vaapi: Always free parameter buffers after vaEndPicture() with libva2
[ffmpeg.git] / libavcodec / vaapi_encode.c
1 /*
2  * This file is part of FFmpeg.
3  *
4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17  */
18
19 #include <inttypes.h>
20 #include <string.h>
21
22 #include "libavutil/avassert.h"
23 #include "libavutil/common.h"
24 #include "libavutil/log.h"
25 #include "libavutil/pixdesc.h"
26
27 #include "vaapi_encode.h"
28 #include "avcodec.h"
29
30 static const char * const picture_type_name[] = { "IDR", "I", "P", "B" };
31
32 static int vaapi_encode_make_packed_header(AVCodecContext *avctx,
33                                            VAAPIEncodePicture *pic,
34                                            int type, char *data, size_t bit_len)
35 {
36     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
37     VAStatus vas;
38     VABufferID param_buffer, data_buffer;
39     VABufferID *tmp;
40     VAEncPackedHeaderParameterBuffer params = {
41         .type = type,
42         .bit_length = bit_len,
43         .has_emulation_bytes = 1,
44     };
45
46     tmp = av_realloc_array(pic->param_buffers, sizeof(*tmp), pic->nb_param_buffers + 2);
47     if (!tmp)
48         return AVERROR(ENOMEM);
49     pic->param_buffers = tmp;
50
51     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
52                          VAEncPackedHeaderParameterBufferType,
53                          sizeof(params), 1, &params, &param_buffer);
54     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
55         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create parameter buffer "
56                "for packed header (type %d): %d (%s).\n",
57                type, vas, vaErrorStr(vas));
58         return AVERROR(EIO);
59     }
60     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = param_buffer;
61
62     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
63                          VAEncPackedHeaderDataBufferType,
64                          (bit_len + 7) / 8, 1, data, &data_buffer);
65     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
66         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create data buffer "
67                "for packed header (type %d): %d (%s).\n",
68                type, vas, vaErrorStr(vas));
69         return AVERROR(EIO);
70     }
71     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = data_buffer;
72
73     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packed header buffer (%d) is %#x/%#x "
74            "(%zu bits).\n", type, param_buffer, data_buffer, bit_len);
75     return 0;
76 }
77
78 static int vaapi_encode_make_param_buffer(AVCodecContext *avctx,
79                                           VAAPIEncodePicture *pic,
80                                           int type, char *data, size_t len)
81 {
82     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
83     VAStatus vas;
84     VABufferID *tmp;
85     VABufferID buffer;
86
87     tmp = av_realloc_array(pic->param_buffers, sizeof(*tmp), pic->nb_param_buffers + 1);
88     if (!tmp)
89         return AVERROR(ENOMEM);
90     pic->param_buffers = tmp;
91
92     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
93                          type, len, 1, data, &buffer);
94     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
95         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create parameter buffer "
96                "(type %d): %d (%s).\n", type, vas, vaErrorStr(vas));
97         return AVERROR(EIO);
98     }
99     pic->param_buffers[pic->nb_param_buffers++] = buffer;
100
101     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Param buffer (%d) is %#x.\n",
102            type, buffer);
103     return 0;
104 }
105
106 static int vaapi_encode_wait(AVCodecContext *avctx,
107                              VAAPIEncodePicture *pic)
108 {
109     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
110     VAStatus vas;
111
112     av_assert0(pic->encode_issued);
113
114     if (pic->encode_complete) {
115         // Already waited for this picture.
116         return 0;
117     }
118
119     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Sync to pic %"PRId64"/%"PRId64" "
120            "(input surface %#x).\n", pic->display_order,
121            pic->encode_order, pic->input_surface);
122
123     vas = vaSyncSurface(ctx->hwctx->display, pic->input_surface);
124     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
125         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to sync to picture completion: "
126                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
127         return AVERROR(EIO);
128     }
129
130     // Input is definitely finished with now.
131     av_frame_free(&pic->input_image);
132
133     pic->encode_complete = 1;
134     return 0;
135 }
136
137 static int vaapi_encode_issue(AVCodecContext *avctx,
138                               VAAPIEncodePicture *pic)
139 {
140     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
141     VAAPIEncodeSlice *slice;
142     VAStatus vas;
143     int err, i;
144     char data[MAX_PARAM_BUFFER_SIZE];
145     size_t bit_len;
146
147     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Issuing encode for pic %"PRId64"/%"PRId64" "
148            "as type %s.\n", pic->display_order, pic->encode_order,
149            picture_type_name[pic->type]);
150     if (pic->nb_refs == 0) {
151         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "No reference pictures.\n");
152     } else {
153         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Refers to:");
154         for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
155             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %"PRId64"/%"PRId64,
156                    pic->refs[i]->display_order, pic->refs[i]->encode_order);
157         }
158         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, ".\n");
159     }
160
161     av_assert0(pic->input_available && !pic->encode_issued);
162     for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
163         av_assert0(pic->refs[i]);
164         // If we are serialised then the references must have already
165         // completed.  If not, they must have been issued but need not
166         // have completed yet.
167         if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_SERIALISE_EVERYTHING)
168             av_assert0(pic->refs[i]->encode_complete);
169         else
170             av_assert0(pic->refs[i]->encode_issued);
171     }
172
173     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Input surface is %#x.\n", pic->input_surface);
174
175     pic->recon_image = av_frame_alloc();
176     if (!pic->recon_image) {
177         err = AVERROR(ENOMEM);
178         goto fail;
179     }
180
181     err = av_hwframe_get_buffer(ctx->recon_frames_ref, pic->recon_image, 0);
182     if (err < 0) {
183         err = AVERROR(ENOMEM);
184         goto fail;
185     }
186     pic->recon_surface = (VASurfaceID)(uintptr_t)pic->recon_image->data[3];
187     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Recon surface is %#x.\n", pic->recon_surface);
188
189     pic->output_buffer_ref = av_buffer_pool_get(ctx->output_buffer_pool);
190     if (!pic->output_buffer_ref) {
191         err = AVERROR(ENOMEM);
192         goto fail;
193     }
194     pic->output_buffer = (VABufferID)(uintptr_t)pic->output_buffer_ref->data;
195     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output buffer is %#x.\n",
196            pic->output_buffer);
197
198     if (ctx->codec->picture_params_size > 0) {
199         pic->codec_picture_params = av_malloc(ctx->codec->picture_params_size);
200         if (!pic->codec_picture_params)
201             goto fail;
202         memcpy(pic->codec_picture_params, ctx->codec_picture_params,
203                ctx->codec->picture_params_size);
204     } else {
205         av_assert0(!ctx->codec_picture_params);
206     }
207
208     pic->nb_param_buffers = 0;
209
210     if (pic->encode_order == 0) {
211         // Global parameter buffers are set on the first picture only.
212
213         for (i = 0; i < ctx->nb_global_params; i++) {
214             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
215                                                  VAEncMiscParameterBufferType,
216                                                  (char*)ctx->global_params[i],
217                                                  ctx->global_params_size[i]);
218             if (err < 0)
219                 goto fail;
220         }
221     }
222
223     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR && ctx->codec->init_sequence_params) {
224         err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
225                                              VAEncSequenceParameterBufferType,
226                                              ctx->codec_sequence_params,
227                                              ctx->codec->sequence_params_size);
228         if (err < 0)
229             goto fail;
230     }
231
232     if (ctx->codec->init_picture_params) {
233         err = ctx->codec->init_picture_params(avctx, pic);
234         if (err < 0) {
235             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise picture "
236                    "parameters: %d.\n", err);
237             goto fail;
238         }
239         err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
240                                              VAEncPictureParameterBufferType,
241                                              pic->codec_picture_params,
242                                              ctx->codec->picture_params_size);
243         if (err < 0)
244             goto fail;
245     }
246
247     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR) {
248         if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE &&
249             ctx->codec->write_sequence_header) {
250             bit_len = 8 * sizeof(data);
251             err = ctx->codec->write_sequence_header(avctx, data, &bit_len);
252             if (err < 0) {
253                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-sequence "
254                        "header: %d.\n", err);
255                 goto fail;
256             }
257             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
258                                                   ctx->codec->sequence_header_type,
259                                                   data, bit_len);
260             if (err < 0)
261                 goto fail;
262         }
263     }
264
265     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_PICTURE &&
266         ctx->codec->write_picture_header) {
267         bit_len = 8 * sizeof(data);
268         err = ctx->codec->write_picture_header(avctx, pic, data, &bit_len);
269         if (err < 0) {
270             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-picture "
271                    "header: %d.\n", err);
272             goto fail;
273         }
274         err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
275                                               ctx->codec->picture_header_type,
276                                               data, bit_len);
277         if (err < 0)
278             goto fail;
279     }
280
281     if (ctx->codec->write_extra_buffer) {
282         for (i = 0;; i++) {
283             size_t len = sizeof(data);
284             int type;
285             err = ctx->codec->write_extra_buffer(avctx, pic, i, &type,
286                                                  data, &len);
287             if (err == AVERROR_EOF)
288                 break;
289             if (err < 0) {
290                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write extra "
291                        "buffer %d: %d.\n", i, err);
292                 goto fail;
293             }
294
295             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic, type,
296                                                  data, len);
297             if (err < 0)
298                 goto fail;
299         }
300     }
301
302     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_MISC &&
303         ctx->codec->write_extra_header) {
304         for (i = 0;; i++) {
305             int type;
306             bit_len = 8 * sizeof(data);
307             err = ctx->codec->write_extra_header(avctx, pic, i, &type,
308                                                  data, &bit_len);
309             if (err == AVERROR_EOF)
310                 break;
311             if (err < 0) {
312                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write extra "
313                        "header %d: %d.\n", i, err);
314                 goto fail;
315             }
316
317             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic, type,
318                                                   data, bit_len);
319             if (err < 0)
320                 goto fail;
321         }
322     }
323
324     pic->slices = av_mallocz_array(pic->nb_slices, sizeof(*pic->slices));
325     if (!pic->slices) {
326         err = AVERROR(ENOMEM);
327         goto fail;
328     }
329     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
330         slice = &pic->slices[i];
331         slice->index = i;
332
333         if (ctx->codec->slice_params_size > 0) {
334             slice->codec_slice_params = av_mallocz(ctx->codec->slice_params_size);
335             if (!slice->codec_slice_params) {
336                 err = AVERROR(ENOMEM);
337                 goto fail;
338             }
339         }
340
341         if (ctx->codec->init_slice_params) {
342             err = ctx->codec->init_slice_params(avctx, pic, slice);
343             if (err < 0) {
344                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise slice "
345                        "parameters: %d.\n", err);
346                 goto fail;
347             }
348         }
349
350         if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SLICE &&
351             ctx->codec->write_slice_header) {
352             bit_len = 8 * sizeof(data);
353             err = ctx->codec->write_slice_header(avctx, pic, slice,
354                                                  data, &bit_len);
355             if (err < 0) {
356                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write per-slice "
357                        "header: %d.\n", err);
358                 goto fail;
359             }
360             err = vaapi_encode_make_packed_header(avctx, pic,
361                                                   ctx->codec->slice_header_type,
362                                                   data, bit_len);
363             if (err < 0)
364                 goto fail;
365         }
366
367         if (ctx->codec->init_slice_params) {
368             err = vaapi_encode_make_param_buffer(avctx, pic,
369                                                  VAEncSliceParameterBufferType,
370                                                  slice->codec_slice_params,
371                                                  ctx->codec->slice_params_size);
372             if (err < 0)
373                 goto fail;
374         }
375     }
376
377     vas = vaBeginPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
378                          pic->input_surface);
379     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
380         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to begin picture encode issue: "
381                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
382         err = AVERROR(EIO);
383         goto fail_with_picture;
384     }
385
386     vas = vaRenderPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
387                           pic->param_buffers, pic->nb_param_buffers);
388     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
389         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to upload encode parameters: "
390                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
391         err = AVERROR(EIO);
392         goto fail_with_picture;
393     }
394
395     vas = vaEndPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
396     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
397         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to end picture encode issue: "
398                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
399         err = AVERROR(EIO);
400         // vaRenderPicture() has been called here, so we should not destroy
401         // the parameter buffers unless separate destruction is required.
402         if (CONFIG_VAAPI_1 || ctx->hwctx->driver_quirks &
403             AV_VAAPI_DRIVER_QUIRK_RENDER_PARAM_BUFFERS)
404             goto fail;
405         else
406             goto fail_at_end;
407     }
408
409     if (CONFIG_VAAPI_1 || ctx->hwctx->driver_quirks &
410         AV_VAAPI_DRIVER_QUIRK_RENDER_PARAM_BUFFERS) {
411         for (i = 0; i < pic->nb_param_buffers; i++) {
412             vas = vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display,
413                                   pic->param_buffers[i]);
414             if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
415                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to destroy "
416                        "param buffer %#x: %d (%s).\n",
417                        pic->param_buffers[i], vas, vaErrorStr(vas));
418                 // And ignore.
419             }
420         }
421     }
422
423     pic->encode_issued = 1;
424
425     if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_SERIALISE_EVERYTHING)
426         return vaapi_encode_wait(avctx, pic);
427     else
428         return 0;
429
430 fail_with_picture:
431     vaEndPicture(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
432 fail:
433     for(i = 0; i < pic->nb_param_buffers; i++)
434         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, pic->param_buffers[i]);
435     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
436         if (pic->slices) {
437             av_freep(&pic->slices[i].priv_data);
438             av_freep(&pic->slices[i].codec_slice_params);
439         }
440     }
441 fail_at_end:
442     av_freep(&pic->codec_picture_params);
443     av_freep(&pic->param_buffers);
444     av_freep(&pic->slices);
445     av_frame_free(&pic->recon_image);
446     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
447     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
448     return err;
449 }
450
451 static int vaapi_encode_output(AVCodecContext *avctx,
452                                VAAPIEncodePicture *pic, AVPacket *pkt)
453 {
454     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
455     VACodedBufferSegment *buf_list, *buf;
456     VAStatus vas;
457     int err;
458
459     err = vaapi_encode_wait(avctx, pic);
460     if (err < 0)
461         return err;
462
463     buf_list = NULL;
464     vas = vaMapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer,
465                       (void**)&buf_list);
466     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
467         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to map output buffers: "
468                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
469         err = AVERROR(EIO);
470         goto fail;
471     }
472
473     for (buf = buf_list; buf; buf = buf->next) {
474         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output buffer: %u bytes "
475                "(status %08x).\n", buf->size, buf->status);
476
477         err = av_new_packet(pkt, buf->size);
478         if (err < 0)
479             goto fail_mapped;
480
481         memcpy(pkt->data, buf->buf, buf->size);
482     }
483
484     if (pic->type == PICTURE_TYPE_IDR)
485         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
486
487     pkt->pts = pic->pts;
488
489     vas = vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
490     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
491         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to unmap output buffers: "
492                "%d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
493         err = AVERROR(EIO);
494         goto fail;
495     }
496
497     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
498     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
499
500     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Output read for pic %"PRId64"/%"PRId64".\n",
501            pic->display_order, pic->encode_order);
502     return 0;
503
504 fail_mapped:
505     vaUnmapBuffer(ctx->hwctx->display, pic->output_buffer);
506 fail:
507     av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
508     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
509     return err;
510 }
511
512 static int vaapi_encode_discard(AVCodecContext *avctx,
513                                 VAAPIEncodePicture *pic)
514 {
515     vaapi_encode_wait(avctx, pic);
516
517     if (pic->output_buffer_ref) {
518         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Discard output for pic "
519                "%"PRId64"/%"PRId64".\n",
520                pic->display_order, pic->encode_order);
521
522         av_buffer_unref(&pic->output_buffer_ref);
523         pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
524     }
525
526     return 0;
527 }
528
529 static VAAPIEncodePicture *vaapi_encode_alloc(void)
530 {
531     VAAPIEncodePicture *pic;
532
533     pic = av_mallocz(sizeof(*pic));
534     if (!pic)
535         return NULL;
536
537     pic->input_surface = VA_INVALID_ID;
538     pic->recon_surface = VA_INVALID_ID;
539     pic->output_buffer = VA_INVALID_ID;
540
541     return pic;
542 }
543
544 static int vaapi_encode_free(AVCodecContext *avctx,
545                              VAAPIEncodePicture *pic)
546 {
547     int i;
548
549     if (pic->encode_issued)
550         vaapi_encode_discard(avctx, pic);
551
552     for (i = 0; i < pic->nb_slices; i++) {
553         if (pic->slices) {
554             av_freep(&pic->slices[i].priv_data);
555             av_freep(&pic->slices[i].codec_slice_params);
556         }
557     }
558     av_freep(&pic->codec_picture_params);
559
560     av_frame_free(&pic->input_image);
561     av_frame_free(&pic->recon_image);
562
563     av_freep(&pic->param_buffers);
564     av_freep(&pic->slices);
565     // Output buffer should already be destroyed.
566     av_assert0(pic->output_buffer == VA_INVALID_ID);
567
568     av_freep(&pic->priv_data);
569     av_freep(&pic->codec_picture_params);
570
571     av_free(pic);
572
573     return 0;
574 }
575
576 static int vaapi_encode_step(AVCodecContext *avctx,
577                              VAAPIEncodePicture *target)
578 {
579     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
580     VAAPIEncodePicture *pic;
581     int i, err;
582
583     if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_SERIALISE_EVERYTHING ||
584         ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_MINIMISE_LATENCY) {
585         // These two modes are equivalent, except that we wait for
586         // immediate completion on each operation if serialised.
587
588         if (!target) {
589             // No target, nothing to do yet.
590             return 0;
591         }
592
593         if (target->encode_complete) {
594             // Already done.
595             return 0;
596         }
597
598         pic = target;
599         for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
600             if (!pic->refs[i]->encode_complete) {
601                 err = vaapi_encode_step(avctx, pic->refs[i]);
602                 if (err < 0)
603                     return err;
604             }
605         }
606
607         err = vaapi_encode_issue(avctx, pic);
608         if (err < 0)
609             return err;
610
611     } else if (ctx->issue_mode == ISSUE_MODE_MAXIMISE_THROUGHPUT) {
612         int activity;
613
614         // Run through the list of all available pictures repeatedly
615         // and issue the first one found which has all dependencies
616         // available (including previously-issued but not necessarily
617         // completed pictures).
618         do {
619             activity = 0;
620             for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
621                 if (!pic->input_available || pic->encode_issued)
622                     continue;
623                 for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
624                     if (!pic->refs[i]->encode_issued)
625                         break;
626                 }
627                 if (i < pic->nb_refs)
628                     continue;
629                 err = vaapi_encode_issue(avctx, pic);
630                 if (err < 0)
631                     return err;
632                 activity = 1;
633                 // Start again from the beginning of the list,
634                 // because issuing this picture may have satisfied
635                 // forward dependencies of earlier ones.
636                 break;
637             }
638         } while(activity);
639
640         // If we had a defined target for this step then it will
641         // always have been issued by now.
642         if (target) {
643             av_assert0(target->encode_issued && "broken dependencies?");
644         }
645
646     } else {
647         av_assert0(0);
648     }
649
650     return 0;
651 }
652
653 static int vaapi_encode_get_next(AVCodecContext *avctx,
654                                  VAAPIEncodePicture **pic_out)
655 {
656     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
657     VAAPIEncodePicture *start, *end, *pic;
658     int i;
659
660     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
661         if (pic->next)
662             av_assert0(pic->display_order + 1 == pic->next->display_order);
663         if (pic->display_order == ctx->input_order) {
664             *pic_out = pic;
665             return 0;
666         }
667     }
668
669     pic = vaapi_encode_alloc();
670     if (!pic)
671         return AVERROR(ENOMEM);
672
673     if (ctx->input_order == 0 || ctx->force_idr ||
674         ctx->gop_counter >= avctx->gop_size) {
675         pic->type = PICTURE_TYPE_IDR;
676         ctx->force_idr = 0;
677         ctx->gop_counter = 1;
678         ctx->p_counter = 0;
679     } else if (ctx->p_counter >= ctx->p_per_i) {
680         pic->type = PICTURE_TYPE_I;
681         ++ctx->gop_counter;
682         ctx->p_counter = 0;
683     } else {
684         pic->type = PICTURE_TYPE_P;
685         pic->refs[0] = ctx->pic_end;
686         pic->nb_refs = 1;
687         ++ctx->gop_counter;
688         ++ctx->p_counter;
689     }
690     start = end = pic;
691
692     if (pic->type != PICTURE_TYPE_IDR) {
693         // If that was not an IDR frame, add B-frames display-before and
694         // encode-after it, but not exceeding the GOP size.
695
696         for (i = 0; i < ctx->b_per_p &&
697              ctx->gop_counter < avctx->gop_size; i++) {
698             pic = vaapi_encode_alloc();
699             if (!pic)
700                 goto fail;
701
702             pic->type = PICTURE_TYPE_B;
703             pic->refs[0] = ctx->pic_end;
704             pic->refs[1] = end;
705             pic->nb_refs = 2;
706
707             pic->next = start;
708             pic->display_order = ctx->input_order + ctx->b_per_p - i - 1;
709             pic->encode_order  = pic->display_order + 1;
710             start = pic;
711
712             ++ctx->gop_counter;
713         }
714     }
715
716     if (ctx->input_order == 0) {
717         pic->display_order = 0;
718         pic->encode_order  = 0;
719
720         ctx->pic_start = ctx->pic_end = pic;
721
722     } else {
723         for (i = 0, pic = start; pic; i++, pic = pic->next) {
724             pic->display_order = ctx->input_order + i;
725             if (end->type == PICTURE_TYPE_IDR)
726                 pic->encode_order = ctx->input_order + i;
727             else if (pic == end)
728                 pic->encode_order = ctx->input_order;
729             else
730                 pic->encode_order = ctx->input_order + i + 1;
731         }
732
733         av_assert0(ctx->pic_end);
734         ctx->pic_end->next = start;
735         ctx->pic_end = end;
736     }
737     *pic_out = start;
738
739     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pictures:");
740     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
741         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s (%"PRId64"/%"PRId64")",
742                picture_type_name[pic->type],
743                pic->display_order, pic->encode_order);
744     }
745     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
746
747     return 0;
748
749 fail:
750     while (start) {
751         pic = start->next;
752         vaapi_encode_free(avctx, start);
753         start = pic;
754     }
755     return AVERROR(ENOMEM);
756 }
757
758 static int vaapi_encode_truncate_gop(AVCodecContext *avctx)
759 {
760     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
761     VAAPIEncodePicture *pic, *last_pic, *next;
762
763     // Find the last picture we actually have input for.
764     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
765         if (!pic->input_available)
766             break;
767         last_pic = pic;
768     }
769
770     if (pic) {
771         av_assert0(last_pic);
772
773         if (last_pic->type == PICTURE_TYPE_B) {
774             // Some fixing up is required.  Change the type of this
775             // picture to P, then modify preceding B references which
776             // point beyond it to point at it instead.
777
778             last_pic->type = PICTURE_TYPE_P;
779             last_pic->encode_order = last_pic->refs[1]->encode_order;
780
781             for (pic = ctx->pic_start; pic != last_pic; pic = pic->next) {
782                 if (pic->type == PICTURE_TYPE_B &&
783                     pic->refs[1] == last_pic->refs[1])
784                     pic->refs[1] = last_pic;
785             }
786
787             last_pic->nb_refs = 1;
788             last_pic->refs[1] = NULL;
789         } else {
790             // We can use the current structure (no references point
791             // beyond the end), but there are unused pics to discard.
792         }
793
794         // Discard all following pics, they will never be used.
795         for (pic = last_pic->next; pic; pic = next) {
796             next = pic->next;
797             vaapi_encode_free(avctx, pic);
798         }
799
800         last_pic->next = NULL;
801         ctx->pic_end = last_pic;
802
803     } else {
804         // Input is available for all pictures, so we don't need to
805         // mangle anything.
806     }
807
808     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Pictures ending truncated GOP:");
809     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next) {
810         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s (%"PRId64"/%"PRId64")",
811                picture_type_name[pic->type],
812                pic->display_order, pic->encode_order);
813     }
814     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
815
816     return 0;
817 }
818
819 static int vaapi_encode_clear_old(AVCodecContext *avctx)
820 {
821     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
822     VAAPIEncodePicture *pic, *old;
823     int i;
824
825     while (ctx->pic_start != ctx->pic_end) {
826         old = ctx->pic_start;
827         if (old->encode_order > ctx->output_order)
828             break;
829
830         for (pic = old->next; pic; pic = pic->next) {
831             if (pic->encode_complete)
832                 continue;
833             for (i = 0; i < pic->nb_refs; i++) {
834                 if (pic->refs[i] == old) {
835                     // We still need this picture because it's referred to
836                     // directly by a later one, so it and all following
837                     // pictures have to stay.
838                     return 0;
839                 }
840             }
841         }
842
843         pic = ctx->pic_start;
844         ctx->pic_start = pic->next;
845         vaapi_encode_free(avctx, pic);
846     }
847
848     return 0;
849 }
850
851 int ff_vaapi_encode2(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt,
852                      const AVFrame *input_image, int *got_packet)
853 {
854     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
855     VAAPIEncodePicture *pic;
856     int err;
857
858     if (input_image) {
859         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Encode frame: %ux%u (%"PRId64").\n",
860                input_image->width, input_image->height, input_image->pts);
861
862         if (input_image->pict_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
863             err = vaapi_encode_truncate_gop(avctx);
864             if (err < 0)
865                 goto fail;
866             ctx->force_idr = 1;
867         }
868
869         err = vaapi_encode_get_next(avctx, &pic);
870         if (err) {
871             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input setup failed: %d.\n", err);
872             return err;
873         }
874
875         pic->input_image = av_frame_alloc();
876         if (!pic->input_image) {
877             err = AVERROR(ENOMEM);
878             goto fail;
879         }
880         err = av_frame_ref(pic->input_image, input_image);
881         if (err < 0)
882             goto fail;
883         pic->input_surface = (VASurfaceID)(uintptr_t)input_image->data[3];
884         pic->pts = input_image->pts;
885
886         if (ctx->input_order == 0)
887             ctx->first_pts = pic->pts;
888         if (ctx->input_order == ctx->decode_delay)
889             ctx->dts_pts_diff = pic->pts - ctx->first_pts;
890         if (ctx->output_delay > 0)
891             ctx->ts_ring[ctx->input_order % (3 * ctx->output_delay)] = pic->pts;
892
893         pic->input_available = 1;
894
895     } else {
896         if (!ctx->end_of_stream) {
897             err = vaapi_encode_truncate_gop(avctx);
898             if (err < 0)
899                 goto fail;
900             ctx->end_of_stream = 1;
901         }
902     }
903
904     ++ctx->input_order;
905     ++ctx->output_order;
906     av_assert0(ctx->output_order + ctx->output_delay + 1 == ctx->input_order);
907
908     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = pic->next)
909         if (pic->encode_order == ctx->output_order)
910             break;
911
912     // pic can be null here if we don't have a specific target in this
913     // iteration.  We might still issue encodes if things can be overlapped,
914     // even though we don't intend to output anything.
915
916     err = vaapi_encode_step(avctx, pic);
917     if (err < 0) {
918         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Encode failed: %d.\n", err);
919         goto fail;
920     }
921
922     if (!pic) {
923         *got_packet = 0;
924     } else {
925         err = vaapi_encode_output(avctx, pic, pkt);
926         if (err < 0) {
927             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Output failed: %d.\n", err);
928             goto fail;
929         }
930
931         if (ctx->output_delay == 0) {
932             pkt->dts = pkt->pts;
933         } else if (ctx->output_order < ctx->decode_delay) {
934             if (ctx->ts_ring[ctx->output_order] < INT64_MIN + ctx->dts_pts_diff)
935                 pkt->dts = INT64_MIN;
936             else
937                 pkt->dts = ctx->ts_ring[ctx->output_order] - ctx->dts_pts_diff;
938         } else {
939             pkt->dts = ctx->ts_ring[(ctx->output_order - ctx->decode_delay) %
940                                     (3 * ctx->output_delay)];
941         }
942
943         *got_packet = 1;
944     }
945
946     err = vaapi_encode_clear_old(avctx);
947     if (err < 0) {
948         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "List clearing failed: %d.\n", err);
949         goto fail;
950     }
951
952     return 0;
953
954 fail:
955     // Unclear what to clean up on failure.  There are probably some things we
956     // could do usefully clean up here, but for now just leave them for uninit()
957     // to do instead.
958     return err;
959 }
960
961 static av_cold int vaapi_encode_config_attributes(AVCodecContext *avctx)
962 {
963     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
964     VAStatus vas;
965     int i, n, err;
966     VAProfile    *profiles    = NULL;
967     VAEntrypoint *entrypoints = NULL;
968     VAConfigAttrib attr[] = {
969         { VAConfigAttribRTFormat         },
970         { VAConfigAttribRateControl      },
971         { VAConfigAttribEncMaxRefFrames  },
972         { VAConfigAttribEncPackedHeaders },
973     };
974
975     n = vaMaxNumProfiles(ctx->hwctx->display);
976     profiles = av_malloc_array(n, sizeof(VAProfile));
977     if (!profiles) {
978         err = AVERROR(ENOMEM);
979         goto fail;
980     }
981     vas = vaQueryConfigProfiles(ctx->hwctx->display, profiles, &n);
982     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
983         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query profiles: %d (%s).\n",
984                vas, vaErrorStr(vas));
985         err = AVERROR(ENOSYS);
986         goto fail;
987     }
988     for (i = 0; i < n; i++) {
989         if (profiles[i] == ctx->va_profile)
990             break;
991     }
992     if (i >= n) {
993         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Encoding profile not found (%d).\n",
994                ctx->va_profile);
995         err = AVERROR(ENOSYS);
996         goto fail;
997     }
998
999     n = vaMaxNumEntrypoints(ctx->hwctx->display);
1000     entrypoints = av_malloc_array(n, sizeof(VAEntrypoint));
1001     if (!entrypoints) {
1002         err = AVERROR(ENOMEM);
1003         goto fail;
1004     }
1005     vas = vaQueryConfigEntrypoints(ctx->hwctx->display, ctx->va_profile,
1006                                    entrypoints, &n);
1007     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1008         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to query entrypoints for "
1009                "profile %u: %d (%s).\n", ctx->va_profile,
1010                vas, vaErrorStr(vas));
1011         err = AVERROR(ENOSYS);
1012         goto fail;
1013     }
1014     for (i = 0; i < n; i++) {
1015         if (entrypoints[i] == ctx->va_entrypoint)
1016             break;
1017     }
1018     if (i >= n) {
1019         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Encoding entrypoint not found "
1020                "(%d / %d).\n", ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint);
1021         err = AVERROR(ENOSYS);
1022         goto fail;
1023     }
1024
1025     vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
1026                                 ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1027                                 attr, FF_ARRAY_ELEMS(attr));
1028     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1029         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to fetch config "
1030                "attributes: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1031         return AVERROR(EINVAL);
1032     }
1033
1034     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(attr); i++) {
1035         if (attr[i].value == VA_ATTRIB_NOT_SUPPORTED) {
1036             // Unfortunately we have to treat this as "don't know" and hope
1037             // for the best, because the Intel MJPEG encoder returns this
1038             // for all the interesting attributes.
1039             continue;
1040         }
1041         switch (attr[i].type) {
1042         case VAConfigAttribRTFormat:
1043             if (!(ctx->va_rt_format & attr[i].value)) {
1044                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Surface RT format %#x "
1045                        "is not supported (mask %#x).\n",
1046                        ctx->va_rt_format, attr[i].value);
1047                 err = AVERROR(EINVAL);
1048                 goto fail;
1049             }
1050             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1051                 (VAConfigAttrib) {
1052                 .type  = VAConfigAttribRTFormat,
1053                 .value = ctx->va_rt_format,
1054             };
1055             break;
1056         case VAConfigAttribRateControl:
1057             // Hack for backward compatibility: CBR was the only
1058             // usable RC mode for a long time, so old drivers will
1059             // only have it.  Normal default options may now choose
1060             // VBR and then fail, however, so override it here with
1061             // CBR if that is the only supported mode.
1062             if (ctx->va_rc_mode == VA_RC_VBR &&
1063                 !(attr[i].value & VA_RC_VBR) &&
1064                 (attr[i].value & VA_RC_CBR)) {
1065                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "VBR rate control is "
1066                        "not supported with this driver version; "
1067                        "using CBR instead.\n");
1068                 ctx->va_rc_mode = VA_RC_CBR;
1069             }
1070             if (!(ctx->va_rc_mode & attr[i].value)) {
1071                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Rate control mode %#x "
1072                        "is not supported (mask: %#x).\n",
1073                        ctx->va_rc_mode, attr[i].value);
1074                 err = AVERROR(EINVAL);
1075                 goto fail;
1076             }
1077             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1078                 (VAConfigAttrib) {
1079                 .type  = VAConfigAttribRateControl,
1080                 .value = ctx->va_rc_mode,
1081             };
1082             break;
1083         case VAConfigAttribEncMaxRefFrames:
1084         {
1085             unsigned int ref_l0 = attr[i].value & 0xffff;
1086             unsigned int ref_l1 = (attr[i].value >> 16) & 0xffff;
1087
1088             if (avctx->gop_size > 1 && ref_l0 < 1) {
1089                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "P frames are not "
1090                        "supported (%#x).\n", attr[i].value);
1091                 err = AVERROR(EINVAL);
1092                 goto fail;
1093             }
1094             if (avctx->max_b_frames > 0 && ref_l1 < 1) {
1095                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "B frames are not "
1096                        "supported (%#x).\n", attr[i].value);
1097                 err = AVERROR(EINVAL);
1098                 goto fail;
1099             }
1100         }
1101         break;
1102         case VAConfigAttribEncPackedHeaders:
1103             if (ctx->va_packed_headers & ~attr[i].value) {
1104                 // This isn't fatal, but packed headers are always
1105                 // preferable because they are under our control.
1106                 // When absent, the driver is generating them and some
1107                 // features may not work (e.g. VUI or SEI in H.264).
1108                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: some packed "
1109                        "headers are not supported (want %#x, got %#x).\n",
1110                        ctx->va_packed_headers, attr[i].value);
1111                 ctx->va_packed_headers &= attr[i].value;
1112             }
1113             ctx->config_attributes[ctx->nb_config_attributes++] =
1114                 (VAConfigAttrib) {
1115                 .type  = VAConfigAttribEncPackedHeaders,
1116                 .value = ctx->va_packed_headers,
1117             };
1118             break;
1119         default:
1120             av_assert0(0 && "Unexpected config attribute.");
1121         }
1122     }
1123
1124     err = 0;
1125 fail:
1126     av_freep(&profiles);
1127     av_freep(&entrypoints);
1128     return err;
1129 }
1130
1131 static av_cold int vaapi_encode_init_rate_control(AVCodecContext *avctx)
1132 {
1133     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1134     int rc_bits_per_second;
1135     int rc_target_percentage;
1136     int rc_window_size;
1137     int hrd_buffer_size;
1138     int hrd_initial_buffer_fullness;
1139     int fr_num, fr_den;
1140
1141     if (avctx->bit_rate > INT32_MAX) {
1142         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Target bitrate of 2^31 bps or "
1143                "higher is not supported.\n");
1144         return AVERROR(EINVAL);
1145     }
1146
1147     if (avctx->rc_buffer_size)
1148         hrd_buffer_size = avctx->rc_buffer_size;
1149     else
1150         hrd_buffer_size = avctx->bit_rate;
1151     if (avctx->rc_initial_buffer_occupancy)
1152         hrd_initial_buffer_fullness = avctx->rc_initial_buffer_occupancy;
1153     else
1154         hrd_initial_buffer_fullness = hrd_buffer_size * 3 / 4;
1155
1156     if (ctx->va_rc_mode == VA_RC_CBR) {
1157         rc_bits_per_second   = avctx->bit_rate;
1158         rc_target_percentage = 100;
1159         rc_window_size       = 1000;
1160     } else {
1161         if (avctx->rc_max_rate < avctx->bit_rate) {
1162             // Max rate is unset or invalid, just use the normal bitrate.
1163             rc_bits_per_second   = avctx->bit_rate;
1164             rc_target_percentage = 100;
1165         } else {
1166             rc_bits_per_second   = avctx->rc_max_rate;
1167             rc_target_percentage = (avctx->bit_rate * 100) / rc_bits_per_second;
1168         }
1169         rc_window_size = (hrd_buffer_size * 1000) / avctx->bit_rate;
1170     }
1171
1172     ctx->rc_params.misc.type = VAEncMiscParameterTypeRateControl;
1173     ctx->rc_params.rc = (VAEncMiscParameterRateControl) {
1174         .bits_per_second   = rc_bits_per_second,
1175         .target_percentage = rc_target_percentage,
1176         .window_size       = rc_window_size,
1177         .initial_qp        = 0,
1178         .min_qp            = (avctx->qmin > 0 ? avctx->qmin : 0),
1179         .basic_unit_size   = 0,
1180     };
1181     ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1182         &ctx->rc_params.misc;
1183     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1184         sizeof(ctx->rc_params);
1185
1186     ctx->hrd_params.misc.type = VAEncMiscParameterTypeHRD;
1187     ctx->hrd_params.hrd = (VAEncMiscParameterHRD) {
1188         .initial_buffer_fullness = hrd_initial_buffer_fullness,
1189         .buffer_size             = hrd_buffer_size,
1190     };
1191     ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1192         &ctx->hrd_params.misc;
1193     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1194         sizeof(ctx->hrd_params);
1195
1196     if (avctx->framerate.num > 0 && avctx->framerate.den > 0)
1197         av_reduce(&fr_num, &fr_den,
1198                   avctx->framerate.num, avctx->framerate.den, 65535);
1199     else
1200         av_reduce(&fr_num, &fr_den,
1201                   avctx->time_base.den, avctx->time_base.num, 65535);
1202
1203     ctx->fr_params.misc.type = VAEncMiscParameterTypeFrameRate;
1204     ctx->fr_params.fr.framerate = (unsigned int)fr_den << 16 | fr_num;
1205
1206 #if VA_CHECK_VERSION(0, 40, 0)
1207     ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1208         &ctx->fr_params.misc;
1209     ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1210         sizeof(ctx->fr_params);
1211 #endif
1212
1213     return 0;
1214 }
1215
1216 static void vaapi_encode_free_output_buffer(void *opaque,
1217                                             uint8_t *data)
1218 {
1219     AVCodecContext   *avctx = opaque;
1220     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1221     VABufferID buffer_id;
1222
1223     buffer_id = (VABufferID)(uintptr_t)data;
1224
1225     vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
1226
1227     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Freed output buffer %#x\n", buffer_id);
1228 }
1229
1230 static AVBufferRef *vaapi_encode_alloc_output_buffer(void *opaque,
1231                                                      int size)
1232 {
1233     AVCodecContext   *avctx = opaque;
1234     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1235     VABufferID buffer_id;
1236     VAStatus vas;
1237     AVBufferRef *ref;
1238
1239     // The output buffer size is fixed, so it needs to be large enough
1240     // to hold the largest possible compressed frame.  We assume here
1241     // that the uncompressed frame plus some header data is an upper
1242     // bound on that.
1243     vas = vaCreateBuffer(ctx->hwctx->display, ctx->va_context,
1244                          VAEncCodedBufferType,
1245                          3 * ctx->surface_width * ctx->surface_height +
1246                          (1 << 16), 1, 0, &buffer_id);
1247     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1248         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create bitstream "
1249                "output buffer: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1250         return NULL;
1251     }
1252
1253     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Allocated output buffer %#x\n", buffer_id);
1254
1255     ref = av_buffer_create((uint8_t*)(uintptr_t)buffer_id,
1256                            sizeof(buffer_id),
1257                            &vaapi_encode_free_output_buffer,
1258                            avctx, AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
1259     if (!ref) {
1260         vaDestroyBuffer(ctx->hwctx->display, buffer_id);
1261         return NULL;
1262     }
1263
1264     return ref;
1265 }
1266
1267 static av_cold int vaapi_encode_create_recon_frames(AVCodecContext *avctx)
1268 {
1269     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1270     AVVAAPIHWConfig *hwconfig = NULL;
1271     AVHWFramesConstraints *constraints = NULL;
1272     enum AVPixelFormat recon_format;
1273     int err, i;
1274
1275     hwconfig = av_hwdevice_hwconfig_alloc(ctx->device_ref);
1276     if (!hwconfig) {
1277         err = AVERROR(ENOMEM);
1278         goto fail;
1279     }
1280     hwconfig->config_id = ctx->va_config;
1281
1282     constraints = av_hwdevice_get_hwframe_constraints(ctx->device_ref,
1283                                                       hwconfig);
1284     if (!constraints) {
1285         err = AVERROR(ENOMEM);
1286         goto fail;
1287     }
1288
1289     // Probably we can use the input surface format as the surface format
1290     // of the reconstructed frames.  If not, we just pick the first (only?)
1291     // format in the valid list and hope that it all works.
1292     recon_format = AV_PIX_FMT_NONE;
1293     if (constraints->valid_sw_formats) {
1294         for (i = 0; constraints->valid_sw_formats[i] != AV_PIX_FMT_NONE; i++) {
1295             if (ctx->input_frames->sw_format ==
1296                 constraints->valid_sw_formats[i]) {
1297                 recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
1298                 break;
1299             }
1300         }
1301         if (recon_format == AV_PIX_FMT_NONE) {
1302             // No match.  Just use the first in the supported list and
1303             // hope for the best.
1304             recon_format = constraints->valid_sw_formats[0];
1305         }
1306     } else {
1307         // No idea what to use; copy input format.
1308         recon_format = ctx->input_frames->sw_format;
1309     }
1310     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using %s as format of "
1311            "reconstructed frames.\n", av_get_pix_fmt_name(recon_format));
1312
1313     if (ctx->surface_width  < constraints->min_width  ||
1314         ctx->surface_height < constraints->min_height ||
1315         ctx->surface_width  > constraints->max_width ||
1316         ctx->surface_height > constraints->max_height) {
1317         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Hardware does not support encoding at "
1318                "size %dx%d (constraints: width %d-%d height %d-%d).\n",
1319                ctx->surface_width, ctx->surface_height,
1320                constraints->min_width,  constraints->max_width,
1321                constraints->min_height, constraints->max_height);
1322         err = AVERROR(EINVAL);
1323         goto fail;
1324     }
1325
1326     av_freep(&hwconfig);
1327     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
1328
1329     ctx->recon_frames_ref = av_hwframe_ctx_alloc(ctx->device_ref);
1330     if (!ctx->recon_frames_ref) {
1331         err = AVERROR(ENOMEM);
1332         goto fail;
1333     }
1334     ctx->recon_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->recon_frames_ref->data;
1335
1336     ctx->recon_frames->format    = AV_PIX_FMT_VAAPI;
1337     ctx->recon_frames->sw_format = recon_format;
1338     ctx->recon_frames->width     = ctx->surface_width;
1339     ctx->recon_frames->height    = ctx->surface_height;
1340     // At most three IDR/I/P frames and two runs of B frames can be in
1341     // flight at any one time.
1342     ctx->recon_frames->initial_pool_size = 3 + 2 * avctx->max_b_frames;
1343
1344     err = av_hwframe_ctx_init(ctx->recon_frames_ref);
1345     if (err < 0) {
1346         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to initialise reconstructed "
1347                "frame context: %d.\n", err);
1348         goto fail;
1349     }
1350
1351     err = 0;
1352   fail:
1353     av_freep(&hwconfig);
1354     av_hwframe_constraints_free(&constraints);
1355     return err;
1356 }
1357
1358 av_cold int ff_vaapi_encode_init(AVCodecContext *avctx)
1359 {
1360     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1361     AVVAAPIFramesContext *recon_hwctx = NULL;
1362     VAStatus vas;
1363     int err;
1364
1365     if (!avctx->hw_frames_ctx) {
1366         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A hardware frames reference is "
1367                "required to associate the encoding device.\n");
1368         return AVERROR(EINVAL);
1369     }
1370
1371     ctx->codec_options = ctx->codec_options_data;
1372
1373     ctx->va_config  = VA_INVALID_ID;
1374     ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
1375
1376     ctx->priv_data = av_mallocz(ctx->codec->priv_data_size);
1377     if (!ctx->priv_data) {
1378         err = AVERROR(ENOMEM);
1379         goto fail;
1380     }
1381
1382     ctx->input_frames_ref = av_buffer_ref(avctx->hw_frames_ctx);
1383     if (!ctx->input_frames_ref) {
1384         err = AVERROR(ENOMEM);
1385         goto fail;
1386     }
1387     ctx->input_frames = (AVHWFramesContext*)ctx->input_frames_ref->data;
1388
1389     ctx->device_ref = av_buffer_ref(ctx->input_frames->device_ref);
1390     if (!ctx->device_ref) {
1391         err = AVERROR(ENOMEM);
1392         goto fail;
1393     }
1394     ctx->device = (AVHWDeviceContext*)ctx->device_ref->data;
1395     ctx->hwctx = ctx->device->hwctx;
1396
1397     err = vaapi_encode_config_attributes(avctx);
1398     if (err < 0)
1399         goto fail;
1400
1401     vas = vaCreateConfig(ctx->hwctx->display,
1402                          ctx->va_profile, ctx->va_entrypoint,
1403                          ctx->config_attributes, ctx->nb_config_attributes,
1404                          &ctx->va_config);
1405     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1406         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
1407                "configuration: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1408         err = AVERROR(EIO);
1409         goto fail;
1410     }
1411
1412     err = vaapi_encode_create_recon_frames(avctx);
1413     if (err < 0)
1414         goto fail;
1415
1416     recon_hwctx = ctx->recon_frames->hwctx;
1417     vas = vaCreateContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_config,
1418                           ctx->surface_width, ctx->surface_height,
1419                           VA_PROGRESSIVE,
1420                           recon_hwctx->surface_ids,
1421                           recon_hwctx->nb_surfaces,
1422                           &ctx->va_context);
1423     if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1424         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create encode pipeline "
1425                "context: %d (%s).\n", vas, vaErrorStr(vas));
1426         err = AVERROR(EIO);
1427         goto fail;
1428     }
1429
1430     ctx->output_buffer_pool =
1431         av_buffer_pool_init2(sizeof(VABufferID), avctx,
1432                              &vaapi_encode_alloc_output_buffer, NULL);
1433     if (!ctx->output_buffer_pool) {
1434         err = AVERROR(ENOMEM);
1435         goto fail;
1436     }
1437
1438     if (ctx->va_rc_mode & ~VA_RC_CQP) {
1439         err = vaapi_encode_init_rate_control(avctx);
1440         if (err < 0)
1441             goto fail;
1442     }
1443
1444     if (ctx->codec->configure) {
1445         err = ctx->codec->configure(avctx);
1446         if (err < 0)
1447             goto fail;
1448     }
1449
1450     if (avctx->compression_level >= 0) {
1451 #if VA_CHECK_VERSION(0, 36, 0)
1452         VAConfigAttrib attr = { VAConfigAttribEncQualityRange };
1453
1454         vas = vaGetConfigAttributes(ctx->hwctx->display,
1455                                     ctx->va_profile,
1456                                     ctx->va_entrypoint,
1457                                     &attr, 1);
1458         if (vas != VA_STATUS_SUCCESS) {
1459             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Failed to query quality "
1460                    "attribute: will use default compression level.\n");
1461         } else {
1462             if (avctx->compression_level > attr.value) {
1463                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid compression "
1464                        "level: valid range is 0-%d, using %d.\n",
1465                        attr.value, attr.value);
1466                 avctx->compression_level = attr.value;
1467             }
1468
1469             ctx->quality_params.misc.type =
1470                 VAEncMiscParameterTypeQualityLevel;
1471             ctx->quality_params.quality.quality_level =
1472                 avctx->compression_level;
1473
1474             ctx->global_params[ctx->nb_global_params] =
1475                 &ctx->quality_params.misc;
1476             ctx->global_params_size[ctx->nb_global_params++] =
1477                 sizeof(ctx->quality_params);
1478         }
1479 #else
1480         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "The encode compression level "
1481                "option is not supported with this VAAPI version.\n");
1482 #endif
1483     }
1484
1485     ctx->input_order  = 0;
1486     ctx->output_delay = avctx->max_b_frames;
1487     ctx->decode_delay = 1;
1488     ctx->output_order = - ctx->output_delay - 1;
1489
1490     // Currently we never generate I frames, only IDR.
1491     ctx->p_per_i = INT_MAX;
1492     ctx->b_per_p = avctx->max_b_frames;
1493
1494     if (ctx->codec->sequence_params_size > 0) {
1495         ctx->codec_sequence_params =
1496             av_mallocz(ctx->codec->sequence_params_size);
1497         if (!ctx->codec_sequence_params) {
1498             err = AVERROR(ENOMEM);
1499             goto fail;
1500         }
1501     }
1502     if (ctx->codec->picture_params_size > 0) {
1503         ctx->codec_picture_params =
1504             av_mallocz(ctx->codec->picture_params_size);
1505         if (!ctx->codec_picture_params) {
1506             err = AVERROR(ENOMEM);
1507             goto fail;
1508         }
1509     }
1510
1511     if (ctx->codec->init_sequence_params) {
1512         err = ctx->codec->init_sequence_params(avctx);
1513         if (err < 0) {
1514             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codec sequence initialisation "
1515                    "failed: %d.\n", err);
1516             goto fail;
1517         }
1518     }
1519
1520     // This should be configurable somehow.  (Needs testing on a machine
1521     // where it actually overlaps properly, though.)
1522     ctx->issue_mode = ISSUE_MODE_MAXIMISE_THROUGHPUT;
1523
1524     if (ctx->va_packed_headers & VA_ENC_PACKED_HEADER_SEQUENCE &&
1525         ctx->codec->write_sequence_header) {
1526         char data[MAX_PARAM_BUFFER_SIZE];
1527         size_t bit_len = 8 * sizeof(data);
1528
1529         err = ctx->codec->write_sequence_header(avctx, data, &bit_len);
1530         if (err < 0) {
1531             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to write sequence header "
1532                    "for extradata: %d.\n", err);
1533             goto fail;
1534         } else {
1535             avctx->extradata_size = (bit_len + 7) / 8;
1536             avctx->extradata = av_mallocz(avctx->extradata_size +
1537                                           AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
1538             if (!avctx->extradata) {
1539                 err = AVERROR(ENOMEM);
1540                 goto fail;
1541             }
1542             memcpy(avctx->extradata, data, avctx->extradata_size);
1543         }
1544     }
1545
1546     return 0;
1547
1548 fail:
1549     ff_vaapi_encode_close(avctx);
1550     return err;
1551 }
1552
1553 av_cold int ff_vaapi_encode_close(AVCodecContext *avctx)
1554 {
1555     VAAPIEncodeContext *ctx = avctx->priv_data;
1556     VAAPIEncodePicture *pic, *next;
1557
1558     for (pic = ctx->pic_start; pic; pic = next) {
1559         next = pic->next;
1560         vaapi_encode_free(avctx, pic);
1561     }
1562
1563     if (ctx->va_context != VA_INVALID_ID) {
1564         vaDestroyContext(ctx->hwctx->display, ctx->va_context);
1565         ctx->va_context = VA_INVALID_ID;
1566     }
1567
1568     if (ctx->va_config != VA_INVALID_ID) {
1569         vaDestroyConfig(ctx->hwctx->display, ctx->va_config);
1570         ctx->va_config = VA_INVALID_ID;
1571     }
1572
1573     av_buffer_pool_uninit(&ctx->output_buffer_pool);
1574
1575     av_freep(&ctx->codec_sequence_params);
1576     av_freep(&ctx->codec_picture_params);
1577
1578     av_buffer_unref(&ctx->recon_frames_ref);
1579     av_buffer_unref(&ctx->input_frames_ref);
1580     av_buffer_unref(&ctx->device_ref);
1581
1582     av_freep(&ctx->priv_data);
1583
1584     return 0;
1585 }