Imported Upstream version 6.1
[platform/upstream/ffmpeg.git] / libavcodec / qsv.c
1 /*
2  * Intel MediaSDK QSV encoder/decoder shared code
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include <mfxvideo.h>
22 #include <mfxjpeg.h>
23
24 #include <stdio.h>
25 #include <string.h>
26
27 #include "libavutil/avstring.h"
28 #include "libavutil/common.h"
29 #include "libavutil/error.h"
30 #include "libavutil/hwcontext.h"
31 #include "libavutil/hwcontext_qsv.h"
32 #include "libavutil/imgutils.h"
33 #include "libavutil/avassert.h"
34
35 #include "avcodec.h"
36 #include "qsv_internal.h"
37
38 #define MFX_IMPL_VIA_MASK(impl) (0x0f00 & (impl))
39 #define QSV_HAVE_USER_PLUGIN    !QSV_ONEVPL
40 #define QSV_HAVE_AUDIO          !QSV_ONEVPL
41
42 #include "mfxvp8.h"
43
44 #if QSV_HAVE_USER_PLUGIN
45 #include <mfxplugin.h>
46 #endif
47
48 #if QSV_ONEVPL
49 #include <mfxdispatcher.h>
50 #else
51 #define MFXUnload(a) do { } while(0)
52 #endif
53
54 int ff_qsv_codec_id_to_mfx(enum AVCodecID codec_id)
55 {
56     switch (codec_id) {
57     case AV_CODEC_ID_H264:
58         return MFX_CODEC_AVC;
59     case AV_CODEC_ID_HEVC:
60         return MFX_CODEC_HEVC;
61     case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
62     case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
63         return MFX_CODEC_MPEG2;
64     case AV_CODEC_ID_VC1:
65         return MFX_CODEC_VC1;
66     case AV_CODEC_ID_VP8:
67         return MFX_CODEC_VP8;
68     case AV_CODEC_ID_MJPEG:
69         return MFX_CODEC_JPEG;
70     case AV_CODEC_ID_VP9:
71         return MFX_CODEC_VP9;
72 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 34)
73     case AV_CODEC_ID_AV1:
74         return MFX_CODEC_AV1;
75 #endif
76
77     default:
78         break;
79     }
80
81     return AVERROR(ENOSYS);
82 }
83
84 static const struct {
85     int mfx_iopattern;
86     const char *desc;
87 } qsv_iopatterns[] = {
88     {MFX_IOPATTERN_IN_VIDEO_MEMORY,     "input is video memory surface"         },
89     {MFX_IOPATTERN_IN_SYSTEM_MEMORY,    "input is system memory surface"        },
90 #if QSV_HAVE_OPAQUE
91     {MFX_IOPATTERN_IN_OPAQUE_MEMORY,    "input is opaque memory surface"        },
92 #endif
93     {MFX_IOPATTERN_OUT_VIDEO_MEMORY,    "output is video memory surface"        },
94     {MFX_IOPATTERN_OUT_SYSTEM_MEMORY,   "output is system memory surface"       },
95 #if QSV_HAVE_OPAQUE
96     {MFX_IOPATTERN_OUT_OPAQUE_MEMORY,   "output is opaque memory surface"       },
97 #endif
98 };
99
100 int ff_qsv_print_iopattern(void *log_ctx, int mfx_iopattern,
101                            const char *extra_string)
102 {
103     const char *desc = NULL;
104
105     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(qsv_iopatterns); i++) {
106         if (qsv_iopatterns[i].mfx_iopattern == mfx_iopattern) {
107             desc = qsv_iopatterns[i].desc;
108         }
109     }
110     if (!desc)
111         desc = "unknown iopattern";
112
113     av_log(log_ctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s: %s\n", extra_string, desc);
114     return 0;
115 }
116
117 static const struct {
118     mfxStatus   mfxerr;
119     int         averr;
120     const char *desc;
121 } qsv_errors[] = {
122     { MFX_ERR_NONE,                     0,               "success"                              },
123     { MFX_ERR_UNKNOWN,                  AVERROR_UNKNOWN, "unknown error"                        },
124     { MFX_ERR_NULL_PTR,                 AVERROR(EINVAL), "NULL pointer"                         },
125     { MFX_ERR_UNSUPPORTED,              AVERROR(ENOSYS), "unsupported"                          },
126     { MFX_ERR_MEMORY_ALLOC,             AVERROR(ENOMEM), "failed to allocate memory"            },
127     { MFX_ERR_NOT_ENOUGH_BUFFER,        AVERROR(ENOMEM), "insufficient input/output buffer"     },
128     { MFX_ERR_INVALID_HANDLE,           AVERROR(EINVAL), "invalid handle"                       },
129     { MFX_ERR_LOCK_MEMORY,              AVERROR(EIO),    "failed to lock the memory block"      },
130     { MFX_ERR_NOT_INITIALIZED,          AVERROR_BUG,     "not initialized"                      },
131     { MFX_ERR_NOT_FOUND,                AVERROR(ENOSYS), "specified object was not found"       },
132     /* the following 3 errors should always be handled explicitly, so those "mappings"
133      * are for completeness only */
134     { MFX_ERR_MORE_DATA,                AVERROR_UNKNOWN, "expect more data at input"            },
135     { MFX_ERR_MORE_SURFACE,             AVERROR_UNKNOWN, "expect more surface at output"        },
136     { MFX_ERR_MORE_BITSTREAM,           AVERROR_UNKNOWN, "expect more bitstream at output"      },
137     { MFX_ERR_ABORTED,                  AVERROR_UNKNOWN, "operation aborted"                    },
138     { MFX_ERR_DEVICE_LOST,              AVERROR(EIO),    "device lost"                          },
139     { MFX_ERR_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM, AVERROR(EINVAL), "incompatible video parameters"        },
140     { MFX_ERR_INVALID_VIDEO_PARAM,      AVERROR(EINVAL), "invalid video parameters"             },
141     { MFX_ERR_UNDEFINED_BEHAVIOR,       AVERROR_BUG,     "undefined behavior"                   },
142     { MFX_ERR_DEVICE_FAILED,            AVERROR(EIO),    "device failed"                        },
143 #if QSV_HAVE_AUDIO
144     { MFX_ERR_INCOMPATIBLE_AUDIO_PARAM, AVERROR(EINVAL), "incompatible audio parameters"        },
145     { MFX_ERR_INVALID_AUDIO_PARAM,      AVERROR(EINVAL), "invalid audio parameters"             },
146 #endif
147     { MFX_ERR_GPU_HANG,                 AVERROR(EIO),    "GPU Hang"                             },
148     { MFX_ERR_REALLOC_SURFACE,          AVERROR_UNKNOWN, "need bigger surface for output"       },
149
150     { MFX_WRN_IN_EXECUTION,             0,               "operation in execution"               },
151     { MFX_WRN_DEVICE_BUSY,              0,               "device busy"                          },
152     { MFX_WRN_VIDEO_PARAM_CHANGED,      0,               "video parameters changed"             },
153     { MFX_WRN_PARTIAL_ACCELERATION,     0,               "partial acceleration"                 },
154     { MFX_WRN_INCOMPATIBLE_VIDEO_PARAM, 0,               "incompatible video parameters"        },
155     { MFX_WRN_VALUE_NOT_CHANGED,        0,               "value is saturated"                   },
156     { MFX_WRN_OUT_OF_RANGE,             0,               "value out of range"                   },
157     { MFX_WRN_FILTER_SKIPPED,           0,               "filter skipped"                       },
158 #if QSV_HAVE_AUDIO
159     { MFX_WRN_INCOMPATIBLE_AUDIO_PARAM, 0,               "incompatible audio parameters"        },
160 #endif
161
162 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 31)
163     { MFX_ERR_NONE_PARTIAL_OUTPUT,      0,               "partial output"                       },
164 #endif
165 };
166
167 /**
168  * Convert a libmfx error code into an FFmpeg error code.
169  */
170 static int qsv_map_error(mfxStatus mfx_err, const char **desc)
171 {
172     int i;
173     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(qsv_errors); i++) {
174         if (qsv_errors[i].mfxerr == mfx_err) {
175             if (desc)
176                 *desc = qsv_errors[i].desc;
177             return qsv_errors[i].averr;
178         }
179     }
180     if (desc)
181         *desc = "unknown error";
182     return AVERROR_UNKNOWN;
183 }
184
185 int ff_qsv_print_error(void *log_ctx, mfxStatus err,
186                        const char *error_string)
187 {
188     const char *desc;
189     int ret = qsv_map_error(err, &desc);
190     av_log(log_ctx, AV_LOG_ERROR, "%s: %s (%d)\n", error_string, desc, err);
191     return ret;
192 }
193
194 int ff_qsv_print_warning(void *log_ctx, mfxStatus err,
195                          const char *warning_string)
196 {
197     const char *desc;
198     int ret = qsv_map_error(err, &desc);
199     av_log(log_ctx, AV_LOG_WARNING, "%s: %s (%d)\n", warning_string, desc, err);
200     return ret;
201 }
202
203 enum AVPixelFormat ff_qsv_map_fourcc(uint32_t fourcc)
204 {
205     switch (fourcc) {
206     case MFX_FOURCC_NV12: return AV_PIX_FMT_NV12;
207     case MFX_FOURCC_P010: return AV_PIX_FMT_P010;
208     case MFX_FOURCC_P8:   return AV_PIX_FMT_PAL8;
209     case MFX_FOURCC_A2RGB10: return AV_PIX_FMT_X2RGB10;
210     case MFX_FOURCC_RGB4: return AV_PIX_FMT_BGRA;
211     case MFX_FOURCC_YUY2: return AV_PIX_FMT_YUYV422;
212     case MFX_FOURCC_Y210: return AV_PIX_FMT_Y210;
213     case MFX_FOURCC_AYUV: return AV_PIX_FMT_VUYX;
214     case MFX_FOURCC_Y410: return AV_PIX_FMT_XV30;
215 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 31)
216     case MFX_FOURCC_P016: return AV_PIX_FMT_P012;
217     case MFX_FOURCC_Y216: return AV_PIX_FMT_Y212;
218     case MFX_FOURCC_Y416: return AV_PIX_FMT_XV36;
219 #endif
220     }
221     return AV_PIX_FMT_NONE;
222 }
223
224 int ff_qsv_map_pixfmt(enum AVPixelFormat format, uint32_t *fourcc, uint16_t *shift)
225 {
226     switch (format) {
227     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
228     case AV_PIX_FMT_YUVJ420P:
229     case AV_PIX_FMT_NV12:
230         *fourcc = MFX_FOURCC_NV12;
231         *shift = 0;
232         return AV_PIX_FMT_NV12;
233     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
234     case AV_PIX_FMT_P010:
235         *fourcc = MFX_FOURCC_P010;
236         *shift = 1;
237         return AV_PIX_FMT_P010;
238     case AV_PIX_FMT_X2RGB10:
239         *fourcc = MFX_FOURCC_A2RGB10;
240         *shift = 1;
241         return AV_PIX_FMT_X2RGB10;
242     case AV_PIX_FMT_BGRA:
243         *fourcc = MFX_FOURCC_RGB4;
244         *shift = 0;
245         return AV_PIX_FMT_BGRA;
246     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
247     case AV_PIX_FMT_YUYV422:
248         *fourcc = MFX_FOURCC_YUY2;
249         *shift = 0;
250         return AV_PIX_FMT_YUYV422;
251     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
252     case AV_PIX_FMT_Y210:
253         *fourcc = MFX_FOURCC_Y210;
254         *shift = 1;
255         return AV_PIX_FMT_Y210;
256     case AV_PIX_FMT_VUYX:
257         *fourcc = MFX_FOURCC_AYUV;
258         *shift = 0;
259         return AV_PIX_FMT_VUYX;
260     case AV_PIX_FMT_XV30:
261         *fourcc = MFX_FOURCC_Y410;
262         *shift = 0;
263         return AV_PIX_FMT_XV30;
264 #if QSV_VERSION_ATLEAST(1, 31)
265     case AV_PIX_FMT_P012:
266         *fourcc = MFX_FOURCC_P016;
267         *shift = 1;
268         return AV_PIX_FMT_P012;
269     case AV_PIX_FMT_Y212:
270         *fourcc = MFX_FOURCC_Y216;
271         *shift = 1;
272         return AV_PIX_FMT_Y212;
273     case AV_PIX_FMT_XV36:
274         *fourcc = MFX_FOURCC_Y416;
275         *shift = 1;
276         return AV_PIX_FMT_XV36;
277 #endif
278     default:
279         return AVERROR(ENOSYS);
280     }
281 }
282
283 int ff_qsv_map_frame_to_surface(const AVFrame *frame, mfxFrameSurface1 *surface)
284 {
285     switch (frame->format) {
286     case AV_PIX_FMT_NV12:
287     case AV_PIX_FMT_P010:
288     case AV_PIX_FMT_P012:
289         surface->Data.Y  = frame->data[0];
290         surface->Data.UV = frame->data[1];
291         /* The SDK checks Data.V when using system memory for VP9 encoding */
292         surface->Data.V  = surface->Data.UV + 1;
293         break;
294     case AV_PIX_FMT_X2RGB10LE:
295     case AV_PIX_FMT_BGRA:
296         surface->Data.B = frame->data[0];
297         surface->Data.G = frame->data[0] + 1;
298         surface->Data.R = frame->data[0] + 2;
299         surface->Data.A = frame->data[0] + 3;
300         break;
301     case AV_PIX_FMT_YUYV422:
302         surface->Data.Y = frame->data[0];
303         surface->Data.U = frame->data[0] + 1;
304         surface->Data.V = frame->data[0] + 3;
305         break;
306
307     case AV_PIX_FMT_Y210:
308     case AV_PIX_FMT_Y212:
309         surface->Data.Y16 = (mfxU16 *)frame->data[0];
310         surface->Data.U16 = (mfxU16 *)frame->data[0] + 1;
311         surface->Data.V16 = (mfxU16 *)frame->data[0] + 3;
312         break;
313
314     case AV_PIX_FMT_VUYX:
315         surface->Data.V = frame->data[0];
316         surface->Data.U = frame->data[0] + 1;
317         surface->Data.Y = frame->data[0] + 2;
318         // Only set Data.A to a valid address, the SDK doesn't
319         // use the value from the frame.
320         surface->Data.A = frame->data[0] + 3;
321         break;
322
323     case AV_PIX_FMT_XV30:
324         surface->Data.U = frame->data[0];
325         break;
326
327     case AV_PIX_FMT_XV36:
328         surface->Data.U = frame->data[0];
329         surface->Data.Y = frame->data[0] + 2;
330         surface->Data.V = frame->data[0] + 4;
331         // Only set Data.A to a valid address, the SDK doesn't
332         // use the value from the frame.
333         surface->Data.A = frame->data[0] + 6;
334         break;
335
336     default:
337         return AVERROR(ENOSYS);
338     }
339     surface->Data.PitchLow  = frame->linesize[0];
340
341     return 0;
342 }
343
344 int ff_qsv_find_surface_idx(QSVFramesContext *ctx, QSVFrame *frame)
345 {
346     int i;
347     for (i = 0; i < ctx->nb_mids; i++) {
348         QSVMid *mid = &ctx->mids[i];
349         mfxHDLPair *pair = (mfxHDLPair*)frame->surface.Data.MemId;
350         if ((mid->handle_pair->first == pair->first) &&
351             (mid->handle_pair->second == pair->second))
352             return i;
353     }
354     return AVERROR_BUG;
355 }
356
357 enum AVFieldOrder ff_qsv_map_picstruct(int mfx_pic_struct)
358 {
359     enum AVFieldOrder field = AV_FIELD_UNKNOWN;
360     switch (mfx_pic_struct & 0xF) {
361     case MFX_PICSTRUCT_PROGRESSIVE:
362         field = AV_FIELD_PROGRESSIVE;
363         break;
364     case MFX_PICSTRUCT_FIELD_TFF:
365         field = AV_FIELD_TT;
366         break;
367     case MFX_PICSTRUCT_FIELD_BFF:
368         field = AV_FIELD_BB;
369         break;
370     }
371
372     return field;
373 }
374
375 enum AVPictureType ff_qsv_map_pictype(int mfx_pic_type)
376 {
377     enum AVPictureType type;
378     switch (mfx_pic_type & 0x7) {
379     case MFX_FRAMETYPE_I:
380         if (mfx_pic_type & MFX_FRAMETYPE_S)
381             type = AV_PICTURE_TYPE_SI;
382         else
383             type = AV_PICTURE_TYPE_I;
384         break;
385     case MFX_FRAMETYPE_B:
386         type = AV_PICTURE_TYPE_B;
387         break;
388     case MFX_FRAMETYPE_P:
389         if (mfx_pic_type & MFX_FRAMETYPE_S)
390             type = AV_PICTURE_TYPE_SP;
391         else
392             type = AV_PICTURE_TYPE_P;
393         break;
394     case MFX_FRAMETYPE_UNKNOWN:
395         type = AV_PICTURE_TYPE_NONE;
396         break;
397     default:
398         av_assert0(0);
399     }
400
401     return type;
402 }
403
404 static int qsv_load_plugins(mfxSession session, const char *load_plugins,
405                             void *logctx)
406 {
407 #if QSV_HAVE_USER_PLUGIN
408     if (!load_plugins || !*load_plugins)
409         return 0;
410
411     while (*load_plugins) {
412         mfxPluginUID uid;
413         mfxStatus ret;
414         int i, err = 0;
415
416         char *plugin = av_get_token(&load_plugins, ":");
417         if (!plugin)
418             return AVERROR(ENOMEM);
419         if (strlen(plugin) != 2 * sizeof(uid.Data)) {
420             av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid plugin UID length\n");
421             err = AVERROR(EINVAL);
422             goto load_plugin_fail;
423         }
424
425         for (i = 0; i < sizeof(uid.Data); i++) {
426             err = sscanf(plugin + 2 * i, "%2hhx", uid.Data + i);
427             if (err != 1) {
428                 av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid plugin UID\n");
429                 err = AVERROR(EINVAL);
430                 goto load_plugin_fail;
431             }
432
433         }
434
435         ret = MFXVideoUSER_Load(session, &uid, 1);
436         if (ret < 0) {
437             char errorbuf[128];
438             snprintf(errorbuf, sizeof(errorbuf),
439                      "Could not load the requested plugin '%s'", plugin);
440             err = ff_qsv_print_error(logctx, ret, errorbuf);
441             goto load_plugin_fail;
442         }
443
444         if (*load_plugins)
445             load_plugins++;
446 load_plugin_fail:
447         av_freep(&plugin);
448         if (err < 0)
449             return err;
450     }
451 #endif
452
453     return 0;
454
455 }
456
457 //This code is only required for Linux since a display handle is required.
458 //For Windows the session is complete and ready to use.
459
460 #ifdef AVCODEC_QSV_LINUX_SESSION_HANDLE
461 static int ff_qsv_set_display_handle(AVCodecContext *avctx, QSVSession *qs)
462 {
463     AVDictionary *child_device_opts = NULL;
464     AVVAAPIDeviceContext *hwctx;
465     int ret;
466
467     av_dict_set(&child_device_opts, "kernel_driver", "i915", 0);
468     av_dict_set(&child_device_opts, "driver",        "iHD",  0);
469
470     ret = av_hwdevice_ctx_create(&qs->va_device_ref, AV_HWDEVICE_TYPE_VAAPI, NULL, child_device_opts, 0);
471     av_dict_free(&child_device_opts);
472     if (ret < 0) {
473         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to create a VAAPI device.\n");
474         return ret;
475     } else {
476         qs->va_device_ctx = (AVHWDeviceContext*)qs->va_device_ref->data;
477         hwctx = qs->va_device_ctx->hwctx;
478
479         ret = MFXVideoCORE_SetHandle(qs->session,
480                 (mfxHandleType)MFX_HANDLE_VA_DISPLAY, (mfxHDL)hwctx->display);
481         if (ret < 0) {
482             return ff_qsv_print_error(avctx, ret, "Error during set display handle\n");
483         }
484     }
485
486     return 0;
487 }
488 #endif //AVCODEC_QSV_LINUX_SESSION_HANDLE
489
490 #if QSV_ONEVPL
491 static int qsv_new_mfx_loader(AVCodecContext *avctx,
492                               mfxIMPL implementation,
493                               mfxVersion *pver,
494                               void **ploader)
495 {
496     mfxStatus sts;
497     mfxLoader loader = NULL;
498     mfxConfig cfg;
499     mfxVariant impl_value;
500
501     loader = MFXLoad();
502     if (!loader) {
503         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating a MFX loader\n");
504         goto fail;
505     }
506
507     /* Create configurations for implementation */
508     cfg = MFXCreateConfig(loader);
509     if (!cfg) {
510         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating a MFX configurations\n");
511         goto fail;
512     }
513
514     impl_value.Type = MFX_VARIANT_TYPE_U32;
515     impl_value.Data.U32 = (implementation == MFX_IMPL_SOFTWARE) ?
516         MFX_IMPL_TYPE_SOFTWARE : MFX_IMPL_TYPE_HARDWARE;
517     sts = MFXSetConfigFilterProperty(cfg,
518                                      (const mfxU8 *)"mfxImplDescription.Impl", impl_value);
519     if (sts != MFX_ERR_NONE) {
520         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error adding a MFX configuration "
521                "property: %d\n", sts);
522         goto fail;
523     }
524
525     impl_value.Type = MFX_VARIANT_TYPE_U32;
526     impl_value.Data.U32 = pver->Version;
527     sts = MFXSetConfigFilterProperty(cfg,
528                                      (const mfxU8 *)"mfxImplDescription.ApiVersion.Version",
529                                      impl_value);
530     if (sts != MFX_ERR_NONE) {
531         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error adding a MFX configuration "
532                "property: %d\n", sts);
533         goto fail;
534     }
535
536     *ploader = loader;
537
538     return 0;
539
540 fail:
541     if (loader)
542         MFXUnload(loader);
543
544     *ploader = NULL;
545     return AVERROR_UNKNOWN;
546 }
547
548 static int qsv_create_mfx_session_from_loader(void *ctx, mfxLoader loader, mfxSession *psession)
549 {
550     mfxStatus sts;
551     mfxSession session = NULL;
552     uint32_t impl_idx = 0;
553
554     while (1) {
555         /* Enumerate all implementations */
556         mfxImplDescription *impl_desc;
557
558         sts = MFXEnumImplementations(loader, impl_idx,
559                                      MFX_IMPLCAPS_IMPLDESCSTRUCTURE,
560                                      (mfxHDL *)&impl_desc);
561         /* Failed to find an available implementation */
562         if (sts == MFX_ERR_NOT_FOUND)
563             break;
564         else if (sts != MFX_ERR_NONE) {
565             impl_idx++;
566             continue;
567         }
568
569         sts = MFXCreateSession(loader, impl_idx, &session);
570         MFXDispReleaseImplDescription(loader, impl_desc);
571         if (sts == MFX_ERR_NONE)
572             break;
573
574         impl_idx++;
575     }
576
577     if (sts != MFX_ERR_NONE) {
578         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error creating a MFX session: %d.\n", sts);
579         goto fail;
580     }
581
582     *psession = session;
583
584     return 0;
585
586 fail:
587     if (session)
588         MFXClose(session);
589
590     *psession = NULL;
591     return AVERROR_UNKNOWN;
592 }
593
594 static int qsv_create_mfx_session(AVCodecContext *avctx,
595                                   mfxIMPL implementation,
596                                   mfxVersion *pver,
597                                   int gpu_copy,
598                                   mfxSession *psession,
599                                   void **ploader)
600 {
601     mfxLoader loader = NULL;
602
603     /* Don't create a new MFX loader if the input loader is valid */
604     if (*ploader == NULL) {
605         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
606                "Use Intel(R) oneVPL to create MFX session, the required "
607                "implementation version is %d.%d\n",
608                pver->Major, pver->Minor);
609
610         if (qsv_new_mfx_loader(avctx, implementation, pver, (void **)&loader))
611             goto fail;
612
613         av_assert0(loader);
614     } else {
615         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
616                "Use Intel(R) oneVPL to create MFX session with the specified MFX loader\n");
617
618         loader = *ploader;
619     }
620
621     if (qsv_create_mfx_session_from_loader(avctx, loader, psession))
622         goto fail;
623
624     if (!*ploader)
625         *ploader = loader;
626
627     return 0;
628
629 fail:
630     if (!*ploader && loader)
631         MFXUnload(loader);
632
633     return AVERROR_UNKNOWN;
634 }
635
636 #else
637
638 static int qsv_create_mfx_session(AVCodecContext *avctx,
639                                   mfxIMPL implementation,
640                                   mfxVersion *pver,
641                                   int gpu_copy,
642                                   mfxSession *psession,
643                                   void **ploader)
644 {
645     mfxInitParam init_par = { MFX_IMPL_AUTO_ANY };
646     mfxSession session = NULL;
647     mfxStatus sts;
648
649     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
650            "Use Intel(R) Media SDK to create MFX session, the required "
651            "implementation version is %d.%d\n",
652            pver->Major, pver->Minor);
653
654     *psession = NULL;
655     *ploader = NULL;
656
657     init_par.GPUCopy = gpu_copy;
658     init_par.Implementation = implementation;
659     init_par.Version = *pver;
660     sts = MFXInitEx(init_par, &session);
661     if (sts < 0)
662         return ff_qsv_print_error(avctx, sts,
663                                   "Error initializing a MFX session");
664     else if (sts > 0) {
665         ff_qsv_print_warning(avctx, sts,
666                              "Warning in MFX initialization");
667         return AVERROR_UNKNOWN;
668     }
669
670     *psession = session;
671
672     return 0;
673 }
674
675 #endif
676
677 int ff_qsv_init_internal_session(AVCodecContext *avctx, QSVSession *qs,
678                                  const char *load_plugins, int gpu_copy)
679 {
680     mfxIMPL impls[] = {
681 #if CONFIG_D3D11VA
682         MFX_IMPL_AUTO_ANY | MFX_IMPL_VIA_D3D11,
683 #endif
684         MFX_IMPL_AUTO_ANY
685     };
686     mfxIMPL impl;
687     mfxVersion        ver = { { QSV_VERSION_MINOR, QSV_VERSION_MAJOR } };
688
689     const char *desc;
690     int ret;
691
692     for (int i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(impls); i++) {
693         ret = qsv_create_mfx_session(avctx, impls[i], &ver, gpu_copy, &qs->session,
694                                      &qs->loader);
695
696         if (ret == 0)
697             break;
698
699         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(impls) - 1)
700             return ret;
701         else
702             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "The current mfx implementation is not "
703                    "supported, try next mfx implementation.\n");
704     }
705
706 #ifdef AVCODEC_QSV_LINUX_SESSION_HANDLE
707     ret = ff_qsv_set_display_handle(avctx, qs);
708     if (ret < 0)
709         return ret;
710 #endif
711
712     ret = qsv_load_plugins(qs->session, load_plugins, avctx);
713     if (ret < 0) {
714         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error loading plugins\n");
715         return ret;
716     }
717
718     ret = MFXQueryIMPL(qs->session, &impl);
719     if (ret != MFX_ERR_NONE)
720         return ff_qsv_print_error(avctx, ret,
721                                   "Error querying the session attributes");
722
723     switch (MFX_IMPL_BASETYPE(impl)) {
724     case MFX_IMPL_SOFTWARE:
725         desc = "software";
726         break;
727     case MFX_IMPL_HARDWARE:
728     case MFX_IMPL_HARDWARE2:
729     case MFX_IMPL_HARDWARE3:
730     case MFX_IMPL_HARDWARE4:
731         desc = "hardware accelerated";
732         break;
733     default:
734         desc = "unknown";
735     }
736
737     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE,
738            "Initialized an internal MFX session using %s implementation\n",
739            desc);
740
741     return 0;
742 }
743
744 static void mids_buf_free(void *opaque, uint8_t *data)
745 {
746     AVBufferRef *hw_frames_ref = opaque;
747     av_buffer_unref(&hw_frames_ref);
748     av_freep(&data);
749 }
750
751 static AVBufferRef *qsv_create_mids(AVBufferRef *hw_frames_ref)
752 {
753     AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)hw_frames_ref->data;
754     AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
755     int                  nb_surfaces = frames_hwctx->nb_surfaces;
756
757     AVBufferRef *mids_buf, *hw_frames_ref1;
758     QSVMid *mids;
759     int i;
760
761     hw_frames_ref1 = av_buffer_ref(hw_frames_ref);
762     if (!hw_frames_ref1)
763         return NULL;
764
765     mids = av_calloc(nb_surfaces, sizeof(*mids));
766     if (!mids) {
767         av_buffer_unref(&hw_frames_ref1);
768         return NULL;
769     }
770
771     mids_buf = av_buffer_create((uint8_t*)mids, nb_surfaces * sizeof(*mids),
772                                 mids_buf_free, hw_frames_ref1, 0);
773     if (!mids_buf) {
774         av_buffer_unref(&hw_frames_ref1);
775         av_freep(&mids);
776         return NULL;
777     }
778
779     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++) {
780         QSVMid *mid = &mids[i];
781         mid->handle_pair   = (mfxHDLPair*)frames_hwctx->surfaces[i].Data.MemId;
782         mid->hw_frames_ref = hw_frames_ref1;
783     }
784
785     return mids_buf;
786 }
787
788 static int qsv_setup_mids(mfxFrameAllocResponse *resp, AVBufferRef *hw_frames_ref,
789                           AVBufferRef *mids_buf)
790 {
791     AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)hw_frames_ref->data;
792     AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
793     QSVMid                     *mids = (QSVMid*)mids_buf->data;
794     int                  nb_surfaces = frames_hwctx->nb_surfaces;
795     int i;
796
797     // the allocated size of the array is two larger than the number of
798     // surfaces, we store the references to the frames context and the
799     // QSVMid array there
800     resp->mids = av_calloc(nb_surfaces + 2, sizeof(*resp->mids));
801     if (!resp->mids)
802         return AVERROR(ENOMEM);
803
804     for (i = 0; i < nb_surfaces; i++)
805         resp->mids[i] = &mids[i];
806     resp->NumFrameActual = nb_surfaces;
807
808     resp->mids[resp->NumFrameActual] = (mfxMemId)av_buffer_ref(hw_frames_ref);
809     if (!resp->mids[resp->NumFrameActual]) {
810         av_freep(&resp->mids);
811         return AVERROR(ENOMEM);
812     }
813
814     resp->mids[resp->NumFrameActual + 1] = av_buffer_ref(mids_buf);
815     if (!resp->mids[resp->NumFrameActual + 1]) {
816         av_buffer_unref((AVBufferRef**)&resp->mids[resp->NumFrameActual]);
817         av_freep(&resp->mids);
818         return AVERROR(ENOMEM);
819     }
820
821     return 0;
822 }
823
824 static mfxStatus qsv_frame_alloc(mfxHDL pthis, mfxFrameAllocRequest *req,
825                                  mfxFrameAllocResponse *resp)
826 {
827     QSVFramesContext *ctx = pthis;
828     int ret;
829
830     /* this should only be called from an encoder or decoder and
831      * only allocates video memory frames */
832     if (!(req->Type & (MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_DECODER_TARGET |
833                        MFX_MEMTYPE_VIDEO_MEMORY_PROCESSOR_TARGET))         ||
834         !(req->Type & (MFX_MEMTYPE_FROM_DECODE | MFX_MEMTYPE_FROM_ENCODE)))
835         return MFX_ERR_UNSUPPORTED;
836
837     if (req->Type & MFX_MEMTYPE_EXTERNAL_FRAME) {
838         /* external frames -- fill from the caller-supplied frames context */
839         AVHWFramesContext *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)ctx->hw_frames_ctx->data;
840         AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
841         mfxFrameInfo      *i  = &req->Info;
842         mfxFrameInfo      *i1 = &frames_hwctx->surfaces[0].Info;
843
844         if (i->Width  > i1->Width  || i->Height > i1->Height ||
845             i->FourCC != i1->FourCC || i->ChromaFormat != i1->ChromaFormat) {
846             av_log(ctx->logctx, AV_LOG_ERROR, "Mismatching surface properties in an "
847                    "allocation request: %dx%d %d %d vs %dx%d %d %d\n",
848                    i->Width,  i->Height,  i->FourCC,  i->ChromaFormat,
849                    i1->Width, i1->Height, i1->FourCC, i1->ChromaFormat);
850             return MFX_ERR_UNSUPPORTED;
851         }
852
853         ret = qsv_setup_mids(resp, ctx->hw_frames_ctx, ctx->mids_buf);
854         if (ret < 0) {
855             av_log(ctx->logctx, AV_LOG_ERROR,
856                    "Error filling an external frame allocation request\n");
857             return MFX_ERR_MEMORY_ALLOC;
858         }
859     } else if (req->Type & MFX_MEMTYPE_INTERNAL_FRAME) {
860         /* internal frames -- allocate a new hw frames context */
861         AVHWFramesContext *ext_frames_ctx = (AVHWFramesContext*)ctx->hw_frames_ctx->data;
862         mfxFrameInfo      *i  = &req->Info;
863
864         AVBufferRef *frames_ref, *mids_buf;
865         AVHWFramesContext *frames_ctx;
866         AVQSVFramesContext *frames_hwctx;
867
868         frames_ref = av_hwframe_ctx_alloc(ext_frames_ctx->device_ref);
869         if (!frames_ref)
870             return MFX_ERR_MEMORY_ALLOC;
871
872         frames_ctx   = (AVHWFramesContext*)frames_ref->data;
873         frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
874
875         frames_ctx->format            = AV_PIX_FMT_QSV;
876         frames_ctx->sw_format         = ff_qsv_map_fourcc(i->FourCC);
877         frames_ctx->width             = i->Width;
878         frames_ctx->height            = i->Height;
879         frames_ctx->initial_pool_size = req->NumFrameSuggested;
880
881         frames_hwctx->frame_type      = req->Type;
882
883         ret = av_hwframe_ctx_init(frames_ref);
884         if (ret < 0) {
885             av_log(ctx->logctx, AV_LOG_ERROR,
886                    "Error initializing a frames context for an internal frame "
887                    "allocation request\n");
888             av_buffer_unref(&frames_ref);
889             return MFX_ERR_MEMORY_ALLOC;
890         }
891
892         mids_buf = qsv_create_mids(frames_ref);
893         if (!mids_buf) {
894             av_buffer_unref(&frames_ref);
895             return MFX_ERR_MEMORY_ALLOC;
896         }
897
898         ret = qsv_setup_mids(resp, frames_ref, mids_buf);
899         av_buffer_unref(&mids_buf);
900         av_buffer_unref(&frames_ref);
901         if (ret < 0) {
902             av_log(ctx->logctx, AV_LOG_ERROR,
903                    "Error filling an internal frame allocation request\n");
904             return MFX_ERR_MEMORY_ALLOC;
905         }
906     } else {
907         return MFX_ERR_UNSUPPORTED;
908     }
909
910     return MFX_ERR_NONE;
911 }
912
913 static mfxStatus qsv_frame_free(mfxHDL pthis, mfxFrameAllocResponse *resp)
914 {
915     av_buffer_unref((AVBufferRef**)&resp->mids[resp->NumFrameActual]);
916     av_buffer_unref((AVBufferRef**)&resp->mids[resp->NumFrameActual + 1]);
917     av_freep(&resp->mids);
918     return MFX_ERR_NONE;
919 }
920
921 static mfxStatus qsv_frame_lock(mfxHDL pthis, mfxMemId mid, mfxFrameData *ptr)
922 {
923     QSVMid *qsv_mid = mid;
924     AVHWFramesContext *hw_frames_ctx = (AVHWFramesContext*)qsv_mid->hw_frames_ref->data;
925     AVQSVFramesContext *hw_frames_hwctx = hw_frames_ctx->hwctx;
926     int ret;
927
928     if (qsv_mid->locked_frame)
929         return MFX_ERR_UNDEFINED_BEHAVIOR;
930
931     /* Allocate a system memory frame that will hold the mapped data. */
932     qsv_mid->locked_frame = av_frame_alloc();
933     if (!qsv_mid->locked_frame)
934         return MFX_ERR_MEMORY_ALLOC;
935     qsv_mid->locked_frame->format  = hw_frames_ctx->sw_format;
936
937     /* wrap the provided handle in a hwaccel AVFrame */
938     qsv_mid->hw_frame = av_frame_alloc();
939     if (!qsv_mid->hw_frame)
940         goto fail;
941
942     qsv_mid->hw_frame->data[3] = (uint8_t*)&qsv_mid->surf;
943     qsv_mid->hw_frame->format  = AV_PIX_FMT_QSV;
944
945     // doesn't really matter what buffer is used here
946     qsv_mid->hw_frame->buf[0]  = av_buffer_alloc(1);
947     if (!qsv_mid->hw_frame->buf[0])
948         goto fail;
949
950     qsv_mid->hw_frame->width   = hw_frames_ctx->width;
951     qsv_mid->hw_frame->height  = hw_frames_ctx->height;
952
953     qsv_mid->hw_frame->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(qsv_mid->hw_frames_ref);
954     if (!qsv_mid->hw_frame->hw_frames_ctx)
955         goto fail;
956
957     qsv_mid->surf.Info = hw_frames_hwctx->surfaces[0].Info;
958     qsv_mid->surf.Data.MemId = qsv_mid->handle_pair;
959
960     /* map the data to the system memory */
961     ret = av_hwframe_map(qsv_mid->locked_frame, qsv_mid->hw_frame,
962                          AV_HWFRAME_MAP_DIRECT);
963     if (ret < 0)
964         goto fail;
965
966     ptr->Pitch = qsv_mid->locked_frame->linesize[0];
967     ptr->Y     = qsv_mid->locked_frame->data[0];
968     ptr->U     = qsv_mid->locked_frame->data[1];
969     ptr->V     = qsv_mid->locked_frame->data[1] + 1;
970
971     return MFX_ERR_NONE;
972 fail:
973     av_frame_free(&qsv_mid->hw_frame);
974     av_frame_free(&qsv_mid->locked_frame);
975     return MFX_ERR_MEMORY_ALLOC;
976 }
977
978 static mfxStatus qsv_frame_unlock(mfxHDL pthis, mfxMemId mid, mfxFrameData *ptr)
979 {
980     QSVMid *qsv_mid = mid;
981
982     av_frame_free(&qsv_mid->locked_frame);
983     av_frame_free(&qsv_mid->hw_frame);
984
985     return MFX_ERR_NONE;
986 }
987
988 static mfxStatus qsv_frame_get_hdl(mfxHDL pthis, mfxMemId mid, mfxHDL *hdl)
989 {
990     QSVMid *qsv_mid = (QSVMid*)mid;
991     mfxHDLPair *pair_dst = (mfxHDLPair*)hdl;
992     mfxHDLPair *pair_src = (mfxHDLPair*)qsv_mid->handle_pair;
993
994     pair_dst->first = pair_src->first;
995
996     if (pair_src->second != (mfxMemId)MFX_INFINITE)
997         pair_dst->second = pair_src->second;
998     return MFX_ERR_NONE;
999 }
1000
1001 int ff_qsv_init_session_device(AVCodecContext *avctx, mfxSession *psession,
1002                                AVBufferRef *device_ref, const char *load_plugins,
1003                                int gpu_copy)
1004 {
1005     AVHWDeviceContext    *device_ctx = (AVHWDeviceContext*)device_ref->data;
1006     AVQSVDeviceContext *device_hwctx = device_ctx->hwctx;
1007     mfxSession        parent_session = device_hwctx->session;
1008     void                     *loader = device_hwctx->loader;
1009     mfxHDL                    handle = NULL;
1010     int          hw_handle_supported = 0;
1011
1012     mfxSession    session;
1013     mfxVersion    ver;
1014     mfxIMPL       impl;
1015     mfxHandleType handle_type;
1016     mfxStatus err;
1017     int ret;
1018
1019     err = MFXQueryIMPL(parent_session, &impl);
1020     if (err == MFX_ERR_NONE)
1021         err = MFXQueryVersion(parent_session, &ver);
1022     if (err != MFX_ERR_NONE)
1023         return ff_qsv_print_error(avctx, err,
1024                                   "Error querying the session attributes");
1025
1026     if (MFX_IMPL_VIA_VAAPI == MFX_IMPL_VIA_MASK(impl)) {
1027         handle_type = MFX_HANDLE_VA_DISPLAY;
1028         hw_handle_supported = 1;
1029     } else if (MFX_IMPL_VIA_D3D11 == MFX_IMPL_VIA_MASK(impl)) {
1030         handle_type = MFX_HANDLE_D3D11_DEVICE;
1031         hw_handle_supported = 1;
1032     } else if (MFX_IMPL_VIA_D3D9 == MFX_IMPL_VIA_MASK(impl)) {
1033         handle_type = MFX_HANDLE_D3D9_DEVICE_MANAGER;
1034         hw_handle_supported = 1;
1035     }
1036
1037     if (hw_handle_supported) {
1038         err = MFXVideoCORE_GetHandle(parent_session, handle_type, &handle);
1039         if (err != MFX_ERR_NONE) {
1040             return ff_qsv_print_error(avctx, err,
1041                                   "Error getting handle session");
1042         }
1043     }
1044     if (!handle) {
1045         av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "No supported hw handle could be retrieved "
1046                "from the session\n");
1047     }
1048
1049     ret = qsv_create_mfx_session(avctx, impl, &ver, gpu_copy, &session,
1050                                  &loader);
1051     if (ret)
1052         return ret;
1053
1054     if (handle) {
1055         err = MFXVideoCORE_SetHandle(session, handle_type, handle);
1056         if (err != MFX_ERR_NONE)
1057             return ff_qsv_print_error(avctx, err,
1058                                       "Error setting a HW handle");
1059     }
1060
1061     if (QSV_RUNTIME_VERSION_ATLEAST(ver, 1, 25)) {
1062         err = MFXJoinSession(parent_session, session);
1063         if (err != MFX_ERR_NONE)
1064             return ff_qsv_print_error(avctx, err,
1065                                       "Error joining session");
1066     }
1067
1068     ret = qsv_load_plugins(session, load_plugins, avctx);
1069     if (ret < 0) {
1070         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error loading plugins\n");
1071         return ret;
1072     }
1073
1074     *psession = session;
1075     return 0;
1076 }
1077
1078 int ff_qsv_init_session_frames(AVCodecContext *avctx, mfxSession *psession,
1079                                QSVFramesContext *qsv_frames_ctx,
1080                                const char *load_plugins, int opaque, int gpu_copy)
1081 {
1082     mfxFrameAllocator frame_allocator = {
1083         .pthis  = qsv_frames_ctx,
1084         .Alloc  = qsv_frame_alloc,
1085         .Lock   = qsv_frame_lock,
1086         .Unlock = qsv_frame_unlock,
1087         .GetHDL = qsv_frame_get_hdl,
1088         .Free   = qsv_frame_free,
1089     };
1090
1091     AVHWFramesContext    *frames_ctx = (AVHWFramesContext*)qsv_frames_ctx->hw_frames_ctx->data;
1092     AVQSVFramesContext *frames_hwctx = frames_ctx->hwctx;
1093
1094     mfxSession    session;
1095     mfxStatus err;
1096
1097     int ret;
1098
1099     ret = ff_qsv_init_session_device(avctx, &session,
1100                                      frames_ctx->device_ref, load_plugins, gpu_copy);
1101     if (ret < 0)
1102         return ret;
1103
1104     if (!opaque) {
1105         qsv_frames_ctx->logctx = avctx;
1106
1107         /* allocate the memory ids for the external frames */
1108         av_buffer_unref(&qsv_frames_ctx->mids_buf);
1109         qsv_frames_ctx->mids_buf = qsv_create_mids(qsv_frames_ctx->hw_frames_ctx);
1110         if (!qsv_frames_ctx->mids_buf)
1111             return AVERROR(ENOMEM);
1112         qsv_frames_ctx->mids    = (QSVMid*)qsv_frames_ctx->mids_buf->data;
1113         qsv_frames_ctx->nb_mids = frames_hwctx->nb_surfaces;
1114
1115         err = MFXVideoCORE_SetFrameAllocator(session, &frame_allocator);
1116         if (err != MFX_ERR_NONE)
1117             return ff_qsv_print_error(avctx, err,
1118                                       "Error setting a frame allocator");
1119     }
1120
1121     *psession = session;
1122     return 0;
1123 }
1124
1125 int ff_qsv_close_internal_session(QSVSession *qs)
1126 {
1127     if (qs->session) {
1128         MFXClose(qs->session);
1129         qs->session = NULL;
1130     }
1131
1132     if (qs->loader) {
1133         MFXUnload(qs->loader);
1134         qs->loader = NULL;
1135     }
1136
1137 #ifdef AVCODEC_QSV_LINUX_SESSION_HANDLE
1138     av_buffer_unref(&qs->va_device_ref);
1139 #endif
1140     return 0;
1141 }
1142
1143 void ff_qsv_frame_add_ext_param (AVCodecContext *avctx, QSVFrame *frame,
1144                                  mfxExtBuffer * param)
1145 {
1146     int i;
1147
1148     for (i = 0; i < frame->num_ext_params; i++) {
1149         mfxExtBuffer *ext_buffer = frame->ext_param[i];
1150
1151         if (ext_buffer->BufferId == param->BufferId) {
1152             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "A buffer with the same type has been "
1153                    "added\n");
1154             return;
1155         }
1156     }
1157
1158     if (frame->num_ext_params < QSV_MAX_FRAME_EXT_PARAMS) {
1159         frame->ext_param[frame->num_ext_params] = param;
1160         frame->num_ext_params++;
1161         frame->surface.Data.NumExtParam = frame->num_ext_params;
1162     } else {
1163         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Ignore this extra buffer because do not "
1164                "have enough space\n");
1165     }
1166
1167
1168 }