git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/dnn/dnn_backend_openvino.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2020
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * DNN OpenVINO backend implementation.
  24  */
  25
  26 #include "dnn_backend_openvino.h"
  27 #include "dnn_io_proc.h"
  28 #include "libavformat/avio.h"
  29 #include "libavutil/avassert.h"
  30 #include "libavutil/opt.h"
  31 #include "libavutil/avstring.h"
  32 #include "../internal.h"
  33 #include "queue.h"
  34 #include "safe_queue.h"
  35 #include <c_api/ie_c_api.h>
  36
  37 typedef struct OVOptions{
  38     char *device_type;
  39     int nireq;
  40     int batch_size;
  41     int input_resizable;
  42 } OVOptions;
  43
  44 typedef struct OVContext {
  45     const AVClass *class;
  46     OVOptions options;
  47 } OVContext;
  48
  49 typedef struct OVModel{
  50     OVContext ctx;
  51     DNNModel *model;
  52     ie_core_t *core;
  53     ie_network_t *network;
  54     ie_executable_network_t *exe_network;
  55     ie_infer_request_t *infer_request;
  56
  57     /* for async execution */
  58     FFSafeQueue *request_queue;   // holds RequestItem
  59     FFQueue *task_queue;          // holds TaskItem
  60 } OVModel;
  61
  62 typedef struct TaskItem {
  63     OVModel *ov_model;
  64     const char *input_name;
  65     AVFrame *in_frame;
  66     const char *output_name;
  67     AVFrame *out_frame;
  68     int do_ioproc;
  69     int async;
  70     int done;
  71 } TaskItem;
  72
  73 typedef struct RequestItem {
  74     ie_infer_request_t *infer_request;
  75     TaskItem **tasks;
  76     int task_count;
  77     ie_complete_call_back_t callback;
  78 } RequestItem;
  79
  80 #define APPEND_STRING(generated_string, iterate_string)                                            \
  81     generated_string = generated_string ? av_asprintf("%s %s", generated_string, iterate_string) : \
  82                                           av_asprintf("%s", iterate_string);
  83
  84 #define OFFSET(x) offsetof(OVContext, x)
  85 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  86 static const AVOption dnn_openvino_options[] = {
  87     { "device", "device to run model", OFFSET(options.device_type), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "CPU" }, 0, 0, FLAGS },
  88     { "nireq",  "number of request",   OFFSET(options.nireq),       AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 0 },     0, INT_MAX, FLAGS },
  89     { "batch_size",  "batch size per request", OFFSET(options.batch_size),  AV_OPT_TYPE_INT,    { .i64 = 1 },     1, 1000, FLAGS},
  90     { "input_resizable", "can input be resizable or not", OFFSET(options.input_resizable), AV_OPT_TYPE_BOOL,   { .i64 = 0 },     0, 1, FLAGS },
  91     { NULL }
  92 };
  93
  94 AVFILTER_DEFINE_CLASS(dnn_openvino);
  95
  96 static DNNDataType precision_to_datatype(precision_e precision)
  97 {
  98     switch (precision)
  99     {
 100     case FP32:
 101         return DNN_FLOAT;
 102     default:
 103         av_assert0(!"not supported yet.");
 104         return DNN_FLOAT;
 105     }
 106 }
 107
 108 static int get_datatype_size(DNNDataType dt)
 109 {
 110     switch (dt)
 111     {
 112     case DNN_FLOAT:
 113         return sizeof(float);
 114     default:
 115         av_assert0(!"not supported yet.");
 116         return 1;
 117     }
 118 }
 119
 120 static DNNReturnType fill_model_input_ov(OVModel *ov_model, RequestItem *request)
 121 {
 122     dimensions_t dims;
 123     precision_e precision;
 124     ie_blob_buffer_t blob_buffer;
 125     OVContext *ctx = &ov_model->ctx;
 126     IEStatusCode status;
 127     DNNData input;
 128     ie_blob_t *input_blob = NULL;
 129     TaskItem *task = request->tasks[0];
 130
 131     status = ie_infer_request_get_blob(request->infer_request, task->input_name, &input_blob);
 132     if (status != OK) {
 133         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get input blob with name %s\n", task->input_name);
 134         return DNN_ERROR;
 135     }
 136
 137     status |= ie_blob_get_dims(input_blob, &dims);
 138     status |= ie_blob_get_precision(input_blob, &precision);
 139     if (status != OK) {
 140         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get input blob dims/precision\n");
 141         return DNN_ERROR;
 142     }
 143
 144     status = ie_blob_get_buffer(input_blob, &blob_buffer);
 145     if (status != OK) {
 146         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get input blob buffer\n");
 147         return DNN_ERROR;
 148     }
 149
 150     input.height = dims.dims[2];
 151     input.width = dims.dims[3];
 152     input.channels = dims.dims[1];
 153     input.data = blob_buffer.buffer;
 154     input.dt = precision_to_datatype(precision);
 155
 156     av_assert0(request->task_count <= dims.dims[0]);
 157     for (int i = 0; i < request->task_count; ++i) {
 158         task = request->tasks[i];
 159         if (task->do_ioproc) {
 160             if (ov_model->model->pre_proc != NULL) {
 161                 ov_model->model->pre_proc(task->in_frame, &input, ov_model->model->filter_ctx);
 162             } else {
 163                 proc_from_frame_to_dnn(task->in_frame, &input, ctx);
 164             }
 165         }
 166         input.data = (uint8_t *)input.data
 167                      + input.width * input.height * input.channels * get_datatype_size(input.dt);
 168     }
 169     ie_blob_free(&input_blob);
 170
 171     return DNN_SUCCESS;
 172 }
 173
 174 static void infer_completion_callback(void *args)
 175 {
 176     dimensions_t dims;
 177     precision_e precision;
 178     IEStatusCode status;
 179     RequestItem *request = args;
 180     TaskItem *task = request->tasks[0];
 181     ie_blob_t *output_blob = NULL;
 182     ie_blob_buffer_t blob_buffer;
 183     DNNData output;
 184     OVContext *ctx = &task->ov_model->ctx;
 185
 186     status = ie_infer_request_get_blob(request->infer_request, task->output_name, &output_blob);
 187     if (status != OK) {
 188         //incorrect output name
 189         char *model_output_name = NULL;
 190         char *all_output_names = NULL;
 191         size_t model_output_count = 0;
 192         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get model output data\n");
 193         status = ie_network_get_outputs_number(task->ov_model->network, &model_output_count);
 194         for (size_t i = 0; i < model_output_count; i++) {
 195             status = ie_network_get_output_name(task->ov_model->network, i, &model_output_name);
 196             APPEND_STRING(all_output_names, model_output_name)
 197         }
 198         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 199                "output \"%s\" may not correct, all output(s) are: \"%s\"\n",
 200                task->output_name, all_output_names);
 201         return;
 202     }
 203
 204     status = ie_blob_get_buffer(output_blob, &blob_buffer);
 205     if (status != OK) {
 206         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to access output memory\n");
 207         return;
 208     }
 209
 210     status |= ie_blob_get_dims(output_blob, &dims);
 211     status |= ie_blob_get_precision(output_blob, &precision);
 212     if (status != OK) {
 213         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get dims or precision of output\n");
 214         return;
 215     }
 216
 217     output.channels = dims.dims[1];
 218     output.height   = dims.dims[2];
 219     output.width    = dims.dims[3];
 220     output.dt       = precision_to_datatype(precision);
 221     output.data     = blob_buffer.buffer;
 222
 223     av_assert0(request->task_count <= dims.dims[0]);
 224     av_assert0(request->task_count >= 1);
 225     for (int i = 0; i < request->task_count; ++i) {
 226         task = request->tasks[i];
 227         if (task->do_ioproc) {
 228             if (task->ov_model->model->post_proc != NULL) {
 229                 task->ov_model->model->post_proc(task->out_frame, &output, task->ov_model->model->filter_ctx);
 230             } else {
 231                 proc_from_dnn_to_frame(task->out_frame, &output, ctx);
 232             }
 233         } else {
 234             task->out_frame->width = output.width;
 235             task->out_frame->height = output.height;
 236         }
 237         task->done = 1;
 238         output.data = (uint8_t *)output.data
 239                       + output.width * output.height * output.channels * get_datatype_size(output.dt);
 240     }
 241     ie_blob_free(&output_blob);
 242
 243     request->task_count = 0;
 244
 245     if (task->async) {
 246         if (ff_safe_queue_push_back(task->ov_model->request_queue, request) < 0) {
 247             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to push back request_queue.\n");
 248             return;
 249         }
 250     }
 251 }
 252
 253 static DNNReturnType init_model_ov(OVModel *ov_model)
 254 {
 255     OVContext *ctx = &ov_model->ctx;
 256     IEStatusCode status;
 257     ie_available_devices_t a_dev;
 258     ie_config_t config = {NULL, NULL, NULL};
 259     char *all_dev_names = NULL;
 260
 261     // batch size
 262     if (ctx->options.batch_size <= 0) {
 263         ctx->options.batch_size = 1;
 264     }
 265
 266     if (ctx->options.batch_size > 1) {
 267         input_shapes_t input_shapes;
 268         status = ie_network_get_input_shapes(ov_model->network, &input_shapes);
 269         if (status != OK)
 270             goto err;
 271         for (int i = 0; i < input_shapes.shape_num; i++)
 272             input_shapes.shapes[i].shape.dims[0] = ctx->options.batch_size;
 273         status = ie_network_reshape(ov_model->network, input_shapes);
 274         ie_network_input_shapes_free(&input_shapes);
 275         if (status != OK)
 276             goto err;
 277     }
 278
 279     status = ie_core_load_network(ov_model->core, ov_model->network, ctx->options.device_type, &config, &ov_model->exe_network);
 280     if (status != OK) {
 281         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to load OpenVINO model network\n");
 282         status = ie_core_get_available_devices(ov_model->core, &a_dev);
 283         if (status != OK) {
 284             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get available devices\n");
 285             goto err;
 286         }
 287         for (int i = 0; i < a_dev.num_devices; i++) {
 288             APPEND_STRING(all_dev_names, a_dev.devices[i])
 289         }
 290         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,"device %s may not be supported, all available devices are: \"%s\"\n",
 291                ctx->options.device_type, all_dev_names);
 292         goto err;
 293     }
 294
 295     // create infer_request for sync execution
 296     status = ie_exec_network_create_infer_request(ov_model->exe_network, &ov_model->infer_request);
 297     if (status != OK)
 298         goto err;
 299
 300     // create infer_requests for async execution
 301     if (ctx->options.nireq <= 0) {
 302         // the default value is a rough estimation
 303         ctx->options.nireq = av_cpu_count() / 2 + 1;
 304     }
 305
 306     ov_model->request_queue = ff_safe_queue_create();
 307     if (!ov_model->request_queue) {
 308         goto err;
 309     }
 310
 311     for (int i = 0; i < ctx->options.nireq; i++) {
 312         RequestItem *item = av_mallocz(sizeof(*item));
 313         if (!item) {
 314             goto err;
 315         }
 316
 317         status = ie_exec_network_create_infer_request(ov_model->exe_network, &item->infer_request);
 318         if (status != OK) {
 319             av_freep(&item);
 320             goto err;
 321         }
 322
 323         item->tasks = av_malloc_array(ctx->options.batch_size, sizeof(*item->tasks));
 324         if (!item->tasks) {
 325             av_freep(&item);
 326             goto err;
 327         }
 328         item->task_count = 0;
 329
 330         item->callback.completeCallBackFunc = infer_completion_callback;
 331         item->callback.args = item;
 332         if (ff_safe_queue_push_back(ov_model->request_queue, item) < 0) {
 333             av_freep(&item);
 334             goto err;
 335         }
 336     }
 337
 338     ov_model->task_queue = ff_queue_create();
 339     if (!ov_model->task_queue) {
 340         goto err;
 341     }
 342
 343     return DNN_SUCCESS;
 344
 345 err:
 346     ff_dnn_free_model_ov(&ov_model->model);
 347     return DNN_ERROR;
 348 }
 349
 350 static DNNReturnType execute_model_ov(RequestItem *request)
 351 {
 352     IEStatusCode status;
 353     DNNReturnType ret;
 354     TaskItem *task = request->tasks[0];
 355     OVContext *ctx = &task->ov_model->ctx;
 356
 357     if (task->async) {
 358         if (request->task_count < ctx->options.batch_size) {
 359             if (ff_safe_queue_push_front(task->ov_model->request_queue, request) < 0) {
 360                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to push back request_queue.\n");
 361                 return DNN_ERROR;
 362             }
 363             return DNN_SUCCESS;
 364         }
 365         ret = fill_model_input_ov(task->ov_model, request);
 366         if (ret != DNN_SUCCESS) {
 367             return ret;
 368         }
 369         status = ie_infer_set_completion_callback(request->infer_request, &request->callback);
 370         if (status != OK) {
 371             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to set completion callback for inference\n");
 372             return DNN_ERROR;
 373         }
 374         status = ie_infer_request_infer_async(request->infer_request);
 375         if (status != OK) {
 376             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to start async inference\n");
 377             return DNN_ERROR;
 378         }
 379         return DNN_SUCCESS;
 380     } else {
 381         ret = fill_model_input_ov(task->ov_model, request);
 382         if (ret != DNN_SUCCESS) {
 383             return ret;
 384         }
 385         status = ie_infer_request_infer(request->infer_request);
 386         if (status != OK) {
 387             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to start synchronous model inference\n");
 388             return DNN_ERROR;
 389         }
 390         infer_completion_callback(request);
 391         return task->done ? DNN_SUCCESS : DNN_ERROR;
 392     }
 393 }
 394
 395 static DNNReturnType get_input_ov(void *model, DNNData *input, const char *input_name)
 396 {
 397     OVModel *ov_model = (OVModel *)model;
 398     OVContext *ctx = &ov_model->ctx;
 399     char *model_input_name = NULL;
 400     char *all_input_names = NULL;
 401     IEStatusCode status;
 402     size_t model_input_count = 0;
 403     dimensions_t dims;
 404     precision_e precision;
 405     int input_resizable = ctx->options.input_resizable;
 406
 407     status = ie_network_get_inputs_number(ov_model->network, &model_input_count);
 408     if (status != OK) {
 409         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get input count\n");
 410         return DNN_ERROR;
 411     }
 412
 413     for (size_t i = 0; i < model_input_count; i++) {
 414         status = ie_network_get_input_name(ov_model->network, i, &model_input_name);
 415         if (status != OK) {
 416             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get No.%d input's name\n", (int)i);
 417             return DNN_ERROR;
 418         }
 419         if (strcmp(model_input_name, input_name) == 0) {
 420             ie_network_name_free(&model_input_name);
 421             status |= ie_network_get_input_dims(ov_model->network, input_name, &dims);
 422             status |= ie_network_get_input_precision(ov_model->network, input_name, &precision);
 423             if (status != OK) {
 424                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to get No.%d input's dims or precision\n", (int)i);
 425                 return DNN_ERROR;
 426             }
 427
 428             input->channels = dims.dims[1];
 429             input->height   = input_resizable ? -1 : dims.dims[2];
 430             input->width    = input_resizable ? -1 : dims.dims[3];
 431             input->dt       = precision_to_datatype(precision);
 432             return DNN_SUCCESS;
 433         } else {
 434             //incorrect input name
 435             APPEND_STRING(all_input_names, model_input_name)
 436         }
 437
 438         ie_network_name_free(&model_input_name);
 439     }
 440
 441     av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Could not find \"%s\" in model, all input(s) are: \"%s\"\n", input_name, all_input_names);
 442     return DNN_ERROR;
 443 }
 444
 445 static DNNReturnType get_output_ov(void *model, const char *input_name, int input_width, int input_height,
 446                                    const char *output_name, int *output_width, int *output_height)
 447 {
 448     DNNReturnType ret;
 449     OVModel *ov_model = (OVModel *)model;
 450     OVContext *ctx = &ov_model->ctx;
 451     TaskItem task;
 452     RequestItem request;
 453     AVFrame *in_frame = av_frame_alloc();
 454     AVFrame *out_frame = NULL;
 455     TaskItem *ptask = &task;
 456     IEStatusCode status;
 457     input_shapes_t input_shapes;
 458
 459     if (!in_frame) {
 460         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate memory for input frame\n");
 461         return DNN_ERROR;
 462     }
 463     out_frame = av_frame_alloc();
 464     if (!out_frame) {
 465         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to allocate memory for output frame\n");
 466         av_frame_free(&in_frame);
 467         return DNN_ERROR;
 468     }
 469     in_frame->width = input_width;
 470     in_frame->height = input_height;
 471
 472     if (ctx->options.input_resizable) {
 473         status = ie_network_get_input_shapes(ov_model->network, &input_shapes);
 474         input_shapes.shapes->shape.dims[2] = input_height;
 475         input_shapes.shapes->shape.dims[3] = input_width;
 476         status |= ie_network_reshape(ov_model->network, input_shapes);
 477         ie_network_input_shapes_free(&input_shapes);
 478         if (status != OK) {
 479             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to reshape input size for %s\n", input_name);
 480             return DNN_ERROR;
 481         }
 482     }
 483
 484     if (!ov_model->exe_network) {
 485         if (init_model_ov(ov_model) != DNN_SUCCESS) {
 486             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed init OpenVINO exectuable network or inference request\n");
 487             return DNN_ERROR;
 488         };
 489     }
 490
 491     task.done = 0;
 492     task.do_ioproc = 0;
 493     task.async = 0;
 494     task.input_name = input_name;
 495     task.in_frame = in_frame;
 496     task.output_name = output_name;
 497     task.out_frame = out_frame;
 498     task.ov_model = ov_model;
 499
 500     request.infer_request = ov_model->infer_request;
 501     request.task_count = 1;
 502     request.tasks = &ptask;
 503
 504     ret = execute_model_ov(&request);
 505     *output_width = out_frame->width;
 506     *output_height = out_frame->height;
 507
 508     av_frame_free(&out_frame);
 509     av_frame_free(&in_frame);
 510     return ret;
 511 }
 512
 513 DNNModel *ff_dnn_load_model_ov(const char *model_filename, const char *options, AVFilterContext *filter_ctx)
 514 {
 515     DNNModel *model = NULL;
 516     OVModel *ov_model = NULL;
 517     OVContext *ctx = NULL;
 518     IEStatusCode status;
 519
 520     model = av_mallocz(sizeof(DNNModel));
 521     if (!model){
 522         return NULL;
 523     }
 524
 525     ov_model = av_mallocz(sizeof(OVModel));
 526     if (!ov_model) {
 527         av_freep(&model);
 528         return NULL;
 529     }
 530     model->model = (void *)ov_model;
 531     ov_model->model = model;
 532     ov_model->ctx.class = &dnn_openvino_class;
 533     ctx = &ov_model->ctx;
 534
 535     //parse options
 536     av_opt_set_defaults(ctx);
 537     if (av_opt_set_from_string(ctx, options, NULL, "=", "&") < 0) {
 538         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to parse options \"%s\"\n", options);
 539         goto err;
 540     }
 541
 542     status = ie_core_create("", &ov_model->core);
 543     if (status != OK)
 544         goto err;
 545
 546     status = ie_core_read_network(ov_model->core, model_filename, NULL, &ov_model->network);
 547     if (status != OK) {
 548         ie_version_t ver;
 549         ver = ie_c_api_version();
 550         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to read the network from model file %s,\n"
 551                                   "Please check if the model version matches the runtime OpenVINO %s\n",
 552                                    model_filename, ver.api_version);
 553         ie_version_free(&ver);
 554         goto err;
 555     }
 556
 557     model->get_input = &get_input_ov;
 558     model->get_output = &get_output_ov;
 559     model->options = options;
 560     model->filter_ctx = filter_ctx;
 561
 562     return model;
 563
 564 err:
 565     ff_dnn_free_model_ov(&model);
 566     return NULL;
 567 }
 568
 569 DNNReturnType ff_dnn_execute_model_ov(const DNNModel *model, const char *input_name, AVFrame *in_frame,
 570                                       const char **output_names, uint32_t nb_output, AVFrame *out_frame)
 571 {
 572     OVModel *ov_model = (OVModel *)model->model;
 573     OVContext *ctx = &ov_model->ctx;
 574     TaskItem task;
 575     RequestItem request;
 576     TaskItem *ptask = &task;
 577
 578     if (!in_frame) {
 579         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "in frame is NULL when execute model.\n");
 580         return DNN_ERROR;
 581     }
 582
 583     if (!out_frame) {
 584         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "out frame is NULL when execute model.\n");
 585         return DNN_ERROR;
 586     }
 587
 588     if (nb_output != 1) {
 589         // currently, the filter does not need multiple outputs,
 590         // so we just pending the support until we really need it.
 591         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "do not support multiple outputs\n");
 592         return DNN_ERROR;
 593     }
 594
 595     if (ctx->options.batch_size > 1) {
 596         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "do not support batch mode for sync execution.\n");
 597         return DNN_ERROR;
 598     }
 599
 600     if (!ov_model->exe_network) {
 601         if (init_model_ov(ov_model) != DNN_SUCCESS) {
 602             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed init OpenVINO exectuable network or inference request\n");
 603             return DNN_ERROR;
 604         };
 605     }
 606
 607     task.done = 0;
 608     task.do_ioproc = 1;
 609     task.async = 0;
 610     task.input_name = input_name;
 611     task.in_frame = in_frame;
 612     task.output_name = output_names[0];
 613     task.out_frame = out_frame;
 614     task.ov_model = ov_model;
 615
 616     request.infer_request = ov_model->infer_request;
 617     request.task_count = 1;
 618     request.tasks = &ptask;
 619
 620     return execute_model_ov(&request);
 621 }
 622
 623 DNNReturnType ff_dnn_execute_model_async_ov(const DNNModel *model, const char *input_name, AVFrame *in_frame,
 624                                             const char **output_names, uint32_t nb_output, AVFrame *out_frame)
 625 {
 626     OVModel *ov_model = (OVModel *)model->model;
 627     OVContext *ctx = &ov_model->ctx;
 628     RequestItem *request;
 629     TaskItem *task;
 630
 631     if (!in_frame) {
 632         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "in frame is NULL when async execute model.\n");
 633         return DNN_ERROR;
 634     }
 635
 636     if (!out_frame) {
 637         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "out frame is NULL when async execute model.\n");
 638         return DNN_ERROR;
 639     }
 640
 641     task = av_malloc(sizeof(*task));
 642     if (!task) {
 643         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "unable to alloc memory for task item.\n");
 644         return DNN_ERROR;
 645     }
 646
 647     if (!ov_model->exe_network) {
 648         if (init_model_ov(ov_model) != DNN_SUCCESS) {
 649             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed init OpenVINO exectuable network or inference request\n");
 650             return DNN_ERROR;
 651         };
 652     }
 653
 654     task->done = 0;
 655     task->do_ioproc = 1;
 656     task->async = 1;
 657     task->input_name = input_name;
 658     task->in_frame = in_frame;
 659     task->output_name = output_names[0];
 660     task->out_frame = out_frame;
 661     task->ov_model = ov_model;
 662     if (ff_queue_push_back(ov_model->task_queue, task) < 0) {
 663         av_freep(&task);
 664         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "unable to push back task_queue.\n");
 665         return DNN_ERROR;
 666     }
 667
 668     request = ff_safe_queue_pop_front(ov_model->request_queue);
 669     if (!request) {
 670         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "unable to get infer request.\n");
 671         return DNN_ERROR;
 672     }
 673
 674     request->tasks[request->task_count++] = task;
 675     return execute_model_ov(request);
 676 }
 677
 678 DNNAsyncStatusType ff_dnn_get_async_result_ov(const DNNModel *model, AVFrame **in, AVFrame **out)
 679 {
 680     OVModel *ov_model = (OVModel *)model->model;
 681     TaskItem *task = ff_queue_peek_front(ov_model->task_queue);
 682
 683     if (!task) {
 684         return DAST_EMPTY_QUEUE;
 685     }
 686
 687     if (!task->done) {
 688         return DAST_NOT_READY;
 689     }
 690
 691     *in = task->in_frame;
 692     *out = task->out_frame;
 693     ff_queue_pop_front(ov_model->task_queue);
 694     av_freep(&task);
 695
 696     return DAST_SUCCESS;
 697 }
 698
 699 DNNReturnType ff_dnn_flush_ov(const DNNModel *model)
 700 {
 701     OVModel *ov_model = (OVModel *)model->model;
 702     OVContext *ctx = &ov_model->ctx;
 703     RequestItem *request;
 704     IEStatusCode status;
 705     DNNReturnType ret;
 706
 707     request = ff_safe_queue_pop_front(ov_model->request_queue);
 708     if (!request) {
 709         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "unable to get infer request.\n");
 710         return DNN_ERROR;
 711     }
 712
 713     if (request->task_count == 0) {
 714         // no pending task need to flush
 715         if (ff_safe_queue_push_back(ov_model->request_queue, request) < 0) {
 716             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to push back request_queue.\n");
 717             return DNN_ERROR;
 718         }
 719         return DNN_SUCCESS;
 720     }
 721
 722     ret = fill_model_input_ov(ov_model, request);
 723     if (ret != DNN_SUCCESS) {
 724         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to fill model input.\n");
 725         return ret;
 726     }
 727     status = ie_infer_set_completion_callback(request->infer_request, &request->callback);
 728     if (status != OK) {
 729         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to set completion callback for inference\n");
 730         return DNN_ERROR;
 731     }
 732     status = ie_infer_request_infer_async(request->infer_request);
 733     if (status != OK) {
 734         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Failed to start async inference\n");
 735         return DNN_ERROR;
 736     }
 737
 738     return DNN_SUCCESS;
 739 }
 740
 741 void ff_dnn_free_model_ov(DNNModel **model)
 742 {
 743     if (*model){
 744         OVModel *ov_model = (OVModel *)(*model)->model;
 745         while (ff_safe_queue_size(ov_model->request_queue) != 0) {
 746             RequestItem *item = ff_safe_queue_pop_front(ov_model->request_queue);
 747             if (item && item->infer_request) {
 748                 ie_infer_request_free(&item->infer_request);
 749             }
 750             av_freep(&item->tasks);
 751             av_freep(&item);
 752         }
 753         ff_safe_queue_destroy(ov_model->request_queue);
 754
 755         while (ff_queue_size(ov_model->task_queue) != 0) {
 756             TaskItem *item = ff_queue_pop_front(ov_model->task_queue);
 757             av_frame_free(&item->in_frame);
 758             av_frame_free(&item->out_frame);
 759             av_freep(&item);
 760         }
 761         ff_queue_destroy(ov_model->task_queue);
 762
 763         if (ov_model->infer_request)
 764             ie_infer_request_free(&ov_model->infer_request);
 765         if (ov_model->exe_network)
 766             ie_exec_network_free(&ov_model->exe_network);
 767         if (ov_model->network)
 768             ie_network_free(&ov_model->network);
 769         if (ov_model->core)
 770             ie_core_free(&ov_model->core);
 771         av_freep(&ov_model);
 772         av_freep(model);
 773     }
 774 }