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 Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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/opt.h"
  42 #include "libavutil/log.h"
  43
  44 typedef struct FFBufferEntry {
  45     AVBufferRef *ref;
  46     void *data;
  47     size_t length;
  48     int64_t pts, dts;
  49     int flags;
  50     struct FFBufferEntry *next;
  51 } FFBufferEntry;
  52
  53 // MMAL_POOL_T destroys all of its MMAL_BUFFER_HEADER_Ts. If we want correct
  54 // refcounting for AVFrames, we can free the MMAL_POOL_T only after all AVFrames
  55 // have been unreferenced.
  56 typedef struct FFPoolRef {
  57     volatile int refcount;
  58     MMAL_POOL_T *pool;
  59 } FFPoolRef;
  60
  61 typedef struct FFBufferRef {
  62     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
  63     FFPoolRef *pool;
  64 } FFBufferRef;
  65
  66 typedef struct MMALDecodeContext {
  67     AVClass *av_class;
  68     int extra_buffers;
  69
  70     MMAL_COMPONENT_T *decoder;
  71     MMAL_QUEUE_T *queue_decoded_frames;
  72     MMAL_POOL_T *pool_in;
  73     FFPoolRef *pool_out;
  74
  75     // Waiting input packets. Because the libavcodec API requires decoding and
  76     // returning packets in lockstep, it can happen that queue_decoded_frames
  77     // contains almost all surfaces - then the decoder input queue can quickly
  78     // fill up and won't accept new input either. Without consuming input, the
  79     // libavcodec API can't return new frames, and we have a logical deadlock.
  80     // This is avoided by queuing such buffers here.
  81     FFBufferEntry *waiting_buffers, *waiting_buffers_tail;
  82
  83     int64_t packets_sent;
  84     volatile int packets_buffered;
  85     int64_t frames_output;
  86     int eos_received;
  87     int eos_sent;
  88     int extradata_sent;
  89 } MMALDecodeContext;
  90
  91 // Assume decoder is guaranteed to produce output after at least this many
  92 // packets (where each packet contains 1 frame).
  93 #define MAX_DELAYED_FRAMES 16
  94
  95 static void ffmmal_poolref_unref(FFPoolRef *ref)
  96 {
  97     if (ref && avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ref->refcount, -1) == 0) {
  98         mmal_pool_destroy(ref->pool);
  99         av_free(ref);
 100     }
 101 }
 102
 103 static void ffmmal_release_frame(void *opaque, uint8_t *data)
 104 {
 105     FFBufferRef *ref = (void *)data;
 106
 107     mmal_buffer_header_release(ref->buffer);
 108     ffmmal_poolref_unref(ref->pool);
 109
 110     av_free(ref);
 111 }
 112
 113 // Setup frame with a new reference to buffer. The buffer must have been
 114 // allocated from the given pool.
 115 static int ffmmal_set_ref(AVFrame *frame, FFPoolRef *pool,
 116                           MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 117 {
 118     FFBufferRef *ref = av_mallocz(sizeof(*ref));
 119     if (!ref)
 120         return AVERROR(ENOMEM);
 121
 122     ref->pool = pool;
 123     ref->buffer = buffer;
 124
 125     frame->buf[0] = av_buffer_create((void *)ref, sizeof(*ref),
 126                                      ffmmal_release_frame, NULL,
 127                                      AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 128     if (!frame->buf[0]) {
 129         av_free(ref);
 130         return AVERROR(ENOMEM);
 131     }
 132
 133     avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ref->pool->refcount, 1);
 134     mmal_buffer_header_acquire(buffer);
 135
 136     frame->format = AV_PIX_FMT_MMAL;
 137     frame->data[3] = (uint8_t *)ref->buffer;
 138     return 0;
 139 }
 140
 141 static void ffmmal_stop_decoder(AVCodecContext *avctx)
 142 {
 143     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 144     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 145     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 146
 147     mmal_port_disable(decoder->input[0]);
 148     mmal_port_disable(decoder->output[0]);
 149     mmal_port_disable(decoder->control);
 150
 151     mmal_port_flush(decoder->input[0]);
 152     mmal_port_flush(decoder->output[0]);
 153     mmal_port_flush(decoder->control);
 154
 155     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 156         mmal_buffer_header_release(buffer);
 157
 158     while (ctx->waiting_buffers) {
 159         FFBufferEntry *buffer = ctx->waiting_buffers;
 160
 161         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 162
 163         av_buffer_unref(&buffer->ref);
 164         av_free(buffer);
 165     }
 166     ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 167
 168     assert(avpriv_atomic_get(&ctx->packets_buffered) == 0);
 169
 170     ctx->frames_output = ctx->eos_received = ctx->eos_sent = ctx->packets_sent = ctx->extradata_sent = 0;
 171 }
 172
 173 static av_cold int ffmmal_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 174 {
 175     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 176
 177     if (ctx->decoder)
 178         ffmmal_stop_decoder(avctx);
 179
 180     mmal_component_destroy(ctx->decoder);
 181     ctx->decoder = NULL;
 182     mmal_queue_destroy(ctx->queue_decoded_frames);
 183     mmal_pool_destroy(ctx->pool_in);
 184     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 185
 186     mmal_vc_deinit();
 187
 188     return 0;
 189 }
 190
 191 static void input_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 192 {
 193     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 194     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 195
 196     if (!buffer->cmd) {
 197         FFBufferEntry *entry = buffer->user_data;
 198         av_buffer_unref(&entry->ref);
 199         if (entry->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 200             avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ctx->packets_buffered, -1);
 201         av_free(entry);
 202     }
 203     mmal_buffer_header_release(buffer);
 204 }
 205
 206 static void output_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 207 {
 208     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 209     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 210
 211     mmal_queue_put(ctx->queue_decoded_frames, buffer);
 212 }
 213
 214 static void control_port_cb(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 215 {
 216     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 217     MMAL_STATUS_T status;
 218
 219     if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_ERROR) {
 220         status = *(uint32_t *)buffer->data;
 221         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d on control port\n", (int)status);
 222     } else {
 223         char s[20];
 224         av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 225         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on control port\n", s);
 226     }
 227
 228     mmal_buffer_header_release(buffer);
 229 }
 230
 231 // Feed free output buffers to the decoder.
 232 static int ffmmal_fill_output_port(AVCodecContext *avctx)
 233 {
 234     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 235     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 236     MMAL_STATUS_T status;
 237
 238     if (!ctx->pool_out)
 239         return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 240
 241     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->pool_out->pool->queue))) {
 242         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->output[0], buffer))) {
 243             mmal_buffer_header_release(buffer);
 244             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending output buffer.\n", (int)status);
 245             return AVERROR_UNKNOWN;
 246         }
 247     }
 248
 249     return 0;
 250 }
 251
 252 static enum AVColorSpace ffmmal_csp_to_av_csp(MMAL_FOURCC_T fourcc)
 253 {
 254     switch (fourcc) {
 255     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_BG:
 256     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_M:
 257     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT601:   return AVCOL_SPC_BT470BG;
 258     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT709:   return AVCOL_SPC_BT709;
 259     case MMAL_COLOR_SPACE_FCC:          return AVCOL_SPC_FCC;
 260     case MMAL_COLOR_SPACE_SMPTE240M:    return AVCOL_SPC_SMPTE240M;
 261     default:                            return AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
 262     }
 263 }
 264
 265 static int ffmal_update_format(AVCodecContext *avctx)
 266 {
 267     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 268     MMAL_STATUS_T status;
 269     int ret = 0;
 270     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 271     MMAL_ES_FORMAT_T *format_out = decoder->output[0]->format;
 272
 273     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 274     if (!(ctx->pool_out = av_mallocz(sizeof(*ctx->pool_out)))) {
 275         ret = AVERROR(ENOMEM);
 276         goto fail;
 277     }
 278     ctx->pool_out->refcount = 1;
 279
 280     if (!format_out)
 281         goto fail;
 282
 283     if ((status = mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_EXTRA_BUFFERS, ctx->extra_buffers)))
 284         goto fail;
 285
 286     if ((status = mmal_port_parameter_set_boolean(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_VIDEO_INTERPOLATE_TIMESTAMPS, 0)))
 287         goto fail;
 288
 289     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 290         format_out->encoding = MMAL_ENCODING_OPAQUE;
 291     } else {
 292         format_out->encoding_variant = format_out->encoding = MMAL_ENCODING_I420;
 293     }
 294
 295     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->output[0])))
 296         goto fail;
 297
 298     if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, format_out->es->video.crop.x + format_out->es->video.crop.width,
 299                                         format_out->es->video.crop.y + format_out->es->video.crop.height)) < 0)
 300         goto fail;
 301
 302     if (format_out->es->video.par.num && format_out->es->video.par.den) {
 303         avctx->sample_aspect_ratio.num = format_out->es->video.par.num;
 304         avctx->sample_aspect_ratio.den = format_out->es->video.par.den;
 305     }
 306
 307     avctx->colorspace = ffmmal_csp_to_av_csp(format_out->es->video.color_space);
 308
 309     decoder->output[0]->buffer_size =
 310         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_size_min, decoder->output[0]->buffer_size_recommended);
 311     decoder->output[0]->buffer_num =
 312         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_num_min, decoder->output[0]->buffer_num_recommended) + ctx->extra_buffers;
 313     ctx->pool_out->pool = mmal_pool_create(decoder->output[0]->buffer_num,
 314                                            decoder->output[0]->buffer_size);
 315     if (!ctx->pool_out->pool) {
 316         ret = AVERROR(ENOMEM);
 317         goto fail;
 318     }
 319
 320     return 0;
 321
 322 fail:
 323     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 324 }
 325
 326 static av_cold int ffmmal_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
 327 {
 328     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 329     MMAL_STATUS_T status;
 330     MMAL_ES_FORMAT_T *format_in;
 331     MMAL_COMPONENT_T *decoder;
 332     int ret = 0;
 333
 334     bcm_host_init();
 335
 336     if (mmal_vc_init()) {
 337         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot initialize MMAL VC driver!\n");
 338         return AVERROR(ENOSYS);
 339     }
 340
 341     if ((ret = ff_get_format(avctx, avctx->codec->pix_fmts)) < 0)
 342         return ret;
 343
 344     avctx->pix_fmt = ret;
 345
 346     if ((status = mmal_component_create(MMAL_COMPONENT_DEFAULT_VIDEO_DECODER, &ctx->decoder)))
 347         goto fail;
 348
 349     decoder = ctx->decoder;
 350
 351     format_in = decoder->input[0]->format;
 352     format_in->type = MMAL_ES_TYPE_VIDEO;
 353     format_in->encoding = MMAL_ENCODING_H264;
 354     format_in->es->video.width = FFALIGN(avctx->width, 32);
 355     format_in->es->video.height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 356     format_in->es->video.crop.width = avctx->width;
 357     format_in->es->video.crop.height = avctx->height;
 358     format_in->es->video.frame_rate.num = 24000;
 359     format_in->es->video.frame_rate.den = 1001;
 360     format_in->es->video.par.num = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 361     format_in->es->video.par.den = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 362     format_in->flags = MMAL_ES_FORMAT_FLAG_FRAMED;
 363
 364     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->input[0])))
 365         goto fail;
 366
 367     decoder->input[0]->buffer_num =
 368         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_num_min, 20);
 369     decoder->input[0]->buffer_size =
 370         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_size_min, 512 * 1024);
 371     ctx->pool_in = mmal_pool_create(decoder->input[0]->buffer_num, 0);
 372     if (!ctx->pool_in) {
 373         ret = AVERROR(ENOMEM);
 374         goto fail;
 375     }
 376
 377     if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 378         goto fail;
 379
 380     ctx->queue_decoded_frames = mmal_queue_create();
 381     if (!ctx->queue_decoded_frames)
 382         goto fail;
 383
 384     decoder->input[0]->userdata = (void*)avctx;
 385     decoder->output[0]->userdata = (void*)avctx;
 386     decoder->control->userdata = (void*)avctx;
 387
 388     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 389         goto fail;
 390     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 391         goto fail;
 392     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 393         goto fail;
 394
 395     if ((status = mmal_component_enable(decoder)))
 396         goto fail;
 397
 398     return 0;
 399
 400 fail:
 401     ffmmal_close_decoder(avctx);
 402     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 403 }
 404
 405 static void ffmmal_flush(AVCodecContext *avctx)
 406 {
 407     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 408     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 409     MMAL_STATUS_T status;
 410
 411     ffmmal_stop_decoder(avctx);
 412
 413     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 414         goto fail;
 415     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 416         goto fail;
 417     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 418         goto fail;
 419
 420     return;
 421
 422 fail:
 423     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL flush error: %i\n", (int)status);
 424 }
 425
 426 // Split packets and add them to the waiting_buffers list. We don't queue them
 427 // immediately, because it can happen that the decoder is temporarily blocked
 428 // (due to us not reading/returning enough output buffers) and won't accept
 429 // new input. (This wouldn't be an issue if MMAL input buffers always were
 430 // complete frames - then the input buffer just would have to be big enough.)
 431 // If is_extradata is set, send it as MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG.
 432 static int ffmmal_add_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 433                              int is_extradata)
 434 {
 435     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 436     AVBufferRef *buf = NULL;
 437     int size = 0;
 438     uint8_t *data = (uint8_t *)"";
 439     uint8_t *start;
 440     int ret = 0;
 441
 442     if (avpkt->size) {
 443         if (avpkt->buf) {
 444             buf = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 445             size = avpkt->size;
 446             data = avpkt->data;
 447         } else {
 448             buf = av_buffer_alloc(avpkt->size);
 449             if (buf) {
 450                 memcpy(buf->data, avpkt->data, avpkt->size);
 451                 size = buf->size;
 452                 data = buf->data;
 453             }
 454         }
 455         if (!buf) {
 456             ret = AVERROR(ENOMEM);
 457             goto done;
 458         }
 459         if (!is_extradata)
 460             ctx->packets_sent++;
 461     } else {
 462         if (!ctx->packets_sent) {
 463             // Short-cut the flush logic to avoid upsetting MMAL.
 464             ctx->eos_sent = 1;
 465             ctx->eos_received = 1;
 466             goto done;
 467         }
 468     }
 469
 470     start = data;
 471
 472     do {
 473         FFBufferEntry *buffer = av_mallocz(sizeof(*buffer));
 474         if (!buffer) {
 475             ret = AVERROR(ENOMEM);
 476             goto done;
 477         }
 478
 479         buffer->data = data;
 480         buffer->length = FFMIN(size, ctx->decoder->input[0]->buffer_size);
 481
 482         if (is_extradata)
 483             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG;
 484
 485         if (data == start)
 486             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_START;
 487
 488         data += buffer->length;
 489         size -= buffer->length;
 490
 491         buffer->pts = avpkt->pts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->pts;
 492         buffer->dts = avpkt->dts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->dts;
 493
 494         if (!size) {
 495             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END;
 496             avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ctx->packets_buffered, 1);
 497         }
 498
 499         if (!buffer->length) {
 500             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS;
 501             ctx->eos_sent = 1;
 502         }
 503
 504         if (buf) {
 505             buffer->ref = av_buffer_ref(buf);
 506             if (!buffer->ref) {
 507                 av_free(buffer);
 508                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 509                 goto done;
 510             }
 511         }
 512
 513         // Insert at end of the list
 514         if (!ctx->waiting_buffers)
 515             ctx->waiting_buffers = buffer;
 516         if (ctx->waiting_buffers_tail)
 517             ctx->waiting_buffers_tail->next = buffer;
 518         ctx->waiting_buffers_tail = buffer;
 519     } while (size);
 520
 521 done:
 522     av_buffer_unref(&buf);
 523     return ret;
 524 }
 525
 526 // Move prepared/split packets from waiting_buffers to the MMAL decoder.
 527 static int ffmmal_fill_input_port(AVCodecContext *avctx)
 528 {
 529     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 530
 531     while (ctx->waiting_buffers) {
 532         MMAL_BUFFER_HEADER_T *mbuffer;
 533         FFBufferEntry *buffer;
 534         MMAL_STATUS_T status;
 535
 536         mbuffer = mmal_queue_get(ctx->pool_in->queue);
 537         if (!mbuffer)
 538             return 0;
 539
 540         buffer = ctx->waiting_buffers;
 541
 542         mmal_buffer_header_reset(mbuffer);
 543         mbuffer->cmd = 0;
 544         mbuffer->pts = buffer->pts;
 545         mbuffer->dts = buffer->dts;
 546         mbuffer->flags = buffer->flags;
 547         mbuffer->data = buffer->data;
 548         mbuffer->length = buffer->length;
 549         mbuffer->user_data = buffer;
 550         mbuffer->alloc_size = ctx->decoder->input[0]->buffer_size;
 551
 552         // Remove from start of the list
 553         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 554         if (ctx->waiting_buffers_tail == buffer)
 555             ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 556
 557         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->input[0], mbuffer))) {
 558             mmal_buffer_header_release(mbuffer);
 559             av_buffer_unref(&buffer->ref);
 560             if (buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 561                 avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ctx->packets_buffered, -1);
 562             av_free(buffer);
 563         }
 564
 565         if (status) {
 566             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending input\n", (int)status);
 567             return AVERROR_UNKNOWN;
 568         }
 569     }
 570
 571     return 0;
 572 }
 573
 574 static int ffmal_copy_frame(AVCodecContext *avctx,  AVFrame *frame,
 575                             MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 576 {
 577     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 578     int ret = 0;
 579
 580     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 581         if (!ctx->pool_out)
 582             return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 583
 584         if ((ret = ff_decode_frame_props(avctx, frame)) < 0)
 585             goto done;
 586
 587         if ((ret = ffmmal_set_ref(frame, ctx->pool_out, buffer)) < 0)
 588             goto done;
 589     } else {
 590         int w = FFALIGN(avctx->width, 32);
 591         int h = FFALIGN(avctx->height, 16);
 592         char *ptr;
 593         int plane;
 594         int i;
 595
 596         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 597             goto done;
 598
 599         ptr = buffer->data + buffer->type->video.offset[0];
 600         for (i = 0; i < avctx->height; i++)
 601             memcpy(frame->data[0] + frame->linesize[0] * i, ptr + w * i, avctx->width);
 602
 603         ptr += w * h;
 604
 605         for (plane = 1; plane < 3; plane++) {
 606             for (i = 0; i < avctx->height / 2; i++)
 607                 memcpy(frame->data[plane] + frame->linesize[plane] * i, ptr + w / 2 * i, (avctx->width + 1) / 2);
 608             ptr += w / 2 * h / 2;
 609         }
 610     }
 611
 612     frame->pkt_pts = buffer->pts == MMAL_TIME_UNKNOWN ? AV_NOPTS_VALUE : buffer->pts;
 613     frame->pkt_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 614
 615 done:
 616     return ret;
 617 }
 618
 619 // Fetch a decoded buffer and place it into the frame parameter.
 620 static int ffmmal_read_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int *got_frame)
 621 {
 622     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 623     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer = NULL;
 624     MMAL_STATUS_T status = 0;
 625     int ret = 0;
 626
 627     if (ctx->eos_received)
 628         goto done;
 629
 630     while (1) {
 631         // To ensure decoding in lockstep with a constant delay between fed packets
 632         // and output frames, we always wait until an output buffer is available.
 633         // Except during start we don't know after how many input packets the decoder
 634         // is going to return the first buffer, and we can't distinguish decoder
 635         // being busy from decoder waiting for input. So just poll at the start and
 636         // keep feeding new data to the buffer.
 637         // We are pretty sure the decoder will produce output if we sent more input
 638         // frames than what a h264 decoder could logically delay. This avoids too
 639         // excessive buffering.
 640         // We also wait if we sent eos, but didn't receive it yet (think of decoding
 641         // stream with a very low number of frames).
 642         if (avpriv_atomic_int_get(&ctx->packets_buffered) > MAX_DELAYED_FRAMES ||
 643             (ctx->packets_sent && ctx->eos_sent)) {
 644             // MMAL will ignore broken input packets, which means the frame we
 645             // expect here may never arrive. Dealing with this correctly is
 646             // complicated, so here's a hack to avoid that it freezes forever
 647             // in this unlikely situation.
 648             buffer = mmal_queue_timedwait(ctx->queue_decoded_frames, 100);
 649             if (!buffer) {
 650                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Did not get output frame from MMAL.\n");
 651                 ret = AVERROR_UNKNOWN;
 652                 goto done;
 653             }
 654         } else {
 655             buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames);
 656             if (!buffer)
 657                 goto done;
 658         }
 659
 660         ctx->eos_received |= !!(buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS);
 661         if (ctx->eos_received)
 662             goto done;
 663
 664         if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED) {
 665             MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 666             MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED_T *ev = mmal_event_format_changed_get(buffer);
 667             MMAL_BUFFER_HEADER_T *stale_buffer;
 668
 669             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Changing output format.\n");
 670
 671             if ((status = mmal_port_disable(decoder->output[0])))
 672                 goto done;
 673
 674             while ((stale_buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 675                 mmal_buffer_header_release(stale_buffer);
 676
 677             mmal_format_copy(decoder->output[0]->format, ev->format);
 678
 679             if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 680                 goto done;
 681
 682             if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 683                 goto done;
 684
 685             if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 686                 goto done;
 687
 688             if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 689                 goto done;
 690
 691             mmal_buffer_header_release(buffer);
 692             continue;
 693         } else if (buffer->cmd) {
 694             char s[20];
 695             av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 696             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on output port\n", s);
 697             goto done;
 698         } else if (buffer->length == 0) {
 699             // Unused output buffer that got drained after format change.
 700             mmal_buffer_header_release(buffer);
 701             continue;
 702         }
 703
 704         ctx->frames_output++;
 705
 706         if ((ret = ffmal_copy_frame(avctx, frame, buffer)) < 0)
 707             goto done;
 708
 709         *got_frame = 1;
 710         break;
 711     }
 712
 713 done:
 714     if (buffer)
 715         mmal_buffer_header_release(buffer);
 716     if (status && ret >= 0)
 717         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 718     return ret;
 719 }
 720
 721 static int ffmmal_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 722                          AVPacket *avpkt)
 723 {
 724     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 725     AVFrame *frame = data;
 726     int ret = 0;
 727
 728     if (avctx->extradata_size && !ctx->extradata_sent) {
 729         AVPacket pkt = {0};
 730         av_init_packet(&pkt);
 731         pkt.data = avctx->extradata;
 732         pkt.size = avctx->extradata_size;
 733         ctx->extradata_sent = 1;
 734         if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, &pkt, 1)) < 0)
 735             return ret;
 736     }
 737
 738     if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, avpkt, 0)) < 0)
 739         return ret;
 740
 741     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 742         return ret;
 743
 744     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 745         return ret;
 746
 747     if ((ret = ffmmal_read_frame(avctx, frame, got_frame)) < 0)
 748         return ret;
 749
 750     // ffmmal_read_frame() can block for a while. Since the decoder is
 751     // asynchronous, it's a good idea to fill the ports again.
 752
 753     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 754         return ret;
 755
 756     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 757         return ret;
 758
 759     return ret;
 760 }
 761
 762 AVHWAccel ff_h264_mmal_hwaccel = {
 763     .name       = "h264_mmal",
 764     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 765     .id         = AV_CODEC_ID_H264,
 766     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 767 };
 768
 769 static const AVOption options[]={
 770     {"extra_buffers", "extra buffers", offsetof(MMALDecodeContext, extra_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 771     {NULL}
 772 };
 773
 774 static const AVClass ffmmaldec_class = {
 775     .class_name = "mmaldec",
 776     .option     = options,
 777     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 778 };
 779
 780 AVCodec ff_h264_mmal_decoder = {
 781     .name           = "h264_mmal",
 782     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("h264 (mmal)"),
 783     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 784     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 785     .priv_data_size = sizeof(MMALDecodeContext),
 786     .init           = ffmmal_init_decoder,
 787     .close          = ffmmal_close_decoder,
 788     .decode         = ffmmal_decode,
 789     .flush          = ffmmal_flush,
 790     .priv_class     = &ffmmaldec_class,
 791     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY,
 792     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS,
 793     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MMAL,
 794                                                      AV_PIX_FMT_YUV420P,
 795                                                      AV_PIX_FMT_NONE},
 796 };