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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2004 Roman Shaposhnik
   3  * Copyright (c) 2008 Alexander Strange (astrange@ithinksw.com)
   4  *
   5  * Many thanks to Steven M. Schultz for providing clever ideas and
   6  * to Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at> for writing initial
   7  * implementation.
   8  *
   9  * This file is part of FFmpeg.
  10  *
  11  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  13  * License as published by the Free Software Foundation; either
  14  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  23  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24  */
  25
  26 /**
  27  * @file
  28  * Multithreading support functions
  29  * @see doc/multithreading.txt
  30  */
  31
  32 #include "config.h"
  33 #include "avcodec.h"
  34 #include "internal.h"
  35 #include "thread.h"
  36
  37 #if HAVE_PTHREADS
  38 #include <pthread.h>
  39 #elif HAVE_W32THREADS
  40 #include "w32pthreads.h"
  41 #elif HAVE_OS2THREADS
  42 #include "os2threads.h"
  43 #endif
  44
  45 typedef int (action_func)(AVCodecContext *c, void *arg);
  46 typedef int (action_func2)(AVCodecContext *c, void *arg, int jobnr, int threadnr);
  47
  48 typedef struct ThreadContext {
  49     pthread_t *workers;
  50     action_func *func;
  51     action_func2 *func2;
  52     void *args;
  53     int *rets;
  54     int rets_count;
  55     int job_count;
  56     int job_size;
  57
  58     pthread_cond_t last_job_cond;
  59     pthread_cond_t current_job_cond;
  60     pthread_mutex_t current_job_lock;
  61     int current_job;
  62     int done;
  63 } ThreadContext;
  64
  65 /// Max number of frame buffers that can be allocated when using frame threads.
  66 #define MAX_BUFFERS (32+1)
  67
  68 /**
  69  * Context used by codec threads and stored in their AVCodecContext thread_opaque.
  70  */
  71 typedef struct PerThreadContext {
  72     struct FrameThreadContext *parent;
  73
  74     pthread_t      thread;
  75     pthread_cond_t input_cond;      ///< Used to wait for a new packet from the main thread.
  76     pthread_cond_t progress_cond;   ///< Used by child threads to wait for progress to change.
  77     pthread_cond_t output_cond;     ///< Used by the main thread to wait for frames to finish.
  78
  79     pthread_mutex_t mutex;          ///< Mutex used to protect the contents of the PerThreadContext.
  80     pthread_mutex_t progress_mutex; ///< Mutex used to protect frame progress values and progress_cond.
  81
  82     AVCodecContext *avctx;          ///< Context used to decode packets passed to this thread.
  83
  84     AVPacket       avpkt;           ///< Input packet (for decoding) or output (for encoding).
  85     int            allocated_buf_size; ///< Size allocated for avpkt.data
  86
  87     AVFrame frame;                  ///< Output frame (for decoding) or input (for encoding).
  88     int     got_frame;              ///< The output of got_picture_ptr from the last avcodec_decode_video() call.
  89     int     result;                 ///< The result of the last codec decode/encode() call.
  90
  91     enum {
  92         STATE_INPUT_READY,          ///< Set when the thread is awaiting a packet.
  93         STATE_SETTING_UP,           ///< Set before the codec has called ff_thread_finish_setup().
  94         STATE_GET_BUFFER,           /**<
  95                                      * Set when the codec calls get_buffer().
  96                                      * State is returned to STATE_SETTING_UP afterwards.
  97                                      */
  98         STATE_SETUP_FINISHED        ///< Set after the codec has called ff_thread_finish_setup().
  99     } state;
 100
 101     /**
 102      * Array of frames passed to ff_thread_release_buffer().
 103      * Frames are released after all threads referencing them are finished.
 104      */
 105     AVFrame released_buffers[MAX_BUFFERS];
 106     int     num_released_buffers;
 107
 108     /**
 109      * Array of progress values used by ff_thread_get_buffer().
 110      */
 111     int     progress[MAX_BUFFERS][2];
 112     uint8_t progress_used[MAX_BUFFERS];
 113
 114     AVFrame *requested_frame;       ///< AVFrame the codec passed to get_buffer()
 115 } PerThreadContext;
 116
 117 /**
 118  * Context stored in the client AVCodecContext thread_opaque.
 119  */
 120 typedef struct FrameThreadContext {
 121     PerThreadContext *threads;     ///< The contexts for each thread.
 122     PerThreadContext *prev_thread; ///< The last thread submit_packet() was called on.
 123
 124     pthread_mutex_t buffer_mutex;  ///< Mutex used to protect get/release_buffer().
 125
 126     int next_decoding;             ///< The next context to submit a packet to.
 127     int next_finished;             ///< The next context to return output from.
 128
 129     int delaying;                  /**<
 130                                     * Set for the first N packets, where N is the number of threads.
 131                                     * While it is set, ff_thread_en/decode_frame won't return any results.
 132                                     */
 133
 134     int die;                       ///< Set when threads should exit.
 135 } FrameThreadContext;
 136
 137 static void* attribute_align_arg worker(void *v)
 138 {
 139     AVCodecContext *avctx = v;
 140     ThreadContext *c = avctx->thread_opaque;
 141     int our_job = c->job_count;
 142     int thread_count = avctx->thread_count;
 143     int self_id;
 144
 145     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
 146     self_id = c->current_job++;
 147     for (;;){
 148         while (our_job >= c->job_count) {
 149             if (c->current_job == thread_count + c->job_count)
 150                 pthread_cond_signal(&c->last_job_cond);
 151
 152             pthread_cond_wait(&c->current_job_cond, &c->current_job_lock);
 153             our_job = self_id;
 154
 155             if (c->done) {
 156                 pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
 157                 return NULL;
 158             }
 159         }
 160         pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
 161
 162         c->rets[our_job%c->rets_count] = c->func ? c->func(avctx, (char*)c->args + our_job*c->job_size):
 163                                                    c->func2(avctx, c->args, our_job, self_id);
 164
 165         pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
 166         our_job = c->current_job++;
 167     }
 168 }
 169
 170 static av_always_inline void avcodec_thread_park_workers(ThreadContext *c, int thread_count)
 171 {
 172     pthread_cond_wait(&c->last_job_cond, &c->current_job_lock);
 173     pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
 174 }
 175
 176 static void thread_free(AVCodecContext *avctx)
 177 {
 178     ThreadContext *c = avctx->thread_opaque;
 179     int i;
 180
 181     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
 182     c->done = 1;
 183     pthread_cond_broadcast(&c->current_job_cond);
 184     pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
 185
 186     for (i=0; i<avctx->thread_count; i++)
 187          pthread_join(c->workers[i], NULL);
 188
 189     pthread_mutex_destroy(&c->current_job_lock);
 190     pthread_cond_destroy(&c->current_job_cond);
 191     pthread_cond_destroy(&c->last_job_cond);
 192     av_free(c->workers);
 193     av_freep(&avctx->thread_opaque);
 194 }
 195
 196 static int avcodec_thread_execute(AVCodecContext *avctx, action_func* func, void *arg, int *ret, int job_count, int job_size)
 197 {
 198     ThreadContext *c= avctx->thread_opaque;
 199     int dummy_ret;
 200
 201     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_SLICE) || avctx->thread_count <= 1)
 202         return avcodec_default_execute(avctx, func, arg, ret, job_count, job_size);
 203
 204     if (job_count <= 0)
 205         return 0;
 206
 207     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
 208
 209     c->current_job = avctx->thread_count;
 210     c->job_count = job_count;
 211     c->job_size = job_size;
 212     c->args = arg;
 213     c->func = func;
 214     if (ret) {
 215         c->rets = ret;
 216         c->rets_count = job_count;
 217     } else {
 218         c->rets = &dummy_ret;
 219         c->rets_count = 1;
 220     }
 221     pthread_cond_broadcast(&c->current_job_cond);
 222
 223     avcodec_thread_park_workers(c, avctx->thread_count);
 224
 225     return 0;
 226 }
 227
 228 static int avcodec_thread_execute2(AVCodecContext *avctx, action_func2* func2, void *arg, int *ret, int job_count)
 229 {
 230     ThreadContext *c= avctx->thread_opaque;
 231     c->func2 = func2;
 232     return avcodec_thread_execute(avctx, NULL, arg, ret, job_count, 0);
 233 }
 234
 235 static int thread_init(AVCodecContext *avctx)
 236 {
 237     int i;
 238     ThreadContext *c;
 239     int thread_count = avctx->thread_count;
 240
 241     if (thread_count <= 1)
 242         return 0;
 243
 244     c = av_mallocz(sizeof(ThreadContext));
 245     if (!c)
 246         return -1;
 247
 248     c->workers = av_mallocz(sizeof(pthread_t)*thread_count);
 249     if (!c->workers) {
 250         av_free(c);
 251         return -1;
 252     }
 253
 254     avctx->thread_opaque = c;
 255     c->current_job = 0;
 256     c->job_count = 0;
 257     c->job_size = 0;
 258     c->done = 0;
 259     pthread_cond_init(&c->current_job_cond, NULL);
 260     pthread_cond_init(&c->last_job_cond, NULL);
 261     pthread_mutex_init(&c->current_job_lock, NULL);
 262     pthread_mutex_lock(&c->current_job_lock);
 263     for (i=0; i<thread_count; i++) {
 264         if(pthread_create(&c->workers[i], NULL, worker, avctx)) {
 265            avctx->thread_count = i;
 266            pthread_mutex_unlock(&c->current_job_lock);
 267            ff_thread_free(avctx);
 268            return -1;
 269         }
 270     }
 271
 272     avcodec_thread_park_workers(c, thread_count);
 273
 274     avctx->execute = avcodec_thread_execute;
 275     avctx->execute2 = avcodec_thread_execute2;
 276     return 0;
 277 }
 278
 279 /**
 280  * Codec worker thread.
 281  *
 282  * Automatically calls ff_thread_finish_setup() if the codec does
 283  * not provide an update_thread_context method, or if the codec returns
 284  * before calling it.
 285  */
 286 static attribute_align_arg void *frame_worker_thread(void *arg)
 287 {
 288     PerThreadContext *p = arg;
 289     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
 290     AVCodecContext *avctx = p->avctx;
 291     AVCodec *codec = avctx->codec;
 292
 293     while (1) {
 294         if (p->state == STATE_INPUT_READY && !fctx->die) {
 295             pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 296             while (p->state == STATE_INPUT_READY && !fctx->die)
 297                 pthread_cond_wait(&p->input_cond, &p->mutex);
 298             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 299         }
 300
 301         if (fctx->die) break;
 302
 303         if (!codec->update_thread_context && avctx->thread_safe_callbacks)
 304             ff_thread_finish_setup(avctx);
 305
 306         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 307         avcodec_get_frame_defaults(&p->frame);
 308         p->got_frame = 0;
 309         p->result = codec->decode(avctx, &p->frame, &p->got_frame, &p->avpkt);
 310
 311         if (p->state == STATE_SETTING_UP) ff_thread_finish_setup(avctx);
 312
 313         p->state = STATE_INPUT_READY;
 314
 315         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 316         pthread_cond_signal(&p->output_cond);
 317         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 318
 319         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 320     }
 321
 322     return NULL;
 323 }
 324
 325 /**
 326  * Updates the next thread's AVCodecContext with values from the reference thread's context.
 327  *
 328  * @param dst The destination context.
 329  * @param src The source context.
 330  * @param for_user 0 if the destination is a codec thread, 1 if the destination is the user's thread
 331  */
 332 static int update_context_from_thread(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src, int for_user)
 333 {
 334     int err = 0;
 335
 336     if (dst != src) {
 337         dst->sub_id    = src->sub_id;
 338         dst->time_base = src->time_base;
 339         dst->width     = src->width;
 340         dst->height    = src->height;
 341         dst->pix_fmt   = src->pix_fmt;
 342
 343         dst->coded_width  = src->coded_width;
 344         dst->coded_height = src->coded_height;
 345
 346         dst->has_b_frames = src->has_b_frames;
 347         dst->idct_algo    = src->idct_algo;
 348         dst->slice_count  = src->slice_count;
 349
 350         dst->bits_per_coded_sample = src->bits_per_coded_sample;
 351         dst->sample_aspect_ratio   = src->sample_aspect_ratio;
 352         dst->dtg_active_format     = src->dtg_active_format;
 353
 354         dst->profile = src->profile;
 355         dst->level   = src->level;
 356
 357         dst->bits_per_raw_sample = src->bits_per_raw_sample;
 358         dst->ticks_per_frame     = src->ticks_per_frame;
 359         dst->color_primaries     = src->color_primaries;
 360
 361         dst->color_trc   = src->color_trc;
 362         dst->colorspace  = src->colorspace;
 363         dst->color_range = src->color_range;
 364         dst->chroma_sample_location = src->chroma_sample_location;
 365     }
 366
 367     if (for_user) {
 368         dst->delay         = src->thread_count - 1;
 369         dst->coded_frame   = src->coded_frame;
 370     } else {
 371         if (dst->codec->update_thread_context)
 372             err = dst->codec->update_thread_context(dst, src);
 373     }
 374
 375     return err;
 376 }
 377
 378 /**
 379  * Update the next thread's AVCodecContext with values set by the user.
 380  *
 381  * @param dst The destination context.
 382  * @param src The source context.
 383  */
 384 static void update_context_from_user(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src)
 385 {
 386 #define copy_fields(s, e) memcpy(&dst->s, &src->s, (char*)&dst->e - (char*)&dst->s);
 387     dst->flags          = src->flags;
 388
 389     dst->draw_horiz_band= src->draw_horiz_band;
 390     dst->get_buffer     = src->get_buffer;
 391     dst->release_buffer = src->release_buffer;
 392
 393     dst->opaque   = src->opaque;
 394     dst->dsp_mask = src->dsp_mask;
 395     dst->debug    = src->debug;
 396     dst->debug_mv = src->debug_mv;
 397
 398     dst->slice_flags = src->slice_flags;
 399     dst->flags2      = src->flags2;
 400
 401     copy_fields(skip_loop_filter, bidir_refine);
 402
 403     dst->frame_number     = src->frame_number;
 404     dst->reordered_opaque = src->reordered_opaque;
 405 #undef copy_fields
 406 }
 407
 408 static void free_progress(AVFrame *f)
 409 {
 410     PerThreadContext *p = f->owner->thread_opaque;
 411     int *progress = f->thread_opaque;
 412
 413     p->progress_used[(progress - p->progress[0]) / 2] = 0;
 414 }
 415
 416 /// Releases the buffers that this decoding thread was the last user of.
 417 static void release_delayed_buffers(PerThreadContext *p)
 418 {
 419     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
 420
 421     while (p->num_released_buffers > 0) {
 422         AVFrame *f;
 423
 424         pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
 425         f = &p->released_buffers[--p->num_released_buffers];
 426         free_progress(f);
 427         f->thread_opaque = NULL;
 428
 429         f->owner->release_buffer(f->owner, f);
 430         pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
 431     }
 432 }
 433
 434 static int submit_packet(PerThreadContext *p, AVPacket *avpkt)
 435 {
 436     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
 437     PerThreadContext *prev_thread = fctx->prev_thread;
 438     AVCodec *codec = p->avctx->codec;
 439     uint8_t *buf = p->avpkt.data;
 440
 441     if (!avpkt->size && !(codec->capabilities & CODEC_CAP_DELAY)) return 0;
 442
 443     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 444
 445     release_delayed_buffers(p);
 446
 447     if (prev_thread) {
 448         int err;
 449         if (prev_thread->state == STATE_SETTING_UP) {
 450             pthread_mutex_lock(&prev_thread->progress_mutex);
 451             while (prev_thread->state == STATE_SETTING_UP)
 452                 pthread_cond_wait(&prev_thread->progress_cond, &prev_thread->progress_mutex);
 453             pthread_mutex_unlock(&prev_thread->progress_mutex);
 454         }
 455
 456         err = update_context_from_thread(p->avctx, prev_thread->avctx, 0);
 457         if (err) {
 458             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 459             return err;
 460         }
 461     }
 462
 463     av_fast_malloc(&buf, &p->allocated_buf_size, avpkt->size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 464     p->avpkt = *avpkt;
 465     p->avpkt.data = buf;
 466     memcpy(buf, avpkt->data, avpkt->size);
 467     memset(buf + avpkt->size, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 468
 469     p->state = STATE_SETTING_UP;
 470     pthread_cond_signal(&p->input_cond);
 471     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 472
 473     /*
 474      * If the client doesn't have a thread-safe get_buffer(),
 475      * then decoding threads call back to the main thread,
 476      * and it calls back to the client here.
 477      */
 478
 479     if (!p->avctx->thread_safe_callbacks &&
 480          p->avctx->get_buffer != avcodec_default_get_buffer) {
 481         while (p->state != STATE_SETUP_FINISHED && p->state != STATE_INPUT_READY) {
 482             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 483             while (p->state == STATE_SETTING_UP)
 484                 pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
 485
 486             if (p->state == STATE_GET_BUFFER) {
 487                 p->result = p->avctx->get_buffer(p->avctx, p->requested_frame);
 488                 p->state  = STATE_SETTING_UP;
 489                 pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
 490             }
 491             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 492         }
 493     }
 494
 495     fctx->prev_thread = p;
 496
 497     return 0;
 498 }
 499
 500 int ff_thread_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 501                            AVFrame *picture, int *got_picture_ptr,
 502                            AVPacket *avpkt)
 503 {
 504     FrameThreadContext *fctx = avctx->thread_opaque;
 505     int finished = fctx->next_finished;
 506     PerThreadContext *p;
 507     int err;
 508
 509     /*
 510      * Submit a packet to the next decoding thread.
 511      */
 512
 513     p = &fctx->threads[fctx->next_decoding];
 514     update_context_from_user(p->avctx, avctx);
 515     err = submit_packet(p, avpkt);
 516     if (err) return err;
 517
 518     fctx->next_decoding++;
 519
 520     /*
 521      * If we're still receiving the initial packets, don't return a frame.
 522      */
 523
 524     if (fctx->delaying && avpkt->size) {
 525         if (fctx->next_decoding >= (avctx->thread_count-1)) fctx->delaying = 0;
 526
 527         *got_picture_ptr=0;
 528         return 0;
 529     }
 530
 531     /*
 532      * Return the next available frame from the oldest thread.
 533      * If we're at the end of the stream, then we have to skip threads that
 534      * didn't output a frame, because we don't want to accidentally signal
 535      * EOF (avpkt->size == 0 && *got_picture_ptr == 0).
 536      */
 537
 538     do {
 539         p = &fctx->threads[finished++];
 540
 541         if (p->state != STATE_INPUT_READY) {
 542             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 543             while (p->state != STATE_INPUT_READY)
 544                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
 545             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 546         }
 547
 548         *picture = p->frame;
 549         *got_picture_ptr = p->got_frame;
 550         picture->pkt_dts = p->avpkt.dts;
 551
 552         /*
 553          * A later call with avkpt->size == 0 may loop over all threads,
 554          * including this one, searching for a frame to return before being
 555          * stopped by the "finished != fctx->next_finished" condition.
 556          * Make sure we don't mistakenly return the same frame again.
 557          */
 558         p->got_frame = 0;
 559
 560         if (finished >= avctx->thread_count) finished = 0;
 561     } while (!avpkt->size && !*got_picture_ptr && finished != fctx->next_finished);
 562
 563     update_context_from_thread(avctx, p->avctx, 1);
 564
 565     if (fctx->next_decoding >= avctx->thread_count) fctx->next_decoding = 0;
 566
 567     fctx->next_finished = finished;
 568
 569     return p->result;
 570 }
 571
 572 void ff_thread_report_progress(AVFrame *f, int n, int field)
 573 {
 574     PerThreadContext *p;
 575     int *progress = f->thread_opaque;
 576
 577     if (!progress || progress[field] >= n) return;
 578
 579     p = f->owner->thread_opaque;
 580
 581     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
 582         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "%p finished %d field %d\n", progress, n, field);
 583
 584     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 585     progress[field] = n;
 586     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
 587     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 588 }
 589
 590 void ff_thread_await_progress(AVFrame *f, int n, int field)
 591 {
 592     PerThreadContext *p;
 593     int *progress = f->thread_opaque;
 594
 595     if (!progress || progress[field] >= n) return;
 596
 597     p = f->owner->thread_opaque;
 598
 599     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
 600         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "thread awaiting %d field %d from %p\n", n, field, progress);
 601
 602     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 603     while (progress[field] < n)
 604         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
 605     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 606 }
 607
 608 void ff_thread_finish_setup(AVCodecContext *avctx) {
 609     PerThreadContext *p = avctx->thread_opaque;
 610
 611     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) return;
 612
 613     if(p->state == STATE_SETUP_FINISHED){
 614         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Multiple ff_thread_finish_setup() calls\n");
 615     }
 616
 617     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 618     p->state = STATE_SETUP_FINISHED;
 619     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
 620     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 621 }
 622
 623 /// Waits for all threads to finish.
 624 static void park_frame_worker_threads(FrameThreadContext *fctx, int thread_count)
 625 {
 626     int i;
 627
 628     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 629         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
 630
 631         if (p->state != STATE_INPUT_READY) {
 632             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 633             while (p->state != STATE_INPUT_READY)
 634                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
 635             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 636         }
 637     }
 638 }
 639
 640 static void frame_thread_free(AVCodecContext *avctx, int thread_count)
 641 {
 642     FrameThreadContext *fctx = avctx->thread_opaque;
 643     AVCodec *codec = avctx->codec;
 644     int i;
 645
 646     park_frame_worker_threads(fctx, thread_count);
 647
 648     if (fctx->prev_thread && fctx->prev_thread != fctx->threads)
 649         update_context_from_thread(fctx->threads->avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
 650
 651     fctx->die = 1;
 652
 653     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 654         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
 655
 656         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 657         pthread_cond_signal(&p->input_cond);
 658         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 659
 660         pthread_join(p->thread, NULL);
 661
 662         if (codec->close)
 663             codec->close(p->avctx);
 664
 665         avctx->codec = NULL;
 666
 667         release_delayed_buffers(p);
 668     }
 669
 670     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 671         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
 672
 673         avcodec_default_free_buffers(p->avctx);
 674
 675         pthread_mutex_destroy(&p->mutex);
 676         pthread_mutex_destroy(&p->progress_mutex);
 677         pthread_cond_destroy(&p->input_cond);
 678         pthread_cond_destroy(&p->progress_cond);
 679         pthread_cond_destroy(&p->output_cond);
 680         av_freep(&p->avpkt.data);
 681
 682         if (i)
 683             av_freep(&p->avctx->priv_data);
 684
 685         av_freep(&p->avctx);
 686     }
 687
 688     av_freep(&fctx->threads);
 689     pthread_mutex_destroy(&fctx->buffer_mutex);
 690     av_freep(&avctx->thread_opaque);
 691 }
 692
 693 static int frame_thread_init(AVCodecContext *avctx)
 694 {
 695     int thread_count = avctx->thread_count;
 696     AVCodec *codec = avctx->codec;
 697     AVCodecContext *src = avctx;
 698     FrameThreadContext *fctx;
 699     int i, err = 0;
 700
 701     if (thread_count <= 1) {
 702         avctx->active_thread_type = 0;
 703         return 0;
 704     }
 705
 706     avctx->thread_opaque = fctx = av_mallocz(sizeof(FrameThreadContext));
 707
 708     fctx->threads = av_mallocz(sizeof(PerThreadContext) * thread_count);
 709     pthread_mutex_init(&fctx->buffer_mutex, NULL);
 710     fctx->delaying = 1;
 711
 712     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 713         AVCodecContext *copy = av_malloc(sizeof(AVCodecContext));
 714         PerThreadContext *p  = &fctx->threads[i];
 715
 716         pthread_mutex_init(&p->mutex, NULL);
 717         pthread_mutex_init(&p->progress_mutex, NULL);
 718         pthread_cond_init(&p->input_cond, NULL);
 719         pthread_cond_init(&p->progress_cond, NULL);
 720         pthread_cond_init(&p->output_cond, NULL);
 721
 722         p->parent = fctx;
 723         p->avctx  = copy;
 724
 725         *copy = *src;
 726         copy->thread_opaque = p;
 727         copy->pkt = &p->avpkt;
 728
 729         if (!i) {
 730             src = copy;
 731
 732             if (codec->init)
 733                 err = codec->init(copy);
 734
 735             update_context_from_thread(avctx, copy, 1);
 736         } else {
 737             copy->is_copy   = 1;
 738             copy->priv_data = av_malloc(codec->priv_data_size);
 739             memcpy(copy->priv_data, src->priv_data, codec->priv_data_size);
 740
 741             if (codec->init_thread_copy)
 742                 err = codec->init_thread_copy(copy);
 743         }
 744
 745         if (err) goto error;
 746
 747         pthread_create(&p->thread, NULL, frame_worker_thread, p);
 748     }
 749
 750     return 0;
 751
 752 error:
 753     frame_thread_free(avctx, i+1);
 754
 755     return err;
 756 }
 757
 758 void ff_thread_flush(AVCodecContext *avctx)
 759 {
 760     FrameThreadContext *fctx = avctx->thread_opaque;
 761
 762     if (!avctx->thread_opaque) return;
 763
 764     park_frame_worker_threads(fctx, avctx->thread_count);
 765     if (fctx->prev_thread) {
 766         if (fctx->prev_thread != &fctx->threads[0])
 767             update_context_from_thread(fctx->threads[0].avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
 768         if (avctx->codec->flush)
 769             avctx->codec->flush(fctx->threads[0].avctx);
 770     }
 771
 772     fctx->next_decoding = fctx->next_finished = 0;
 773     fctx->delaying = 1;
 774     fctx->prev_thread = NULL;
 775 }
 776
 777 static int *allocate_progress(PerThreadContext *p)
 778 {
 779     int i;
 780
 781     for (i = 0; i < MAX_BUFFERS; i++)
 782         if (!p->progress_used[i]) break;
 783
 784     if (i == MAX_BUFFERS) {
 785         av_log(p->avctx, AV_LOG_ERROR, "allocate_progress() overflow\n");
 786         return NULL;
 787     }
 788
 789     p->progress_used[i] = 1;
 790
 791     return p->progress[i];
 792 }
 793
 794 int ff_thread_get_buffer(AVCodecContext *avctx, AVFrame *f)
 795 {
 796     PerThreadContext *p = avctx->thread_opaque;
 797     int *progress, err;
 798
 799     f->owner = avctx;
 800
 801     ff_init_buffer_info(avctx, f);
 802
 803     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) {
 804         f->thread_opaque = NULL;
 805         return avctx->get_buffer(avctx, f);
 806     }
 807
 808     if (p->state != STATE_SETTING_UP &&
 809         (avctx->codec->update_thread_context || !avctx->thread_safe_callbacks)) {
 810         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
 811         return -1;
 812     }
 813
 814     pthread_mutex_lock(&p->parent->buffer_mutex);
 815     f->thread_opaque = progress = allocate_progress(p);
 816
 817     if (!progress) {
 818         pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
 819         return -1;
 820     }
 821
 822     progress[0] =
 823     progress[1] = -1;
 824
 825     if (avctx->thread_safe_callbacks ||
 826         avctx->get_buffer == avcodec_default_get_buffer) {
 827         err = avctx->get_buffer(avctx, f);
 828     } else {
 829         p->requested_frame = f;
 830         p->state = STATE_GET_BUFFER;
 831         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 832         pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
 833
 834         while (p->state != STATE_SETTING_UP)
 835             pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
 836
 837         err = p->result;
 838
 839         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 840
 841         if (!avctx->codec->update_thread_context)
 842             ff_thread_finish_setup(avctx);
 843     }
 844
 845     pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
 846
 847     /*
 848      * Buffer age is difficult to keep track of between
 849      * multiple threads, and the optimizations it allows
 850      * are not worth the effort. It is disabled for now.
 851      */
 852     f->age = INT_MAX;
 853
 854     return err;
 855 }
 856
 857 void ff_thread_release_buffer(AVCodecContext *avctx, AVFrame *f)
 858 {
 859     PerThreadContext *p = avctx->thread_opaque;
 860     FrameThreadContext *fctx;
 861
 862     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) {
 863         avctx->release_buffer(avctx, f);
 864         return;
 865     }
 866
 867     if (p->num_released_buffers >= MAX_BUFFERS) {
 868         av_log(p->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many thread_release_buffer calls!\n");
 869         return;
 870     }
 871
 872     if(avctx->debug & FF_DEBUG_BUFFERS)
 873         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "thread_release_buffer called on pic %p, %d buffers used\n",
 874                                     f, f->owner->internal_buffer_count);
 875
 876     fctx = p->parent;
 877     pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
 878     p->released_buffers[p->num_released_buffers++] = *f;
 879     pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
 880     memset(f->data, 0, sizeof(f->data));
 881 }
 882
 883 /**
 884  * Set the threading algorithms used.
 885  *
 886  * Threading requires more than one thread.
 887  * Frame threading requires entire frames to be passed to the codec,
 888  * and introduces extra decoding delay, so is incompatible with low_delay.
 889  *
 890  * @param avctx The context.
 891  */
 892 static void validate_thread_parameters(AVCodecContext *avctx)
 893 {
 894     int frame_threading_supported = (avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_FRAME_THREADS)
 895                                 && !(avctx->flags & CODEC_FLAG_TRUNCATED)
 896                                 && !(avctx->flags & CODEC_FLAG_LOW_DELAY)
 897                                 && !(avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_CHUNKS);
 898     if (avctx->thread_count == 1) {
 899         avctx->active_thread_type = 0;
 900     } else if (frame_threading_supported && (avctx->thread_type & FF_THREAD_FRAME)) {
 901         avctx->active_thread_type = FF_THREAD_FRAME;
 902     } else if (avctx->codec->capabilities & CODEC_CAP_SLICE_THREADS &&
 903                avctx->thread_type & FF_THREAD_SLICE) {
 904         avctx->active_thread_type = FF_THREAD_SLICE;
 905     }
 906 }
 907
 908 int ff_thread_init(AVCodecContext *avctx)
 909 {
 910     if (avctx->thread_opaque) {
 911         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "avcodec_thread_init is ignored after avcodec_open\n");
 912         return -1;
 913     }
 914
 915 #if HAVE_W32THREADS
 916     w32thread_init();
 917 #endif
 918
 919     if (avctx->codec) {
 920         validate_thread_parameters(avctx);
 921
 922         if (avctx->active_thread_type&FF_THREAD_SLICE)
 923             return thread_init(avctx);
 924         else if (avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)
 925             return frame_thread_init(avctx);
 926     }
 927
 928     return 0;
 929 }
 930
 931 void ff_thread_free(AVCodecContext *avctx)
 932 {
 933     if (avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)
 934         frame_thread_free(avctx, avctx->thread_count);
 935     else
 936         thread_free(avctx);
 937 }