qsvdec: split off some code that will be shared with the encoder
[ffmpeg.git] / libavcodec / qsvdec.c
1 /*
2  * Intel MediaSDK QSV codec-independent code
3  *
4  * copyright (c) 2013 Luca Barbato
5  * copyright (c) 2015 Anton Khirnov <anton@khirnov.net>
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 <string.h>
25 #include <sys/types.h>
26
27 #include <mfx/mfxvideo.h>
28
29 #include "libavutil/common.h"
30 #include "libavutil/mem.h"
31 #include "libavutil/log.h"
32 #include "libavutil/pixfmt.h"
33 #include "libavutil/time.h"
34
35 #include "avcodec.h"
36 #include "internal.h"
37 #include "qsv_internal.h"
38 #include "qsvdec.h"
39
40 int ff_qsv_map_pixfmt(enum AVPixelFormat format)
41 {
42     switch (format) {
43     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
44     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
45         return AV_PIX_FMT_NV12;
46     default:
47         return AVERROR(ENOSYS);
48     }
49 }
50
51 static int qsv_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxSession session)
52 {
53     if (!session) {
54         if (!q->internal_session) {
55             int ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session);
56             if (ret < 0)
57                 return ret;
58         }
59
60         q->session = q->internal_session;
61     } else {
62         q->session = session;
63     }
64
65     /* make sure the decoder is uninitialized */
66     MFXVideoDECODE_Close(q->session);
67
68     return 0;
69 }
70
71 int ff_qsv_init(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxSession session)
72 {
73     mfxVideoParam param = { { 0 } };
74     int ret;
75
76     ret = qsv_init_session(avctx, q, session);
77     if (ret < 0) {
78         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing an MFX session\n");
79         return ret;
80     }
81
82
83     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
84     if (ret < 0)
85         return ret;
86
87     param.mfx.CodecId      = ret;
88     param.mfx.CodecProfile = avctx->profile;
89     param.mfx.CodecLevel   = avctx->level;
90
91     param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = 8;
92     param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = 8;
93     param.mfx.FrameInfo.Shift          = 0;
94     param.mfx.FrameInfo.FourCC         = MFX_FOURCC_NV12;
95     param.mfx.FrameInfo.Width          = avctx->coded_width;
96     param.mfx.FrameInfo.Height         = avctx->coded_height;
97     param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
98
99     param.IOPattern   = q->iopattern;
100     param.AsyncDepth  = q->async_depth;
101     param.ExtParam    = q->ext_buffers;
102     param.NumExtParam = q->nb_ext_buffers;
103
104     ret = MFXVideoDECODE_Init(q->session, &param);
105     if (ret < 0) {
106         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing the MFX video decoder\n");
107         return ff_qsv_error(ret);
108     }
109
110     return 0;
111 }
112
113 static int alloc_frame(AVCodecContext *avctx, QSVFrame *frame)
114 {
115     int ret;
116
117     ret = ff_get_buffer(avctx, frame->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
118     if (ret < 0)
119         return ret;
120
121     if (frame->frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
122         frame->surface = (mfxFrameSurface1*)frame->frame->data[3];
123     } else {
124         frame->surface_internal.Info.BitDepthLuma   = 8;
125         frame->surface_internal.Info.BitDepthChroma = 8;
126         frame->surface_internal.Info.FourCC         = MFX_FOURCC_NV12;
127         frame->surface_internal.Info.Width          = avctx->coded_width;
128         frame->surface_internal.Info.Height         = avctx->coded_height;
129         frame->surface_internal.Info.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
130
131         frame->surface_internal.Data.PitchLow = frame->frame->linesize[0];
132         frame->surface_internal.Data.Y        = frame->frame->data[0];
133         frame->surface_internal.Data.UV       = frame->frame->data[1];
134
135         frame->surface = &frame->surface_internal;
136     }
137
138     return 0;
139 }
140
141 static void qsv_clear_unused_frames(QSVContext *q)
142 {
143     QSVFrame *cur = q->work_frames;
144     while (cur) {
145         if (cur->surface && !cur->surface->Data.Locked) {
146             cur->surface = NULL;
147             av_frame_unref(cur->frame);
148         }
149         cur = cur->next;
150     }
151 }
152
153 static int get_surface(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q, mfxFrameSurface1 **surf)
154 {
155     QSVFrame *frame, **last;
156     int ret;
157
158     qsv_clear_unused_frames(q);
159
160     frame = q->work_frames;
161     last  = &q->work_frames;
162     while (frame) {
163         if (!frame->surface) {
164             ret = alloc_frame(avctx, frame);
165             if (ret < 0)
166                 return ret;
167             *surf = frame->surface;
168             return 0;
169         }
170
171         last  = &frame->next;
172         frame = frame->next;
173     }
174
175     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
176     if (!frame)
177         return AVERROR(ENOMEM);
178     frame->frame = av_frame_alloc();
179     if (!frame->frame) {
180         av_freep(&frame);
181         return AVERROR(ENOMEM);
182     }
183     *last = frame;
184
185     ret = alloc_frame(avctx, frame);
186     if (ret < 0)
187         return ret;
188
189     *surf = frame->surface;
190
191     return 0;
192 }
193
194 static AVFrame *find_frame(QSVContext *q, mfxFrameSurface1 *surf)
195 {
196     QSVFrame *cur = q->work_frames;
197     while (cur) {
198         if (surf == cur->surface)
199             return cur->frame;
200         cur = cur->next;
201     }
202     return NULL;
203 }
204
205 int ff_qsv_decode(AVCodecContext *avctx, QSVContext *q,
206                   AVFrame *frame, int *got_frame,
207                   AVPacket *avpkt)
208 {
209     mfxFrameSurface1 *insurf;
210     mfxFrameSurface1 *outsurf;
211     mfxSyncPoint sync;
212     mfxBitstream bs = { { { 0 } } };
213     int ret;
214
215     if (avpkt->size) {
216         bs.Data       = avpkt->data;
217         bs.DataLength = avpkt->size;
218         bs.MaxLength  = bs.DataLength;
219         bs.TimeStamp  = avpkt->pts;
220     }
221
222     do {
223         ret = get_surface(avctx, q, &insurf);
224         if (ret < 0)
225             return ret;
226
227         ret = MFXVideoDECODE_DecodeFrameAsync(q->session, avpkt->size ? &bs : NULL,
228                                               insurf, &outsurf, &sync);
229         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
230             av_usleep(1);
231
232     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_ERR_MORE_SURFACE);
233
234     if (ret != MFX_ERR_NONE &&
235         ret != MFX_ERR_MORE_DATA &&
236         ret != MFX_WRN_VIDEO_PARAM_CHANGED &&
237         ret != MFX_ERR_MORE_SURFACE) {
238         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error during QSV decoding.\n");
239         return ff_qsv_error(ret);
240     }
241
242     if (sync) {
243         AVFrame *src_frame;
244
245         MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, sync, 60000);
246
247         src_frame = find_frame(q, outsurf);
248         if (!src_frame) {
249             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
250                    "The returned surface does not correspond to any frame\n");
251             return AVERROR_BUG;
252         }
253
254         ret = av_frame_ref(frame, src_frame);
255         if (ret < 0)
256             return ret;
257
258         frame->pkt_pts = frame->pts = outsurf->Data.TimeStamp;
259
260         frame->repeat_pict =
261             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING ? 4 :
262             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING ? 2 :
263             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED ? 1 : 0;
264         frame->top_field_first =
265             outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
266         frame->interlaced_frame =
267             !(outsurf->Info.PicStruct & MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE);
268
269         *got_frame = 1;
270     }
271
272     return bs.DataOffset;
273 }
274
275 int ff_qsv_close(QSVContext *q)
276 {
277     QSVFrame *cur = q->work_frames;
278
279     while (cur) {
280         q->work_frames = cur->next;
281         av_frame_free(&cur->frame);
282         av_freep(&cur);
283         cur = q->work_frames;
284     }
285
286     if (q->internal_session)
287         MFXClose(q->internal_session);
288
289     return 0;
290 }