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