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/util/mmal_util.h>
  30 #include <interface/mmal/util/mmal_util_params.h>
  31 #include <interface/mmal/util/mmal_default_components.h>
  32 #include <interface/mmal/vc/mmal_vc_api.h>
  33
  34 #include "avcodec.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "libavutil/atomic.h"
  37 #include "libavutil/avassert.h"
  38 #include "libavutil/buffer.h"
  39 #include "libavutil/common.h"
  40 #include "libavutil/opt.h"
  41 #include "libavutil/log.h"
  42
  43 typedef struct FFBufferEntry {
  44     AVBufferRef *ref;
  45     void *data;
  46     size_t length;
  47     int64_t pts, dts;
  48     int flags;
  49     struct FFBufferEntry *next;
  50 } FFBufferEntry;
  51
  52 // MMAL_POOL_T destroys all of its MMAL_BUFFER_HEADER_Ts. If we want correct
  53 // refcounting for AVFrames, we can free the MMAL_POOL_T only after all AVFrames
  54 // have been unreferenced.
  55 typedef struct FFPoolRef {
  56     volatile int refcount;
  57     MMAL_POOL_T *pool;
  58 } FFPoolRef;
  59
  60 typedef struct FFBufferRef {
  61     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
  62     FFPoolRef *pool;
  63 } FFBufferRef;
  64
  65 typedef struct MMALDecodeContext {
  66     AVClass *av_class;
  67     int extra_buffers;
  68
  69     AVBitStreamFilterContext *bsfc;
  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     int64_t frames_output;
  86     int eos_received;
  87     int eos_sent;
  88 } MMALDecodeContext;
  89
  90 // Assume decoder is guaranteed to produce output after at least this many
  91 // packets (where each packet contains 1 frame).
  92 #define MAX_DELAYED_FRAMES 16
  93
  94 static void ffmmal_poolref_unref(FFPoolRef *ref)
  95 {
  96     if (ref && avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ref->refcount, -1) == 0) {
  97         mmal_pool_destroy(ref->pool);
  98         av_free(ref);
  99     }
 100 }
 101
 102 static void ffmmal_release_frame(void *opaque, uint8_t *data)
 103 {
 104     FFBufferRef *ref = (void *)data;
 105
 106     mmal_buffer_header_release(ref->buffer);
 107     ffmmal_poolref_unref(ref->pool);
 108
 109     av_free(ref);
 110 }
 111
 112 // Setup frame with a new reference to buffer. The buffer must have been
 113 // allocated from the given pool.
 114 static int ffmmal_set_ref(AVFrame *frame, FFPoolRef *pool,
 115                           MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 116 {
 117     FFBufferRef *ref = av_mallocz(sizeof(*ref));
 118     if (!ref)
 119         return AVERROR(ENOMEM);
 120
 121     ref->pool = pool;
 122     ref->buffer = buffer;
 123
 124     frame->buf[0] = av_buffer_create((void *)ref, sizeof(*ref),
 125                                      ffmmal_release_frame, NULL,
 126                                      AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 127     if (!frame->buf[0]) {
 128         av_free(ref);
 129         return AVERROR(ENOMEM);
 130     }
 131
 132     avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ref->pool->refcount, 1);
 133     mmal_buffer_header_acquire(buffer);
 134
 135     frame->format = AV_PIX_FMT_MMAL;
 136     frame->data[3] = (uint8_t *)ref->buffer;
 137     return 0;
 138 }
 139
 140 static void ffmmal_stop_decoder(AVCodecContext *avctx)
 141 {
 142     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 143     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 144     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 145
 146     mmal_port_disable(decoder->input[0]);
 147     mmal_port_disable(decoder->output[0]);
 148     mmal_port_disable(decoder->control);
 149
 150     mmal_port_flush(decoder->input[0]);
 151     mmal_port_flush(decoder->output[0]);
 152     mmal_port_flush(decoder->control);
 153
 154     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 155         mmal_buffer_header_release(buffer);
 156
 157     while (ctx->waiting_buffers) {
 158         FFBufferEntry *buffer = ctx->waiting_buffers;
 159
 160         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 161
 162         av_buffer_unref(&buffer->ref);
 163         av_free(buffer);
 164     }
 165     ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 166
 167     ctx->frames_output = ctx->eos_received = ctx->eos_sent = ctx->packets_sent = 0;
 168 }
 169
 170 static av_cold int ffmmal_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 171 {
 172     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 173
 174     if (ctx->decoder)
 175         ffmmal_stop_decoder(avctx);
 176
 177     mmal_component_destroy(ctx->decoder);
 178     ctx->decoder = NULL;
 179     mmal_queue_destroy(ctx->queue_decoded_frames);
 180     mmal_pool_destroy(ctx->pool_in);
 181     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 182
 183     if (ctx->bsfc)
 184         av_bitstream_filter_close(ctx->bsfc);
 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     if (!buffer->cmd) {
 194         AVBufferRef *buf = buffer->user_data;
 195         av_buffer_unref(&buf);
 196     }
 197     mmal_buffer_header_release(buffer);
 198 }
 199
 200 static void output_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 201 {
 202     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 203     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 204
 205     mmal_queue_put(ctx->queue_decoded_frames, buffer);
 206 }
 207
 208 static void control_port_cb(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 209 {
 210     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 211     MMAL_STATUS_T status;
 212
 213     if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_ERROR) {
 214         status = *(uint32_t *)buffer->data;
 215         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d on control port\n", (int)status);
 216     } else {
 217         char s[20];
 218         av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 219         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on control port\n", s);
 220     }
 221
 222     mmal_buffer_header_release(buffer);
 223 }
 224
 225 // Feed free output buffers to the decoder.
 226 static int ffmmal_fill_output_port(AVCodecContext *avctx)
 227 {
 228     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 229     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 230     MMAL_STATUS_T status;
 231
 232     if (!ctx->pool_out)
 233         return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 234
 235     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->pool_out->pool->queue))) {
 236         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->output[0], buffer))) {
 237             mmal_buffer_header_release(buffer);
 238             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending output buffer.\n", (int)status);
 239             return AVERROR_UNKNOWN;
 240         }
 241     }
 242
 243     return 0;
 244 }
 245
 246 static enum AVColorSpace ffmmal_csp_to_av_csp(MMAL_FOURCC_T fourcc)
 247 {
 248     switch (fourcc) {
 249     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_BG:
 250     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_M:
 251     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT601:   return AVCOL_SPC_BT470BG;
 252     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT709:   return AVCOL_SPC_BT709;
 253     case MMAL_COLOR_SPACE_FCC:          return AVCOL_SPC_FCC;
 254     case MMAL_COLOR_SPACE_SMPTE240M:    return AVCOL_SPC_SMPTE240M;
 255     default:                            return AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
 256     }
 257 }
 258
 259 static int ffmal_update_format(AVCodecContext *avctx)
 260 {
 261     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 262     MMAL_STATUS_T status;
 263     int ret = 0;
 264     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 265     MMAL_ES_FORMAT_T *format_out = decoder->output[0]->format;
 266
 267     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 268     if (!(ctx->pool_out = av_mallocz(sizeof(*ctx->pool_out)))) {
 269         ret = AVERROR(ENOMEM);
 270         goto fail;
 271     }
 272     ctx->pool_out->refcount = 1;
 273
 274     if (!format_out)
 275         goto fail;
 276
 277     if ((status = mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_EXTRA_BUFFERS, ctx->extra_buffers)))
 278         goto fail;
 279
 280     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 281         format_out->encoding = MMAL_ENCODING_OPAQUE;
 282     } else {
 283         format_out->encoding_variant = format_out->encoding = MMAL_ENCODING_I420;
 284     }
 285
 286     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->output[0])))
 287         goto fail;
 288
 289     if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, format_out->es->video.crop.x + format_out->es->video.crop.width,
 290                                         format_out->es->video.crop.y + format_out->es->video.crop.height)) < 0)
 291         goto fail;
 292
 293     if (format_out->es->video.par.num && format_out->es->video.par.den) {
 294         avctx->sample_aspect_ratio.num = format_out->es->video.par.num;
 295         avctx->sample_aspect_ratio.den = format_out->es->video.par.den;
 296     }
 297
 298     avctx->colorspace = ffmmal_csp_to_av_csp(format_out->es->video.color_space);
 299
 300     decoder->output[0]->buffer_size =
 301         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_size_min, decoder->output[0]->buffer_size_recommended);
 302     decoder->output[0]->buffer_num =
 303         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_num_min, decoder->output[0]->buffer_num_recommended) + ctx->extra_buffers;
 304     ctx->pool_out->pool = mmal_pool_create(decoder->output[0]->buffer_num,
 305                                            decoder->output[0]->buffer_size);
 306     if (!ctx->pool_out->pool) {
 307         ret = AVERROR(ENOMEM);
 308         goto fail;
 309     }
 310
 311     return 0;
 312
 313 fail:
 314     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 315 }
 316
 317 static av_cold int ffmmal_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
 318 {
 319     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 320     MMAL_STATUS_T status;
 321     MMAL_ES_FORMAT_T *format_in;
 322     MMAL_COMPONENT_T *decoder;
 323     int ret = 0;
 324
 325     bcm_host_init();
 326
 327     if (mmal_vc_init()) {
 328         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot initialize MMAL VC driver!\n");
 329         return AVERROR(ENOSYS);
 330     }
 331
 332     if ((ret = ff_get_format(avctx, avctx->codec->pix_fmts)) < 0)
 333         return ret;
 334
 335     avctx->pix_fmt = ret;
 336
 337     if ((status = mmal_component_create(MMAL_COMPONENT_DEFAULT_VIDEO_DECODER, &ctx->decoder)))
 338         goto fail;
 339
 340     decoder = ctx->decoder;
 341
 342     format_in = decoder->input[0]->format;
 343     format_in->type = MMAL_ES_TYPE_VIDEO;
 344     format_in->encoding = MMAL_ENCODING_H264;
 345     format_in->es->video.width = FFALIGN(avctx->width, 32);
 346     format_in->es->video.height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 347     format_in->es->video.crop.width = avctx->width;
 348     format_in->es->video.crop.height = avctx->height;
 349     format_in->es->video.frame_rate.num = 24000;
 350     format_in->es->video.frame_rate.den = 1001;
 351     format_in->es->video.par.num = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 352     format_in->es->video.par.den = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 353     format_in->flags = MMAL_ES_FORMAT_FLAG_FRAMED;
 354
 355     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_H264 && avctx->extradata && avctx->extradata[0] == 1) {
 356         uint8_t *dummy_p;
 357         int dummy_int;
 358         ctx->bsfc = av_bitstream_filter_init("h264_mp4toannexb");
 359         if (!ctx->bsfc) {
 360             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open the h264_mp4toannexb BSF!\n");
 361             ret = AVERROR(ENOSYS);
 362             goto fail;
 363         }
 364         av_bitstream_filter_filter(ctx->bsfc, avctx, "private_spspps_buf", &dummy_p, &dummy_int, NULL, 0, 0);
 365     } else if (avctx->extradata_size) {
 366         if ((status = mmal_format_extradata_alloc(format_in, avctx->extradata_size)))
 367             goto fail;
 368         format_in->extradata_size = avctx->extradata_size;
 369         memcpy(format_in->extradata, avctx->extradata, format_in->extradata_size);
 370     }
 371
 372     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->input[0])))
 373         goto fail;
 374
 375     decoder->input[0]->buffer_num =
 376         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_num_min, 20);
 377     decoder->input[0]->buffer_size =
 378         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_size_min, 512 * 1024);
 379     ctx->pool_in = mmal_pool_create(decoder->input[0]->buffer_num, 0);
 380     if (!ctx->pool_in) {
 381         ret = AVERROR(ENOMEM);
 382         goto fail;
 383     }
 384
 385     if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 386         goto fail;
 387
 388     ctx->queue_decoded_frames = mmal_queue_create();
 389     if (!ctx->queue_decoded_frames)
 390         goto fail;
 391
 392     decoder->input[0]->userdata = (void*)avctx;
 393     decoder->output[0]->userdata = (void*)avctx;
 394     decoder->control->userdata = (void*)avctx;
 395
 396     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 397         goto fail;
 398     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 399         goto fail;
 400     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 401         goto fail;
 402
 403     if ((status = mmal_component_enable(decoder)))
 404         goto fail;
 405
 406     return 0;
 407
 408 fail:
 409     ffmmal_close_decoder(avctx);
 410     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 411 }
 412
 413 static void ffmmal_flush(AVCodecContext *avctx)
 414 {
 415     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 416     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 417     MMAL_STATUS_T status;
 418
 419     ffmmal_stop_decoder(avctx);
 420
 421     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 422         goto fail;
 423     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 424         goto fail;
 425     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 426         goto fail;
 427
 428     return;
 429
 430 fail:
 431     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL flush error: %i\n", (int)status);
 432 }
 433
 434 // Split packets and add them to the waiting_buffers list. We don't queue them
 435 // immediately, because it can happen that the decoder is temporarily blocked
 436 // (due to us not reading/returning enough output buffers) and won't accept
 437 // new input. (This wouldn't be an issue if MMAL input buffers always were
 438 // complete frames - then the input buffer just would have to be big enough.)
 439 static int ffmmal_add_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt)
 440 {
 441     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 442     AVBufferRef *buf = NULL;
 443     int size = 0;
 444     uint8_t *data = (uint8_t *)"";
 445     uint8_t *start;
 446     int ret = 0;
 447
 448     if (avpkt->size) {
 449         if (ctx->bsfc) {
 450             uint8_t *tmp_data;
 451             int tmp_size;
 452             if ((ret = av_bitstream_filter_filter(ctx->bsfc, avctx, "private_spspps_buf",
 453                                                   &tmp_data, &tmp_size,
 454                                                   avpkt->data, avpkt->size,
 455                                                   avpkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY)) < 0)
 456                 goto done;
 457             buf = av_buffer_create(tmp_data, tmp_size, NULL, NULL, 0);
 458         } else {
 459             if (avpkt->buf) {
 460                 buf = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 461             } else {
 462                 buf = av_buffer_alloc(avpkt->size);
 463                 if (buf)
 464                     memcpy(buf->data, avpkt->data, avpkt->size);
 465             }
 466         }
 467         if (!buf) {
 468             ret = AVERROR(ENOMEM);
 469             goto done;
 470         }
 471         size = buf->size;
 472         data = buf->data;
 473         ctx->packets_sent++;
 474     } else {
 475         if (!ctx->packets_sent) {
 476             // Short-cut the flush logic to avoid upsetting MMAL.
 477             ctx->eos_sent = 1;
 478             ctx->eos_received = 1;
 479             goto done;
 480         }
 481     }
 482
 483     start = data;
 484
 485     do {
 486         FFBufferEntry *buffer = av_mallocz(sizeof(*buffer));
 487         if (!buffer) {
 488             ret = AVERROR(ENOMEM);
 489             goto done;
 490         }
 491
 492         buffer->data = data;
 493         buffer->length = FFMIN(size, ctx->decoder->input[0]->buffer_size);
 494
 495         if (data == start)
 496             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_START;
 497
 498         data += buffer->length;
 499         size -= buffer->length;
 500
 501         buffer->pts = avpkt->pts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->pts;
 502         buffer->dts = avpkt->dts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->dts;
 503
 504         if (!size)
 505             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END;
 506
 507         if (!buffer->length) {
 508             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS;
 509             ctx->eos_sent = 1;
 510         }
 511
 512         if (buf) {
 513             buffer->ref = av_buffer_ref(buf);
 514             if (!buffer->ref) {
 515                 av_free(buffer);
 516                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 517                 goto done;
 518             }
 519         }
 520
 521         // Insert at end of the list
 522         if (!ctx->waiting_buffers)
 523             ctx->waiting_buffers = buffer;
 524         if (ctx->waiting_buffers_tail)
 525             ctx->waiting_buffers_tail->next = buffer;
 526         ctx->waiting_buffers_tail = buffer;
 527     } while (size);
 528
 529 done:
 530     av_buffer_unref(&buf);
 531     return ret;
 532 }
 533
 534 // Move prepared/split packets from waiting_buffers to the MMAL decoder.
 535 static int ffmmal_fill_input_port(AVCodecContext *avctx)
 536 {
 537     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 538
 539     while (ctx->waiting_buffers) {
 540         MMAL_BUFFER_HEADER_T *mbuffer;
 541         FFBufferEntry *buffer;
 542         MMAL_STATUS_T status;
 543
 544         mbuffer = mmal_queue_get(ctx->pool_in->queue);
 545         if (!mbuffer)
 546             return 0;
 547
 548         buffer = ctx->waiting_buffers;
 549
 550         mmal_buffer_header_reset(mbuffer);
 551         mbuffer->cmd = 0;
 552         mbuffer->pts = buffer->pts;
 553         mbuffer->dts = buffer->dts;
 554         mbuffer->flags = buffer->flags;
 555         mbuffer->data = buffer->data;
 556         mbuffer->length = buffer->length;
 557         mbuffer->user_data = buffer->ref;
 558         mbuffer->alloc_size = ctx->decoder->input[0]->buffer_size;
 559
 560         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->input[0], mbuffer))) {
 561             mmal_buffer_header_release(mbuffer);
 562             av_buffer_unref(&buffer->ref);
 563         }
 564
 565         // Remove from start of the list
 566         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 567         if (ctx->waiting_buffers_tail == buffer)
 568             ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 569         av_free(buffer);
 570
 571         if (status) {
 572             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending input\n", (int)status);
 573             return AVERROR_UNKNOWN;
 574         }
 575     }
 576
 577     return 0;
 578 }
 579
 580 static int ffmal_copy_frame(AVCodecContext *avctx,  AVFrame *frame,
 581                             MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 582 {
 583     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 584     int ret = 0;
 585
 586     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 587         if (!ctx->pool_out)
 588             return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 589
 590         if ((ret = ff_decode_frame_props(avctx, frame)) < 0)
 591             goto done;
 592
 593         if ((ret = ffmmal_set_ref(frame, ctx->pool_out, buffer)) < 0)
 594             goto done;
 595     } else {
 596         int w = FFALIGN(avctx->width, 32);
 597         int h = FFALIGN(avctx->height, 16);
 598         char *ptr;
 599         int plane;
 600         int i;
 601
 602         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 603             goto done;
 604
 605         ptr = buffer->data + buffer->type->video.offset[0];
 606         for (i = 0; i < avctx->height; i++)
 607             memcpy(frame->data[0] + frame->linesize[0] * i, ptr + w * i, avctx->width);
 608
 609         ptr += w * h;
 610
 611         for (plane = 1; plane < 3; plane++) {
 612             for (i = 0; i < avctx->height / 2; i++)
 613                 memcpy(frame->data[plane] + frame->linesize[plane] * i, ptr + w / 2 * i, (avctx->width + 1) / 2);
 614             ptr += w / 2 * h / 2;
 615         }
 616     }
 617
 618     if (buffer->pts != MMAL_TIME_UNKNOWN) {
 619         frame->pkt_pts = buffer->pts;
 620         frame->pts = buffer->pts;
 621     }
 622
 623 done:
 624     return ret;
 625 }
 626
 627 // Fetch a decoded buffer and place it into the frame parameter.
 628 static int ffmmal_read_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int *got_frame)
 629 {
 630     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 631     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer = NULL;
 632     MMAL_STATUS_T status = 0;
 633     int ret = 0;
 634
 635     if (ctx->eos_received)
 636         goto done;
 637
 638     while (1) {
 639         // To ensure decoding in lockstep with a constant delay between fed packets
 640         // and output frames, we always wait until an output buffer is available.
 641         // Except during start we don't know after how many input packets the decoder
 642         // is going to return the first buffer, and we can't distinguish decoder
 643         // being busy from decoder waiting for input. So just poll at the start and
 644         // keep feeding new data to the buffer.
 645         // We are pretty sure the decoder will produce output if we sent more input
 646         // frames than what a h264 decoder could logically delay. This avoids too
 647         // excessive buffering.
 648         // We also wait if we sent eos, but didn't receive it yet (think of decoding
 649         // stream with a very low number of frames).
 650         if (ctx->frames_output || ctx->packets_sent > MAX_DELAYED_FRAMES ||
 651             (ctx->packets_sent && ctx->eos_sent)) {
 652             // MMAL will ignore broken input packets, which means the frame we
 653             // expect here may never arrive. Dealing with this correctly is
 654             // complicated, so here's a hack to avoid that it freezes forever
 655             // in this unlikely situation.
 656             buffer = mmal_queue_timedwait(ctx->queue_decoded_frames, 100);
 657             if (!buffer) {
 658                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Did not get output frame from MMAL.\n");
 659                 ret = AVERROR_UNKNOWN;
 660                 goto done;
 661             }
 662         } else {
 663             buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames);
 664             if (!buffer)
 665                 goto done;
 666         }
 667
 668         ctx->eos_received |= !!(buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS);
 669         if (ctx->eos_received)
 670             goto done;
 671
 672         if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED) {
 673             MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 674             MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED_T *ev = mmal_event_format_changed_get(buffer);
 675             MMAL_BUFFER_HEADER_T *stale_buffer;
 676
 677             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Changing output format.\n");
 678
 679             if ((status = mmal_port_disable(decoder->output[0])))
 680                 goto done;
 681
 682             while ((stale_buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 683                 mmal_buffer_header_release(stale_buffer);
 684
 685             mmal_format_copy(decoder->output[0]->format, ev->format);
 686
 687             if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 688                 goto done;
 689
 690             if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 691                 goto done;
 692
 693             if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 694                 goto done;
 695
 696             if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 697                 goto done;
 698
 699             mmal_buffer_header_release(buffer);
 700             continue;
 701         } else if (buffer->cmd) {
 702             char s[20];
 703             av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 704             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on output port\n", s);
 705             goto done;
 706         } else if (buffer->length == 0) {
 707             // Unused output buffer that got drained after format change.
 708             mmal_buffer_header_release(buffer);
 709             continue;
 710         }
 711
 712         ctx->frames_output++;
 713
 714         if ((ret = ffmal_copy_frame(avctx, frame, buffer)) < 0)
 715             goto done;
 716
 717         *got_frame = 1;
 718         break;
 719     }
 720
 721 done:
 722     if (buffer)
 723         mmal_buffer_header_release(buffer);
 724     if (status && ret >= 0)
 725         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 726     return ret;
 727 }
 728
 729 static int ffmmal_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 730                          AVPacket *avpkt)
 731 {
 732     AVFrame *frame = data;
 733     int ret = 0;
 734
 735     if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, avpkt)) < 0)
 736         return ret;
 737
 738     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 739         return ret;
 740
 741     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 742         return ret;
 743
 744     if ((ret = ffmmal_read_frame(avctx, frame, got_frame)) < 0)
 745         return ret;
 746
 747     // ffmmal_read_frame() can block for a while. Since the decoder is
 748     // asynchronous, it's a good idea to fill the ports again.
 749
 750     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 751         return ret;
 752
 753     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 754         return ret;
 755
 756     return ret;
 757 }
 758
 759 AVHWAccel ff_h264_mmal_hwaccel = {
 760     .name       = "h264_mmal",
 761     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 762     .id         = AV_CODEC_ID_H264,
 763     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 764 };
 765
 766 static const AVOption options[]={
 767     {"extra_buffers", "extra buffers", offsetof(MMALDecodeContext, extra_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 768     {NULL}
 769 };
 770
 771 static const AVClass ffmmaldec_class = {
 772     .class_name = "mmaldec",
 773     .option     = options,
 774     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 775 };
 776
 777 AVCodec ff_h264_mmal_decoder = {
 778     .name           = "h264_mmal",
 779     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("h264 (mmal)"),
 780     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 781     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 782     .priv_data_size = sizeof(MMALDecodeContext),
 783     .init           = ffmmal_init_decoder,
 784     .close          = ffmmal_close_decoder,
 785     .decode         = ffmmal_decode,
 786     .flush          = ffmmal_flush,
 787     .priv_class     = &ffmmaldec_class,
 788     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY,
 789     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MMAL,
 790                                                      AV_PIX_FMT_YUV420P,
 791                                                      AV_PIX_FMT_NONE},
 792 };