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     AVBitStreamFilterContext *bsfc;
  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     int64_t frames_output;
  87     int eos_received;
  88     int eos_sent;
  89 } MMALDecodeContext;
  90
  91 // Assume decoder is guaranteed to produce output after at least this many
  92 // packets (where each packet contains 1 frame).
  93 #define MAX_DELAYED_FRAMES 16
  94
  95 static void ffmmal_poolref_unref(FFPoolRef *ref)
  96 {
  97     if (ref && avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ref->refcount, -1) == 0) {
  98         mmal_pool_destroy(ref->pool);
  99         av_free(ref);
 100     }
 101 }
 102
 103 static void ffmmal_release_frame(void *opaque, uint8_t *data)
 104 {
 105     FFBufferRef *ref = (void *)data;
 106
 107     mmal_buffer_header_release(ref->buffer);
 108     ffmmal_poolref_unref(ref->pool);
 109
 110     av_free(ref);
 111 }
 112
 113 // Setup frame with a new reference to buffer. The buffer must have been
 114 // allocated from the given pool.
 115 static int ffmmal_set_ref(AVFrame *frame, FFPoolRef *pool,
 116                           MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 117 {
 118     FFBufferRef *ref = av_mallocz(sizeof(*ref));
 119     if (!ref)
 120         return AVERROR(ENOMEM);
 121
 122     ref->pool = pool;
 123     ref->buffer = buffer;
 124
 125     frame->buf[0] = av_buffer_create((void *)ref, sizeof(*ref),
 126                                      ffmmal_release_frame, NULL,
 127                                      AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 128     if (!frame->buf[0]) {
 129         av_free(ref);
 130         return AVERROR(ENOMEM);
 131     }
 132
 133     avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ref->pool->refcount, 1);
 134     mmal_buffer_header_acquire(buffer);
 135
 136     frame->format = AV_PIX_FMT_MMAL;
 137     frame->data[3] = (uint8_t *)ref->buffer;
 138     return 0;
 139 }
 140
 141 static void ffmmal_stop_decoder(AVCodecContext *avctx)
 142 {
 143     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 144     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 145     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 146
 147     mmal_port_disable(decoder->input[0]);
 148     mmal_port_disable(decoder->output[0]);
 149     mmal_port_disable(decoder->control);
 150
 151     mmal_port_flush(decoder->input[0]);
 152     mmal_port_flush(decoder->output[0]);
 153     mmal_port_flush(decoder->control);
 154
 155     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 156         mmal_buffer_header_release(buffer);
 157
 158     while (ctx->waiting_buffers) {
 159         FFBufferEntry *buffer = ctx->waiting_buffers;
 160
 161         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 162
 163         av_buffer_unref(&buffer->ref);
 164         av_free(buffer);
 165     }
 166     ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 167
 168     ctx->frames_output = ctx->eos_received = ctx->eos_sent = ctx->packets_sent = 0;
 169 }
 170
 171 static av_cold int ffmmal_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 172 {
 173     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 174
 175     if (ctx->decoder)
 176         ffmmal_stop_decoder(avctx);
 177
 178     mmal_component_destroy(ctx->decoder);
 179     ctx->decoder = NULL;
 180     mmal_queue_destroy(ctx->queue_decoded_frames);
 181     mmal_pool_destroy(ctx->pool_in);
 182     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 183
 184     if (ctx->bsfc)
 185         av_bitstream_filter_close(ctx->bsfc);
 186
 187     mmal_vc_deinit();
 188
 189     return 0;
 190 }
 191
 192 static void input_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 193 {
 194     if (!buffer->cmd) {
 195         AVBufferRef *buf = buffer->user_data;
 196         av_buffer_unref(&buf);
 197     }
 198     mmal_buffer_header_release(buffer);
 199 }
 200
 201 static void output_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 202 {
 203     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 204     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 205
 206     mmal_queue_put(ctx->queue_decoded_frames, buffer);
 207 }
 208
 209 static void control_port_cb(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 210 {
 211     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 212     MMAL_STATUS_T status;
 213
 214     if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_ERROR) {
 215         status = *(uint32_t *)buffer->data;
 216         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d on control port\n", (int)status);
 217     } else {
 218         char s[20];
 219         av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 220         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on control port\n", s);
 221     }
 222
 223     mmal_buffer_header_release(buffer);
 224 }
 225
 226 // Feed free output buffers to the decoder.
 227 static int ffmmal_fill_output_port(AVCodecContext *avctx)
 228 {
 229     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 230     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 231     MMAL_STATUS_T status;
 232
 233     if (!ctx->pool_out)
 234         return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 235
 236     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->pool_out->pool->queue))) {
 237         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->output[0], buffer))) {
 238             mmal_buffer_header_release(buffer);
 239             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending output buffer.\n", (int)status);
 240             return AVERROR_UNKNOWN;
 241         }
 242     }
 243
 244     return 0;
 245 }
 246
 247 static enum AVColorSpace ffmmal_csp_to_av_csp(MMAL_FOURCC_T fourcc)
 248 {
 249     switch (fourcc) {
 250     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_BG:
 251     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_M:
 252     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT601:   return AVCOL_SPC_BT470BG;
 253     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT709:   return AVCOL_SPC_BT709;
 254     case MMAL_COLOR_SPACE_FCC:          return AVCOL_SPC_FCC;
 255     case MMAL_COLOR_SPACE_SMPTE240M:    return AVCOL_SPC_SMPTE240M;
 256     default:                            return AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
 257     }
 258 }
 259
 260 static int ffmal_update_format(AVCodecContext *avctx)
 261 {
 262     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 263     MMAL_STATUS_T status;
 264     int ret = 0;
 265     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 266     MMAL_ES_FORMAT_T *format_out = decoder->output[0]->format;
 267
 268     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 269     if (!(ctx->pool_out = av_mallocz(sizeof(*ctx->pool_out)))) {
 270         ret = AVERROR(ENOMEM);
 271         goto fail;
 272     }
 273     ctx->pool_out->refcount = 1;
 274
 275     if (!format_out)
 276         goto fail;
 277
 278     if ((status = mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_EXTRA_BUFFERS, ctx->extra_buffers)))
 279         goto fail;
 280
 281     if ((status = mmal_port_parameter_set_boolean(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_VIDEO_INTERPOLATE_TIMESTAMPS, 0)))
 282         goto fail;
 283
 284     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 285         format_out->encoding = MMAL_ENCODING_OPAQUE;
 286     } else {
 287         format_out->encoding_variant = format_out->encoding = MMAL_ENCODING_I420;
 288     }
 289
 290     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->output[0])))
 291         goto fail;
 292
 293     if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, format_out->es->video.crop.x + format_out->es->video.crop.width,
 294                                         format_out->es->video.crop.y + format_out->es->video.crop.height)) < 0)
 295         goto fail;
 296
 297     if (format_out->es->video.par.num && format_out->es->video.par.den) {
 298         avctx->sample_aspect_ratio.num = format_out->es->video.par.num;
 299         avctx->sample_aspect_ratio.den = format_out->es->video.par.den;
 300     }
 301
 302     avctx->colorspace = ffmmal_csp_to_av_csp(format_out->es->video.color_space);
 303
 304     decoder->output[0]->buffer_size =
 305         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_size_min, decoder->output[0]->buffer_size_recommended);
 306     decoder->output[0]->buffer_num =
 307         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_num_min, decoder->output[0]->buffer_num_recommended) + ctx->extra_buffers;
 308     ctx->pool_out->pool = mmal_pool_create(decoder->output[0]->buffer_num,
 309                                            decoder->output[0]->buffer_size);
 310     if (!ctx->pool_out->pool) {
 311         ret = AVERROR(ENOMEM);
 312         goto fail;
 313     }
 314
 315     return 0;
 316
 317 fail:
 318     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 319 }
 320
 321 static av_cold int ffmmal_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
 322 {
 323     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 324     MMAL_STATUS_T status;
 325     MMAL_ES_FORMAT_T *format_in;
 326     MMAL_COMPONENT_T *decoder;
 327     int ret = 0;
 328
 329     bcm_host_init();
 330
 331     if (mmal_vc_init()) {
 332         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot initialize MMAL VC driver!\n");
 333         return AVERROR(ENOSYS);
 334     }
 335
 336     if ((ret = ff_get_format(avctx, avctx->codec->pix_fmts)) < 0)
 337         return ret;
 338
 339     avctx->pix_fmt = ret;
 340
 341     if ((status = mmal_component_create(MMAL_COMPONENT_DEFAULT_VIDEO_DECODER, &ctx->decoder)))
 342         goto fail;
 343
 344     decoder = ctx->decoder;
 345
 346     format_in = decoder->input[0]->format;
 347     format_in->type = MMAL_ES_TYPE_VIDEO;
 348     format_in->encoding = MMAL_ENCODING_H264;
 349     format_in->es->video.width = FFALIGN(avctx->width, 32);
 350     format_in->es->video.height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 351     format_in->es->video.crop.width = avctx->width;
 352     format_in->es->video.crop.height = avctx->height;
 353     format_in->es->video.frame_rate.num = 24000;
 354     format_in->es->video.frame_rate.den = 1001;
 355     format_in->es->video.par.num = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 356     format_in->es->video.par.den = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 357     format_in->flags = MMAL_ES_FORMAT_FLAG_FRAMED;
 358
 359     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_H264 && avctx->extradata && avctx->extradata[0] == 1) {
 360         uint8_t *dummy_p;
 361         int dummy_int;
 362         ctx->bsfc = av_bitstream_filter_init("h264_mp4toannexb");
 363         if (!ctx->bsfc) {
 364             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot open the h264_mp4toannexb BSF!\n");
 365             ret = AVERROR(ENOSYS);
 366             goto fail;
 367         }
 368         av_bitstream_filter_filter(ctx->bsfc, avctx, NULL, &dummy_p, &dummy_int, NULL, 0, 0);
 369     }
 370
 371     if (avctx->extradata_size) {
 372         if ((status = mmal_format_extradata_alloc(format_in, avctx->extradata_size)))
 373             goto fail;
 374         format_in->extradata_size = avctx->extradata_size;
 375         memcpy(format_in->extradata, avctx->extradata, format_in->extradata_size);
 376     }
 377
 378     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->input[0])))
 379         goto fail;
 380
 381     decoder->input[0]->buffer_num =
 382         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_num_min, 20);
 383     decoder->input[0]->buffer_size =
 384         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_size_min, 512 * 1024);
 385     ctx->pool_in = mmal_pool_create(decoder->input[0]->buffer_num, 0);
 386     if (!ctx->pool_in) {
 387         ret = AVERROR(ENOMEM);
 388         goto fail;
 389     }
 390
 391     if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 392         goto fail;
 393
 394     ctx->queue_decoded_frames = mmal_queue_create();
 395     if (!ctx->queue_decoded_frames)
 396         goto fail;
 397
 398     decoder->input[0]->userdata = (void*)avctx;
 399     decoder->output[0]->userdata = (void*)avctx;
 400     decoder->control->userdata = (void*)avctx;
 401
 402     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 403         goto fail;
 404     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 405         goto fail;
 406     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 407         goto fail;
 408
 409     if ((status = mmal_component_enable(decoder)))
 410         goto fail;
 411
 412     return 0;
 413
 414 fail:
 415     ffmmal_close_decoder(avctx);
 416     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 417 }
 418
 419 static void ffmmal_flush(AVCodecContext *avctx)
 420 {
 421     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 422     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 423     MMAL_STATUS_T status;
 424
 425     ffmmal_stop_decoder(avctx);
 426
 427     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 428         goto fail;
 429     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 430         goto fail;
 431     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 432         goto fail;
 433
 434     return;
 435
 436 fail:
 437     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL flush error: %i\n", (int)status);
 438 }
 439
 440 // Split packets and add them to the waiting_buffers list. We don't queue them
 441 // immediately, because it can happen that the decoder is temporarily blocked
 442 // (due to us not reading/returning enough output buffers) and won't accept
 443 // new input. (This wouldn't be an issue if MMAL input buffers always were
 444 // complete frames - then the input buffer just would have to be big enough.)
 445 static int ffmmal_add_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt)
 446 {
 447     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 448     AVBufferRef *buf = NULL;
 449     int size = 0;
 450     uint8_t *data = (uint8_t *)"";
 451     uint8_t *start;
 452     int ret = 0;
 453
 454     if (avpkt->size) {
 455         if (ctx->bsfc) {
 456             uint8_t *tmp_data;
 457             int tmp_size;
 458             if ((ret = av_bitstream_filter_filter(ctx->bsfc, avctx, NULL,
 459                                                   &tmp_data, &tmp_size,
 460                                                   avpkt->data, avpkt->size,
 461                                                   avpkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY)) < 0)
 462                 goto done;
 463             buf = av_buffer_create(tmp_data, tmp_size, NULL, NULL, 0);
 464         } else {
 465             if (avpkt->buf) {
 466                 buf = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 467             } else {
 468                 buf = av_buffer_alloc(avpkt->size);
 469                 if (buf)
 470                     memcpy(buf->data, avpkt->data, avpkt->size);
 471             }
 472         }
 473         if (!buf) {
 474             ret = AVERROR(ENOMEM);
 475             goto done;
 476         }
 477         size = buf->size;
 478         data = buf->data;
 479         ctx->packets_sent++;
 480     } else {
 481         if (!ctx->packets_sent) {
 482             // Short-cut the flush logic to avoid upsetting MMAL.
 483             ctx->eos_sent = 1;
 484             ctx->eos_received = 1;
 485             goto done;
 486         }
 487     }
 488
 489     start = data;
 490
 491     do {
 492         FFBufferEntry *buffer = av_mallocz(sizeof(*buffer));
 493         if (!buffer) {
 494             ret = AVERROR(ENOMEM);
 495             goto done;
 496         }
 497
 498         buffer->data = data;
 499         buffer->length = FFMIN(size, ctx->decoder->input[0]->buffer_size);
 500
 501         if (data == start)
 502             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_START;
 503
 504         data += buffer->length;
 505         size -= buffer->length;
 506
 507         buffer->pts = avpkt->pts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->pts;
 508         buffer->dts = avpkt->dts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->dts;
 509
 510         if (!size)
 511             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END;
 512
 513         if (!buffer->length) {
 514             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS;
 515             ctx->eos_sent = 1;
 516         }
 517
 518         if (buf) {
 519             buffer->ref = av_buffer_ref(buf);
 520             if (!buffer->ref) {
 521                 av_free(buffer);
 522                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 523                 goto done;
 524             }
 525         }
 526
 527         // Insert at end of the list
 528         if (!ctx->waiting_buffers)
 529             ctx->waiting_buffers = buffer;
 530         if (ctx->waiting_buffers_tail)
 531             ctx->waiting_buffers_tail->next = buffer;
 532         ctx->waiting_buffers_tail = buffer;
 533     } while (size);
 534
 535 done:
 536     av_buffer_unref(&buf);
 537     return ret;
 538 }
 539
 540 // Move prepared/split packets from waiting_buffers to the MMAL decoder.
 541 static int ffmmal_fill_input_port(AVCodecContext *avctx)
 542 {
 543     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 544
 545     while (ctx->waiting_buffers) {
 546         MMAL_BUFFER_HEADER_T *mbuffer;
 547         FFBufferEntry *buffer;
 548         MMAL_STATUS_T status;
 549
 550         mbuffer = mmal_queue_get(ctx->pool_in->queue);
 551         if (!mbuffer)
 552             return 0;
 553
 554         buffer = ctx->waiting_buffers;
 555
 556         mmal_buffer_header_reset(mbuffer);
 557         mbuffer->cmd = 0;
 558         mbuffer->pts = buffer->pts;
 559         mbuffer->dts = buffer->dts;
 560         mbuffer->flags = buffer->flags;
 561         mbuffer->data = buffer->data;
 562         mbuffer->length = buffer->length;
 563         mbuffer->user_data = buffer->ref;
 564         mbuffer->alloc_size = ctx->decoder->input[0]->buffer_size;
 565
 566         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->input[0], mbuffer))) {
 567             mmal_buffer_header_release(mbuffer);
 568             av_buffer_unref(&buffer->ref);
 569         }
 570
 571         // Remove from start of the list
 572         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 573         if (ctx->waiting_buffers_tail == buffer)
 574             ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 575         av_free(buffer);
 576
 577         if (status) {
 578             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending input\n", (int)status);
 579             return AVERROR_UNKNOWN;
 580         }
 581     }
 582
 583     return 0;
 584 }
 585
 586 static int ffmal_copy_frame(AVCodecContext *avctx,  AVFrame *frame,
 587                             MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 588 {
 589     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 590     int ret = 0;
 591
 592     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 593         if (!ctx->pool_out)
 594             return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 595
 596         if ((ret = ff_decode_frame_props(avctx, frame)) < 0)
 597             goto done;
 598
 599         if ((ret = ffmmal_set_ref(frame, ctx->pool_out, buffer)) < 0)
 600             goto done;
 601     } else {
 602         int w = FFALIGN(avctx->width, 32);
 603         int h = FFALIGN(avctx->height, 16);
 604         char *ptr;
 605         int plane;
 606         int i;
 607
 608         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 609             goto done;
 610
 611         ptr = buffer->data + buffer->type->video.offset[0];
 612         for (i = 0; i < avctx->height; i++)
 613             memcpy(frame->data[0] + frame->linesize[0] * i, ptr + w * i, avctx->width);
 614
 615         ptr += w * h;
 616
 617         for (plane = 1; plane < 3; plane++) {
 618             for (i = 0; i < avctx->height / 2; i++)
 619                 memcpy(frame->data[plane] + frame->linesize[plane] * i, ptr + w / 2 * i, (avctx->width + 1) / 2);
 620             ptr += w / 2 * h / 2;
 621         }
 622     }
 623
 624     if (buffer->pts != MMAL_TIME_UNKNOWN) {
 625         frame->pkt_pts = buffer->pts;
 626         frame->pts = buffer->pts;
 627     }
 628
 629 done:
 630     return ret;
 631 }
 632
 633 // Fetch a decoded buffer and place it into the frame parameter.
 634 static int ffmmal_read_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int *got_frame)
 635 {
 636     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 637     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer = NULL;
 638     MMAL_STATUS_T status = 0;
 639     int ret = 0;
 640
 641     if (ctx->eos_received)
 642         goto done;
 643
 644     while (1) {
 645         // To ensure decoding in lockstep with a constant delay between fed packets
 646         // and output frames, we always wait until an output buffer is available.
 647         // Except during start we don't know after how many input packets the decoder
 648         // is going to return the first buffer, and we can't distinguish decoder
 649         // being busy from decoder waiting for input. So just poll at the start and
 650         // keep feeding new data to the buffer.
 651         // We are pretty sure the decoder will produce output if we sent more input
 652         // frames than what a h264 decoder could logically delay. This avoids too
 653         // excessive buffering.
 654         // We also wait if we sent eos, but didn't receive it yet (think of decoding
 655         // stream with a very low number of frames).
 656         if (ctx->frames_output || ctx->packets_sent > MAX_DELAYED_FRAMES ||
 657             (ctx->packets_sent && ctx->eos_sent)) {
 658             // MMAL will ignore broken input packets, which means the frame we
 659             // expect here may never arrive. Dealing with this correctly is
 660             // complicated, so here's a hack to avoid that it freezes forever
 661             // in this unlikely situation.
 662             buffer = mmal_queue_timedwait(ctx->queue_decoded_frames, 100);
 663             if (!buffer) {
 664                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Did not get output frame from MMAL.\n");
 665                 ret = AVERROR_UNKNOWN;
 666                 goto done;
 667             }
 668         } else {
 669             buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames);
 670             if (!buffer)
 671                 goto done;
 672         }
 673
 674         ctx->eos_received |= !!(buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS);
 675         if (ctx->eos_received)
 676             goto done;
 677
 678         if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED) {
 679             MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 680             MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED_T *ev = mmal_event_format_changed_get(buffer);
 681             MMAL_BUFFER_HEADER_T *stale_buffer;
 682
 683             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Changing output format.\n");
 684
 685             if ((status = mmal_port_disable(decoder->output[0])))
 686                 goto done;
 687
 688             while ((stale_buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 689                 mmal_buffer_header_release(stale_buffer);
 690
 691             mmal_format_copy(decoder->output[0]->format, ev->format);
 692
 693             if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 694                 goto done;
 695
 696             if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 697                 goto done;
 698
 699             if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 700                 goto done;
 701
 702             if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 703                 goto done;
 704
 705             mmal_buffer_header_release(buffer);
 706             continue;
 707         } else if (buffer->cmd) {
 708             char s[20];
 709             av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 710             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on output port\n", s);
 711             goto done;
 712         } else if (buffer->length == 0) {
 713             // Unused output buffer that got drained after format change.
 714             mmal_buffer_header_release(buffer);
 715             continue;
 716         }
 717
 718         ctx->frames_output++;
 719
 720         if ((ret = ffmal_copy_frame(avctx, frame, buffer)) < 0)
 721             goto done;
 722
 723         *got_frame = 1;
 724         break;
 725     }
 726
 727 done:
 728     if (buffer)
 729         mmal_buffer_header_release(buffer);
 730     if (status && ret >= 0)
 731         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 732     return ret;
 733 }
 734
 735 static int ffmmal_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 736                          AVPacket *avpkt)
 737 {
 738     AVFrame *frame = data;
 739     int ret = 0;
 740
 741     if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, avpkt)) < 0)
 742         return ret;
 743
 744     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 745         return ret;
 746
 747     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 748         return ret;
 749
 750     if ((ret = ffmmal_read_frame(avctx, frame, got_frame)) < 0)
 751         return ret;
 752
 753     // ffmmal_read_frame() can block for a while. Since the decoder is
 754     // asynchronous, it's a good idea to fill the ports again.
 755
 756     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 757         return ret;
 758
 759     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 760         return ret;
 761
 762     return ret;
 763 }
 764
 765 AVHWAccel ff_h264_mmal_hwaccel = {
 766     .name       = "h264_mmal",
 767     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 768     .id         = AV_CODEC_ID_H264,
 769     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 770 };
 771
 772 static const AVOption options[]={
 773     {"extra_buffers", "extra buffers", offsetof(MMALDecodeContext, extra_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 774     {NULL}
 775 };
 776
 777 static const AVClass ffmmaldec_class = {
 778     .class_name = "mmaldec",
 779     .option     = options,
 780     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 781 };
 782
 783 AVCodec ff_h264_mmal_decoder = {
 784     .name           = "h264_mmal",
 785     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("h264 (mmal)"),
 786     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 787     .id             = AV_CODEC_ID_H264,
 788     .priv_data_size = sizeof(MMALDecodeContext),
 789     .init           = ffmmal_init_decoder,
 790     .close          = ffmmal_close_decoder,
 791     .decode         = ffmmal_decode,
 792     .flush          = ffmmal_flush,
 793     .priv_class     = &ffmmaldec_class,
 794     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY,
 795     .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MMAL,
 796                                                      AV_PIX_FMT_YUV420P,
 797                                                      AV_PIX_FMT_NONE},
 798 };