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/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     volatile int packets_buffered;
  85     int64_t frames_output;
  86     int eos_received;
  87     int eos_sent;
  88     int extradata_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     av_assert0(avpriv_atomic_int_get(&ctx->packets_buffered) == 0);
 169
 170     ctx->frames_output = ctx->eos_received = ctx->eos_sent = ctx->packets_sent = ctx->extradata_sent = 0;
 171 }
 172
 173 static av_cold int ffmmal_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 174 {
 175     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 176
 177     if (ctx->decoder)
 178         ffmmal_stop_decoder(avctx);
 179
 180     mmal_component_destroy(ctx->decoder);
 181     ctx->decoder = NULL;
 182     mmal_queue_destroy(ctx->queue_decoded_frames);
 183     mmal_pool_destroy(ctx->pool_in);
 184     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 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     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 194     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 195
 196     if (!buffer->cmd) {
 197         FFBufferEntry *entry = buffer->user_data;
 198         av_buffer_unref(&entry->ref);
 199         if (entry->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 200             avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ctx->packets_buffered, -1);
 201         av_free(entry);
 202     }
 203     mmal_buffer_header_release(buffer);
 204 }
 205
 206 static void output_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 207 {
 208     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 209     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 210
 211     mmal_queue_put(ctx->queue_decoded_frames, buffer);
 212 }
 213
 214 static void control_port_cb(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 215 {
 216     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 217     MMAL_STATUS_T status;
 218
 219     if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_ERROR) {
 220         status = *(uint32_t *)buffer->data;
 221         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d on control port\n", (int)status);
 222     } else {
 223         char s[20];
 224         av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 225         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on control port\n", s);
 226     }
 227
 228     mmal_buffer_header_release(buffer);
 229 }
 230
 231 // Feed free output buffers to the decoder.
 232 static int ffmmal_fill_output_port(AVCodecContext *avctx)
 233 {
 234     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 235     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 236     MMAL_STATUS_T status;
 237
 238     if (!ctx->pool_out)
 239         return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 240
 241     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->pool_out->pool->queue))) {
 242         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->output[0], buffer))) {
 243             mmal_buffer_header_release(buffer);
 244             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending output buffer.\n", (int)status);
 245             return AVERROR_UNKNOWN;
 246         }
 247     }
 248
 249     return 0;
 250 }
 251
 252 static enum AVColorSpace ffmmal_csp_to_av_csp(MMAL_FOURCC_T fourcc)
 253 {
 254     switch (fourcc) {
 255     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_BG:
 256     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_M:
 257     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT601:   return AVCOL_SPC_BT470BG;
 258     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT709:   return AVCOL_SPC_BT709;
 259     case MMAL_COLOR_SPACE_FCC:          return AVCOL_SPC_FCC;
 260     case MMAL_COLOR_SPACE_SMPTE240M:    return AVCOL_SPC_SMPTE240M;
 261     default:                            return AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
 262     }
 263 }
 264
 265 static int ffmal_update_format(AVCodecContext *avctx)
 266 {
 267     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 268     MMAL_STATUS_T status;
 269     int ret = 0;
 270     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 271     MMAL_ES_FORMAT_T *format_out = decoder->output[0]->format;
 272
 273     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 274     if (!(ctx->pool_out = av_mallocz(sizeof(*ctx->pool_out)))) {
 275         ret = AVERROR(ENOMEM);
 276         goto fail;
 277     }
 278     ctx->pool_out->refcount = 1;
 279
 280     if (!format_out)
 281         goto fail;
 282
 283     if ((status = mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_EXTRA_BUFFERS, ctx->extra_buffers)))
 284         goto fail;
 285
 286     if ((status = mmal_port_parameter_set_boolean(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_VIDEO_INTERPOLATE_TIMESTAMPS, 0)))
 287         goto fail;
 288
 289     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 290         format_out->encoding = MMAL_ENCODING_OPAQUE;
 291     } else {
 292         format_out->encoding_variant = format_out->encoding = MMAL_ENCODING_I420;
 293     }
 294
 295     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->output[0])))
 296         goto fail;
 297
 298     if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, format_out->es->video.crop.x + format_out->es->video.crop.width,
 299                                         format_out->es->video.crop.y + format_out->es->video.crop.height)) < 0)
 300         goto fail;
 301
 302     if (format_out->es->video.par.num && format_out->es->video.par.den) {
 303         avctx->sample_aspect_ratio.num = format_out->es->video.par.num;
 304         avctx->sample_aspect_ratio.den = format_out->es->video.par.den;
 305     }
 306
 307     avctx->colorspace = ffmmal_csp_to_av_csp(format_out->es->video.color_space);
 308
 309     decoder->output[0]->buffer_size =
 310         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_size_min, decoder->output[0]->buffer_size_recommended);
 311     decoder->output[0]->buffer_num =
 312         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_num_min, decoder->output[0]->buffer_num_recommended) + ctx->extra_buffers;
 313     ctx->pool_out->pool = mmal_pool_create(decoder->output[0]->buffer_num,
 314                                            decoder->output[0]->buffer_size);
 315     if (!ctx->pool_out->pool) {
 316         ret = AVERROR(ENOMEM);
 317         goto fail;
 318     }
 319
 320     return 0;
 321
 322 fail:
 323     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 324 }
 325
 326 static av_cold int ffmmal_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
 327 {
 328     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 329     MMAL_STATUS_T status;
 330     MMAL_ES_FORMAT_T *format_in;
 331     MMAL_COMPONENT_T *decoder;
 332     int ret = 0;
 333
 334     bcm_host_init();
 335
 336     if (mmal_vc_init()) {
 337         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot initialize MMAL VC driver!\n");
 338         return AVERROR(ENOSYS);
 339     }
 340
 341     if ((ret = ff_get_format(avctx, avctx->codec->pix_fmts)) < 0)
 342         return ret;
 343
 344     avctx->pix_fmt = ret;
 345
 346     if ((status = mmal_component_create(MMAL_COMPONENT_DEFAULT_VIDEO_DECODER, &ctx->decoder)))
 347         goto fail;
 348
 349     decoder = ctx->decoder;
 350
 351     format_in = decoder->input[0]->format;
 352     format_in->type = MMAL_ES_TYPE_VIDEO;
 353     switch (avctx->codec_id) {
 354         case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 355             format_in->encoding = MMAL_ENCODING_MP2V;
 356             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Use MMAL MP2V encoding\n");
 357             break;
 358         case AV_CODEC_ID_H264:
 359         default:
 360             format_in->encoding = MMAL_ENCODING_H264;
 361             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Use MMAL H264 encoding\n");
 362             break;
 363     }
 364     format_in->es->video.width = FFALIGN(avctx->width, 32);
 365     format_in->es->video.height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 366     format_in->es->video.crop.width = avctx->width;
 367     format_in->es->video.crop.height = avctx->height;
 368     format_in->es->video.frame_rate.num = 24000;
 369     format_in->es->video.frame_rate.den = 1001;
 370     format_in->es->video.par.num = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 371     format_in->es->video.par.den = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 372     format_in->flags = MMAL_ES_FORMAT_FLAG_FRAMED;
 373
 374     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->input[0])))
 375         goto fail;
 376
 377     decoder->input[0]->buffer_num =
 378         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_num_min, 20);
 379     decoder->input[0]->buffer_size =
 380         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_size_min, 512 * 1024);
 381     ctx->pool_in = mmal_pool_create(decoder->input[0]->buffer_num, 0);
 382     if (!ctx->pool_in) {
 383         ret = AVERROR(ENOMEM);
 384         goto fail;
 385     }
 386
 387     if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 388         goto fail;
 389
 390     ctx->queue_decoded_frames = mmal_queue_create();
 391     if (!ctx->queue_decoded_frames)
 392         goto fail;
 393
 394     decoder->input[0]->userdata = (void*)avctx;
 395     decoder->output[0]->userdata = (void*)avctx;
 396     decoder->control->userdata = (void*)avctx;
 397
 398     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 399         goto fail;
 400     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 401         goto fail;
 402     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 403         goto fail;
 404
 405     if ((status = mmal_component_enable(decoder)))
 406         goto fail;
 407
 408     return 0;
 409
 410 fail:
 411     ffmmal_close_decoder(avctx);
 412     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 413 }
 414
 415 static void ffmmal_flush(AVCodecContext *avctx)
 416 {
 417     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 418     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 419     MMAL_STATUS_T status;
 420
 421     ffmmal_stop_decoder(avctx);
 422
 423     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 424         goto fail;
 425     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 426         goto fail;
 427     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 428         goto fail;
 429
 430     return;
 431
 432 fail:
 433     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL flush error: %i\n", (int)status);
 434 }
 435
 436 // Split packets and add them to the waiting_buffers list. We don't queue them
 437 // immediately, because it can happen that the decoder is temporarily blocked
 438 // (due to us not reading/returning enough output buffers) and won't accept
 439 // new input. (This wouldn't be an issue if MMAL input buffers always were
 440 // complete frames - then the input buffer just would have to be big enough.)
 441 // If is_extradata is set, send it as MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG.
 442 static int ffmmal_add_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 443                              int is_extradata)
 444 {
 445     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 446     AVBufferRef *buf = NULL;
 447     int size = 0;
 448     uint8_t *data = (uint8_t *)"";
 449     uint8_t *start;
 450     int ret = 0;
 451
 452     if (avpkt->size) {
 453         if (avpkt->buf) {
 454             buf = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 455             size = avpkt->size;
 456             data = avpkt->data;
 457         } else {
 458             buf = av_buffer_alloc(avpkt->size);
 459             if (buf) {
 460                 memcpy(buf->data, avpkt->data, avpkt->size);
 461                 size = buf->size;
 462                 data = buf->data;
 463             }
 464         }
 465         if (!buf) {
 466             ret = AVERROR(ENOMEM);
 467             goto done;
 468         }
 469         if (!is_extradata)
 470             ctx->packets_sent++;
 471     } else {
 472         if (!ctx->packets_sent) {
 473             // Short-cut the flush logic to avoid upsetting MMAL.
 474             ctx->eos_sent = 1;
 475             ctx->eos_received = 1;
 476             goto done;
 477         }
 478     }
 479
 480     start = data;
 481
 482     do {
 483         FFBufferEntry *buffer = av_mallocz(sizeof(*buffer));
 484         if (!buffer) {
 485             ret = AVERROR(ENOMEM);
 486             goto done;
 487         }
 488
 489         buffer->data = data;
 490         buffer->length = FFMIN(size, ctx->decoder->input[0]->buffer_size);
 491
 492         if (is_extradata)
 493             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG;
 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             avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ctx->packets_buffered, 1);
 507         }
 508
 509         if (!buffer->length) {
 510             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS;
 511             ctx->eos_sent = 1;
 512         }
 513
 514         if (buf) {
 515             buffer->ref = av_buffer_ref(buf);
 516             if (!buffer->ref) {
 517                 av_free(buffer);
 518                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 519                 goto done;
 520             }
 521         }
 522
 523         // Insert at end of the list
 524         if (!ctx->waiting_buffers)
 525             ctx->waiting_buffers = buffer;
 526         if (ctx->waiting_buffers_tail)
 527             ctx->waiting_buffers_tail->next = buffer;
 528         ctx->waiting_buffers_tail = buffer;
 529     } while (size);
 530
 531 done:
 532     av_buffer_unref(&buf);
 533     return ret;
 534 }
 535
 536 // Move prepared/split packets from waiting_buffers to the MMAL decoder.
 537 static int ffmmal_fill_input_port(AVCodecContext *avctx)
 538 {
 539     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 540
 541     while (ctx->waiting_buffers) {
 542         MMAL_BUFFER_HEADER_T *mbuffer;
 543         FFBufferEntry *buffer;
 544         MMAL_STATUS_T status;
 545
 546         mbuffer = mmal_queue_get(ctx->pool_in->queue);
 547         if (!mbuffer)
 548             return 0;
 549
 550         buffer = ctx->waiting_buffers;
 551
 552         mmal_buffer_header_reset(mbuffer);
 553         mbuffer->cmd = 0;
 554         mbuffer->pts = buffer->pts;
 555         mbuffer->dts = buffer->dts;
 556         mbuffer->flags = buffer->flags;
 557         mbuffer->data = buffer->data;
 558         mbuffer->length = buffer->length;
 559         mbuffer->user_data = buffer;
 560         mbuffer->alloc_size = ctx->decoder->input[0]->buffer_size;
 561
 562         // Remove from start of the list
 563         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 564         if (ctx->waiting_buffers_tail == buffer)
 565             ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 566
 567         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->input[0], mbuffer))) {
 568             mmal_buffer_header_release(mbuffer);
 569             av_buffer_unref(&buffer->ref);
 570             if (buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 571                 avpriv_atomic_int_add_and_fetch(&ctx->packets_buffered, -1);
 572             av_free(buffer);
 573         }
 574
 575         if (status) {
 576             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending input\n", (int)status);
 577             return AVERROR_UNKNOWN;
 578         }
 579     }
 580
 581     return 0;
 582 }
 583
 584 static int ffmal_copy_frame(AVCodecContext *avctx,  AVFrame *frame,
 585                             MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 586 {
 587     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 588     int ret = 0;
 589
 590     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 591         if (!ctx->pool_out)
 592             return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 593
 594         if ((ret = ff_decode_frame_props(avctx, frame)) < 0)
 595             goto done;
 596
 597         if ((ret = ffmmal_set_ref(frame, ctx->pool_out, buffer)) < 0)
 598             goto done;
 599     } else {
 600         int w = FFALIGN(avctx->width, 32);
 601         int h = FFALIGN(avctx->height, 16);
 602         char *ptr;
 603         int plane;
 604         int i;
 605
 606         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 607             goto done;
 608
 609         ptr = buffer->data + buffer->type->video.offset[0];
 610         for (i = 0; i < avctx->height; i++)
 611             memcpy(frame->data[0] + frame->linesize[0] * i, ptr + w * i, avctx->width);
 612
 613         ptr += w * h;
 614
 615         for (plane = 1; plane < 3; plane++) {
 616             for (i = 0; i < avctx->height / 2; i++)
 617                 memcpy(frame->data[plane] + frame->linesize[plane] * i, ptr + w / 2 * i, (avctx->width + 1) / 2);
 618             ptr += w / 2 * h / 2;
 619         }
 620     }
 621
 622     frame->pkt_pts = buffer->pts == MMAL_TIME_UNKNOWN ? AV_NOPTS_VALUE : buffer->pts;
 623     frame->pkt_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 624
 625 done:
 626     return ret;
 627 }
 628
 629 // Fetch a decoded buffer and place it into the frame parameter.
 630 static int ffmmal_read_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int *got_frame)
 631 {
 632     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 633     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer = NULL;
 634     MMAL_STATUS_T status = 0;
 635     int ret = 0;
 636
 637     if (ctx->eos_received)
 638         goto done;
 639
 640     while (1) {
 641         // To ensure decoding in lockstep with a constant delay between fed packets
 642         // and output frames, we always wait until an output buffer is available.
 643         // Except during start we don't know after how many input packets the decoder
 644         // is going to return the first buffer, and we can't distinguish decoder
 645         // being busy from decoder waiting for input. So just poll at the start and
 646         // keep feeding new data to the buffer.
 647         // We are pretty sure the decoder will produce output if we sent more input
 648         // frames than what a h264 decoder could logically delay. This avoids too
 649         // excessive buffering.
 650         // We also wait if we sent eos, but didn't receive it yet (think of decoding
 651         // stream with a very low number of frames).
 652         if (avpriv_atomic_int_get(&ctx->packets_buffered) > MAX_DELAYED_FRAMES ||
 653             (ctx->packets_sent && ctx->eos_sent)) {
 654             // MMAL will ignore broken input packets, which means the frame we
 655             // expect here may never arrive. Dealing with this correctly is
 656             // complicated, so here's a hack to avoid that it freezes forever
 657             // in this unlikely situation.
 658             buffer = mmal_queue_timedwait(ctx->queue_decoded_frames, 100);
 659             if (!buffer) {
 660                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Did not get output frame from MMAL.\n");
 661                 ret = AVERROR_UNKNOWN;
 662                 goto done;
 663             }
 664         } else {
 665             buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames);
 666             if (!buffer)
 667                 goto done;
 668         }
 669
 670         ctx->eos_received |= !!(buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS);
 671         if (ctx->eos_received)
 672             goto done;
 673
 674         if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED) {
 675             MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 676             MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED_T *ev = mmal_event_format_changed_get(buffer);
 677             MMAL_BUFFER_HEADER_T *stale_buffer;
 678
 679             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Changing output format.\n");
 680
 681             if ((status = mmal_port_disable(decoder->output[0])))
 682                 goto done;
 683
 684             while ((stale_buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 685                 mmal_buffer_header_release(stale_buffer);
 686
 687             mmal_format_copy(decoder->output[0]->format, ev->format);
 688
 689             if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 690                 goto done;
 691
 692             if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 693                 goto done;
 694
 695             if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 696                 goto done;
 697
 698             if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 699                 goto done;
 700
 701             mmal_buffer_header_release(buffer);
 702             continue;
 703         } else if (buffer->cmd) {
 704             char s[20];
 705             av_get_codec_tag_string(s, sizeof(s), buffer->cmd);
 706             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on output port\n", s);
 707             goto done;
 708         } else if (buffer->length == 0) {
 709             // Unused output buffer that got drained after format change.
 710             mmal_buffer_header_release(buffer);
 711             continue;
 712         }
 713
 714         ctx->frames_output++;
 715
 716         if ((ret = ffmal_copy_frame(avctx, frame, buffer)) < 0)
 717             goto done;
 718
 719         *got_frame = 1;
 720         break;
 721     }
 722
 723 done:
 724     if (buffer)
 725         mmal_buffer_header_release(buffer);
 726     if (status && ret >= 0)
 727         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 728     return ret;
 729 }
 730
 731 static int ffmmal_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 732                          AVPacket *avpkt)
 733 {
 734     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 735     AVFrame *frame = data;
 736     int ret = 0;
 737
 738     if (avctx->extradata_size && !ctx->extradata_sent) {
 739         AVPacket pkt = {0};
 740         av_init_packet(&pkt);
 741         pkt.data = avctx->extradata;
 742         pkt.size = avctx->extradata_size;
 743         ctx->extradata_sent = 1;
 744         if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, &pkt, 1)) < 0)
 745             return ret;
 746     }
 747
 748     if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, avpkt, 0)) < 0)
 749         return ret;
 750
 751     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 752         return ret;
 753
 754     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 755         return ret;
 756
 757     if ((ret = ffmmal_read_frame(avctx, frame, got_frame)) < 0)
 758         return ret;
 759
 760     // ffmmal_read_frame() can block for a while. Since the decoder is
 761     // asynchronous, it's a good idea to fill the ports again.
 762
 763     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 764         return ret;
 765
 766     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 767         return ret;
 768
 769     return ret;
 770 }
 771
 772 AVHWAccel ff_h264_mmal_hwaccel = {
 773     .name       = "h264_mmal",
 774     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 775     .id         = AV_CODEC_ID_H264,
 776     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 777 };
 778
 779 AVHWAccel ff_mpeg2_mmal_hwaccel = {
 780     .name       = "mpeg2_mmal",
 781     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 782     .id         = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 783     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 784 };
 785
 786 static const AVOption options[]={
 787     {"extra_buffers", "extra buffers", offsetof(MMALDecodeContext, extra_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 788     {NULL}
 789 };
 790
 791 #define FFMMAL_DEC_CLASS(NAME) \
 792     static const AVClass ffmmal_##NAME##_dec_class = { \
 793         .class_name = "mmal_" #NAME "_dec", \
 794         .option     = options, \
 795         .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT, \
 796     };
 797
 798 #define FFMMAL_DEC(NAME, ID) \
 799     FFMMAL_DEC_CLASS(NAME) \
 800     AVCodec ff_##NAME##_mmal_decoder = { \
 801         .name           = #NAME "_mmal", \
 802         .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(#NAME " (mmal)"), \
 803         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, \
 804         .id             = ID, \
 805         .priv_data_size = sizeof(MMALDecodeContext), \
 806         .init           = ffmmal_init_decoder, \
 807         .close          = ffmmal_close_decoder, \
 808         .decode         = ffmmal_decode, \
 809         .flush          = ffmmal_flush, \
 810         .priv_class     = &ffmmal_##NAME##_dec_class, \
 811         .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY, \
 812         .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS, \
 813         .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MMAL, \
 814                                                          AV_PIX_FMT_YUV420P, \
 815                                                          AV_PIX_FMT_NONE}, \
 816     };
 817
 818 FFMMAL_DEC(h264, AV_CODEC_ID_H264)
 819 FFMMAL_DEC(mpeg2, AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)