
861
862     return 0;
863 }
864 static int nvenc_setup_codec_config(AVCodecContext *avctx)
865 {
866     switch (avctx->codec->id) {
867     case AV_CODEC_ID_H264:
868         return nvenc_setup_h264_config(avctx);
869     case AV_CODEC_ID_HEVC:
870         return nvenc_setup_hevc_config(avctx);
871     }
872     return 0;
873 }
874
875 static int nvenc_recalc_surfaces(AVCodecContext *avctx)
876 {
877     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
878     // default minimum of 4 surfaces
879     // multiply by 2 for number of NVENCs on gpu (hardcode to 2)
880     // another multiply by 2 to avoid blocking next PBB group
881     int nb_surfaces = FFMAX(4, ctx->config.frameIntervalP * 2 * 2);
882
883     // lookahead enabled
884     if (ctx->rc_lookahead > 0) {
885         // +1 is to account for lkd_bound calculation later
886         // +4 is to allow sufficient pipelining with lookahead
887         nb_surfaces = FFMAX(1, FFMAX(nb_surfaces, ctx->rc_lookahead + ctx->config.frameIntervalP + 1 + 4));
888         if (nb_surfaces > ctx->nb_surfaces && ctx->nb_surfaces > 0) {
889             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
890                 "Defined rc_lookahead requires more surfaces, "
891                 "increasing used surfaces %d -> %d\n",
892                 ctx->nb_surfaces, nb_surfaces);
893         }
894         ctx->nb_surfaces = FFMAX(nb_surfaces, ctx->nb_surfaces);
895     } else {
896         if (ctx->config.frameIntervalP > 1 &&
897             ctx->nb_surfaces < nb_surfaces && ctx->nb_surfaces > 0) {
898             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
899                 "Defined b-frame requires more surfaces, "
900                 "increasing used surfaces %d -> %d\n",
901                 ctx->nb_surfaces, nb_surfaces);
902             ctx->nb_surfaces = FFMAX(ctx->nb_surfaces, nb_surfaces);
903         } else if (ctx->nb_surfaces <= 0)
904             ctx->nb_surfaces = nb_surfaces;
905         // otherwise use user specified value
906     }
907
908     ctx->nb_surfaces = FFMAX(1, FFMIN(MAX_REGISTERED_FRAMES, ctx->nb_surfaces));
909     ctx->async_depth = FFMIN(ctx->async_depth, ctx->nb_surfaces - 1);
910     return 0;
911 }
912
913 static int nvenc_setup_encoder(AVCodecContext *avctx)
914 {
915     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
916     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
917     NV_ENC_PRESET_CONFIG preset_cfg = { 0 };
918     AVCPBProperties *cpb_props;
919     int ret;
920
921     ctx->params.version = NV_ENC_INITIALIZE_PARAMS_VER;
922
923     ctx->params.encodeHeight = avctx->height;
924     ctx->params.encodeWidth  = avctx->width;
925
926     if (avctx->sample_aspect_ratio.num &&
927         avctx->sample_aspect_ratio.den &&
928         (avctx->sample_aspect_ratio.num != 1 ||
929          avctx->sample_aspect_ratio.den != 1)) {
930         av_reduce(&ctx->params.darWidth,
931                   &ctx->params.darHeight,
932                   avctx->width * avctx->sample_aspect_ratio.num,
933                   avctx->height * avctx->sample_aspect_ratio.den,
934                   INT_MAX / 8);
935     } else {
936         ctx->params.darHeight = avctx->height;
937         ctx->params.darWidth  = avctx->width;
938     }
939
940     // De-compensate for hardware, dubiously, trying to compensate for
941     // playback at 704 pixel width.
942     if (avctx->width == 720 && (avctx->height == 480 || avctx->height == 576)) {
943         av_reduce(&ctx->params.darWidth, &ctx->params.darHeight,
944                   ctx->params.darWidth * 44,
945                   ctx->params.darHeight * 45,
946                   1024 * 1024);
947     }
948
949     ctx->params.frameRateNum = avctx->time_base.den;
950     ctx->params.frameRateDen = avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame;
951
952     ctx->params.enableEncodeAsync = 0;
953     ctx->params.enablePTD         = 1;
954
955     ctx->params.encodeConfig = &ctx->config;
956
957     nvenc_map_preset(ctx);
958
959     preset_cfg.version           = NV_ENC_PRESET_CONFIG_VER;
960     preset_cfg.presetCfg.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
961
962     ret = nv->nvEncGetEncodePresetConfig(ctx->nvenc_ctx,
963                                          ctx->params.encodeGUID,
964                                          ctx->params.presetGUID,
965                                          &preset_cfg);
966     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
967         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot get the preset configuration");
968
969     memcpy(&ctx->config, &preset_cfg.presetCfg, sizeof(ctx->config));
970
971     ctx->config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
972
973     if (avctx->gop_size > 0) {
974         if (avctx->max_b_frames > 0) {
975             /* 0 is intra-only,
976              * 1 is I/P only,
977              * 2 is one B-Frame,
978              * 3 two B-frames, and so on. */
979             ctx->config.frameIntervalP = avctx->max_b_frames + 1;
980         } else if (avctx->max_b_frames == 0) {
981             ctx->config.frameIntervalP = 1;
982         }
983         ctx->config.gopLength = avctx->gop_size;
984     } else if (avctx->gop_size == 0) {
985         ctx->config.frameIntervalP = 0;
986         ctx->config.gopLength      = 1;
987     }
988
989     if (ctx->config.frameIntervalP > 1)
990         avctx->max_b_frames = ctx->config.frameIntervalP - 1;
991
992     ctx->initial_pts[0] = AV_NOPTS_VALUE;
993     ctx->initial_pts[1] = AV_NOPTS_VALUE;
994
995     nvenc_recalc_surfaces(avctx);
996
997     nvenc_setup_rate_control(avctx);
998
999     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
1000         ctx->config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FIELD;
1001     } else {
1002         ctx->config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FRAME;
1003     }
1004
1005     if ((ret = nvenc_setup_codec_config(avctx)) < 0)
1006         return ret;
1007
1008     ret = nv->nvEncInitializeEncoder(ctx->nvenc_ctx, &ctx->params);
1009     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1010         return nvenc_print_error(avctx, ret, "InitializeEncoder failed");
1011
1012     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
1013     if (!cpb_props)
1014         return AVERROR(ENOMEM);
1015     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
1016     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
1017     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
1018     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
1019
1020     return 0;
1021 }
1022
1023 static int nvenc_alloc_surface(AVCodecContext *avctx, int idx)
1024 {
1025     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1026     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1027     NVENCFrame *tmp_surface         = &ctx->frames[idx];
1028     int ret;
1029     NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER out_buffer = { 0 };
1030
1031     switch (ctx->data_pix_fmt) {
1032     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
1033         ctx->frames[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YV12_PL;
1034         break;
1035     case AV_PIX_FMT_NV12:
1036         ctx->frames[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_NV12_PL;
1037         break;
1038     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
1039         ctx->frames[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV444_PL;
1040         break;
1041 #if NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7
1042     case AV_PIX_FMT_P010:
1043         ctx->frames[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV420_10BIT;
1044         break;
1045     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
1046         ctx->frames[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV444_10BIT;
1047         break;
1048 #endif /* NVENCAPI_MAJOR_VERSION >= 7 */
1049     default:
1050         return AVERROR_BUG;
1051     }
1052
1053     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1054         ctx->frames[idx].in_ref = av_frame_alloc();
1055         if (!ctx->frames[idx].in_ref)
1056             return AVERROR(ENOMEM);
1057     } else {
1058         NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER in_buffer      = { 0 };
1059
1060         in_buffer.version  = NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER_VER;
1061
1062         in_buffer.width  = avctx->width;
1063         in_buffer.height = avctx->height;
1064
1065         in_buffer.bufferFmt  = ctx->frames[idx].format;
1066         in_buffer.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_UNCACHED;
1067
1068         ret = nv->nvEncCreateInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, &in_buffer);
1069         if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1070             return nvenc_print_error(avctx, ret, "CreateInputBuffer failed");
1071
1072         ctx->frames[idx].in     = in_buffer.inputBuffer;
1073     }
1074
1075     out_buffer.version = NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER_VER;
1076     /* 1MB is large enough to hold most output frames.
1077      * NVENC increases this automatically if it is not enough. */
1078     out_buffer.size = BITSTREAM_BUFFER_SIZE;
1079
1080     out_buffer.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_UNCACHED;
1081
1082     ret = nv->nvEncCreateBitstreamBuffer(ctx->nvenc_ctx, &out_buffer);
1083     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1084         return nvenc_print_error(avctx, ret, "CreateBitstreamBuffer failed");
1085
1086     ctx->frames[idx].out  = out_buffer.bitstreamBuffer;
1087
1088     av_fifo_generic_write(ctx->unused_surface_queue, &tmp_surface, sizeof(tmp_surface), NULL);
1089
1090     return 0;
1091 }
1092
1093 static int nvenc_setup_surfaces(AVCodecContext *avctx)
1094 {
1095     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1096     int i, ret;
1097
1098     ctx->frames = av_mallocz_array(ctx->nb_surfaces, sizeof(*ctx->frames));
1099     if (!ctx->frames)
1100         return AVERROR(ENOMEM);
1101
1102     ctx->timestamps = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(int64_t));
1103     if (!ctx->timestamps)
1104         return AVERROR(ENOMEM);
1105     ctx->unused_surface_queue = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(NVENCFrame*));
1106     if (!ctx->unused_surface_queue)
1107         return AVERROR(ENOMEM);
1108     ctx->pending = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(*ctx->frames));
1109     if (!ctx->pending)
1110         return AVERROR(ENOMEM);
1111     ctx->ready = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(*ctx->frames));
1112     if (!ctx->ready)
1113         return AVERROR(ENOMEM);
1114
1115     for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; i++) {
1116         if ((ret = nvenc_alloc_surface(avctx, i)) < 0)
1117             return ret;
1118     }
1119
1120     return 0;
1121 }
1122
1123 #define EXTRADATA_SIZE 512
1124
1125 static int nvenc_setup_extradata(AVCodecContext *avctx)
1126 {
1127     NVENCContext *ctx                     = avctx->priv_data;
1128     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv       = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1129     NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD payload = { 0 };
1130     int ret;
1131
1132     avctx->extradata = av_mallocz(EXTRADATA_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
1133     if (!avctx->extradata)
1134         return AVERROR(ENOMEM);
1135
1136     payload.version              = NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD_VER;
1137     payload.spsppsBuffer         = avctx->extradata;
1138     payload.inBufferSize         = EXTRADATA_SIZE;
1139     payload.outSPSPPSPayloadSize = &avctx->extradata_size;
1140
1141     ret = nv->nvEncGetSequenceParams(ctx->nvenc_ctx, &payload);
1142     if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1143         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot get the extradata");
1144
1145     return 0;
1146 }
1147
1148 av_cold int ff_nvenc_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1149 {
1150     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1151     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1152     int i;
1153
1154     /* the encoder has to be flushed before it can be closed */
1155     if (ctx->nvenc_ctx) {
1156         NV_ENC_PIC_PARAMS params        = { .version        = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER,
1157                                             .encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS };
1158
1159         nv->nvEncEncodePicture(ctx->nvenc_ctx, &params);
1160     }
1161
1162     av_fifo_free(ctx->timestamps);
1163     av_fifo_free(ctx->pending);
1164     av_fifo_free(ctx->ready);
1165     av_fifo_free(ctx->unused_surface_queue);
1166
1167     if (ctx->frames) {
1168         for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; ++i) {
1169             if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_CUDA) {
1170                 nv->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, ctx->frames[i].in);
1171             } else if (ctx->frames[i].in) {
1172                 nv->nvEncUnmapInputResource(ctx->nvenc_ctx, ctx->frames[i].in_map.mappedResource);
1173             }
1174
1175             av_frame_free(&ctx->frames[i].in_ref);
1176             nv->nvEncDestroyBitstreamBuffer(ctx->nvenc_ctx, ctx->frames[i].out);
1177         }
1178     }
1179     for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1180         if (ctx->registered_frames[i].regptr)
1181             nv->nvEncUnregisterResource(ctx->nvenc_ctx, ctx->registered_frames[i].regptr);
1182     }
1183     ctx->nb_registered_frames = 0;
1184
1185     av_freep(&ctx->frames);
1186
1187     if (ctx->nvenc_ctx)
1188         nv->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvenc_ctx);
1189
1190     if (ctx->cu_context_internal)
1191         ctx->nvel.cu_ctx_destroy(ctx->cu_context_internal);
1192
1193     if (ctx->nvel.nvenc)
1194         dlclose(ctx->nvel.nvenc);
1195
1196 #if !CONFIG_CUDA
1197     if (ctx->nvel.cuda)
1198         dlclose(ctx->nvel.cuda);
1199 #endif
1200
1201     return 0;
1202 }
1203
1204 av_cold int ff_nvenc_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1205 {
1206     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1207     int ret;
1208
1209     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1210         AVHWFramesContext *frames_ctx;
1211         if (!avctx->hw_frames_ctx) {
1212             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1213                    "hw_frames_ctx must be set when using GPU frames as input\n");
1214             return AVERROR(EINVAL);
1215         }
1216         frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
1217         ctx->data_pix_fmt = frames_ctx->sw_format;
1218     } else {
1219         ctx->data_pix_fmt = avctx->pix_fmt;
1220     }
1221
1222     if ((ret = nvenc_load_libraries(avctx)) < 0)
1223         return ret;
1224
1225     if ((ret = nvenc_setup_device(avctx)) < 0)
1226         return ret;
1227
1228     if ((ret = nvenc_setup_encoder(avctx)) < 0)
1229         return ret;
1230
1231     if ((ret = nvenc_setup_surfaces(avctx)) < 0)
1232         return ret;
1233
1234     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
1235         if ((ret = nvenc_setup_extradata(avctx)) < 0)
1236             return ret;
1237     }
1238
1239     return 0;
1240 }
1241
1242 static NVENCFrame *get_free_frame(NVENCContext *ctx)
1243 {
1244     NVENCFrame *tmp_surf;
1245
1246     if (!(av_fifo_size(ctx->unused_surface_queue) > 0))
1247         // queue empty
1248         return NULL;
1249
1250     av_fifo_generic_read(ctx->unused_surface_queue, &tmp_surf, sizeof(tmp_surf), NULL);
1251     return tmp_surf;
1252 }
1253
1254 static int nvenc_copy_frame(NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER *in, const AVFrame *frame)
1255 {
1256     uint8_t *buf = in->bufferDataPtr;
1257     int off      = frame->height * in->pitch;
1258
1259     switch (frame->format) {
1260     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
1261         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1262                             frame->data[0], frame->linesize[0],
1263                             frame->width, frame->height);
1264         buf += off;
1265
1266         av_image_copy_plane(buf, in->pitch >> 1,
1267                             frame->data[2], frame->linesize[2],
1268                             frame->width >> 1, frame->height >> 1);
1269
1270         buf += off >> 2;
1271
1272         av_image_copy_plane(buf, in->pitch >> 1,
1273                             frame->data[1], frame->linesize[1],
1274                             frame->width >> 1, frame->height >> 1);
1275         break;
1276     case AV_PIX_FMT_NV12:
1277         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1278                             frame->data[0], frame->linesize[0],
1279                             frame->width, frame->height);
1280         buf += off;
1281
1282         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1283                             frame->data[1], frame->linesize[1],
1284                             frame->width, frame->height >> 1);
1285         break;
1286     case AV_PIX_FMT_P010:
1287         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1288                             frame->data[0], frame->linesize[0],
1289                             frame->width << 1, frame->height);
1290         buf += off;
1291
1292         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1293                             frame->data[1], frame->linesize[1],
1294                             frame->width << 1, frame->height >> 1);
1295         break;
1296     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
1297         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1298                             frame->data[0], frame->linesize[0],
1299                             frame->width, frame->height);
1300         buf += off;
1301
1302         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1303                             frame->data[1], frame->linesize[1],
1304                             frame->width, frame->height);
1305         buf += off;
1306
1307         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1308                             frame->data[2], frame->linesize[2],
1309                             frame->width, frame->height);
1310         break;
1311     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
1312         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1313                             frame->data[0], frame->linesize[0],
1314                             frame->width << 1, frame->height);
1315         buf += off;
1316
1317         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1318                             frame->data[1], frame->linesize[1],
1319                             frame->width << 1, frame->height);
1320         buf += off;
1321
1322         av_image_copy_plane(buf, in->pitch,
1323                             frame->data[2], frame->linesize[2],
1324                             frame->width << 1, frame->height);
1325         break;
1326     default:
1327         return AVERROR_BUG;
1328     }
1329
1330     return 0;
1331 }
1332
1333 static int nvenc_find_free_reg_resource(AVCodecContext *avctx)
1334 {
1335     NVENCContext               *ctx = avctx->priv_data;
1336     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1337     int i;
1338
1339     if (ctx->nb_registered_frames == FF_ARRAY_ELEMS(ctx->registered_frames)) {
1340         for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1341             if (!ctx->registered_frames[i].mapped) {
1342                 if (ctx->registered_frames[i].regptr) {
1343                     nv->nvEncUnregisterResource(ctx->nvenc_ctx,
1344                                                 ctx->registered_frames[i].regptr);
1345                     ctx->registered_frames[i].regptr = NULL;
1346                 }
1347                 return i;
1348             }
1349         }
1350     } else {
1351         return ctx->nb_registered_frames++;
1352     }
1353
1354     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many registered CUDA frames\n");
1355     return AVERROR(ENOMEM);
1356 }
1357
1358 static int nvenc_register_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame)
1359 {
1360     NVENCContext               *ctx = avctx->priv_data;
1361     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1362     AVHWFramesContext   *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
1363     NV_ENC_REGISTER_RESOURCE reg;
1364     int i, idx, ret;
1365
1366     for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1367         if (ctx->registered_frames[i].ptr == (CUdeviceptr)frame->data[0])
1368             return i;
1369     }
1370
1371     idx = nvenc_find_free_reg_resource(avctx);
1372     if (idx < 0)
1373         return idx;
1374
1375     reg.version            = NV_ENC_REGISTER_RESOURCE_VER;
1376     reg.resourceType       = NV_ENC_INPUT_RESOURCE_TYPE_CUDADEVICEPTR;
1377     reg.width              = frames_ctx->width;
1378     reg.height             = frames_ctx->height;
1379     reg.bufferFormat       = ctx->frames[0].format;
1380     reg.pitch              = frame->linesize[0];
1381     reg.resourceToRegister = frame->data[0];
1382
1383     ret = nv->nvEncRegisterResource(ctx->nvenc_ctx, &reg);
1384     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
1385         nvenc_print_error(avctx, ret, "Error registering an input resource");
1386         return AVERROR_UNKNOWN;
1387     }
1388
1389     ctx->registered_frames[idx].ptr    = (CUdeviceptr)frame->data[0];
1390     ctx->registered_frames[idx].regptr = reg.registeredResource;
1391     return idx;
1392 }
1393
1394 static int nvenc_upload_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame,
1395                               NVENCFrame *nvenc_frame)
1396 {
1397     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1398     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1399     int ret;
1400
1401     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1402         int reg_idx;
1403
1404         ret = nvenc_register_frame(avctx, frame);
1405         if (ret < 0) {
1406             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not register an input CUDA frame\n");
1407             return ret;
1408         }
1409         reg_idx = ret;
1410
1411         ret = av_frame_ref(nvenc_frame->in_ref, frame);
1412         if (ret < 0)
1413             return ret;
1414
1415         nvenc_frame->in_map.version            = NV_ENC_MAP_INPUT_RESOURCE_VER;
1416         nvenc_frame->in_map.registeredResource = ctx->registered_frames[reg_idx].regptr;
1417
1418         ret = nv->nvEncMapInputResource(ctx->nvenc_ctx, &nvenc_frame->in_map);
1419         if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
1420             av_frame_unref(nvenc_frame->in_ref);
1421             return nvenc_print_error(avctx, ret, "Error mapping an input resource");
1422         }
1423
1424         ctx->registered_frames[reg_idx].mapped = 1;
1425         nvenc_frame->reg_idx                   = reg_idx;
1426         nvenc_frame->in                        = nvenc_frame->in_map.mappedResource;
1427     } else {
1428         NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER params = { 0 };
1429
1430         params.version     = NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER_VER;
1431         params.inputBuffer = nvenc_frame->in;
1432
1433         ret = nv->nvEncLockInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, &params);
1434         if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1435             return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot lock the buffer");
1436
1437         ret = nvenc_copy_frame(&params, frame);
1438         if (ret < 0) {
1439             nv->nvEncUnlockInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, nvenc_frame->in);
1440             return ret;
1441         }
1442
1443         ret = nv->nvEncUnlockInputBuffer(ctx->nvenc_ctx, nvenc_frame->in);
1444         if (ret != NV_ENC_SUCCESS)
1445             return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot unlock the buffer");
1446     }
1447
1448     return 0;
1449 }
1450
1451 static void nvenc_codec_specific_pic_params(AVCodecContext *avctx,
1452                                             NV_ENC_PIC_PARAMS *params)
1453 {
1454     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1455
1456     switch (avctx->codec->id) {
1457     case AV_CODEC_ID_H264:
1458         params->codecPicParams.h264PicParams.sliceMode =
1459             ctx->config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceMode;
1460         params->codecPicParams.h264PicParams.sliceModeData =
1461             ctx->config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData;
1462         break;
1463     case AV_CODEC_ID_HEVC:
1464         params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceMode =
1465             ctx->config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceMode;
1466         params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceModeData =
1467             ctx->config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceModeData;
1468         break;
1469     }
1470 }
1471
1472 static inline int nvenc_enqueue_timestamp(AVFifoBuffer *f, int64_t pts)
1473 {
1474     return av_fifo_generic_write(f, &pts, sizeof(pts), NULL);
1475 }
1476
1477 static inline int nvenc_dequeue_timestamp(AVFifoBuffer *f, int64_t *pts)
1478 {
1479     return av_fifo_generic_read(f, pts, sizeof(*pts), NULL);
1480 }
1481
1482 static int nvenc_set_timestamp(AVCodecContext *avctx,
1483                                NV_ENC_LOCK_BITSTREAM *params,
1484                                AVPacket *pkt)
1485 {
1486     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1487
1488     pkt->pts      = params->outputTimeStamp;
1489     pkt->duration = params->outputDuration;
1490
1491     /* generate the first dts by linearly extrapolating the
1492      * first two pts values to the past */
1493     if (avctx->max_b_frames > 0 && !ctx->first_packet_output &&
1494         ctx->initial_pts[1] != AV_NOPTS_VALUE) {
1495         int64_t ts0 = ctx->initial_pts[0], ts1 = ctx->initial_pts[1];
1496         int64_t delta;
1497
1498         if ((ts0 < 0 && ts1 > INT64_MAX + ts0) ||
1499             (ts0 > 0 && ts1 < INT64_MIN + ts0))
1500             return AVERROR(ERANGE);
1501         delta = ts1 - ts0;
1502
1503         if ((delta < 0 && ts0 > INT64_MAX + delta) ||
1504             (delta > 0 && ts0 < INT64_MIN + delta))
1505             return AVERROR(ERANGE);
1506         pkt->dts = ts0 - delta;
1507
1508         ctx->first_packet_output = 1;
1509         return 0;
1510     }
1511     return nvenc_dequeue_timestamp(ctx->timestamps, &pkt->dts);
1512 }
1513
1514 static int nvenc_get_output(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt)
1515 {
1516     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1517     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1518     NV_ENC_LOCK_BITSTREAM params    = { 0 };
1519     NVENCFrame *frame;
1520     int ret;
1521
1522     ret = av_fifo_generic_read(ctx->ready, &frame, sizeof(frame), NULL);
1523     if (ret)
1524         return ret;
1525
1526     params.version         = NV_ENC_LOCK_BITSTREAM_VER;
1527     params.outputBitstream = frame->out;
1528
1529     ret = nv->nvEncLockBitstream(ctx->nvenc_ctx, &params);
1530     if (ret < 0)
1531         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot lock the bitstream");
1532
1533     ret = ff_alloc_packet(pkt, params.bitstreamSizeInBytes);
1534     if (ret < 0)
1535         return ret;
1536
1537     memcpy(pkt->data, params.bitstreamBufferPtr, pkt->size);
1538
1539     ret = nv->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvenc_ctx, frame->out);
1540     if (ret < 0)
1541         return nvenc_print_error(avctx, ret, "Cannot unlock the bitstream");
1542
1543     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1544         nv->nvEncUnmapInputResource(ctx->nvenc_ctx, frame->in_map.mappedResource);
1545         av_frame_unref(frame->in_ref);
1546         ctx->registered_frames[frame->reg_idx].mapped = 0;
1547
1548         frame->in = NULL;
1549     }
1550
1551     av_fifo_generic_write(ctx->unused_surface_queue, &frame, sizeof(frame), NULL);
1552
1553     ret = nvenc_set_timestamp(avctx, &params, pkt);
1554     if (ret < 0)
1555         return ret;
1556
1557     switch (params.pictureType) {
1558     case NV_ENC_PIC_TYPE_IDR:
1559         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1560 #if FF_API_CODED_FRAME
1561 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1562     case NV_ENC_PIC_TYPE_INTRA_REFRESH:
1563     case NV_ENC_PIC_TYPE_I:
1564         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1565         break;
1566     case NV_ENC_PIC_TYPE_P:
1567         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1568         break;
1569     case NV_ENC_PIC_TYPE_B:
1570         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1571         break;
1572     case NV_ENC_PIC_TYPE_BI:
1573         avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_BI;
1574         break;
1575 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1576 #endif
1577     }
1578
1579     return 0;
1580 }
1581
1582 static int output_ready(AVCodecContext *avctx, int flush)
1583 {
1584     NVENCContext *ctx = avctx->priv_data;
1585     int nb_ready, nb_pending;
1586
1587     /* when B-frames are enabled, we wait for two initial timestamps to
1588      * calculate the first dts */
1589     if (!flush && avctx->max_b_frames > 0 &&
1590         (ctx->initial_pts[0] == AV_NOPTS_VALUE || ctx->initial_pts[1] == AV_NOPTS_VALUE))
1591         return 0;
1592
1593     nb_ready   = av_fifo_size(ctx->ready)   / sizeof(NVENCFrame*);
1594     nb_pending = av_fifo_size(ctx->pending) / sizeof(NVENCFrame*);
1595     if (flush)
1596         return nb_ready > 0;
1597     return (nb_ready > 0) && (nb_ready + nb_pending >= ctx->async_depth);
1598 }
1599
1600 int ff_nvenc_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1601                           const AVFrame *frame, int *got_packet)
1602 {
1603     NVENCContext *ctx               = avctx->priv_data;
1604     NVENCLibraryContext *nvel       = &ctx->nvel;
1605     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *nv = &ctx->nvel.nvenc_funcs;
1606     NV_ENC_PIC_PARAMS params        = { 0 };
1607     NVENCFrame         *nvenc_frame = NULL;
1608     CUcontext dummy;
1609     int enc_ret, ret;
1610
1611     params.version = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER;
1612
1613     if (frame) {
1614         nvenc_frame = get_free_frame(ctx);
1615         if (!nvenc_frame) {
1616             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No free surfaces\n");
1617             return AVERROR_BUG;
1618         }
1619
1620         ret = nvenc_upload_frame(avctx, frame, nvenc_frame);
1621         if (ret < 0)
1622             return ret;
1623
1624         params.inputBuffer     = nvenc_frame->in;
1625         params.bufferFmt       = nvenc_frame->format;
1626         params.inputWidth      = frame->width;
1627         params.inputHeight     = frame->height;
1628         params.outputBitstream = nvenc_frame->out;
1629         params.inputTimeStamp  = frame->pts;
1630
1631         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
1632             if (frame->top_field_first)
1633                 params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_TOP_BOTTOM;
1634             else
1635                 params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_BOTTOM_TOP;
1636         } else {
1637             params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FRAME;
1638         }
1639
1640         nvenc_codec_specific_pic_params(avctx, &params);
1641
1642         ret = nvenc_enqueue_timestamp(ctx->timestamps, frame->pts);
1643         if (ret < 0)
1644             return ret;
1645
1646         if (ctx->initial_pts[0] == AV_NOPTS_VALUE)
1647             ctx->initial_pts[0] = frame->pts;
1648         else if (ctx->initial_pts[1] == AV_NOPTS_VALUE)
1649             ctx->initial_pts[1] = frame->pts;
1650     } else {
1651         params.encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS;
1652     }
1653
1654     nvel->cu_ctx_push_current(ctx->cu_context);
1655     enc_ret = nv->nvEncEncodePicture(ctx->nvenc_ctx, &params);
1656     nvel->cu_ctx_pop_current(&dummy);
1657
1658     if (enc_ret != NV_ENC_SUCCESS &&
1659         enc_ret != NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT)
1660         return nvenc_print_error(avctx, enc_ret, "Error encoding the frame");
1661
1662     if (nvenc_frame) {
1663         ret = av_fifo_generic_write(ctx->pending, &nvenc_frame, sizeof(nvenc_frame), NULL);
1664         if (ret < 0)
1665             return ret;
1666     }
1667
1668     /* all the pending buffers are now ready for output */
1669     if (enc_ret == NV_ENC_SUCCESS) {
1670         while (av_fifo_size(ctx->pending) > 0) {
1671             av_fifo_generic_read(ctx->pending, &nvenc_frame, sizeof(nvenc_frame), NULL);
1672             av_fifo_generic_write(ctx->ready,  &nvenc_frame, sizeof(nvenc_frame), NULL);
1673         }
1674     }
1675
1676     if (output_ready(avctx, !frame)) {
1677         ret = nvenc_get_output(avctx, pkt);
1678         if (ret < 0)
1679             return ret;
1680         *got_packet = 1;
1681     } else {
1682         *got_packet = 0;
1683     }
1684
1685     return 0;
1686 }