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 #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     int interlaced_frame;
  92     int top_field_first;
  93 } MMALDecodeContext;
  94
  95 // Assume decoder is guaranteed to produce output after at least this many
  96 // packets (where each packet contains 1 frame).
  97 #define MAX_DELAYED_FRAMES 16
  98
  99 static void ffmmal_poolref_unref(FFPoolRef *ref)
 100 {
 101     if (ref &&
 102         atomic_fetch_add_explicit(&ref->refcount, -1, memory_order_acq_rel) == 1) {
 103         mmal_pool_destroy(ref->pool);
 104         av_free(ref);
 105     }
 106 }
 107
 108 static void ffmmal_release_frame(void *opaque, uint8_t *data)
 109 {
 110     FFBufferRef *ref = (void *)data;
 111
 112     mmal_buffer_header_release(ref->buffer);
 113     ffmmal_poolref_unref(ref->pool);
 114
 115     av_free(ref);
 116 }
 117
 118 // Setup frame with a new reference to buffer. The buffer must have been
 119 // allocated from the given pool.
 120 static int ffmmal_set_ref(AVFrame *frame, FFPoolRef *pool,
 121                           MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 122 {
 123     FFBufferRef *ref = av_mallocz(sizeof(*ref));
 124     if (!ref)
 125         return AVERROR(ENOMEM);
 126
 127     ref->pool = pool;
 128     ref->buffer = buffer;
 129
 130     frame->buf[0] = av_buffer_create((void *)ref, sizeof(*ref),
 131                                      ffmmal_release_frame, NULL,
 132                                      AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 133     if (!frame->buf[0]) {
 134         av_free(ref);
 135         return AVERROR(ENOMEM);
 136     }
 137
 138     atomic_fetch_add_explicit(&ref->pool->refcount, 1, memory_order_relaxed);
 139     mmal_buffer_header_acquire(buffer);
 140
 141     frame->format = AV_PIX_FMT_MMAL;
 142     frame->data[3] = (uint8_t *)ref->buffer;
 143     return 0;
 144 }
 145
 146 static void ffmmal_stop_decoder(AVCodecContext *avctx)
 147 {
 148     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 149     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 150     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 151
 152     mmal_port_disable(decoder->input[0]);
 153     mmal_port_disable(decoder->output[0]);
 154     mmal_port_disable(decoder->control);
 155
 156     mmal_port_flush(decoder->input[0]);
 157     mmal_port_flush(decoder->output[0]);
 158     mmal_port_flush(decoder->control);
 159
 160     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 161         mmal_buffer_header_release(buffer);
 162
 163     while (ctx->waiting_buffers) {
 164         FFBufferEntry *buffer = ctx->waiting_buffers;
 165
 166         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 167
 168         if (buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 169             atomic_fetch_add(&ctx->packets_buffered, -1);
 170
 171         av_buffer_unref(&buffer->ref);
 172         av_free(buffer);
 173     }
 174     ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 175
 176     av_assert0(atomic_load(&ctx->packets_buffered) == 0);
 177
 178     ctx->frames_output = ctx->eos_received = ctx->eos_sent = ctx->packets_sent = ctx->extradata_sent = 0;
 179 }
 180
 181 static av_cold int ffmmal_close_decoder(AVCodecContext *avctx)
 182 {
 183     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 184
 185     if (ctx->decoder)
 186         ffmmal_stop_decoder(avctx);
 187
 188     mmal_component_destroy(ctx->decoder);
 189     ctx->decoder = NULL;
 190     mmal_queue_destroy(ctx->queue_decoded_frames);
 191     mmal_pool_destroy(ctx->pool_in);
 192     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 193
 194     mmal_vc_deinit();
 195
 196     return 0;
 197 }
 198
 199 static void input_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 200 {
 201     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 202     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 203
 204     if (!buffer->cmd) {
 205         FFBufferEntry *entry = buffer->user_data;
 206         av_buffer_unref(&entry->ref);
 207         if (entry->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 208             atomic_fetch_add(&ctx->packets_buffered, -1);
 209         av_free(entry);
 210     }
 211     mmal_buffer_header_release(buffer);
 212 }
 213
 214 static void output_callback(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 215 {
 216     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 217     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 218
 219     mmal_queue_put(ctx->queue_decoded_frames, buffer);
 220 }
 221
 222 static void control_port_cb(MMAL_PORT_T *port, MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 223 {
 224     AVCodecContext *avctx = (AVCodecContext*)port->userdata;
 225     MMAL_STATUS_T status;
 226
 227     if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_ERROR) {
 228         status = *(uint32_t *)buffer->data;
 229         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d on control port\n", (int)status);
 230     } else {
 231         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on control port\n",
 232                av_fourcc2str(buffer->cmd));
 233     }
 234
 235     mmal_buffer_header_release(buffer);
 236 }
 237
 238 // Feed free output buffers to the decoder.
 239 static int ffmmal_fill_output_port(AVCodecContext *avctx)
 240 {
 241     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 242     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer;
 243     MMAL_STATUS_T status;
 244
 245     if (!ctx->pool_out)
 246         return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 247
 248     while ((buffer = mmal_queue_get(ctx->pool_out->pool->queue))) {
 249         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->output[0], buffer))) {
 250             mmal_buffer_header_release(buffer);
 251             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending output buffer.\n", (int)status);
 252             return AVERROR_UNKNOWN;
 253         }
 254     }
 255
 256     return 0;
 257 }
 258
 259 static enum AVColorSpace ffmmal_csp_to_av_csp(MMAL_FOURCC_T fourcc)
 260 {
 261     switch (fourcc) {
 262     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_BG:
 263     case MMAL_COLOR_SPACE_BT470_2_M:
 264     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT601:   return AVCOL_SPC_BT470BG;
 265     case MMAL_COLOR_SPACE_ITUR_BT709:   return AVCOL_SPC_BT709;
 266     case MMAL_COLOR_SPACE_FCC:          return AVCOL_SPC_FCC;
 267     case MMAL_COLOR_SPACE_SMPTE240M:    return AVCOL_SPC_SMPTE240M;
 268     default:                            return AVCOL_SPC_UNSPECIFIED;
 269     }
 270 }
 271
 272 static int ffmal_update_format(AVCodecContext *avctx)
 273 {
 274     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 275     MMAL_STATUS_T status;
 276     int ret = 0;
 277     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 278     MMAL_ES_FORMAT_T *format_out = decoder->output[0]->format;
 279     MMAL_PARAMETER_VIDEO_INTERLACE_TYPE_T interlace_type;
 280
 281     ffmmal_poolref_unref(ctx->pool_out);
 282     if (!(ctx->pool_out = av_mallocz(sizeof(*ctx->pool_out)))) {
 283         ret = AVERROR(ENOMEM);
 284         goto fail;
 285     }
 286     atomic_init(&ctx->pool_out->refcount, 1);
 287
 288     if (!format_out)
 289         goto fail;
 290
 291     if ((status = mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_EXTRA_BUFFERS, ctx->extra_buffers)))
 292         goto fail;
 293
 294     if ((status = mmal_port_parameter_set_boolean(decoder->output[0], MMAL_PARAMETER_VIDEO_INTERPOLATE_TIMESTAMPS, 0)))
 295         goto fail;
 296
 297     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 298         format_out->encoding = MMAL_ENCODING_OPAQUE;
 299     } else {
 300         format_out->encoding_variant = format_out->encoding = MMAL_ENCODING_I420;
 301     }
 302
 303     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->output[0])))
 304         goto fail;
 305
 306     interlace_type.hdr.id = MMAL_PARAMETER_VIDEO_INTERLACE_TYPE;
 307     interlace_type.hdr.size = sizeof(MMAL_PARAMETER_VIDEO_INTERLACE_TYPE_T);
 308     status = mmal_port_parameter_get(decoder->output[0], &interlace_type.hdr);
 309     if (status != MMAL_SUCCESS) {
 310         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot read MMAL interlace information!\n");
 311     } else {
 312         ctx->interlaced_frame = (interlace_type.eMode != MMAL_InterlaceProgressive);
 313         ctx->top_field_first = (interlace_type.eMode == MMAL_InterlaceFieldsInterleavedUpperFirst);
 314     }
 315
 316     if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, format_out->es->video.crop.x + format_out->es->video.crop.width,
 317                                         format_out->es->video.crop.y + format_out->es->video.crop.height)) < 0)
 318         goto fail;
 319
 320     if (format_out->es->video.par.num && format_out->es->video.par.den) {
 321         avctx->sample_aspect_ratio.num = format_out->es->video.par.num;
 322         avctx->sample_aspect_ratio.den = format_out->es->video.par.den;
 323     }
 324     if (format_out->es->video.frame_rate.num && format_out->es->video.frame_rate.den) {
 325         avctx->framerate.num = format_out->es->video.frame_rate.num;
 326         avctx->framerate.den = format_out->es->video.frame_rate.den;
 327     }
 328
 329     avctx->colorspace = ffmmal_csp_to_av_csp(format_out->es->video.color_space);
 330
 331     decoder->output[0]->buffer_size =
 332         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_size_min, decoder->output[0]->buffer_size_recommended);
 333     decoder->output[0]->buffer_num =
 334         FFMAX(decoder->output[0]->buffer_num_min, decoder->output[0]->buffer_num_recommended) + ctx->extra_buffers;
 335     ctx->pool_out->pool = mmal_pool_create(decoder->output[0]->buffer_num,
 336                                            decoder->output[0]->buffer_size);
 337     if (!ctx->pool_out->pool) {
 338         ret = AVERROR(ENOMEM);
 339         goto fail;
 340     }
 341
 342     return 0;
 343
 344 fail:
 345     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 346 }
 347
 348 static av_cold int ffmmal_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
 349 {
 350     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 351     MMAL_STATUS_T status;
 352     MMAL_ES_FORMAT_T *format_in;
 353     MMAL_COMPONENT_T *decoder;
 354     int ret = 0;
 355
 356     bcm_host_init();
 357
 358     if (mmal_vc_init()) {
 359         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot initialize MMAL VC driver!\n");
 360         return AVERROR(ENOSYS);
 361     }
 362
 363     if ((ret = ff_get_format(avctx, avctx->codec->pix_fmts)) < 0)
 364         return ret;
 365
 366     avctx->pix_fmt = ret;
 367
 368     if ((status = mmal_component_create(MMAL_COMPONENT_DEFAULT_VIDEO_DECODER, &ctx->decoder)))
 369         goto fail;
 370
 371     decoder = ctx->decoder;
 372
 373     format_in = decoder->input[0]->format;
 374     format_in->type = MMAL_ES_TYPE_VIDEO;
 375     switch (avctx->codec_id) {
 376     case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 377         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_MP2V;
 378         break;
 379     case AV_CODEC_ID_MPEG4:
 380         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_MP4V;
 381         break;
 382     case AV_CODEC_ID_VC1:
 383         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_WVC1;
 384         break;
 385     case AV_CODEC_ID_H264:
 386     default:
 387         format_in->encoding = MMAL_ENCODING_H264;
 388         break;
 389     }
 390     format_in->es->video.width = FFALIGN(avctx->width, 32);
 391     format_in->es->video.height = FFALIGN(avctx->height, 16);
 392     format_in->es->video.crop.width = avctx->width;
 393     format_in->es->video.crop.height = avctx->height;
 394     format_in->es->video.frame_rate.num = 24000;
 395     format_in->es->video.frame_rate.den = 1001;
 396     format_in->es->video.par.num = avctx->sample_aspect_ratio.num;
 397     format_in->es->video.par.den = avctx->sample_aspect_ratio.den;
 398     format_in->flags = MMAL_ES_FORMAT_FLAG_FRAMED;
 399
 400     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Using MMAL %s encoding.\n",
 401            av_fourcc2str(format_in->encoding));
 402
 403 #if HAVE_MMAL_PARAMETER_VIDEO_MAX_NUM_CALLBACKS
 404     if (mmal_port_parameter_set_uint32(decoder->input[0], MMAL_PARAMETER_VIDEO_MAX_NUM_CALLBACKS,
 405                                        -1 - ctx->extra_decoder_buffers)) {
 406         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Could not set input buffering limit.\n");
 407     }
 408 #endif
 409
 410     if ((status = mmal_port_format_commit(decoder->input[0])))
 411         goto fail;
 412
 413     decoder->input[0]->buffer_num =
 414         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_num_min, 20);
 415     decoder->input[0]->buffer_size =
 416         FFMAX(decoder->input[0]->buffer_size_min, 512 * 1024);
 417     ctx->pool_in = mmal_pool_create(decoder->input[0]->buffer_num, 0);
 418     if (!ctx->pool_in) {
 419         ret = AVERROR(ENOMEM);
 420         goto fail;
 421     }
 422
 423     if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 424         goto fail;
 425
 426     ctx->queue_decoded_frames = mmal_queue_create();
 427     if (!ctx->queue_decoded_frames)
 428         goto fail;
 429
 430     decoder->input[0]->userdata = (void*)avctx;
 431     decoder->output[0]->userdata = (void*)avctx;
 432     decoder->control->userdata = (void*)avctx;
 433
 434     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 435         goto fail;
 436     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 437         goto fail;
 438     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 439         goto fail;
 440
 441     if ((status = mmal_component_enable(decoder)))
 442         goto fail;
 443
 444     return 0;
 445
 446 fail:
 447     ffmmal_close_decoder(avctx);
 448     return ret < 0 ? ret : AVERROR_UNKNOWN;
 449 }
 450
 451 static void ffmmal_flush(AVCodecContext *avctx)
 452 {
 453     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 454     MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 455     MMAL_STATUS_T status;
 456
 457     ffmmal_stop_decoder(avctx);
 458
 459     if ((status = mmal_port_enable(decoder->control, control_port_cb)))
 460         goto fail;
 461     if ((status = mmal_port_enable(decoder->input[0], input_callback)))
 462         goto fail;
 463     if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 464         goto fail;
 465
 466     return;
 467
 468 fail:
 469     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL flush error: %i\n", (int)status);
 470 }
 471
 472 // Split packets and add them to the waiting_buffers list. We don't queue them
 473 // immediately, because it can happen that the decoder is temporarily blocked
 474 // (due to us not reading/returning enough output buffers) and won't accept
 475 // new input. (This wouldn't be an issue if MMAL input buffers always were
 476 // complete frames - then the input buffer just would have to be big enough.)
 477 // If is_extradata is set, send it as MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG.
 478 static int ffmmal_add_packet(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 479                              int is_extradata)
 480 {
 481     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 482     AVBufferRef *buf = NULL;
 483     int size = 0;
 484     uint8_t *data = (uint8_t *)"";
 485     uint8_t *start;
 486     int ret = 0;
 487
 488     if (avpkt->size) {
 489         if (avpkt->buf) {
 490             buf = av_buffer_ref(avpkt->buf);
 491             size = avpkt->size;
 492             data = avpkt->data;
 493         } else {
 494             buf = av_buffer_alloc(avpkt->size);
 495             if (buf) {
 496                 memcpy(buf->data, avpkt->data, avpkt->size);
 497                 size = buf->size;
 498                 data = buf->data;
 499             }
 500         }
 501         if (!buf) {
 502             ret = AVERROR(ENOMEM);
 503             goto done;
 504         }
 505         if (!is_extradata)
 506             ctx->packets_sent++;
 507     } else {
 508         if (ctx->eos_sent)
 509             goto done;
 510         if (!ctx->packets_sent) {
 511             // Short-cut the flush logic to avoid upsetting MMAL.
 512             ctx->eos_sent = 1;
 513             ctx->eos_received = 1;
 514             goto done;
 515         }
 516     }
 517
 518     start = data;
 519
 520     do {
 521         FFBufferEntry *buffer = av_mallocz(sizeof(*buffer));
 522         if (!buffer) {
 523             ret = AVERROR(ENOMEM);
 524             goto done;
 525         }
 526
 527         buffer->data = data;
 528         buffer->length = FFMIN(size, ctx->decoder->input[0]->buffer_size);
 529
 530         if (is_extradata)
 531             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_CONFIG;
 532
 533         if (data == start)
 534             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_START;
 535
 536         data += buffer->length;
 537         size -= buffer->length;
 538
 539         buffer->pts = avpkt->pts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->pts;
 540         buffer->dts = avpkt->dts == AV_NOPTS_VALUE ? MMAL_TIME_UNKNOWN : avpkt->dts;
 541
 542         if (!size) {
 543             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END;
 544             atomic_fetch_add(&ctx->packets_buffered, 1);
 545         }
 546
 547         if (!buffer->length) {
 548             buffer->flags |= MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS;
 549             ctx->eos_sent = 1;
 550         }
 551
 552         if (buf) {
 553             buffer->ref = av_buffer_ref(buf);
 554             if (!buffer->ref) {
 555                 av_free(buffer);
 556                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 557                 goto done;
 558             }
 559         }
 560
 561         // Insert at end of the list
 562         if (!ctx->waiting_buffers)
 563             ctx->waiting_buffers = buffer;
 564         if (ctx->waiting_buffers_tail)
 565             ctx->waiting_buffers_tail->next = buffer;
 566         ctx->waiting_buffers_tail = buffer;
 567     } while (size);
 568
 569 done:
 570     av_buffer_unref(&buf);
 571     return ret;
 572 }
 573
 574 // Move prepared/split packets from waiting_buffers to the MMAL decoder.
 575 static int ffmmal_fill_input_port(AVCodecContext *avctx)
 576 {
 577     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 578
 579     while (ctx->waiting_buffers) {
 580         MMAL_BUFFER_HEADER_T *mbuffer;
 581         FFBufferEntry *buffer;
 582         MMAL_STATUS_T status;
 583
 584         mbuffer = mmal_queue_get(ctx->pool_in->queue);
 585         if (!mbuffer)
 586             return 0;
 587
 588         buffer = ctx->waiting_buffers;
 589
 590         mmal_buffer_header_reset(mbuffer);
 591         mbuffer->cmd = 0;
 592         mbuffer->pts = buffer->pts;
 593         mbuffer->dts = buffer->dts;
 594         mbuffer->flags = buffer->flags;
 595         mbuffer->data = buffer->data;
 596         mbuffer->length = buffer->length;
 597         mbuffer->user_data = buffer;
 598         mbuffer->alloc_size = ctx->decoder->input[0]->buffer_size;
 599
 600         // Remove from start of the list
 601         ctx->waiting_buffers = buffer->next;
 602         if (ctx->waiting_buffers_tail == buffer)
 603             ctx->waiting_buffers_tail = NULL;
 604
 605         if ((status = mmal_port_send_buffer(ctx->decoder->input[0], mbuffer))) {
 606             mmal_buffer_header_release(mbuffer);
 607             av_buffer_unref(&buffer->ref);
 608             if (buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_FRAME_END)
 609                 atomic_fetch_add(&ctx->packets_buffered, -1);
 610             av_free(buffer);
 611         }
 612
 613         if (status) {
 614             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "MMAL error %d when sending input\n", (int)status);
 615             return AVERROR_UNKNOWN;
 616         }
 617     }
 618
 619     return 0;
 620 }
 621
 622 static int ffmal_copy_frame(AVCodecContext *avctx,  AVFrame *frame,
 623                             MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer)
 624 {
 625     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 626     int ret = 0;
 627
 628     frame->interlaced_frame = ctx->interlaced_frame;
 629     frame->top_field_first = ctx->top_field_first;
 630
 631     if (avctx->pix_fmt == AV_PIX_FMT_MMAL) {
 632         if (!ctx->pool_out)
 633             return AVERROR_UNKNOWN; // format change code failed with OOM previously
 634
 635         if ((ret = ff_decode_frame_props(avctx, frame)) < 0)
 636             goto done;
 637
 638         if ((ret = ffmmal_set_ref(frame, ctx->pool_out, buffer)) < 0)
 639             goto done;
 640     } else {
 641         int w = FFALIGN(avctx->width, 32);
 642         int h = FFALIGN(avctx->height, 16);
 643         uint8_t *src[4];
 644         int linesize[4];
 645
 646         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 647             goto done;
 648
 649         av_image_fill_arrays(src, linesize,
 650                              buffer->data + buffer->type->video.offset[0],
 651                              avctx->pix_fmt, w, h, 1);
 652         av_image_copy(frame->data, frame->linesize, src, linesize,
 653                       avctx->pix_fmt, avctx->width, avctx->height);
 654     }
 655
 656     frame->pts = buffer->pts == MMAL_TIME_UNKNOWN ? AV_NOPTS_VALUE : buffer->pts;
 657 #if FF_API_PKT_PTS
 658 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 659     frame->pkt_pts = frame->pts;
 660 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 661 #endif
 662     frame->pkt_dts = AV_NOPTS_VALUE;
 663
 664 done:
 665     return ret;
 666 }
 667
 668 // Fetch a decoded buffer and place it into the frame parameter.
 669 static int ffmmal_read_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame, int *got_frame)
 670 {
 671     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 672     MMAL_BUFFER_HEADER_T *buffer = NULL;
 673     MMAL_STATUS_T status = 0;
 674     int ret = 0;
 675
 676     if (ctx->eos_received)
 677         goto done;
 678
 679     while (1) {
 680         // To ensure decoding in lockstep with a constant delay between fed packets
 681         // and output frames, we always wait until an output buffer is available.
 682         // Except during start we don't know after how many input packets the decoder
 683         // is going to return the first buffer, and we can't distinguish decoder
 684         // being busy from decoder waiting for input. So just poll at the start and
 685         // keep feeding new data to the buffer.
 686         // We are pretty sure the decoder will produce output if we sent more input
 687         // frames than what a H.264 decoder could logically delay. This avoids too
 688         // excessive buffering.
 689         // We also wait if we sent eos, but didn't receive it yet (think of decoding
 690         // stream with a very low number of frames).
 691         if (atomic_load(&ctx->packets_buffered) > MAX_DELAYED_FRAMES ||
 692             (ctx->packets_sent && ctx->eos_sent)) {
 693             // MMAL will ignore broken input packets, which means the frame we
 694             // expect here may never arrive. Dealing with this correctly is
 695             // complicated, so here's a hack to avoid that it freezes forever
 696             // in this unlikely situation.
 697             buffer = mmal_queue_timedwait(ctx->queue_decoded_frames, 100);
 698             if (!buffer) {
 699                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Did not get output frame from MMAL.\n");
 700                 ret = AVERROR_UNKNOWN;
 701                 goto done;
 702             }
 703         } else {
 704             buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames);
 705             if (!buffer)
 706                 goto done;
 707         }
 708
 709         ctx->eos_received |= !!(buffer->flags & MMAL_BUFFER_HEADER_FLAG_EOS);
 710         if (ctx->eos_received)
 711             goto done;
 712
 713         if (buffer->cmd == MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED) {
 714             MMAL_COMPONENT_T *decoder = ctx->decoder;
 715             MMAL_EVENT_FORMAT_CHANGED_T *ev = mmal_event_format_changed_get(buffer);
 716             MMAL_BUFFER_HEADER_T *stale_buffer;
 717
 718             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Changing output format.\n");
 719
 720             if ((status = mmal_port_disable(decoder->output[0])))
 721                 goto done;
 722
 723             while ((stale_buffer = mmal_queue_get(ctx->queue_decoded_frames)))
 724                 mmal_buffer_header_release(stale_buffer);
 725
 726             mmal_format_copy(decoder->output[0]->format, ev->format);
 727
 728             if ((ret = ffmal_update_format(avctx)) < 0)
 729                 goto done;
 730
 731             if ((status = mmal_port_enable(decoder->output[0], output_callback)))
 732                 goto done;
 733
 734             if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 735                 goto done;
 736
 737             if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 738                 goto done;
 739
 740             mmal_buffer_header_release(buffer);
 741             continue;
 742         } else if (buffer->cmd) {
 743             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown MMAL event %s on output port\n",
 744                    av_fourcc2str(buffer->cmd));
 745             goto done;
 746         } else if (buffer->length == 0) {
 747             // Unused output buffer that got drained after format change.
 748             mmal_buffer_header_release(buffer);
 749             continue;
 750         }
 751
 752         ctx->frames_output++;
 753
 754         if ((ret = ffmal_copy_frame(avctx, frame, buffer)) < 0)
 755             goto done;
 756
 757         *got_frame = 1;
 758         break;
 759     }
 760
 761 done:
 762     if (buffer)
 763         mmal_buffer_header_release(buffer);
 764     if (status && ret >= 0)
 765         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 766     return ret;
 767 }
 768
 769 static int ffmmal_decode(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame,
 770                          AVPacket *avpkt)
 771 {
 772     MMALDecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
 773     AVFrame *frame = data;
 774     int ret = 0;
 775
 776     if (avctx->extradata_size && !ctx->extradata_sent) {
 777         AVPacket pkt = {0};
 778         av_init_packet(&pkt);
 779         pkt.data = avctx->extradata;
 780         pkt.size = avctx->extradata_size;
 781         ctx->extradata_sent = 1;
 782         if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, &pkt, 1)) < 0)
 783             return ret;
 784     }
 785
 786     if ((ret = ffmmal_add_packet(avctx, avpkt, 0)) < 0)
 787         return ret;
 788
 789     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 790         return ret;
 791
 792     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 793         return ret;
 794
 795     if ((ret = ffmmal_read_frame(avctx, frame, got_frame)) < 0)
 796         return ret;
 797
 798     // ffmmal_read_frame() can block for a while. Since the decoder is
 799     // asynchronous, it's a good idea to fill the ports again.
 800
 801     if ((ret = ffmmal_fill_output_port(avctx)) < 0)
 802         return ret;
 803
 804     if ((ret = ffmmal_fill_input_port(avctx)) < 0)
 805         return ret;
 806
 807     return ret;
 808 }
 809
 810 AVHWAccel ff_h264_mmal_hwaccel = {
 811     .name       = "h264_mmal",
 812     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 813     .id         = AV_CODEC_ID_H264,
 814     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 815 };
 816
 817 AVHWAccel ff_mpeg2_mmal_hwaccel = {
 818     .name       = "mpeg2_mmal",
 819     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 820     .id         = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 821     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 822 };
 823
 824 AVHWAccel ff_mpeg4_mmal_hwaccel = {
 825     .name       = "mpeg4_mmal",
 826     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 827     .id         = AV_CODEC_ID_MPEG4,
 828     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 829 };
 830
 831 AVHWAccel ff_vc1_mmal_hwaccel = {
 832     .name       = "vc1_mmal",
 833     .type       = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 834     .id         = AV_CODEC_ID_VC1,
 835     .pix_fmt    = AV_PIX_FMT_MMAL,
 836 };
 837
 838 static const AVOption options[]={
 839     {"extra_buffers", "extra buffers", offsetof(MMALDecodeContext, extra_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 840     {"extra_decoder_buffers", "extra MMAL internal buffered frames", offsetof(MMALDecodeContext, extra_decoder_buffers), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 10}, 0, 256, 0},
 841     {NULL}
 842 };
 843
 844 #define FFMMAL_DEC_CLASS(NAME) \
 845     static const AVClass ffmmal_##NAME##_dec_class = { \
 846         .class_name = "mmal_" #NAME "_dec", \
 847         .item_name  = av_default_item_name, \
 848         .option     = options, \
 849         .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT, \
 850     };
 851
 852 #define FFMMAL_DEC(NAME, ID) \
 853     FFMMAL_DEC_CLASS(NAME) \
 854     AVCodec ff_##NAME##_mmal_decoder = { \
 855         .name           = #NAME "_mmal", \
 856         .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(#NAME " (mmal)"), \
 857         .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO, \
 858         .id             = ID, \
 859         .priv_data_size = sizeof(MMALDecodeContext), \
 860         .init           = ffmmal_init_decoder, \
 861         .close          = ffmmal_close_decoder, \
 862         .decode         = ffmmal_decode, \
 863         .flush          = ffmmal_flush, \
 864         .priv_class     = &ffmmal_##NAME##_dec_class, \
 865         .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DELAY, \
 866         .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_SETS_PKT_DTS, \
 867         .pix_fmts       = (const enum AVPixelFormat[]) { AV_PIX_FMT_MMAL, \
 868                                                          AV_PIX_FMT_YUV420P, \
 869                                                          AV_PIX_FMT_NONE}, \
 870     };
 871
 872 FFMMAL_DEC(h264, AV_CODEC_ID_H264)
 873 FFMMAL_DEC(mpeg2, AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 874 FFMMAL_DEC(mpeg4, AV_CODEC_ID_MPEG4)
 875 FFMMAL_DEC(vc1, AV_CODEC_ID_VC1)