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 #include <stdatomic.h>
  35
  36 #include "avcodec.h"
  37 #include "internal.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     atomic_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     atomic_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 &&
 100         atomic_fetch_add_explicit(&ref->refcount, -1, memory_order_acq_rel) == 1) {
 101         mmal_pool_destroy(ref->pool);
 102         av_free(ref);
 103     }
 104 }
 105
 106 static void ffmmal_release_frame(void *opaque, uint8_t *data)
 107 {
 108     FFBufferRef *ref = (void *)data;
 109
 110     mmal_buffer_header_release(ref->buffer);
 111     ffmmal_poolref_unref(ref->pool);
 112
 113     av_free(ref);
 114 }
 115
 116 // Setup frame with a new reference to buffer. The buffer must have been
 117 // allocated from the given pool.
 118 static int ffmmal_set_ref(AVFrame *frame, FFPoolRef *pool,
 119                           MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 120 {
 121     FFBufferRef *ref = av_mallocz(sizeof(*ref));
 122     if (!ref)
 123         return AVERROR(ENOMEM);
 124
 125     ref->pool = pool;
 126     ref->buffer = buffer;
 127
 128     frame->buf[0] = av_buffer_create((void *)ref, sizeof(*ref),
 129                                      ffmmal_release_frame, NULL,
 130                                      AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 131     if (!frame->buf[0]) {
 132         av_free(ref);
 133         return AVERROR(ENOMEM);
 134     }
 135
 136     atomic_fetch_add_explicit(&ref->pool->refcount, 1, memory_order_relaxed);
 137     mmal_buffer_header_acquire(buffer);
 138
 139     frame->format = AV_PIX_FMT_MMAL;
 140     frame->data[3] = (uint8_t *)ref->buffer;
 141     return 0;
 142 }
 143
 144 static void ffmmal_stop_decoder(AVCodecContext *avctx)
 145 {
 146     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 147     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 148     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 149
 150     mmal_port_disable(decoder->input[0]);
 151     mmal_port_disable(decoder->output[0]);
 152     mmal_port_disable(decoder->control);
 153
 154     mmal_port_flush(decoder->input[0]);
 155     mmal_port_flush(decoder->output[0]);
 156     mmal_port_flush(decoder->control);
 157
 158     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 159         mmal_buffer_header_release(buffer);
 160
 161     while (ctx->waiting_buffers) {
 162         FFBufferEntry *buffer = ctx->waiting_buffers;
 163
 164         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 165
 166         if (buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 167             atomic_fetch_add(&ctx->packets_buffered, -1);
 168
 169         av_buffer_unref(&buffer->ref);
 170         av_free(buffer);
 171     }
 172     ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 173
 174     av_assert0(atomic_load(&ctx->packets_buffered) == 0);
 175
 176     ctx->frames_output = ctx->eos_received = ctx->eos_sent = ctx->packets_sent = ctx->extradata_sent = 0;
 177 }
 178
 179 static av_cold int ffmmal_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 180 {
 181     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 182
 183     if (ctx->decoder)
 184         ffmmal_stop_decoder(avctx);
 185
 186     mmal_component_destroy(ctx->decoder);
 187     ctx->decoder = NULL;
 188     mmal_queue_destroy(ctx->queue_decoded_frames);
 189     mmal_pool_destroy(ctx->pool_in);
 190     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 191
 192     mmal_vc_deinit();
 193
 194     return 0;
 195 }
 196
 197 static void input_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     if (!buffer->cmd) {
 203         FFBufferEntry *entry = buffer->user_data;
 204         av_buffer_unref(&entry->ref);
 205         if (entry->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 206             atomic_fetch_add(&ctx->packets_buffered, -1);
 207         av_free(entry);
 208     }
 209     mmal_buffer_header_release(buffer);
 210 }
 211
 212 static void output_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 213 {
 214     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 215     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 216
 217     mmal_queue_put(ctx->queue_decoded_frames, buffer);
 218 }
 219
 220 static void control_port_cb(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 221 {
 222     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 223     MMAL_STATUS_T status;
 224
 225     if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_ERROR) {
 226         status = *(uint32_t *)buffer->data;
 227         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d on control port\n", (int)status);
 228     } else {
 229         char s[20];
 230         av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 231         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on control port\n", s);
 232     }
 233
 234     mmal_buffer_header_release(buffer);
 235 }
 236
 237 // Feed free output buffers to the decoder.
 238 static int ffmmal_fill_output_port(AVCodecContext *avctx)
 239 {
 240     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 241     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 242     MMAL_STATUS_T status;
 243
 244     if (!ctx->pool_out)
 245         return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 246
 247     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->pool_out->pool->queue))) {
 248         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->output[0], buffer))) {
 249             mmal_buffer_header_release(buffer);
 250             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending output buffer.\n", (int)status);
 251             return AVERROR_UNKNOWN;
 252         }
 253     }
 254
 255     return 0;
 256 }
 257
 258 static enum AVColorSpace ffmmal_csp_to_av_csp(MMAL_FOURCC_T fourcc)
 259 {
 260     switch (fourcc) {
 261     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_BG:
 262     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_M:
 263     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT601:   return AVCOL_SPC_BT470BG;
 264     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT709:   return AVCOL_SPC_BT709;
 265     case MMAL_COLOR_SPACE_FCC:          return AVCOL_SPC_FCC;
 266     case MMAL_COLOR_SPACE_SMPTE240M:    return AVCOL_SPC_SMPTE240M;
 267     default:                            return AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
 268     }
 269 }
 270
 271 static int ffmal_update_format(AVCodecContext *avctx)
 272 {
 273     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 274     MMAL_STATUS_T status;
 275     int ret = 0;
 276     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 277     MMAL_ES_FORMAT_T *format_out = decoder->output[0]->format;
 278
 279     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 280     if (!(ctx->pool_out = av_mallocz(sizeof(*ctx->pool_out)))) {
 281         ret = AVERROR(ENOMEM);
 282         goto fail;
 283     }
 284     atomic_init(&ctx->pool_out->refcount, 1);
 285
 286     if (!format_out)
 287         goto fail;
 288
 289     if ((status = mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_EXTRA_BUFFERS, ctx->extra_buffers)))
 290         goto fail;
 291
 292     if ((status = mmal_port_parameter_set_boolean(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_VIDEO_INTERPOLATE_TIMESTAMPS, 0)))
 293         goto fail;
 294
 295     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 296         format_out->encoding = MMAL_ENCODING_OPAQUE;
 297     } else {
 298         format_out->encoding_variant = format_out->encoding = MMAL_ENCODING_I420;
 299     }
 300
 301     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->output[0])))
 302         goto fail;
 303
 304     if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, format_out->es->video.crop.x + format_out->es->video.crop.width,
 305                                         format_out->es->video.crop.y + format_out->es->video.crop.height)) < 0)
 306         goto fail;
 307
 308     if (format_out->es->video.par.num && format_out->es->video.par.den) {
 309         avctx->sample_aspect_ratio.num = format_out->es->video.par.num;
 310         avctx->sample_aspect_ratio.den = format_out->es->video.par.den;
 311     }
 312
 313     avctx->colorspace = ffmmal_csp_to_av_csp(format_out->es->video.color_space);
 314
 315     decoder->output[0]->buffer_size =
 316         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_size_min, decoder->output[0]->buffer_size_recommended);
 317     decoder->output[0]->buffer_num =
 318         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_num_min, decoder->output[0]->buffer_num_recommended) + ctx->extra_buffers;
 319     ctx->pool_out->pool = mmal_pool_create(decoder->output[0]->buffer_num,
 320                                            decoder->output[0]->buffer_size);
 321     if (!ctx->pool_out->pool) {
 322         ret = AVERROR(ENOMEM);
 323         goto fail;
 324     }
 325
 326     return 0;
 327
 328 fail:
 329     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 330 }
 331
 332 static av_cold int ffmmal_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
 333 {
 334     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 335     MMAL_STATUS_T status;
 336     MMAL_ES_FORMAT_T *format_in;
 337     MMAL_COMPONENT_T *decoder;
 338     char tmp[32];
 339     int ret = 0;
 340
 341     bcm_host_init();
 342
 343     if (mmal_vc_init()) {
 344         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot initialize MMAL VC driver!\n");
 345         return AVERROR(ENOSYS);
 346     }
 347
 348     if ((ret = ff_get_format(avctx, avctx->codec->pix_fmts)) < 0)
 349         return ret;
 350
 351     avctx->pix_fmt = ret;
 352
 353     if ((status = mmal_component_create(MMAL_COMPONENT_DEFAULT_VIDEO_DECODER, &ctx->decoder)))
 354         goto fail;
 355
 356     decoder = ctx->decoder;
 357
 358     format_in = decoder->input[0]->format;
 359     format_in->type = MMAL_ES_TYPE_VIDEO;
 360     switch (avctx->codec_id) {
 361     case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 362         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_MP2V;
 363         break;
 364     case AV_CODEC_ID_VC1:
 365         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_WVC1;
 366         break;
 367     case AV_CODEC_ID_H264:
 368     default:
 369         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_H264;
 370         break;
 371     }
 372     format_in->es->video.width = FFALIGN(avctx->width, 32);
 373     format_in->es->video.height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 374     format_in->es->video.crop.width = avctx->width;
 375     format_in->es->video.crop.height = avctx->height;
 376     format_in->es->video.frame_rate.num = 24000;
 377     format_in->es->video.frame_rate.den = 1001;
 378     format_in->es->video.par.num = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 379     format_in->es->video.par.den = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 380     format_in->flags = MMAL_ES_FORMAT_FLAG_FRAMED;
 381
 382     av_get_codec_tag_string(tmp, sizeof(tmp), format_in->encoding);
 383     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using MMAL %s encoding.\n", tmp);
 384
 385 #if HAVE_MMAL_PARAMETER_VIDEO_MAX_NUM_CALLBACKS
 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 #endif
 391
 392     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->input[0])))
 393         goto fail;
 394
 395     decoder->input[0]->buffer_num =
 396         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_num_min, 20);
 397     decoder->input[0]->buffer_size =
 398         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_size_min, 512 * 1024);
 399     ctx->pool_in = mmal_pool_create(decoder->input[0]->buffer_num, 0);
 400     if (!ctx->pool_in) {
 401         ret = AVERROR(ENOMEM);
 402         goto fail;
 403     }
 404
 405     if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 406         goto fail;
 407
 408     ctx->queue_decoded_frames = mmal_queue_create();
 409     if (!ctx->queue_decoded_frames)
 410         goto fail;
 411
 412     decoder->input[0]->userdata = (void*)avctx;
 413     decoder->output[0]->userdata = (void*)avctx;
 414     decoder->control->userdata = (void*)avctx;
 415
 416     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 417         goto fail;
 418     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 419         goto fail;
 420     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 421         goto fail;
 422
 423     if ((status = mmal_component_enable(decoder)))
 424         goto fail;
 425
 426     return 0;
 427
 428 fail:
 429     ffmmal_close_decoder(avctx);
 430     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 431 }
 432
 433 static void ffmmal_flush(AVCodecContext *avctx)
 434 {
 435     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 436     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 437     MMAL_STATUS_T status;
 438
 439     ffmmal_stop_decoder(avctx);
 440
 441     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 442         goto fail;
 443     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 444         goto fail;
 445     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 446         goto fail;
 447
 448     return;
 449
 450 fail:
 451     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL flush error: %i\n", (int)status);
 452 }
 453
 454 // Split packets and add them to the waiting_buffers list. We don't queue them
 455 // immediately, because it can happen that the decoder is temporarily blocked
 456 // (due to us not reading/returning enough output buffers) and won't accept
 457 // new input. (This wouldn't be an issue if MMAL input buffers always were
 458 // complete frames - then the input buffer just would have to be big enough.)
 459 // If is_extradata is set, send it as MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG.
 460 static int ffmmal_add_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 461                              int is_extradata)
 462 {
 463     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 464     AVBufferRef *buf = NULL;
 465     int size = 0;
 466     uint8_t *data = (uint8_t *)"";
 467     uint8_t *start;
 468     int ret = 0;
 469
 470     if (avpkt->size) {
 471         if (avpkt->buf) {
 472             buf = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 473             size = avpkt->size;
 474             data = avpkt->data;
 475         } else {
 476             buf = av_buffer_alloc(avpkt->size);
 477             if (buf) {
 478                 memcpy(buf->data, avpkt->data, avpkt->size);
 479                 size = buf->size;
 480                 data = buf->data;
 481             }
 482         }
 483         if (!buf) {
 484             ret = AVERROR(ENOMEM);
 485             goto done;
 486         }
 487         if (!is_extradata)
 488             ctx->packets_sent++;
 489     } else {
 490         if (ctx->eos_sent)
 491             goto done;
 492         if (!ctx->packets_sent) {
 493             // Short-cut the flush logic to avoid upsetting MMAL.
 494             ctx->eos_sent = 1;
 495             ctx->eos_received = 1;
 496             goto done;
 497         }
 498     }
 499
 500     start = data;
 501
 502     do {
 503         FFBufferEntry *buffer = av_mallocz(sizeof(*buffer));
 504         if (!buffer) {
 505             ret = AVERROR(ENOMEM);
 506             goto done;
 507         }
 508
 509         buffer->data = data;
 510         buffer->length = FFMIN(size, ctx->decoder->input[0]->buffer_size);
 511
 512         if (is_extradata)
 513             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG;
 514
 515         if (data == start)
 516             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_START;
 517
 518         data += buffer->length;
 519         size -= buffer->length;
 520
 521         buffer->pts = avpkt->pts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->pts;
 522         buffer->dts = avpkt->dts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->dts;
 523
 524         if (!size) {
 525             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END;
 526             atomic_fetch_add(&ctx->packets_buffered, 1);
 527         }
 528
 529         if (!buffer->length) {
 530             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS;
 531             ctx->eos_sent = 1;
 532         }
 533
 534         if (buf) {
 535             buffer->ref = av_buffer_ref(buf);
 536             if (!buffer->ref) {
 537                 av_free(buffer);
 538                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 539                 goto done;
 540             }
 541         }
 542
 543         // Insert at end of the list
 544         if (!ctx->waiting_buffers)
 545             ctx->waiting_buffers = buffer;
 546         if (ctx->waiting_buffers_tail)
 547             ctx->waiting_buffers_tail->next = buffer;
 548         ctx->waiting_buffers_tail = buffer;
 549     } while (size);
 550
 551 done:
 552     av_buffer_unref(&buf);
 553     return ret;
 554 }
 555
 556 // Move prepared/split packets from waiting_buffers to the MMAL decoder.
 557 static int ffmmal_fill_input_port(AVCodecContext *avctx)
 558 {
 559     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 560
 561     while (ctx->waiting_buffers) {
 562         MMAL_BUFFER_HEADER_T *mbuffer;
 563         FFBufferEntry *buffer;
 564         MMAL_STATUS_T status;
 565
 566         mbuffer = mmal_queue_get(ctx->pool_in->queue);
 567         if (!mbuffer)
 568             return 0;
 569
 570         buffer = ctx->waiting_buffers;
 571
 572         mmal_buffer_header_reset(mbuffer);
 573         mbuffer->cmd = 0;
 574         mbuffer->pts = buffer->pts;
 575         mbuffer->dts = buffer->dts;
 576         mbuffer->flags = buffer->flags;
 577         mbuffer->data = buffer->data;
 578         mbuffer->length = buffer->length;
 579         mbuffer->user_data = buffer;
 580         mbuffer->alloc_size = ctx->decoder->input[0]->buffer_size;
 581
 582         // Remove from start of the list
 583         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 584         if (ctx->waiting_buffers_tail == buffer)
 585             ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 586
 587         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->input[0], mbuffer))) {
 588             mmal_buffer_header_release(mbuffer);
 589             av_buffer_unref(&buffer->ref);
 590             if (buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 591                 atomic_fetch_add(&ctx->packets_buffered, -1);
 592             av_free(buffer);
 593         }
 594
 595         if (status) {
 596             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending input\n", (int)status);
 597             return AVERROR_UNKNOWN;
 598         }
 599     }
 600
 601     return 0;
 602 }
 603
 604 static int ffmal_copy_frame(AVCodecContext *avctx,  AVFrame *frame,
 605                             MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 606 {
 607     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 608     int ret = 0;
 609
 610     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 611         if (!ctx->pool_out)
 612             return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 613
 614         if ((ret = ff_decode_frame_props(avctx, frame)) < 0)
 615             goto done;
 616
 617         if ((ret = ffmmal_set_ref(frame, ctx->pool_out, buffer)) < 0)
 618             goto done;
 619     } else {
 620         int w = FFALIGN(avctx->width, 32);
 621         int h = FFALIGN(avctx->height, 16);
 622         uint8_t *src[4];
 623         int linesize[4];
 624
 625         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 626             goto done;
 627
 628         av_image_fill_arrays(src, linesize,
 629                              buffer->data + buffer->type->video.offset[0],
 630                              avctx->pix_fmt, w, h, 1);
 631         av_image_copy(frame->data, frame->linesize, src, linesize,
 632                       avctx->pix_fmt, avctx->width, avctx->height);
 633     }
 634
 635     frame->pts = buffer->pts == MMAL_TIME_UNKNOWN ? AV_NOPTS_VALUE : buffer->pts;
 636 #if FF_API_PKT_PTS
 637 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 638     frame->pkt_pts = frame->pts;
 639 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 640 #endif
 641     frame->pkt_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 642
 643 done:
 644     return ret;
 645 }
 646
 647 // Fetch a decoded buffer and place it into the frame parameter.
 648 static int ffmmal_read_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int *got_frame)
 649 {
 650     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 651     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer = NULL;
 652     MMAL_STATUS_T status = 0;
 653     int ret = 0;
 654
 655     if (ctx->eos_received)
 656         goto done;
 657
 658     while (1) {
 659         // To ensure decoding in lockstep with a constant delay between fed packets
 660         // and output frames, we always wait until an output buffer is available.
 661         // Except during start we don't know after how many input packets the decoder
 662         // is going to return the first buffer, and we can't distinguish decoder
 663         // being busy from decoder waiting for input. So just poll at the start and
 664         // keep feeding new data to the buffer.
 665         // We are pretty sure the decoder will produce output if we sent more input
 666         // frames than what a H.264 decoder could logically delay. This avoids too
 667         // excessive buffering.
 668         // We also wait if we sent eos, but didn't receive it yet (think of decoding
 669         // stream with a very low number of frames).
 670         if (atomic_load(&ctx->packets_buffered) > MAX_DELAYED_FRAMES ||
 671             (ctx->packets_sent && ctx->eos_sent)) {
 672             // MMAL will ignore broken input packets, which means the frame we
 673             // expect here may never arrive. Dealing with this correctly is
 674             // complicated, so here's a hack to avoid that it freezes forever
 675             // in this unlikely situation.
 676             buffer = mmal_queue_timedwait(ctx->queue_decoded_frames, 100);
 677             if (!buffer) {
 678                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Did not get output frame from MMAL.\n");
 679                 ret = AVERROR_UNKNOWN;
 680                 goto done;
 681             }
 682         } else {
 683             buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames);
 684             if (!buffer)
 685                 goto done;
 686         }
 687
 688         ctx->eos_received |= !!(buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS);
 689         if (ctx->eos_received)
 690             goto done;
 691
 692         if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED) {
 693             MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 694             MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED_T *ev = mmal_event_format_changed_get(buffer);
 695             MMAL_BUFFER_HEADER_T *stale_buffer;
 696
 697             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Changing output format.\n");
 698
 699             if ((status = mmal_port_disable(decoder->output[0])))
 700                 goto done;
 701
 702             while ((stale_buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 703                 mmal_buffer_header_release(stale_buffer);
 704
 705             mmal_format_copy(decoder->output[0]->format, ev->format);
 706
 707             if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 708                 goto done;
 709
 710             if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 711                 goto done;
 712
 713             if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 714                 goto done;
 715
 716             if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 717                 goto done;
 718
 719             mmal_buffer_header_release(buffer);
 720             continue;
 721         } else if (buffer->cmd) {
 722             char s[20];
 723             av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 724             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on output port\n", s);
 725             goto done;
 726         } else if (buffer->length == 0) {
 727             // Unused output buffer that got drained after format change.
 728             mmal_buffer_header_release(buffer);
 729             continue;
 730         }
 731
 732         ctx->frames_output++;
 733
 734         if ((ret = ffmal_copy_frame(avctx, frame, buffer)) < 0)
 735             goto done;
 736
 737         *got_frame = 1;
 738         break;
 739     }
 740
 741 done:
 742     if (buffer)
 743         mmal_buffer_header_release(buffer);
 744     if (status && ret >= 0)
 745         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 746     return ret;
 747 }
 748
 749 static int ffmmal_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 750                          AVPacket *avpkt)
 751 {
 752     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 753     AVFrame *frame = data;
 754     int ret = 0;
 755
 756     if (avctx->extradata_size && !ctx->extradata_sent) {
 757         AVPacket pkt = {0};
 758         av_init_packet(&pkt);
 759         pkt.data = avctx->extradata;
 760         pkt.size = avctx->extradata_size;
 761         ctx->extradata_sent = 1;
 762         if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, &pkt, 1)) < 0)
 763             return ret;
 764     }
 765
 766     if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, avpkt, 0)) < 0)
 767         return ret;
 768
 769     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 770         return ret;
 771
 772     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 773         return ret;
 774
 775     if ((ret = ffmmal_read_frame(avctx, frame, got_frame)) < 0)
 776         return ret;
 777
 778     // ffmmal_read_frame() can block for a while. Since the decoder is
 779     // asynchronous, it's a good idea to fill the ports again.
 780
 781     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 782         return ret;
 783
 784     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 785         return ret;
 786
 787     return ret;
 788 }
 789
 790 AVHWAccel ff_h264_mmal_hwaccel = {
 791     .name       = "h264_mmal",
 792     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 793     .id         = AV_CODEC_ID_H264,
 794     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 795 };
 796
 797 AVHWAccel ff_mpeg2_mmal_hwaccel = {
 798     .name       = "mpeg2_mmal",
 799     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 800     .id         = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 801     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 802 };
 803
 804 AVHWAccel ff_vc1_mmal_hwaccel = {
 805     .name       = "vc1_mmal",
 806     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 807     .id         = AV_CODEC_ID_VC1,
 808     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 809 };
 810
 811 static const AVOption options[]={
 812     {"extra_buffers", "extra buffers", offsetof(MMALDecodeContext, extra_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 813     {"extra_decoder_buffers", "extra MMAL internal buffered frames", offsetof(MMALDecodeContext, extra_decoder_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 814     {NULL}
 815 };
 816
 817 #define FFMMAL_DEC_CLASS(NAME) \
 818     static const AVClass ffmmal_##NAME##_dec_class = { \
 819         .class_name = "mmal_" #NAME "_dec", \
 820         .option     = options, \
 821         .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT, \
 822     };
 823
 824 #define FFMMAL_DEC(NAME, ID) \
 825     FFMMAL_DEC_CLASS(NAME) \
 826     AVCodec ff_##NAME##_mmal_decoder = { \
 827         .name           = #NAME "_mmal", \
 828         .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(#NAME " (mmal)"), \
 829         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, \
 830         .id             = ID, \
 831         .priv_data_size = sizeof(MMALDecodeContext), \
 832         .init           = ffmmal_init_decoder, \
 833         .close          = ffmmal_close_decoder, \
 834         .decode         = ffmmal_decode, \
 835         .flush          = ffmmal_flush, \
 836         .priv_class     = &ffmmal_##NAME##_dec_class, \
 837         .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY, \
 838         .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS, \
 839         .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MMAL, \
 840                                                          AV_PIX_FMT_YUV420P, \
 841                                                          AV_PIX_FMT_NONE}, \
 842     };
 843
 844 FFMMAL_DEC(h264, AV_CODEC_ID_H264)
 845 FFMMAL_DEC(mpeg2, AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 846 FFMMAL_DEC(vc1, AV_CODEC_ID_VC1)