Merge commit '551c6775abb5e0ad34c26d7e23bc6fbbe8ccc9d4'
[ffmpeg.git] / libavutil / hwcontext.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 "config.h"
20
21 #include "buffer.h"
22 #include "common.h"
23 #include "hwcontext.h"
24 #include "hwcontext_internal.h"
25 #include "imgutils.h"
26 #include "log.h"
27 #include "mem.h"
28 #include "pixdesc.h"
29 #include "pixfmt.h"
30
31 static const HWContextType *hw_table[] = {
32 #if CONFIG_CUDA
33     &ff_hwcontext_type_cuda,
34 #endif
35 #if CONFIG_VAAPI
36     &ff_hwcontext_type_vaapi,
37 #endif
38 #if CONFIG_VDPAU
39     &ff_hwcontext_type_vdpau,
40 #endif
41     NULL,
42 };
43
44 static const AVClass hwdevice_ctx_class = {
45     .class_name = "AVHWDeviceContext",
46     .item_name  = av_default_item_name,
47     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
48 };
49
50 static void hwdevice_ctx_free(void *opaque, uint8_t *data)
51 {
52     AVHWDeviceContext *ctx = (AVHWDeviceContext*)data;
53
54     /* uninit might still want access the hw context and the user
55      * free() callback might destroy it, so uninit has to be called first */
56     if (ctx->internal->hw_type->device_uninit)
57         ctx->internal->hw_type->device_uninit(ctx);
58
59     if (ctx->free)
60         ctx->free(ctx);
61
62     av_freep(&ctx->hwctx);
63     av_freep(&ctx->internal->priv);
64     av_freep(&ctx->internal);
65     av_freep(&ctx);
66 }
67
68 AVBufferRef *av_hwdevice_ctx_alloc(enum AVHWDeviceType type)
69 {
70     AVHWDeviceContext *ctx;
71     AVBufferRef *buf;
72     const HWContextType *hw_type = NULL;
73     int i;
74
75     for (i = 0; hw_table[i]; i++) {
76         if (hw_table[i]->type == type) {
77             hw_type = hw_table[i];
78             break;
79         }
80     }
81     if (!hw_type)
82         return NULL;
83
84     ctx = av_mallocz(sizeof(*ctx));
85     if (!ctx)
86         return NULL;
87
88     ctx->internal = av_mallocz(sizeof(*ctx->internal));
89     if (!ctx->internal)
90         goto fail;
91
92     if (hw_type->device_priv_size) {
93         ctx->internal->priv = av_mallocz(hw_type->device_priv_size);
94         if (!ctx->internal->priv)
95             goto fail;
96     }
97
98     if (hw_type->device_hwctx_size) {
99         ctx->hwctx = av_mallocz(hw_type->device_hwctx_size);
100         if (!ctx->hwctx)
101             goto fail;
102     }
103
104     buf = av_buffer_create((uint8_t*)ctx, sizeof(*ctx),
105                            hwdevice_ctx_free, NULL,
106                            AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
107     if (!buf)
108         goto fail;
109
110     ctx->type     = type;
111     ctx->av_class = &hwdevice_ctx_class;
112
113     ctx->internal->hw_type = hw_type;
114
115     return buf;
116
117 fail:
118     if (ctx->internal)
119         av_freep(&ctx->internal->priv);
120     av_freep(&ctx->internal);
121     av_freep(&ctx->hwctx);
122     av_freep(&ctx);
123     return NULL;
124 }
125
126 int av_hwdevice_ctx_init(AVBufferRef *ref)
127 {
128     AVHWDeviceContext *ctx = (AVHWDeviceContext*)ref->data;
129     int ret;
130
131     if (ctx->internal->hw_type->device_init) {
132         ret = ctx->internal->hw_type->device_init(ctx);
133         if (ret < 0)
134             goto fail;
135     }
136
137     return 0;
138 fail:
139     if (ctx->internal->hw_type->device_uninit)
140         ctx->internal->hw_type->device_uninit(ctx);
141     return ret;
142 }
143
144 static const AVClass hwframe_ctx_class = {
145     .class_name = "AVHWFramesContext",
146     .item_name  = av_default_item_name,
147     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
148 };
149
150 static void hwframe_ctx_free(void *opaque, uint8_t *data)
151 {
152     AVHWFramesContext *ctx = (AVHWFramesContext*)data;
153
154     if (ctx->internal->pool_internal)
155         av_buffer_pool_uninit(&ctx->internal->pool_internal);
156
157     if (ctx->internal->hw_type->frames_uninit)
158         ctx->internal->hw_type->frames_uninit(ctx);
159
160     if (ctx->free)
161         ctx->free(ctx);
162
163     av_buffer_unref(&ctx->device_ref);
164
165     av_freep(&ctx->hwctx);
166     av_freep(&ctx->internal->priv);
167     av_freep(&ctx->internal);
168     av_freep(&ctx);
169 }
170
171 AVBufferRef *av_hwframe_ctx_alloc(AVBufferRef *device_ref_in)
172 {
173     AVHWDeviceContext *device_ctx = (AVHWDeviceContext*)device_ref_in->data;
174     const HWContextType  *hw_type = device_ctx->internal->hw_type;
175     AVHWFramesContext *ctx;
176     AVBufferRef *buf, *device_ref = NULL;
177
178     ctx = av_mallocz(sizeof(*ctx));
179     if (!ctx)
180         return NULL;
181
182     ctx->internal = av_mallocz(sizeof(*ctx->internal));
183     if (!ctx->internal)
184         goto fail;
185
186     if (hw_type->frames_priv_size) {
187         ctx->internal->priv = av_mallocz(hw_type->frames_priv_size);
188         if (!ctx->internal->priv)
189             goto fail;
190     }
191
192     if (hw_type->frames_hwctx_size) {
193         ctx->hwctx = av_mallocz(hw_type->frames_hwctx_size);
194         if (!ctx->hwctx)
195             goto fail;
196     }
197
198     device_ref = av_buffer_ref(device_ref_in);
199     if (!device_ref)
200         goto fail;
201
202     buf = av_buffer_create((uint8_t*)ctx, sizeof(*ctx),
203                            hwframe_ctx_free, NULL,
204                            AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
205     if (!buf)
206         goto fail;
207
208     ctx->av_class   = &hwframe_ctx_class;
209     ctx->device_ref = device_ref;
210     ctx->device_ctx = device_ctx;
211     ctx->format     = AV_PIX_FMT_NONE;
212
213     ctx->internal->hw_type = hw_type;
214
215     return buf;
216
217 fail:
218     if (device_ref)
219         av_buffer_unref(&device_ref);
220     if (ctx->internal)
221         av_freep(&ctx->internal->priv);
222     av_freep(&ctx->internal);
223     av_freep(&ctx->hwctx);
224     av_freep(&ctx);
225     return NULL;
226 }
227
228 static int hwframe_pool_prealloc(AVBufferRef *ref)
229 {
230     AVHWFramesContext *ctx = (AVHWFramesContext*)ref->data;
231     AVFrame **frames;
232     int i, ret = 0;
233
234     frames = av_mallocz_array(ctx->initial_pool_size, sizeof(*frames));
235     if (!frames)
236         return AVERROR(ENOMEM);
237
238     for (i = 0; i < ctx->initial_pool_size; i++) {
239         frames[i] = av_frame_alloc();
240         if (!frames[i])
241             goto fail;
242
243         ret = av_hwframe_get_buffer(ref, frames[i], 0);
244         if (ret < 0)
245             goto fail;
246     }
247
248 fail:
249     for (i = 0; i < ctx->initial_pool_size; i++)
250         av_frame_free(&frames[i]);
251     av_freep(&frames);
252
253     return ret;
254 }
255
256 int av_hwframe_ctx_init(AVBufferRef *ref)
257 {
258     AVHWFramesContext *ctx = (AVHWFramesContext*)ref->data;
259     const enum AVPixelFormat *pix_fmt;
260     int ret;
261
262     /* validate the pixel format */
263     for (pix_fmt = ctx->internal->hw_type->pix_fmts; *pix_fmt != AV_PIX_FMT_NONE; pix_fmt++) {
264         if (*pix_fmt == ctx->format)
265             break;
266     }
267     if (*pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE) {
268         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
269                "The hardware pixel format '%s' is not supported by the device type '%s'\n",
270                av_get_pix_fmt_name(ctx->format), ctx->internal->hw_type->name);
271         return AVERROR(ENOSYS);
272     }
273
274     /* validate the dimensions */
275     ret = av_image_check_size(ctx->width, ctx->height, 0, ctx);
276     if (ret < 0)
277         return ret;
278
279     /* format-specific init */
280     if (ctx->internal->hw_type->frames_init) {
281         ret = ctx->internal->hw_type->frames_init(ctx);
282         if (ret < 0)
283             goto fail;
284     }
285
286     if (ctx->internal->pool_internal && !ctx->pool)
287         ctx->pool = ctx->internal->pool_internal;
288
289     /* preallocate the frames in the pool, if requested */
290     if (ctx->initial_pool_size > 0) {
291         ret = hwframe_pool_prealloc(ref);
292         if (ret < 0)
293             goto fail;
294     }
295
296     return 0;
297 fail:
298     if (ctx->internal->hw_type->frames_uninit)
299         ctx->internal->hw_type->frames_uninit(ctx);
300     return ret;
301 }
302
303 int av_hwframe_transfer_get_formats(AVBufferRef *hwframe_ref,
304                                     enum AVHWFrameTransferDirection dir,
305                                     enum AVPixelFormat **formats, int flags)
306 {
307     AVHWFramesContext *ctx = (AVHWFramesContext*)hwframe_ref->data;
308
309     if (!ctx->internal->hw_type->transfer_get_formats)
310         return AVERROR(ENOSYS);
311
312     return ctx->internal->hw_type->transfer_get_formats(ctx, dir, formats);
313 }
314
315 static int transfer_data_alloc(AVFrame *dst, const AVFrame *src, int flags)
316 {
317     AVFrame *frame_tmp;
318     int ret = 0;
319
320     frame_tmp = av_frame_alloc();
321     if (!frame_tmp)
322         return AVERROR(ENOMEM);
323
324     /* if the format is set, use that
325      * otherwise pick the first supported one */
326     if (dst->format >= 0) {
327         frame_tmp->format = dst->format;
328     } else {
329         enum AVPixelFormat *formats;
330
331         ret = av_hwframe_transfer_get_formats(src->hw_frames_ctx,
332                                               AV_HWFRAME_TRANSFER_DIRECTION_FROM,
333                                               &formats, 0);
334         if (ret < 0)
335             goto fail;
336         frame_tmp->format = formats[0];
337         av_freep(&formats);
338     }
339     frame_tmp->width  = src->width;
340     frame_tmp->height = src->height;
341
342     ret = av_frame_get_buffer(frame_tmp, 32);
343     if (ret < 0)
344         goto fail;
345
346     ret = av_hwframe_transfer_data(frame_tmp, src, flags);
347     if (ret < 0)
348         goto fail;
349
350     av_frame_move_ref(dst, frame_tmp);
351
352 fail:
353     av_frame_free(&frame_tmp);
354     return ret;
355 }
356
357 int av_hwframe_transfer_data(AVFrame *dst, const AVFrame *src, int flags)
358 {
359     AVHWFramesContext *ctx;
360     int ret;
361
362     if (!dst->buf[0])
363         return transfer_data_alloc(dst, src, flags);
364
365     if (src->hw_frames_ctx) {
366         ctx = (AVHWFramesContext*)src->hw_frames_ctx->data;
367
368         ret = ctx->internal->hw_type->transfer_data_from(ctx, dst, src);
369         if (ret < 0)
370             return ret;
371     } else if (dst->hw_frames_ctx) {
372         ctx = (AVHWFramesContext*)dst->hw_frames_ctx->data;
373
374         ret = ctx->internal->hw_type->transfer_data_to(ctx, dst, src);
375         if (ret < 0)
376             return ret;
377     } else
378         return AVERROR(ENOSYS);
379
380     return 0;
381 }
382
383 int av_hwframe_get_buffer(AVBufferRef *hwframe_ref, AVFrame *frame, int flags)
384 {
385     AVHWFramesContext *ctx = (AVHWFramesContext*)hwframe_ref->data;
386     int ret;
387
388     if (!ctx->internal->hw_type->frames_get_buffer)
389         return AVERROR(ENOSYS);
390
391     if (!ctx->pool)
392         return AVERROR(EINVAL);
393
394     frame->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(hwframe_ref);
395     if (!frame->hw_frames_ctx)
396         return AVERROR(ENOMEM);
397
398     ret = ctx->internal->hw_type->frames_get_buffer(ctx, frame);
399     if (ret < 0) {
400         av_buffer_unref(&frame->hw_frames_ctx);
401         return ret;
402     }
403
404     return 0;
405 }
406
407 void *av_hwdevice_hwconfig_alloc(AVBufferRef *ref)
408 {
409     AVHWDeviceContext *ctx = (AVHWDeviceContext*)ref->data;
410     const HWContextType  *hw_type = ctx->internal->hw_type;
411
412     if (hw_type->device_hwconfig_size == 0)
413         return NULL;
414
415     return av_mallocz(hw_type->device_hwconfig_size);
416 }
417
418 AVHWFramesConstraints *av_hwdevice_get_hwframe_constraints(AVBufferRef *ref,
419                                                            const void *hwconfig)
420 {
421     AVHWDeviceContext *ctx = (AVHWDeviceContext*)ref->data;
422     const HWContextType  *hw_type = ctx->internal->hw_type;
423     AVHWFramesConstraints *constraints;
424
425     if (!hw_type->frames_get_constraints)
426         return NULL;
427
428     constraints = av_mallocz(sizeof(*constraints));
429     if (!constraints)
430         return NULL;
431
432     constraints->min_width = constraints->min_height = 0;
433     constraints->max_width = constraints->max_height = INT_MAX;
434
435     if (hw_type->frames_get_constraints(ctx, hwconfig, constraints) >= 0) {
436         return constraints;
437     } else {
438         av_hwframe_constraints_free(&constraints);
439         return NULL;
440     }
441 }
442
443 void av_hwframe_constraints_free(AVHWFramesConstraints **constraints)
444 {
445     if (*constraints) {
446         av_freep(&(*constraints)->valid_hw_formats);
447         av_freep(&(*constraints)->valid_sw_formats);
448     }
449     av_freep(constraints);
450 }