ffmpeg_vdpau.c

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include <stdint.h>
  20
  21 #include <vdpau/vdpau.h>
  22 #include <vdpau/vdpau_x11.h>
  23
  24 #include <X11/Xlib.h>
  25
  26 #include "ffmpeg.h"
  27
  28 #include "libavcodec/vdpau.h"
  29
  30 #include "libavutil/avassert.h"
  31 #include "libavutil/buffer.h"
  32 #include "libavutil/frame.h"
  33 #include "libavutil/pixfmt.h"
  34
  35 typedef struct VDPAUContext {
  36     Display *dpy;
  37
  38     VdpDevice  device;
  39     VdpDecoder decoder;
  40     VdpGetProcAddress *get_proc_address;
  41
  42     VdpGetErrorString                               *get_error_string;
  43     VdpGetInformationString                         *get_information_string;
  44     VdpDeviceDestroy                                *device_destroy;
  45 #if 1 // for ffmpegs older vdpau API, not the oldest though
  46     VdpDecoderCreate                                *decoder_create;
  47     VdpDecoderDestroy                               *decoder_destroy;
  48     VdpDecoderRender                                *decoder_render;
  49 #endif
  50     VdpVideoSurfaceCreate                           *video_surface_create;
  51     VdpVideoSurfaceDestroy                          *video_surface_destroy;
  52     VdpVideoSurfaceGetBitsYCbCr                     *video_surface_get_bits;
  53     VdpVideoSurfaceGetParameters                    *video_surface_get_parameters;
  54     VdpVideoSurfaceQueryGetPutBitsYCbCrCapabilities *video_surface_query;
  55
  56     AVFrame *tmp_frame;
  57
  58     enum AVPixelFormat pix_fmt;
  59     VdpYCbCrFormat vdpau_format;
  60 } VDPAUContext;
  61
  62 int vdpau_api_ver = 2;
  63
  64 static void vdpau_uninit(AVCodecContext *s)
  65 {
  66     InputStream  *ist = s->opaque;
  67     VDPAUContext *ctx = ist->hwaccel_ctx;
  68
  69     ist->hwaccel_uninit        = NULL;
  70     ist->hwaccel_get_buffer    = NULL;
  71     ist->hwaccel_retrieve_data = NULL;
  72
  73     if (ctx->decoder_destroy)
  74         ctx->decoder_destroy(ctx->decoder);
  75
  76     if (ctx->device_destroy)
  77         ctx->device_destroy(ctx->device);
  78
  79     if (ctx->dpy)
  80         XCloseDisplay(ctx->dpy);
  81
  82     av_frame_free(&ctx->tmp_frame);
  83
  84     av_freep(&ist->hwaccel_ctx);
  85     av_freep(&s->hwaccel_context);
  86 }
  87
  88 static void vdpau_release_buffer(void *opaque, uint8_t *data)
  89 {
  90     VdpVideoSurface surface = *(VdpVideoSurface*)data;
  91     VDPAUContext *ctx = opaque;
  92
  93     ctx->video_surface_destroy(surface);
  94     av_freep(&data);
  95 }
  96
  97 static int vdpau_get_buffer(AVCodecContext *s, AVFrame *frame, int flags)
  98 {
  99     InputStream         *ist = s->opaque;
 100     VDPAUContext        *ctx = ist->hwaccel_ctx;
 101     VdpVideoSurface *surface;
 102     VdpStatus err;
 103     VdpChromaType chroma;
 104     uint32_t width, height;
 105
 106     av_assert0(frame->format == AV_PIX_FMT_VDPAU);
 107
 108     if (av_vdpau_get_surface_parameters(s, &chroma, &width, &height))
 109         return AVERROR(ENOSYS);
 110
 111     surface = av_malloc(sizeof(*surface));
 112     if (!surface)
 113         return AVERROR(ENOMEM);
 114
 115     frame->buf[0] = av_buffer_create((uint8_t*)surface, sizeof(*surface),
 116                                      vdpau_release_buffer, ctx,
 117                                      AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 118     if (!frame->buf[0]) {
 119         av_freep(&surface);
 120         return AVERROR(ENOMEM);
 121     }
 122
 123     // properly we should keep a pool of surfaces instead of creating
 124     // them anew for each frame, but since we don't care about speed
 125     // much in this code, we don't bother
 126     err = ctx->video_surface_create(ctx->device, chroma, width, height,
 127                                     surface);
 128     if (err != VDP_STATUS_OK) {
 129         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error allocating a VDPAU video surface: %s\n",
 130                ctx->get_error_string(err));
 131         av_buffer_unref(&frame->buf[0]);
 132         return AVERROR_UNKNOWN;
 133     }
 134
 135     frame->data[3] = (uint8_t*)(uintptr_t)*surface;
 136
 137     return 0;
 138 }
 139
 140 static int vdpau_retrieve_data(AVCodecContext *s, AVFrame *frame)
 141 {
 142     VdpVideoSurface surface = (VdpVideoSurface)(uintptr_t)frame->data[3];
 143     InputStream        *ist = s->opaque;
 144     VDPAUContext       *ctx = ist->hwaccel_ctx;
 145     VdpStatus err;
 146     int ret, chroma_type;
 147
 148     err = ctx->video_surface_get_parameters(surface, &chroma_type,
 149                                             &ctx->tmp_frame->width,
 150                                             &ctx->tmp_frame->height);
 151     if (err != VDP_STATUS_OK) {
 152         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error getting surface parameters: %s\n",
 153                ctx->get_error_string(err));
 154         return AVERROR_UNKNOWN;
 155     }
 156     ctx->tmp_frame->format = ctx->pix_fmt;
 157
 158     ret = av_frame_get_buffer(ctx->tmp_frame, 32);
 159     if (ret < 0)
 160         return ret;
 161
 162     ctx->tmp_frame->width  = frame->width;
 163     ctx->tmp_frame->height = frame->height;
 164
 165     err = ctx->video_surface_get_bits(surface, ctx->vdpau_format,
 166                                       (void * const *)ctx->tmp_frame->data,
 167                                       ctx->tmp_frame->linesize);
 168     if (err != VDP_STATUS_OK) {
 169         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error retrieving frame data from VDPAU: %s\n",
 170                ctx->get_error_string(err));
 171         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 172         goto fail;
 173     }
 174
 175     if (ctx->vdpau_format == VDP_YCBCR_FORMAT_YV12)
 176         FFSWAP(uint8_t*, ctx->tmp_frame->data[1], ctx->tmp_frame->data[2]);
 177
 178     ret = av_frame_copy_props(ctx->tmp_frame, frame);
 179     if (ret < 0)
 180         goto fail;
 181
 182     av_frame_unref(frame);
 183     av_frame_move_ref(frame, ctx->tmp_frame);
 184     return 0;
 185
 186 fail:
 187     av_frame_unref(ctx->tmp_frame);
 188     return ret;
 189 }
 190
 191 static const int vdpau_formats[][2] = {
 192     { VDP_YCBCR_FORMAT_YV12, AV_PIX_FMT_YUV420P },
 193     { VDP_YCBCR_FORMAT_NV12, AV_PIX_FMT_NV12 },
 194     { VDP_YCBCR_FORMAT_YUYV, AV_PIX_FMT_YUYV422 },
 195     { VDP_YCBCR_FORMAT_UYVY, AV_PIX_FMT_UYVY422 },
 196 };
 197
 198 static int vdpau_alloc(AVCodecContext *s)
 199 {
 200     InputStream  *ist = s->opaque;
 201     int loglevel = (ist->hwaccel_id == HWACCEL_AUTO) ? AV_LOG_VERBOSE : AV_LOG_ERROR;
 202     AVVDPAUContext *vdpau_ctx;
 203     VDPAUContext *ctx;
 204     const char *display, *vendor;
 205     VdpStatus err;
 206     int i;
 207
 208     ctx = av_mallocz(sizeof(*ctx));
 209     if (!ctx)
 210         return AVERROR(ENOMEM);
 211
 212     ist->hwaccel_ctx           = ctx;
 213     ist->hwaccel_uninit        = vdpau_uninit;
 214     ist->hwaccel_get_buffer    = vdpau_get_buffer;
 215     ist->hwaccel_retrieve_data = vdpau_retrieve_data;
 216
 217     ctx->tmp_frame = av_frame_alloc();
 218     if (!ctx->tmp_frame)
 219         goto fail;
 220
 221     ctx->dpy = XOpenDisplay(ist->hwaccel_device);
 222     if (!ctx->dpy) {
 223         av_log(NULL, loglevel, "Cannot open the X11 display %s.\n",
 224                XDisplayName(ist->hwaccel_device));
 225         goto fail;
 226     }
 227     display = XDisplayString(ctx->dpy);
 228
 229     err = vdp_device_create_x11(ctx->dpy, XDefaultScreen(ctx->dpy), &ctx->device,
 230                                 &ctx->get_proc_address);
 231     if (err != VDP_STATUS_OK) {
 232         av_log(NULL, loglevel, "VDPAU device creation on X11 display %s failed.\n",
 233                display);
 234         goto fail;
 235     }
 236
 237 #define GET_CALLBACK(id, result)                                                \
 238 do {                                                                            \
 239     void *tmp;                                                                  \
 240     err = ctx->get_proc_address(ctx->device, id, &tmp);                         \
 241     if (err != VDP_STATUS_OK) {                                                 \
 242         av_log(NULL, loglevel, "Error getting the " #id " callback.\n");        \
 243         goto fail;                                                              \
 244     }                                                                           \
 245     ctx->result = tmp;                                                          \
 246 } while (0)
 247
 248     GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_GET_ERROR_STRING,               get_error_string);
 249     GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_GET_INFORMATION_STRING,         get_information_string);
 250     GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_DEVICE_DESTROY,                 device_destroy);
 251     if (vdpau_api_ver == 1) {
 252         GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_DECODER_CREATE,                 decoder_create);
 253         GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_DECODER_DESTROY,                decoder_destroy);
 254         GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_DECODER_RENDER,                 decoder_render);
 255     }
 256     GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_VIDEO_SURFACE_CREATE,           video_surface_create);
 257     GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_VIDEO_SURFACE_DESTROY,          video_surface_destroy);
 258     GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_VIDEO_SURFACE_GET_BITS_Y_CB_CR, video_surface_get_bits);
 259     GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_VIDEO_SURFACE_GET_PARAMETERS,   video_surface_get_parameters);
 260     GET_CALLBACK(VDP_FUNC_ID_VIDEO_SURFACE_QUERY_GET_PUT_BITS_Y_CB_CR_CAPABILITIES,
 261                  video_surface_query);
 262
 263     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(vdpau_formats); i++) {
 264         VdpBool supported;
 265         err = ctx->video_surface_query(ctx->device, VDP_CHROMA_TYPE_420,
 266                                        vdpau_formats[i][0], &supported);
 267         if (err != VDP_STATUS_OK) {
 268             av_log(NULL, loglevel,
 269                    "Error querying VDPAU surface capabilities: %s\n",
 270                    ctx->get_error_string(err));
 271             goto fail;
 272         }
 273         if (supported)
 274             break;
 275     }
 276     if (i == FF_ARRAY_ELEMS(vdpau_formats)) {
 277         av_log(NULL, loglevel,
 278                "No supported VDPAU format for retrieving the data.\n");
 279         return AVERROR(EINVAL);
 280     }
 281     ctx->vdpau_format = vdpau_formats[i][0];
 282     ctx->pix_fmt      = vdpau_formats[i][1];
 283
 284     if (vdpau_api_ver == 1) {
 285         vdpau_ctx = av_vdpau_alloc_context();
 286         if (!vdpau_ctx)
 287             goto fail;
 288         vdpau_ctx->render = ctx->decoder_render;
 289
 290         s->hwaccel_context = vdpau_ctx;
 291     } else
 292     if (av_vdpau_bind_context(s, ctx->device, ctx->get_proc_address, 0))
 293         goto fail;
 294
 295     ctx->get_information_string(&vendor);
 296     av_log(NULL, AV_LOG_VERBOSE, "Using VDPAU -- %s -- on X11 display %s, "
 297            "to decode input stream #%d:%d.\n", vendor,
 298            display, ist->file_index, ist->st->index);
 299
 300     return 0;
 301
 302 fail:
 303     av_log(NULL, loglevel, "VDPAU init failed for stream #%d:%d.\n",
 304            ist->file_index, ist->st->index);
 305     vdpau_uninit(s);
 306     return AVERROR(EINVAL);
 307 }
 308
 309 static int vdpau_old_init(AVCodecContext *s)
 310 {
 311     InputStream *ist = s->opaque;
 312     int loglevel = (ist->hwaccel_id == HWACCEL_AUTO) ? AV_LOG_VERBOSE : AV_LOG_ERROR;
 313     AVVDPAUContext *vdpau_ctx;
 314     VDPAUContext *ctx;
 315     VdpStatus err;
 316     int profile, ret;
 317
 318     if (!ist->hwaccel_ctx) {
 319         ret = vdpau_alloc(s);
 320         if (ret < 0)
 321             return ret;
 322     }
 323     ctx       = ist->hwaccel_ctx;
 324     vdpau_ctx = s->hwaccel_context;
 325
 326     ret = av_vdpau_get_profile(s, &profile);
 327     if (ret < 0) {
 328         av_log(NULL, loglevel, "No known VDPAU decoder profile for this stream.\n");
 329         return AVERROR(EINVAL);
 330     }
 331
 332     if (ctx->decoder)
 333         ctx->decoder_destroy(ctx->decoder);
 334
 335     err = ctx->decoder_create(ctx->device, profile,
 336                               s->coded_width, s->coded_height,
 337                               16, &ctx->decoder);
 338     if (err != VDP_STATUS_OK) {
 339         av_log(NULL, loglevel, "Error creating the VDPAU decoder: %s\n",
 340                ctx->get_error_string(err));
 341         return AVERROR_UNKNOWN;
 342     }
 343
 344     vdpau_ctx->decoder = ctx->decoder;
 345
 346     ist->hwaccel_get_buffer    = vdpau_get_buffer;
 347     ist->hwaccel_retrieve_data = vdpau_retrieve_data;
 348
 349     return 0;
 350 }
 351
 352 int vdpau_init(AVCodecContext *s)
 353 {
 354     InputStream *ist = s->opaque;
 355
 356     if (vdpau_api_ver == 1)
 357         return vdpau_old_init(s);
 358
 359     if (!ist->hwaccel_ctx) {
 360         int ret = vdpau_alloc(s);
 361         if (ret < 0)
 362             return ret;
 363     }
 364
 365     ist->hwaccel_get_buffer    = vdpau_get_buffer;
 366     ist->hwaccel_retrieve_data = vdpau_retrieve_data;
 367
 368     return 0;
 369 }