avcodec/idctdsp: Clear idct/idct_add for studio profile
[ffmpeg.git] / libavcodec / qsvenc.c
1 /*
2  * Intel MediaSDK QSV encoder utility functions
3  *
4  * copyright (c) 2013 Yukinori Yamazoe
5  * copyright (c) 2015 Anton Khirnov
6  *
7  * This file is part of FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 #include <mfx/mfxvideo.h>
27
28 #include "libavutil/common.h"
29 #include "libavutil/hwcontext.h"
30 #include "libavutil/hwcontext_qsv.h"
31 #include "libavutil/mem.h"
32 #include "libavutil/log.h"
33 #include "libavutil/time.h"
34 #include "libavutil/imgutils.h"
35 #include "libavcodec/bytestream.h"
36
37 #include "avcodec.h"
38 #include "internal.h"
39 #include "qsv.h"
40 #include "qsv_internal.h"
41 #include "qsvenc.h"
42
43 static const struct {
44     mfxU16 profile;
45     const char *name;
46 } profile_names[] = {
47     { MFX_PROFILE_AVC_BASELINE,                 "baseline"              },
48     { MFX_PROFILE_AVC_MAIN,                     "main"                  },
49     { MFX_PROFILE_AVC_EXTENDED,                 "extended"              },
50     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH,                     "high"                  },
51 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 15)
52     { MFX_PROFILE_AVC_HIGH_422,                 "high 422"              },
53 #endif
54 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 4)
55     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_BASELINE,     "constrained baseline"  },
56     { MFX_PROFILE_AVC_CONSTRAINED_HIGH,         "constrained high"      },
57     { MFX_PROFILE_AVC_PROGRESSIVE_HIGH,         "progressive high"      },
58 #endif
59     { MFX_PROFILE_MPEG2_SIMPLE,                 "simple"                },
60     { MFX_PROFILE_MPEG2_MAIN,                   "main"                  },
61     { MFX_PROFILE_MPEG2_HIGH,                   "high"                  },
62     { MFX_PROFILE_VC1_SIMPLE,                   "simple"                },
63     { MFX_PROFILE_VC1_MAIN,                     "main"                  },
64     { MFX_PROFILE_VC1_ADVANCED,                 "advanced"              },
65 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
66     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN,                    "main"                  },
67     { MFX_PROFILE_HEVC_MAIN10,                  "main10"                },
68     { MFX_PROFILE_HEVC_MAINSP,                  "mainsp"                },
69 #endif
70 };
71
72 static const char *print_profile(mfxU16 profile)
73 {
74     int i;
75     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(profile_names); i++)
76         if (profile == profile_names[i].profile)
77             return profile_names[i].name;
78     return "unknown";
79 }
80
81 static const struct {
82     mfxU16      rc_mode;
83     const char *name;
84 } rc_names[] = {
85     { MFX_RATECONTROL_CBR,     "CBR" },
86     { MFX_RATECONTROL_VBR,     "VBR" },
87     { MFX_RATECONTROL_CQP,     "CQP" },
88 #if QSV_HAVE_AVBR
89     { MFX_RATECONTROL_AVBR,    "AVBR" },
90 #endif
91 #if QSV_HAVE_LA
92     { MFX_RATECONTROL_LA,      "LA" },
93 #endif
94 #if QSV_HAVE_ICQ
95     { MFX_RATECONTROL_ICQ,     "ICQ" },
96     { MFX_RATECONTROL_LA_ICQ,  "LA_ICQ" },
97 #endif
98 #if QSV_HAVE_VCM
99     { MFX_RATECONTROL_VCM,     "VCM" },
100 #endif
101 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 10)
102     { MFX_RATECONTROL_LA_EXT,  "LA_EXT" },
103 #endif
104 #if QSV_HAVE_LA_HRD
105     { MFX_RATECONTROL_LA_HRD,  "LA_HRD" },
106 #endif
107 #if QSV_HAVE_QVBR
108     { MFX_RATECONTROL_QVBR,    "QVBR" },
109 #endif
110 };
111
112 static const char *print_ratecontrol(mfxU16 rc_mode)
113 {
114     int i;
115     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(rc_names); i++)
116         if (rc_mode == rc_names[i].rc_mode)
117             return rc_names[i].name;
118     return "unknown";
119 }
120
121 static const char *print_threestate(mfxU16 val)
122 {
123     if (val == MFX_CODINGOPTION_ON)
124         return "ON";
125     else if (val == MFX_CODINGOPTION_OFF)
126         return "OFF";
127     return "unknown";
128 }
129
130 static void dump_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
131                              mfxExtBuffer **coding_opts)
132 {
133     mfxInfoMFX *info = &q->param.mfx;
134
135     mfxExtCodingOption   *co = (mfxExtCodingOption*)coding_opts[0];
136 #if QSV_HAVE_CO2
137     mfxExtCodingOption2 *co2 = (mfxExtCodingOption2*)coding_opts[1];
138 #endif
139
140     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "profile: %s; level: %"PRIu16"\n",
141            print_profile(info->CodecProfile), info->CodecLevel);
142
143     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "GopPicSize: %"PRIu16"; GopRefDist: %"PRIu16"; GopOptFlag: ",
144            info->GopPicSize, info->GopRefDist);
145     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_CLOSED)
146         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "closed ");
147     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_STRICT)
148         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "strict ");
149     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "; IdrInterval: %"PRIu16"\n", info->IdrInterval);
150
151     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "TargetUsage: %"PRIu16"; RateControlMethod: %s\n",
152            info->TargetUsage, print_ratecontrol(info->RateControlMethod));
153
154     if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CBR ||
155         info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VBR
156 #if QSV_HAVE_VCM
157         || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VCM
158 #endif
159         ) {
160         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
161                "InitialDelayInKB: %"PRIu16"; TargetKbps: %"PRIu16"; MaxKbps: %"PRIu16"\n",
162                info->InitialDelayInKB, info->TargetKbps, info->MaxKbps);
163     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CQP) {
164         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QPI: %"PRIu16"; QPP: %"PRIu16"; QPB: %"PRIu16"\n",
165                info->QPI, info->QPP, info->QPB);
166     }
167 #if QSV_HAVE_AVBR
168     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_AVBR) {
169         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
170                "TargetKbps: %"PRIu16"; Accuracy: %"PRIu16"; Convergence: %"PRIu16"\n",
171                info->TargetKbps, info->Accuracy, info->Convergence);
172     }
173 #endif
174 #if QSV_HAVE_LA
175     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA
176 #if QSV_HAVE_LA_HRD
177              || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_HRD
178 #endif
179              ) {
180         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
181                "TargetKbps: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
182                info->TargetKbps, co2->LookAheadDepth);
183     }
184 #endif
185 #if QSV_HAVE_ICQ
186     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_ICQ) {
187         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"\n", info->ICQQuality);
188     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_ICQ) {
189         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
190                info->ICQQuality, co2->LookAheadDepth);
191     }
192 #endif
193
194     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumSlice: %"PRIu16"; NumRefFrame: %"PRIu16"\n",
195            info->NumSlice, info->NumRefFrame);
196     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RateDistortionOpt: %s\n",
197            print_threestate(co->RateDistortionOpt));
198
199 #if QSV_HAVE_CO2
200     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
201            "RecoveryPointSEI: %s IntRefType: %"PRIu16"; IntRefCycleSize: %"PRIu16"; IntRefQPDelta: %"PRId16"\n",
202            print_threestate(co->RecoveryPointSEI), co2->IntRefType, co2->IntRefCycleSize, co2->IntRefQPDelta);
203
204     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxFrameSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxFrameSize);
205 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
206     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxSliceSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxSliceSize);
207 #endif
208     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
209
210     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
211            "BitrateLimit: %s; MBBRC: %s; ExtBRC: %s\n",
212            print_threestate(co2->BitrateLimit), print_threestate(co2->MBBRC),
213            print_threestate(co2->ExtBRC));
214
215 #if QSV_HAVE_TRELLIS
216     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Trellis: ");
217     if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_OFF) {
218         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");
219     } else if (!co2->Trellis) {
220         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");
221     } else {
222         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_I) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "I");
223         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_P) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "P");
224         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_B) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "B");
225     }
226     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
227 #endif
228
229 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
230     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
231            "RepeatPPS: %s; NumMbPerSlice: %"PRIu16"; LookAheadDS: ",
232            print_threestate(co2->RepeatPPS), co2->NumMbPerSlice);
233     switch (co2->LookAheadDS) {
234     case MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");     break;
235     case MFX_LOOKAHEAD_DS_2x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "2x");      break;
236     case MFX_LOOKAHEAD_DS_4x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "4x");      break;
237     default:                   av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "unknown"); break;
238     }
239     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
240
241     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AdaptiveI: %s; AdaptiveB: %s; BRefType: ",
242            print_threestate(co2->AdaptiveI), print_threestate(co2->AdaptiveB));
243     switch (co2->BRefType) {
244     case MFX_B_REF_OFF:     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");       break;
245     case MFX_B_REF_PYRAMID: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "pyramid");   break;
246     default:                av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");      break;
247     }
248     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
249 #endif
250
251 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
252     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
253            "MinQPI: %"PRIu8"; MaxQPI: %"PRIu8"; MinQPP: %"PRIu8"; MaxQPP: %"PRIu8"; MinQPB: %"PRIu8"; MaxQPB: %"PRIu8"\n",
254            co2->MinQPI, co2->MaxQPI, co2->MinQPP, co2->MaxQPP, co2->MinQPB, co2->MaxQPB);
255 #endif
256 #endif
257
258     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
259         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Entropy coding: %s; MaxDecFrameBuffering: %"PRIu16"\n",
260                co->CAVLC == MFX_CODINGOPTION_ON ? "CAVLC" : "CABAC", co->MaxDecFrameBuffering);
261         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
262                "NalHrdConformance: %s; SingleSeiNalUnit: %s; VuiVclHrdParameters: %s VuiNalHrdParameters: %s\n",
263                print_threestate(co->NalHrdConformance), print_threestate(co->SingleSeiNalUnit),
264                print_threestate(co->VuiVclHrdParameters), print_threestate(co->VuiNalHrdParameters));
265     }
266 }
267
268 static int select_rc_mode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
269 {
270     const char *rc_desc;
271     mfxU16      rc_mode;
272
273     int want_la     = q->look_ahead;
274     int want_qscale = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE);
275     int want_vcm    = q->vcm;
276
277     if (want_la && !QSV_HAVE_LA) {
278         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
279                "Lookahead ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
280         return AVERROR(ENOSYS);
281     }
282     if (want_vcm && !QSV_HAVE_VCM) {
283         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
284                "VCM ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
285         return AVERROR(ENOSYS);
286     }
287
288     if (want_la + want_qscale + want_vcm > 1) {
289         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
290                "More than one of: { constant qscale, lookahead, VCM } requested, "
291                "only one of them can be used at a time.\n");
292         return AVERROR(EINVAL);
293     }
294
295     if (!want_qscale && avctx->global_quality > 0 && !QSV_HAVE_ICQ){
296         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
297                "ICQ ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
298         return AVERROR(ENOSYS);
299     }
300
301     if (want_qscale) {
302         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
303         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
304     }
305 #if QSV_HAVE_VCM
306     else if (want_vcm) {
307         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
308         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
309     }
310 #endif
311 #if QSV_HAVE_LA
312     else if (want_la) {
313         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
314         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
315
316 #if QSV_HAVE_ICQ
317         if (avctx->global_quality > 0) {
318             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
319             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
320         }
321 #endif
322     }
323 #endif
324 #if QSV_HAVE_ICQ
325     else if (avctx->global_quality > 0) {
326         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
327         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
328     }
329 #endif
330     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
331         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
332         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
333     }
334 #if QSV_HAVE_AVBR
335     else if (!avctx->rc_max_rate) {
336         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
337         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
338     }
339 #endif
340     else {
341         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
342         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
343     }
344
345     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
346     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
347
348     return 0;
349 }
350
351 static int check_enc_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
352 {
353     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
354     mfxStatus ret;
355
356 #define UNMATCH(x) (param_out.mfx.x != q->param.mfx.x)
357
358     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
359
360     if (ret < 0) {
361         if (UNMATCH(CodecId))
362             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current codec type is unsupported\n");
363         if (UNMATCH(CodecProfile))
364             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current profile is unsupported\n");
365         if (UNMATCH(RateControlMethod))
366             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Selected ratecontrol mode is unsupported\n");
367         if (UNMATCH(LowPower))
368               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Low power mode is unsupported\n");
369         if (UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtN) || UNMATCH(FrameInfo.FrameRateExtD))
370               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current frame rate is unsupported\n");
371         if (UNMATCH(FrameInfo.PicStruct))
372               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current picture structure is unsupported\n");
373         if (UNMATCH(FrameInfo.Width) || UNMATCH(FrameInfo.Height))
374               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current resolution is unsupported\n");
375         if (UNMATCH(FrameInfo.FourCC))
376               av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Current pixel format is unsupported\n");
377         return 0;
378     }
379     return 1;
380 }
381
382 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
383 {
384     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
385                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
386     const AVPixFmtDescriptor *desc;
387     int ret;
388
389     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
390     if (ret < 0)
391         return AVERROR_BUG;
392     q->param.mfx.CodecId = ret;
393
394     if (avctx->level > 0)
395         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
396     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
397
398     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
399     if (!desc)
400         return AVERROR_BUG;
401
402     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
403
404     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
405     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
406     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
407     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
408     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
409     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
410     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
411     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
412     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
413     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
414
415     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
416     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
417
418     if (avctx->hw_frames_ctx) {
419         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
420         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
421         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
422         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
423     }
424
425     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
426         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
427         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
428     } else {
429         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
430         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
431     }
432
433     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
434     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
435     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
436
437     return 0;
438 }
439
440 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
441 {
442     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
443                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
444     const AVPixFmtDescriptor *desc;
445     float quant;
446     int ret;
447
448     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
449     if (ret < 0)
450         return AVERROR_BUG;
451     q->param.mfx.CodecId = ret;
452
453     if (avctx->level > 0)
454         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
455
456     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
457     q->param.mfx.TargetUsage        = q->preset;
458     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
459     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
460     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
461                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
462     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
463     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
464     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
465     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
466     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
467
468     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
469     if (!desc)
470         return AVERROR_BUG;
471
472     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
473
474     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
475     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
476     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
477     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
478     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
479     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
480     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
481     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
482     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
483     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
484
485     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
486     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
487     // for HEVC
488     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
489     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
490
491     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
492         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
493         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
494         // of incompatible video parameter errors
495         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
496         // height alignment always must be 32 for interlaced video
497         q->height_align = 32;
498     } else {
499         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
500         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
501         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
502         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
503         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
504     }
505     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
506
507     if (avctx->hw_frames_ctx) {
508         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
509         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
510         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
511         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
512     }
513
514     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
515         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
516         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
517     } else {
518         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
519         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
520     }
521
522     ret = select_rc_mode(avctx, q);
523     if (ret < 0)
524         return ret;
525
526     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
527     case MFX_RATECONTROL_CBR:
528     case MFX_RATECONTROL_VBR:
529 #if QSV_HAVE_VCM
530     case MFX_RATECONTROL_VCM:
531 #endif
532         q->param.mfx.BufferSizeInKB   = avctx->rc_buffer_size / 8000;
533         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
534         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
535         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
536         break;
537     case MFX_RATECONTROL_CQP:
538         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
539
540         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
541         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
542         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
543
544         break;
545 #if QSV_HAVE_AVBR
546     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
547         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
548         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
549         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
550         break;
551 #endif
552 #if QSV_HAVE_LA
553     case MFX_RATECONTROL_LA:
554         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
555         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
556         break;
557 #if QSV_HAVE_ICQ
558     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
559         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
560     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
561         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
562         break;
563 #endif
564 #endif
565     }
566
567     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
568     // are provided
569     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
570         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
571         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
572
573         q->extco.PicTimingSEI         = q->pic_timing_sei ?
574                                         MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
575
576         if (q->rdo >= 0)
577             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
578
579         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
580 #if FF_API_CODER_TYPE
581 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
582             if (avctx->coder_type >= 0)
583                 q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
584 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
585 #endif
586             q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
587                                       : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
588
589             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
590                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
591                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
592
593             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
594                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
595             if (q->recovery_point_sei >= 0)
596                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
597             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
598             q->extco.AUDelimiter          = q->aud ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
599         }
600
601         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
602
603 #if QSV_HAVE_CO2
604         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
605             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
606             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
607
608             if (q->int_ref_type >= 0)
609                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
610             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
611                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
612             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
613                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
614
615             if (q->bitrate_limit >= 0)
616                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
617             if (q->mbbrc >= 0)
618                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
619             if (q->extbrc >= 0)
620                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
621
622             if (q->max_frame_size >= 0)
623                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
624 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
625             if (q->max_slice_size >= 0)
626                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
627 #endif
628
629 #if QSV_HAVE_TRELLIS
630             q->extco2.Trellis = q->trellis;
631 #endif
632
633 #if QSV_HAVE_LA_DS
634             q->extco2.LookAheadDS = q->look_ahead_downsampling;
635 #endif
636
637 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
638 #if FF_API_PRIVATE_OPT
639 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
640             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
641                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
642 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
643 #endif
644             if (q->b_strategy >= 0)
645                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
646             if (q->adaptive_i >= 0)
647                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
648             if (q->adaptive_b >= 0)
649                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
650 #endif
651
652             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
653         }
654 #endif
655 #if QSV_HAVE_MF
656         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
657             mfxVersion    ver;
658             ret = MFXQueryVersion(q->session,&ver);
659             if (ret >= MFX_ERR_NONE && QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(ver, 1, 25)) {
660                 q->extmfp.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_MULTI_FRAME_PARAM;
661                 q->extmfp.Header.BufferSz     = sizeof(q->extmfp);
662
663                 q->extmfp.MFMode = q->mfmode;
664                 av_log(avctx,AV_LOG_VERBOSE,"MFMode:%d\n", q->extmfp.MFMode);
665                 q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extmfp;
666             }
667         }
668 #endif
669     }
670
671     if (!check_enc_param(avctx,q)) {
672         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
673                "some encoding parameters are not supported by the QSV "
674                "runtime. Please double check the input parameters.\n");
675         return AVERROR(ENOSYS);
676     }
677
678     return 0;
679 }
680
681 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
682 {
683     int ret = 0;
684
685     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
686     if (ret < 0)
687         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
688                                   "Error calling GetVideoParam");
689
690     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
691
692     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
693     if (q->packet_size == 0)
694         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
695
696     return 0;
697 }
698
699 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
700 {
701     AVCPBProperties *cpb_props;
702
703     uint8_t sps_buf[128];
704     uint8_t pps_buf[128];
705
706     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
707         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
708         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
709         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
710         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
711     };
712
713     mfxExtCodingOption co = {
714         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
715         .Header.BufferSz = sizeof(co),
716     };
717 #if QSV_HAVE_CO2
718     mfxExtCodingOption2 co2 = {
719         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
720         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
721     };
722 #endif
723
724     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
725         (mfxExtBuffer*)&extradata,
726         (mfxExtBuffer*)&co,
727 #if QSV_HAVE_CO2
728         (mfxExtBuffer*)&co2,
729 #endif
730     };
731
732     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
733     int ret;
734
735     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
736     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
737
738     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
739     if (ret < 0)
740         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
741                                   "Error calling GetVideoParam");
742
743     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
744
745     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
746         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
747         return AVERROR_UNKNOWN;
748     }
749
750     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
751                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
752     if (!avctx->extradata)
753         return AVERROR(ENOMEM);
754
755     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
756     if (need_pps)
757         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
758     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
759     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
760
761     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
762     if (!cpb_props)
763         return AVERROR(ENOMEM);
764     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
765     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
766     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
767     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
768
769     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
770
771     return 0;
772 }
773
774 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
775 {
776     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
777     mfxFrameSurface1 *surfaces;
778     int nb_surfaces, i;
779
780     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested + q->async_depth;
781
782     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
783     if (!q->opaque_alloc_buf)
784         return AVERROR(ENOMEM);
785
786     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
787     if (!q->opaque_surfaces)
788         return AVERROR(ENOMEM);
789
790     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
791     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
792         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
793         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
794     }
795
796     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
797     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
798     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
799     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
800     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
801
802     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
803
804     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
805     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
806     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
807
808     return 0;
809 }
810
811 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
812 {
813     int ret;
814
815     if (avctx->hwaccel_context) {
816         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
817         q->session = qsv->session;
818     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
819         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
820         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
821             return AVERROR(ENOMEM);
822
823         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
824                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
825                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
826         if (ret < 0) {
827             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
828             return ret;
829         }
830
831         q->session = q->internal_session;
832     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
833         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
834                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
835         if (ret < 0)
836             return ret;
837
838         q->session = q->internal_session;
839     } else {
840         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
841                                            q->load_plugins);
842         if (ret < 0)
843             return ret;
844
845         q->session = q->internal_session;
846     }
847
848     return 0;
849 }
850
851 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
852 {
853     int iopattern = 0;
854     int opaque_alloc = 0;
855     int ret;
856
857     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
858
859     q->async_fifo = av_fifo_alloc((1 + q->async_depth) *
860                                   (sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*)));
861     if (!q->async_fifo)
862         return AVERROR(ENOMEM);
863
864     if (avctx->hwaccel_context) {
865         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
866
867         iopattern    = qsv->iopattern;
868         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
869     }
870
871     if (avctx->hw_frames_ctx) {
872         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
873         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
874
875         if (!iopattern) {
876             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
877                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
878             else if (frames_hwctx->frame_type &
879                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
880                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
881         }
882     }
883
884     if (!iopattern)
885         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
886     q->param.IOPattern = iopattern;
887
888     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
889     if (ret < 0)
890         return ret;
891
892     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
893     switch (avctx->codec_id) {
894     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
895         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
896         break;
897     default:
898         ret = init_video_param(avctx, q);
899         break;
900     }
901     if (ret < 0)
902         return ret;
903
904     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
905     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
906         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
907     } else if (ret < 0) {
908         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
909                                   "Error querying encoder params");
910     }
911
912     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
913     if (ret < 0)
914         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
915                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
916
917     if (opaque_alloc) {
918         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
919         if (ret < 0)
920             return ret;
921     }
922
923     if (avctx->hwaccel_context) {
924         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
925         int i, j;
926
927         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
928                                        sizeof(*q->extparam));
929         if (!q->extparam)
930             return AVERROR(ENOMEM);
931
932         q->param.ExtParam = q->extparam;
933         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
934             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
935         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
936
937         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
938             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
939                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
940                     break;
941             }
942             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
943                 continue;
944
945             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
946         }
947     } else {
948         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
949         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
950     }
951
952     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
953     if (ret < 0)
954         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
955                                   "Error initializing the encoder");
956     else if (ret > 0)
957         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
958                              "Warning in encoder initialization");
959
960     switch (avctx->codec_id) {
961     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
962         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
963         break;
964     default:
965         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
966         break;
967     }
968     if (ret < 0) {
969         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
970         return ret;
971     }
972
973     q->avctx = avctx;
974
975     return 0;
976 }
977
978 static void free_encoder_ctrl_payloads(mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
979 {
980     if (enc_ctrl) {
981         int i;
982         for (i = 0; i < enc_ctrl->NumPayload && i < QSV_MAX_ENC_PAYLOAD; i++) {
983             av_free(enc_ctrl->Payload[i]);
984         }
985         enc_ctrl->NumPayload = 0;
986     }
987 }
988
989 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
990 {
991     QSVFrame *cur = q->work_frames;
992     while (cur) {
993         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
994             free_encoder_ctrl_payloads(&cur->enc_ctrl);
995             av_frame_unref(cur->frame);
996             cur->used = 0;
997         }
998         cur = cur->next;
999     }
1000 }
1001
1002 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
1003 {
1004     QSVFrame *frame, **last;
1005
1006     clear_unused_frames(q);
1007
1008     frame = q->work_frames;
1009     last  = &q->work_frames;
1010     while (frame) {
1011         if (!frame->used) {
1012             *f = frame;
1013             frame->used = 1;
1014             return 0;
1015         }
1016
1017         last  = &frame->next;
1018         frame = frame->next;
1019     }
1020
1021     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
1022     if (!frame)
1023         return AVERROR(ENOMEM);
1024     frame->frame = av_frame_alloc();
1025     if (!frame->frame) {
1026         av_freep(&frame);
1027         return AVERROR(ENOMEM);
1028     }
1029     frame->enc_ctrl.Payload = av_mallocz(sizeof(mfxPayload*) * QSV_MAX_ENC_PAYLOAD);
1030     if (!frame->enc_ctrl.Payload) {
1031         av_freep(&frame);
1032         return AVERROR(ENOMEM);
1033     }
1034     *last = frame;
1035
1036     *f = frame;
1037     frame->used = 1;
1038
1039     return 0;
1040 }
1041
1042 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
1043                         QSVFrame **new_frame)
1044 {
1045     QSVFrame *qf;
1046     int ret;
1047
1048     ret = get_free_frame(q, &qf);
1049     if (ret < 0)
1050         return ret;
1051
1052     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1053         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1054         if (ret < 0)
1055             return ret;
1056
1057         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1058
1059         if (q->frames_ctx.mids) {
1060             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1061             if (ret < 0)
1062                 return ret;
1063
1064             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1065         }
1066     } else {
1067         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1068         if (frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) {
1069             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1070             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1071
1072             ret = ff_get_buffer(q->avctx, qf->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
1073             if (ret < 0)
1074                 return ret;
1075
1076             qf->frame->height = frame->height;
1077             qf->frame->width  = frame->width;
1078             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1079             if (ret < 0) {
1080                 av_frame_unref(qf->frame);
1081                 return ret;
1082             }
1083         } else {
1084             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1085             if (ret < 0)
1086                 return ret;
1087         }
1088
1089         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1090
1091         qf->surface.Info.PicStruct =
1092             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1093             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1094                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1095         if (frame->repeat_pict == 1)
1096             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1097         else if (frame->repeat_pict == 2)
1098             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1099         else if (frame->repeat_pict == 4)
1100             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1101
1102         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1103         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1104         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1105     }
1106
1107     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1108
1109     *new_frame = qf;
1110
1111     return 0;
1112 }
1113
1114 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1115 {
1116     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1117         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1118             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1119             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1120             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1121                    "Interlaced coding is supported"
1122                    " at Main/High Profile Level 2.1-4.1\n");
1123     }
1124 }
1125
1126 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1127                         const AVFrame *frame)
1128 {
1129     AVPacket new_pkt = { 0 };
1130     mfxBitstream *bs;
1131
1132     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1133     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1134     QSVFrame *qsv_frame = NULL;
1135     mfxEncodeCtrl* enc_ctrl = NULL;
1136     int ret;
1137
1138     if (frame) {
1139         ret = submit_frame(q, frame, &qsv_frame);
1140         if (ret < 0) {
1141             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1142             return ret;
1143         }
1144     }
1145     if (qsv_frame) {
1146         surf = &qsv_frame->surface;
1147         enc_ctrl = &qsv_frame->enc_ctrl;
1148     }
1149
1150     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1151     if (ret < 0) {
1152         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1153         return ret;
1154     }
1155
1156     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1157     if (!bs) {
1158         av_packet_unref(&new_pkt);
1159         return AVERROR(ENOMEM);
1160     }
1161     bs->Data      = new_pkt.data;
1162     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1163
1164     if (q->set_encode_ctrl_cb) {
1165         q->set_encode_ctrl_cb(avctx, frame, &qsv_frame->enc_ctrl);
1166     }
1167
1168     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1169     if (!sync) {
1170         av_freep(&bs);
1171         av_packet_unref(&new_pkt);
1172         return AVERROR(ENOMEM);
1173     }
1174
1175     do {
1176         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, enc_ctrl, surf, bs, sync);
1177         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1178             av_usleep(500);
1179     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1180
1181     if (ret > 0)
1182         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1183
1184     if (ret < 0) {
1185         av_packet_unref(&new_pkt);
1186         av_freep(&bs);
1187         av_freep(&sync);
1188         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1189                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1190     }
1191
1192     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1193         print_interlace_msg(avctx, q);
1194
1195     if (*sync) {
1196         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1197         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1198         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1199     } else {
1200         av_freep(&sync);
1201         av_packet_unref(&new_pkt);
1202         av_freep(&bs);
1203     }
1204
1205     return 0;
1206 }
1207
1208 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1209                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1210 {
1211     int ret;
1212
1213     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1214     if (ret < 0)
1215         return ret;
1216
1217     if (!av_fifo_space(q->async_fifo) ||
1218         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1219         AVPacket new_pkt;
1220         mfxBitstream *bs;
1221         mfxSyncPoint *sync;
1222
1223         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1224         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1225         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1226
1227         do {
1228             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1229         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1230
1231         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1232         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1233         new_pkt.size = bs->DataLength;
1234
1235         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1236             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1237             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1238
1239 #if FF_API_CODED_FRAME
1240 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1241         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1242             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1243         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1244             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1245         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1246             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1247 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1248 #endif
1249
1250         av_freep(&bs);
1251         av_freep(&sync);
1252
1253         if (pkt->data) {
1254             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1255                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1256                        pkt->size, new_pkt.size);
1257                 av_packet_unref(&new_pkt);
1258                 return AVERROR(EINVAL);
1259             }
1260
1261             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1262             pkt->size = new_pkt.size;
1263
1264             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1265             av_packet_unref(&new_pkt);
1266             if (ret < 0)
1267                 return ret;
1268         } else
1269             *pkt = new_pkt;
1270
1271         *got_packet = 1;
1272     }
1273
1274     return 0;
1275 }
1276
1277 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1278 {
1279     QSVFrame *cur;
1280
1281     if (q->session)
1282         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1283     if (q->internal_session)
1284         MFXClose(q->internal_session);
1285     q->session          = NULL;
1286     q->internal_session = NULL;
1287
1288     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1289     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1290
1291     cur = q->work_frames;
1292     while (cur) {
1293         q->work_frames = cur->next;
1294         av_frame_free(&cur->frame);
1295         av_free(cur->enc_ctrl.Payload);
1296         av_freep(&cur);
1297         cur = q->work_frames;
1298     }
1299
1300     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1301         AVPacket pkt;
1302         mfxSyncPoint *sync;
1303         mfxBitstream *bs;
1304
1305         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1306         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1307         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1308
1309         av_freep(&sync);
1310         av_freep(&bs);
1311         av_packet_unref(&pkt);
1312     }
1313     av_fifo_free(q->async_fifo);
1314     q->async_fifo = NULL;
1315
1316     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1317     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1318
1319     av_freep(&q->extparam);
1320
1321     return 0;
1322 }