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

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 /**
  20  * @file
  21  * Frame multithreading support functions
  22  * @see doc/multithreading.txt
  23  */
  24
  25 #include "config.h"
  26
  27 #include <stdatomic.h>
  28 #include <stdint.h>
  29
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "hwaccel.h"
  32 #include "internal.h"
  33 #include "pthread_internal.h"
  34 #include "thread.h"
  35 #include "version.h"
  36
  37 #include "libavutil/avassert.h"
  38 #include "libavutil/buffer.h"
  39 #include "libavutil/common.h"
  40 #include "libavutil/cpu.h"
  41 #include "libavutil/frame.h"
  42 #include "libavutil/internal.h"
  43 #include "libavutil/log.h"
  44 #include "libavutil/mem.h"
  45 #include "libavutil/opt.h"
  46 #include "libavutil/thread.h"
  47
  48 enum {
  49     ///< Set when the thread is awaiting a packet.
  50     STATE_INPUT_READY,
  51     ///< Set before the codec has called ff_thread_finish_setup().
  52     STATE_SETTING_UP,
  53     /**
  54      * Set when the codec calls get_buffer().
  55      * State is returned to STATE_SETTING_UP afterwards.
  56      */
  57     STATE_GET_BUFFER,
  58      /**
  59       * Set when the codec calls get_format().
  60       * State is returned to STATE_SETTING_UP afterwards.
  61       */
  62     STATE_GET_FORMAT,
  63     ///< Set after the codec has called ff_thread_finish_setup().
  64     STATE_SETUP_FINISHED,
  65 };
  66
  67 /**
  68  * Context used by codec threads and stored in their AVCodecInternal thread_ctx.
  69  */
  70 typedef struct PerThreadContext {
  71     struct FrameThreadContext *parent;
  72
  73     pthread_t      thread;
  74     int            thread_init;
  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
  86     AVFrame *frame;                 ///< Output frame (for decoding) or input (for encoding).
  87     int     got_frame;              ///< The output of got_picture_ptr from the last avcodec_decode_video() call.
  88     int     result;                 ///< The result of the last codec decode/encode() call.
  89
  90     atomic_int state;
  91
  92     /**
  93      * Array of frames passed to ff_thread_release_buffer().
  94      * Frames are released after all threads referencing them are finished.
  95      */
  96     AVFrame *released_buffers;
  97     int  num_released_buffers;
  98     int      released_buffers_allocated;
  99
 100     AVFrame *requested_frame;       ///< AVFrame the codec passed to get_buffer()
 101     int      requested_flags;       ///< flags passed to get_buffer() for requested_frame
 102
 103     const enum AVPixelFormat *available_formats; ///< Format array for get_format()
 104     enum AVPixelFormat result_format;            ///< get_format() result
 105
 106     int die;                        ///< Set when the thread should exit.
 107
 108     int hwaccel_serializing;
 109     int async_serializing;
 110 } PerThreadContext;
 111
 112 /**
 113  * Context stored in the client AVCodecInternal thread_ctx.
 114  */
 115 typedef struct FrameThreadContext {
 116     PerThreadContext *threads;     ///< The contexts for each thread.
 117     PerThreadContext *prev_thread; ///< The last thread submit_packet() was called on.
 118
 119     pthread_mutex_t buffer_mutex;  ///< Mutex used to protect get/release_buffer().
 120     /**
 121      * This lock is used for ensuring threads run in serial when hwaccel
 122      * is used.
 123      */
 124     pthread_mutex_t hwaccel_mutex;
 125     pthread_mutex_t async_mutex;
 126
 127     int next_decoding;             ///< The next context to submit a packet to.
 128     int next_finished;             ///< The next context to return output from.
 129
 130     int delaying;                  /**<
 131                                     * Set for the first N packets, where N is the number of threads.
 132                                     * While it is set, ff_thread_en/decode_frame won't return any results.
 133                                     */
 134 } FrameThreadContext;
 135
 136 #define THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx) \
 137 ((avctx)->thread_safe_callbacks || (avctx)->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2)
 138
 139 /**
 140  * Codec worker thread.
 141  *
 142  * Automatically calls ff_thread_finish_setup() if the codec does
 143  * not provide an update_thread_context method, or if the codec returns
 144  * before calling it.
 145  */
 146 static attribute_align_arg void *frame_worker_thread(void *arg)
 147 {
 148     PerThreadContext *p = arg;
 149     AVCodecContext *avctx = p->avctx;
 150     const AVCodec *codec = avctx->codec;
 151
 152     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 153     while (1) {
 154         while (atomic_load(&p->state) == STATE_INPUT_READY && !p->die)
 155             pthread_cond_wait(&p->input_cond, &p->mutex);
 156
 157         if (p->die) break;
 158
 159         if (!codec->update_thread_context && THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))
 160             ff_thread_finish_setup(avctx);
 161
 162         /* If a decoder supports hwaccel, then it must call ff_get_format().
 163          * Since that call must happen before ff_thread_finish_setup(), the
 164          * decoder is required to implement update_thread_context() and call
 165          * ff_thread_finish_setup() manually. Therefore the above
 166          * ff_thread_finish_setup() call did not happen and hwaccel_serializing
 167          * cannot be true here. */
 168         av_assert0(!p->hwaccel_serializing);
 169
 170         /* if the previous thread uses hwaccel then we take the lock to ensure
 171          * the threads don't run concurrently */
 172         if (avctx->hwaccel) {
 173             pthread_mutex_lock(&p->parent->hwaccel_mutex);
 174             p->hwaccel_serializing = 1;
 175         }
 176
 177         av_frame_unref(p->frame);
 178         p->got_frame = 0;
 179         p->result = codec->decode(avctx, p->frame, &p->got_frame, &p->avpkt);
 180
 181         if ((p->result < 0 || !p->got_frame) && p->frame->buf[0]) {
 182             if (avctx->internal->allocate_progress)
 183                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A frame threaded decoder did not "
 184                        "free the frame on failure. This is a bug, please report it.\n");
 185             av_frame_unref(p->frame);
 186         }
 187
 188         if (atomic_load(&p->state) == STATE_SETTING_UP)
 189             ff_thread_finish_setup(avctx);
 190
 191         if (p->hwaccel_serializing) {
 192             p->hwaccel_serializing = 0;
 193             pthread_mutex_unlock(&p->parent->hwaccel_mutex);
 194         }
 195
 196         if (p->async_serializing) {
 197             p->async_serializing = 0;
 198             pthread_mutex_unlock(&p->parent->async_mutex);
 199         }
 200
 201         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 202
 203         atomic_store(&p->state, STATE_INPUT_READY);
 204
 205         pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
 206         pthread_cond_signal(&p->output_cond);
 207         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 208     }
 209     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 210
 211     return NULL;
 212 }
 213
 214 /**
 215  * Update the next thread's AVCodecContext with values from the reference thread's context.
 216  *
 217  * @param dst The destination context.
 218  * @param src The source context.
 219  * @param for_user 0 if the destination is a codec thread, 1 if the destination is the user's thread
 220  * @return 0 on success, negative error code on failure
 221  */
 222 static int update_context_from_thread(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src, int for_user)
 223 {
 224     int err = 0;
 225
 226     if (dst != src) {
 227         dst->time_base = src->time_base;
 228         dst->framerate = src->framerate;
 229         dst->width     = src->width;
 230         dst->height    = src->height;
 231         dst->pix_fmt   = src->pix_fmt;
 232
 233         dst->coded_width  = src->coded_width;
 234         dst->coded_height = src->coded_height;
 235
 236         dst->has_b_frames = src->has_b_frames;
 237         dst->idct_algo    = src->idct_algo;
 238
 239         dst->bits_per_coded_sample = src->bits_per_coded_sample;
 240         dst->sample_aspect_ratio   = src->sample_aspect_ratio;
 241 #if FF_API_AFD
 242 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 243         dst->dtg_active_format     = src->dtg_active_format;
 244 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 245 #endif /* FF_API_AFD */
 246
 247         dst->profile = src->profile;
 248         dst->level   = src->level;
 249
 250         dst->bits_per_raw_sample = src->bits_per_raw_sample;
 251         dst->ticks_per_frame     = src->ticks_per_frame;
 252         dst->color_primaries     = src->color_primaries;
 253
 254         dst->color_trc   = src->color_trc;
 255         dst->colorspace  = src->colorspace;
 256         dst->color_range = src->color_range;
 257         dst->chroma_sample_location = src->chroma_sample_location;
 258
 259         dst->hwaccel = src->hwaccel;
 260         dst->hwaccel_context = src->hwaccel_context;
 261
 262         dst->channels       = src->channels;
 263         dst->sample_rate    = src->sample_rate;
 264         dst->sample_fmt     = src->sample_fmt;
 265         dst->channel_layout = src->channel_layout;
 266         dst->internal->hwaccel_priv_data = src->internal->hwaccel_priv_data;
 267
 268         if (!!dst->hw_frames_ctx != !!src->hw_frames_ctx ||
 269             (dst->hw_frames_ctx && dst->hw_frames_ctx->data != src->hw_frames_ctx->data)) {
 270             av_buffer_unref(&dst->hw_frames_ctx);
 271
 272             if (src->hw_frames_ctx) {
 273                 dst->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(src->hw_frames_ctx);
 274                 if (!dst->hw_frames_ctx)
 275                     return AVERROR(ENOMEM);
 276             }
 277         }
 278
 279         dst->hwaccel_flags = src->hwaccel_flags;
 280     }
 281
 282     if (for_user) {
 283         dst->delay       = src->thread_count - 1;
 284 #if FF_API_CODED_FRAME
 285 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 286         dst->coded_frame = src->coded_frame;
 287 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 288 #endif
 289     } else {
 290         if (dst->codec->update_thread_context)
 291             err = dst->codec->update_thread_context(dst, src);
 292     }
 293
 294     return err;
 295 }
 296
 297 /**
 298  * Update the next thread's AVCodecContext with values set by the user.
 299  *
 300  * @param dst The destination context.
 301  * @param src The source context.
 302  * @return 0 on success, negative error code on failure
 303  */
 304 static int update_context_from_user(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src)
 305 {
 306 #define copy_fields(s, e) memcpy(&dst->s, &src->s, (char*)&dst->e - (char*)&dst->s);
 307     dst->flags          = src->flags;
 308
 309     dst->draw_horiz_band= src->draw_horiz_band;
 310     dst->get_buffer2    = src->get_buffer2;
 311
 312     dst->opaque   = src->opaque;
 313     dst->debug    = src->debug;
 314     dst->debug_mv = src->debug_mv;
 315
 316     dst->slice_flags = src->slice_flags;
 317     dst->flags2      = src->flags2;
 318
 319     copy_fields(skip_loop_filter, subtitle_header);
 320
 321     dst->frame_number     = src->frame_number;
 322     dst->reordered_opaque = src->reordered_opaque;
 323     dst->thread_safe_callbacks = src->thread_safe_callbacks;
 324
 325     if (src->slice_count && src->slice_offset) {
 326         if (dst->slice_count < src->slice_count) {
 327             int err = av_reallocp_array(&dst->slice_offset, src->slice_count,
 328                                         sizeof(*dst->slice_offset));
 329             if (err < 0)
 330                 return err;
 331         }
 332         memcpy(dst->slice_offset, src->slice_offset,
 333                src->slice_count * sizeof(*dst->slice_offset));
 334     }
 335     dst->slice_count = src->slice_count;
 336     return 0;
 337 #undef copy_fields
 338 }
 339
 340 /// Releases the buffers that this decoding thread was the last user of.
 341 static void release_delayed_buffers(PerThreadContext *p)
 342 {
 343     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
 344
 345     while (p->num_released_buffers > 0) {
 346         AVFrame *f;
 347
 348         pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
 349
 350         // fix extended data in case the caller screwed it up
 351         av_assert0(p->avctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO ||
 352                    p->avctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
 353         f = &p->released_buffers[--p->num_released_buffers];
 354         f->extended_data = f->data;
 355         av_frame_unref(f);
 356
 357         pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
 358     }
 359 }
 360
 361 static int submit_packet(PerThreadContext *p, AVPacket *avpkt)
 362 {
 363     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
 364     PerThreadContext *prev_thread = fctx->prev_thread;
 365     const AVCodec *codec = p->avctx->codec;
 366     int ret;
 367
 368     if (!avpkt->size && !(codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_DELAY))
 369         return 0;
 370
 371     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 372
 373     release_delayed_buffers(p);
 374
 375     if (prev_thread) {
 376         int err;
 377         if (atomic_load(&prev_thread->state) == STATE_SETTING_UP) {
 378             pthread_mutex_lock(&prev_thread->progress_mutex);
 379             while (atomic_load(&prev_thread->state) == STATE_SETTING_UP)
 380                 pthread_cond_wait(&prev_thread->progress_cond, &prev_thread->progress_mutex);
 381             pthread_mutex_unlock(&prev_thread->progress_mutex);
 382         }
 383
 384         err = update_context_from_thread(p->avctx, prev_thread->avctx, 0);
 385         if (err) {
 386             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 387             return err;
 388         }
 389     }
 390
 391     av_packet_unref(&p->avpkt);
 392     ret = av_packet_ref(&p->avpkt, avpkt);
 393     if (ret < 0) {
 394         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 395         av_log(p->avctx, AV_LOG_ERROR, "av_packet_ref() failed in submit_packet()\n");
 396         return ret;
 397     }
 398
 399     atomic_store(&p->state, STATE_SETTING_UP);
 400     pthread_cond_signal(&p->input_cond);
 401     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 402
 403     /*
 404      * If the client doesn't have a thread-safe get_buffer(),
 405      * then decoding threads call back to the main thread,
 406      * and it calls back to the client here.
 407      */
 408
 409     if (!p->avctx->thread_safe_callbacks && (
 410          p->avctx->get_format != avcodec_default_get_format ||
 411          p->avctx->get_buffer2 != avcodec_default_get_buffer2)) {
 412         while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETUP_FINISHED && atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
 413             int call_done = 1;
 414             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 415             while (atomic_load(&p->state) == STATE_SETTING_UP)
 416                 pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
 417
 418             switch (atomic_load_explicit(&p->state, memory_order_acquire)) {
 419             case STATE_GET_BUFFER:
 420                 p->result = ff_get_buffer(p->avctx, p->requested_frame, p->requested_flags);
 421                 break;
 422             case STATE_GET_FORMAT:
 423                 p->result_format = ff_get_format(p->avctx, p->available_formats);
 424                 break;
 425             default:
 426                 call_done = 0;
 427                 break;
 428             }
 429             if (call_done) {
 430                 atomic_store(&p->state, STATE_SETTING_UP);
 431                 pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
 432             }
 433             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 434         }
 435     }
 436
 437     fctx->prev_thread = p;
 438     fctx->next_decoding++;
 439
 440     return 0;
 441 }
 442
 443 int ff_thread_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 444                            AVFrame *picture, int *got_picture_ptr,
 445                            AVPacket *avpkt)
 446 {
 447     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
 448     int finished = fctx->next_finished;
 449     PerThreadContext *p;
 450     int err, ret;
 451
 452     /* release the async lock, permitting blocked hwaccel threads to
 453      * go forward while we are in this function */
 454     pthread_mutex_unlock(&fctx->async_mutex);
 455
 456     /*
 457      * Submit a packet to the next decoding thread.
 458      */
 459
 460     p = &fctx->threads[fctx->next_decoding];
 461     err = update_context_from_user(p->avctx, avctx);
 462     if (err)
 463         goto finish;
 464     err = submit_packet(p, avpkt);
 465     if (err)
 466         goto finish;
 467
 468     /*
 469      * If we're still receiving the initial packets, don't return a frame.
 470      */
 471
 472     if (fctx->next_decoding > (avctx->thread_count-1-(avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_FFV1)))
 473         fctx->delaying = 0;
 474
 475     if (fctx->delaying) {
 476         *got_picture_ptr=0;
 477         if (avpkt->size) {
 478             ret = avpkt->size;
 479             goto finish;
 480         }
 481     }
 482
 483     /*
 484      * Return the next available frame from the oldest thread.
 485      * If we're at the end of the stream, then we have to skip threads that
 486      * didn't output a frame, because we don't want to accidentally signal
 487      * EOF (avpkt->size == 0 && *got_picture_ptr == 0).
 488      */
 489
 490     do {
 491         p = &fctx->threads[finished++];
 492
 493         if (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
 494             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 495             while (atomic_load_explicit(&p->state, memory_order_relaxed) != STATE_INPUT_READY)
 496                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
 497             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 498         }
 499
 500         av_frame_move_ref(picture, p->frame);
 501         *got_picture_ptr = p->got_frame;
 502         picture->pkt_dts = p->avpkt.dts;
 503
 504         if (p->result < 0)
 505             err = p->result;
 506
 507         /*
 508          * A later call with avkpt->size == 0 may loop over all threads,
 509          * including this one, searching for a frame to return before being
 510          * stopped by the "finished != fctx->next_finished" condition.
 511          * Make sure we don't mistakenly return the same frame again.
 512          */
 513         p->got_frame = 0;
 514
 515         if (finished >= avctx->thread_count) finished = 0;
 516     } while (!avpkt->size && !*got_picture_ptr && finished != fctx->next_finished);
 517
 518     update_context_from_thread(avctx, p->avctx, 1);
 519
 520     if (fctx->next_decoding >= avctx->thread_count) fctx->next_decoding = 0;
 521
 522     fctx->next_finished = finished;
 523
 524     /*
 525      * When no frame was found while flushing, but an error occurred in
 526      * any thread, return it instead of 0.
 527      * Otherwise the error can get lost.
 528      */
 529     if (!avpkt->size && !*got_picture_ptr)
 530         goto finish;
 531
 532     /* return the size of the consumed packet if no error occurred */
 533     ret = (p->result >= 0) ? avpkt->size : p->result;
 534 finish:
 535     pthread_mutex_lock(&fctx->async_mutex);
 536     if (err < 0)
 537         return err;
 538     return ret;
 539 }
 540
 541 void ff_thread_report_progress(ThreadFrame *f, int n, int field)
 542 {
 543     PerThreadContext *p;
 544     atomic_int *progress = f->progress ? (atomic_int*)f->progress->data : NULL;
 545
 546     if (!progress ||
 547         atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_relaxed) >= n)
 548         return;
 549
 550     p = f->owner->internal->thread_ctx;
 551
 552     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
 553         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "%p finished %d field %d\n", progress, n, field);
 554
 555     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 556
 557     atomic_store_explicit(&progress[field], n, memory_order_release);
 558
 559     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
 560     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 561 }
 562
 563 void ff_thread_await_progress(ThreadFrame *f, int n, int field)
 564 {
 565     PerThreadContext *p;
 566     atomic_int *progress = f->progress ? (atomic_int*)f->progress->data : NULL;
 567
 568     if (!progress ||
 569         atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_acquire) >= n)
 570         return;
 571
 572     p = f->owner->internal->thread_ctx;
 573
 574     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
 575         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "thread awaiting %d field %d from %p\n", n, field, progress);
 576
 577     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 578     while (atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_relaxed) < n)
 579         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
 580     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 581 }
 582
 583 void ff_thread_finish_setup(AVCodecContext *avctx) {
 584     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
 585
 586     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) return;
 587
 588     if (avctx->hwaccel && !p->hwaccel_serializing) {
 589         pthread_mutex_lock(&p->parent->hwaccel_mutex);
 590         p->hwaccel_serializing = 1;
 591     }
 592
 593     /* this assumes that no hwaccel calls happen before ff_thread_finish_setup() */
 594     if (avctx->hwaccel &&
 595         !(avctx->hwaccel->caps_internal & HWACCEL_CAP_ASYNC_SAFE)) {
 596         p->async_serializing = 1;
 597         pthread_mutex_lock(&p->parent->async_mutex);
 598     }
 599
 600     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 601     if(atomic_load(&p->state) == STATE_SETUP_FINISHED){
 602         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Multiple ff_thread_finish_setup() calls\n");
 603     }
 604
 605     atomic_store(&p->state, STATE_SETUP_FINISHED);
 606
 607     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
 608     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 609 }
 610
 611 /// Waits for all threads to finish.
 612 static void park_frame_worker_threads(FrameThreadContext *fctx, int thread_count)
 613 {
 614     int i;
 615
 616     pthread_mutex_unlock(&fctx->async_mutex);
 617
 618     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 619         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
 620
 621         if (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
 622             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 623             while (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY)
 624                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
 625             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 626         }
 627         p->got_frame = 0;
 628     }
 629
 630     pthread_mutex_lock(&fctx->async_mutex);
 631 }
 632
 633 void ff_frame_thread_free(AVCodecContext *avctx, int thread_count)
 634 {
 635     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
 636     const AVCodec *codec = avctx->codec;
 637     int i;
 638
 639     park_frame_worker_threads(fctx, thread_count);
 640
 641     if (fctx->prev_thread && fctx->prev_thread != fctx->threads)
 642         if (update_context_from_thread(fctx->threads->avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0) < 0) {
 643             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Final thread update failed\n");
 644             fctx->prev_thread->avctx->internal->is_copy = fctx->threads->avctx->internal->is_copy;
 645             fctx->threads->avctx->internal->is_copy = 1;
 646         }
 647
 648     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 649         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
 650
 651         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
 652         p->die = 1;
 653         pthread_cond_signal(&p->input_cond);
 654         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
 655
 656         if (p->thread_init)
 657             pthread_join(p->thread, NULL);
 658         p->thread_init=0;
 659
 660         if (codec->close && p->avctx)
 661             codec->close(p->avctx);
 662
 663         release_delayed_buffers(p);
 664         av_frame_free(&p->frame);
 665     }
 666
 667     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 668         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
 669
 670         pthread_mutex_destroy(&p->mutex);
 671         pthread_mutex_destroy(&p->progress_mutex);
 672         pthread_cond_destroy(&p->input_cond);
 673         pthread_cond_destroy(&p->progress_cond);
 674         pthread_cond_destroy(&p->output_cond);
 675         av_packet_unref(&p->avpkt);
 676         av_freep(&p->released_buffers);
 677
 678         if (i && p->avctx) {
 679             av_freep(&p->avctx->priv_data);
 680             av_freep(&p->avctx->slice_offset);
 681         }
 682
 683         if (p->avctx) {
 684             av_freep(&p->avctx->internal);
 685             av_buffer_unref(&p->avctx->hw_frames_ctx);
 686         }
 687
 688         av_freep(&p->avctx);
 689     }
 690
 691     av_freep(&fctx->threads);
 692     pthread_mutex_destroy(&fctx->buffer_mutex);
 693     pthread_mutex_destroy(&fctx->hwaccel_mutex);
 694
 695     pthread_mutex_unlock(&fctx->async_mutex);
 696     pthread_mutex_destroy(&fctx->async_mutex);
 697
 698     av_freep(&avctx->internal->thread_ctx);
 699
 700     if (avctx->priv_data && avctx->codec && avctx->codec->priv_class)
 701         av_opt_free(avctx->priv_data);
 702     avctx->codec = NULL;
 703 }
 704
 705 int ff_frame_thread_init(AVCodecContext *avctx)
 706 {
 707     int thread_count = avctx->thread_count;
 708     const AVCodec *codec = avctx->codec;
 709     AVCodecContext *src = avctx;
 710     FrameThreadContext *fctx;
 711     int i, err = 0;
 712
 713 #if HAVE_W32THREADS
 714     w32thread_init();
 715 #endif
 716
 717     if (!thread_count) {
 718         int nb_cpus = av_cpu_count();
 719         if ((avctx->debug & (FF_DEBUG_VIS_QP | FF_DEBUG_VIS_MB_TYPE)) || avctx->debug_mv)
 720             nb_cpus = 1;
 721         // use number of cores + 1 as thread count if there is more than one
 722         if (nb_cpus > 1)
 723             thread_count = avctx->thread_count = FFMIN(nb_cpus + 1, MAX_AUTO_THREADS);
 724         else
 725             thread_count = avctx->thread_count = 1;
 726     }
 727
 728     if (thread_count <= 1) {
 729         avctx->active_thread_type = 0;
 730         return 0;
 731     }
 732
 733     avctx->internal->thread_ctx = fctx = av_mallocz(sizeof(FrameThreadContext));
 734     if (!fctx)
 735         return AVERROR(ENOMEM);
 736
 737     fctx->threads = av_mallocz_array(thread_count, sizeof(PerThreadContext));
 738     if (!fctx->threads) {
 739         av_freep(&avctx->internal->thread_ctx);
 740         return AVERROR(ENOMEM);
 741     }
 742
 743     pthread_mutex_init(&fctx->buffer_mutex, NULL);
 744     pthread_mutex_init(&fctx->hwaccel_mutex, NULL);
 745
 746     pthread_mutex_init(&fctx->async_mutex, NULL);
 747     pthread_mutex_lock(&fctx->async_mutex);
 748
 749     fctx->delaying = 1;
 750
 751     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 752         AVCodecContext *copy = av_malloc(sizeof(AVCodecContext));
 753         PerThreadContext *p  = &fctx->threads[i];
 754
 755         pthread_mutex_init(&p->mutex, NULL);
 756         pthread_mutex_init(&p->progress_mutex, NULL);
 757         pthread_cond_init(&p->input_cond, NULL);
 758         pthread_cond_init(&p->progress_cond, NULL);
 759         pthread_cond_init(&p->output_cond, NULL);
 760
 761         p->frame = av_frame_alloc();
 762         if (!p->frame) {
 763             av_freep(&copy);
 764             err = AVERROR(ENOMEM);
 765             goto error;
 766         }
 767
 768         p->parent = fctx;
 769         p->avctx  = copy;
 770
 771         if (!copy) {
 772             err = AVERROR(ENOMEM);
 773             goto error;
 774         }
 775
 776         *copy = *src;
 777
 778         copy->internal = av_malloc(sizeof(AVCodecInternal));
 779         if (!copy->internal) {
 780             copy->priv_data = NULL;
 781             err = AVERROR(ENOMEM);
 782             goto error;
 783         }
 784         *copy->internal = *src->internal;
 785         copy->internal->thread_ctx = p;
 786         copy->internal->pkt = &p->avpkt;
 787
 788         if (!i) {
 789             src = copy;
 790
 791             if (codec->init)
 792                 err = codec->init(copy);
 793
 794             update_context_from_thread(avctx, copy, 1);
 795         } else {
 796             copy->priv_data = av_malloc(codec->priv_data_size);
 797             if (!copy->priv_data) {
 798                 err = AVERROR(ENOMEM);
 799                 goto error;
 800             }
 801             memcpy(copy->priv_data, src->priv_data, codec->priv_data_size);
 802             copy->internal->is_copy = 1;
 803
 804             if (codec->init_thread_copy)
 805                 err = codec->init_thread_copy(copy);
 806         }
 807
 808         if (err) goto error;
 809
 810         err = AVERROR(pthread_create(&p->thread, NULL, frame_worker_thread, p));
 811         p->thread_init= !err;
 812         if(!p->thread_init)
 813             goto error;
 814     }
 815
 816     return 0;
 817
 818 error:
 819     ff_frame_thread_free(avctx, i+1);
 820
 821     return err;
 822 }
 823
 824 void ff_thread_flush(AVCodecContext *avctx)
 825 {
 826     int i;
 827     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
 828
 829     if (!fctx) return;
 830
 831     park_frame_worker_threads(fctx, avctx->thread_count);
 832     if (fctx->prev_thread) {
 833         if (fctx->prev_thread != &fctx->threads[0])
 834             update_context_from_thread(fctx->threads[0].avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
 835     }
 836
 837     fctx->next_decoding = fctx->next_finished = 0;
 838     fctx->delaying = 1;
 839     fctx->prev_thread = NULL;
 840     for (i = 0; i < avctx->thread_count; i++) {
 841         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
 842         // Make sure decode flush calls with size=0 won't return old frames
 843         p->got_frame = 0;
 844         av_frame_unref(p->frame);
 845
 846         release_delayed_buffers(p);
 847
 848         if (avctx->codec->flush)
 849             avctx->codec->flush(p->avctx);
 850     }
 851 }
 852
 853 int ff_thread_can_start_frame(AVCodecContext *avctx)
 854 {
 855     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
 856     if ((avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) && atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP &&
 857         (avctx->codec->update_thread_context || !THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))) {
 858         return 0;
 859     }
 860     return 1;
 861 }
 862
 863 static int thread_get_buffer_internal(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f, int flags)
 864 {
 865     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
 866     int err;
 867
 868     f->owner = avctx;
 869
 870     ff_init_buffer_info(avctx, f->f);
 871
 872     if (!(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME))
 873         return ff_get_buffer(avctx, f->f, flags);
 874
 875     if (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP &&
 876         (avctx->codec->update_thread_context || !THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))) {
 877         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
 878         return -1;
 879     }
 880
 881     if (avctx->internal->allocate_progress) {
 882         atomic_int *progress;
 883         f->progress = av_buffer_alloc(2 * sizeof(*progress));
 884         if (!f->progress) {
 885             return AVERROR(ENOMEM);
 886         }
 887         progress = (atomic_int*)f->progress->data;
 888
 889         atomic_init(&progress[0], -1);
 890         atomic_init(&progress[1], -1);
 891     }
 892
 893     pthread_mutex_lock(&p->parent->buffer_mutex);
 894     if (avctx->thread_safe_callbacks ||
 895         avctx->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2) {
 896         err = ff_get_buffer(avctx, f->f, flags);
 897     } else {
 898         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 899         p->requested_frame = f->f;
 900         p->requested_flags = flags;
 901         atomic_store_explicit(&p->state, STATE_GET_BUFFER, memory_order_release);
 902         pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
 903
 904         while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP)
 905             pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
 906
 907         err = p->result;
 908
 909         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 910
 911     }
 912     if (!THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx) && !avctx->codec->update_thread_context)
 913         ff_thread_finish_setup(avctx);
 914     if (err)
 915         av_buffer_unref(&f->progress);
 916
 917     pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
 918
 919     return err;
 920 }
 921
 922 enum AVPixelFormat ff_thread_get_format(AVCodecContext *avctx, const enum AVPixelFormat *fmt)
 923 {
 924     enum AVPixelFormat res;
 925     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
 926     if (!(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) || avctx->thread_safe_callbacks ||
 927         avctx->get_format == avcodec_default_get_format)
 928         return ff_get_format(avctx, fmt);
 929     if (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP) {
 930         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_format() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
 931         return -1;
 932     }
 933     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
 934     p->available_formats = fmt;
 935     atomic_store(&p->state, STATE_GET_FORMAT);
 936     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
 937
 938     while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP)
 939         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
 940
 941     res = p->result_format;
 942
 943     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
 944
 945     return res;
 946 }
 947
 948 int ff_thread_get_buffer(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f, int flags)
 949 {
 950     int ret = thread_get_buffer_internal(avctx, f, flags);
 951     if (ret < 0)
 952         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "thread_get_buffer() failed\n");
 953     return ret;
 954 }
 955
 956 void ff_thread_release_buffer(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f)
 957 {
 958     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
 959     FrameThreadContext *fctx;
 960     AVFrame *dst, *tmp;
 961     int can_direct_free = !(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) ||
 962                           avctx->thread_safe_callbacks                   ||
 963                           avctx->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2;
 964
 965     if (!f->f || !f->f->buf[0])
 966         return;
 967
 968     if (avctx->debug & FF_DEBUG_BUFFERS)
 969         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "thread_release_buffer called on pic %p\n", f);
 970
 971     av_buffer_unref(&f->progress);
 972     f->owner    = NULL;
 973
 974     if (can_direct_free) {
 975         av_frame_unref(f->f);
 976         return;
 977     }
 978
 979     fctx = p->parent;
 980     pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
 981
 982     if (p->num_released_buffers + 1 >= INT_MAX / sizeof(*p->released_buffers))
 983         goto fail;
 984     tmp = av_fast_realloc(p->released_buffers, &p->released_buffers_allocated,
 985                           (p->num_released_buffers + 1) *
 986                           sizeof(*p->released_buffers));
 987     if (!tmp)
 988         goto fail;
 989     p->released_buffers = tmp;
 990
 991     dst = &p->released_buffers[p->num_released_buffers];
 992     av_frame_move_ref(dst, f->f);
 993
 994     p->num_released_buffers++;
 995
 996 fail:
 997     pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
 998 }