avcodec/nvenc: Refactor timestamp generation logic
[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
27 #define CUDA_LIBNAME TEXT("nvcuda.dll")
28 #if ARCH_X86_64
29 #define NVENC_LIBNAME TEXT("nvEncodeAPI64.dll")
30 #else
31 #define NVENC_LIBNAME TEXT("nvEncodeAPI.dll")
32 #endif
33
34 #define dlopen(filename, flags) LoadLibrary((filename))
35 #define dlsym(handle, symbol)   GetProcAddress(handle, symbol)
36 #define dlclose(handle)         FreeLibrary(handle)
37 #else
38 #include <dlfcn.h>
39
40 #define CUDA_LIBNAME "libcuda.so"
41 #define NVENC_LIBNAME "libnvidia-encode.so"
42 #endif
43
44 #include "libavutil/hwcontext.h"
45 #include "libavutil/imgutils.h"
46 #include "libavutil/avassert.h"
47 #include "libavutil/mem.h"
48 #include "internal.h"
49 #include "nvenc.h"
50
51 #define NVENC_CAP 0x30
52 #define IS_CBR(rc) (rc == NV_ENC_PARAMS_RC_CBR ||               \
53                     rc == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY ||    \
54                     rc == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP)
55
56 #define LOAD_LIBRARY(l, path)                   \
57     do {                                        \
58         if (!((l) = dlopen(path, RTLD_LAZY))) { \
59             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,         \
60                    "Cannot load %s\n",          \
61                    path);                       \
62             return AVERROR_UNKNOWN;             \
63         }                                       \
64     } while (0)
65
66 #define LOAD_SYMBOL(fun, lib, symbol)        \
67     do {                                     \
68         if (!((fun) = dlsym(lib, symbol))) { \
69             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,      \
70                    "Cannot load %s\n",       \
71                    symbol);                  \
72             return AVERROR_UNKNOWN;          \
73         }                                    \
74     } while (0)
75
76 const enum AVPixelFormat ff_nvenc_pix_fmts[] = {
77     AV_PIX_FMT_YUV420P,
78     AV_PIX_FMT_NV12,
79     AV_PIX_FMT_YUV444P,
80 #if CONFIG_CUDA
81     AV_PIX_FMT_CUDA,
82 #endif
83     AV_PIX_FMT_NONE
84 };
85
86 static const struct {
87     NVENCSTATUS nverr;
88     int         averr;
89     const char *desc;
90 } nvenc_errors[] = {
91     { NV_ENC_SUCCESS,                      0,                "success"                  },
92     { NV_ENC_ERR_NO_ENCODE_DEVICE,         AVERROR(ENOENT),  "no encode device"         },
93     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_DEVICE,       AVERROR(ENOSYS),  "unsupported device"       },
94     { NV_ENC_ERR_INVALID_ENCODERDEVICE,    AVERROR(EINVAL),  "invalid encoder device"   },
95     { NV_ENC_ERR_INVALID_DEVICE,           AVERROR(EINVAL),  "invalid device"           },
96     { NV_ENC_ERR_DEVICE_NOT_EXIST,         AVERROR(EIO),     "device does not exist"    },
97     { NV_ENC_ERR_INVALID_PTR,              AVERROR(EFAULT),  "invalid ptr"              },
98     { NV_ENC_ERR_INVALID_EVENT,            AVERROR(EINVAL),  "invalid event"            },
99     { NV_ENC_ERR_INVALID_PARAM,            AVERROR(EINVAL),  "invalid param"            },
100     { NV_ENC_ERR_INVALID_CALL,             AVERROR(EINVAL),  "invalid call"             },
101     { NV_ENC_ERR_OUT_OF_MEMORY,            AVERROR(ENOMEM),  "out of memory"            },
102     { NV_ENC_ERR_ENCODER_NOT_INITIALIZED,  AVERROR(EINVAL),  "encoder not initialized"  },
103     { NV_ENC_ERR_UNSUPPORTED_PARAM,        AVERROR(ENOSYS),  "unsupported param"        },
104     { NV_ENC_ERR_LOCK_BUSY,                AVERROR(EAGAIN),  "lock busy"                },
105     { NV_ENC_ERR_NOT_ENOUGH_BUFFER,        AVERROR(ENOBUFS), "not enough buffer"        },
106     { NV_ENC_ERR_INVALID_VERSION,          AVERROR(EINVAL),  "invalid version"          },
107     { NV_ENC_ERR_MAP_FAILED,               AVERROR(EIO),     "map failed"               },
108     { NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT,          AVERROR(EAGAIN),  "need more input"          },
109     { NV_ENC_ERR_ENCODER_BUSY,             AVERROR(EAGAIN),  "encoder busy"             },
110     { NV_ENC_ERR_EVENT_NOT_REGISTERD,      AVERROR(EBADF),   "event not registered"     },
111     { NV_ENC_ERR_GENERIC,                  AVERROR_UNKNOWN,  "generic error"            },
112     { NV_ENC_ERR_INCOMPATIBLE_CLIENT_KEY,  AVERROR(EINVAL),  "incompatible client key"  },
113     { NV_ENC_ERR_UNIMPLEMENTED,            AVERROR(ENOSYS),  "unimplemented"            },
114     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_REGISTER_FAILED, AVERROR(EIO),     "resource register failed" },
115     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_REGISTERED,  AVERROR(EBADF),   "resource not registered"  },
116     { NV_ENC_ERR_RESOURCE_NOT_MAPPED,      AVERROR(EBADF),   "resource not mapped"      },
117 };
118
119 static int nvenc_map_error(NVENCSTATUS err, const char **desc)
120 {
121     int i;
122     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(nvenc_errors); i++) {
123         if (nvenc_errors[i].nverr == err) {
124             if (desc)
125                 *desc = nvenc_errors[i].desc;
126             return nvenc_errors[i].averr;
127         }
128     }
129     if (desc)
130         *desc = "unknown error";
131     return AVERROR_UNKNOWN;
132 }
133
134 static int nvenc_print_error(void *log_ctx, NVENCSTATUS err,
135                                      const char *error_string)
136 {
137     const char *desc;
138     int ret;
139     ret = nvenc_map_error(err, &desc);
140     av_log(log_ctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s (%d)\n", error_string, desc, err);
141     return ret;
142 }
143
144 static av_cold int nvenc_load_libraries(AVCodecContext *avctx)
145 {
146     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
147     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
148     PNVENCODEAPICREATEINSTANCE nvenc_create_instance;
149     NVENCSTATUS err;
150
151 #if CONFIG_CUDA
152     dl_fn->cu_init                      = cuInit;
153     dl_fn->cu_device_get_count          = cuDeviceGetCount;
154     dl_fn->cu_device_get                = cuDeviceGet;
155     dl_fn->cu_device_get_name           = cuDeviceGetName;
156     dl_fn->cu_device_compute_capability = cuDeviceComputeCapability;
157     dl_fn->cu_ctx_create                = cuCtxCreate_v2;
158     dl_fn->cu_ctx_pop_current           = cuCtxPopCurrent_v2;
159     dl_fn->cu_ctx_destroy               = cuCtxDestroy_v2;
160 #else
161     LOAD_LIBRARY(dl_fn->cuda, CUDA_LIBNAME);
162
163     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_init, dl_fn->cuda, "cuInit");
164     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_device_get_count, dl_fn->cuda, "cuDeviceGetCount");
165     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_device_get, dl_fn->cuda, "cuDeviceGet");
166     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_device_get_name, dl_fn->cuda, "cuDeviceGetName");
167     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_device_compute_capability, dl_fn->cuda,
168                 "cuDeviceComputeCapability");
169     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_ctx_create, dl_fn->cuda, "cuCtxCreate_v2");
170     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_ctx_pop_current, dl_fn->cuda, "cuCtxPopCurrent_v2");
171     LOAD_SYMBOL(dl_fn->cu_ctx_destroy, dl_fn->cuda, "cuCtxDestroy_v2");
172 #endif
173
174     LOAD_LIBRARY(dl_fn->nvenc, NVENC_LIBNAME);
175
176     LOAD_SYMBOL(nvenc_create_instance, dl_fn->nvenc,
177                 "NvEncodeAPICreateInstance");
178
179     dl_fn->nvenc_funcs.version = NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST_VER;
180
181     err = nvenc_create_instance(&dl_fn->nvenc_funcs);
182     if (err != NV_ENC_SUCCESS)
183         return nvenc_print_error(avctx, err, "Failed to create nvenc instance");
184
185     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Nvenc initialized successfully\n");
186
187     return 0;
188 }
189
190 static av_cold int nvenc_open_session(AVCodecContext *avctx)
191 {
192     NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS params = { 0 };
193     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
194     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &ctx->nvenc_dload_funcs.nvenc_funcs;
195     NVENCSTATUS ret;
196
197     params.version    = NV_ENC_OPEN_ENCODE_SESSION_EX_PARAMS_VER;
198     params.apiVersion = NVENCAPI_VERSION;
199     params.device     = ctx->cu_context;
200     params.deviceType = NV_ENC_DEVICE_TYPE_CUDA;
201
202     ret = p_nvenc->nvEncOpenEncodeSessionEx(&params, &ctx->nvencoder);
203     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
204         ctx->nvencoder = NULL;
205         return nvenc_print_error(avctx, ret, "OpenEncodeSessionEx failed");
206     }
207
208     return 0;
209 }
210
211 static int nvenc_check_codec_support(AVCodecContext *avctx)
212 {
213     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
214     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &ctx->nvenc_dload_funcs.nvenc_funcs;
215     int i, ret, count = 0;
216     GUID *guids = NULL;
217
218     ret = p_nvenc->nvEncGetEncodeGUIDCount(ctx->nvencoder, &count);
219
220     if (ret != NV_ENC_SUCCESS || !count)
221         return AVERROR(ENOSYS);
222
223     guids = av_malloc(count * sizeof(GUID));
224     if (!guids)
225         return AVERROR(ENOMEM);
226
227     ret = p_nvenc->nvEncGetEncodeGUIDs(ctx->nvencoder, guids, count, &count);
228     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
229         ret = AVERROR(ENOSYS);
230         goto fail;
231     }
232
233     ret = AVERROR(ENOSYS);
234     for (i = 0; i < count; i++) {
235         if (!memcmp(&guids[i], &ctx->init_encode_params.encodeGUID, sizeof(*guids))) {
236             ret = 0;
237             break;
238         }
239     }
240
241 fail:
242     av_free(guids);
243
244     return ret;
245 }
246
247 static int nvenc_check_cap(AVCodecContext *avctx, NV_ENC_CAPS cap)
248 {
249     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
250     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &ctx->nvenc_dload_funcs.nvenc_funcs;
251     NV_ENC_CAPS_PARAM params        = { 0 };
252     int ret, val = 0;
253
254     params.version     = NV_ENC_CAPS_PARAM_VER;
255     params.capsToQuery = cap;
256
257     ret = p_nvenc->nvEncGetEncodeCaps(ctx->nvencoder, ctx->init_encode_params.encodeGUID, &params, &val);
258
259     if (ret == NV_ENC_SUCCESS)
260         return val;
261     return 0;
262 }
263
264 static int nvenc_check_capabilities(AVCodecContext *avctx)
265 {
266     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
267     int ret;
268
269     ret = nvenc_check_codec_support(avctx);
270     if (ret < 0) {
271         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Codec not supported\n");
272         return ret;
273     }
274
275     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_SUPPORT_YUV444_ENCODE);
276     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P && ret <= 0) {
277         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "YUV444P not supported\n");
278         return AVERROR(ENOSYS);
279     }
280
281     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_SUPPORT_LOSSLESS_ENCODE);
282     if (ctx->preset >= PRESET_LOSSLESS_DEFAULT && ret <= 0) {
283         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Lossless encoding not supported\n");
284         return AVERROR(ENOSYS);
285     }
286
287     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_WIDTH_MAX);
288     if (ret < avctx->width) {
289         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Width %d exceeds %d\n",
290                avctx->width, ret);
291         return AVERROR(ENOSYS);
292     }
293
294     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_HEIGHT_MAX);
295     if (ret < avctx->height) {
296         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Height %d exceeds %d\n",
297                avctx->height, ret);
298         return AVERROR(ENOSYS);
299     }
300
301     ret = nvenc_check_cap(avctx, NV_ENC_CAPS_NUM_MAX_BFRAMES);
302     if (ret < avctx->max_b_frames) {
303         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Max b-frames %d exceed %d\n",
304                avctx->max_b_frames, ret);
305
306         return AVERROR(ENOSYS);
307     }
308
309     return 0;
310 }
311
312 static av_cold int nvenc_check_device(AVCodecContext *avctx, int idx)
313 {
314     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
315     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
316     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
317     char name[128] = { 0};
318     int major, minor, ret;
319     CUresult cu_res;
320     CUdevice cu_device;
321     CUcontext dummy;
322     int loglevel = AV_LOG_VERBOSE;
323
324     if (ctx->device == LIST_DEVICES)
325         loglevel = AV_LOG_INFO;
326
327     cu_res = dl_fn->cu_device_get(&cu_device, idx);
328     if (cu_res != CUDA_SUCCESS) {
329         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
330                "Cannot access the CUDA device %d\n",
331                idx);
332         return -1;
333     }
334
335     cu_res = dl_fn->cu_device_get_name(name, sizeof(name), cu_device);
336     if (cu_res != CUDA_SUCCESS)
337         return -1;
338
339     cu_res = dl_fn->cu_device_compute_capability(&major, &minor, cu_device);
340     if (cu_res != CUDA_SUCCESS)
341         return -1;
342
343     av_log(avctx, loglevel, "[ GPU #%d - < %s > has Compute SM %d.%d ]\n", idx, name, major, minor);
344     if (((major << 4) | minor) < NVENC_CAP) {
345         av_log(avctx, loglevel, "does not support NVENC\n");
346         goto fail;
347     }
348
349     cu_res = dl_fn->cu_ctx_create(&ctx->cu_context_internal, 0, cu_device);
350     if (cu_res != CUDA_SUCCESS) {
351         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed creating CUDA context for NVENC: 0x%x\n", (int)cu_res);
352         goto fail;
353     }
354
355     ctx->cu_context = ctx->cu_context_internal;
356
357     cu_res = dl_fn->cu_ctx_pop_current(&dummy);
358     if (cu_res != CUDA_SUCCESS) {
359         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Failed popping CUDA context: 0x%x\n", (int)cu_res);
360         goto fail2;
361     }
362
363     if ((ret = nvenc_open_session(avctx)) < 0)
364         goto fail2;
365
366     if ((ret = nvenc_check_capabilities(avctx)) < 0)
367         goto fail3;
368
369     av_log(avctx, loglevel, "supports NVENC\n");
370
371     dl_fn->nvenc_device_count++;
372
373     if (ctx->device == dl_fn->nvenc_device_count - 1 || ctx->device == ANY_DEVICE)
374         return 0;
375
376 fail3:
377     p_nvenc->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvencoder);
378     ctx->nvencoder = NULL;
379
380 fail2:
381     dl_fn->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context_internal);
382     ctx->cu_context_internal = NULL;
383
384 fail:
385     return AVERROR(ENOSYS);
386 }
387
388 static av_cold int nvenc_setup_device(AVCodecContext *avctx)
389 {
390     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
391     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
392
393     switch (avctx->codec->id) {
394     case AV_CODEC_ID_H264:
395         ctx->init_encode_params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_H264_GUID;
396         break;
397     case AV_CODEC_ID_HEVC:
398         ctx->init_encode_params.encodeGUID = NV_ENC_CODEC_HEVC_GUID;
399         break;
400     default:
401         return AVERROR_BUG;
402     }
403
404     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
405 #if CONFIG_CUDA
406         AVHWFramesContext   *frames_ctx;
407         AVCUDADeviceContext *device_hwctx;
408         int ret;
409
410         if (!avctx->hw_frames_ctx)
411             return AVERROR(EINVAL);
412
413         frames_ctx   = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
414         device_hwctx = frames_ctx->device_ctx->hwctx;
415
416         ctx->cu_context = device_hwctx->cuda_ctx;
417
418         ret = nvenc_open_session(avctx);
419         if (ret < 0)
420             return ret;
421
422         ret = nvenc_check_capabilities(avctx);
423         if (ret < 0) {
424             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Provided device doesn't support required NVENC features\n");
425             return ret;
426         }
427 #else
428         return AVERROR_BUG;
429 #endif
430     } else {
431         int i, nb_devices = 0;
432
433         if ((dl_fn->cu_init(0)) != CUDA_SUCCESS) {
434             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
435                    "Cannot init CUDA\n");
436             return AVERROR_UNKNOWN;
437         }
438
439         if ((dl_fn->cu_device_get_count(&nb_devices)) != CUDA_SUCCESS) {
440             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
441                    "Cannot enumerate the CUDA devices\n");
442             return AVERROR_UNKNOWN;
443         }
444
445         if (!nb_devices) {
446             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "No CUDA capable devices found\n");
447                 return AVERROR_EXTERNAL;
448         }
449
450         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "%d CUDA capable devices found\n", nb_devices);
451
452         dl_fn->nvenc_device_count = 0;
453         for (i = 0; i < nb_devices; ++i) {
454             if ((nvenc_check_device(avctx, i)) >= 0 && ctx->device != LIST_DEVICES)
455                 return 0;
456         }
457
458         if (ctx->device == LIST_DEVICES)
459             return AVERROR_EXIT;
460
461         if (!dl_fn->nvenc_device_count) {
462             av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "No NVENC capable devices found\n");
463             return AVERROR_EXTERNAL;
464         }
465
466         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Requested GPU %d, but only %d GPUs are available!\n", ctx->device, dl_fn->nvenc_device_count);
467         return AVERROR(EINVAL);
468     }
469
470     return 0;
471 }
472
473 typedef struct GUIDTuple {
474     const GUID guid;
475     int flags;
476 } GUIDTuple;
477
478 static void nvenc_map_preset(NvencContext *ctx)
479 {
480     GUIDTuple presets[] = {
481         { NV_ENC_PRESET_DEFAULT_GUID },
482         { NV_ENC_PRESET_HQ_GUID,                  NVENC_TWO_PASSES }, /* slow */
483         { NV_ENC_PRESET_HQ_GUID,                  NVENC_ONE_PASS }, /* medium */
484         { NV_ENC_PRESET_HP_GUID,                  NVENC_ONE_PASS }, /* fast */
485         { NV_ENC_PRESET_HP_GUID },
486         { NV_ENC_PRESET_HQ_GUID },
487         { NV_ENC_PRESET_BD_GUID },
488         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_DEFAULT_GUID, NVENC_LOWLATENCY },
489         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_HQ_GUID,      NVENC_LOWLATENCY },
490         { NV_ENC_PRESET_LOW_LATENCY_HP_GUID,      NVENC_LOWLATENCY },
491         { NV_ENC_PRESET_LOSSLESS_DEFAULT_GUID,    NVENC_LOSSLESS },
492         { NV_ENC_PRESET_LOSSLESS_HP_GUID,         NVENC_LOSSLESS },
493     };
494
495     GUIDTuple *t = &presets[ctx->preset];
496
497     ctx->init_encode_params.presetGUID = t->guid;
498     ctx->flags = t->flags;
499 }
500
501 static av_cold void set_constqp(AVCodecContext *avctx)
502 {
503     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
504     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->encode_config.rcParams;
505
506     rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
507     rc->constQP.qpInterB = avctx->global_quality;
508     rc->constQP.qpInterP = avctx->global_quality;
509     rc->constQP.qpIntra = avctx->global_quality;
510
511     avctx->qmin = -1;
512     avctx->qmax = -1;
513 }
514
515 static av_cold void set_vbr(AVCodecContext *avctx)
516 {
517     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
518     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->encode_config.rcParams;
519     int qp_inter_p;
520
521     if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0) {
522         rc->enableMinQP = 1;
523         rc->enableMaxQP = 1;
524
525         rc->minQP.qpInterB = avctx->qmin;
526         rc->minQP.qpInterP = avctx->qmin;
527         rc->minQP.qpIntra = avctx->qmin;
528
529         rc->maxQP.qpInterB = avctx->qmax;
530         rc->maxQP.qpInterP = avctx->qmax;
531         rc->maxQP.qpIntra = avctx->qmax;
532
533         qp_inter_p = (avctx->qmax + 3 * avctx->qmin) / 4; // biased towards Qmin
534     } else if (avctx->qmin >= 0) {
535         rc->enableMinQP = 1;
536
537         rc->minQP.qpInterB = avctx->qmin;
538         rc->minQP.qpInterP = avctx->qmin;
539         rc->minQP.qpIntra = avctx->qmin;
540
541         qp_inter_p = avctx->qmin;
542     } else {
543         qp_inter_p = 26; // default to 26
544     }
545
546     rc->enableInitialRCQP = 1;
547     rc->initialRCQP.qpInterP  = qp_inter_p;
548
549     if (avctx->i_quant_factor != 0.0 && avctx->b_quant_factor != 0.0) {
550         rc->initialRCQP.qpIntra = av_clip(
551             qp_inter_p * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
552         rc->initialRCQP.qpInterB = av_clip(
553             qp_inter_p * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
554     } else {
555         rc->initialRCQP.qpIntra = qp_inter_p;
556         rc->initialRCQP.qpInterB = qp_inter_p;
557     }
558 }
559
560 static av_cold void set_lossless(AVCodecContext *avctx)
561 {
562     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
563     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->encode_config.rcParams;
564
565     rc->rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
566     rc->constQP.qpInterB = 0;
567     rc->constQP.qpInterP = 0;
568     rc->constQP.qpIntra = 0;
569
570     avctx->qmin = -1;
571     avctx->qmax = -1;
572 }
573
574 static void nvenc_override_rate_control(AVCodecContext *avctx)
575 {
576     NvencContext *ctx    = avctx->priv_data;
577     NV_ENC_RC_PARAMS *rc = &ctx->encode_config.rcParams;
578
579     switch (ctx->rc) {
580     case NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP:
581         if (avctx->global_quality <= 0) {
582             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
583                    "The constant quality rate-control requires "
584                    "the 'global_quality' option set.\n");
585             return;
586         }
587         set_constqp(avctx);
588         return;
589     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR:
590     case NV_ENC_PARAMS_RC_VBR:
591         if (avctx->qmin < 0 && avctx->qmax < 0) {
592             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
593                    "The variable bitrate rate-control requires "
594                    "the 'qmin' and/or 'qmax' option set.\n");
595             set_vbr(avctx);
596             return;
597         }
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             set_vbr(avctx);
604             return;
605         }
606         set_vbr(avctx);
607         break;
608     case NV_ENC_PARAMS_RC_CBR:
609     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY:
610     case NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP:
611         break;
612     }
613
614     rc->rateControlMode = ctx->rc;
615 }
616
617 static av_cold void nvenc_setup_rate_control(AVCodecContext *avctx)
618 {
619     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
620
621     if (avctx->bit_rate > 0) {
622         ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate = avctx->bit_rate;
623     } else if (ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate > 0) {
624         ctx->encode_config.rcParams.maxBitRate = ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate;
625     }
626
627     if (avctx->rc_max_rate > 0)
628         ctx->encode_config.rcParams.maxBitRate = avctx->rc_max_rate;
629
630     if (ctx->rc < 0) {
631         if (ctx->flags & NVENC_ONE_PASS)
632             ctx->twopass = 0;
633         if (ctx->flags & NVENC_TWO_PASSES)
634             ctx->twopass = 1;
635
636         if (ctx->twopass < 0)
637             ctx->twopass = (ctx->flags & NVENC_LOWLATENCY) != 0;
638
639         if (ctx->cbr) {
640             if (ctx->twopass) {
641                 ctx->rc = NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY;
642             } else {
643                 ctx->rc = NV_ENC_PARAMS_RC_CBR;
644             }
645         } else if (avctx->global_quality > 0) {
646             ctx->rc = NV_ENC_PARAMS_RC_CONSTQP;
647         } else if (ctx->twopass) {
648             ctx->rc = NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR;
649         } else if (avctx->qmin >= 0 && avctx->qmax >= 0) {
650             ctx->rc = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR_MINQP;
651         }
652     }
653
654     if (ctx->flags & NVENC_LOSSLESS) {
655         set_lossless(avctx);
656     } else if (ctx->rc >= 0) {
657         nvenc_override_rate_control(avctx);
658     } else {
659         ctx->encode_config.rcParams.rateControlMode = NV_ENC_PARAMS_RC_VBR;
660         set_vbr(avctx);
661     }
662
663     if (avctx->rc_buffer_size > 0) {
664         ctx->encode_config.rcParams.vbvBufferSize = avctx->rc_buffer_size;
665     } else if (ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate > 0) {
666         ctx->encode_config.rcParams.vbvBufferSize = 2 * ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate;
667     }
668 }
669
670 static av_cold int nvenc_setup_h264_config(AVCodecContext *avctx)
671 {
672     NvencContext *ctx                      = avctx->priv_data;
673     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->encode_config;
674     NV_ENC_CONFIG_H264 *h264               = &cc->encodeCodecConfig.h264Config;
675     NV_ENC_CONFIG_H264_VUI_PARAMETERS *vui = &h264->h264VUIParameters;
676
677     vui->colourMatrix = avctx->colorspace;
678     vui->colourPrimaries = avctx->color_primaries;
679     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
680     vui->videoFullRangeFlag = (avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG
681         || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P);
682
683     vui->colourDescriptionPresentFlag =
684         (avctx->colorspace != 2 || avctx->color_primaries != 2 || avctx->color_trc != 2);
685
686     vui->videoSignalTypePresentFlag =
687         (vui->colourDescriptionPresentFlag
688         || vui->videoFormat != 5
689         || vui->videoFullRangeFlag != 0);
690
691     h264->sliceMode = 3;
692     h264->sliceModeData = 1;
693
694     h264->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
695     h264->repeatSPSPPS  = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
696     h264->outputAUD     = 1;
697
698     if (avctx->refs >= 0) {
699         /* 0 means "let the hardware decide" */
700         h264->maxNumRefFrames = avctx->refs;
701     }
702     if (avctx->gop_size >= 0) {
703         h264->idrPeriod = cc->gopLength;
704     }
705
706     if (IS_CBR(cc->rcParams.rateControlMode)) {
707         h264->outputBufferingPeriodSEI = 1;
708         h264->outputPictureTimingSEI   = 1;
709     }
710
711     if (cc->rcParams.rateControlMode == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_QUALITY ||
712         cc->rcParams.rateControlMode == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_FRAMESIZE_CAP ||
713         cc->rcParams.rateControlMode == NV_ENC_PARAMS_RC_2_PASS_VBR) {
714         h264->adaptiveTransformMode = NV_ENC_H264_ADAPTIVE_TRANSFORM_ENABLE;
715         h264->fmoMode = NV_ENC_H264_FMO_DISABLE;
716     }
717
718     if (ctx->flags & NVENC_LOSSLESS) {
719         h264->qpPrimeYZeroTransformBypassFlag = 1;
720     } else {
721         switch(ctx->profile) {
722         case NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE:
723             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_BASELINE_GUID;
724             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_BASELINE;
725             break;
726         case NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN:
727             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_MAIN_GUID;
728             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_MAIN;
729             break;
730         case NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH:
731             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_GUID;
732             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH;
733             break;
734         case NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444P:
735             cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
736             avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE;
737             break;
738         }
739     }
740
741     // force setting profile as high444p if input is AV_PIX_FMT_YUV444P
742     if (ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
743         cc->profileGUID = NV_ENC_H264_PROFILE_HIGH_444_GUID;
744         avctx->profile = FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE;
745     }
746
747     h264->chromaFormatIDC = avctx->profile == FF_PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE ? 3 : 1;
748
749     h264->level = ctx->level;
750
751     return 0;
752 }
753
754 static av_cold int nvenc_setup_hevc_config(AVCodecContext *avctx)
755 {
756     NvencContext *ctx                      = avctx->priv_data;
757     NV_ENC_CONFIG *cc                      = &ctx->encode_config;
758     NV_ENC_CONFIG_HEVC *hevc               = &cc->encodeCodecConfig.hevcConfig;
759     NV_ENC_CONFIG_HEVC_VUI_PARAMETERS *vui = &hevc->hevcVUIParameters;
760
761     vui->colourMatrix = avctx->colorspace;
762     vui->colourPrimaries = avctx->color_primaries;
763     vui->transferCharacteristics = avctx->color_trc;
764     vui->videoFullRangeFlag = (avctx->color_range == AVCOL_RANGE_JPEG
765         || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ420P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ422P || ctx->data_pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVJ444P);
766
767     vui->colourDescriptionPresentFlag =
768         (avctx->colorspace != 2 || avctx->color_primaries != 2 || avctx->color_trc != 2);
769
770     vui->videoSignalTypePresentFlag =
771         (vui->colourDescriptionPresentFlag
772         || vui->videoFormat != 5
773         || vui->videoFullRangeFlag != 0);
774
775     hevc->sliceMode = 3;
776     hevc->sliceModeData = 1;
777
778     hevc->disableSPSPPS = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 1 : 0;
779     hevc->repeatSPSPPS  = (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) ? 0 : 1;
780     hevc->outputAUD     = 1;
781
782     if (avctx->refs >= 0) {
783         /* 0 means "let the hardware decide" */
784         hevc->maxNumRefFramesInDPB = avctx->refs;
785     }
786     if (avctx->gop_size >= 0) {
787         hevc->idrPeriod = cc->gopLength;
788     }
789
790     if (IS_CBR(cc->rcParams.rateControlMode)) {
791         hevc->outputBufferingPeriodSEI = 1;
792         hevc->outputPictureTimingSEI   = 1;
793     }
794
795     /* No other profile is supported in the current SDK version 5 */
796     cc->profileGUID = NV_ENC_HEVC_PROFILE_MAIN_GUID;
797     avctx->profile = FF_PROFILE_HEVC_MAIN;
798
799     hevc->level = ctx->level;
800
801     hevc->tier = ctx->tier;
802
803     return 0;
804 }
805
806 static av_cold int nvenc_setup_codec_config(AVCodecContext *avctx)
807 {
808     switch (avctx->codec->id) {
809     case AV_CODEC_ID_H264:
810         return nvenc_setup_h264_config(avctx);
811     case AV_CODEC_ID_HEVC:
812         return nvenc_setup_hevc_config(avctx);
813     /* Earlier switch/case will return if unknown codec is passed. */
814     }
815
816     return 0;
817 }
818
819 static av_cold int nvenc_setup_encoder(AVCodecContext *avctx)
820 {
821     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
822     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
823     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
824
825     NV_ENC_PRESET_CONFIG preset_config = { 0 };
826     NVENCSTATUS nv_status = NV_ENC_SUCCESS;
827     AVCPBProperties *cpb_props;
828     int res = 0;
829     int dw, dh;
830
831     ctx->encode_config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
832     ctx->init_encode_params.version = NV_ENC_INITIALIZE_PARAMS_VER;
833
834     ctx->init_encode_params.encodeHeight = avctx->height;
835     ctx->init_encode_params.encodeWidth = avctx->width;
836
837     ctx->init_encode_params.encodeConfig = &ctx->encode_config;
838
839     nvenc_map_preset(ctx);
840
841     preset_config.version = NV_ENC_PRESET_CONFIG_VER;
842     preset_config.presetCfg.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
843
844     nv_status = p_nvenc->nvEncGetEncodePresetConfig(ctx->nvencoder,
845                                                     ctx->init_encode_params.encodeGUID,
846                                                     ctx->init_encode_params.presetGUID,
847                                                     &preset_config);
848     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS)
849         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Cannot get the preset configuration");
850
851     memcpy(&ctx->encode_config, &preset_config.presetCfg, sizeof(ctx->encode_config));
852
853     ctx->encode_config.version = NV_ENC_CONFIG_VER;
854
855     if (avctx->sample_aspect_ratio.num && avctx->sample_aspect_ratio.den &&
856         (avctx->sample_aspect_ratio.num != 1 || avctx->sample_aspect_ratio.num != 1)) {
857         av_reduce(&dw, &dh,
858                   avctx->width * avctx->sample_aspect_ratio.num,
859                   avctx->height * avctx->sample_aspect_ratio.den,
860                   1024 * 1024);
861         ctx->init_encode_params.darHeight = dh;
862         ctx->init_encode_params.darWidth = dw;
863     } else {
864         ctx->init_encode_params.darHeight = avctx->height;
865         ctx->init_encode_params.darWidth = avctx->width;
866     }
867
868     // De-compensate for hardware, dubiously, trying to compensate for
869     // playback at 704 pixel width.
870     if (avctx->width == 720 &&
871         (avctx->height == 480 || avctx->height == 576)) {
872         av_reduce(&dw, &dh,
873                   ctx->init_encode_params.darWidth * 44,
874                   ctx->init_encode_params.darHeight * 45,
875                   1024 * 1024);
876         ctx->init_encode_params.darHeight = dh;
877         ctx->init_encode_params.darWidth = dw;
878     }
879
880     ctx->init_encode_params.frameRateNum = avctx->time_base.den;
881     ctx->init_encode_params.frameRateDen = avctx->time_base.num * avctx->ticks_per_frame;
882
883     ctx->init_encode_params.enableEncodeAsync = 0;
884     ctx->init_encode_params.enablePTD = 1;
885
886     if (avctx->gop_size > 0) {
887         if (avctx->max_b_frames >= 0) {
888             /* 0 is intra-only, 1 is I/P only, 2 is one B Frame, 3 two B frames, and so on. */
889             ctx->encode_config.frameIntervalP = avctx->max_b_frames + 1;
890         }
891
892         ctx->encode_config.gopLength = avctx->gop_size;
893     } else if (avctx->gop_size == 0) {
894         ctx->encode_config.frameIntervalP = 0;
895         ctx->encode_config.gopLength = 1;
896     }
897
898     ctx->initial_pts[0] = AV_NOPTS_VALUE;
899     ctx->initial_pts[1] = AV_NOPTS_VALUE;
900
901     nvenc_setup_rate_control(avctx);
902
903     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
904         ctx->encode_config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FIELD;
905     } else {
906         ctx->encode_config.frameFieldMode = NV_ENC_PARAMS_FRAME_FIELD_MODE_FRAME;
907     }
908
909     res = nvenc_setup_codec_config(avctx);
910     if (res)
911         return res;
912
913     nv_status = p_nvenc->nvEncInitializeEncoder(ctx->nvencoder, &ctx->init_encode_params);
914     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
915         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "InitializeEncoder failed");
916     }
917
918     if (ctx->encode_config.frameIntervalP > 1)
919         avctx->has_b_frames = 2;
920
921     if (ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate > 0)
922         avctx->bit_rate = ctx->encode_config.rcParams.averageBitRate;
923
924     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
925     if (!cpb_props)
926         return AVERROR(ENOMEM);
927     cpb_props->max_bitrate = ctx->encode_config.rcParams.maxBitRate;
928     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
929     cpb_props->buffer_size = ctx->encode_config.rcParams.vbvBufferSize;
930
931     return 0;
932 }
933
934 static av_cold int nvenc_alloc_surface(AVCodecContext *avctx, int idx)
935 {
936     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
937     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
938     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
939
940     NVENCSTATUS nv_status;
941     NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER allocOut = { 0 };
942     allocOut.version = NV_ENC_CREATE_BITSTREAM_BUFFER_VER;
943
944     switch (ctx->data_pix_fmt) {
945     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
946         ctx->surfaces[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YV12_PL;
947         break;
948
949     case AV_PIX_FMT_NV12:
950         ctx->surfaces[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_NV12_PL;
951         break;
952
953     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
954         ctx->surfaces[idx].format = NV_ENC_BUFFER_FORMAT_YUV444_PL;
955         break;
956
957     default:
958         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid input pixel format\n");
959         return AVERROR(EINVAL);
960     }
961
962     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
963         ctx->surfaces[idx].in_ref = av_frame_alloc();
964         if (!ctx->surfaces[idx].in_ref)
965             return AVERROR(ENOMEM);
966     } else {
967         NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER allocSurf = { 0 };
968         allocSurf.version = NV_ENC_CREATE_INPUT_BUFFER_VER;
969         allocSurf.width = (avctx->width + 31) & ~31;
970         allocSurf.height = (avctx->height + 31) & ~31;
971         allocSurf.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_CACHED;
972         allocSurf.bufferFmt = ctx->surfaces[idx].format;
973
974         nv_status = p_nvenc->nvEncCreateInputBuffer(ctx->nvencoder, &allocSurf);
975         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
976             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "CreateInputBuffer failed");
977         }
978
979         ctx->surfaces[idx].input_surface = allocSurf.inputBuffer;
980         ctx->surfaces[idx].width = allocSurf.width;
981         ctx->surfaces[idx].height = allocSurf.height;
982     }
983
984     ctx->surfaces[idx].lockCount = 0;
985
986     /* 1MB is large enough to hold most output frames. NVENC increases this automaticaly if it's not enough. */
987     allocOut.size = 1024 * 1024;
988
989     allocOut.memoryHeap = NV_ENC_MEMORY_HEAP_SYSMEM_CACHED;
990
991     nv_status = p_nvenc->nvEncCreateBitstreamBuffer(ctx->nvencoder, &allocOut);
992     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
993         int err = nvenc_print_error(avctx, nv_status, "CreateBitstreamBuffer failed");
994         if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_CUDA)
995             p_nvenc->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[idx].input_surface);
996         av_frame_free(&ctx->surfaces[idx].in_ref);
997         return err;
998     }
999
1000     ctx->surfaces[idx].output_surface = allocOut.bitstreamBuffer;
1001     ctx->surfaces[idx].size = allocOut.size;
1002
1003     return 0;
1004 }
1005
1006 static av_cold int nvenc_setup_surfaces(AVCodecContext *avctx)
1007 {
1008     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1009     int i, res;
1010     int num_mbs = ((avctx->width + 15) >> 4) * ((avctx->height + 15) >> 4);
1011     ctx->nb_surfaces = FFMAX((num_mbs >= 8160) ? 32 : 48,
1012                              ctx->nb_surfaces);
1013     ctx->async_depth = FFMIN(ctx->async_depth, ctx->nb_surfaces - 1);
1014
1015
1016     ctx->surfaces = av_mallocz_array(ctx->nb_surfaces, sizeof(*ctx->surfaces));
1017     if (!ctx->surfaces)
1018         return AVERROR(ENOMEM);
1019
1020     ctx->timestamp_list = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(int64_t));
1021     if (!ctx->timestamp_list)
1022         return AVERROR(ENOMEM);
1023     ctx->output_surface_queue = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(NvencSurface*));
1024     if (!ctx->output_surface_queue)
1025         return AVERROR(ENOMEM);
1026     ctx->output_surface_ready_queue = av_fifo_alloc(ctx->nb_surfaces * sizeof(NvencSurface*));
1027     if (!ctx->output_surface_ready_queue)
1028         return AVERROR(ENOMEM);
1029
1030     for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; i++) {
1031         if ((res = nvenc_alloc_surface(avctx, i)) < 0)
1032             return res;
1033     }
1034
1035     return 0;
1036 }
1037
1038 static av_cold int nvenc_setup_extradata(AVCodecContext *avctx)
1039 {
1040     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1041     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1042     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1043
1044     NVENCSTATUS nv_status;
1045     uint32_t outSize = 0;
1046     char tmpHeader[256];
1047     NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD payload = { 0 };
1048     payload.version = NV_ENC_SEQUENCE_PARAM_PAYLOAD_VER;
1049
1050     payload.spsppsBuffer = tmpHeader;
1051     payload.inBufferSize = sizeof(tmpHeader);
1052     payload.outSPSPPSPayloadSize = &outSize;
1053
1054     nv_status = p_nvenc->nvEncGetSequenceParams(ctx->nvencoder, &payload);
1055     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1056         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "GetSequenceParams failed");
1057     }
1058
1059     avctx->extradata_size = outSize;
1060     avctx->extradata = av_mallocz(outSize + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
1061
1062     if (!avctx->extradata) {
1063         return AVERROR(ENOMEM);
1064     }
1065
1066     memcpy(avctx->extradata, tmpHeader, outSize);
1067
1068     return 0;
1069 }
1070
1071 av_cold int ff_nvenc_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1072 {
1073     NvencContext *ctx               = avctx->priv_data;
1074     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1075     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1076     int i;
1077
1078     /* the encoder has to be flushed before it can be closed */
1079     if (ctx->nvencoder) {
1080         NV_ENC_PIC_PARAMS params        = { .version        = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER,
1081                                             .encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS };
1082
1083         p_nvenc->nvEncEncodePicture(ctx->nvencoder, &params);
1084     }
1085
1086     av_fifo_freep(&ctx->timestamp_list);
1087     av_fifo_freep(&ctx->output_surface_ready_queue);
1088     av_fifo_freep(&ctx->output_surface_queue);
1089
1090     if (ctx->surfaces && avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1091         for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; ++i) {
1092             if (ctx->surfaces[i].input_surface) {
1093                  p_nvenc->nvEncUnmapInputResource(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].in_map.mappedResource);
1094             }
1095         }
1096         for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1097             if (ctx->registered_frames[i].regptr)
1098                 p_nvenc->nvEncUnregisterResource(ctx->nvencoder, ctx->registered_frames[i].regptr);
1099         }
1100         ctx->nb_registered_frames = 0;
1101     }
1102
1103     if (ctx->surfaces) {
1104         for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; ++i) {
1105             if (avctx->pix_fmt != AV_PIX_FMT_CUDA)
1106                 p_nvenc->nvEncDestroyInputBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].input_surface);
1107             av_frame_free(&ctx->surfaces[i].in_ref);
1108             p_nvenc->nvEncDestroyBitstreamBuffer(ctx->nvencoder, ctx->surfaces[i].output_surface);
1109         }
1110     }
1111     av_freep(&ctx->surfaces);
1112     ctx->nb_surfaces = 0;
1113
1114     if (ctx->nvencoder)
1115         p_nvenc->nvEncDestroyEncoder(ctx->nvencoder);
1116     ctx->nvencoder = NULL;
1117
1118     if (ctx->cu_context_internal)
1119         dl_fn->cu_ctx_destroy(ctx->cu_context_internal);
1120     ctx->cu_context = ctx->cu_context_internal = NULL;
1121
1122     if (dl_fn->nvenc)
1123         dlclose(dl_fn->nvenc);
1124     dl_fn->nvenc = NULL;
1125
1126     dl_fn->nvenc_device_count = 0;
1127
1128 #if !CONFIG_CUDA
1129     if (dl_fn->cuda)
1130         dlclose(dl_fn->cuda);
1131     dl_fn->cuda = NULL;
1132 #endif
1133
1134     dl_fn->cu_init = NULL;
1135     dl_fn->cu_device_get_count = NULL;
1136     dl_fn->cu_device_get = NULL;
1137     dl_fn->cu_device_get_name = NULL;
1138     dl_fn->cu_device_compute_capability = NULL;
1139     dl_fn->cu_ctx_create = NULL;
1140     dl_fn->cu_ctx_pop_current = NULL;
1141     dl_fn->cu_ctx_destroy = NULL;
1142
1143     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Nvenc unloaded\n");
1144
1145     return 0;
1146 }
1147
1148 av_cold int ff_nvenc_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1149 {
1150     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1151     int ret;
1152
1153     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1154         AVHWFramesContext *frames_ctx;
1155         if (!avctx->hw_frames_ctx) {
1156             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1157                    "hw_frames_ctx must be set when using GPU frames as input\n");
1158             return AVERROR(EINVAL);
1159         }
1160         frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
1161         ctx->data_pix_fmt = frames_ctx->sw_format;
1162     } else {
1163         ctx->data_pix_fmt = avctx->pix_fmt;
1164     }
1165
1166     if ((ret = nvenc_load_libraries(avctx)) < 0)
1167         return ret;
1168
1169     if ((ret = nvenc_setup_device(avctx)) < 0)
1170         return ret;
1171
1172     if ((ret = nvenc_setup_encoder(avctx)) < 0)
1173         return ret;
1174
1175     if ((ret = nvenc_setup_surfaces(avctx)) < 0)
1176         return ret;
1177
1178     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
1179         if ((ret = nvenc_setup_extradata(avctx)) < 0)
1180             return ret;
1181     }
1182
1183     return 0;
1184 }
1185
1186 static NvencSurface *get_free_frame(NvencContext *ctx)
1187 {
1188     int i;
1189
1190     for (i = 0; i < ctx->nb_surfaces; ++i) {
1191         if (!ctx->surfaces[i].lockCount) {
1192             ctx->surfaces[i].lockCount = 1;
1193             return &ctx->surfaces[i];
1194         }
1195     }
1196
1197     return NULL;
1198 }
1199
1200 static int nvenc_copy_frame(AVCodecContext *avctx, NvencSurface *inSurf,
1201             NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER *lockBufferParams, const AVFrame *frame)
1202 {
1203     uint8_t *buf = lockBufferParams->bufferDataPtr;
1204     int off = inSurf->height * lockBufferParams->pitch;
1205
1206     if (frame->format == AV_PIX_FMT_YUV420P) {
1207         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1208             frame->data[0], frame->linesize[0],
1209             avctx->width, avctx->height);
1210
1211         buf += off;
1212
1213         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch >> 1,
1214             frame->data[2], frame->linesize[2],
1215             avctx->width >> 1, avctx->height >> 1);
1216
1217         buf += off >> 2;
1218
1219         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch >> 1,
1220             frame->data[1], frame->linesize[1],
1221             avctx->width >> 1, avctx->height >> 1);
1222     } else if (frame->format == AV_PIX_FMT_NV12) {
1223         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1224             frame->data[0], frame->linesize[0],
1225             avctx->width, avctx->height);
1226
1227         buf += off;
1228
1229         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1230             frame->data[1], frame->linesize[1],
1231             avctx->width, avctx->height >> 1);
1232     } else if (frame->format == AV_PIX_FMT_YUV444P) {
1233         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1234             frame->data[0], frame->linesize[0],
1235             avctx->width, avctx->height);
1236
1237         buf += off;
1238
1239         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1240             frame->data[1], frame->linesize[1],
1241             avctx->width, avctx->height);
1242
1243         buf += off;
1244
1245         av_image_copy_plane(buf, lockBufferParams->pitch,
1246             frame->data[2], frame->linesize[2],
1247             avctx->width, avctx->height);
1248     } else {
1249         av_log(avctx, AV_LOG_FATAL, "Invalid pixel format!\n");
1250         return AVERROR(EINVAL);
1251     }
1252
1253     return 0;
1254 }
1255
1256 static int nvenc_find_free_reg_resource(AVCodecContext *avctx)
1257 {
1258     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1259     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1260     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1261
1262     int i;
1263
1264     if (ctx->nb_registered_frames == FF_ARRAY_ELEMS(ctx->registered_frames)) {
1265         for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1266             if (!ctx->registered_frames[i].mapped) {
1267                 if (ctx->registered_frames[i].regptr) {
1268                     p_nvenc->nvEncUnregisterResource(ctx->nvencoder,
1269                                                 ctx->registered_frames[i].regptr);
1270                     ctx->registered_frames[i].regptr = NULL;
1271                 }
1272                 return i;
1273             }
1274         }
1275     } else {
1276         return ctx->nb_registered_frames++;
1277     }
1278
1279     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many registered CUDA frames\n");
1280     return AVERROR(ENOMEM);
1281 }
1282
1283 static int nvenc_register_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame)
1284 {
1285     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1286     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1287     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1288
1289     AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
1290     NV_ENC_REGISTER_RESOURCE reg;
1291     int i, idx, ret;
1292
1293     for (i = 0; i < ctx->nb_registered_frames; i++) {
1294         if (ctx->registered_frames[i].ptr == (CUdeviceptr)frame->data[0])
1295             return i;
1296     }
1297
1298     idx = nvenc_find_free_reg_resource(avctx);
1299     if (idx < 0)
1300         return idx;
1301
1302     reg.version            = NV_ENC_REGISTER_RESOURCE_VER;
1303     reg.resourceType       = NV_ENC_INPUT_RESOURCE_TYPE_CUDADEVICEPTR;
1304     reg.width              = frames_ctx->width;
1305     reg.height             = frames_ctx->height;
1306     reg.bufferFormat       = ctx->surfaces[0].format;
1307     reg.pitch              = frame->linesize[0];
1308     reg.resourceToRegister = frame->data[0];
1309
1310     ret = p_nvenc->nvEncRegisterResource(ctx->nvencoder, &reg);
1311     if (ret != NV_ENC_SUCCESS) {
1312         nvenc_print_error(avctx, ret, "Error registering an input resource");
1313         return AVERROR_UNKNOWN;
1314     }
1315
1316     ctx->registered_frames[idx].ptr    = (CUdeviceptr)frame->data[0];
1317     ctx->registered_frames[idx].regptr = reg.registeredResource;
1318     return idx;
1319 }
1320
1321 static int nvenc_upload_frame(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame,
1322                                       NvencSurface *nvenc_frame)
1323 {
1324     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1325     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1326     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1327
1328     int res;
1329     NVENCSTATUS nv_status;
1330
1331     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1332         int reg_idx = nvenc_register_frame(avctx, frame);
1333         if (reg_idx < 0) {
1334             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not register an input CUDA frame\n");
1335             return reg_idx;
1336         }
1337
1338         res = av_frame_ref(nvenc_frame->in_ref, frame);
1339         if (res < 0)
1340             return res;
1341
1342         nvenc_frame->in_map.version = NV_ENC_MAP_INPUT_RESOURCE_VER;
1343         nvenc_frame->in_map.registeredResource = ctx->registered_frames[reg_idx].regptr;
1344         nv_status = p_nvenc->nvEncMapInputResource(ctx->nvencoder, &nvenc_frame->in_map);
1345         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1346             av_frame_unref(nvenc_frame->in_ref);
1347             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Error mapping an input resource");
1348         }
1349
1350         ctx->registered_frames[reg_idx].mapped = 1;
1351         nvenc_frame->reg_idx                   = reg_idx;
1352         nvenc_frame->input_surface             = nvenc_frame->in_map.mappedResource;
1353         return 0;
1354     } else {
1355         NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER lockBufferParams = { 0 };
1356
1357         lockBufferParams.version = NV_ENC_LOCK_INPUT_BUFFER_VER;
1358         lockBufferParams.inputBuffer = nvenc_frame->input_surface;
1359
1360         nv_status = p_nvenc->nvEncLockInputBuffer(ctx->nvencoder, &lockBufferParams);
1361         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1362             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed locking nvenc input buffer");
1363         }
1364
1365         res = nvenc_copy_frame(avctx, nvenc_frame, &lockBufferParams, frame);
1366
1367         nv_status = p_nvenc->nvEncUnlockInputBuffer(ctx->nvencoder, nvenc_frame->input_surface);
1368         if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1369             return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed unlocking input buffer!");
1370         }
1371
1372         return res;
1373     }
1374 }
1375
1376 static void nvenc_codec_specific_pic_params(AVCodecContext *avctx,
1377                                             NV_ENC_PIC_PARAMS *params)
1378 {
1379     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1380
1381     switch (avctx->codec->id) {
1382     case AV_CODEC_ID_H264:
1383         params->codecPicParams.h264PicParams.sliceMode =
1384             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceMode;
1385         params->codecPicParams.h264PicParams.sliceModeData =
1386             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData;
1387       break;
1388     case AV_CODEC_ID_HEVC:
1389         params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceMode =
1390             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceMode;
1391         params->codecPicParams.hevcPicParams.sliceModeData =
1392             ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceModeData;
1393         break;
1394     }
1395 }
1396
1397 static inline void timestamp_queue_enqueue(AVFifoBuffer* queue, int64_t timestamp)
1398 {
1399     av_fifo_generic_write(queue, &timestamp, sizeof(timestamp), NULL);
1400 }
1401
1402 static inline int64_t timestamp_queue_dequeue(AVFifoBuffer* queue)
1403 {
1404     int64_t timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
1405     if (av_fifo_size(queue) > 0)
1406         av_fifo_generic_read(queue, &timestamp, sizeof(timestamp), NULL);
1407
1408     return timestamp;
1409 }
1410
1411 static int nvenc_set_timestamp(AVCodecContext *avctx,
1412                                NV_ENC_LOCK_BITSTREAM *params,
1413                                AVPacket *pkt)
1414 {
1415     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1416
1417     pkt->pts = params->outputTimeStamp;
1418     pkt->duration = params->outputDuration;
1419
1420     /* generate the first dts by linearly extrapolating the
1421      * first two pts values to the past */
1422     if (avctx->max_b_frames > 0 && !ctx->first_packet_output &&
1423         ctx->initial_pts[1] != AV_NOPTS_VALUE) {
1424         int64_t ts0 = ctx->initial_pts[0], ts1 = ctx->initial_pts[1];
1425         int64_t delta;
1426
1427         if ((ts0 < 0 && ts1 > INT64_MAX + ts0) ||
1428             (ts0 > 0 && ts1 < INT64_MIN + ts0))
1429             return AVERROR(ERANGE);
1430         delta = ts1 - ts0;
1431
1432         if ((delta < 0 && ts0 > INT64_MAX + delta) ||
1433             (delta > 0 && ts0 < INT64_MIN + delta))
1434             return AVERROR(ERANGE);
1435         pkt->dts = ts0 - delta;
1436
1437         ctx->first_packet_output = 1;
1438         return 0;
1439     }
1440
1441     pkt->dts = timestamp_queue_dequeue(ctx->timestamp_list);
1442
1443     return 0;
1444 }
1445
1446 static int process_output_surface(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt, NvencSurface *tmpoutsurf)
1447 {
1448     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1449     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1450     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1451
1452     uint32_t slice_mode_data;
1453     uint32_t *slice_offsets;
1454     NV_ENC_LOCK_BITSTREAM lock_params = { 0 };
1455     NVENCSTATUS nv_status;
1456     int res = 0;
1457
1458     enum AVPictureType pict_type;
1459
1460     switch (avctx->codec->id) {
1461     case AV_CODEC_ID_H264:
1462       slice_mode_data = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.h264Config.sliceModeData;
1463       break;
1464     case AV_CODEC_ID_H265:
1465       slice_mode_data = ctx->encode_config.encodeCodecConfig.hevcConfig.sliceModeData;
1466       break;
1467     default:
1468       av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown codec name\n");
1469       res = AVERROR(EINVAL);
1470       goto error;
1471     }
1472     slice_offsets = av_mallocz(slice_mode_data * sizeof(*slice_offsets));
1473
1474     if (!slice_offsets)
1475         goto error;
1476
1477     lock_params.version = NV_ENC_LOCK_BITSTREAM_VER;
1478
1479     lock_params.doNotWait = 0;
1480     lock_params.outputBitstream = tmpoutsurf->output_surface;
1481     lock_params.sliceOffsets = slice_offsets;
1482
1483     nv_status = p_nvenc->nvEncLockBitstream(ctx->nvencoder, &lock_params);
1484     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS) {
1485         res = nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed locking bitstream buffer");
1486         goto error;
1487     }
1488
1489     if (res = ff_alloc_packet2(avctx, pkt, lock_params.bitstreamSizeInBytes,0)) {
1490         p_nvenc->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->output_surface);
1491         goto error;
1492     }
1493
1494     memcpy(pkt->data, lock_params.bitstreamBufferPtr, lock_params.bitstreamSizeInBytes);
1495
1496     nv_status = p_nvenc->nvEncUnlockBitstream(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->output_surface);
1497     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS)
1498         nvenc_print_error(avctx, nv_status, "Failed unlocking bitstream buffer, expect the gates of mordor to open");
1499
1500
1501     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_CUDA) {
1502         p_nvenc->nvEncUnmapInputResource(ctx->nvencoder, tmpoutsurf->in_map.mappedResource);
1503         av_frame_unref(tmpoutsurf->in_ref);
1504         ctx->registered_frames[tmpoutsurf->reg_idx].mapped = 0;
1505
1506         tmpoutsurf->input_surface = NULL;
1507     }
1508
1509     switch (lock_params.pictureType) {
1510     case NV_ENC_PIC_TYPE_IDR:
1511         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1512     case NV_ENC_PIC_TYPE_I:
1513         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1514         break;
1515     case NV_ENC_PIC_TYPE_P:
1516         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1517         break;
1518     case NV_ENC_PIC_TYPE_B:
1519         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1520         break;
1521     case NV_ENC_PIC_TYPE_BI:
1522         pict_type = AV_PICTURE_TYPE_BI;
1523         break;
1524     default:
1525         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown picture type encountered, expect the output to be broken.\n");
1526         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Please report this error and include as much information on how to reproduce it as possible.\n");
1527         res = AVERROR_EXTERNAL;
1528         goto error;
1529     }
1530
1531 #if FF_API_CODED_FRAME
1532 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1533     avctx->coded_frame->pict_type = pict_type;
1534 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1535 #endif
1536
1537     ff_side_data_set_encoder_stats(pkt,
1538         (lock_params.frameAvgQP - 1) * FF_QP2LAMBDA, NULL, 0, pict_type);
1539
1540     res = nvenc_set_timestamp(avctx, &lock_params, pkt);
1541     if (res < 0)
1542         goto error2;
1543
1544     av_free(slice_offsets);
1545
1546     return 0;
1547
1548 error:
1549     timestamp_queue_dequeue(ctx->timestamp_list);
1550
1551 error2:
1552     av_free(slice_offsets);
1553
1554     return res;
1555 }
1556
1557 static int output_ready(AVCodecContext *avctx, int flush)
1558 {
1559     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1560     int nb_ready, nb_pending;
1561
1562     /* when B-frames are enabled, we wait for two initial timestamps to
1563      * calculate the first dts */
1564     if (!flush && avctx->max_b_frames > 0 &&
1565         (ctx->initial_pts[0] == AV_NOPTS_VALUE || ctx->initial_pts[1] == AV_NOPTS_VALUE))
1566         return 0;
1567
1568     nb_ready   = av_fifo_size(ctx->output_surface_ready_queue)   / sizeof(NvencSurface*);
1569     nb_pending = av_fifo_size(ctx->output_surface_queue)         / sizeof(NvencSurface*);
1570     if (flush)
1571         return nb_ready > 0;
1572     return (nb_ready > 0) && (nb_ready + nb_pending >= ctx->async_depth);
1573 }
1574
1575 int ff_nvenc_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
1576                           const AVFrame *frame, int *got_packet)
1577 {
1578     NVENCSTATUS nv_status;
1579     NvencSurface *tmpoutsurf, *inSurf;
1580     int res;
1581
1582     NvencContext *ctx = avctx->priv_data;
1583     NvencDynLoadFunctions *dl_fn = &ctx->nvenc_dload_funcs;
1584     NV_ENCODE_API_FUNCTION_LIST *p_nvenc = &dl_fn->nvenc_funcs;
1585
1586     NV_ENC_PIC_PARAMS pic_params = { 0 };
1587     pic_params.version = NV_ENC_PIC_PARAMS_VER;
1588
1589     if (frame) {
1590         inSurf = get_free_frame(ctx);
1591         if (!inSurf) {
1592             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No free surfaces\n");
1593             return AVERROR_BUG;
1594         }
1595
1596         res = nvenc_upload_frame(avctx, frame, inSurf);
1597         if (res) {
1598             inSurf->lockCount = 0;
1599             return res;
1600         }
1601
1602         pic_params.inputBuffer = inSurf->input_surface;
1603         pic_params.bufferFmt = inSurf->format;
1604         pic_params.inputWidth = avctx->width;
1605         pic_params.inputHeight = avctx->height;
1606         pic_params.outputBitstream = inSurf->output_surface;
1607
1608         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
1609             if (frame->top_field_first)
1610                 pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_TOP_BOTTOM;
1611             else
1612                 pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FIELD_BOTTOM_TOP;
1613         } else {
1614             pic_params.pictureStruct = NV_ENC_PIC_STRUCT_FRAME;
1615         }
1616
1617         pic_params.encodePicFlags = 0;
1618         pic_params.inputTimeStamp = frame->pts;
1619         pic_params.inputDuration  = av_frame_get_pkt_duration(frame);
1620
1621         nvenc_codec_specific_pic_params(avctx, &pic_params);
1622     } else {
1623         pic_params.encodePicFlags = NV_ENC_PIC_FLAG_EOS;
1624     }
1625
1626     nv_status = p_nvenc->nvEncEncodePicture(ctx->nvencoder, &pic_params);
1627     if (nv_status != NV_ENC_SUCCESS &&
1628         nv_status != NV_ENC_ERR_NEED_MORE_INPUT)
1629         return nvenc_print_error(avctx, nv_status, "EncodePicture failed!");
1630
1631     if (frame) {
1632         av_fifo_generic_write(ctx->output_surface_queue, &inSurf, sizeof(inSurf), NULL);
1633         timestamp_queue_enqueue(ctx->timestamp_list, frame->pts);
1634
1635         if (ctx->initial_pts[0] == AV_NOPTS_VALUE)
1636             ctx->initial_pts[0] = frame->pts;
1637         else if (ctx->initial_pts[1] == AV_NOPTS_VALUE)
1638             ctx->initial_pts[1] = frame->pts;
1639     }
1640
1641     /* all the pending buffers are now ready for output */
1642     if (nv_status == NV_ENC_SUCCESS) {
1643         while (av_fifo_size(ctx->output_surface_queue) > 0) {
1644             av_fifo_generic_read(ctx->output_surface_queue, &tmpoutsurf, sizeof(tmpoutsurf), NULL);
1645             av_fifo_generic_write(ctx->output_surface_ready_queue, &tmpoutsurf, sizeof(tmpoutsurf), NULL);
1646         }
1647     }
1648
1649     if (output_ready(avctx, !frame)) {
1650         av_fifo_generic_read(ctx->output_surface_ready_queue, &tmpoutsurf, sizeof(tmpoutsurf), NULL);
1651
1652         res = process_output_surface(avctx, pkt, tmpoutsurf);
1653
1654         if (res)
1655             return res;
1656
1657         av_assert0(tmpoutsurf->lockCount);
1658         tmpoutsurf->lockCount--;
1659
1660         *got_packet = 1;
1661     } else {
1662         *got_packet = 0;
1663     }
1664
1665     return 0;
1666 }