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 "libavutil/thread.h"
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "thread.h"
  30
  31 #define MAX_THREADS 64
  32 #define BUFFER_SIZE (2*MAX_THREADS)
  33
  34 typedef struct{
  35     void *indata;
  36     void *outdata;
  37     int64_t return_code;
  38     unsigned index;
  39 } Task;
  40
  41 typedef struct{
  42     AVCodecContext *parent_avctx;
  43     pthread_mutex_t buffer_mutex;
  44
  45     AVFifoBuffer *task_fifo;
  46     pthread_mutex_t task_fifo_mutex;
  47     pthread_cond_t task_fifo_cond;
  48
  49     Task finished_tasks[BUFFER_SIZE];
  50     pthread_mutex_t finished_task_mutex;
  51     pthread_cond_t finished_task_cond;
  52
  53     unsigned task_index;
  54     unsigned finished_task_index;
  55
  56     pthread_t worker[MAX_THREADS];
  57     int exit;
  58 } ThreadContext;
  59
  60 static void * attribute_align_arg worker(void *v){
  61     AVCodecContext *avctx = v;
  62     ThreadContext *c = avctx->internal->frame_thread_encoder;
  63     AVPacket *pkt = NULL;
  64
  65     while(!c->exit){
  66         int got_packet, ret;
  67         AVFrame *frame;
  68         Task task;
  69
  70         if(!pkt) pkt= av_mallocz(sizeof(*pkt));
  71         if(!pkt) continue;
  72         av_init_packet(pkt);
  73
  74         pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
  75         while (av_fifo_size(c->task_fifo) <= 0 || c->exit) {
  76             if(c->exit){
  77                 pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
  78                 goto end;
  79             }
  80             pthread_cond_wait(&c->task_fifo_cond, &c->task_fifo_mutex);
  81         }
  82         av_fifo_generic_read(c->task_fifo, &task, sizeof(task), NULL);
  83         pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
  84         frame = task.indata;
  85
  86         ret = avcodec_encode_video2(avctx, pkt, frame, &got_packet);
  87         pthread_mutex_lock(&c->buffer_mutex);
  88         av_frame_unref(frame);
  89         pthread_mutex_unlock(&c->buffer_mutex);
  90         av_frame_free(&frame);
  91         if(got_packet) {
  92             av_dup_packet(pkt);
  93         } else {
  94             pkt->data = NULL;
  95             pkt->size = 0;
  96         }
  97         pthread_mutex_lock(&c->finished_task_mutex);
  98         c->finished_tasks[task.index].outdata = pkt; pkt = NULL;
  99         c->finished_tasks[task.index].return_code = ret;
 100         pthread_cond_signal(&c->finished_task_cond);
 101         pthread_mutex_unlock(&c->finished_task_mutex);
 102     }
 103 end:
 104     av_free(pkt);
 105     pthread_mutex_lock(&c->buffer_mutex);
 106     avcodec_close(avctx);
 107     pthread_mutex_unlock(&c->buffer_mutex);
 108     av_freep(&avctx);
 109     return NULL;
 110 }
 111
 112 int ff_frame_thread_encoder_init(AVCodecContext *avctx, AVDictionary *options){
 113     int i=0;
 114     ThreadContext *c;
 115
 116
 117     if(   !(avctx->thread_type & FF_THREAD_FRAME)
 118        || !(avctx->codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_INTRA_ONLY))
 119         return 0;
 120
 121     if(   !avctx->thread_count
 122        && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_MJPEG
 123        && !(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE)) {
 124         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 125                "Forcing thread count to 1 for MJPEG encoding, use -thread_type slice "
 126                "or a constant quantizer if you want to use multiple cpu cores\n");
 127         avctx->thread_count = 1;
 128     }
 129     if(   avctx->thread_count > 1
 130        && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_MJPEG
 131        && !(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE))
 132         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 133                "MJPEG CBR encoding works badly with frame multi-threading, consider "
 134                "using -threads 1, -thread_type slice or a constant quantizer.\n");
 135
 136     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HUFFYUV ||
 137         avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_FFVHUFF) {
 138         int warn = 0;
 139         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)
 140             warn = 1;
 141         else if(avctx->context_model > 0) {
 142             AVDictionaryEntry *t = av_dict_get(options, "non_deterministic",
 143                                                NULL, AV_DICT_MATCH_CASE);
 144             warn = !t || !t->value || !atoi(t->value) ? 1 : 0;
 145         }
 146         // huffyuv does not support these with multiple frame threads currently
 147         if (warn) {
 148             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 149                "Forcing thread count to 1 for huffyuv encoding with first pass or context 1\n");
 150             avctx->thread_count = 1;
 151         }
 152     }
 153
 154     if(!avctx->thread_count) {
 155         avctx->thread_count = av_cpu_count();
 156         avctx->thread_count = FFMIN(avctx->thread_count, MAX_THREADS);
 157     }
 158
 159     if(avctx->thread_count <= 1)
 160         return 0;
 161
 162     if(avctx->thread_count > MAX_THREADS)
 163         return AVERROR(EINVAL);
 164
 165     av_assert0(!avctx->internal->frame_thread_encoder);
 166     c = avctx->internal->frame_thread_encoder = av_mallocz(sizeof(ThreadContext));
 167     if(!c)
 168         return AVERROR(ENOMEM);
 169
 170     c->parent_avctx = avctx;
 171
 172     c->task_fifo = av_fifo_alloc_array(BUFFER_SIZE, sizeof(Task));
 173     if(!c->task_fifo)
 174         goto fail;
 175
 176     pthread_mutex_init(&c->task_fifo_mutex, NULL);
 177     pthread_mutex_init(&c->finished_task_mutex, NULL);
 178     pthread_mutex_init(&c->buffer_mutex, NULL);
 179     pthread_cond_init(&c->task_fifo_cond, NULL);
 180     pthread_cond_init(&c->finished_task_cond, NULL);
 181
 182     for(i=0; i<avctx->thread_count ; i++){
 183         AVDictionary *tmp = NULL;
 184         void *tmpv;
 185         AVCodecContext *thread_avctx = avcodec_alloc_context3(avctx->codec);
 186         if(!thread_avctx)
 187             goto fail;
 188         tmpv = thread_avctx->priv_data;
 189         *thread_avctx = *avctx;
 190         thread_avctx->priv_data = tmpv;
 191         thread_avctx->internal = NULL;
 192         memcpy(thread_avctx->priv_data, avctx->priv_data, avctx->codec->priv_data_size);
 193         thread_avctx->thread_count = 1;
 194         thread_avctx->active_thread_type &= ~FF_THREAD_FRAME;
 195
 196         av_dict_copy(&tmp, options, 0);
 197         av_dict_set(&tmp, "threads", "1", 0);
 198         if(avcodec_open2(thread_avctx, avctx->codec, &tmp) < 0) {
 199             av_dict_free(&tmp);
 200             goto fail;
 201         }
 202         av_dict_free(&tmp);
 203         av_assert0(!thread_avctx->internal->frame_thread_encoder);
 204         thread_avctx->internal->frame_thread_encoder = c;
 205         if(pthread_create(&c->worker[i], NULL, worker, thread_avctx)) {
 206             goto fail;
 207         }
 208     }
 209
 210     avctx->active_thread_type = FF_THREAD_FRAME;
 211
 212     return 0;
 213 fail:
 214     avctx->thread_count = i;
 215     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_frame_thread_encoder_init failed\n");
 216     ff_frame_thread_encoder_free(avctx);
 217     return -1;
 218 }
 219
 220 void ff_frame_thread_encoder_free(AVCodecContext *avctx){
 221     int i;
 222     ThreadContext *c= avctx->internal->frame_thread_encoder;
 223
 224     pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
 225     c->exit = 1;
 226     pthread_cond_broadcast(&c->task_fifo_cond);
 227     pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
 228
 229     for (i=0; i<avctx->thread_count; i++) {
 230          pthread_join(c->worker[i], NULL);
 231     }
 232
 233     pthread_mutex_destroy(&c->task_fifo_mutex);
 234     pthread_mutex_destroy(&c->finished_task_mutex);
 235     pthread_mutex_destroy(&c->buffer_mutex);
 236     pthread_cond_destroy(&c->task_fifo_cond);
 237     pthread_cond_destroy(&c->finished_task_cond);
 238     av_fifo_freep(&c->task_fifo);
 239     av_freep(&avctx->internal->frame_thread_encoder);
 240 }
 241
 242 int ff_thread_video_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr){
 243     ThreadContext *c = avctx->internal->frame_thread_encoder;
 244     Task task;
 245     int ret;
 246
 247     av_assert1(!*got_packet_ptr);
 248
 249     if(frame){
 250         AVFrame *new = av_frame_alloc();
 251         if(!new)
 252             return AVERROR(ENOMEM);
 253         ret = av_frame_ref(new, frame);
 254         if(ret < 0) {
 255             av_frame_free(&new);
 256             return ret;
 257         }
 258
 259         task.index = c->task_index;
 260         task.indata = (void*)new;
 261         pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
 262         av_fifo_generic_write(c->task_fifo, &task, sizeof(task), NULL);
 263         pthread_cond_signal(&c->task_fifo_cond);
 264         pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
 265
 266         c->task_index = (c->task_index+1) % BUFFER_SIZE;
 267
 268         if(!c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata && (c->task_index - c->finished_task_index) % BUFFER_SIZE <= avctx->thread_count)
 269             return 0;
 270     }
 271
 272     if(c->task_index == c->finished_task_index)
 273         return 0;
 274
 275     pthread_mutex_lock(&c->finished_task_mutex);
 276     while (!c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata) {
 277         pthread_cond_wait(&c->finished_task_cond, &c->finished_task_mutex);
 278     }
 279     task = c->finished_tasks[c->finished_task_index];
 280     *pkt = *(AVPacket*)(task.outdata);
 281     if(pkt->data)
 282         *got_packet_ptr = 1;
 283     av_freep(&c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata);
 284     c->finished_task_index = (c->finished_task_index+1) % BUFFER_SIZE;
 285     pthread_mutex_unlock(&c->finished_task_mutex);
 286
 287     return task.return_code;
 288 }