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/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_VC1:
 364         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_WVC1;
 365         break;
 366     case AV_CODEC_ID_H264:
 367     default:
 368         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_H264;
 369         break;
 370     }
 371     format_in->es->video.width = FFALIGN(avctx->width, 32);
 372     format_in->es->video.height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 373     format_in->es->video.crop.width = avctx->width;
 374     format_in->es->video.crop.height = avctx->height;
 375     format_in->es->video.frame_rate.num = 24000;
 376     format_in->es->video.frame_rate.den = 1001;
 377     format_in->es->video.par.num = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 378     format_in->es->video.par.den = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 379     format_in->flags = MMAL_ES_FORMAT_FLAG_FRAMED;
 380
 381     av_get_codec_tag_string(tmp, sizeof(tmp), format_in->encoding);
 382     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using MMAL %s encoding.\n", tmp);
 383
 384 #if HAVE_MMAL_PARAMETER_VIDEO_MAX_NUM_CALLBACKS
 385     if (mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->input[0], MMAL_PARAMETER_VIDEO_MAX_NUM_CALLBACKS,
 386                                        -1 - ctx->extra_decoder_buffers)) {
 387         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Could not set input buffering limit.\n");
 388     }
 389 #endif
 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         uint8_t *src[4];
 622         int linesize[4];
 623
 624         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 625             goto done;
 626
 627         av_image_fill_arrays(src, linesize,
 628                              buffer->data + buffer->type->video.offset[0],
 629                              avctx->pix_fmt, w, h, 1);
 630         av_image_copy(frame->data, frame->linesize, src, linesize,
 631                       avctx->pix_fmt, avctx->width, avctx->height);
 632     }
 633
 634     frame->pts = buffer->pts == MMAL_TIME_UNKNOWN ? AV_NOPTS_VALUE : buffer->pts;
 635 #if FF_API_PKT_PTS
 636 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 637     frame->pkt_pts = frame->pts;
 638 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 639 #endif
 640     frame->pkt_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 641
 642 done:
 643     return ret;
 644 }
 645
 646 // Fetch a decoded buffer and place it into the frame parameter.
 647 static int ffmmal_read_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int *got_frame)
 648 {
 649     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 650     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer = NULL;
 651     MMAL_STATUS_T status = 0;
 652     int ret = 0;
 653
 654     if (ctx->eos_received)
 655         goto done;
 656
 657     while (1) {
 658         // To ensure decoding in lockstep with a constant delay between fed packets
 659         // and output frames, we always wait until an output buffer is available.
 660         // Except during start we don't know after how many input packets the decoder
 661         // is going to return the first buffer, and we can't distinguish decoder
 662         // being busy from decoder waiting for input. So just poll at the start and
 663         // keep feeding new data to the buffer.
 664         // We are pretty sure the decoder will produce output if we sent more input
 665         // frames than what a H.264 decoder could logically delay. This avoids too
 666         // excessive buffering.
 667         // We also wait if we sent eos, but didn't receive it yet (think of decoding
 668         // stream with a very low number of frames).
 669         if (avpriv_atomic_int_get(&ctx->packets_buffered) > MAX_DELAYED_FRAMES ||
 670             (ctx->packets_sent && ctx->eos_sent)) {
 671             // MMAL will ignore broken input packets, which means the frame we
 672             // expect here may never arrive. Dealing with this correctly is
 673             // complicated, so here's a hack to avoid that it freezes forever
 674             // in this unlikely situation.
 675             buffer = mmal_queue_timedwait(ctx->queue_decoded_frames, 100);
 676             if (!buffer) {
 677                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Did not get output frame from MMAL.\n");
 678                 ret = AVERROR_UNKNOWN;
 679                 goto done;
 680             }
 681         } else {
 682             buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames);
 683             if (!buffer)
 684                 goto done;
 685         }
 686
 687         ctx->eos_received |= !!(buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS);
 688         if (ctx->eos_received)
 689             goto done;
 690
 691         if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED) {
 692             MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 693             MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED_T *ev = mmal_event_format_changed_get(buffer);
 694             MMAL_BUFFER_HEADER_T *stale_buffer;
 695
 696             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Changing output format.\n");
 697
 698             if ((status = mmal_port_disable(decoder->output[0])))
 699                 goto done;
 700
 701             while ((stale_buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 702                 mmal_buffer_header_release(stale_buffer);
 703
 704             mmal_format_copy(decoder->output[0]->format, ev->format);
 705
 706             if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 707                 goto done;
 708
 709             if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 710                 goto done;
 711
 712             if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 713                 goto done;
 714
 715             if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 716                 goto done;
 717
 718             mmal_buffer_header_release(buffer);
 719             continue;
 720         } else if (buffer->cmd) {
 721             char s[20];
 722             av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 723             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on output port\n", s);
 724             goto done;
 725         } else if (buffer->length == 0) {
 726             // Unused output buffer that got drained after format change.
 727             mmal_buffer_header_release(buffer);
 728             continue;
 729         }
 730
 731         ctx->frames_output++;
 732
 733         if ((ret = ffmal_copy_frame(avctx, frame, buffer)) < 0)
 734             goto done;
 735
 736         *got_frame = 1;
 737         break;
 738     }
 739
 740 done:
 741     if (buffer)
 742         mmal_buffer_header_release(buffer);
 743     if (status && ret >= 0)
 744         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 745     return ret;
 746 }
 747
 748 static int ffmmal_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 749                          AVPacket *avpkt)
 750 {
 751     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 752     AVFrame *frame = data;
 753     int ret = 0;
 754
 755     if (avctx->extradata_size && !ctx->extradata_sent) {
 756         AVPacket pkt = {0};
 757         av_init_packet(&pkt);
 758         pkt.data = avctx->extradata;
 759         pkt.size = avctx->extradata_size;
 760         ctx->extradata_sent = 1;
 761         if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, &pkt, 1)) < 0)
 762             return ret;
 763     }
 764
 765     if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, avpkt, 0)) < 0)
 766         return ret;
 767
 768     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 769         return ret;
 770
 771     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 772         return ret;
 773
 774     if ((ret = ffmmal_read_frame(avctx, frame, got_frame)) < 0)
 775         return ret;
 776
 777     // ffmmal_read_frame() can block for a while. Since the decoder is
 778     // asynchronous, it's a good idea to fill the ports again.
 779
 780     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 781         return ret;
 782
 783     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 784         return ret;
 785
 786     return ret;
 787 }
 788
 789 AVHWAccel ff_h264_mmal_hwaccel = {
 790     .name       = "h264_mmal",
 791     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 792     .id         = AV_CODEC_ID_H264,
 793     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 794 };
 795
 796 AVHWAccel ff_mpeg2_mmal_hwaccel = {
 797     .name       = "mpeg2_mmal",
 798     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 799     .id         = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 800     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 801 };
 802
 803 AVHWAccel ff_vc1_mmal_hwaccel = {
 804     .name       = "vc1_mmal",
 805     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 806     .id         = AV_CODEC_ID_VC1,
 807     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 808 };
 809
 810 static const AVOption options[]={
 811     {"extra_buffers", "extra buffers", offsetof(MMALDecodeContext, extra_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 812     {"extra_decoder_buffers", "extra MMAL internal buffered frames", offsetof(MMALDecodeContext, extra_decoder_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 813     {NULL}
 814 };
 815
 816 #define FFMMAL_DEC_CLASS(NAME) \
 817     static const AVClass ffmmal_##NAME##_dec_class = { \
 818         .class_name = "mmal_" #NAME "_dec", \
 819         .option     = options, \
 820         .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT, \
 821     };
 822
 823 #define FFMMAL_DEC(NAME, ID) \
 824     FFMMAL_DEC_CLASS(NAME) \
 825     AVCodec ff_##NAME##_mmal_decoder = { \
 826         .name           = #NAME "_mmal", \
 827         .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(#NAME " (mmal)"), \
 828         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, \
 829         .id             = ID, \
 830         .priv_data_size = sizeof(MMALDecodeContext), \
 831         .init           = ffmmal_init_decoder, \
 832         .close          = ffmmal_close_decoder, \
 833         .decode         = ffmmal_decode, \
 834         .flush          = ffmmal_flush, \
 835         .priv_class     = &ffmmal_##NAME##_dec_class, \
 836         .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY, \
 837         .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS, \
 838         .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MMAL, \
 839                                                          AV_PIX_FMT_YUV420P, \
 840                                                          AV_PIX_FMT_NONE}, \
 841     };
 842
 843 FFMMAL_DEC(h264, AV_CODEC_ID_H264)
 844 FFMMAL_DEC(mpeg2, AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 845 FFMMAL_DEC(vc1, AV_CODEC_ID_VC1)