hc
2023-02-13 e440ec23c5a540cdd3f7464e8779219be6fd3d95
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
/*
 * Copyright 2017 Rockchip Electronics Co., Ltd
 *     Author: Randy Li <randy.li@rock-chips.com>
 *
 * Copyright 2021 Rockchip Electronics Co., Ltd
 *     Author: Jeffy Chen <jeffy.chen@rock-chips.com>
 *
 * This library is free software; you can redistribute it and/or
 * modify it under the terms of the GNU Library General Public
 * License as published by the Free Software Foundation; either
 * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
 *
 * This library is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
 * Library General Public License for more details.
 *
 * You should have received a copy of the GNU Library General Public
 * License along with this library; if not, write to the
 * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
 * Boston, MA 02110-1301, USA.
 *
 */
 
#ifdef HAVE_CONFIG_H
#include "config.h"
#endif
 
#include <string.h>
 
#include "gstmpph264enc.h"
 
#define GST_MPP_H264_ENC(obj) (G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST((obj), \
    GST_TYPE_MPP_H264_ENC, GstMppH264Enc))
 
#define GST_CAT_DEFAULT mpp_h264_enc_debug
GST_DEBUG_CATEGORY (GST_CAT_DEFAULT);
 
typedef enum
{
  GST_MPP_H264_PROFILE_BASELINE = 66,
  GST_MPP_H264_PROFILE_MAIN = 77,
  GST_MPP_H264_PROFILE_HIGH = 100,
} GstMppH264Profile;
 
struct _GstMppH264Enc
{
  GstMppEnc parent;
 
  GstMppH264Profile profile;
  gint level;
 
  guint qp_init;
  guint qp_min;
  guint qp_max;
  gint qp_max_step;
};
 
#define parent_class gst_mpp_h264_enc_parent_class
G_DEFINE_TYPE (GstMppH264Enc, gst_mpp_h264_enc, GST_TYPE_MPP_ENC);
 
#define DEFAULT_PROP_LEVEL 40   /* 1080p@30fps */
#define DEFAULT_PROP_PROFILE GST_MPP_H264_PROFILE_HIGH
#define DEFAULT_PROP_QP_INIT 26
#define DEFAULT_PROP_QP_MIN 0   /* Auto */
#define DEFAULT_PROP_QP_MAX 0   /* Auto */
#define DEFAULT_PROP_QP_MAX_STEP -1     /* Auto */
 
enum
{
  PROP_0,
  PROP_PROFILE,
  PROP_LEVEL,
  PROP_QP_INIT,
  PROP_QP_MIN,
  PROP_QP_MAX,
  PROP_QP_MAX_STEP,
  PROP_LAST,
};
 
#define GST_MPP_H264_ENC_SIZE_CAPS \
    "width  = (int) [ 96, MAX ], height = (int) [ 64, MAX ]"
 
static GstStaticPadTemplate gst_mpp_h264_enc_src_template =
GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
    GST_PAD_SRC,
    GST_PAD_ALWAYS,
    GST_STATIC_CAPS ("video/x-h264, "
        GST_MPP_H264_ENC_SIZE_CAPS ","
        "stream-format = (string) { byte-stream }, "
        "alignment = (string) { au }, "
        "profile = (string) { baseline, main, high }"));
 
static GstStaticPadTemplate gst_mpp_h264_enc_sink_template =
GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
    GST_PAD_SINK,
    GST_PAD_ALWAYS,
    GST_STATIC_CAPS ("video/x-raw,"
        "format = (string) { " MPP_ENC_FORMATS " }, "
        GST_MPP_H264_ENC_SIZE_CAPS));
 
#define GST_TYPE_MPP_H264_ENC_PROFILE (gst_mpp_h264_enc_profile_get_type ())
static GType
gst_mpp_h264_enc_profile_get_type (void)
{
  static GType profile = 0;
 
  if (!profile) {
    static const GEnumValue profiles[] = {
      {GST_MPP_H264_PROFILE_BASELINE, "Baseline", "baseline"},
      {GST_MPP_H264_PROFILE_MAIN, "Main", "main"},
      {GST_MPP_H264_PROFILE_HIGH, "High", "high"},
      {0, NULL, NULL},
    };
    profile = g_enum_register_static ("GstMppH264Profile", profiles);
  }
  return profile;
}
 
#define GST_TYPE_MPP_H264_ENC_LEVEL (gst_mpp_h264_enc_level_get_type ())
static GType
gst_mpp_h264_enc_level_get_type (void)
{
  static GType level = 0;
 
  if (!level) {
    static const GEnumValue levels[] = {
      {10, "1", "1"},
      {99, "1b", "1b"},
      {11, "1.1", "1.1"},
      {12, "1.2", "1.2"},
      {13, "1.3", "1.3"},
      {20, "2", "2"},
      {21, "2.1", "2.1"},
      {22, "2.2", "2.2"},
      {30, "3", "3"},
      {31, "3.1", "3.1"},
      {32, "3.2", "3.2"},
      {40, "4", "4"},
      {41, "4.1", "4.1"},
      {42, "4.2", "4.2"},
      {50, "5", "5"},
      {51, "5.1", "5.1"},
      {52, "5.2", "5.2"},
      {60, "6", "6"},
      {61, "6.1", "6.1"},
      {62, "6.2", "6.2"},
      {0, NULL, NULL},
    };
    level = g_enum_register_static ("GstMppH264Level", levels);
  }
  return level;
}
 
static void
gst_mpp_h264_enc_set_property (GObject * object,
    guint prop_id, const GValue * value, GParamSpec * pspec)
{
  GstVideoEncoder *encoder = GST_VIDEO_ENCODER (object);
  GstMppH264Enc *self = GST_MPP_H264_ENC (encoder);
  GstMppEnc *mppenc = GST_MPP_ENC (encoder);
 
  switch (prop_id) {
    case PROP_PROFILE:{
      GstMppH264Profile profile = g_value_get_enum (value);
      if (self->profile == profile)
        return;
 
      self->profile = profile;
      break;
    }
    case PROP_LEVEL:{
      gint level = g_value_get_enum (value);
      if (self->level == level)
        return;
 
      self->level = level;
      break;
    }
    case PROP_QP_INIT:{
      guint qp_init = g_value_get_uint (value);
      if (self->qp_init == qp_init)
        return;
 
      self->qp_init = qp_init;
      break;
    }
    case PROP_QP_MIN:{
      guint qp_min = g_value_get_uint (value);
      if (self->qp_min == qp_min)
        return;
 
      self->qp_min = qp_min;
      break;
    }
    case PROP_QP_MAX:{
      guint qp_max = g_value_get_uint (value);
      if (self->qp_max == qp_max)
        return;
 
      self->qp_max = qp_max;
      break;
    }
    case PROP_QP_MAX_STEP:{
      gint qp_max_step = g_value_get_int (value);
      if (self->qp_max_step == qp_max_step)
        return;
 
      self->qp_max_step = qp_max_step;
      break;
    }
    default:
      G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
      return;
  }
 
  mppenc->prop_dirty = TRUE;
}
 
static void
gst_mpp_h264_enc_get_property (GObject * object,
    guint prop_id, GValue * value, GParamSpec * pspec)
{
  GstVideoEncoder *encoder = GST_VIDEO_ENCODER (object);
  GstMppH264Enc *self = GST_MPP_H264_ENC (encoder);
 
  switch (prop_id) {
    case PROP_PROFILE:
      g_value_set_enum (value, self->profile);
      break;
    case PROP_LEVEL:
      g_value_set_enum (value, self->level);
      break;
    case PROP_QP_INIT:
      g_value_set_uint (value, self->qp_init);
      break;
    case PROP_QP_MIN:
      g_value_set_uint (value, self->qp_min);
      break;
    case PROP_QP_MAX:
      g_value_set_uint (value, self->qp_max);
      break;
    case PROP_QP_MAX_STEP:
      g_value_set_int (value, self->qp_max_step);
      break;
    default:
      G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
      break;
  }
}
 
static gboolean
gst_mpp_h264_enc_set_src_caps (GstVideoEncoder * encoder)
{
  GstMppH264Enc *self = GST_MPP_H264_ENC (encoder);
  GstStructure *structure;
  GstCaps *caps;
  gchar *string;
 
  caps = gst_caps_new_empty_simple ("video/x-h264");
 
  structure = gst_caps_get_structure (caps, 0);
  gst_structure_set (structure, "stream-format",
      G_TYPE_STRING, "byte-stream", NULL);
  gst_structure_set (structure, "alignment", G_TYPE_STRING, "au", NULL);
 
  string = g_enum_to_string (GST_TYPE_MPP_H264_ENC_PROFILE, self->profile);
  gst_structure_set (structure, "profile", G_TYPE_STRING, string, NULL);
  g_free (string);
 
  string = g_enum_to_string (GST_TYPE_MPP_H264_ENC_LEVEL, self->level);
  gst_structure_set (structure, "level", G_TYPE_STRING, string, NULL);
  g_free (string);
 
  return gst_mpp_enc_set_src_caps (encoder, caps);
}
 
static gboolean
gst_mpp_h264_enc_apply_properties (GstVideoEncoder * encoder)
{
  GstMppH264Enc *self = GST_MPP_H264_ENC (encoder);
  GstMppEnc *mppenc = GST_MPP_ENC (encoder);
 
  if (G_LIKELY (!mppenc->prop_dirty))
    return TRUE;
 
  mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:qp_init", self->qp_init);
 
  if (mppenc->rc_mode == MPP_ENC_RC_MODE_FIXQP) {
    mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:qp_max", self->qp_init);
    mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:qp_min", self->qp_init);
    mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:qp_step", 0);
  } else if (mppenc->rc_mode == MPP_ENC_RC_MODE_CBR) {
    /* NOTE: These settings have been tuned for better quality */
    mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:qp_max",
        self->qp_max ? self->qp_max : 28);
    mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:qp_min",
        self->qp_min ? self->qp_min : 4);
    mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:qp_step",
        self->qp_max_step >= 0 ? self->qp_max_step : 8);
  } else if (mppenc->rc_mode == MPP_ENC_RC_MODE_VBR) {
    mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:qp_max",
        self->qp_max ? self->qp_max : 40);
    mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:qp_min",
        self->qp_min ? self->qp_min : 12);
    mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:qp_step",
        self->qp_max_step >= 0 ? self->qp_max_step : 8);
  }
 
  mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:profile", self->profile);
  mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:level", self->level);
 
  mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:trans8x8",
      self->profile == GST_MPP_H264_PROFILE_HIGH);
  mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:cabac_en",
      self->profile != GST_MPP_H264_PROFILE_BASELINE);
  mpp_enc_cfg_set_s32 (mppenc->mpp_cfg, "h264:cabac_idc", 0);
 
  if (!gst_mpp_enc_apply_properties (encoder))
    return FALSE;
 
  return gst_mpp_h264_enc_set_src_caps (encoder);
}
 
static gboolean
gst_mpp_h264_enc_set_format (GstVideoEncoder * encoder,
    GstVideoCodecState * state)
{
  GstVideoEncoderClass *pclass = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class);
 
  if (!pclass->set_format (encoder, state))
    return FALSE;
 
  return gst_mpp_h264_enc_apply_properties (encoder);
}
 
static GstFlowReturn
gst_mpp_h264_enc_handle_frame (GstVideoEncoder * encoder,
    GstVideoCodecFrame * frame)
{
  GstVideoEncoderClass *pclass = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class);
 
  if (G_UNLIKELY (!gst_mpp_h264_enc_apply_properties (encoder))) {
    gst_video_codec_frame_unref (frame);
    return GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
  }
 
  return pclass->handle_frame (encoder, frame);
}
 
static void
gst_mpp_h264_enc_init (GstMppH264Enc * self)
{
  self->parent.mpp_type = MPP_VIDEO_CodingAVC;
 
  self->profile = DEFAULT_PROP_PROFILE;
  self->level = DEFAULT_PROP_LEVEL;
  self->qp_init = DEFAULT_PROP_QP_INIT;
  self->qp_min = DEFAULT_PROP_QP_MIN;
  self->qp_max = DEFAULT_PROP_QP_MAX;
  self->qp_max_step = DEFAULT_PROP_QP_MAX_STEP;
}
 
static void
gst_mpp_h264_enc_class_init (GstMppH264EncClass * klass)
{
  GstVideoEncoderClass *encoder_class = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (klass);
  GObjectClass *gobject_class = G_OBJECT_CLASS (klass);
  GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
 
  GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (GST_CAT_DEFAULT, "mpph264enc", 0,
      "MPP H264 encoder");
 
  encoder_class->set_format = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_mpp_h264_enc_set_format);
  encoder_class->handle_frame =
      GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_mpp_h264_enc_handle_frame);
 
  gobject_class->set_property =
      GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_mpp_h264_enc_set_property);
  gobject_class->get_property =
      GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_mpp_h264_enc_get_property);
 
  g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_PROFILE,
      g_param_spec_enum ("profile", "H264 profile",
          "H264 profile",
          GST_TYPE_MPP_H264_ENC_PROFILE, DEFAULT_PROP_PROFILE,
          G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 
  g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_LEVEL,
      g_param_spec_enum ("level", "H264 level",
          "H264 level (40~41 = 1080p@30fps, 42 = 1080p60fps, 50~52 = 4K@30fps)",
          GST_TYPE_MPP_H264_ENC_LEVEL, DEFAULT_PROP_LEVEL,
          G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 
  g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_QP_INIT,
      g_param_spec_uint ("qp-init", "Initial QP",
          "Initial QP (lower value means higher quality)",
          0, 51, DEFAULT_PROP_QP_INIT,
          G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 
  g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_QP_MIN,
      g_param_spec_uint ("qp-min", "Min QP",
          "Min QP (0 = default)", 0, 51, DEFAULT_PROP_QP_MIN,
          G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 
  g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_QP_MAX,
      g_param_spec_uint ("qp-max", "Max QP",
          "Max QP (0 = default)", 0, 51, DEFAULT_PROP_QP_MAX,
          G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 
  g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_QP_MAX_STEP,
      g_param_spec_int ("qp-max-step", "Max QP step",
          "Max delta QP step between two frames (-1 = default)", -1, 51,
          DEFAULT_PROP_QP_MAX_STEP,
          G_PARAM_READWRITE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 
  gst_element_class_add_pad_template (element_class,
      gst_static_pad_template_get (&gst_mpp_h264_enc_src_template));
 
  gst_element_class_add_pad_template (element_class,
      gst_static_pad_template_get (&gst_mpp_h264_enc_sink_template));
 
  gst_element_class_set_static_metadata (element_class,
      "Rockchip Mpp H264 Encoder", "Codec/Encoder/Video",
      "Encode video streams via Rockchip Mpp",
      "Randy Li <randy.li@rock-chips.com>, "
      "Jeffy Chen <jeffy.chen@rock-chips.com>");
}
 
gboolean
gst_mpp_h264_enc_register (GstPlugin * plugin, guint rank)
{
  if (!gst_mpp_enc_supported (MPP_VIDEO_CodingAVC))
    return FALSE;
 
  return gst_element_register (plugin, "mpph264enc", rank,
      gst_mpp_h264_enc_get_type ());
}