subprojects/gst-plugins-bad/sys/va/gstvah264dec.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) 2020 Igalia, S.L.
   3  *     Author: Víctor Jáquez <vjaquez@igalia.com>
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Library General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the0
  17  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  18  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  19  */
  20
  21 /**
  22  * SECTION:element-vah264dec
  23  * @title: vah264dec
  24  * @short_description: A VA-API based H264 video decoder
  25  *
  26  * vah264dec decodes H264 bitstreams to VA surfaces using the
  27  * installed and chosen [VA-API](https://01.org/linuxmedia/vaapi)
  28  * driver.
  29  *
  30  * The decoding surfaces can be mapped onto main memory as video
  31  * frames.
  32  *
  33  * ## Example launch line
  34  * ```
  35  * gst-launch-1.0 filesrc location=big_buck_bunny.mov ! parsebin ! vah264dec ! autovideosink
  36  * ```
  37  *
  38  * Since: 1.18
  39  *
  40  */
  41
  42 /* ToDo:
  43  *
  44  * + mutiview and stereo profiles
  45  */
  46
  47 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  48 #include "config.h"
  49 #endif
  50
  51 #include "gstvah264dec.h"
  52
  53 #include "gstvabasedec.h"
  54
  55 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (gst_va_h264dec_debug);
  56 #ifndef GST_DISABLE_GST_DEBUG
  57 #define GST_CAT_DEFAULT gst_va_h264dec_debug
  58 #else
  59 #define GST_CAT_DEFAULT NULL
  60 #endif
  61
  62 #define GST_VA_H264_DEC(obj)           ((GstVaH264Dec *) obj)
  63 #define GST_VA_H264_DEC_GET_CLASS(obj) (G_TYPE_INSTANCE_GET_CLASS ((obj), G_TYPE_FROM_INSTANCE (obj), GstVaH264DecClass))
  64 #define GST_VA_H264_DEC_CLASS(klass)   ((GstVaH264DecClass *) klass)
  65
  66 typedef struct _GstVaH264Dec GstVaH264Dec;
  67 typedef struct _GstVaH264DecClass GstVaH264DecClass;
  68
  69 struct _GstVaH264DecClass
  70 {
  71   GstVaBaseDecClass parent_class;
  72 };
  73
  74 struct _GstVaH264Dec
  75 {
  76   GstVaBaseDec parent;
  77
  78   gint dpb_size;
  79
  80   /* Used to fill VAPictureParameterBufferH264.ReferenceFrames */
  81   GArray *ref_list;
  82
  83   gboolean interlaced;
  84 };
  85
  86 static GstElementClass *parent_class = NULL;
  87
  88 /* *INDENT-OFF* */
  89 static const gchar *src_caps_str =
  90     GST_VIDEO_CAPS_MAKE_WITH_FEATURES (GST_CAPS_FEATURE_MEMORY_VA,
  91         "{ NV12, P010_10LE }") " ;"
  92     GST_VIDEO_CAPS_MAKE ("{ NV12, P010_10LE }");
  93 /* *INDENT-ON* */
  94
  95 static const gchar *sink_caps_str = "video/x-h264";
  96
  97 static GstFlowReturn
  98 gst_va_h264_dec_end_picture (GstH264Decoder * decoder, GstH264Picture * picture)
  99 {
 100   GstVaBaseDec *base = GST_VA_BASE_DEC (decoder);
 101   GstVaDecodePicture *va_pic;
 102
 103   GST_LOG_OBJECT (base, "end picture %p, (poc %d)",
 104       picture, picture->pic_order_cnt);
 105
 106   va_pic = gst_h264_picture_get_user_data (picture);
 107
 108   if (!gst_va_decoder_decode (base->decoder, va_pic))
 109     return GST_FLOW_ERROR;
 110
 111   return GST_FLOW_OK;
 112 }
 113
 114 static GstFlowReturn
 115 gst_va_h264_dec_output_picture (GstH264Decoder * decoder,
 116     GstVideoCodecFrame * frame, GstH264Picture * picture)
 117 {
 118   GstVaBaseDec *base = GST_VA_BASE_DEC (decoder);
 119   GstVaH264Dec *self = GST_VA_H264_DEC (decoder);
 120   GstVideoDecoder *vdec = GST_VIDEO_DECODER (decoder);
 121   gboolean ret;
 122
 123   GST_LOG_OBJECT (self,
 124       "Outputting picture %p (poc %d)", picture, picture->pic_order_cnt);
 125
 126   ret = gst_va_base_dec_process_output (base, frame, picture->buffer_flags);
 127   gst_h264_picture_unref (picture);
 128
 129   if (ret)
 130     return gst_video_decoder_finish_frame (vdec, frame);
 131   return GST_FLOW_ERROR;
 132 }
 133
 134 static void
 135 _init_vaapi_pic (VAPictureH264 * va_picture)
 136 {
 137   va_picture->picture_id = VA_INVALID_ID;
 138   va_picture->frame_idx = 0;
 139   va_picture->flags = VA_PICTURE_H264_INVALID;
 140   va_picture->TopFieldOrderCnt = 0;
 141   va_picture->BottomFieldOrderCnt = 0;
 142 }
 143
 144 static void
 145 _fill_vaapi_pic (VAPictureH264 * va_picture, GstH264Picture * picture,
 146     gboolean merge_other_field)
 147 {
 148   GstVaDecodePicture *va_pic;
 149
 150   va_pic = gst_h264_picture_get_user_data (picture);
 151
 152   if (!va_pic) {
 153     _init_vaapi_pic (va_picture);
 154     return;
 155   }
 156
 157   va_picture->picture_id = gst_va_decode_picture_get_surface (va_pic);
 158   va_picture->flags = 0;
 159
 160   if (GST_H264_PICTURE_IS_LONG_TERM_REF (picture)) {
 161     va_picture->flags |= VA_PICTURE_H264_LONG_TERM_REFERENCE;
 162     va_picture->frame_idx = picture->long_term_frame_idx;
 163   } else {
 164     if (GST_H264_PICTURE_IS_SHORT_TERM_REF (picture))
 165       va_picture->flags |= VA_PICTURE_H264_SHORT_TERM_REFERENCE;
 166     va_picture->frame_idx = picture->frame_num;
 167   }
 168
 169   switch (picture->field) {
 170     case GST_H264_PICTURE_FIELD_FRAME:
 171       va_picture->TopFieldOrderCnt = picture->top_field_order_cnt;
 172       va_picture->BottomFieldOrderCnt = picture->bottom_field_order_cnt;
 173       break;
 174     case GST_H264_PICTURE_FIELD_TOP_FIELD:
 175       if (merge_other_field && picture->other_field) {
 176         va_picture->BottomFieldOrderCnt =
 177             picture->other_field->bottom_field_order_cnt;
 178       } else {
 179         va_picture->flags |= VA_PICTURE_H264_TOP_FIELD;
 180         va_picture->BottomFieldOrderCnt = 0;
 181       }
 182       va_picture->TopFieldOrderCnt = picture->top_field_order_cnt;
 183       break;
 184     case GST_H264_PICTURE_FIELD_BOTTOM_FIELD:
 185       if (merge_other_field && picture->other_field) {
 186         va_picture->TopFieldOrderCnt =
 187             picture->other_field->top_field_order_cnt;
 188       } else {
 189         va_picture->flags |= VA_PICTURE_H264_BOTTOM_FIELD;
 190         va_picture->TopFieldOrderCnt = 0;
 191       }
 192       va_picture->BottomFieldOrderCnt = picture->bottom_field_order_cnt;
 193       break;
 194     default:
 195       va_picture->TopFieldOrderCnt = 0;
 196       va_picture->BottomFieldOrderCnt = 0;
 197       break;
 198   }
 199 }
 200
 201 /* fill the VA API reference picture lists from the GstCodec reference
 202  * picture list */
 203 static void
 204 _fill_ref_pic_list (VAPictureH264 va_reflist[32], GArray * reflist,
 205     GstH264Picture * current_picture)
 206 {
 207   guint i;
 208
 209   for (i = 0; i < reflist->len; i++) {
 210     GstH264Picture *picture = g_array_index (reflist, GstH264Picture *, i);
 211
 212     if (picture) {
 213       _fill_vaapi_pic (&va_reflist[i], picture,
 214           GST_H264_PICTURE_IS_FRAME (current_picture));
 215     } else {
 216       /* list might include null picture if reference picture was missing */
 217       _init_vaapi_pic (&va_reflist[i]);
 218     }
 219   }
 220
 221   for (; i < 32; i++)
 222     _init_vaapi_pic (&va_reflist[i]);
 223 }
 224
 225 static void
 226 _fill_pred_weight_table (GstH264SliceHdr * header,
 227     VASliceParameterBufferH264 * slice_param)
 228 {
 229   GstH264PPS *pps;
 230   GstH264SPS *sps;
 231   guint num_weight_tables = 0;
 232   gint i, j;
 233
 234   pps = header->pps;
 235   sps = pps->sequence;
 236
 237   if (pps->weighted_pred_flag
 238       && (GST_H264_IS_P_SLICE (header) || GST_H264_IS_SP_SLICE (header)))
 239     num_weight_tables = 1;
 240   else if (pps->weighted_bipred_idc == 1 && GST_H264_IS_B_SLICE (header))
 241     num_weight_tables = 2;
 242
 243   if (num_weight_tables == 0)
 244     return;
 245
 246   slice_param->luma_log2_weight_denom =
 247       header->pred_weight_table.luma_log2_weight_denom;
 248   slice_param->chroma_log2_weight_denom =
 249       header->pred_weight_table.chroma_log2_weight_denom;
 250
 251   /* VA API also wants the inferred (default) values, not only what is
 252    * available in the bitstream (7.4.3.2). */
 253
 254   slice_param->luma_weight_l0_flag = 1;
 255   for (i = 0; i <= slice_param->num_ref_idx_l0_active_minus1; i++) {
 256     slice_param->luma_weight_l0[i] =
 257         header->pred_weight_table.luma_weight_l0[i];
 258     slice_param->luma_offset_l0[i] =
 259         header->pred_weight_table.luma_offset_l0[i];
 260   }
 261
 262   slice_param->chroma_weight_l0_flag = sps->chroma_array_type != 0;
 263   if (slice_param->chroma_weight_l0_flag) {
 264     for (i = 0; i <= slice_param->num_ref_idx_l0_active_minus1; i++) {
 265       for (j = 0; j < 2; j++) {
 266         slice_param->chroma_weight_l0[i][j] =
 267             header->pred_weight_table.chroma_weight_l0[i][j];
 268         slice_param->chroma_offset_l0[i][j] =
 269             header->pred_weight_table.chroma_offset_l0[i][j];
 270       }
 271     }
 272   }
 273
 274   if (num_weight_tables == 1)
 275     return;
 276
 277   slice_param->luma_weight_l1_flag = 1;
 278   for (i = 0; i <= slice_param->num_ref_idx_l1_active_minus1; i++) {
 279     slice_param->luma_weight_l1[i] =
 280         header->pred_weight_table.luma_weight_l1[i];
 281     slice_param->luma_offset_l1[i] =
 282         header->pred_weight_table.luma_offset_l1[i];
 283   }
 284
 285   slice_param->chroma_weight_l1_flag = sps->chroma_array_type != 0;
 286   if (slice_param->chroma_weight_l1_flag) {
 287     for (i = 0; i <= slice_param->num_ref_idx_l1_active_minus1; i++) {
 288       for (j = 0; j < 2; j++) {
 289         slice_param->chroma_weight_l1[i][j] =
 290             header->pred_weight_table.chroma_weight_l1[i][j];
 291         slice_param->chroma_offset_l1[i][j] =
 292             header->pred_weight_table.chroma_offset_l1[i][j];
 293       }
 294     }
 295   }
 296 }
 297
 298 static inline guint
 299 _get_slice_data_bit_offset (GstH264SliceHdr * header, guint nal_header_bytes)
 300 {
 301   guint epb_count;
 302
 303   epb_count = header->n_emulation_prevention_bytes;
 304   return 8 * nal_header_bytes + header->header_size - epb_count * 8;
 305 }
 306
 307 static GstFlowReturn
 308 gst_va_h264_dec_decode_slice (GstH264Decoder * decoder,
 309     GstH264Picture * picture, GstH264Slice * slice, GArray * ref_pic_list0,
 310     GArray * ref_pic_list1)
 311 {
 312   GstH264SliceHdr *header = &slice->header;
 313   GstH264NalUnit *nalu = &slice->nalu;
 314   GstVaBaseDec *base = GST_VA_BASE_DEC (decoder);
 315   GstVaDecodePicture *va_pic;
 316   VASliceParameterBufferH264 slice_param;
 317
 318   /* *INDENT-OFF* */
 319   slice_param = (VASliceParameterBufferH264) {
 320     .slice_data_size = nalu->size,
 321     .slice_data_offset = 0,
 322     .slice_data_flag = VA_SLICE_DATA_FLAG_ALL,
 323     .slice_data_bit_offset =
 324         _get_slice_data_bit_offset (header, nalu->header_bytes),
 325     .first_mb_in_slice = header->first_mb_in_slice,
 326     .slice_type = header->type % 5,
 327     .direct_spatial_mv_pred_flag = header->direct_spatial_mv_pred_flag,
 328     .cabac_init_idc = header->cabac_init_idc,
 329     .slice_qp_delta = header->slice_qp_delta,
 330     .disable_deblocking_filter_idc = header->disable_deblocking_filter_idc,
 331     .slice_alpha_c0_offset_div2 = header->slice_alpha_c0_offset_div2,
 332     .slice_beta_offset_div2 = header->slice_beta_offset_div2,
 333     .num_ref_idx_l0_active_minus1 = header->num_ref_idx_l0_active_minus1,
 334     .num_ref_idx_l1_active_minus1 = header->num_ref_idx_l1_active_minus1,
 335   };
 336   /* *INDENT-ON* */
 337
 338   _fill_ref_pic_list (slice_param.RefPicList0, ref_pic_list0, picture);
 339   _fill_ref_pic_list (slice_param.RefPicList1, ref_pic_list1, picture);
 340
 341   _fill_pred_weight_table (header, &slice_param);
 342
 343   va_pic = gst_h264_picture_get_user_data (picture);
 344
 345   if (!gst_va_decoder_add_slice_buffer (base->decoder, va_pic, &slice_param,
 346           sizeof (slice_param), slice->nalu.data + slice->nalu.offset,
 347           slice->nalu.size)) {
 348     return GST_FLOW_ERROR;
 349   }
 350
 351   return GST_FLOW_OK;
 352 }
 353
 354 static GstFlowReturn
 355 gst_va_h264_dec_start_picture (GstH264Decoder * decoder,
 356     GstH264Picture * picture, GstH264Slice * slice, GstH264Dpb * dpb)
 357 {
 358   GstVaH264Dec *self = GST_VA_H264_DEC (decoder);
 359   GstH264PPS *pps;
 360   GstH264SPS *sps;
 361   GstVaBaseDec *base = GST_VA_BASE_DEC (decoder);
 362   GstVaDecodePicture *va_pic;
 363   VAIQMatrixBufferH264 iq_matrix = { 0, };
 364   VAPictureParameterBufferH264 pic_param;
 365   guint i, n;
 366   GArray *ref_list = self->ref_list;
 367
 368   va_pic = gst_h264_picture_get_user_data (picture);
 369
 370   pps = slice->header.pps;
 371   sps = pps->sequence;
 372
 373   /* *INDENT-OFF* */
 374   pic_param = (VAPictureParameterBufferH264) {
 375     /* .CurrPic */
 376     /* .ReferenceFrames */
 377     .picture_width_in_mbs_minus1 = sps->pic_width_in_mbs_minus1,
 378     .picture_height_in_mbs_minus1 =
 379         ((sps->pic_height_in_map_units_minus1 + 1) <<
 380             !sps->frame_mbs_only_flag) -1,
 381     .bit_depth_luma_minus8 = sps->bit_depth_luma_minus8,
 382     .bit_depth_chroma_minus8 = sps->bit_depth_chroma_minus8,
 383     .num_ref_frames = sps->num_ref_frames,
 384     .seq_fields.bits = {
 385       .chroma_format_idc = sps->chroma_format_idc,
 386       .residual_colour_transform_flag = sps->separate_colour_plane_flag,
 387       .gaps_in_frame_num_value_allowed_flag =
 388           sps->gaps_in_frame_num_value_allowed_flag,
 389       .frame_mbs_only_flag = sps->frame_mbs_only_flag,
 390       .mb_adaptive_frame_field_flag = sps->mb_adaptive_frame_field_flag,
 391       .direct_8x8_inference_flag = sps->direct_8x8_inference_flag,
 392       .MinLumaBiPredSize8x8 = sps->level_idc >= 31, /* A.3.3.2 */
 393       .log2_max_frame_num_minus4 = sps->log2_max_frame_num_minus4,
 394       .pic_order_cnt_type = sps->pic_order_cnt_type,
 395       .log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4 = sps->log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4,
 396       .delta_pic_order_always_zero_flag = sps->delta_pic_order_always_zero_flag,
 397     },
 398     .pic_init_qp_minus26 = pps->pic_init_qp_minus26,
 399     .pic_init_qs_minus26 = pps->pic_init_qs_minus26,
 400     .chroma_qp_index_offset = pps->chroma_qp_index_offset,
 401     .second_chroma_qp_index_offset = pps->second_chroma_qp_index_offset,
 402     .pic_fields.bits = {
 403       .entropy_coding_mode_flag = pps->entropy_coding_mode_flag,
 404       .weighted_pred_flag = pps->weighted_pred_flag,
 405       .weighted_bipred_idc = pps->weighted_bipred_idc,
 406       .transform_8x8_mode_flag = pps->transform_8x8_mode_flag,
 407       .field_pic_flag = slice->header.field_pic_flag,
 408       .constrained_intra_pred_flag = pps->constrained_intra_pred_flag,
 409       .pic_order_present_flag = pps->pic_order_present_flag,
 410       .deblocking_filter_control_present_flag =
 411           pps->deblocking_filter_control_present_flag,
 412       .redundant_pic_cnt_present_flag = pps->redundant_pic_cnt_present_flag,
 413       .reference_pic_flag = picture->nal_ref_idc != 0,
 414     },
 415     .frame_num = slice->header.frame_num,
 416   };
 417   /* *INDENT-ON* */
 418
 419   _fill_vaapi_pic (&pic_param.CurrPic, picture, FALSE);
 420
 421   /* reference frames */
 422   {
 423     guint ref_frame_idx = 0;
 424     g_array_set_size (ref_list, 0);
 425
 426     gst_h264_dpb_get_pictures_short_term_ref (dpb, FALSE, FALSE, ref_list);
 427     for (i = 0; ref_frame_idx < 16 && i < ref_list->len; i++) {
 428       GstH264Picture *pic = g_array_index (ref_list, GstH264Picture *, i);
 429       _fill_vaapi_pic (&pic_param.ReferenceFrames[ref_frame_idx++], pic, TRUE);
 430     }
 431     g_array_set_size (ref_list, 0);
 432
 433     gst_h264_dpb_get_pictures_long_term_ref (dpb, FALSE, ref_list);
 434     for (i = 0; ref_frame_idx < 16 && i < ref_list->len; i++) {
 435       GstH264Picture *pic = g_array_index (ref_list, GstH264Picture *, i);
 436       _fill_vaapi_pic (&pic_param.ReferenceFrames[ref_frame_idx++], pic, TRUE);
 437     }
 438     g_array_set_size (ref_list, 0);
 439
 440     for (; ref_frame_idx < 16; ref_frame_idx++)
 441       _init_vaapi_pic (&pic_param.ReferenceFrames[ref_frame_idx]);
 442   }
 443
 444   if (!gst_va_decoder_add_param_buffer (base->decoder, va_pic,
 445           VAPictureParameterBufferType, &pic_param, sizeof (pic_param)))
 446     return GST_FLOW_ERROR;
 447
 448   /* there are always 6 4x4 scaling lists */
 449   for (i = 0; i < 6; i++) {
 450     gst_h264_quant_matrix_4x4_get_raster_from_zigzag (iq_matrix.ScalingList4x4
 451         [i], pps->scaling_lists_4x4[i]);
 452   }
 453
 454   /* We need the first 2 entries (Y intra and Y inter for YCbCr 4:2:2 and
 455    * less, and the full 6 entries for 4:4:4, see Table 7-2 of the spec for
 456    * more details */
 457   n = (pps->sequence->chroma_format_idc == 3) ? 6 : 2;
 458   for (i = 0; i < n; i++) {
 459     gst_h264_quant_matrix_8x8_get_raster_from_zigzag (iq_matrix.ScalingList8x8
 460         [i], pps->scaling_lists_8x8[i]);
 461   }
 462
 463   if (!gst_va_decoder_add_param_buffer (base->decoder, va_pic,
 464           VAIQMatrixBufferType, &iq_matrix, sizeof (iq_matrix)))
 465     return GST_FLOW_ERROR;
 466
 467   return GST_FLOW_OK;
 468 }
 469
 470 static GstFlowReturn
 471 gst_va_h264_dec_new_picture (GstH264Decoder * decoder,
 472     GstVideoCodecFrame * frame, GstH264Picture * picture)
 473 {
 474   GstVaH264Dec *self = GST_VA_H264_DEC (decoder);
 475   GstVaBaseDec *base = GST_VA_BASE_DEC (decoder);
 476   GstVaDecodePicture *pic;
 477   GstFlowReturn ret;
 478
 479   ret = gst_va_base_dec_prepare_output_frame (base, frame);
 480   if (ret != GST_FLOW_OK)
 481     goto error;
 482
 483   pic = gst_va_decode_picture_new (base->decoder, frame->output_buffer);
 484
 485   gst_h264_picture_set_user_data (picture, pic,
 486       (GDestroyNotify) gst_va_decode_picture_free);
 487
 488   GST_LOG_OBJECT (self, "New va decode picture %p - %#x", pic,
 489       gst_va_decode_picture_get_surface (pic));
 490
 491   return GST_FLOW_OK;
 492
 493 error:
 494   {
 495     GST_WARNING_OBJECT (self,
 496         "Failed to allocated output buffer, return %s",
 497         gst_flow_get_name (ret));
 498     return ret;
 499   }
 500 }
 501
 502 static GstFlowReturn
 503 gst_va_h264_dec_new_field_picture (GstH264Decoder * decoder,
 504     GstH264Picture * first_field, GstH264Picture * second_field)
 505 {
 506   GstVaDecodePicture *first_pic, *second_pic;
 507   GstVaH264Dec *self = GST_VA_H264_DEC (decoder);
 508   GstVaBaseDec *base = GST_VA_BASE_DEC (decoder);
 509
 510   first_pic = gst_h264_picture_get_user_data (first_field);
 511   if (!first_pic)
 512     return GST_FLOW_ERROR;
 513
 514   second_pic = gst_va_decode_picture_new (base->decoder, first_pic->gstbuffer);
 515   gst_h264_picture_set_user_data (second_field, second_pic,
 516       (GDestroyNotify) gst_va_decode_picture_free);
 517
 518   GST_LOG_OBJECT (self, "New va decode picture %p - %#x", second_pic,
 519       gst_va_decode_picture_get_surface (second_pic));
 520
 521   return GST_FLOW_OK;
 522 }
 523
 524 static inline guint
 525 _get_num_views (const GstH264SPS * sps)
 526 {
 527   return 1 + (sps->extension_type == GST_H264_NAL_EXTENSION_MVC ?
 528       sps->extension.mvc.num_views_minus1 : 0);
 529 }
 530
 531 static guint
 532 _get_rtformat (GstVaH264Dec * self, guint8 bit_depth_luma,
 533     guint8 chroma_format_idc)
 534 {
 535   switch (bit_depth_luma) {
 536     case 10:
 537       if (chroma_format_idc == 3)
 538         return VA_RT_FORMAT_YUV444_10;
 539       if (chroma_format_idc == 2)
 540         return VA_RT_FORMAT_YUV422_10;
 541       else
 542         return VA_RT_FORMAT_YUV420_10;
 543       break;
 544     case 8:
 545       if (chroma_format_idc == 3)
 546         return VA_RT_FORMAT_YUV444;
 547       if (chroma_format_idc == 2)
 548         return VA_RT_FORMAT_YUV422;
 549       else
 550         return VA_RT_FORMAT_YUV420;
 551       break;
 552     default:
 553       GST_ERROR_OBJECT (self, "Unsupported chroma format: %d "
 554           "(with depth luma: %d)", chroma_format_idc, bit_depth_luma);
 555       return 0;
 556   }
 557 }
 558
 559 /* *INDENT-OFF* */
 560 static const struct
 561 {
 562   GstH264Profile profile_idc;
 563   VAProfile va_profile;
 564 } profile_map[] = {
 565 #define P(idc, va) { G_PASTE (GST_H264_PROFILE_, idc), G_PASTE (VAProfileH264, va) }
 566   /* P (BASELINE, ), */
 567   P (MAIN, Main),
 568   /* P (EXTENDED, ), */
 569   P (HIGH, High),
 570   /* P (HIGH10, ), */
 571   /* P (HIGH_422, ), */
 572   /* P (HIGH_444, ), */
 573   P (MULTIVIEW_HIGH, MultiviewHigh),
 574   P (STEREO_HIGH, StereoHigh),
 575   /* P (SCALABLE_BASELINE, ), */
 576   /* P (SCALABLE_HIGH, ), */
 577 #undef P
 578 };
 579 /* *INDENT-ON* */
 580
 581 static VAProfile
 582 _get_profile (GstVaH264Dec * self, const GstH264SPS * sps, gint max_dpb_size)
 583 {
 584   GstVaBaseDec *base = GST_VA_BASE_DEC (self);
 585   VAProfile profiles[4];
 586   gint i = 0, j;
 587
 588   for (j = 0; j < G_N_ELEMENTS (profile_map); j++) {
 589     if (profile_map[j].profile_idc == sps->profile_idc) {
 590       profiles[i++] = profile_map[j].va_profile;
 591       break;
 592     }
 593   }
 594
 595   switch (sps->profile_idc) {
 596     case GST_H264_PROFILE_BASELINE:
 597     {
 598       GstH264DecoderCompliance compliance = GST_H264_DECODER_COMPLIANCE_STRICT;
 599
 600       g_object_get (G_OBJECT (self), "compliance", &compliance, NULL);
 601
 602       /* A.2 compliant or not strict */
 603       if (sps->constraint_set0_flag || sps->constraint_set1_flag
 604           || sps->constraint_set2_flag
 605           || compliance != GST_H264_DECODER_COMPLIANCE_STRICT) {
 606         profiles[i++] = VAProfileH264ConstrainedBaseline;
 607         profiles[i++] = VAProfileH264Main;
 608       }
 609
 610       break;
 611     }
 612     case GST_H264_PROFILE_EXTENDED:
 613       if (sps->constraint_set1_flag) {  /* A.2.2 (main profile) */
 614         profiles[i++] = VAProfileH264Main;
 615       }
 616       break;
 617     case GST_H264_PROFILE_MULTIVIEW_HIGH:
 618       if (_get_num_views (sps) == 2) {
 619         profiles[i++] = VAProfileH264StereoHigh;
 620       }
 621       if (max_dpb_size <= 16 /* && i965 driver */ ) {
 622         profiles[i++] = VAProfileH264MultiviewHigh;
 623       }
 624     default:
 625       break;
 626   }
 627
 628   for (j = 0; j < i && j < G_N_ELEMENTS (profiles); j++) {
 629     if (gst_va_decoder_has_profile (base->decoder, profiles[j]))
 630       return profiles[j];
 631   }
 632
 633   GST_ERROR_OBJECT (self, "Unsupported profile: %d", sps->profile_idc);
 634
 635   return VAProfileNone;
 636 }
 637
 638 static GstFlowReturn
 639 gst_va_h264_dec_new_sequence (GstH264Decoder * decoder, const GstH264SPS * sps,
 640     gint max_dpb_size)
 641 {
 642   GstVaBaseDec *base = GST_VA_BASE_DEC (decoder);
 643   GstVaH264Dec *self = GST_VA_H264_DEC (decoder);
 644   GstVideoInfo *info = &base->output_info;
 645   VAProfile profile;
 646   gint display_width;
 647   gint display_height;
 648   gint padding_left, padding_right, padding_top, padding_bottom;
 649   guint rt_format;
 650   gboolean negotiation_needed = FALSE;
 651   gboolean interlaced;
 652
 653   if (self->dpb_size < max_dpb_size)
 654     self->dpb_size = max_dpb_size;
 655
 656   if (sps->frame_cropping_flag) {
 657     display_width = sps->crop_rect_width;
 658     display_height = sps->crop_rect_height;
 659     padding_left = sps->crop_rect_x;
 660     padding_right = sps->width - sps->crop_rect_x - display_width;
 661     padding_top = sps->crop_rect_y;
 662     padding_bottom = sps->height - sps->crop_rect_y - display_height;
 663   } else {
 664     display_width = sps->width;
 665     display_height = sps->height;
 666     padding_left = padding_right = padding_top = padding_bottom = 0;
 667   }
 668
 669   profile = _get_profile (self, sps, max_dpb_size);
 670   if (profile == VAProfileNone)
 671     return GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
 672
 673   rt_format = _get_rtformat (self, sps->bit_depth_luma_minus8 + 8,
 674       sps->chroma_format_idc);
 675   if (rt_format == 0)
 676     return GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
 677
 678   if (!gst_va_decoder_config_is_equal (base->decoder, profile,
 679           rt_format, sps->width, sps->height)) {
 680     base->profile = profile;
 681     base->rt_format = rt_format;
 682     base->width = sps->width;
 683     base->height = sps->height;
 684
 685     negotiation_needed = TRUE;
 686     GST_INFO_OBJECT (self, "Format changed to %s [%x] (%dx%d)",
 687         gst_va_profile_name (profile), rt_format, base->width, base->height);
 688   }
 689
 690   if (GST_VIDEO_INFO_WIDTH (info) != display_width ||
 691       GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (info) != display_height) {
 692     GST_VIDEO_INFO_WIDTH (info) = display_width;
 693     GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (info) = display_height;
 694
 695     negotiation_needed = TRUE;
 696     GST_INFO_OBJECT (self, "Resolution changed to %dx%d",
 697         GST_VIDEO_INFO_WIDTH (info), GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (info));
 698   }
 699
 700   interlaced = !sps->frame_mbs_only_flag;
 701   if (self->interlaced != interlaced) {
 702     self->interlaced = interlaced;
 703     GST_VIDEO_INFO_INTERLACE_MODE (info) = interlaced ?
 704         GST_VIDEO_INTERLACE_MODE_MIXED : GST_VIDEO_INTERLACE_MODE_PROGRESSIVE;
 705     negotiation_needed = TRUE;
 706     GST_INFO_OBJECT (self, "Interlaced mode changed to %d", interlaced);
 707   }
 708
 709   base->need_valign = GST_VIDEO_INFO_WIDTH (info) < base->width ||
 710       GST_VIDEO_INFO_HEIGHT (info) < base->height;
 711   if (base->need_valign) {
 712     /* *INDENT-OFF* */
 713     if (base->valign.padding_left != padding_left ||
 714         base->valign.padding_right != padding_right ||
 715         base->valign.padding_top != padding_top ||
 716         base->valign.padding_bottom != padding_bottom) {
 717       negotiation_needed = TRUE;
 718       GST_INFO_OBJECT (self, "crop rect changed to (%d,%d)-->(%d,%d)",
 719           padding_left, padding_top, padding_right, padding_bottom);
 720     }
 721     base->valign = (GstVideoAlignment) {
 722       .padding_left = padding_left,
 723       .padding_right = padding_right,
 724       .padding_top = padding_top,
 725       .padding_bottom = padding_bottom,
 726     };
 727     /* *INDENT-ON* */
 728   }
 729
 730   base->min_buffers = self->dpb_size + 4;       /* dpb size + scratch surfaces */
 731   base->need_negotiation = negotiation_needed;
 732   g_clear_pointer (&base->input_state, gst_video_codec_state_unref);
 733   base->input_state = gst_video_codec_state_ref (decoder->input_state);
 734
 735   return GST_FLOW_OK;
 736 }
 737
 738 static inline void
 739 _append_str (GValue * list, const gchar * str)
 740 {
 741   GValue v = G_VALUE_INIT;
 742
 743   g_value_init (&v, G_TYPE_STRING);
 744   g_value_set_string (&v, str);
 745   gst_value_list_append_value (list, &v);
 746   g_value_unset (&v);
 747 }
 748
 749 static GstCaps *
 750 _complete_sink_caps (GstCaps * sinkcaps)
 751 {
 752   GstCaps *caps = gst_caps_copy (sinkcaps);
 753   GValue val = G_VALUE_INIT;
 754   const GValue *profiles;
 755   GstStructure *st;
 756   const gchar *streamformat[] = { "avc", "avc3", "byte-stream" };
 757   const gchar *high_synthetic[] = { "progressive-high", "constrained-high" };
 758   guint i, j, siz;
 759   gboolean baseline = FALSE;
 760
 761   g_value_init (&val, G_TYPE_STRING);
 762   g_value_set_string (&val, "au");
 763   gst_caps_set_value (caps, "alignment", &val);
 764   g_value_unset (&val);
 765
 766   gst_value_list_init (&val, G_N_ELEMENTS (streamformat));
 767   for (i = 0; i < G_N_ELEMENTS (streamformat); i++)
 768     _append_str (&val, streamformat[i]);
 769   gst_caps_set_value (caps, "stream-format", &val);
 770   g_value_unset (&val);
 771
 772   /* add synthetic profiles */
 773   st = gst_caps_get_structure (caps, 0);
 774   profiles = gst_structure_get_value (st, "profile");
 775   siz = gst_value_list_get_size (profiles);
 776   gst_value_list_init (&val, siz);
 777   for (i = 0; i < siz; i++) {
 778     const gchar *profile =
 779         g_value_get_string (gst_value_list_get_value (profiles, i));
 780
 781     _append_str (&val, profile);
 782
 783     if (g_strcmp0 (profile, "high") == 0) {
 784       for (j = 0; j < G_N_ELEMENTS (high_synthetic); j++)
 785         _append_str (&val, high_synthetic[j]);
 786     }
 787     if (!baseline && ((g_strcmp0 (profile, "main") == 0)
 788             || g_strcmp0 (profile, "constrained-baseline") == 0)) {
 789       _append_str (&val, "baseline");
 790       baseline = TRUE;
 791     }
 792   }
 793   gst_caps_set_value (caps, "profile", &val);
 794   g_value_unset (&val);
 795
 796   return caps;
 797 }
 798
 799 static GstCaps *
 800 gst_va_h264_dec_getcaps (GstVideoDecoder * decoder, GstCaps * filter)
 801 {
 802   GstCaps *sinkcaps, *caps = NULL, *tmp;
 803   GstVaBaseDec *base = GST_VA_BASE_DEC (decoder);
 804
 805   if (base->decoder)
 806     caps = gst_va_decoder_get_sinkpad_caps (base->decoder);
 807
 808   if (caps) {
 809     sinkcaps = _complete_sink_caps (caps);
 810     gst_caps_unref (caps);
 811     if (filter) {
 812       tmp = gst_caps_intersect_full (filter, sinkcaps,
 813           GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 814       gst_caps_unref (sinkcaps);
 815       caps = tmp;
 816     } else {
 817       caps = sinkcaps;
 818     }
 819     GST_LOG_OBJECT (base, "Returning caps %" GST_PTR_FORMAT, caps);
 820   } else {
 821     caps = gst_video_decoder_proxy_getcaps (decoder, NULL, filter);
 822   }
 823
 824   return caps;
 825 }
 826
 827 static void
 828 gst_va_h264_dec_dispose (GObject * object)
 829 {
 830   GstVaH264Dec *self = GST_VA_H264_DEC (object);
 831
 832   gst_va_base_dec_close (GST_VIDEO_DECODER (object));
 833   g_clear_pointer (&self->ref_list, g_array_unref);
 834
 835   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
 836 }
 837
 838 static void
 839 gst_va_h264_dec_class_init (gpointer g_class, gpointer class_data)
 840 {
 841   GstCaps *src_doc_caps, *sink_doc_caps;
 842   GObjectClass *gobject_class = G_OBJECT_CLASS (g_class);
 843   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
 844   GstH264DecoderClass *h264decoder_class = GST_H264_DECODER_CLASS (g_class);
 845   GstVideoDecoderClass *decoder_class = GST_VIDEO_DECODER_CLASS (g_class);
 846   struct CData *cdata = class_data;
 847   gchar *long_name;
 848
 849   if (cdata->description) {
 850     long_name = g_strdup_printf ("VA-API H.264 Decoder in %s",
 851         cdata->description);
 852   } else {
 853     long_name = g_strdup ("VA-API H.264 Decoder");
 854   }
 855
 856   gst_element_class_set_metadata (element_class, long_name,
 857       "Codec/Decoder/Video/Hardware",
 858       "VA-API based H.264 video decoder",
 859       "Víctor Jáquez <vjaquez@igalia.com>");
 860
 861   sink_doc_caps = gst_caps_from_string (sink_caps_str);
 862   src_doc_caps = gst_caps_from_string (src_caps_str);
 863
 864   parent_class = g_type_class_peek_parent (g_class);
 865
 866   /**
 867    * GstVaH264Dec:device-path:
 868    *
 869    * It shows the DRM device path used for the VA operation, if any.
 870    *
 871    * Since: 1.22
 872    */
 873   gst_va_base_dec_class_init (GST_VA_BASE_DEC_CLASS (g_class), H264,
 874       cdata->render_device_path, cdata->sink_caps, cdata->src_caps,
 875       src_doc_caps, sink_doc_caps);
 876
 877   gobject_class->dispose = gst_va_h264_dec_dispose;
 878
 879   decoder_class->getcaps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_va_h264_dec_getcaps);
 880
 881   h264decoder_class->new_sequence =
 882       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_va_h264_dec_new_sequence);
 883   h264decoder_class->decode_slice =
 884       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_va_h264_dec_decode_slice);
 885
 886   h264decoder_class->new_picture =
 887       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_va_h264_dec_new_picture);
 888   h264decoder_class->output_picture =
 889       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_va_h264_dec_output_picture);
 890   h264decoder_class->start_picture =
 891       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_va_h264_dec_start_picture);
 892   h264decoder_class->end_picture =
 893       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_va_h264_dec_end_picture);
 894   h264decoder_class->new_field_picture =
 895       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_va_h264_dec_new_field_picture);
 896
 897   g_free (long_name);
 898   g_free (cdata->description);
 899   g_free (cdata->render_device_path);
 900   gst_caps_unref (cdata->src_caps);
 901   gst_caps_unref (cdata->sink_caps);
 902   g_free (cdata);
 903 }
 904
 905 static void
 906 gst_va_h264_dec_init (GTypeInstance * instance, gpointer g_class)
 907 {
 908   GstVaH264Dec *self = GST_VA_H264_DEC (instance);
 909
 910   gst_va_base_dec_init (GST_VA_BASE_DEC (instance), GST_CAT_DEFAULT);
 911   gst_h264_decoder_set_process_ref_pic_lists (GST_H264_DECODER (instance),
 912       TRUE);
 913
 914   self->ref_list = g_array_sized_new (FALSE, TRUE,
 915       sizeof (GstH264Picture *), 16);
 916   g_array_set_clear_func (self->ref_list,
 917       (GDestroyNotify) gst_clear_h264_picture);
 918 }
 919
 920 static gpointer
 921 _register_debug_category (gpointer data)
 922 {
 923   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_va_h264dec_debug, "vah264dec", 0,
 924       "VA h264 decoder");
 925
 926   return NULL;
 927 }
 928
 929 gboolean
 930 gst_va_h264_dec_register (GstPlugin * plugin, GstVaDevice * device,
 931     GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps, guint rank)
 932 {
 933   static GOnce debug_once = G_ONCE_INIT;
 934   GType type;
 935   GTypeInfo type_info = {
 936     .class_size = sizeof (GstVaH264DecClass),
 937     .class_init = gst_va_h264_dec_class_init,
 938     .instance_size = sizeof (GstVaH264Dec),
 939     .instance_init = gst_va_h264_dec_init,
 940   };
 941   struct CData *cdata;
 942   gboolean ret;
 943   gchar *type_name, *feature_name;
 944
 945   g_return_val_if_fail (GST_IS_PLUGIN (plugin), FALSE);
 946   g_return_val_if_fail (GST_IS_VA_DEVICE (device), FALSE);
 947   g_return_val_if_fail (GST_IS_CAPS (sink_caps), FALSE);
 948   g_return_val_if_fail (GST_IS_CAPS (src_caps), FALSE);
 949
 950   cdata = g_new (struct CData, 1);
 951   cdata->description = NULL;
 952   cdata->render_device_path = g_strdup (device->render_device_path);
 953   cdata->sink_caps = _complete_sink_caps (sink_caps);
 954   cdata->src_caps = gst_caps_ref (src_caps);
 955
 956   /* class data will be leaked if the element never gets instantiated */
 957   GST_MINI_OBJECT_FLAG_SET (cdata->sink_caps,
 958       GST_MINI_OBJECT_FLAG_MAY_BE_LEAKED);
 959   GST_MINI_OBJECT_FLAG_SET (src_caps, GST_MINI_OBJECT_FLAG_MAY_BE_LEAKED);
 960
 961   type_info.class_data = cdata;
 962
 963   /* The first decoder to be registered should use a constant name,
 964    * like vah264dec, for any additional decoders, we create unique
 965    * names, using inserting the render device name. */
 966   if (device->index == 0) {
 967     type_name = g_strdup ("GstVaH264Dec");
 968     feature_name = g_strdup ("vah264dec");
 969   } else {
 970     gchar *basename = g_path_get_basename (device->render_device_path);
 971     type_name = g_strdup_printf ("GstVa%sH264Dec", basename);
 972     feature_name = g_strdup_printf ("va%sh264dec", basename);
 973     cdata->description = basename;
 974
 975     /* lower rank for non-first device */
 976     if (rank > 0)
 977       rank--;
 978   }
 979
 980   g_once (&debug_once, _register_debug_category, NULL);
 981
 982   type = g_type_register_static (GST_TYPE_H264_DECODER,
 983       type_name, &type_info, 0);
 984
 985   ret = gst_element_register (plugin, feature_name, rank, type);
 986
 987   g_free (type_name);
 988   g_free (feature_name);
 989
 990   return ret;
 991 }