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         int context_model = 0;
 140         AVDictionaryEntry *con = av_dict_get(options, "context", NULL, AV_DICT_MATCH_CASE);
 141
 142         if (con && con->value)
 143             context_model = atoi(con->value);
 144
 145         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)
 146             warn = 1;
 147         else if(context_model > 0) {
 148             AVDictionaryEntry *t = av_dict_get(options, "non_deterministic",
 149                                                NULL, AV_DICT_MATCH_CASE);
 150             warn = !t || !t->value || !atoi(t->value) ? 1 : 0;
 151         }
 152         // huffyuv does not support these with multiple frame threads currently
 153         if (warn) {
 154             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 155                "Forcing thread count to 1 for huffyuv encoding with first pass or context 1\n");
 156             avctx->thread_count = 1;
 157         }
 158     }
 159
 160     if(!avctx->thread_count) {
 161         avctx->thread_count = av_cpu_count();
 162         avctx->thread_count = FFMIN(avctx->thread_count, MAX_THREADS);
 163     }
 164
 165     if(avctx->thread_count <= 1)
 166         return 0;
 167
 168     if(avctx->thread_count > MAX_THREADS)
 169         return AVERROR(EINVAL);
 170
 171     av_assert0(!avctx->internal->frame_thread_encoder);
 172     c = avctx->internal->frame_thread_encoder = av_mallocz(sizeof(ThreadContext));
 173     if(!c)
 174         return AVERROR(ENOMEM);
 175
 176     c->parent_avctx = avctx;
 177
 178     c->task_fifo = av_fifo_alloc_array(BUFFER_SIZE, sizeof(Task));
 179     if(!c->task_fifo)
 180         goto fail;
 181
 182     pthread_mutex_init(&c->task_fifo_mutex, NULL);
 183     pthread_mutex_init(&c->finished_task_mutex, NULL);
 184     pthread_mutex_init(&c->buffer_mutex, NULL);
 185     pthread_cond_init(&c->task_fifo_cond, NULL);
 186     pthread_cond_init(&c->finished_task_cond, NULL);
 187
 188     for(i=0; i<avctx->thread_count ; i++){
 189         AVDictionary *tmp = NULL;
 190         void *tmpv;
 191         AVCodecContext *thread_avctx = avcodec_alloc_context3(avctx->codec);
 192         if(!thread_avctx)
 193             goto fail;
 194         tmpv = thread_avctx->priv_data;
 195         *thread_avctx = *avctx;
 196         thread_avctx->priv_data = tmpv;
 197         thread_avctx->internal = NULL;
 198         memcpy(thread_avctx->priv_data, avctx->priv_data, avctx->codec->priv_data_size);
 199         thread_avctx->thread_count = 1;
 200         thread_avctx->active_thread_type &= ~FF_THREAD_FRAME;
 201
 202         av_dict_copy(&tmp, options, 0);
 203         av_dict_set(&tmp, "threads", "1", 0);
 204         if(avcodec_open2(thread_avctx, avctx->codec, &tmp) < 0) {
 205             av_dict_free(&tmp);
 206             goto fail;
 207         }
 208         av_dict_free(&tmp);
 209         av_assert0(!thread_avctx->internal->frame_thread_encoder);
 210         thread_avctx->internal->frame_thread_encoder = c;
 211         if(pthread_create(&c->worker[i], NULL, worker, thread_avctx)) {
 212             goto fail;
 213         }
 214     }
 215
 216     avctx->active_thread_type = FF_THREAD_FRAME;
 217
 218     return 0;
 219 fail:
 220     avctx->thread_count = i;
 221     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_frame_thread_encoder_init failed\n");
 222     ff_frame_thread_encoder_free(avctx);
 223     return -1;
 224 }
 225
 226 void ff_frame_thread_encoder_free(AVCodecContext *avctx){
 227     int i;
 228     ThreadContext *c= avctx->internal->frame_thread_encoder;
 229
 230     pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
 231     c->exit = 1;
 232     pthread_cond_broadcast(&c->task_fifo_cond);
 233     pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
 234
 235     for (i=0; i<avctx->thread_count; i++) {
 236          pthread_join(c->worker[i], NULL);
 237     }
 238
 239     pthread_mutex_destroy(&c->task_fifo_mutex);
 240     pthread_mutex_destroy(&c->finished_task_mutex);
 241     pthread_mutex_destroy(&c->buffer_mutex);
 242     pthread_cond_destroy(&c->task_fifo_cond);
 243     pthread_cond_destroy(&c->finished_task_cond);
 244     av_fifo_freep(&c->task_fifo);
 245     av_freep(&avctx->internal->frame_thread_encoder);
 246 }
 247
 248 int ff_thread_video_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr){
 249     ThreadContext *c = avctx->internal->frame_thread_encoder;
 250     Task task;
 251     int ret;
 252
 253     av_assert1(!*got_packet_ptr);
 254
 255     if(frame){
 256         AVFrame *new = av_frame_alloc();
 257         if(!new)
 258             return AVERROR(ENOMEM);
 259         ret = av_frame_ref(new, frame);
 260         if(ret < 0) {
 261             av_frame_free(&new);
 262             return ret;
 263         }
 264
 265         task.index = c->task_index;
 266         task.indata = (void*)new;
 267         pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
 268         av_fifo_generic_write(c->task_fifo, &task, sizeof(task), NULL);
 269         pthread_cond_signal(&c->task_fifo_cond);
 270         pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
 271
 272         c->task_index = (c->task_index+1) % BUFFER_SIZE;
 273
 274         if(!c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata && (c->task_index - c->finished_task_index) % BUFFER_SIZE <= avctx->thread_count)
 275             return 0;
 276     }
 277
 278     if(c->task_index == c->finished_task_index)
 279         return 0;
 280
 281     pthread_mutex_lock(&c->finished_task_mutex);
 282     while (!c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata) {
 283         pthread_cond_wait(&c->finished_task_cond, &c->finished_task_mutex);
 284     }
 285     task = c->finished_tasks[c->finished_task_index];
 286     *pkt = *(AVPacket*)(task.outdata);
 287     if(pkt->data)
 288         *got_packet_ptr = 1;
 289     av_freep(&c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata);
 290     c->finished_task_index = (c->finished_task_index+1) % BUFFER_SIZE;
 291     pthread_mutex_unlock(&c->finished_task_mutex);
 292
 293     return task.return_code;
 294 }