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

   1 /*
   2  * MMAL Video Decoder
   3  * Copyright (c) 2015 Rodger Combs
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * MMAL Video Decoder
  25  */
  26
  27 #include <bcm_host.h>
  28 #include <interface/mmal/mmal.h>
  29 #include <interface/mmal/mmal_parameters_video.h>
  30 #include <interface/mmal/util/mmal_util.h>
  31 #include <interface/mmal/util/mmal_util_params.h>
  32 #include <interface/mmal/util/mmal_default_components.h>
  33 #include <interface/mmal/vc/mmal_vc_api.h>
  34
  35 #include "avcodec.h"
  36 #include "internal.h"
  37 #include "libavutil/atomic.h"
  38 #include "libavutil/avassert.h"
  39 #include "libavutil/buffer.h"
  40 #include "libavutil/common.h"
  41 #include "libavutil/opt.h"
  42 #include "libavutil/log.h"
  43
  44 typedef struct FFBufferEntry {
  45     AVBufferRef *ref;
  46     void *data;
  47     size_t length;
  48     int64_t pts, dts;
  49     int flags;
  50     struct FFBufferEntry *next;
  51 } FFBufferEntry;
  52
  53 // MMAL_POOL_T destroys all of its MMAL_BUFFER_HEADER_Ts. If we want correct
  54 // refcounting for AVFrames, we can free the MMAL_POOL_T only after all AVFrames
  55 // have been unreferenced.
  56 typedef struct FFPoolRef {
  57     volatile int refcount;
  58     MMAL_POOL_T *pool;
  59 } FFPoolRef;
  60
  61 typedef struct FFBufferRef {
  62     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
  63     FFPoolRef *pool;
  64 } FFBufferRef;
  65
  66 typedef struct MMALDecodeContext {
  67     AVClass *av_class;
  68     int extra_buffers;
  69
  70     MMAL_COMPONENT_T *decoder;
  71     MMAL_QUEUE_T *queue_decoded_frames;
  72     MMAL_POOL_T *pool_in;
  73     FFPoolRef *pool_out;
  74
  75     // Waiting input packets. Because the libavcodec API requires decoding and
  76     // returning packets in lockstep, it can happen that queue_decoded_frames
  77     // contains almost all surfaces - then the decoder input queue can quickly
  78     // fill up and won't accept new input either. Without consuming input, the
  79     // libavcodec API can't return new frames, and we have a logical deadlock.
  80     // This is avoided by queuing such buffers here.
  81     FFBufferEntry *waiting_buffers, *waiting_buffers_tail;
  82
  83     int64_t packets_sent;
  84     int64_t frames_output;
  85     int eos_received;
  86     int eos_sent;
  87     int extradata_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 = ctx->extradata_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     mmal_vc_deinit();
 184
 185     return 0;
 186 }
 187
 188 static void input_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 189 {
 190     if (!buffer->cmd) {
 191         AVBufferRef *buf = buffer->user_data;
 192         av_buffer_unref(&buf);
 193     }
 194     mmal_buffer_header_release(buffer);
 195 }
 196
 197 static void output_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 198 {
 199     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 200     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 201
 202     mmal_queue_put(ctx->queue_decoded_frames, buffer);
 203 }
 204
 205 static void control_port_cb(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 206 {
 207     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 208     MMAL_STATUS_T status;
 209
 210     if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_ERROR) {
 211         status = *(uint32_t *)buffer->data;
 212         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d on control port\n", (int)status);
 213     } else {
 214         char s[20];
 215         av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 216         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on control port\n", s);
 217     }
 218
 219     mmal_buffer_header_release(buffer);
 220 }
 221
 222 // Feed free output buffers to the decoder.
 223 static int ffmmal_fill_output_port(AVCodecContext *avctx)
 224 {
 225     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 226     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 227     MMAL_STATUS_T status;
 228
 229     if (!ctx->pool_out)
 230         return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 231
 232     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->pool_out->pool->queue))) {
 233         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->output[0], buffer))) {
 234             mmal_buffer_header_release(buffer);
 235             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending output buffer.\n", (int)status);
 236             return AVERROR_UNKNOWN;
 237         }
 238     }
 239
 240     return 0;
 241 }
 242
 243 static enum AVColorSpace ffmmal_csp_to_av_csp(MMAL_FOURCC_T fourcc)
 244 {
 245     switch (fourcc) {
 246     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_BG:
 247     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_M:
 248     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT601:   return AVCOL_SPC_BT470BG;
 249     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT709:   return AVCOL_SPC_BT709;
 250     case MMAL_COLOR_SPACE_FCC:          return AVCOL_SPC_FCC;
 251     case MMAL_COLOR_SPACE_SMPTE240M:    return AVCOL_SPC_SMPTE240M;
 252     default:                            return AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
 253     }
 254 }
 255
 256 static int ffmal_update_format(AVCodecContext *avctx)
 257 {
 258     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 259     MMAL_STATUS_T status;
 260     int ret = 0;
 261     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 262     MMAL_ES_FORMAT_T *format_out = decoder->output[0]->format;
 263
 264     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 265     if (!(ctx->pool_out = av_mallocz(sizeof(*ctx->pool_out)))) {
 266         ret = AVERROR(ENOMEM);
 267         goto fail;
 268     }
 269     ctx->pool_out->refcount = 1;
 270
 271     if (!format_out)
 272         goto fail;
 273
 274     if ((status = mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_EXTRA_BUFFERS, ctx->extra_buffers)))
 275         goto fail;
 276
 277     if ((status = mmal_port_parameter_set_boolean(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_VIDEO_INTERPOLATE_TIMESTAMPS, 0)))
 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 ((status = mmal_port_format_commit(decoder->input[0])))
 356         goto fail;
 357
 358     decoder->input[0]->buffer_num =
 359         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_num_min, 20);
 360     decoder->input[0]->buffer_size =
 361         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_size_min, 512 * 1024);
 362     ctx->pool_in = mmal_pool_create(decoder->input[0]->buffer_num, 0);
 363     if (!ctx->pool_in) {
 364         ret = AVERROR(ENOMEM);
 365         goto fail;
 366     }
 367
 368     if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 369         goto fail;
 370
 371     ctx->queue_decoded_frames = mmal_queue_create();
 372     if (!ctx->queue_decoded_frames)
 373         goto fail;
 374
 375     decoder->input[0]->userdata = (void*)avctx;
 376     decoder->output[0]->userdata = (void*)avctx;
 377     decoder->control->userdata = (void*)avctx;
 378
 379     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 380         goto fail;
 381     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 382         goto fail;
 383     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 384         goto fail;
 385
 386     if ((status = mmal_component_enable(decoder)))
 387         goto fail;
 388
 389     return 0;
 390
 391 fail:
 392     ffmmal_close_decoder(avctx);
 393     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 394 }
 395
 396 static void ffmmal_flush(AVCodecContext *avctx)
 397 {
 398     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 399     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 400     MMAL_STATUS_T status;
 401
 402     ffmmal_stop_decoder(avctx);
 403
 404     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 405         goto fail;
 406     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 407         goto fail;
 408     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 409         goto fail;
 410
 411     return;
 412
 413 fail:
 414     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL flush error: %i\n", (int)status);
 415 }
 416
 417 // Split packets and add them to the waiting_buffers list. We don't queue them
 418 // immediately, because it can happen that the decoder is temporarily blocked
 419 // (due to us not reading/returning enough output buffers) and won't accept
 420 // new input. (This wouldn't be an issue if MMAL input buffers always were
 421 // complete frames - then the input buffer just would have to be big enough.)
 422 // If is_extradata is set, send it as MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG.
 423 static int ffmmal_add_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 424                              int is_extradata)
 425 {
 426     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 427     AVBufferRef *buf = NULL;
 428     int size = 0;
 429     uint8_t *data = (uint8_t *)"";
 430     uint8_t *start;
 431     int ret = 0;
 432
 433     if (avpkt->size) {
 434         if (avpkt->buf) {
 435             buf = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 436             size = avpkt->size;
 437             data = avpkt->data;
 438         } else {
 439             buf = av_buffer_alloc(avpkt->size);
 440             if (buf) {
 441                 memcpy(buf->data, avpkt->data, avpkt->size);
 442                 size = buf->size;
 443                 data = buf->data;
 444             }
 445         }
 446         if (!buf) {
 447             ret = AVERROR(ENOMEM);
 448             goto done;
 449         }
 450         if (!is_extradata)
 451             ctx->packets_sent++;
 452     } else {
 453         if (!ctx->packets_sent) {
 454             // Short-cut the flush logic to avoid upsetting MMAL.
 455             ctx->eos_sent = 1;
 456             ctx->eos_received = 1;
 457             goto done;
 458         }
 459     }
 460
 461     start = data;
 462
 463     do {
 464         FFBufferEntry *buffer = av_mallocz(sizeof(*buffer));
 465         if (!buffer) {
 466             ret = AVERROR(ENOMEM);
 467             goto done;
 468         }
 469
 470         buffer->data = data;
 471         buffer->length = FFMIN(size, ctx->decoder->input[0]->buffer_size);
 472
 473         if (is_extradata)
 474             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG;
 475
 476         if (data == start)
 477             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_START;
 478
 479         data += buffer->length;
 480         size -= buffer->length;
 481
 482         buffer->pts = avpkt->pts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->pts;
 483         buffer->dts = avpkt->dts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->dts;
 484
 485         if (!size)
 486             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END;
 487
 488         if (!buffer->length) {
 489             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS;
 490             ctx->eos_sent = 1;
 491         }
 492
 493         if (buf) {
 494             buffer->ref = av_buffer_ref(buf);
 495             if (!buffer->ref) {
 496                 av_free(buffer);
 497                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 498                 goto done;
 499             }
 500         }
 501
 502         // Insert at end of the list
 503         if (!ctx->waiting_buffers)
 504             ctx->waiting_buffers = buffer;
 505         if (ctx->waiting_buffers_tail)
 506             ctx->waiting_buffers_tail->next = buffer;
 507         ctx->waiting_buffers_tail = buffer;
 508     } while (size);
 509
 510 done:
 511     av_buffer_unref(&buf);
 512     return ret;
 513 }
 514
 515 // Move prepared/split packets from waiting_buffers to the MMAL decoder.
 516 static int ffmmal_fill_input_port(AVCodecContext *avctx)
 517 {
 518     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 519
 520     while (ctx->waiting_buffers) {
 521         MMAL_BUFFER_HEADER_T *mbuffer;
 522         FFBufferEntry *buffer;
 523         MMAL_STATUS_T status;
 524
 525         mbuffer = mmal_queue_get(ctx->pool_in->queue);
 526         if (!mbuffer)
 527             return 0;
 528
 529         buffer = ctx->waiting_buffers;
 530
 531         mmal_buffer_header_reset(mbuffer);
 532         mbuffer->cmd = 0;
 533         mbuffer->pts = buffer->pts;
 534         mbuffer->dts = buffer->dts;
 535         mbuffer->flags = buffer->flags;
 536         mbuffer->data = buffer->data;
 537         mbuffer->length = buffer->length;
 538         mbuffer->user_data = buffer->ref;
 539         mbuffer->alloc_size = ctx->decoder->input[0]->buffer_size;
 540
 541         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->input[0], mbuffer))) {
 542             mmal_buffer_header_release(mbuffer);
 543             av_buffer_unref(&buffer->ref);
 544         }
 545
 546         // Remove from start of the list
 547         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 548         if (ctx->waiting_buffers_tail == buffer)
 549             ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 550         av_free(buffer);
 551
 552         if (status) {
 553             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending input\n", (int)status);
 554             return AVERROR_UNKNOWN;
 555         }
 556     }
 557
 558     return 0;
 559 }
 560
 561 static int ffmal_copy_frame(AVCodecContext *avctx,  AVFrame *frame,
 562                             MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 563 {
 564     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 565     int ret = 0;
 566
 567     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 568         if (!ctx->pool_out)
 569             return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 570
 571         if ((ret = ff_decode_frame_props(avctx, frame)) < 0)
 572             goto done;
 573
 574         if ((ret = ffmmal_set_ref(frame, ctx->pool_out, buffer)) < 0)
 575             goto done;
 576     } else {
 577         int w = FFALIGN(avctx->width, 32);
 578         int h = FFALIGN(avctx->height, 16);
 579         char *ptr;
 580         int plane;
 581         int i;
 582
 583         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 584             goto done;
 585
 586         ptr = buffer->data + buffer->type->video.offset[0];
 587         for (i = 0; i < avctx->height; i++)
 588             memcpy(frame->data[0] + frame->linesize[0] * i, ptr + w * i, avctx->width);
 589
 590         ptr += w * h;
 591
 592         for (plane = 1; plane < 3; plane++) {
 593             for (i = 0; i < avctx->height / 2; i++)
 594                 memcpy(frame->data[plane] + frame->linesize[plane] * i, ptr + w / 2 * i, (avctx->width + 1) / 2);
 595             ptr += w / 2 * h / 2;
 596         }
 597     }
 598
 599     frame->pkt_pts = buffer->pts == MMAL_TIME_UNKNOWN ? AV_NOPTS_VALUE : buffer->pts;
 600     frame->pkt_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 601
 602 done:
 603     return ret;
 604 }
 605
 606 // Fetch a decoded buffer and place it into the frame parameter.
 607 static int ffmmal_read_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int *got_frame)
 608 {
 609     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 610     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer = NULL;
 611     MMAL_STATUS_T status = 0;
 612     int ret = 0;
 613
 614     if (ctx->eos_received)
 615         goto done;
 616
 617     while (1) {
 618         // To ensure decoding in lockstep with a constant delay between fed packets
 619         // and output frames, we always wait until an output buffer is available.
 620         // Except during start we don't know after how many input packets the decoder
 621         // is going to return the first buffer, and we can't distinguish decoder
 622         // being busy from decoder waiting for input. So just poll at the start and
 623         // keep feeding new data to the buffer.
 624         // We are pretty sure the decoder will produce output if we sent more input
 625         // frames than what a h264 decoder could logically delay. This avoids too
 626         // excessive buffering.
 627         // We also wait if we sent eos, but didn't receive it yet (think of decoding
 628         // stream with a very low number of frames).
 629         if (ctx->frames_output || ctx->packets_sent > MAX_DELAYED_FRAMES ||
 630             (ctx->packets_sent && ctx->eos_sent)) {
 631             // MMAL will ignore broken input packets, which means the frame we
 632             // expect here may never arrive. Dealing with this correctly is
 633             // complicated, so here's a hack to avoid that it freezes forever
 634             // in this unlikely situation.
 635             buffer = mmal_queue_timedwait(ctx->queue_decoded_frames, 100);
 636             if (!buffer) {
 637                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Did not get output frame from MMAL.\n");
 638                 ret = AVERROR_UNKNOWN;
 639                 goto done;
 640             }
 641         } else {
 642             buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames);
 643             if (!buffer)
 644                 goto done;
 645         }
 646
 647         ctx->eos_received |= !!(buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS);
 648         if (ctx->eos_received)
 649             goto done;
 650
 651         if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED) {
 652             MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 653             MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED_T *ev = mmal_event_format_changed_get(buffer);
 654             MMAL_BUFFER_HEADER_T *stale_buffer;
 655
 656             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Changing output format.\n");
 657
 658             if ((status = mmal_port_disable(decoder->output[0])))
 659                 goto done;
 660
 661             while ((stale_buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 662                 mmal_buffer_header_release(stale_buffer);
 663
 664             mmal_format_copy(decoder->output[0]->format, ev->format);
 665
 666             if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 667                 goto done;
 668
 669             if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 670                 goto done;
 671
 672             if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 673                 goto done;
 674
 675             if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 676                 goto done;
 677
 678             mmal_buffer_header_release(buffer);
 679             continue;
 680         } else if (buffer->cmd) {
 681             char s[20];
 682             av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 683             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on output port\n", s);
 684             goto done;
 685         } else if (buffer->length == 0) {
 686             // Unused output buffer that got drained after format change.
 687             mmal_buffer_header_release(buffer);
 688             continue;
 689         }
 690
 691         ctx->frames_output++;
 692
 693         if ((ret = ffmal_copy_frame(avctx, frame, buffer)) < 0)
 694             goto done;
 695
 696         *got_frame = 1;
 697         break;
 698     }
 699
 700 done:
 701     if (buffer)
 702         mmal_buffer_header_release(buffer);
 703     if (status && ret >= 0)
 704         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 705     return ret;
 706 }
 707
 708 static int ffmmal_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 709                          AVPacket *avpkt)
 710 {
 711     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 712     AVFrame *frame = data;
 713     int ret = 0;
 714
 715     if (avctx->extradata_size && !ctx->extradata_sent) {
 716         AVPacket pkt = {0};
 717         av_init_packet(&pkt);
 718         pkt.data = avctx->extradata;
 719         pkt.size = avctx->extradata_size;
 720         ctx->extradata_sent = 1;
 721         if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, &pkt, 1)) < 0)
 722             return ret;
 723     }
 724
 725     if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, avpkt, 0)) < 0)
 726         return ret;
 727
 728     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 729         return ret;
 730
 731     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 732         return ret;
 733
 734     if ((ret = ffmmal_read_frame(avctx, frame, got_frame)) < 0)
 735         return ret;
 736
 737     // ffmmal_read_frame() can block for a while. Since the decoder is
 738     // asynchronous, it's a good idea to fill the ports again.
 739
 740     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 741         return ret;
 742
 743     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 744         return ret;
 745
 746     return ret;
 747 }
 748
 749 AVHWAccel ff_h264_mmal_hwaccel = {
 750     .name       = "h264_mmal",
 751     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 752     .id         = AV_CODEC_ID_H264,
 753     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 754 };
 755
 756 static const AVOption options[]={
 757     {"extra_buffers", "extra buffers", offsetof(MMALDecodeContext, extra_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 758     {NULL}
 759 };
 760
 761 static const AVClass ffmmaldec_class = {
 762     .class_name = "mmaldec",
 763     .option     = options,
 764     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 765 };
 766
 767 AVCodec ff_h264_mmal_decoder = {
 768     .name           = "h264_mmal",
 769     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("h264 (mmal)"),
 770     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 771     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 772     .priv_data_size = sizeof(MMALDecodeContext),
 773     .init           = ffmmal_init_decoder,
 774     .close          = ffmmal_close_decoder,
 775     .decode         = ffmmal_decode,
 776     .flush          = ffmmal_flush,
 777     .priv_class     = &ffmmaldec_class,
 778     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY,
 779     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS,
 780     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MMAL,
 781                                                      AV_PIX_FMT_YUV420P,
 782                                                      AV_PIX_FMT_NONE},
 783 };