git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/frame_thread_encoder.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2012 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   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 "frame_thread_encoder.h"
  22
  23 #include "libavutil/fifo.h"
  24 #include "libavutil/avassert.h"
  25 #include "libavutil/imgutils.h"
  26 #include "avcodec.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "thread.h"
  29
  30 #if HAVE_PTHREADS
  31 #include <pthread.h>
  32 #elif HAVE_W32THREADS
  33 #include "w32pthreads.h"
  34 #elif HAVE_OS2THREADS
  35 #include "os2threads.h"
  36 #endif
  37
  38 #define MAX_THREADS 64
  39 #define BUFFER_SIZE (2*MAX_THREADS)
  40
  41 typedef struct{
  42     void *indata;
  43     void *outdata;
  44     int64_t return_code;
  45     unsigned index;
  46 } Task;
  47
  48 typedef struct{
  49     AVCodecContext *parent_avctx;
  50     pthread_mutex_t buffer_mutex;
  51
  52     AVFifoBuffer *task_fifo;
  53     pthread_mutex_t task_fifo_mutex;
  54     pthread_cond_t task_fifo_cond;
  55
  56     Task finished_tasks[BUFFER_SIZE];
  57     pthread_mutex_t finished_task_mutex;
  58     pthread_cond_t finished_task_cond;
  59
  60     unsigned task_index;
  61     unsigned finished_task_index;
  62
  63     pthread_t worker[MAX_THREADS];
  64     int exit;
  65 } ThreadContext;
  66
  67 static void * attribute_align_arg worker(void *v){
  68     AVCodecContext *avctx = v;
  69     ThreadContext *c = avctx->internal->frame_thread_encoder;
  70     AVPacket *pkt = NULL;
  71
  72     while(!c->exit){
  73         int got_packet, ret;
  74         AVFrame *frame;
  75         Task task;
  76
  77         if(!pkt) pkt= av_mallocz(sizeof(*pkt));
  78         if(!pkt) continue;
  79         av_init_packet(pkt);
  80
  81         pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
  82         while (av_fifo_size(c->task_fifo) <= 0 || c->exit) {
  83             if(c->exit){
  84                 pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
  85                 goto end;
  86             }
  87             pthread_cond_wait(&c->task_fifo_cond, &c->task_fifo_mutex);
  88         }
  89         av_fifo_generic_read(c->task_fifo, &task, sizeof(task), NULL);
  90         pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
  91         frame = task.indata;
  92
  93         ret = avcodec_encode_video2(avctx, pkt, frame, &got_packet);
  94         pthread_mutex_lock(&c->buffer_mutex);
  95         c->parent_avctx->release_buffer(c->parent_avctx, frame);
  96         pthread_mutex_unlock(&c->buffer_mutex);
  97         av_freep(&frame);
  98         if(!got_packet)
  99             continue;
 100         av_dup_packet(pkt);
 101         pthread_mutex_lock(&c->finished_task_mutex);
 102         c->finished_tasks[task.index].outdata = pkt; pkt = NULL;
 103         c->finished_tasks[task.index].return_code = ret;
 104         pthread_cond_signal(&c->finished_task_cond);
 105         pthread_mutex_unlock(&c->finished_task_mutex);
 106     }
 107 end:
 108     av_free(pkt);
 109     pthread_mutex_lock(&c->buffer_mutex);
 110     avcodec_close(avctx);
 111     pthread_mutex_unlock(&c->buffer_mutex);
 112     av_freep(&avctx);
 113     return NULL;
 114 }
 115
 116 int ff_frame_thread_encoder_init(AVCodecContext *avctx, AVDictionary *options){
 117     int i=0;
 118     ThreadContext *c;
 119
 120
 121     if(   !(avctx->thread_type & FF_THREAD_FRAME)
 122        || !(avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_INTRA_ONLY))
 123         return 0;
 124
 125     if(!avctx->thread_count) {
 126         avctx->thread_count = ff_get_logical_cpus(avctx);
 127         avctx->thread_count = FFMIN(avctx->thread_count, MAX_THREADS);
 128     }
 129
 130     if(avctx->thread_count <= 1)
 131         return 0;
 132
 133     if(avctx->thread_count > MAX_THREADS)
 134         return AVERROR(EINVAL);
 135
 136     av_assert0(!avctx->internal->frame_thread_encoder);
 137     c = avctx->internal->frame_thread_encoder = av_mallocz(sizeof(ThreadContext));
 138     if(!c)
 139         return AVERROR(ENOMEM);
 140
 141     c->parent_avctx = avctx;
 142
 143     c->task_fifo = av_fifo_alloc(sizeof(Task) * BUFFER_SIZE);
 144     if(!c->task_fifo)
 145         goto fail;
 146
 147     pthread_mutex_init(&c->task_fifo_mutex, NULL);
 148     pthread_mutex_init(&c->finished_task_mutex, NULL);
 149     pthread_mutex_init(&c->buffer_mutex, NULL);
 150     pthread_cond_init(&c->task_fifo_cond, NULL);
 151     pthread_cond_init(&c->finished_task_cond, NULL);
 152
 153     for(i=0; i<avctx->thread_count ; i++){
 154         AVDictionary *tmp = NULL;
 155         AVCodecContext *thread_avctx = avcodec_alloc_context3(avctx->codec);
 156         if(!thread_avctx)
 157             goto fail;
 158         *thread_avctx = *avctx;
 159         thread_avctx->internal = NULL;
 160         thread_avctx->priv_data = av_malloc(avctx->codec->priv_data_size);
 161         if(!thread_avctx->priv_data) {
 162             av_freep(&thread_avctx);
 163             goto fail;
 164         }
 165         memcpy(thread_avctx->priv_data, avctx->priv_data, avctx->codec->priv_data_size);
 166         thread_avctx->thread_count = 1;
 167         thread_avctx->active_thread_type &= ~FF_THREAD_FRAME;
 168
 169         av_dict_copy(&tmp, options, 0);
 170         av_dict_set(&tmp, "threads", "1", 0);
 171         if(avcodec_open2(thread_avctx, avctx->codec, &tmp) < 0) {
 172             av_dict_free(&tmp);
 173             goto fail;
 174         }
 175         av_dict_free(&tmp);
 176         av_assert0(!thread_avctx->internal->frame_thread_encoder);
 177         thread_avctx->internal->frame_thread_encoder = c;
 178         if(pthread_create(&c->worker[i], NULL, worker, thread_avctx)) {
 179             goto fail;
 180         }
 181     }
 182
 183     avctx->active_thread_type = FF_THREAD_FRAME;
 184
 185     return 0;
 186 fail:
 187     avctx->thread_count = i;
 188     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_frame_thread_encoder_init failed\n");
 189     ff_frame_thread_encoder_free(avctx);
 190     return -1;
 191 }
 192
 193 void ff_frame_thread_encoder_free(AVCodecContext *avctx){
 194     int i;
 195     ThreadContext *c= avctx->internal->frame_thread_encoder;
 196
 197     pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
 198     c->exit = 1;
 199     pthread_cond_broadcast(&c->task_fifo_cond);
 200     pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
 201
 202     for (i=0; i<avctx->thread_count; i++) {
 203          pthread_join(c->worker[i], NULL);
 204     }
 205
 206     pthread_mutex_destroy(&c->task_fifo_mutex);
 207     pthread_mutex_destroy(&c->finished_task_mutex);
 208     pthread_mutex_destroy(&c->buffer_mutex);
 209     pthread_cond_destroy(&c->task_fifo_cond);
 210     pthread_cond_destroy(&c->finished_task_cond);
 211     av_fifo_free(c->task_fifo); c->task_fifo = NULL;
 212     av_freep(&avctx->internal->frame_thread_encoder);
 213 }
 214
 215 int ff_thread_video_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr){
 216     ThreadContext *c = avctx->internal->frame_thread_encoder;
 217     Task task;
 218     int ret;
 219
 220     av_assert1(!*got_packet_ptr);
 221
 222     if(frame){
 223         if(!(avctx->flags & CODEC_FLAG_INPUT_PRESERVED)){
 224             AVFrame *new = avcodec_alloc_frame();
 225             if(!new)
 226                 return AVERROR(ENOMEM);
 227             pthread_mutex_lock(&c->buffer_mutex);
 228             ret = c->parent_avctx->get_buffer(c->parent_avctx, new);
 229             pthread_mutex_unlock(&c->buffer_mutex);
 230             if(ret<0)
 231                 return ret;
 232             new->pts = frame->pts;
 233             new->quality = frame->quality;
 234             new->pict_type = frame->pict_type;
 235             av_image_copy(new->data, new->linesize, (const uint8_t **)frame->data, frame->linesize,
 236                           avctx->pix_fmt, avctx->width, avctx->height);
 237             frame = new;
 238         }
 239
 240         task.index = c->task_index;
 241         task.indata = (void*)frame;
 242         pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
 243         av_fifo_generic_write(c->task_fifo, &task, sizeof(task), NULL);
 244         pthread_cond_signal(&c->task_fifo_cond);
 245         pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
 246
 247         c->task_index = (c->task_index+1) % BUFFER_SIZE;
 248
 249         if(!c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata && (c->task_index - c->finished_task_index) % BUFFER_SIZE <= avctx->thread_count)
 250             return 0;
 251     }
 252
 253     if(c->task_index == c->finished_task_index)
 254         return 0;
 255
 256     pthread_mutex_lock(&c->finished_task_mutex);
 257     while (!c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata) {
 258         pthread_cond_wait(&c->finished_task_cond, &c->finished_task_mutex);
 259     }
 260     task = c->finished_tasks[c->finished_task_index];
 261     *pkt = *(AVPacket*)(task.outdata);
 262     c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata= NULL;
 263     c->finished_task_index = (c->finished_task_index+1) % BUFFER_SIZE;
 264     pthread_mutex_unlock(&c->finished_task_mutex);
 265
 266     *got_packet_ptr = 1;
 267
 268     return task.return_code;
 269 }