subprojects/gst-plugins-bad/sys/qsv/gstqsvh265enc.cpp

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) 2021 Seungha Yang <seungha@centricular.com>
   3  *
   4  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This library 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  * Library General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  15  * License along with this library; if not, write to the
  16  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  17  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  18  */
  19
  20 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  21 #include "config.h"
  22 #endif
  23
  24 #include "gstqsvh265enc.h"
  25 #include <gst/base/gstbytewriter.h>
  26 #include <vector>
  27 #include <string>
  28 #include <set>
  29 #include <string.h>
  30
  31 #ifdef G_OS_WIN32
  32 #include <gst/d3d11/gstd3d11.h>
  33 #else
  34 #include <gst/va/gstva.h>
  35 #endif
  36
  37 GST_DEBUG_CATEGORY_EXTERN (gst_qsv_h265_enc_debug);
  38 #define GST_CAT_DEFAULT gst_qsv_h265_enc_debug
  39
  40 typedef enum
  41 {
  42   GST_QSV_H265_ENC_SEI_INSERT,
  43   GST_QSV_H265_ENC_SEI_INSERT_AND_DROP,
  44   GST_QSV_H265_ENC_SEI_DISABLED,
  45 } GstQsvH265EncSeiInsertMode;
  46
  47 #define GST_TYPE_QSV_H265_ENC_SEI_INSERT_MODE (gst_qsv_h265_enc_sei_insert_mode_get_type ())
  48 static GType
  49 gst_qsv_h265_enc_sei_insert_mode_get_type (void)
  50 {
  51   static GType sei_insert_mode_type = 0;
  52   static const GEnumValue insert_modes[] = {
  53     {GST_QSV_H265_ENC_SEI_INSERT, "Insert SEI", "insert"},
  54     {GST_QSV_H265_ENC_SEI_INSERT_AND_DROP,
  55           "Insert SEI and remove corresponding meta from output buffer",
  56         "insert-and-drop"},
  57     {GST_QSV_H265_ENC_SEI_DISABLED, "Disable SEI insertion", "disabled"},
  58     {0, nullptr, nullptr}
  59   };
  60
  61   if (g_once_init_enter (&sei_insert_mode_type)) {
  62     GType type =
  63         g_enum_register_static ("GstQsvH265EncSeiInsertMode", insert_modes);
  64     g_once_init_leave (&sei_insert_mode_type, type);
  65   }
  66
  67   return sei_insert_mode_type;
  68 }
  69
  70 #define GST_TYPE_QSV_H265_ENC_RATE_CONTROL (gst_qsv_h265_enc_rate_control_get_type ())
  71 static GType
  72 gst_qsv_h265_enc_rate_control_get_type (void)
  73 {
  74   static GType rate_control_type = 0;
  75   static const GEnumValue rate_controls[] = {
  76     {MFX_RATECONTROL_CBR, "Constant Bitrate", "cbr"},
  77     {MFX_RATECONTROL_VBR, "Variable Bitrate", "vbr"},
  78     {MFX_RATECONTROL_CQP, "Constant Quantizer", "cqp"},
  79     {MFX_RATECONTROL_ICQ, "Intelligent CQP", "icq"},
  80     {MFX_RATECONTROL_VCM, "Video Conferencing Mode (Non HRD compliant)", "vcm"},
  81     {MFX_RATECONTROL_QVBR, "VBR with CQP", "qvbr"},
  82     {0, nullptr, nullptr}
  83   };
  84
  85   if (g_once_init_enter (&rate_control_type)) {
  86     GType type =
  87         g_enum_register_static ("GstQsvH265EncRateControl", rate_controls);
  88     g_once_init_leave (&rate_control_type, type);
  89   }
  90
  91   return rate_control_type;
  92 }
  93
  94 enum
  95 {
  96   PROP_0,
  97   PROP_ADAPTER_LUID,
  98   PROP_DEVICE_PATH,
  99   PROP_MIN_QP_I,
 100   PROP_MIN_QP_P,
 101   PROP_MIN_QP_B,
 102   PROP_MAX_QP_I,
 103   PROP_MAX_QP_P,
 104   PROP_MAX_QP_B,
 105   PROP_QP_I,
 106   PROP_QP_P,
 107   PROP_QP_B,
 108   PROP_GOP_SIZE,
 109   PROP_I_FRAMES,
 110   PROP_B_FRAMES,
 111   PROP_REF_FRAMES,
 112   PROP_BITRATE,
 113   PROP_MAX_BITRATE,
 114   PROP_RATE_CONTROL,
 115   PROP_ICQ_QUALITY,
 116   PROP_QVBR_QUALITY,
 117   PROP_DISABLE_HRD_CONFORMANCE,
 118   PROP_CC_INSERT,
 119 };
 120
 121 #define DEFAULT_QP 0
 122 #define DEFAULT_GOP_SIZE 30
 123 #define DEFAULT_I_FRAMES 0
 124 #define DEFAULT_B_FRAMES 0
 125 #define DEFAULT_REF_FRAMES 2
 126 #define DEFAULT_BITRATE 2000
 127 #define DEFAULT_MAX_BITRATE 0
 128 #define DEFAULT_RATE_CONTROL MFX_RATECONTROL_VBR
 129 #define DEFAULT_IQC_QUALITY 0
 130 #define DEFAULT_QVBR_QUALITY 0
 131 #define DEFAULT_DISABLE_HRD_CONFORMANCE FALSE
 132 #define DEFAULT_CC_INSERT GST_QSV_H265_ENC_SEI_INSERT
 133
 134 typedef struct _GstQsvH265EncClassData
 135 {
 136   GstCaps *sink_caps;
 137   GstCaps *src_caps;
 138   guint impl_index;
 139   gint64 adapter_luid;
 140   gchar *display_path;
 141 } GstQsvH265EncClassData;
 142
 143 typedef struct _GstQsvH265Enc
 144 {
 145   GstQsvEncoder parent;
 146
 147   mfxExtVideoSignalInfo signal_info;
 148   mfxExtCodingOption option;
 149   mfxExtCodingOption2 option2;
 150   mfxExtCodingOption3 option3;
 151
 152   mfxU16 profile;
 153
 154   GMutex prop_lock;
 155   /* protected by prop_lock */
 156   gboolean bitrate_updated;
 157   gboolean property_updated;
 158
 159   /* properties */
 160   guint min_qp_i;
 161   guint min_qp_p;
 162   guint min_qp_b;
 163   guint max_qp_i;
 164   guint max_qp_p;
 165   guint max_qp_b;
 166   guint qp_i;
 167   guint qp_p;
 168   guint qp_b;
 169   guint gop_size;
 170   guint iframes;
 171   guint bframes;
 172   guint ref_frames;
 173   guint bitrate;
 174   guint max_bitrate;
 175   mfxU16 rate_control;
 176   guint icq_quality;
 177   guint qvbr_quality;
 178   gboolean disable_hrd_conformance;
 179   GstQsvH265EncSeiInsertMode cc_insert;
 180 } GstQsvH265Enc;
 181
 182 typedef struct _GstQsvH265EncClass
 183 {
 184   GstQsvEncoderClass parent_class;
 185 } GstQsvH265EncClass;
 186
 187 static GstElementClass *parent_class = nullptr;
 188
 189 #define GST_QSV_H265_ENC(object) ((GstQsvH265Enc *) (object))
 190 #define GST_QSV_H265_ENC_GET_CLASS(object) \
 191     (G_TYPE_INSTANCE_GET_CLASS ((object),G_TYPE_FROM_INSTANCE (object),GstQsvH265EncClass))
 192
 193 static void gst_qsv_h265_enc_finalize (GObject * object);
 194 static void gst_qsv_h265_enc_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 195     const GValue * value, GParamSpec * pspec);
 196 static void gst_qsv_h265_enc_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 197     GValue * value, GParamSpec * pspec);
 198
 199 static gboolean gst_qsv_h265_enc_start (GstVideoEncoder * encoder);
 200 static gboolean gst_qsv_h265_enc_transform_meta (GstVideoEncoder * encoder,
 201     GstVideoCodecFrame * frame, GstMeta * meta);
 202 static GstCaps *gst_qsv_h265_enc_getcaps (GstVideoEncoder * encoder,
 203     GstCaps * filter);
 204
 205 static gboolean gst_qsv_h265_enc_set_format (GstQsvEncoder * encoder,
 206     GstVideoCodecState * state, mfxVideoParam * param,
 207     GPtrArray * extra_params);
 208 static gboolean gst_qsv_h265_enc_set_output_state (GstQsvEncoder * encoder,
 209     GstVideoCodecState * state, mfxSession session);
 210 static gboolean gst_qsv_h265_enc_attach_payload (GstQsvEncoder * encoder,
 211     GstVideoCodecFrame * frame, GPtrArray * payload);
 212 static GstBuffer *gst_qsv_h265_enc_create_output_buffer (GstQsvEncoder *
 213     encoder, mfxBitstream * bitstream);
 214 static GstQsvEncoderReconfigure
 215 gst_qsv_h265_enc_check_reconfigure (GstQsvEncoder * encoder, mfxSession session,
 216     mfxVideoParam * param, GPtrArray * extra_params);
 217
 218 static void
 219 gst_qsv_h265_enc_class_init (GstQsvH265EncClass * klass, gpointer data)
 220 {
 221   GObjectClass *object_class = G_OBJECT_CLASS (klass);
 222   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
 223   GstVideoEncoderClass *encoder_class = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (klass);
 224   GstQsvEncoderClass *qsvenc_class = GST_QSV_ENCODER_CLASS (klass);
 225   GstQsvH265EncClassData *cdata = (GstQsvH265EncClassData *) data;
 226
 227   qsvenc_class->codec_id = MFX_CODEC_AVC;
 228   qsvenc_class->impl_index = cdata->impl_index;
 229   qsvenc_class->adapter_luid = cdata->adapter_luid;
 230   qsvenc_class->display_path = cdata->display_path;
 231
 232   object_class->finalize = gst_qsv_h265_enc_finalize;
 233   object_class->set_property = gst_qsv_h265_enc_set_property;
 234   object_class->get_property = gst_qsv_h265_enc_get_property;
 235
 236 #ifdef G_OS_WIN32
 237   g_object_class_install_property (object_class, PROP_ADAPTER_LUID,
 238       g_param_spec_int64 ("adapter-luid", "Adapter LUID",
 239           "DXGI Adapter LUID (Locally Unique Identifier) of created device",
 240           G_MININT64, G_MAXINT64, qsvenc_class->adapter_luid,
 241           (GParamFlags) (GST_PARAM_CONDITIONALLY_AVAILABLE | G_PARAM_READABLE |
 242               G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 243 #else
 244   g_object_class_install_property (object_class, PROP_DEVICE_PATH,
 245       g_param_spec_string ("device-path", "Device Path",
 246           "DRM device path", cdata->display_path,
 247           (GParamFlags) (GST_PARAM_CONDITIONALLY_AVAILABLE |
 248               G_PARAM_READABLE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 249 #endif
 250
 251   g_object_class_install_property (object_class, PROP_MIN_QP_I,
 252       g_param_spec_uint ("min-qp-i", "Min QP I",
 253           "Minimum allowed QP value for I-frame types (0: default)",
 254           0, 51, DEFAULT_QP, (GParamFlags)
 255           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 256   g_object_class_install_property (object_class, PROP_MIN_QP_P,
 257       g_param_spec_uint ("min-qp-p", "Min QP P",
 258           "Minimum allowed QP value for P-frame types (0: default)",
 259           0, 51, DEFAULT_QP, (GParamFlags)
 260           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 261   g_object_class_install_property (object_class, PROP_MIN_QP_B,
 262       g_param_spec_uint ("min-qp-b", "Min QP B",
 263           "Minimum allowed QP value for B-frame types (0: default)",
 264           0, 51, DEFAULT_QP, (GParamFlags)
 265           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 266   g_object_class_install_property (object_class, PROP_MAX_QP_I,
 267       g_param_spec_uint ("max-qp-i", "Max QP I",
 268           "Maximum allowed QP value for I-frame types (0: default)",
 269           0, 51, DEFAULT_QP, (GParamFlags)
 270           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 271   g_object_class_install_property (object_class, PROP_MAX_QP_P,
 272       g_param_spec_uint ("max-qp-p", "Max QP P",
 273           "Maximum allowed QP value for P-frame types (0: default)",
 274           0, 51, DEFAULT_QP, (GParamFlags)
 275           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 276   g_object_class_install_property (object_class, PROP_MAX_QP_B,
 277       g_param_spec_uint ("max-qp-b", "Max QP B",
 278           "Maximum allowed QP value for B-frame types (0: default)",
 279           0, 51, DEFAULT_QP, (GParamFlags)
 280           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 281   g_object_class_install_property (object_class, PROP_QP_I,
 282       g_param_spec_uint ("qp-i", "QP I",
 283           "Constant quantizer for I frames (0: default)",
 284           0, 51, DEFAULT_QP, (GParamFlags)
 285           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 286   g_object_class_install_property (object_class, PROP_QP_P,
 287       g_param_spec_uint ("qp-p", "QP P",
 288           "Constant quantizer for P frames (0: default)",
 289           0, 51, DEFAULT_QP, (GParamFlags)
 290           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 291   g_object_class_install_property (object_class, PROP_QP_B,
 292       g_param_spec_uint ("qp-b", "QP B",
 293           "Constant quantizer for B frames (0: default)",
 294           0, 51, DEFAULT_QP, (GParamFlags)
 295           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 296   g_object_class_install_property (object_class, PROP_GOP_SIZE,
 297       g_param_spec_uint ("gop-size", "GOP Size",
 298           "Number of pictures within a GOP (0: unspecified)",
 299           0, G_MAXUSHORT, DEFAULT_GOP_SIZE, (GParamFlags)
 300           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 301   g_object_class_install_property (object_class, PROP_I_FRAMES,
 302       g_param_spec_uint ("i-frames", "I Frames",
 303           "Number of I frames between IDR frames"
 304           "(0: every I frame is an IDR frame)",
 305           0, G_MAXUSHORT, DEFAULT_I_FRAMES, (GParamFlags)
 306           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 307   g_object_class_install_property (object_class, PROP_B_FRAMES,
 308       g_param_spec_uint ("b-frames", "B Frames",
 309           "Number of B frames between I and P frames",
 310           0, G_MAXUSHORT, DEFAULT_B_FRAMES, (GParamFlags)
 311           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 312   g_object_class_install_property (object_class, PROP_REF_FRAMES,
 313       g_param_spec_uint ("ref-frames", "Reference Frames",
 314           "Number of reference frames (0: unspecified)",
 315           0, 16, DEFAULT_REF_FRAMES, (GParamFlags)
 316           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 317   g_object_class_install_property (object_class, PROP_BITRATE,
 318       g_param_spec_uint ("bitrate", "Bitrate",
 319           "Target bitrate in kbit/sec, Ignored when selected rate-control mode "
 320           "is constant QP variants (i.e., \"cqp\" and \"icq\")",
 321           0, G_MAXINT, DEFAULT_BITRATE, (GParamFlags)
 322           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 323   g_object_class_install_property (object_class, PROP_MAX_BITRATE,
 324       g_param_spec_uint ("max-bitrate", "Max Bitrate",
 325           "Maximum bitrate in kbit/sec, Ignored when selected rate-control mode "
 326           "is constant QP variants (i.e., \"cqp\" and \"icq\")",
 327           0, G_MAXINT, DEFAULT_MAX_BITRATE, (GParamFlags)
 328           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 329   g_object_class_install_property (object_class, PROP_RATE_CONTROL,
 330       g_param_spec_enum ("rate-control", "Rate Control",
 331           "Rate Control Method", GST_TYPE_QSV_H265_ENC_RATE_CONTROL,
 332           DEFAULT_RATE_CONTROL,
 333           (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 334   g_object_class_install_property (object_class, PROP_ICQ_QUALITY,
 335       g_param_spec_uint ("icq-quality", "ICQ Quality",
 336           "Intelligent Constant Quality for \"icq\" rate-control (0: default)",
 337           0, 51, DEFAULT_IQC_QUALITY, (GParamFlags)
 338           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 339   g_object_class_install_property (object_class, PROP_QVBR_QUALITY,
 340       g_param_spec_uint ("qvbr-quality", "QVBR Quality",
 341           "Quality level used for \"qvbr\" rate-control mode (0: default)",
 342           0, 51, DEFAULT_QVBR_QUALITY, (GParamFlags)
 343           (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 344   g_object_class_install_property (object_class, PROP_DISABLE_HRD_CONFORMANCE,
 345       g_param_spec_boolean ("disable-hrd-conformance",
 346           "Disable HRD Conformance", "Allow NAL HRD non-conformant stream",
 347           DEFAULT_DISABLE_HRD_CONFORMANCE,
 348           (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 349   g_object_class_install_property (object_class, PROP_CC_INSERT,
 350       g_param_spec_enum ("cc-insert", "Closed Caption Insert",
 351           "Closed Caption Insert mode. "
 352           "Only CEA-708 RAW format is supported for now",
 353           GST_TYPE_QSV_H265_ENC_SEI_INSERT_MODE, DEFAULT_CC_INSERT,
 354           (GParamFlags) (G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS)));
 355
 356   parent_class = (GstElementClass *) g_type_class_peek_parent (klass);
 357   gst_element_class_set_static_metadata (element_class,
 358       "Intel Quick Sync Video H.265 Encoder",
 359       "Codec/Encoder/Video/Hardware",
 360       "Intel Quick Sync Video H.265 Encoder",
 361       "Seungha Yang <seungha@centricular.com>");
 362
 363   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
 364       gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS,
 365           cdata->sink_caps));
 366   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
 367       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
 368           cdata->src_caps));
 369
 370   encoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_qsv_h265_enc_start);
 371   encoder_class->transform_meta =
 372       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_qsv_h265_enc_transform_meta);
 373   encoder_class->getcaps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_qsv_h265_enc_getcaps);
 374
 375   qsvenc_class->set_format = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_qsv_h265_enc_set_format);
 376   qsvenc_class->set_output_state =
 377       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_qsv_h265_enc_set_output_state);
 378   qsvenc_class->attach_payload =
 379       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_qsv_h265_enc_attach_payload);
 380   qsvenc_class->create_output_buffer =
 381       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_qsv_h265_enc_create_output_buffer);
 382   qsvenc_class->check_reconfigure =
 383       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_qsv_h265_enc_check_reconfigure);
 384
 385   gst_caps_unref (cdata->sink_caps);
 386   gst_caps_unref (cdata->src_caps);
 387   g_free (cdata);
 388 }
 389
 390 static void
 391 gst_qsv_h265_enc_init (GstQsvH265Enc * self)
 392 {
 393   self->min_qp_i = DEFAULT_QP;
 394   self->min_qp_p = DEFAULT_QP;
 395   self->min_qp_b = DEFAULT_QP;
 396   self->max_qp_i = DEFAULT_QP;
 397   self->max_qp_p = DEFAULT_QP;
 398   self->max_qp_p = DEFAULT_QP;
 399   self->qp_i = DEFAULT_QP;
 400   self->qp_p = DEFAULT_QP;
 401   self->qp_b = DEFAULT_QP;
 402   self->gop_size = DEFAULT_GOP_SIZE;
 403   self->iframes = DEFAULT_I_FRAMES;
 404   self->bframes = DEFAULT_B_FRAMES;
 405   self->ref_frames = DEFAULT_REF_FRAMES;
 406   self->bitrate = DEFAULT_BITRATE;
 407   self->max_bitrate = DEFAULT_MAX_BITRATE;
 408   self->rate_control = DEFAULT_RATE_CONTROL;
 409   self->icq_quality = DEFAULT_IQC_QUALITY;
 410   self->qvbr_quality = DEFAULT_QVBR_QUALITY;
 411   self->disable_hrd_conformance = DEFAULT_DISABLE_HRD_CONFORMANCE;
 412   self->cc_insert = DEFAULT_CC_INSERT;
 413
 414   g_mutex_init (&self->prop_lock);
 415 }
 416
 417 static void
 418 gst_qsv_h265_enc_finalize (GObject * object)
 419 {
 420   GstQsvH265Enc *self = GST_QSV_H265_ENC (object);
 421
 422   g_mutex_clear (&self->prop_lock);
 423
 424   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 425 }
 426
 427 static void
 428 gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (GstQsvH265Enc * self, guint * old_val,
 429     guint new_val, gboolean is_bitrate_param)
 430 {
 431   if (*old_val == new_val)
 432     return;
 433
 434   g_mutex_lock (&self->prop_lock);
 435   *old_val = new_val;
 436   if (is_bitrate_param)
 437     self->bitrate_updated = TRUE;
 438   else
 439     self->property_updated = TRUE;
 440   g_mutex_unlock (&self->prop_lock);
 441 }
 442
 443 static void
 444 gst_qsv_h265_enc_check_update_enum (GstQsvH265Enc * self, mfxU16 * old_val,
 445     gint new_val)
 446 {
 447   if (*old_val == (mfxU16) new_val)
 448     return;
 449
 450   g_mutex_lock (&self->prop_lock);
 451   *old_val = (mfxU16) new_val;
 452   self->property_updated = TRUE;
 453   g_mutex_unlock (&self->prop_lock);
 454 }
 455
 456 static void
 457 gst_qsv_h265_enc_check_update_boolean (GstQsvH265Enc * self, gboolean * old_val,
 458     gboolean new_val)
 459 {
 460   if (*old_val == new_val)
 461     return;
 462
 463   g_mutex_lock (&self->prop_lock);
 464   *old_val = new_val;
 465   self->property_updated = TRUE;
 466   g_mutex_unlock (&self->prop_lock);
 467 }
 468
 469 static void
 470 gst_qsv_h265_enc_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 471     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 472 {
 473   GstQsvH265Enc *self = GST_QSV_H265_ENC (object);
 474
 475   switch (prop_id) {
 476     case PROP_MIN_QP_I:
 477       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->min_qp_i,
 478           g_value_get_uint (value), FALSE);
 479       break;
 480     case PROP_MIN_QP_P:
 481       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->min_qp_p,
 482           g_value_get_uint (value), FALSE);
 483       break;
 484     case PROP_MIN_QP_B:
 485       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->min_qp_b,
 486           g_value_get_uint (value), FALSE);
 487       break;
 488     case PROP_MAX_QP_I:
 489       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->max_qp_i,
 490           g_value_get_uint (value), FALSE);
 491       break;
 492     case PROP_MAX_QP_P:
 493       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->max_qp_p,
 494           g_value_get_uint (value), FALSE);
 495       break;
 496     case PROP_MAX_QP_B:
 497       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->max_qp_b,
 498           g_value_get_uint (value), FALSE);
 499       break;
 500     case PROP_QP_I:
 501       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->qp_i,
 502           g_value_get_uint (value), TRUE);
 503       break;
 504     case PROP_QP_P:
 505       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->qp_p,
 506           g_value_get_uint (value), TRUE);
 507       break;
 508     case PROP_QP_B:
 509       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->qp_b,
 510           g_value_get_uint (value), TRUE);
 511       break;
 512     case PROP_GOP_SIZE:
 513       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->gop_size,
 514           g_value_get_uint (value), FALSE);
 515       break;
 516     case PROP_I_FRAMES:
 517       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->iframes,
 518           g_value_get_uint (value), FALSE);
 519       break;
 520     case PROP_B_FRAMES:
 521       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->bframes,
 522           g_value_get_uint (value), FALSE);
 523       break;
 524     case PROP_REF_FRAMES:
 525       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->ref_frames,
 526           g_value_get_uint (value), FALSE);
 527       break;
 528     case PROP_BITRATE:
 529       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->bitrate,
 530           g_value_get_uint (value), TRUE);
 531       break;
 532     case PROP_MAX_BITRATE:
 533       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->max_bitrate,
 534           g_value_get_uint (value), TRUE);
 535       break;
 536     case PROP_RATE_CONTROL:
 537       gst_qsv_h265_enc_check_update_enum (self, &self->rate_control,
 538           g_value_get_enum (value));
 539       break;
 540     case PROP_ICQ_QUALITY:
 541       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->icq_quality,
 542           g_value_get_uint (value), FALSE);
 543       break;
 544     case PROP_QVBR_QUALITY:
 545       gst_qsv_h265_enc_check_update_uint (self, &self->qvbr_quality,
 546           g_value_get_uint (value), FALSE);
 547       break;
 548     case PROP_DISABLE_HRD_CONFORMANCE:
 549       gst_qsv_h265_enc_check_update_boolean (self,
 550           &self->disable_hrd_conformance, g_value_get_boolean (value));
 551       break;
 552     case PROP_CC_INSERT:
 553       /* This property is unrelated to encoder-reset */
 554       self->cc_insert = (GstQsvH265EncSeiInsertMode) g_value_get_enum (value);
 555       break;
 556     default:
 557       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 558       break;
 559   }
 560 }
 561
 562 static void
 563 gst_qsv_h265_enc_get_property (GObject * object, guint prop_id, GValue * value,
 564     GParamSpec * pspec)
 565 {
 566   GstQsvH265Enc *self = GST_QSV_H265_ENC (object);
 567   GstQsvEncoderClass *klass = GST_QSV_ENCODER_GET_CLASS (self);
 568
 569   switch (prop_id) {
 570     case PROP_ADAPTER_LUID:
 571       g_value_set_int64 (value, klass->adapter_luid);
 572       break;
 573     case PROP_DEVICE_PATH:
 574       g_value_set_string (value, klass->display_path);
 575       break;
 576     case PROP_MIN_QP_I:
 577       g_value_set_uint (value, self->min_qp_i);
 578       break;
 579     case PROP_MIN_QP_P:
 580       g_value_set_uint (value, self->min_qp_p);
 581       break;
 582     case PROP_MIN_QP_B:
 583       g_value_set_uint (value, self->min_qp_b);
 584       break;
 585     case PROP_MAX_QP_I:
 586       g_value_set_uint (value, self->max_qp_i);
 587       break;
 588     case PROP_MAX_QP_P:
 589       g_value_set_uint (value, self->max_qp_p);
 590       break;
 591     case PROP_MAX_QP_B:
 592       g_value_set_uint (value, self->max_qp_b);
 593       break;
 594     case PROP_QP_I:
 595       g_value_set_uint (value, self->qp_i);
 596       break;
 597     case PROP_QP_P:
 598       g_value_set_uint (value, self->qp_p);
 599       break;
 600     case PROP_QP_B:
 601       g_value_set_uint (value, self->qp_b);
 602       break;
 603     case PROP_GOP_SIZE:
 604       g_value_set_uint (value, self->gop_size);
 605       break;
 606     case PROP_I_FRAMES:
 607       g_value_set_uint (value, self->iframes);
 608       break;
 609     case PROP_B_FRAMES:
 610       g_value_set_uint (value, self->bframes);
 611       break;
 612     case PROP_REF_FRAMES:
 613       g_value_set_uint (value, self->ref_frames);
 614       break;
 615     case PROP_BITRATE:
 616       g_value_set_uint (value, self->bitrate);
 617       break;
 618     case PROP_MAX_BITRATE:
 619       g_value_set_uint (value, self->max_bitrate);
 620       break;
 621     case PROP_RATE_CONTROL:
 622       g_value_set_enum (value, self->rate_control);
 623       break;
 624     case PROP_ICQ_QUALITY:
 625       g_value_set_uint (value, self->icq_quality);
 626       break;
 627     case PROP_QVBR_QUALITY:
 628       g_value_set_uint (value, self->qvbr_quality);
 629       break;
 630     case PROP_CC_INSERT:
 631       g_value_set_enum (value, self->cc_insert);
 632       break;
 633     case PROP_DISABLE_HRD_CONFORMANCE:
 634       g_value_set_boolean (value, self->disable_hrd_conformance);
 635       break;
 636     default:
 637       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 638       break;
 639   }
 640 }
 641
 642 static gboolean
 643 gst_qsv_h265_enc_start (GstVideoEncoder * encoder)
 644 {
 645   /* To avoid negative DTS when B frame is enabled */
 646   gst_video_encoder_set_min_pts (encoder, GST_SECOND * 60 * 60 * 1000);
 647
 648   return TRUE;
 649 }
 650
 651 static gboolean
 652 gst_qsv_h265_enc_transform_meta (GstVideoEncoder * encoder,
 653     GstVideoCodecFrame * frame, GstMeta * meta)
 654 {
 655   GstQsvH265Enc *self = GST_QSV_H265_ENC (encoder);
 656   GstVideoCaptionMeta *cc_meta;
 657
 658   /* We need to handle only case CC meta should be dropped */
 659   if (self->cc_insert != GST_QSV_H265_ENC_SEI_INSERT_AND_DROP)
 660     goto out;
 661
 662   if (meta->info->api != GST_VIDEO_CAPTION_META_API_TYPE)
 663     goto out;
 664
 665   cc_meta = (GstVideoCaptionMeta *) meta;
 666   if (cc_meta->caption_type != GST_VIDEO_CAPTION_TYPE_CEA708_RAW)
 667     goto out;
 668
 669   /* Don't copy this meta into output buffer */
 670   return FALSE;
 671
 672 out:
 673   return GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->transform_meta (encoder,
 674       frame, meta);
 675 }
 676
 677 static GstCaps *
 678 gst_qsv_h265_enc_getcaps (GstVideoEncoder * encoder, GstCaps * filter)
 679 {
 680   GstQsvH265Enc *self = GST_QSV_H265_ENC (encoder);
 681   GstCaps *allowed_caps;
 682   GstCaps *template_caps;
 683   GstCaps *supported_caps;
 684   std::set < std::string > downstream_profiles;
 685
 686   allowed_caps = gst_pad_get_allowed_caps (encoder->srcpad);
 687
 688   /* Shouldn't be any or empty though, just return template caps in this case */
 689   if (!allowed_caps || gst_caps_is_empty (allowed_caps) ||
 690       gst_caps_is_any (allowed_caps)) {
 691     gst_clear_caps (&allowed_caps);
 692
 693     return gst_video_encoder_proxy_getcaps (encoder, nullptr, filter);
 694   }
 695
 696   /* Check if downstream specified profile explicitly, then filter out
 697    * incompatible raw video format */
 698   for (guint i = 0; i < gst_caps_get_size (allowed_caps); i++) {
 699     const GValue *profile_value;
 700     const gchar *profile;
 701     GstStructure *s;
 702
 703     s = gst_caps_get_structure (allowed_caps, i);
 704     profile_value = gst_structure_get_value (s, "profile");
 705     if (!profile_value)
 706       continue;
 707
 708     if (GST_VALUE_HOLDS_LIST (profile_value)) {
 709       for (guint j = 0; j < gst_value_list_get_size (profile_value); j++) {
 710         const GValue *p = gst_value_list_get_value (profile_value, j);
 711
 712         if (!G_VALUE_HOLDS_STRING (p))
 713           continue;
 714
 715         profile = g_value_get_string (p);
 716         if (profile)
 717           downstream_profiles.insert (profile);
 718       }
 719
 720     } else if (G_VALUE_HOLDS_STRING (profile_value)) {
 721       profile = g_value_get_string (profile_value);
 722       if (g_strcmp0 (profile, "main") == 0 ||
 723           g_strcmp0 (profile, "main-10") == 0) {
 724         downstream_profiles.insert (profile);
 725       }
 726     }
 727   }
 728
 729   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Downstream specified %" G_GSIZE_FORMAT " profiles",
 730       downstream_profiles.size ());
 731
 732   /* Caps returned by gst_pad_get_allowed_caps() should hold profile field
 733    * already */
 734   if (downstream_profiles.size () == 0) {
 735     GST_WARNING_OBJECT (self,
 736         "Allowed caps holds no profile field %" GST_PTR_FORMAT, allowed_caps);
 737
 738     gst_clear_caps (&allowed_caps);
 739
 740     return gst_video_encoder_proxy_getcaps (encoder, nullptr, filter);
 741   }
 742
 743   gst_clear_caps (&allowed_caps);
 744
 745   template_caps = gst_pad_get_pad_template_caps (encoder->sinkpad);
 746   template_caps = gst_caps_make_writable (template_caps);
 747
 748   if (downstream_profiles.size () == 1) {
 749     std::string format;
 750     const std::string & profile = *downstream_profiles.begin ();
 751
 752     if (profile == "main") {
 753       format = "NV12";
 754     } else if (profile == "main-10") {
 755       format = "P010_10LE";
 756     } else {
 757       gst_clear_caps (&template_caps);
 758       g_assert_not_reached ();
 759       return nullptr;
 760     }
 761
 762     gst_caps_set_simple (template_caps, "format", G_TYPE_STRING,
 763         format.c_str (), nullptr);
 764   } else {
 765     GValue formats = G_VALUE_INIT;
 766
 767     g_value_init (&formats, GST_TYPE_LIST);
 768
 769     /* *INDENT-OFF* */
 770     for (const auto & iter : downstream_profiles) {
 771       GValue val = G_VALUE_INIT;
 772       g_value_init (&val, G_TYPE_STRING);
 773       if (iter == "main") {
 774         g_value_set_static_string (&val, "NV12");
 775       } else if (iter == "main-10") {
 776         g_value_set_static_string (&val, "P010_10LE");
 777       } else {
 778         g_value_unset (&val);
 779         gst_clear_caps (&template_caps);
 780         g_assert_not_reached ();
 781         return nullptr;
 782       }
 783
 784       gst_value_list_append_and_take_value (&formats, &val);
 785     }
 786     /* *INDENT-ON* */
 787
 788     gst_caps_set_value (template_caps, "format", &formats);
 789     g_value_unset (&formats);
 790   }
 791
 792   supported_caps = gst_video_encoder_proxy_getcaps (encoder,
 793       template_caps, filter);
 794   gst_caps_unref (template_caps);
 795
 796   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning %" GST_PTR_FORMAT, supported_caps);
 797
 798   return supported_caps;
 799 }
 800
 801 typedef struct
 802 {
 803   mfxU16 profile;
 804   const gchar *profile_str;
 805   const gchar *raw_format;
 806 } H265Profile;
 807
 808 static const H265Profile profile_map[] = {
 809   {MFX_PROFILE_HEVC_MAIN, "main", "NV12"},
 810   {MFX_PROFILE_HEVC_MAIN10, "main-10", "P010_10LE"},
 811 };
 812
 813 static const gchar *
 814 gst_qsv_h265_profile_to_string (mfxU16 profile)
 815 {
 816   for (guint i = 0; i < G_N_ELEMENTS (profile_map); i++) {
 817     if (profile_map[i].profile == profile)
 818       return profile_map[i].profile_str;
 819   }
 820
 821   return nullptr;
 822 }
 823
 824 static void
 825 gst_qsv_h265_enc_init_extra_params (GstQsvH265Enc * self)
 826 {
 827   memset (&self->signal_info, 0, sizeof (mfxExtVideoSignalInfo));
 828   memset (&self->option, 0, sizeof (mfxExtCodingOption));
 829   memset (&self->option2, 0, sizeof (mfxExtCodingOption2));
 830   memset (&self->option3, 0, sizeof (mfxExtCodingOption3));
 831
 832   self->signal_info.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_VIDEO_SIGNAL_INFO;
 833   self->signal_info.Header.BufferSz = sizeof (mfxExtVideoSignalInfo);
 834
 835   self->option.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION;
 836   self->option.Header.BufferSz = sizeof (mfxExtCodingOption);
 837
 838   self->option2.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION2;
 839   self->option2.Header.BufferSz = sizeof (mfxExtCodingOption2);
 840
 841   self->option3.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_CODING_OPTION3;
 842   self->option3.Header.BufferSz = sizeof (mfxExtCodingOption3);
 843 }
 844
 845 static void
 846 gst_qsv_h265_enc_set_bitrate (GstQsvH265Enc * self, mfxVideoParam * param)
 847 {
 848   guint max_val;
 849   guint multiplier;
 850
 851   switch (param->mfx.RateControlMethod) {
 852     case MFX_RATECONTROL_CBR:
 853       multiplier = (self->bitrate + 0x10000) / 0x10000;
 854       param->mfx.TargetKbps = param->mfx.MaxKbps = self->bitrate / multiplier;
 855       param->mfx.BRCParamMultiplier = (mfxU16) multiplier;
 856       break;
 857     case MFX_RATECONTROL_VBR:
 858     case MFX_RATECONTROL_VCM:
 859     case MFX_RATECONTROL_QVBR:
 860       max_val = MAX (self->bitrate, self->max_bitrate);
 861       multiplier = (max_val + 0x10000) / 0x10000;
 862       param->mfx.TargetKbps = self->bitrate / multiplier;
 863       param->mfx.MaxKbps = self->max_bitrate / multiplier;
 864       param->mfx.BRCParamMultiplier = (mfxU16) multiplier;
 865       break;
 866     case MFX_RATECONTROL_CQP:
 867       param->mfx.QPI = self->qp_i;
 868       param->mfx.QPP = self->qp_p;
 869       param->mfx.QPB = self->qp_b;
 870       break;
 871     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
 872       param->mfx.ICQQuality = self->icq_quality;
 873       break;
 874     default:
 875       GST_WARNING_OBJECT (self,
 876           "Unhandled rate-control method %d", self->rate_control);
 877       break;
 878   }
 879 }
 880
 881 static gboolean
 882 gst_qsv_h265_enc_set_format (GstQsvEncoder * encoder,
 883     GstVideoCodecState * state, mfxVideoParam * param, GPtrArray * extra_params)
 884 {
 885   GstQsvH265Enc *self = GST_QSV_H265_ENC (encoder);
 886   mfxU16 mfx_profile = MFX_PROFILE_UNKNOWN;
 887   GstVideoInfo *info = &state->info;
 888   mfxExtVideoSignalInfo *signal_info = nullptr;
 889   mfxExtCodingOption *option;
 890   mfxExtCodingOption2 *option2;
 891   mfxExtCodingOption3 *option3;
 892   mfxFrameInfo *frame_info;
 893
 894   frame_info = &param->mfx.FrameInfo;
 895
 896   frame_info->Width = GST_ROUND_UP_16 (info->width);
 897   frame_info->Height = GST_ROUND_UP_16 (info->height);
 898   frame_info->PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
 899
 900   /* QSV wouldn't be happy with this size, increase */
 901   if (frame_info->Width == 16)
 902     frame_info->Width = 32;
 903
 904   if (frame_info->Height == 16)
 905     frame_info->Height = 32;
 906
 907   frame_info->CropW = info->width;
 908   frame_info->CropH = info->height;
 909   if (GST_VIDEO_INFO_FPS_N (info) > 0 && GST_VIDEO_INFO_FPS_D (info) > 0) {
 910     frame_info->FrameRateExtN = GST_VIDEO_INFO_FPS_N (info);
 911     frame_info->FrameRateExtD = GST_VIDEO_INFO_FPS_D (info);
 912   } else {
 913     /* HACK: Same as x265enc */
 914     frame_info->FrameRateExtN = 25;
 915     frame_info->FrameRateExtD = 1;
 916   }
 917
 918   frame_info->AspectRatioW = GST_VIDEO_INFO_PAR_N (info);
 919   frame_info->AspectRatioH = GST_VIDEO_INFO_PAR_D (info);
 920
 921   switch (GST_VIDEO_INFO_FORMAT (info)) {
 922     case GST_VIDEO_FORMAT_NV12:
 923       mfx_profile = MFX_PROFILE_HEVC_MAIN;
 924       frame_info->ChromaFormat = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 925       frame_info->FourCC = MFX_FOURCC_NV12;
 926       frame_info->BitDepthLuma = 8;
 927       frame_info->BitDepthChroma = 8;
 928       frame_info->Shift = 0;
 929       break;
 930     case GST_VIDEO_FORMAT_P010_10LE:
 931       mfx_profile = MFX_PROFILE_HEVC_MAIN10;
 932       frame_info->ChromaFormat = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
 933       frame_info->FourCC = MFX_FOURCC_P010;
 934       frame_info->BitDepthLuma = 10;
 935       frame_info->BitDepthChroma = 10;
 936       frame_info->Shift = 1;
 937       break;
 938     default:
 939       GST_ERROR_OBJECT (self, "Unexpected format %s",
 940           gst_video_format_to_string (GST_VIDEO_INFO_FORMAT (info)));
 941       return FALSE;
 942   }
 943
 944   gst_qsv_h265_enc_init_extra_params (self);
 945   option = &self->option;
 946   option2 = &self->option2;
 947   option3 = &self->option3;
 948
 949   g_mutex_lock (&self->prop_lock);
 950   param->mfx.CodecId = MFX_CODEC_HEVC;
 951   param->mfx.CodecProfile = mfx_profile;
 952   param->mfx.GopRefDist = self->bframes + 1;
 953   param->mfx.GopPicSize = self->gop_size;
 954   param->mfx.IdrInterval = self->iframes;
 955   param->mfx.RateControlMethod = self->rate_control;
 956   param->mfx.NumRefFrame = self->ref_frames;
 957
 958   gst_qsv_h265_enc_set_bitrate (self, param);
 959
 960   /* Write signal info only when upstream caps contains valid colorimetry,
 961    * because derived default colorimetry in gst_video_info_from_caps() tends to
 962    * very wrong in various cases, and it's even worse than "unknown" */
 963   if (state->caps) {
 964     GstStructure *s = gst_caps_get_structure (state->caps, 0);
 965     GstVideoColorimetry cinfo;
 966     const gchar *str;
 967
 968     str = gst_structure_get_string (s, "colorimetry");
 969     if (str && gst_video_colorimetry_from_string (&cinfo, str)) {
 970       signal_info = &self->signal_info;
 971
 972       /* 0: Component, 1: PAL, 2: NTSC, 3: SECAM, 4: MAC, 5: Unspecified */
 973       signal_info->VideoFormat = 5;
 974       if (cinfo.range == GST_VIDEO_COLOR_RANGE_0_255)
 975         signal_info->VideoFullRange = 1;
 976       else
 977         signal_info->VideoFullRange = 0;
 978       signal_info->ColourDescriptionPresent = 1;
 979       signal_info->ColourPrimaries =
 980           gst_video_color_primaries_to_iso (cinfo.primaries);
 981       signal_info->TransferCharacteristics =
 982           gst_video_transfer_function_to_iso (cinfo.transfer);
 983       signal_info->MatrixCoefficients =
 984           gst_video_color_matrix_to_iso (cinfo.matrix);
 985     }
 986   }
 987
 988   /* TODO: property ? */
 989   option->AUDelimiter = MFX_CODINGOPTION_ON;
 990
 991   if (self->disable_hrd_conformance) {
 992     option->NalHrdConformance = MFX_CODINGOPTION_OFF;
 993     option->VuiVclHrdParameters = MFX_CODINGOPTION_OFF;
 994   }
 995
 996   /* Enables PicTiming SEI by default */
 997   option->PicTimingSEI = MFX_CODINGOPTION_ON;
 998
 999   /* VUI is useful in various cases, so we don't want to disable it */
1000   option2->DisableVUI = MFX_CODINGOPTION_OFF;
1001
1002   /* Do not repeat PPS */
1003   option2->RepeatPPS = MFX_CODINGOPTION_OFF;
1004
1005   option2->MinQPI = self->min_qp_i;
1006   option2->MinQPP = self->min_qp_p;
1007   option2->MinQPB = self->min_qp_b;
1008   option2->MaxQPI = self->max_qp_i;
1009   option2->MaxQPP = self->max_qp_p;
1010   option2->MaxQPB = self->max_qp_b;
1011
1012   /* QSV wants MFX_B_REF_PYRAMID when more than 1 b-frame is enabled */
1013   if (param->mfx.GopRefDist > 2)
1014     option2->BRefType = MFX_B_REF_PYRAMID;
1015
1016   /* Upstream specified framerate, we will believe it's fixed framerate */
1017   if (GST_VIDEO_INFO_FPS_N (info) > 0 && GST_VIDEO_INFO_FPS_D (info) > 0) {
1018     option2->FixedFrameRate = MFX_CODINGOPTION_ON;
1019     option3->TimingInfoPresent = MFX_CODINGOPTION_ON;
1020   }
1021
1022   if (param->mfx.RateControlMethod == MFX_RATECONTROL_QVBR)
1023     option3->QVBRQuality = self->qvbr_quality;
1024
1025   if (signal_info)
1026     g_ptr_array_add (extra_params, signal_info);
1027   g_ptr_array_add (extra_params, option);
1028   g_ptr_array_add (extra_params, option2);
1029   g_ptr_array_add (extra_params, option3);
1030
1031   param->ExtParam = (mfxExtBuffer **) extra_params->pdata;
1032   param->NumExtParam = extra_params->len;
1033
1034   self->bitrate_updated = FALSE;
1035   self->property_updated = FALSE;
1036
1037   g_mutex_unlock (&self->prop_lock);
1038
1039   return TRUE;
1040 }
1041
1042 static gboolean
1043 gst_qsv_h265_enc_set_output_state (GstQsvEncoder * encoder,
1044     GstVideoCodecState * state, mfxSession session)
1045 {
1046   GstQsvH265Enc *self = GST_QSV_H265_ENC (encoder);
1047   GstCaps *caps;
1048   GstTagList *tags;
1049   GstVideoCodecState *out_state;
1050   guint bitrate, max_bitrate;
1051   guint multiplier = 1;
1052   mfxVideoParam param;
1053   const gchar *profile_str;
1054   mfxStatus status;
1055
1056   memset (&param, 0, sizeof (mfxVideoParam));
1057   status = MFXVideoENCODE_GetVideoParam (session, &param);
1058   if (status < MFX_ERR_NONE) {
1059     GST_ERROR_OBJECT (self, "Failed to get video param %d (%s)",
1060         QSV_STATUS_ARGS (status));
1061     return FALSE;
1062   } else if (status != MFX_ERR_NONE) {
1063     GST_WARNING_OBJECT (self, "GetVideoParam returned warning %d (%s)",
1064         QSV_STATUS_ARGS (status));
1065   }
1066
1067   caps = gst_caps_from_string ("video/x-h265, alignment = (string) au, "
1068       "stream-format = (string) byte-stream");
1069   profile_str = gst_qsv_h265_profile_to_string (param.mfx.CodecProfile);
1070   if (profile_str)
1071     gst_caps_set_simple (caps, "profile", G_TYPE_STRING, profile_str, nullptr);
1072
1073   out_state = gst_video_encoder_set_output_state (GST_VIDEO_ENCODER (encoder),
1074       caps, state);
1075   gst_video_codec_state_unref (out_state);
1076
1077   tags = gst_tag_list_new_empty ();
1078   gst_tag_list_add (tags, GST_TAG_MERGE_REPLACE, GST_TAG_ENCODER, "qsvh265enc",
1079       nullptr);
1080
1081   if (param.mfx.BRCParamMultiplier > 0)
1082     multiplier = param.mfx.BRCParamMultiplier;
1083
1084   switch (param.mfx.RateControlMethod) {
1085     case MFX_RATECONTROL_CQP:
1086     case MFX_RATECONTROL_ICQ:
1087       /* We don't know target/max bitrate in this case */
1088       break;
1089     default:
1090       max_bitrate = (guint) param.mfx.MaxKbps * multiplier;
1091       bitrate = (guint) param.mfx.TargetKbps * multiplier;
1092       if (bitrate > 0) {
1093         gst_tag_list_add (tags, GST_TAG_MERGE_REPLACE,
1094             GST_TAG_NOMINAL_BITRATE, bitrate * 1000, nullptr);
1095       }
1096
1097       if (max_bitrate > 0) {
1098         gst_tag_list_add (tags, GST_TAG_MERGE_REPLACE,
1099             GST_TAG_MAXIMUM_BITRATE, max_bitrate * 1000, nullptr);
1100       }
1101       break;
1102   }
1103
1104   gst_video_encoder_merge_tags (GST_VIDEO_ENCODER (encoder),
1105       tags, GST_TAG_MERGE_REPLACE);
1106   gst_tag_list_unref (tags);
1107
1108   return TRUE;
1109 }
1110
1111 static gboolean
1112 gst_qsv_h265_enc_foreach_caption_meta (GstBuffer * buffer, GstMeta ** meta,
1113     GPtrArray * payload)
1114 {
1115   GstVideoCaptionMeta *cc_meta;
1116   GstByteWriter br;
1117   guint payload_size;
1118   guint extra_size;
1119   mfxPayload *p;
1120
1121   if ((*meta)->info->api != GST_VIDEO_CAPTION_META_API_TYPE)
1122     return TRUE;
1123
1124   cc_meta = (GstVideoCaptionMeta *) (*meta);
1125
1126   if (cc_meta->caption_type != GST_VIDEO_CAPTION_TYPE_CEA708_RAW)
1127     return TRUE;
1128
1129   /* QSV requires full sei_message() structure */
1130   /* 1 byte contry_code + 10 bytes CEA-708 specific data + caption data */
1131   payload_size = 11 + cc_meta->size;
1132   extra_size = payload_size / 255;
1133
1134   /* 1 byte SEI type + 1 byte SEI payload size (+ extra) + payload data */
1135   gst_byte_writer_init_with_size (&br, 2 + extra_size + payload_size, FALSE);
1136
1137   /* SEI type */
1138   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, 4);
1139
1140   /* SEI payload size */
1141   while (payload_size >= 0xff) {
1142     gst_byte_writer_put_uint8 (&br, 0xff);
1143     payload_size -= 0xff;
1144   }
1145   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, payload_size);
1146
1147   /* 8-bits itu_t_t35_country_code */
1148   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, 181);
1149
1150   /* 16-bits itu_t_t35_provider_code */
1151   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, 0);
1152   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, 49);
1153
1154   /* 32-bits ATSC_user_identifier */
1155   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, 'G');
1156   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, 'A');
1157   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, '9');
1158   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, '4');
1159
1160   /* 8-bits ATSC1_data_user_data_type_code */
1161   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, 3);
1162
1163   /* 8-bits:
1164    * 1 bit process_em_data_flag (0)
1165    * 1 bit process_cc_data_flag (1)
1166    * 1 bit additional_data_flag (0)
1167    * 5-bits cc_count
1168    */
1169   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, ((cc_meta->size / 3) & 0x1f) | 0x40);
1170
1171   /* 8 bits em_data, unused */
1172   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, 255);
1173
1174   gst_byte_writer_put_data (&br, cc_meta->data, cc_meta->size);
1175
1176   /* 8 marker bits */
1177   gst_byte_writer_put_uint8 (&br, 255);
1178
1179   p = g_new0 (mfxPayload, 1);
1180   p->BufSize = gst_byte_writer_get_pos (&br);
1181   p->NumBit = p->BufSize * 8;
1182   p->Type = 4;
1183   p->Data = gst_byte_writer_reset_and_get_data (&br);
1184
1185   g_ptr_array_add (payload, p);
1186
1187   return TRUE;
1188 }
1189
1190 static gboolean
1191 gst_qsv_h265_enc_attach_payload (GstQsvEncoder * encoder,
1192     GstVideoCodecFrame * frame, GPtrArray * payload)
1193 {
1194   GstQsvH265Enc *self = GST_QSV_H265_ENC (encoder);
1195
1196   if (self->cc_insert == GST_QSV_H265_ENC_SEI_DISABLED)
1197     return TRUE;
1198
1199   gst_buffer_foreach_meta (frame->input_buffer,
1200       (GstBufferForeachMetaFunc) gst_qsv_h265_enc_foreach_caption_meta,
1201       payload);
1202
1203   return TRUE;
1204 }
1205
1206 static GstBuffer *
1207 gst_qsv_h265_enc_create_output_buffer (GstQsvEncoder * encoder,
1208     mfxBitstream * bitstream)
1209 {
1210   GstBuffer *buf;
1211
1212   buf = gst_buffer_new_memdup (bitstream->Data + bitstream->DataOffset,
1213       bitstream->DataLength);
1214
1215   /* This buffer must be the end of a frame boundary */
1216   GST_BUFFER_FLAG_SET (buf, GST_BUFFER_FLAG_MARKER);
1217
1218   return buf;
1219 }
1220
1221 static GstQsvEncoderReconfigure
1222 gst_qsv_h265_enc_check_reconfigure (GstQsvEncoder * encoder, mfxSession session,
1223     mfxVideoParam * param, GPtrArray * extra_params)
1224 {
1225   GstQsvH265Enc *self = GST_QSV_H265_ENC (encoder);
1226   GstQsvEncoderReconfigure ret = GST_QSV_ENCODER_RECONFIGURE_NONE;
1227
1228   g_mutex_lock (&self->prop_lock);
1229   if (self->property_updated) {
1230     ret = GST_QSV_ENCODER_RECONFIGURE_FULL;
1231     goto done;
1232   }
1233
1234   if (self->bitrate_updated) {
1235     mfxStatus status;
1236     mfxExtEncoderResetOption reset_opt;
1237     reset_opt.Header.BufferId = MFX_EXTBUFF_ENCODER_RESET_OPTION;
1238     reset_opt.Header.BufferSz = sizeof (mfxExtEncoderResetOption);
1239     reset_opt.StartNewSequence = MFX_CODINGOPTION_UNKNOWN;
1240
1241     gst_qsv_h265_enc_set_bitrate (self, param);
1242
1243     g_ptr_array_add (extra_params, &reset_opt);
1244     param->ExtParam = (mfxExtBuffer **) extra_params->pdata;
1245     param->NumExtParam = extra_params->len;
1246
1247     status = MFXVideoENCODE_Query (session, param, param);
1248     g_ptr_array_remove_index (extra_params, extra_params->len - 1);
1249     param->NumExtParam = extra_params->len;
1250
1251     if (status != MFX_ERR_NONE) {
1252       GST_WARNING_OBJECT (self, "MFXVideoENCODE_Query returned %d (%s)",
1253           QSV_STATUS_ARGS (status));
1254       ret = GST_QSV_ENCODER_RECONFIGURE_FULL;
1255     } else {
1256       if (reset_opt.StartNewSequence == MFX_CODINGOPTION_OFF) {
1257         GST_DEBUG_OBJECT (self, "Can update without new sequence");
1258         ret = GST_QSV_ENCODER_RECONFIGURE_BITRATE;
1259       } else {
1260         GST_DEBUG_OBJECT (self, "Need new sequence");
1261         ret = GST_QSV_ENCODER_RECONFIGURE_FULL;
1262       }
1263     }
1264   }
1265
1266 done:
1267   self->property_updated = FALSE;
1268   self->bitrate_updated = FALSE;
1269   g_mutex_unlock (&self->prop_lock);
1270
1271   return ret;
1272 }
1273
1274 typedef struct
1275 {
1276   guint width;
1277   guint height;
1278 } Resolution;
1279
1280 void
1281 gst_qsv_h265_enc_register (GstPlugin * plugin, guint rank, guint impl_index,
1282     GstObject * device, mfxSession session)
1283 {
1284   mfxVideoParam param;
1285   mfxInfoMFX *mfx;
1286   static const Resolution resolutions_to_check[] = {
1287     {1280, 720}, {1920, 1088}, {2560, 1440}, {3840, 2160}, {4096, 2160},
1288     {7680, 4320}, {8192, 4320}
1289   };
1290   std::vector < mfxU16 > supported_profiles;
1291   std::vector < std::string > supported_formats;
1292   Resolution max_resolution;
1293
1294   memset (&param, 0, sizeof (mfxVideoParam));
1295   memset (&max_resolution, 0, sizeof (Resolution));
1296
1297   param.AsyncDepth = 4;
1298   param.IOPattern = MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY;
1299
1300   mfx = &param.mfx;
1301   mfx->CodecId = MFX_CODEC_HEVC;
1302
1303   mfx->FrameInfo.Width = GST_ROUND_UP_16 (320);
1304   mfx->FrameInfo.Height = GST_ROUND_UP_16 (240);
1305   mfx->FrameInfo.CropW = 320;
1306   mfx->FrameInfo.CropH = 240;
1307   mfx->FrameInfo.FrameRateExtN = 30;
1308   mfx->FrameInfo.FrameRateExtD = 1;
1309   mfx->FrameInfo.AspectRatioW = 1;
1310   mfx->FrameInfo.AspectRatioH = 1;
1311   mfx->FrameInfo.PicStruct = MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE;
1312
1313   /* Check supported profiles */
1314   for (guint i = 0; i < G_N_ELEMENTS (profile_map); i++) {
1315     mfx->CodecProfile = profile_map[i].profile;
1316     mfx->CodecLevel = MFX_LEVEL_UNKNOWN;
1317
1318     switch (mfx->CodecProfile) {
1319       case MFX_PROFILE_HEVC_MAIN:
1320         mfx->FrameInfo.ChromaFormat = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
1321         mfx->FrameInfo.FourCC = MFX_FOURCC_NV12;
1322         mfx->FrameInfo.BitDepthLuma = 8;
1323         mfx->FrameInfo.BitDepthChroma = 8;
1324         mfx->FrameInfo.Shift = 0;
1325         break;
1326       case MFX_PROFILE_HEVC_MAIN10:
1327         mfx->FrameInfo.ChromaFormat = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
1328         mfx->FrameInfo.FourCC = MFX_FOURCC_P010;
1329         mfx->FrameInfo.BitDepthLuma = 10;
1330         mfx->FrameInfo.BitDepthChroma = 10;
1331         mfx->FrameInfo.Shift = 1;
1332         break;
1333       default:
1334         g_assert_not_reached ();
1335         return;
1336     }
1337
1338     if (MFXVideoENCODE_Query (session, &param, &param) != MFX_ERR_NONE)
1339       continue;
1340
1341     supported_profiles.push_back (profile_map[i].profile);
1342     supported_formats.push_back (profile_map[i].raw_format);
1343   }
1344
1345   if (supported_profiles.empty ()) {
1346     GST_INFO ("Device doesn't support H.265 encoding");
1347     return;
1348   }
1349
1350   mfx->FrameInfo.ChromaFormat = MFX_CHROMAFORMAT_YUV420;
1351   mfx->FrameInfo.FourCC = MFX_FOURCC_NV12;
1352   mfx->FrameInfo.BitDepthLuma = 8;
1353   mfx->FrameInfo.BitDepthChroma = 8;
1354   mfx->FrameInfo.Shift = 0;
1355   mfx->CodecProfile = MFX_PROFILE_HEVC_MAIN;
1356
1357   /* Check max-resolution */
1358   for (guint i = 0; i < G_N_ELEMENTS (resolutions_to_check); i++) {
1359     mfx->FrameInfo.Width = GST_ROUND_UP_16 (resolutions_to_check[i].width);
1360     mfx->FrameInfo.Height = GST_ROUND_UP_16 (resolutions_to_check[i].height);
1361     mfx->FrameInfo.CropW = resolutions_to_check[i].width;
1362     mfx->FrameInfo.CropH = resolutions_to_check[i].height;
1363
1364     if (MFXVideoENCODE_Query (session, &param, &param) != MFX_ERR_NONE)
1365       break;
1366
1367     max_resolution.width = resolutions_to_check[i].width;
1368     max_resolution.height = resolutions_to_check[i].height;
1369   }
1370
1371   GST_INFO ("Maximum supported resolution: %dx%d",
1372       max_resolution.width, max_resolution.height);
1373
1374   /* TODO: check supported rate-control methods and expose only supported
1375    * methods, since the device might not be able to support some of them */
1376
1377   /* To cover both landscape and portrait,
1378    * select max value (width in this case) */
1379   guint resolution = MAX (max_resolution.width, max_resolution.height);
1380   std::string sink_caps_str = "video/x-raw";
1381
1382   sink_caps_str += ", width=(int) [ 16, " + std::to_string (resolution) + " ]";
1383   sink_caps_str += ", height=(int) [ 16, " + std::to_string (resolution) + " ]";
1384
1385   /* *INDENT-OFF* */
1386   if (supported_formats.size () > 1) {
1387     sink_caps_str += ", format=(string) { ";
1388     bool first = true;
1389     for (const auto &iter: supported_formats) {
1390       if (!first) {
1391         sink_caps_str += ", ";
1392       }
1393
1394       sink_caps_str += iter;
1395       first = false;
1396     }
1397     sink_caps_str += " }";
1398   } else {
1399     sink_caps_str += ", format=(string) " + supported_formats[0];
1400   }
1401   /* *INDENT-ON* */
1402
1403   GstCaps *sink_caps = gst_caps_from_string (sink_caps_str.c_str ());
1404
1405   /* TODO: Add support for VA */
1406 #ifdef G_OS_WIN32
1407   GstCaps *d3d11_caps = gst_caps_copy (sink_caps);
1408   GstCapsFeatures *caps_features =
1409       gst_caps_features_new (GST_CAPS_FEATURE_MEMORY_D3D11_MEMORY, nullptr);
1410   gst_caps_set_features_simple (d3d11_caps, caps_features);
1411   gst_caps_append (d3d11_caps, sink_caps);
1412   sink_caps = d3d11_caps;
1413 #else
1414   GstCaps *va_caps = gst_caps_copy (sink_caps);
1415   GstCapsFeatures *caps_features =
1416       gst_caps_features_new (GST_CAPS_FEATURE_MEMORY_VA, nullptr);
1417   gst_caps_set_features_simple (va_caps, caps_features);
1418   gst_caps_append (va_caps, sink_caps);
1419   sink_caps = va_caps;
1420 #endif
1421
1422   std::string src_caps_str = "video/x-h265";
1423   src_caps_str += ", width=(int) [ 16, " + std::to_string (resolution) + " ]";
1424   src_caps_str += ", height=(int) [ 16, " + std::to_string (resolution) + " ]";
1425
1426   src_caps_str += ", stream-format= (string) byte-stream";
1427   src_caps_str += ", alignment=(string) au";
1428   /* *INDENT-OFF* */
1429   if (supported_profiles.size () > 1) {
1430     src_caps_str += ", profile=(string) { ";
1431     bool first = true;
1432     for (const auto &iter: supported_profiles) {
1433       if (!first) {
1434         src_caps_str += ", ";
1435       }
1436
1437       src_caps_str += gst_qsv_h265_profile_to_string (iter);
1438       first = false;
1439     }
1440     src_caps_str += " }";
1441   } else {
1442     src_caps_str += ", profile=(string) ";
1443     src_caps_str += gst_qsv_h265_profile_to_string (supported_profiles[0]);
1444   }
1445   /* *INDENT-ON* */
1446
1447   GstCaps *src_caps = gst_caps_from_string (src_caps_str.c_str ());
1448
1449   GST_MINI_OBJECT_FLAG_SET (sink_caps, GST_MINI_OBJECT_FLAG_MAY_BE_LEAKED);
1450   GST_MINI_OBJECT_FLAG_SET (src_caps, GST_MINI_OBJECT_FLAG_MAY_BE_LEAKED);
1451
1452   GstQsvH265EncClassData *cdata = g_new0 (GstQsvH265EncClassData, 1);
1453   cdata->sink_caps = sink_caps;
1454   cdata->src_caps = src_caps;
1455   cdata->impl_index = impl_index;
1456
1457 #ifdef G_OS_WIN32
1458   gint64 device_luid;
1459   g_object_get (device, "adapter-luid", &device_luid, nullptr);
1460   cdata->adapter_luid = device_luid;
1461 #else
1462   gchar *display_path;
1463   g_object_get (device, "path", &display_path, nullptr);
1464   cdata->display_path = display_path;
1465 #endif
1466
1467   GType type;
1468   gchar *type_name;
1469   gchar *feature_name;
1470   GTypeInfo type_info = {
1471     sizeof (GstQsvH265EncClass),
1472     nullptr,
1473     nullptr,
1474     (GClassInitFunc) gst_qsv_h265_enc_class_init,
1475     nullptr,
1476     cdata,
1477     sizeof (GstQsvH265Enc),
1478     0,
1479     (GInstanceInitFunc) gst_qsv_h265_enc_init,
1480   };
1481
1482   type_name = g_strdup ("GstQsvH265Enc");
1483   feature_name = g_strdup ("qsvh265enc");
1484
1485   gint index = 0;
1486   while (g_type_from_name (type_name)) {
1487     index++;
1488     g_free (type_name);
1489     g_free (feature_name);
1490     type_name = g_strdup_printf ("GstQsvH265Device%dEnc", index);
1491     feature_name = g_strdup_printf ("qsvh265device%denc", index);
1492   }
1493
1494   type = g_type_register_static (GST_TYPE_QSV_ENCODER, type_name, &type_info,
1495       (GTypeFlags) 0);
1496
1497   if (rank > 0 && index != 0)
1498     rank--;
1499
1500   if (!gst_element_register (plugin, feature_name, rank, type))
1501     GST_WARNING ("Failed to register plugin '%s'", type_name);
1502
1503   g_free (type_name);
1504   g_free (feature_name);
1505 }