subprojects/gst-plugins-bad/sys/msdk/gstmsdkvp9enc.c

   1 /*
   2  * GStreamer Intel MSDK plugin
   3  * Copyright (c) 2019 Intel Corporation. All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   7  *
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
   9  *    this list of conditions and the following disclaimer.
  10  *
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  12  *    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  13  *    and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
  20  * AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  21  * THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  22  * PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR
  23  * CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
  24  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  25  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS;
  26  * OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
  27  * WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE
  28  * OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE,
  29  * EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30  */
  31
  32 /**
  33  * SECTION: element-msdkvp9enc
  34  * @title: msdkvp9enc
  35  * @short_description: Intel MSDK VP9 encoder
  36  *
  37  * VP9 video encoder based on Intel MFX
  38  *
  39  * ## Example launch line
  40  * ```
  41  * gst-launch-1.0 videotestsrc num-buffers=90 ! msdkvp9enc ! matroskamux ! filesink location=output.webm
  42  * ```
  43  *
  44  * Since: 1.18
  45  *
  46  */
  47
  48 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  49 #  include <config.h>
  50 #endif
  51
  52 #include <gst/allocators/gstdmabuf.h>
  53
  54 #include "gstmsdkvp9enc.h"
  55
  56 GST_DEBUG_CATEGORY_EXTERN (gst_msdkvp9enc_debug);
  57 #define GST_CAT_DEFAULT gst_msdkvp9enc_debug
  58
  59 #define RAW_FORMATS "NV12, I420, YV12, YUY2, UYVY, BGRA, P010_10LE, VUYA"
  60 #define PROFILES    "0, 1, 2"
  61
  62 #if (MFX_VERSION >= 1027)
  63 #define COMMON_FORMAT "{ " RAW_FORMATS ", Y410 }"
  64 #define SRC_PROFILES  "{ " PROFILES ", 3 }"
  65 #else
  66 #define COMMON_FORMAT "{ " RAW_FORMATS " }"
  67 #define SRC_PROFILES  "{ " PROFILES " }"
  68 #endif
  69
  70 #ifdef _WIN32
  71 static GstStaticPadTemplate sink_factory = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
  72     GST_PAD_SINK,
  73     GST_PAD_ALWAYS,
  74     GST_STATIC_CAPS (GST_MSDK_CAPS_STR (COMMON_FORMAT,
  75             "{ NV12, P010_10LE }") "; "
  76         GST_MSDK_CAPS_MAKE_WITH_D3D11_FEATURE ("{ NV12, P010_10LE }")));
  77 #else
  78 static GstStaticPadTemplate sink_factory = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
  79     GST_PAD_SINK,
  80     GST_PAD_ALWAYS,
  81     GST_STATIC_CAPS (GST_MSDK_CAPS_STR (COMMON_FORMAT,
  82             "{ NV12, P010_10LE }") "; "
  83         GST_MSDK_CAPS_MAKE_WITH_VA_FEATURE ("NV12")));
  84 #endif
  85
  86 static GstStaticPadTemplate src_factory = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
  87     GST_PAD_SRC,
  88     GST_PAD_ALWAYS,
  89     GST_STATIC_CAPS ("video/x-vp9, "
  90         "framerate = (fraction) [0/1, MAX], "
  91         "width = (int) [ 1, MAX ], height = (int) [ 1, MAX ], "
  92         "profile = (string) " SRC_PROFILES)
  93     );
  94
  95 #define gst_msdkvp9enc_parent_class parent_class
  96 G_DEFINE_TYPE (GstMsdkVP9Enc, gst_msdkvp9enc, GST_TYPE_MSDKENC);
  97
  98 static gboolean
  99 gst_msdkvp9enc_set_format (GstMsdkEnc * encoder)
 100 {
 101   GstMsdkVP9Enc *thiz = GST_MSDKVP9ENC (encoder);
 102   GstCaps *template_caps;
 103   GstCaps *allowed_caps = NULL;
 104
 105   thiz->profile = MFX_PROFILE_VP9_0;
 106   template_caps = gst_static_pad_template_get_caps (&src_factory);
 107   allowed_caps = gst_pad_get_allowed_caps (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder));
 108
 109   /* If downstream has ANY caps let encoder decide profile and level */
 110   if (allowed_caps == template_caps) {
 111     GST_INFO_OBJECT (thiz,
 112         "downstream has ANY caps, profile/level set to auto");
 113   } else if (allowed_caps) {
 114     GstStructure *s;
 115     const gchar *profile;
 116
 117     if (gst_caps_is_empty (allowed_caps)) {
 118       gst_caps_unref (allowed_caps);
 119       gst_caps_unref (template_caps);
 120       return FALSE;
 121     }
 122
 123     allowed_caps = gst_caps_make_writable (allowed_caps);
 124     allowed_caps = gst_caps_fixate (allowed_caps);
 125     s = gst_caps_get_structure (allowed_caps, 0);
 126     profile = gst_structure_get_string (s, "profile");
 127
 128     if (profile) {
 129       if (!strcmp (profile, "3")) {
 130         thiz->profile = MFX_PROFILE_VP9_3;
 131       } else if (!strcmp (profile, "2")) {
 132         thiz->profile = MFX_PROFILE_VP9_2;
 133       } else if (!strcmp (profile, "1")) {
 134         thiz->profile = MFX_PROFILE_VP9_1;
 135       } else if (!strcmp (profile, "0")) {
 136         thiz->profile = MFX_PROFILE_VP9_0;
 137       } else {
 138         g_assert_not_reached ();
 139       }
 140     }
 141
 142     gst_caps_unref (allowed_caps);
 143   }
 144
 145   gst_caps_unref (template_caps);
 146
 147   return TRUE;
 148 }
 149
 150 static gboolean
 151 gst_msdkvp9enc_configure (GstMsdkEnc * encoder)
 152 {
 153   GstMsdkVP9Enc *vp9enc = GST_MSDKVP9ENC (encoder);
 154   mfxSession session;
 155
 156   if (encoder->hardware) {
 157     session = gst_msdk_context_get_session (encoder->context);
 158
 159     if (!gst_msdk_load_plugin (session, &MFX_PLUGINID_VP9E_HW, 1, "msdkvp9enc"))
 160       return FALSE;
 161   }
 162
 163   encoder->num_extra_frames = encoder->async_depth - 1;
 164   encoder->param.mfx.CodecId = MFX_CODEC_VP9;
 165   encoder->param.mfx.CodecLevel = 0;
 166
 167   switch (encoder->param.mfx.FrameInfo.FourCC) {
 168 #if (MFX_VERSION >= 1027)
 169     case MFX_FOURCC_Y410:
 170       encoder->param.mfx.CodecProfile = MFX_PROFILE_VP9_3;
 171       break;
 172 #endif
 173
 174     case MFX_FOURCC_P010:
 175       encoder->param.mfx.CodecProfile = MFX_PROFILE_VP9_2;
 176       break;
 177
 178     case MFX_FOURCC_AYUV:
 179       encoder->param.mfx.CodecProfile = MFX_PROFILE_VP9_1;
 180       break;
 181
 182     default:
 183       encoder->param.mfx.CodecProfile = MFX_PROFILE_VP9_0;
 184       break;
 185   }
 186
 187   /* As the frame width and height is rounded up to 128 and 32 since commit 8daac1c,
 188    * so the width, height for initialization should be rounded up to 128 and 32
 189    * too because VP9 encoder in MSDK will do some check on width and height.
 190    */
 191   encoder->param.mfx.FrameInfo.Width =
 192       GST_ROUND_UP_128 (encoder->param.mfx.FrameInfo.CropW);
 193   encoder->param.mfx.FrameInfo.Height =
 194       GST_ROUND_UP_32 (encoder->param.mfx.FrameInfo.CropH);
 195
 196   /* Always turn on this flag for VP9 */
 197   encoder->param.mfx.LowPower = MFX_CODINGOPTION_ON;
 198
 199   /* Enable Extended coding options */
 200   gst_msdkenc_ensure_extended_coding_options (encoder);
 201
 202   memset (&vp9enc->ext_vp9, 0, sizeof (vp9enc->ext_vp9));
 203   vp9enc->ext_vp9.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_VP9_PARAM;
 204   vp9enc->ext_vp9.Header.BufferSz = sizeof (vp9enc->ext_vp9);
 205   vp9enc->ext_vp9.WriteIVFHeaders = MFX_CODINGOPTION_OFF;
 206
 207   gst_msdkenc_add_extra_param (encoder, (mfxExtBuffer *) & vp9enc->ext_vp9);
 208
 209   return TRUE;
 210 }
 211
 212 static inline const gchar *
 213 profile_to_string (gint profile)
 214 {
 215   switch (profile) {
 216     case MFX_PROFILE_VP9_3:
 217       return "3";
 218     case MFX_PROFILE_VP9_2:
 219       return "2";
 220     case MFX_PROFILE_VP9_1:
 221       return "1";
 222     case MFX_PROFILE_VP9_0:
 223       return "0";
 224     default:
 225       break;
 226   }
 227
 228   return NULL;
 229 }
 230
 231 static GstCaps *
 232 gst_msdkvp9enc_set_src_caps (GstMsdkEnc * encoder)
 233 {
 234   GstCaps *caps;
 235   GstStructure *structure;
 236   const gchar *profile;
 237
 238   caps = gst_caps_new_empty_simple ("video/x-vp9");
 239   structure = gst_caps_get_structure (caps, 0);
 240
 241   profile = profile_to_string (encoder->param.mfx.CodecProfile);
 242   if (profile)
 243     gst_structure_set (structure, "profile", G_TYPE_STRING, profile, NULL);
 244
 245   return caps;
 246 }
 247
 248 static void
 249 gst_msdkvp9enc_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 250     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 251 {
 252   GstMsdkVP9Enc *thiz = GST_MSDKVP9ENC (object);
 253
 254   if (!gst_msdkenc_set_common_property (object, prop_id, value, pspec))
 255     GST_WARNING_OBJECT (thiz, "Failed to set common encode property");
 256 }
 257
 258 static void
 259 gst_msdkvp9enc_get_property (GObject * object, guint prop_id, GValue * value,
 260     GParamSpec * pspec)
 261 {
 262   GstMsdkVP9Enc *thiz = GST_MSDKVP9ENC (object);
 263
 264   if (!gst_msdkenc_get_common_property (object, prop_id, value, pspec))
 265     GST_WARNING_OBJECT (thiz, "Failed to get common encode property");
 266 }
 267
 268 static void
 269 gst_msdkvp9enc_class_init (GstMsdkVP9EncClass * klass)
 270 {
 271   GObjectClass *gobject_class;
 272   GstElementClass *element_class;
 273   GstMsdkEncClass *encoder_class;
 274
 275   gobject_class = G_OBJECT_CLASS (klass);
 276   element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
 277   encoder_class = GST_MSDKENC_CLASS (klass);
 278
 279   gobject_class->set_property = gst_msdkvp9enc_set_property;
 280   gobject_class->get_property = gst_msdkvp9enc_get_property;
 281
 282   encoder_class->set_format = gst_msdkvp9enc_set_format;
 283   encoder_class->configure = gst_msdkvp9enc_configure;
 284   encoder_class->set_src_caps = gst_msdkvp9enc_set_src_caps;
 285   encoder_class->qp_max = 255;
 286   encoder_class->qp_min = 0;
 287
 288   gst_msdkenc_install_common_properties (encoder_class);
 289
 290   gst_element_class_set_static_metadata (element_class,
 291       "Intel MSDK VP9 encoder",
 292       "Codec/Encoder/Video/Hardware",
 293       "VP9 video encoder based on " MFX_API_SDK,
 294       "Haihao Xiang <haihao.xiang@intel.com>");
 295
 296   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class, &sink_factory);
 297   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class, &src_factory);
 298 }
 299
 300 static void
 301 gst_msdkvp9enc_init (GstMsdkVP9Enc * thiz)
 302 {
 303 }