Merge commit '2fd6e7d077f590e4d7195356f9baeb271f8b9ae2'
[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     { MFX_RATECONTROL_AVBR,    "AVBR" },
89 #if QSV_HAVE_LA
90     { MFX_RATECONTROL_LA,      "LA" },
91 #endif
92 #if QSV_HAVE_ICQ
93     { MFX_RATECONTROL_ICQ,     "ICQ" },
94     { MFX_RATECONTROL_LA_ICQ,  "LA_ICQ" },
95 #endif
96 #if QSV_HAVE_VCM
97     { MFX_RATECONTROL_VCM,     "VCM" },
98 #endif
99 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 10)
100     { MFX_RATECONTROL_LA_EXT,  "LA_EXT" },
101 #endif
102 #if QSV_HAVE_LA_HRD
103     { MFX_RATECONTROL_LA_HRD,  "LA_HRD" },
104 #endif
105 #if QSV_HAVE_QVBR
106     { MFX_RATECONTROL_QVBR,    "QVBR" },
107 #endif
108 };
109
110 static const char *print_ratecontrol(mfxU16 rc_mode)
111 {
112     int i;
113     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(rc_names); i++)
114         if (rc_mode == rc_names[i].rc_mode)
115             return rc_names[i].name;
116     return "unknown";
117 }
118
119 static const char *print_threestate(mfxU16 val)
120 {
121     if (val == MFX_CODINGOPTION_ON)
122         return "ON";
123     else if (val == MFX_CODINGOPTION_OFF)
124         return "OFF";
125     return "unknown";
126 }
127
128 static void dump_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
129                              mfxExtBuffer **coding_opts)
130 {
131     mfxInfoMFX *info = &q->param.mfx;
132
133     mfxExtCodingOption   *co = (mfxExtCodingOption*)coding_opts[0];
134 #if QSV_HAVE_CO2
135     mfxExtCodingOption2 *co2 = (mfxExtCodingOption2*)coding_opts[1];
136 #endif
137
138     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "profile: %s; level: %"PRIu16"\n",
139            print_profile(info->CodecProfile), info->CodecLevel);
140
141     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "GopPicSize: %"PRIu16"; GopRefDist: %"PRIu16"; GopOptFlag: ",
142            info->GopPicSize, info->GopRefDist);
143     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_CLOSED)
144         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "closed ");
145     if (info->GopOptFlag & MFX_GOP_STRICT)
146         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "strict ");
147     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "; IdrInterval: %"PRIu16"\n", info->IdrInterval);
148
149     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "TargetUsage: %"PRIu16"; RateControlMethod: %s\n",
150            info->TargetUsage, print_ratecontrol(info->RateControlMethod));
151
152     if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CBR ||
153         info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VBR
154 #if QSV_HAVE_VCM
155         || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_VCM
156 #endif
157         ) {
158         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
159                "InitialDelayInKB: %"PRIu16"; TargetKbps: %"PRIu16"; MaxKbps: %"PRIu16"\n",
160                info->InitialDelayInKB, info->TargetKbps, info->MaxKbps);
161     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_CQP) {
162         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "QPI: %"PRIu16"; QPP: %"PRIu16"; QPB: %"PRIu16"\n",
163                info->QPI, info->QPP, info->QPB);
164     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_AVBR) {
165         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
166                "TargetKbps: %"PRIu16"; Accuracy: %"PRIu16"; Convergence: %"PRIu16"\n",
167                info->TargetKbps, info->Accuracy, info->Convergence);
168     }
169 #if QSV_HAVE_LA
170     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA
171 #if QSV_HAVE_LA_HRD
172              || info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_HRD
173 #endif
174              ) {
175         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
176                "TargetKbps: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
177                info->TargetKbps, co2->LookAheadDepth);
178     }
179 #endif
180 #if QSV_HAVE_ICQ
181     else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_ICQ) {
182         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"\n", info->ICQQuality);
183     } else if (info->RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_LA_ICQ) {
184         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "ICQQuality: %"PRIu16"; LookAheadDepth: %"PRIu16"\n",
185                info->ICQQuality, co2->LookAheadDepth);
186     }
187 #endif
188
189     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "NumSlice: %"PRIu16"; NumRefFrame: %"PRIu16"\n",
190            info->NumSlice, info->NumRefFrame);
191     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "RateDistortionOpt: %s\n",
192            print_threestate(co->RateDistortionOpt));
193
194 #if QSV_HAVE_CO2
195     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
196            "RecoveryPointSEI: %s IntRefType: %"PRIu16"; IntRefCycleSize: %"PRIu16"; IntRefQPDelta: %"PRId16"\n",
197            print_threestate(co->RecoveryPointSEI), co2->IntRefType, co2->IntRefCycleSize, co2->IntRefQPDelta);
198
199     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxFrameSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxFrameSize);
200 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
201     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "MaxSliceSize: %"PRIu16"; ", co2->MaxSliceSize);
202 #endif
203     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
204
205     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
206            "BitrateLimit: %s; MBBRC: %s; ExtBRC: %s\n",
207            print_threestate(co2->BitrateLimit), print_threestate(co2->MBBRC),
208            print_threestate(co2->ExtBRC));
209
210 #if QSV_HAVE_TRELLIS
211     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Trellis: ");
212     if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_OFF) {
213         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");
214     } else if (!co2->Trellis) {
215         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");
216     } else {
217         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_I) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "I");
218         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_P) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "P");
219         if (co2->Trellis & MFX_TRELLIS_B) av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "B");
220     }
221     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
222 #endif
223
224 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 8)
225     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
226            "RepeatPPS: %s; NumMbPerSlice: %"PRIu16"; LookAheadDS: ",
227            print_threestate(co2->RepeatPPS), co2->NumMbPerSlice);
228     switch (co2->LookAheadDS) {
229     case MFX_LOOKAHEAD_DS_OFF: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");     break;
230     case MFX_LOOKAHEAD_DS_2x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "2x");      break;
231     case MFX_LOOKAHEAD_DS_4x:  av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "4x");      break;
232     default:                   av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "unknown"); break;
233     }
234     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
235
236     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "AdaptiveI: %s; AdaptiveB: %s; BRefType: ",
237            print_threestate(co2->AdaptiveI), print_threestate(co2->AdaptiveB));
238     switch (co2->BRefType) {
239     case MFX_B_REF_OFF:     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "off");       break;
240     case MFX_B_REF_PYRAMID: av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "pyramid");   break;
241     default:                av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "auto");      break;
242     }
243     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "\n");
244 #endif
245
246 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 9)
247     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
248            "MinQPI: %"PRIu8"; MaxQPI: %"PRIu8"; MinQPP: %"PRIu8"; MaxQPP: %"PRIu8"; MinQPB: %"PRIu8"; MaxQPB: %"PRIu8"\n",
249            co2->MinQPI, co2->MaxQPI, co2->MinQPP, co2->MaxQPP, co2->MinQPB, co2->MaxQPB);
250 #endif
251 #endif
252
253     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
254         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Entropy coding: %s; MaxDecFrameBuffering: %"PRIu16"\n",
255                co->CAVLC == MFX_CODINGOPTION_ON ? "CAVLC" : "CABAC", co->MaxDecFrameBuffering);
256         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
257                "NalHrdConformance: %s; SingleSeiNalUnit: %s; VuiVclHrdParameters: %s VuiNalHrdParameters: %s\n",
258                print_threestate(co->NalHrdConformance), print_threestate(co->SingleSeiNalUnit),
259                print_threestate(co->VuiVclHrdParameters), print_threestate(co->VuiNalHrdParameters));
260     }
261 }
262
263 static int select_rc_mode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
264 {
265     const char *rc_desc;
266     mfxU16      rc_mode;
267
268     int want_la     = q->look_ahead;
269     int want_qscale = !!(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE);
270     int want_vcm    = q->vcm;
271
272     if (want_la && !QSV_HAVE_LA) {
273         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
274                "Lookahead ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
275         return AVERROR(ENOSYS);
276     }
277     if (want_vcm && !QSV_HAVE_VCM) {
278         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
279                "VCM ratecontrol mode requested, but is not supported by this SDK version\n");
280         return AVERROR(ENOSYS);
281     }
282
283     if (want_la + want_qscale + want_vcm > 1) {
284         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
285                "More than one of: { constant qscale, lookahead, VCM } requested, "
286                "only one of them can be used at a time.\n");
287         return AVERROR(EINVAL);
288     }
289
290     if (want_qscale) {
291         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CQP;
292         rc_desc = "constant quantization parameter (CQP)";
293     }
294 #if QSV_HAVE_VCM
295     else if (want_vcm) {
296         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VCM;
297         rc_desc = "video conferencing mode (VCM)";
298     }
299 #endif
300 #if QSV_HAVE_LA
301     else if (want_la) {
302         rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA;
303         rc_desc = "VBR with lookahead (LA)";
304
305 #if QSV_HAVE_ICQ
306         if (avctx->global_quality > 0) {
307             rc_mode = MFX_RATECONTROL_LA_ICQ;
308             rc_desc = "intelligent constant quality with lookahead (LA_ICQ)";
309         }
310 #endif
311     }
312 #endif
313 #if QSV_HAVE_ICQ
314     else if (avctx->global_quality > 0) {
315         rc_mode = MFX_RATECONTROL_ICQ;
316         rc_desc = "intelligent constant quality (ICQ)";
317     }
318 #endif
319     else if (avctx->rc_max_rate == avctx->bit_rate) {
320         rc_mode = MFX_RATECONTROL_CBR;
321         rc_desc = "constant bitrate (CBR)";
322     } else if (!avctx->rc_max_rate) {
323         rc_mode = MFX_RATECONTROL_AVBR;
324         rc_desc = "average variable bitrate (AVBR)";
325     } else {
326         rc_mode = MFX_RATECONTROL_VBR;
327         rc_desc = "variable bitrate (VBR)";
328     }
329
330     q->param.mfx.RateControlMethod = rc_mode;
331     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using the %s ratecontrol method\n", rc_desc);
332
333     return 0;
334 }
335
336 static int rc_supported(QSVEncContext *q)
337 {
338     mfxVideoParam param_out = { .mfx.CodecId = q->param.mfx.CodecId };
339     mfxStatus ret;
340
341     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &param_out);
342     if (ret < 0 ||
343         param_out.mfx.RateControlMethod != q->param.mfx.RateControlMethod)
344         return 0;
345     return 1;
346 }
347
348 static int init_video_param_jpeg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
349 {
350     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
351                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
352     const AVPixFmtDescriptor *desc;
353     int ret;
354
355     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
356     if (ret < 0)
357         return AVERROR_BUG;
358     q->param.mfx.CodecId = ret;
359
360     if (avctx->level > 0)
361         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
362     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
363
364     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
365     if (!desc)
366         return AVERROR_BUG;
367
368     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
369
370     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
371     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
372     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
373     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
374     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
375     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
376     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
377     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
378     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
379     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
380
381     q->param.mfx.FrameInfo.Width  = FFALIGN(avctx->width, 16);
382     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, 16);
383
384     if (avctx->hw_frames_ctx) {
385         AVHWFramesContext *frames_ctx    = (AVHWFramesContext *)avctx->hw_frames_ctx->data;
386         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
387         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
388         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
389     }
390
391     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
392         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
393         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
394     } else {
395         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
396         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
397     }
398
399     q->param.mfx.Interleaved          = 1;
400     q->param.mfx.Quality              = av_clip(avctx->global_quality, 1, 100);
401     q->param.mfx.RestartInterval      = 0;
402
403     return 0;
404 }
405
406 static int init_video_param(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
407 {
408     enum AVPixelFormat sw_format = avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_QSV ?
409                                    avctx->sw_pix_fmt : avctx->pix_fmt;
410     const AVPixFmtDescriptor *desc;
411     float quant;
412     int ret;
413
414     ret = ff_qsv_codec_id_to_mfx(avctx->codec_id);
415     if (ret < 0)
416         return AVERROR_BUG;
417     q->param.mfx.CodecId = ret;
418
419     if (avctx->level > 0)
420         q->param.mfx.CodecLevel = avctx->level;
421
422     q->param.mfx.CodecProfile       = q->profile;
423     q->param.mfx.TargetUsage        = q->preset;
424     q->param.mfx.GopPicSize         = FFMAX(0, avctx->gop_size);
425     q->param.mfx.GopRefDist         = FFMAX(-1, avctx->max_b_frames) + 1;
426     q->param.mfx.GopOptFlag         = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_CLOSED_GOP ?
427                                       MFX_GOP_CLOSED : 0;
428     q->param.mfx.IdrInterval        = q->idr_interval;
429     q->param.mfx.NumSlice           = avctx->slices;
430     q->param.mfx.NumRefFrame        = FFMAX(0, avctx->refs);
431     q->param.mfx.EncodedOrder       = 0;
432     q->param.mfx.BufferSizeInKB     = 0;
433
434     desc = av_pix_fmt_desc_get(sw_format);
435     if (!desc)
436         return AVERROR_BUG;
437
438     ff_qsv_map_pixfmt(sw_format, &q->param.mfx.FrameInfo.FourCC);
439
440     q->param.mfx.FrameInfo.CropX          = 0;
441     q->param.mfx.FrameInfo.CropY          = 0;
442     q->param.mfx.FrameInfo.CropW          = avctx->width;
443     q->param.mfx.FrameInfo.CropH          = avctx->height;
444     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioW   = avctx->sample_aspect_ratio.num;
445     q->param.mfx.FrameInfo.AspectRatioH   = avctx->sample_aspect_ratio.den;
446     q->param.mfx.FrameInfo.ChromaFormat   = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
447     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthLuma   = desc->comp[0].depth;
448     q->param.mfx.FrameInfo.BitDepthChroma = desc->comp[0].depth;
449     q->param.mfx.FrameInfo.Shift          = desc->comp[0].depth > 8;
450
451     // TODO:  detect version of MFX--if the minor version is greater than
452     // or equal to 19, then can use the same alignment settings as H.264
453     // for HEVC
454     q->width_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
455     q->param.mfx.FrameInfo.Width = FFALIGN(avctx->width, q->width_align);
456
457     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_INTERLACED_DCT) {
458         // it is important that PicStruct be setup correctly from the
459         // start--otherwise, encoding doesn't work and results in a bunch
460         // of incompatible video parameter errors
461         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF;
462         // height alignment always must be 32 for interlaced video
463         q->height_align = 32;
464     } else {
465         q->param.mfx.FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
466         // for progressive video, the height should be aligned to 16 for
467         // H.264.  For HEVC, depending on the version of MFX, it should be
468         // either 32 or 16.  The lower number is better if possible.
469         q->height_align = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC ? 32 : 16;
470     }
471     q->param.mfx.FrameInfo.Height = FFALIGN(avctx->height, q->height_align);
472
473     if (avctx->hw_frames_ctx) {
474         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
475         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
476         q->param.mfx.FrameInfo.Width  = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Width;
477         q->param.mfx.FrameInfo.Height = frames_hwctx->surfaces[0].Info.Height;
478     }
479
480     if (avctx->framerate.den > 0 && avctx->framerate.num > 0) {
481         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN = avctx->framerate.num;
482         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD = avctx->framerate.den;
483     } else {
484         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtN  = avctx->time_base.den;
485         q->param.mfx.FrameInfo.FrameRateExtD  = avctx->time_base.num;
486     }
487
488     ret = select_rc_mode(avctx, q);
489     if (ret < 0)
490         return ret;
491
492     switch (q->param.mfx.RateControlMethod) {
493     case MFX_RATECONTROL_CBR:
494     case MFX_RATECONTROL_VBR:
495 #if QSV_HAVE_VCM
496     case MFX_RATECONTROL_VCM:
497 #endif
498         q->param.mfx.InitialDelayInKB = avctx->rc_initial_buffer_occupancy / 1000;
499         q->param.mfx.TargetKbps       = avctx->bit_rate / 1000;
500         q->param.mfx.MaxKbps          = avctx->rc_max_rate / 1000;
501         break;
502     case MFX_RATECONTROL_CQP:
503         quant = avctx->global_quality / FF_QP2LAMBDA;
504
505         q->param.mfx.QPI = av_clip(quant * fabs(avctx->i_quant_factor) + avctx->i_quant_offset, 0, 51);
506         q->param.mfx.QPP = av_clip(quant, 0, 51);
507         q->param.mfx.QPB = av_clip(quant * fabs(avctx->b_quant_factor) + avctx->b_quant_offset, 0, 51);
508
509         break;
510     case MFX_RATECONTROL_AVBR:
511         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
512         q->param.mfx.Convergence = q->avbr_convergence;
513         q->param.mfx.Accuracy    = q->avbr_accuracy;
514         break;
515 #if QSV_HAVE_LA
516     case MFX_RATECONTROL_LA:
517         q->param.mfx.TargetKbps  = avctx->bit_rate / 1000;
518         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
519         break;
520 #if QSV_HAVE_ICQ
521     case MFX_RATECONTROL_LA_ICQ:
522         q->extco2.LookAheadDepth = q->look_ahead_depth;
523     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
524         q->param.mfx.ICQQuality  = avctx->global_quality;
525         break;
526 #endif
527 #endif
528     }
529
530     // the HEVC encoder plugin currently fails if coding options
531     // are provided
532     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_HEVC) {
533         q->extco.Header.BufferId      = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
534         q->extco.Header.BufferSz      = sizeof(q->extco);
535 #if FF_API_CODER_TYPE
536 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
537         if (avctx->coder_type != 0)
538             q->cavlc = avctx->coder_type == FF_CODER_TYPE_VLC;
539 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
540 #endif
541         q->extco.CAVLC = q->cavlc ? MFX_CODINGOPTION_ON
542                                   : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
543
544         q->extco.PicTimingSEI         = q->pic_timing_sei ?
545                                         MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
546
547         if (q->rdo >= 0)
548             q->extco.RateDistortionOpt = q->rdo > 0 ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
549
550         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
551             if (avctx->strict_std_compliance != FF_COMPLIANCE_NORMAL)
552                 q->extco.NalHrdConformance = avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_NORMAL ?
553                                              MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
554
555             if (q->single_sei_nal_unit >= 0)
556                 q->extco.SingleSeiNalUnit = q->single_sei_nal_unit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
557             if (q->recovery_point_sei >= 0)
558                 q->extco.RecoveryPointSEI = q->recovery_point_sei ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
559             q->extco.MaxDecFrameBuffering = q->max_dec_frame_buffering;
560         }
561
562         q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco;
563
564 #if QSV_HAVE_CO2
565         if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
566             q->extco2.Header.BufferId     = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
567             q->extco2.Header.BufferSz     = sizeof(q->extco2);
568
569             if (q->int_ref_type >= 0)
570                 q->extco2.IntRefType = q->int_ref_type;
571             if (q->int_ref_cycle_size >= 0)
572                 q->extco2.IntRefCycleSize = q->int_ref_cycle_size;
573             if (q->int_ref_qp_delta != INT16_MIN)
574                 q->extco2.IntRefQPDelta = q->int_ref_qp_delta;
575
576             if (q->bitrate_limit >= 0)
577                 q->extco2.BitrateLimit = q->bitrate_limit ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
578             if (q->mbbrc >= 0)
579                 q->extco2.MBBRC = q->mbbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
580             if (q->extbrc >= 0)
581                 q->extco2.ExtBRC = q->extbrc ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
582
583             if (q->max_frame_size >= 0)
584                 q->extco2.MaxFrameSize = q->max_frame_size;
585 #if QSV_HAVE_MAX_SLICE_SIZE
586             if (q->max_slice_size >= 0)
587                 q->extco2.MaxSliceSize = q->max_slice_size;
588 #endif
589
590 #if QSV_HAVE_TRELLIS
591             q->extco2.Trellis = q->trellis;
592 #endif
593
594 #if QSV_HAVE_BREF_TYPE
595 #if FF_API_PRIVATE_OPT
596 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
597             if (avctx->b_frame_strategy >= 0)
598                 q->b_strategy = avctx->b_frame_strategy;
599 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
600 #endif
601             if (q->b_strategy >= 0)
602                 q->extco2.BRefType = q->b_strategy ? MFX_B_REF_PYRAMID : MFX_B_REF_OFF;
603             if (q->adaptive_i >= 0)
604                 q->extco2.AdaptiveI = q->adaptive_i ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
605             if (q->adaptive_b >= 0)
606                 q->extco2.AdaptiveB = q->adaptive_b ? MFX_CODINGOPTION_ON : MFX_CODINGOPTION_OFF;
607 #endif
608
609             q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->extco2;
610
611 #if QSV_HAVE_LA_DS
612             q->extco2.LookAheadDS           = q->look_ahead_downsampling;
613 #endif
614         }
615 #endif
616     }
617
618     if (!rc_supported(q)) {
619         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
620                "Selected ratecontrol mode is not supported by the QSV "
621                "runtime. Choose a different mode.\n");
622         return AVERROR(ENOSYS);
623     }
624
625     return 0;
626 }
627
628 static int qsv_retrieve_enc_jpeg_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
629 {
630     int ret = 0;
631
632     ret = MFXVideoENCODE_GetVideoParam(q->session, &q->param);
633     if (ret < 0)
634         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
635                                   "Error calling GetVideoParam");
636
637     q->packet_size = q->param.mfx.BufferSizeInKB * 1000;
638
639     // for qsv mjpeg the return value maybe 0 so alloc the buffer
640     if (q->packet_size == 0)
641         q->packet_size = q->param.mfx.FrameInfo.Height * q->param.mfx.FrameInfo.Width * 4;
642
643     return 0;
644 }
645
646 static int qsv_retrieve_enc_params(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
647 {
648     AVCPBProperties *cpb_props;
649
650     uint8_t sps_buf[128];
651     uint8_t pps_buf[128];
652
653     mfxExtCodingOptionSPSPPS extradata = {
654         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION_SPSPPS,
655         .Header.BufferSz = sizeof(extradata),
656         .SPSBuffer = sps_buf, .SPSBufSize = sizeof(sps_buf),
657         .PPSBuffer = pps_buf, .PPSBufSize = sizeof(pps_buf)
658     };
659
660     mfxExtCodingOption co = {
661         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION,
662         .Header.BufferSz = sizeof(co),
663     };
664 #if QSV_HAVE_CO2
665     mfxExtCodingOption2 co2 = {
666         .Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2,
667         .Header.BufferSz = sizeof(co2),
668     };
669 #endif
670
671     mfxExtBuffer *ext_buffers[] = {
672         (mfxExtBuffer*)&extradata,
673         (mfxExtBuffer*)&co,
674 #if QSV_HAVE_CO2
675         (mfxExtBuffer*)&co2,
676 #endif
677     };
678
679     int need_pps = avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
680     int ret;
681
682     q->param.ExtParam    = ext_buffers;
683     q->param.NumExtParam = FF_ARRAY_ELEMS(ext_buffers);
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     if (!extradata.SPSBufSize || (need_pps && !extradata.PPSBufSize)) {
693         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No extradata returned from libmfx.\n");
694         return AVERROR_UNKNOWN;
695     }
696
697     avctx->extradata = av_malloc(extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize +
698                                  AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
699     if (!avctx->extradata)
700         return AVERROR(ENOMEM);
701
702     memcpy(avctx->extradata,                        sps_buf, extradata.SPSBufSize);
703     if (need_pps)
704         memcpy(avctx->extradata + extradata.SPSBufSize, pps_buf, extradata.PPSBufSize);
705     avctx->extradata_size = extradata.SPSBufSize + need_pps * extradata.PPSBufSize;
706     memset(avctx->extradata + avctx->extradata_size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
707
708     cpb_props = ff_add_cpb_side_data(avctx);
709     if (!cpb_props)
710         return AVERROR(ENOMEM);
711     cpb_props->max_bitrate = avctx->rc_max_rate;
712     cpb_props->min_bitrate = avctx->rc_min_rate;
713     cpb_props->avg_bitrate = avctx->bit_rate;
714     cpb_props->buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
715
716     dump_video_param(avctx, q, ext_buffers + 1);
717
718     return 0;
719 }
720
721 static int qsv_init_opaque_alloc(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
722 {
723     AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
724     mfxFrameSurface1 *surfaces;
725     int nb_surfaces, i;
726
727     nb_surfaces = qsv->nb_opaque_surfaces + q->req.NumFrameSuggested + q->async_depth;
728
729     q->opaque_alloc_buf = av_buffer_allocz(sizeof(*surfaces) * nb_surfaces);
730     if (!q->opaque_alloc_buf)
731         return AVERROR(ENOMEM);
732
733     q->opaque_surfaces = av_malloc_array(nb_surfaces, sizeof(*q->opaque_surfaces));
734     if (!q->opaque_surfaces)
735         return AVERROR(ENOMEM);
736
737     surfaces = (mfxFrameSurface1*)q->opaque_alloc_buf->data;
738     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
739         surfaces[i].Info      = q->req.Info;
740         q->opaque_surfaces[i] = surfaces + i;
741     }
742
743     q->opaque_alloc.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_OPAQUE_SURFACE_ALLOCATION;
744     q->opaque_alloc.Header.BufferSz = sizeof(q->opaque_alloc);
745     q->opaque_alloc.In.Surfaces     = q->opaque_surfaces;
746     q->opaque_alloc.In.NumSurface   = nb_surfaces;
747     q->opaque_alloc.In.Type         = q->req.Type;
748
749     q->extparam_internal[q->nb_extparam_internal++] = (mfxExtBuffer *)&q->opaque_alloc;
750
751     qsv->nb_opaque_surfaces = nb_surfaces;
752     qsv->opaque_surfaces    = q->opaque_alloc_buf;
753     qsv->opaque_alloc_type  = q->req.Type;
754
755     return 0;
756 }
757
758 static int qsvenc_init_session(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
759 {
760     int ret;
761
762     if (avctx->hwaccel_context) {
763         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
764         q->session = qsv->session;
765     } else if (avctx->hw_frames_ctx) {
766         q->frames_ctx.hw_frames_ctx = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
767         if (!q->frames_ctx.hw_frames_ctx)
768             return AVERROR(ENOMEM);
769
770         ret = ff_qsv_init_session_frames(avctx, &q->internal_session,
771                                          &q->frames_ctx, q->load_plugins,
772                                          q->param.IOPattern == MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY);
773         if (ret < 0) {
774             av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
775             return ret;
776         }
777
778         q->session = q->internal_session;
779     } else if (avctx->hw_device_ctx) {
780         ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &q->internal_session,
781                                          avctx->hw_device_ctx, q->load_plugins);
782         if (ret < 0)
783             return ret;
784
785         q->session = q->internal_session;
786     } else {
787         ret = ff_qsv_init_internal_session(avctx, &q->internal_session,
788                                            q->load_plugins);
789         if (ret < 0)
790             return ret;
791
792         q->session = q->internal_session;
793     }
794
795     return 0;
796 }
797
798 int ff_qsv_enc_init(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
799 {
800     int iopattern = 0;
801     int opaque_alloc = 0;
802     int ret;
803
804     q->param.AsyncDepth = q->async_depth;
805
806     q->async_fifo = av_fifo_alloc((1 + q->async_depth) *
807                                   (sizeof(AVPacket) + sizeof(mfxSyncPoint*) + sizeof(mfxBitstream*)));
808     if (!q->async_fifo)
809         return AVERROR(ENOMEM);
810
811     if (avctx->hwaccel_context) {
812         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
813
814         iopattern    = qsv->iopattern;
815         opaque_alloc = qsv->opaque_alloc;
816     }
817
818     if (avctx->hw_frames_ctx) {
819         AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)avctx->hw_frames_ctx->data;
820         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
821
822         if (!iopattern) {
823             if (frames_hwctx->frame_type & MFX_MEMTYPE_OPAQUE_FRAME)
824                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY;
825             else if (frames_hwctx->frame_type &
826                      (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET | MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))
827                 iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
828         }
829     }
830
831     if (!iopattern)
832         iopattern = MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY;
833     q->param.IOPattern = iopattern;
834
835     ret = qsvenc_init_session(avctx, q);
836     if (ret < 0)
837         return ret;
838
839     // in the mfxInfoMFX struct, JPEG is different from other codecs
840     switch (avctx->codec_id) {
841     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
842         ret = init_video_param_jpeg(avctx, q);
843         break;
844     default:
845         ret = init_video_param(avctx, q);
846         break;
847     }
848     if (ret < 0)
849         return ret;
850
851     ret = MFXVideoENCODE_Query(q->session, &q->param, &q->param);
852     if (ret == MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION) {
853         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Encoder will work with partial HW acceleration\n");
854     } else if (ret < 0) {
855         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
856                                   "Error querying encoder params");
857     }
858
859     ret = MFXVideoENCODE_QueryIOSurf(q->session, &q->param, &q->req);
860     if (ret < 0)
861         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
862                                   "Error querying (IOSurf) the encoding parameters");
863
864     if (opaque_alloc) {
865         ret = qsv_init_opaque_alloc(avctx, q);
866         if (ret < 0)
867             return ret;
868     }
869
870     if (avctx->hwaccel_context) {
871         AVQSVContext *qsv = avctx->hwaccel_context;
872         int i, j;
873
874         q->extparam = av_mallocz_array(qsv->nb_ext_buffers + q->nb_extparam_internal,
875                                        sizeof(*q->extparam));
876         if (!q->extparam)
877             return AVERROR(ENOMEM);
878
879         q->param.ExtParam = q->extparam;
880         for (i = 0; i < qsv->nb_ext_buffers; i++)
881             q->param.ExtParam[i] = qsv->ext_buffers[i];
882         q->param.NumExtParam = qsv->nb_ext_buffers;
883
884         for (i = 0; i < q->nb_extparam_internal; i++) {
885             for (j = 0; j < qsv->nb_ext_buffers; j++) {
886                 if (qsv->ext_buffers[j]->BufferId == q->extparam_internal[i]->BufferId)
887                     break;
888             }
889             if (j < qsv->nb_ext_buffers)
890                 continue;
891
892             q->param.ExtParam[q->param.NumExtParam++] = q->extparam_internal[i];
893         }
894     } else {
895         q->param.ExtParam    = q->extparam_internal;
896         q->param.NumExtParam = q->nb_extparam_internal;
897     }
898
899     ret = MFXVideoENCODE_Init(q->session, &q->param);
900     if (ret < 0)
901         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
902                                   "Error initializing the encoder");
903     else if (ret > 0)
904         ff_qsv_print_warning(avctx, ret,
905                              "Warning in encoder initialization");
906
907     switch (avctx->codec_id) {
908     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
909         ret = qsv_retrieve_enc_jpeg_params(avctx, q);
910         break;
911     default:
912         ret = qsv_retrieve_enc_params(avctx, q);
913         break;
914     }
915     if (ret < 0) {
916         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving encoding parameters.\n");
917         return ret;
918     }
919
920     q->avctx = avctx;
921
922     return 0;
923 }
924
925 static void free_encoder_ctrl_payloads(mfxEncodeCtrl* enc_ctrl)
926 {
927     if (enc_ctrl) {
928         int i;
929         for (i = 0; i < enc_ctrl->NumPayload && i < QSV_MAX_ENC_PAYLOAD; i++) {
930             av_free(enc_ctrl->Payload[i]);
931         }
932         enc_ctrl->NumPayload = 0;
933     }
934 }
935
936 static void clear_unused_frames(QSVEncContext *q)
937 {
938     QSVFrame *cur = q->work_frames;
939     while (cur) {
940         if (cur->used && !cur->surface.Data.Locked) {
941             free_encoder_ctrl_payloads(&cur->enc_ctrl);
942             av_frame_unref(cur->frame);
943             cur->used = 0;
944         }
945         cur = cur->next;
946     }
947 }
948
949 static int get_free_frame(QSVEncContext *q, QSVFrame **f)
950 {
951     QSVFrame *frame, **last;
952
953     clear_unused_frames(q);
954
955     frame = q->work_frames;
956     last  = &q->work_frames;
957     while (frame) {
958         if (!frame->used) {
959             *f = frame;
960             frame->used = 1;
961             return 0;
962         }
963
964         last  = &frame->next;
965         frame = frame->next;
966     }
967
968     frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
969     if (!frame)
970         return AVERROR(ENOMEM);
971     frame->frame = av_frame_alloc();
972     if (!frame->frame) {
973         av_freep(&frame);
974         return AVERROR(ENOMEM);
975     }
976     frame->enc_ctrl.Payload = av_mallocz(sizeof(mfxPayload*) * QSV_MAX_ENC_PAYLOAD);
977     if (!frame->enc_ctrl.Payload) {
978         av_freep(&frame);
979         return AVERROR(ENOMEM);
980     }
981     *last = frame;
982
983     *f = frame;
984     frame->used = 1;
985
986     return 0;
987 }
988
989 static int submit_frame(QSVEncContext *q, const AVFrame *frame,
990                         QSVFrame **new_frame)
991 {
992     QSVFrame *qf;
993     int ret;
994
995     ret = get_free_frame(q, &qf);
996     if (ret < 0)
997         return ret;
998
999     if (frame->format == AV_PIX_FMT_QSV) {
1000         ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1001         if (ret < 0)
1002             return ret;
1003
1004         qf->surface = *(mfxFrameSurface1*)qf->frame->data[3];
1005
1006         if (q->frames_ctx.mids) {
1007             ret = ff_qsv_find_surface_idx(&q->frames_ctx, qf);
1008             if (ret < 0)
1009                 return ret;
1010
1011             qf->surface.Data.MemId = &q->frames_ctx.mids[ret];
1012         }
1013     } else {
1014         /* make a copy if the input is not padded as libmfx requires */
1015         if (frame->height & 31 || frame->linesize[0] & (q->width_align - 1)) {
1016             qf->frame->height = FFALIGN(frame->height, q->height_align);
1017             qf->frame->width  = FFALIGN(frame->width, q->width_align);
1018
1019             ret = ff_get_buffer(q->avctx, qf->frame, AV_GET_BUFFER_FLAG_REF);
1020             if (ret < 0)
1021                 return ret;
1022
1023             qf->frame->height = frame->height;
1024             qf->frame->width  = frame->width;
1025             ret = av_frame_copy(qf->frame, frame);
1026             if (ret < 0) {
1027                 av_frame_unref(qf->frame);
1028                 return ret;
1029             }
1030         } else {
1031             ret = av_frame_ref(qf->frame, frame);
1032             if (ret < 0)
1033                 return ret;
1034         }
1035
1036         qf->surface.Info = q->param.mfx.FrameInfo;
1037
1038         qf->surface.Info.PicStruct =
1039             !frame->interlaced_frame ? MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE :
1040             frame->top_field_first   ? MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF :
1041                                        MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF;
1042         if (frame->repeat_pict == 1)
1043             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FIELD_REPEATED;
1044         else if (frame->repeat_pict == 2)
1045             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_DOUBLING;
1046         else if (frame->repeat_pict == 4)
1047             qf->surface.Info.PicStruct |= MFX_PICSTRUCT_FRAME_TRIPLING;
1048
1049         qf->surface.Data.PitchLow  = qf->frame->linesize[0];
1050         qf->surface.Data.Y         = qf->frame->data[0];
1051         qf->surface.Data.UV        = qf->frame->data[1];
1052     }
1053
1054     qf->surface.Data.TimeStamp = av_rescale_q(frame->pts, q->avctx->time_base, (AVRational){1, 90000});
1055
1056     *new_frame = qf;
1057
1058     return 0;
1059 }
1060
1061 static void print_interlace_msg(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1062 {
1063     if (q->param.mfx.CodecId == MFX_CODEC_AVC) {
1064         if (q->param.mfx.CodecProfile == MFX_PROFILE_AVC_BASELINE ||
1065             q->param.mfx.CodecLevel < MFX_LEVEL_AVC_21 ||
1066             q->param.mfx.CodecLevel > MFX_LEVEL_AVC_41)
1067             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
1068                    "Interlaced coding is supported"
1069                    " at Main/High Profile Level 2.1-4.1\n");
1070     }
1071 }
1072
1073 static int encode_frame(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1074                         const AVFrame *frame)
1075 {
1076     AVPacket new_pkt = { 0 };
1077     mfxBitstream *bs;
1078
1079     mfxFrameSurface1 *surf = NULL;
1080     mfxSyncPoint *sync     = NULL;
1081     QSVFrame *qsv_frame = NULL;
1082     mfxEncodeCtrl* enc_ctrl = NULL;
1083     int ret;
1084
1085     if (frame) {
1086         ret = submit_frame(q, frame, &qsv_frame);
1087         if (ret < 0) {
1088             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error submitting the frame for encoding.\n");
1089             return ret;
1090         }
1091     }
1092     if (qsv_frame) {
1093         surf = &qsv_frame->surface;
1094         enc_ctrl = &qsv_frame->enc_ctrl;
1095     }
1096
1097     ret = av_new_packet(&new_pkt, q->packet_size);
1098     if (ret < 0) {
1099         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error allocating the output packet\n");
1100         return ret;
1101     }
1102
1103     bs = av_mallocz(sizeof(*bs));
1104     if (!bs) {
1105         av_packet_unref(&new_pkt);
1106         return AVERROR(ENOMEM);
1107     }
1108     bs->Data      = new_pkt.data;
1109     bs->MaxLength = new_pkt.size;
1110
1111     if (q->set_encode_ctrl_cb) {
1112         q->set_encode_ctrl_cb(avctx, frame, &qsv_frame->enc_ctrl);
1113     }
1114
1115     sync = av_mallocz(sizeof(*sync));
1116     if (!sync) {
1117         av_freep(&bs);
1118         av_packet_unref(&new_pkt);
1119         return AVERROR(ENOMEM);
1120     }
1121
1122     do {
1123         ret = MFXVideoENCODE_EncodeFrameAsync(q->session, enc_ctrl, surf, bs, sync);
1124         if (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY)
1125             av_usleep(500);
1126     } while (ret == MFX_WRN_DEVICE_BUSY || ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1127
1128     if (ret > 0)
1129         ff_qsv_print_warning(avctx, ret, "Warning during encoding");
1130
1131     if (ret < 0) {
1132         av_packet_unref(&new_pkt);
1133         av_freep(&bs);
1134         av_freep(&sync);
1135         return (ret == MFX_ERR_MORE_DATA) ?
1136                0 : ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during encoding");
1137     }
1138
1139     if (ret == MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM && frame->interlaced_frame)
1140         print_interlace_msg(avctx, q);
1141
1142     if (*sync) {
1143         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1144         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1145         av_fifo_generic_write(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),    NULL);
1146     } else {
1147         av_freep(&sync);
1148         av_packet_unref(&new_pkt);
1149         av_freep(&bs);
1150     }
1151
1152     return 0;
1153 }
1154
1155 int ff_qsv_encode(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q,
1156                   AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet)
1157 {
1158     int ret;
1159
1160     ret = encode_frame(avctx, q, frame);
1161     if (ret < 0)
1162         return ret;
1163
1164     if (!av_fifo_space(q->async_fifo) ||
1165         (!frame && av_fifo_size(q->async_fifo))) {
1166         AVPacket new_pkt;
1167         mfxBitstream *bs;
1168         mfxSyncPoint *sync;
1169
1170         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &new_pkt, sizeof(new_pkt), NULL);
1171         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync,    sizeof(sync),    NULL);
1172         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,      sizeof(bs),      NULL);
1173
1174         do {
1175             ret = MFXVideoCORE_SyncOperation(q->session, *sync, 1000);
1176         } while (ret == MFX_WRN_IN_EXECUTION);
1177
1178         new_pkt.dts  = av_rescale_q(bs->DecodeTimeStamp, (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1179         new_pkt.pts  = av_rescale_q(bs->TimeStamp,       (AVRational){1, 90000}, avctx->time_base);
1180         new_pkt.size = bs->DataLength;
1181
1182         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_IDR ||
1183             bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xIDR)
1184             new_pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1185
1186 #if FF_API_CODED_FRAME
1187 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1188         if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_I || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xI)
1189             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1190         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_P || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xP)
1191             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_P;
1192         else if (bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_B || bs->FrameType & MFX_FRAMETYPE_xB)
1193             avctx->coded_frame->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_B;
1194 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1195 #endif
1196
1197         av_freep(&bs);
1198         av_freep(&sync);
1199
1200         if (pkt->data) {
1201             if (pkt->size < new_pkt.size) {
1202                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Submitted buffer not large enough: %d < %d\n",
1203                        pkt->size, new_pkt.size);
1204                 av_packet_unref(&new_pkt);
1205                 return AVERROR(EINVAL);
1206             }
1207
1208             memcpy(pkt->data, new_pkt.data, new_pkt.size);
1209             pkt->size = new_pkt.size;
1210
1211             ret = av_packet_copy_props(pkt, &new_pkt);
1212             av_packet_unref(&new_pkt);
1213             if (ret < 0)
1214                 return ret;
1215         } else
1216             *pkt = new_pkt;
1217
1218         *got_packet = 1;
1219     }
1220
1221     return 0;
1222 }
1223
1224 int ff_qsv_enc_close(AVCodecContext *avctx, QSVEncContext *q)
1225 {
1226     QSVFrame *cur;
1227
1228     if (q->session)
1229         MFXVideoENCODE_Close(q->session);
1230     if (q->internal_session)
1231         MFXClose(q->internal_session);
1232     q->session          = NULL;
1233     q->internal_session = NULL;
1234
1235     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.hw_frames_ctx);
1236     av_buffer_unref(&q->frames_ctx.mids_buf);
1237
1238     cur = q->work_frames;
1239     while (cur) {
1240         q->work_frames = cur->next;
1241         av_frame_free(&cur->frame);
1242         av_free(cur->enc_ctrl.Payload);
1243         av_freep(&cur);
1244         cur = q->work_frames;
1245     }
1246
1247     while (q->async_fifo && av_fifo_size(q->async_fifo)) {
1248         AVPacket pkt;
1249         mfxSyncPoint *sync;
1250         mfxBitstream *bs;
1251
1252         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &pkt,  sizeof(pkt),  NULL);
1253         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &sync, sizeof(sync), NULL);
1254         av_fifo_generic_read(q->async_fifo, &bs,   sizeof(bs),   NULL);
1255
1256         av_freep(&sync);
1257         av_freep(&bs);
1258         av_packet_unref(&pkt);
1259     }
1260     av_fifo_free(q->async_fifo);
1261     q->async_fifo = NULL;
1262
1263     av_freep(&q->opaque_surfaces);
1264     av_buffer_unref(&q->opaque_alloc_buf);
1265
1266     av_freep(&q->extparam);
1267
1268     return 0;
1269 }