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

   1 /*
   2  * MMAL Video Decoder
   3  * Copyright (c) 2015 Rodger Combs
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * MMAL Video Decoder
  25  */
  26
  27 #include <bcm_host.h>
  28 #include <interface/mmal/mmal.h>
  29 #include <interface/mmal/mmal_parameters_video.h>
  30 #include <interface/mmal/util/mmal_util.h>
  31 #include <interface/mmal/util/mmal_util_params.h>
  32 #include <interface/mmal/util/mmal_default_components.h>
  33 #include <interface/mmal/vc/mmal_vc_api.h>
  34
  35 #include "avcodec.h"
  36 #include "internal.h"
  37 #include "libavutil/atomic.h"
  38 #include "libavutil/avassert.h"
  39 #include "libavutil/buffer.h"
  40 #include "libavutil/common.h"
  41 #include "libavutil/imgutils.h"
  42 #include "libavutil/opt.h"
  43 #include "libavutil/log.h"
  44
  45 typedef struct FFBufferEntry {
  46     AVBufferRef *ref;
  47     void *data;
  48     size_t length;
  49     int64_t pts, dts;
  50     int flags;
  51     struct FFBufferEntry *next;
  52 } FFBufferEntry;
  53
  54 // MMAL_POOL_T destroys all of its MMAL_BUFFER_HEADER_Ts. If we want correct
  55 // refcounting for AVFrames, we can free the MMAL_POOL_T only after all AVFrames
  56 // have been unreferenced.
  57 typedef struct FFPoolRef {
  58     volatile int refcount;
  59     MMAL_POOL_T *pool;
  60 } FFPoolRef;
  61
  62 typedef struct FFBufferRef {
  63     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
  64     FFPoolRef *pool;
  65 } FFBufferRef;
  66
  67 typedef struct MMALDecodeContext {
  68     AVClass *av_class;
  69     int extra_buffers;
  70     int extra_decoder_buffers;
  71
  72     MMAL_COMPONENT_T *decoder;
  73     MMAL_QUEUE_T *queue_decoded_frames;
  74     MMAL_POOL_T *pool_in;
  75     FFPoolRef *pool_out;
  76
  77     // Waiting input packets. Because the libavcodec API requires decoding and
  78     // returning packets in lockstep, it can happen that queue_decoded_frames
  79     // contains almost all surfaces - then the decoder input queue can quickly
  80     // fill up and won't accept new input either. Without consuming input, the
  81     // libavcodec API can't return new frames, and we have a logical deadlock.
  82     // This is avoided by queuing such buffers here.
  83     FFBufferEntry *waiting_buffers, *waiting_buffers_tail;
  84
  85     int64_t packets_sent;
  86     volatile int packets_buffered;
  87     int64_t frames_output;
  88     int eos_received;
  89     int eos_sent;
  90     int extradata_sent;
  91 } MMALDecodeContext;
  92
  93 // Assume decoder is guaranteed to produce output after at least this many
  94 // packets (where each packet contains 1 frame).
  95 #define MAX_DELAYED_FRAMES 16
  96
  97 static void ffmmal_poolref_unref(FFPoolRef *ref)
  98 {
  99     if (ref && avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ref->refcount, -1) == 0) {
 100         mmal_pool_destroy(ref->pool);
 101         av_free(ref);
 102     }
 103 }
 104
 105 static void ffmmal_release_frame(void *opaque, uint8_t *data)
 106 {
 107     FFBufferRef *ref = (void *)data;
 108
 109     mmal_buffer_header_release(ref->buffer);
 110     ffmmal_poolref_unref(ref->pool);
 111
 112     av_free(ref);
 113 }
 114
 115 // Setup frame with a new reference to buffer. The buffer must have been
 116 // allocated from the given pool.
 117 static int ffmmal_set_ref(AVFrame *frame, FFPoolRef *pool,
 118                           MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 119 {
 120     FFBufferRef *ref = av_mallocz(sizeof(*ref));
 121     if (!ref)
 122         return AVERROR(ENOMEM);
 123
 124     ref->pool = pool;
 125     ref->buffer = buffer;
 126
 127     frame->buf[0] = av_buffer_create((void *)ref, sizeof(*ref),
 128                                      ffmmal_release_frame, NULL,
 129                                      AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 130     if (!frame->buf[0]) {
 131         av_free(ref);
 132         return AVERROR(ENOMEM);
 133     }
 134
 135     avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ref->pool->refcount, 1);
 136     mmal_buffer_header_acquire(buffer);
 137
 138     frame->format = AV_PIX_FMT_MMAL;
 139     frame->data[3] = (uint8_t *)ref->buffer;
 140     return 0;
 141 }
 142
 143 static void ffmmal_stop_decoder(AVCodecContext *avctx)
 144 {
 145     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 146     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 147     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 148
 149     mmal_port_disable(decoder->input[0]);
 150     mmal_port_disable(decoder->output[0]);
 151     mmal_port_disable(decoder->control);
 152
 153     mmal_port_flush(decoder->input[0]);
 154     mmal_port_flush(decoder->output[0]);
 155     mmal_port_flush(decoder->control);
 156
 157     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 158         mmal_buffer_header_release(buffer);
 159
 160     while (ctx->waiting_buffers) {
 161         FFBufferEntry *buffer = ctx->waiting_buffers;
 162
 163         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 164
 165         if (buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 166             avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ctx->packets_buffered, -1);
 167
 168         av_buffer_unref(&buffer->ref);
 169         av_free(buffer);
 170     }
 171     ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 172
 173     av_assert0(avpriv_atomic_int_get(&ctx->packets_buffered) == 0);
 174
 175     ctx->frames_output = ctx->eos_received = ctx->eos_sent = ctx->packets_sent = ctx->extradata_sent = 0;
 176 }
 177
 178 static av_cold int ffmmal_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 179 {
 180     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 181
 182     if (ctx->decoder)
 183         ffmmal_stop_decoder(avctx);
 184
 185     mmal_component_destroy(ctx->decoder);
 186     ctx->decoder = NULL;
 187     mmal_queue_destroy(ctx->queue_decoded_frames);
 188     mmal_pool_destroy(ctx->pool_in);
 189     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 190
 191     mmal_vc_deinit();
 192
 193     return 0;
 194 }
 195
 196 static void input_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 197 {
 198     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 199     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 200
 201     if (!buffer->cmd) {
 202         FFBufferEntry *entry = buffer->user_data;
 203         av_buffer_unref(&entry->ref);
 204         if (entry->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 205             avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ctx->packets_buffered, -1);
 206         av_free(entry);
 207     }
 208     mmal_buffer_header_release(buffer);
 209 }
 210
 211 static void output_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 212 {
 213     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 214     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 215
 216     mmal_queue_put(ctx->queue_decoded_frames, buffer);
 217 }
 218
 219 static void control_port_cb(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 220 {
 221     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 222     MMAL_STATUS_T status;
 223
 224     if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_ERROR) {
 225         status = *(uint32_t *)buffer->data;
 226         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d on control port\n", (int)status);
 227     } else {
 228         char s[20];
 229         av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 230         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on control port\n", s);
 231     }
 232
 233     mmal_buffer_header_release(buffer);
 234 }
 235
 236 // Feed free output buffers to the decoder.
 237 static int ffmmal_fill_output_port(AVCodecContext *avctx)
 238 {
 239     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 240     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 241     MMAL_STATUS_T status;
 242
 243     if (!ctx->pool_out)
 244         return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 245
 246     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->pool_out->pool->queue))) {
 247         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->output[0], buffer))) {
 248             mmal_buffer_header_release(buffer);
 249             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending output buffer.\n", (int)status);
 250             return AVERROR_UNKNOWN;
 251         }
 252     }
 253
 254     return 0;
 255 }
 256
 257 static enum AVColorSpace ffmmal_csp_to_av_csp(MMAL_FOURCC_T fourcc)
 258 {
 259     switch (fourcc) {
 260     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_BG:
 261     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_M:
 262     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT601:   return AVCOL_SPC_BT470BG;
 263     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT709:   return AVCOL_SPC_BT709;
 264     case MMAL_COLOR_SPACE_FCC:          return AVCOL_SPC_FCC;
 265     case MMAL_COLOR_SPACE_SMPTE240M:    return AVCOL_SPC_SMPTE240M;
 266     default:                            return AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
 267     }
 268 }
 269
 270 static int ffmal_update_format(AVCodecContext *avctx)
 271 {
 272     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 273     MMAL_STATUS_T status;
 274     int ret = 0;
 275     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 276     MMAL_ES_FORMAT_T *format_out = decoder->output[0]->format;
 277
 278     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 279     if (!(ctx->pool_out = av_mallocz(sizeof(*ctx->pool_out)))) {
 280         ret = AVERROR(ENOMEM);
 281         goto fail;
 282     }
 283     ctx->pool_out->refcount = 1;
 284
 285     if (!format_out)
 286         goto fail;
 287
 288     if ((status = mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_EXTRA_BUFFERS, ctx->extra_buffers)))
 289         goto fail;
 290
 291     if ((status = mmal_port_parameter_set_boolean(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_VIDEO_INTERPOLATE_TIMESTAMPS, 0)))
 292         goto fail;
 293
 294     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 295         format_out->encoding = MMAL_ENCODING_OPAQUE;
 296     } else {
 297         format_out->encoding_variant = format_out->encoding = MMAL_ENCODING_I420;
 298     }
 299
 300     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->output[0])))
 301         goto fail;
 302
 303     if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, format_out->es->video.crop.x + format_out->es->video.crop.width,
 304                                         format_out->es->video.crop.y + format_out->es->video.crop.height)) < 0)
 305         goto fail;
 306
 307     if (format_out->es->video.par.num && format_out->es->video.par.den) {
 308         avctx->sample_aspect_ratio.num = format_out->es->video.par.num;
 309         avctx->sample_aspect_ratio.den = format_out->es->video.par.den;
 310     }
 311
 312     avctx->colorspace = ffmmal_csp_to_av_csp(format_out->es->video.color_space);
 313
 314     decoder->output[0]->buffer_size =
 315         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_size_min, decoder->output[0]->buffer_size_recommended);
 316     decoder->output[0]->buffer_num =
 317         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_num_min, decoder->output[0]->buffer_num_recommended) + ctx->extra_buffers;
 318     ctx->pool_out->pool = mmal_pool_create(decoder->output[0]->buffer_num,
 319                                            decoder->output[0]->buffer_size);
 320     if (!ctx->pool_out->pool) {
 321         ret = AVERROR(ENOMEM);
 322         goto fail;
 323     }
 324
 325     return 0;
 326
 327 fail:
 328     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 329 }
 330
 331 static av_cold int ffmmal_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
 332 {
 333     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 334     MMAL_STATUS_T status;
 335     MMAL_ES_FORMAT_T *format_in;
 336     MMAL_COMPONENT_T *decoder;
 337     char tmp[32];
 338     int ret = 0;
 339
 340     bcm_host_init();
 341
 342     if (mmal_vc_init()) {
 343         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot initialize MMAL VC driver!\n");
 344         return AVERROR(ENOSYS);
 345     }
 346
 347     if ((ret = ff_get_format(avctx, avctx->codec->pix_fmts)) < 0)
 348         return ret;
 349
 350     avctx->pix_fmt = ret;
 351
 352     if ((status = mmal_component_create(MMAL_COMPONENT_DEFAULT_VIDEO_DECODER, &ctx->decoder)))
 353         goto fail;
 354
 355     decoder = ctx->decoder;
 356
 357     format_in = decoder->input[0]->format;
 358     format_in->type = MMAL_ES_TYPE_VIDEO;
 359     switch (avctx->codec_id) {
 360     case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 361         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_MP2V;
 362         break;
 363     case AV_CODEC_ID_MPEG4:
 364         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_MP4V;
 365         break;
 366     case AV_CODEC_ID_VC1:
 367         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_WVC1;
 368         break;
 369     case AV_CODEC_ID_H264:
 370     default:
 371         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_H264;
 372         break;
 373     }
 374     format_in->es->video.width = FFALIGN(avctx->width, 32);
 375     format_in->es->video.height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 376     format_in->es->video.crop.width = avctx->width;
 377     format_in->es->video.crop.height = avctx->height;
 378     format_in->es->video.frame_rate.num = 24000;
 379     format_in->es->video.frame_rate.den = 1001;
 380     format_in->es->video.par.num = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 381     format_in->es->video.par.den = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 382     format_in->flags = MMAL_ES_FORMAT_FLAG_FRAMED;
 383
 384     av_get_codec_tag_string(tmp, sizeof(tmp), format_in->encoding);
 385     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using MMAL %s encoding.\n", tmp);
 386
 387 #if HAVE_MMAL_PARAMETER_VIDEO_MAX_NUM_CALLBACKS
 388     if (mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->input[0], MMAL_PARAMETER_VIDEO_MAX_NUM_CALLBACKS,
 389                                        -1 - ctx->extra_decoder_buffers)) {
 390         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Could not set input buffering limit.\n");
 391     }
 392 #endif
 393
 394     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->input[0])))
 395         goto fail;
 396
 397     decoder->input[0]->buffer_num =
 398         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_num_min, 20);
 399     decoder->input[0]->buffer_size =
 400         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_size_min, 512 * 1024);
 401     ctx->pool_in = mmal_pool_create(decoder->input[0]->buffer_num, 0);
 402     if (!ctx->pool_in) {
 403         ret = AVERROR(ENOMEM);
 404         goto fail;
 405     }
 406
 407     if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 408         goto fail;
 409
 410     ctx->queue_decoded_frames = mmal_queue_create();
 411     if (!ctx->queue_decoded_frames)
 412         goto fail;
 413
 414     decoder->input[0]->userdata = (void*)avctx;
 415     decoder->output[0]->userdata = (void*)avctx;
 416     decoder->control->userdata = (void*)avctx;
 417
 418     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 419         goto fail;
 420     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 421         goto fail;
 422     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 423         goto fail;
 424
 425     if ((status = mmal_component_enable(decoder)))
 426         goto fail;
 427
 428     return 0;
 429
 430 fail:
 431     ffmmal_close_decoder(avctx);
 432     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 433 }
 434
 435 static void ffmmal_flush(AVCodecContext *avctx)
 436 {
 437     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 438     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 439     MMAL_STATUS_T status;
 440
 441     ffmmal_stop_decoder(avctx);
 442
 443     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 444         goto fail;
 445     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 446         goto fail;
 447     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 448         goto fail;
 449
 450     return;
 451
 452 fail:
 453     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL flush error: %i\n", (int)status);
 454 }
 455
 456 // Split packets and add them to the waiting_buffers list. We don't queue them
 457 // immediately, because it can happen that the decoder is temporarily blocked
 458 // (due to us not reading/returning enough output buffers) and won't accept
 459 // new input. (This wouldn't be an issue if MMAL input buffers always were
 460 // complete frames - then the input buffer just would have to be big enough.)
 461 // If is_extradata is set, send it as MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG.
 462 static int ffmmal_add_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 463                              int is_extradata)
 464 {
 465     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 466     AVBufferRef *buf = NULL;
 467     int size = 0;
 468     uint8_t *data = (uint8_t *)"";
 469     uint8_t *start;
 470     int ret = 0;
 471
 472     if (avpkt->size) {
 473         if (avpkt->buf) {
 474             buf = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 475             size = avpkt->size;
 476             data = avpkt->data;
 477         } else {
 478             buf = av_buffer_alloc(avpkt->size);
 479             if (buf) {
 480                 memcpy(buf->data, avpkt->data, avpkt->size);
 481                 size = buf->size;
 482                 data = buf->data;
 483             }
 484         }
 485         if (!buf) {
 486             ret = AVERROR(ENOMEM);
 487             goto done;
 488         }
 489         if (!is_extradata)
 490             ctx->packets_sent++;
 491     } else {
 492         if (ctx->eos_sent)
 493             goto done;
 494         if (!ctx->packets_sent) {
 495             // Short-cut the flush logic to avoid upsetting MMAL.
 496             ctx->eos_sent = 1;
 497             ctx->eos_received = 1;
 498             goto done;
 499         }
 500     }
 501
 502     start = data;
 503
 504     do {
 505         FFBufferEntry *buffer = av_mallocz(sizeof(*buffer));
 506         if (!buffer) {
 507             ret = AVERROR(ENOMEM);
 508             goto done;
 509         }
 510
 511         buffer->data = data;
 512         buffer->length = FFMIN(size, ctx->decoder->input[0]->buffer_size);
 513
 514         if (is_extradata)
 515             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG;
 516
 517         if (data == start)
 518             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_START;
 519
 520         data += buffer->length;
 521         size -= buffer->length;
 522
 523         buffer->pts = avpkt->pts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->pts;
 524         buffer->dts = avpkt->dts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->dts;
 525
 526         if (!size) {
 527             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END;
 528             avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ctx->packets_buffered, 1);
 529         }
 530
 531         if (!buffer->length) {
 532             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS;
 533             ctx->eos_sent = 1;
 534         }
 535
 536         if (buf) {
 537             buffer->ref = av_buffer_ref(buf);
 538             if (!buffer->ref) {
 539                 av_free(buffer);
 540                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 541                 goto done;
 542             }
 543         }
 544
 545         // Insert at end of the list
 546         if (!ctx->waiting_buffers)
 547             ctx->waiting_buffers = buffer;
 548         if (ctx->waiting_buffers_tail)
 549             ctx->waiting_buffers_tail->next = buffer;
 550         ctx->waiting_buffers_tail = buffer;
 551     } while (size);
 552
 553 done:
 554     av_buffer_unref(&buf);
 555     return ret;
 556 }
 557
 558 // Move prepared/split packets from waiting_buffers to the MMAL decoder.
 559 static int ffmmal_fill_input_port(AVCodecContext *avctx)
 560 {
 561     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 562
 563     while (ctx->waiting_buffers) {
 564         MMAL_BUFFER_HEADER_T *mbuffer;
 565         FFBufferEntry *buffer;
 566         MMAL_STATUS_T status;
 567
 568         mbuffer = mmal_queue_get(ctx->pool_in->queue);
 569         if (!mbuffer)
 570             return 0;
 571
 572         buffer = ctx->waiting_buffers;
 573
 574         mmal_buffer_header_reset(mbuffer);
 575         mbuffer->cmd = 0;
 576         mbuffer->pts = buffer->pts;
 577         mbuffer->dts = buffer->dts;
 578         mbuffer->flags = buffer->flags;
 579         mbuffer->data = buffer->data;
 580         mbuffer->length = buffer->length;
 581         mbuffer->user_data = buffer;
 582         mbuffer->alloc_size = ctx->decoder->input[0]->buffer_size;
 583
 584         // Remove from start of the list
 585         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 586         if (ctx->waiting_buffers_tail == buffer)
 587             ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 588
 589         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->input[0], mbuffer))) {
 590             mmal_buffer_header_release(mbuffer);
 591             av_buffer_unref(&buffer->ref);
 592             if (buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 593                 avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ctx->packets_buffered, -1);
 594             av_free(buffer);
 595         }
 596
 597         if (status) {
 598             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending input\n", (int)status);
 599             return AVERROR_UNKNOWN;
 600         }
 601     }
 602
 603     return 0;
 604 }
 605
 606 static int ffmal_copy_frame(AVCodecContext *avctx,  AVFrame *frame,
 607                             MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 608 {
 609     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 610     int ret = 0;
 611
 612     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 613         if (!ctx->pool_out)
 614             return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 615
 616         if ((ret = ff_decode_frame_props(avctx, frame)) < 0)
 617             goto done;
 618
 619         if ((ret = ffmmal_set_ref(frame, ctx->pool_out, buffer)) < 0)
 620             goto done;
 621     } else {
 622         int w = FFALIGN(avctx->width, 32);
 623         int h = FFALIGN(avctx->height, 16);
 624         uint8_t *src[4];
 625         int linesize[4];
 626
 627         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 628             goto done;
 629
 630         av_image_fill_arrays(src, linesize,
 631                              buffer->data + buffer->type->video.offset[0],
 632                              avctx->pix_fmt, w, h, 1);
 633         av_image_copy(frame->data, frame->linesize, src, linesize,
 634                       avctx->pix_fmt, avctx->width, avctx->height);
 635     }
 636
 637     frame->pkt_pts = buffer->pts == MMAL_TIME_UNKNOWN ? AV_NOPTS_VALUE : buffer->pts;
 638     frame->pkt_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 639
 640 done:
 641     return ret;
 642 }
 643
 644 // Fetch a decoded buffer and place it into the frame parameter.
 645 static int ffmmal_read_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int *got_frame)
 646 {
 647     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 648     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer = NULL;
 649     MMAL_STATUS_T status = 0;
 650     int ret = 0;
 651
 652     if (ctx->eos_received)
 653         goto done;
 654
 655     while (1) {
 656         // To ensure decoding in lockstep with a constant delay between fed packets
 657         // and output frames, we always wait until an output buffer is available.
 658         // Except during start we don't know after how many input packets the decoder
 659         // is going to return the first buffer, and we can't distinguish decoder
 660         // being busy from decoder waiting for input. So just poll at the start and
 661         // keep feeding new data to the buffer.
 662         // We are pretty sure the decoder will produce output if we sent more input
 663         // frames than what a H.264 decoder could logically delay. This avoids too
 664         // excessive buffering.
 665         // We also wait if we sent eos, but didn't receive it yet (think of decoding
 666         // stream with a very low number of frames).
 667         if (avpriv_atomic_int_get(&ctx->packets_buffered) > MAX_DELAYED_FRAMES ||
 668             (ctx->packets_sent && ctx->eos_sent)) {
 669             // MMAL will ignore broken input packets, which means the frame we
 670             // expect here may never arrive. Dealing with this correctly is
 671             // complicated, so here's a hack to avoid that it freezes forever
 672             // in this unlikely situation.
 673             buffer = mmal_queue_timedwait(ctx->queue_decoded_frames, 100);
 674             if (!buffer) {
 675                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Did not get output frame from MMAL.\n");
 676                 ret = AVERROR_UNKNOWN;
 677                 goto done;
 678             }
 679         } else {
 680             buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames);
 681             if (!buffer)
 682                 goto done;
 683         }
 684
 685         ctx->eos_received |= !!(buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS);
 686         if (ctx->eos_received)
 687             goto done;
 688
 689         if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED) {
 690             MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 691             MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED_T *ev = mmal_event_format_changed_get(buffer);
 692             MMAL_BUFFER_HEADER_T *stale_buffer;
 693
 694             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Changing output format.\n");
 695
 696             if ((status = mmal_port_disable(decoder->output[0])))
 697                 goto done;
 698
 699             while ((stale_buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 700                 mmal_buffer_header_release(stale_buffer);
 701
 702             mmal_format_copy(decoder->output[0]->format, ev->format);
 703
 704             if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 705                 goto done;
 706
 707             if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 708                 goto done;
 709
 710             if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 711                 goto done;
 712
 713             if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 714                 goto done;
 715
 716             mmal_buffer_header_release(buffer);
 717             continue;
 718         } else if (buffer->cmd) {
 719             char s[20];
 720             av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 721             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on output port\n", s);
 722             goto done;
 723         } else if (buffer->length == 0) {
 724             // Unused output buffer that got drained after format change.
 725             mmal_buffer_header_release(buffer);
 726             continue;
 727         }
 728
 729         ctx->frames_output++;
 730
 731         if ((ret = ffmal_copy_frame(avctx, frame, buffer)) < 0)
 732             goto done;
 733
 734         *got_frame = 1;
 735         break;
 736     }
 737
 738 done:
 739     if (buffer)
 740         mmal_buffer_header_release(buffer);
 741     if (status && ret >= 0)
 742         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 743     return ret;
 744 }
 745
 746 static int ffmmal_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 747                          AVPacket *avpkt)
 748 {
 749     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 750     AVFrame *frame = data;
 751     int ret = 0;
 752
 753     if (avctx->extradata_size && !ctx->extradata_sent) {
 754         AVPacket pkt = {0};
 755         av_init_packet(&pkt);
 756         pkt.data = avctx->extradata;
 757         pkt.size = avctx->extradata_size;
 758         ctx->extradata_sent = 1;
 759         if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, &pkt, 1)) < 0)
 760             return ret;
 761     }
 762
 763     if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, avpkt, 0)) < 0)
 764         return ret;
 765
 766     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 767         return ret;
 768
 769     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 770         return ret;
 771
 772     if ((ret = ffmmal_read_frame(avctx, frame, got_frame)) < 0)
 773         return ret;
 774
 775     // ffmmal_read_frame() can block for a while. Since the decoder is
 776     // asynchronous, it's a good idea to fill the ports again.
 777
 778     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 779         return ret;
 780
 781     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 782         return ret;
 783
 784     return ret;
 785 }
 786
 787 AVHWAccel ff_h264_mmal_hwaccel = {
 788     .name       = "h264_mmal",
 789     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 790     .id         = AV_CODEC_ID_H264,
 791     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 792 };
 793
 794 AVHWAccel ff_mpeg2_mmal_hwaccel = {
 795     .name       = "mpeg2_mmal",
 796     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 797     .id         = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 798     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 799 };
 800
 801 AVHWAccel ff_mpeg4_mmal_hwaccel = {
 802     .name       = "mpeg4_mmal",
 803     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 804     .id         = AV_CODEC_ID_MPEG4,
 805     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 806 };
 807
 808 AVHWAccel ff_vc1_mmal_hwaccel = {
 809     .name       = "vc1_mmal",
 810     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 811     .id         = AV_CODEC_ID_VC1,
 812     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 813 };
 814
 815 static const AVOption options[]={
 816     {"extra_buffers", "extra buffers", offsetof(MMALDecodeContext, extra_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 817     {"extra_decoder_buffers", "extra MMAL internal buffered frames", offsetof(MMALDecodeContext, extra_decoder_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 818     {NULL}
 819 };
 820
 821 #define FFMMAL_DEC_CLASS(NAME) \
 822     static const AVClass ffmmal_##NAME##_dec_class = { \
 823         .class_name = "mmal_" #NAME "_dec", \
 824         .option     = options, \
 825         .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT, \
 826     };
 827
 828 #define FFMMAL_DEC(NAME, ID) \
 829     FFMMAL_DEC_CLASS(NAME) \
 830     AVCodec ff_##NAME##_mmal_decoder = { \
 831         .name           = #NAME "_mmal", \
 832         .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(#NAME " (mmal)"), \
 833         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, \
 834         .id             = ID, \
 835         .priv_data_size = sizeof(MMALDecodeContext), \
 836         .init           = ffmmal_init_decoder, \
 837         .close          = ffmmal_close_decoder, \
 838         .decode         = ffmmal_decode, \
 839         .flush          = ffmmal_flush, \
 840         .priv_class     = &ffmmal_##NAME##_dec_class, \
 841         .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY, \
 842         .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS, \
 843         .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MMAL, \
 844                                                          AV_PIX_FMT_YUV420P, \
 845                                                          AV_PIX_FMT_NONE}, \
 846     };
 847
 848 FFMMAL_DEC(h264, AV_CODEC_ID_H264)
 849 FFMMAL_DEC(mpeg2, AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 850 FFMMAL_DEC(mpeg4, AV_CODEC_ID_MPEG4)
 851 FFMMAL_DEC(vc1, AV_CODEC_ID_VC1)