gst/gstbuffer.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) 1999,2000 Erik Walthinsen <omega@cse.ogi.edu>
   3  *                    2000 Wim Taymans <wtay@chello.be>
   4  *
   5  * gstbuffer.c: Buffer operations
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Library General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  18  * License along with this library; if not, write to the
  19  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  20  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  21  */
  22
  23 #include "gst_private.h"
  24
  25 #include "gstatomic_impl.h"
  26 #include "gstdata_private.h"
  27 #include "gstbuffer.h"
  28 #include "gstmemchunk.h"
  29 #include "gstinfo.h"
  30
  31 GType _gst_buffer_type = 0;
  32
  33 #ifndef GST_DISABLE_TRACE
  34 /* #define GST_WITH_ALLOC_TRACE  */
  35 #include "gsttrace.h"
  36
  37 static GstAllocTrace *_gst_buffer_trace;
  38 #endif
  39
  40 static GstMemChunk *chunk;
  41
  42 static GstBuffer *gst_buffer_alloc_chunk (void);
  43 static void gst_buffer_free_chunk (GstBuffer * buffer);
  44
  45 void
  46 _gst_buffer_initialize (void)
  47 {
  48   gst_buffer_get_type ();
  49
  50 #ifndef GST_DISABLE_TRACE
  51   _gst_buffer_trace = gst_alloc_trace_register (GST_BUFFER_TRACE_NAME);
  52 #endif
  53
  54   chunk = gst_mem_chunk_new ("GstBufferChunk", sizeof (GstBuffer),
  55       sizeof (GstBuffer) * 200, 0);
  56
  57   GST_CAT_LOG (GST_CAT_BUFFER, "Buffers are initialized now");
  58 }
  59
  60 GType
  61 gst_buffer_get_type (void)
  62 {
  63   if (G_UNLIKELY (_gst_buffer_type == 0)) {
  64     _gst_buffer_type = g_boxed_type_register_static ("GstBuffer",
  65         (GBoxedCopyFunc) gst_data_copy, (GBoxedFreeFunc) gst_data_unref);
  66   }
  67   return _gst_buffer_type;
  68 }
  69
  70 static void
  71 _gst_buffer_sub_free (GstBuffer * buffer)
  72 {
  73   gst_data_unref (GST_DATA (buffer->buffer_private));
  74
  75   GST_BUFFER_DATA (buffer) = NULL;
  76   GST_BUFFER_SIZE (buffer) = 0;
  77   gst_caps_replace (&GST_BUFFER_CAPS (buffer), NULL);
  78
  79   _GST_DATA_DISPOSE (GST_DATA (buffer));
  80
  81   gst_buffer_free_chunk (buffer);
  82 }
  83
  84 /**
  85  * gst_buffer_default_free:
  86  * @buffer: a #GstBuffer to free.
  87  *
  88  * Frees the memory associated with the buffer including the buffer data,
  89  * unless the GST_BUFFER_DONTFREE flags was set or the buffer data is NULL.
  90  *
  91  * MT safe.
  92  */
  93 void
  94 gst_buffer_default_free (GstBuffer * buffer)
  95 {
  96   g_return_if_fail (buffer != NULL);
  97
  98   /* free our data */
  99   if (GST_BUFFER_FREE_DATA_FUNC (buffer)) {
 100     GST_BUFFER_FREE_DATA_FUNC (buffer) (buffer);
 101   } else if (!GST_BUFFER_FLAG_IS_SET (buffer, GST_BUFFER_DONTFREE)) {
 102     g_free (GST_BUFFER_DATA (buffer));
 103   }
 104
 105   /* set to safe values */
 106   GST_BUFFER_DATA (buffer) = NULL;
 107   GST_BUFFER_SIZE (buffer) = 0;
 108   gst_caps_replace (&GST_BUFFER_CAPS (buffer), NULL);
 109
 110   _GST_DATA_DISPOSE (GST_DATA (buffer));
 111
 112   gst_buffer_free_chunk (buffer);
 113 }
 114
 115
 116 /**
 117  * gst_buffer_default_copy:
 118  * @buffer: a #GstBuffer to make a copy of.
 119  *
 120  * Make a full newly allocated copy of the given buffer, data and all.
 121  * Note that the caps on the buffer are not copied but their refcount
 122  * is increased.
 123  *
 124  * Returns: the new #GstBuffer.
 125  *
 126  * MT safe.
 127  */
 128 GstBuffer *
 129 gst_buffer_default_copy (GstBuffer * buffer)
 130 {
 131   GstBuffer *copy;
 132   guint16 flags;
 133
 134   g_return_val_if_fail (buffer != NULL, NULL);
 135
 136   /* create a fresh new buffer */
 137   copy = gst_buffer_alloc_chunk ();
 138
 139   GST_CAT_LOG (GST_CAT_BUFFER, "copy %p to %p", buffer, copy);
 140
 141   /* copy relevant flags */
 142   flags = GST_DATA_FLAG_SHIFT (GST_BUFFER_PREROLL) |
 143       GST_DATA_FLAG_SHIFT (GST_BUFFER_IN_CAPS) |
 144       GST_DATA_FLAG_SHIFT (GST_BUFFER_DELTA_UNIT);
 145   flags = GST_BUFFER_FLAGS (buffer) & flags;
 146
 147   _GST_DATA_INIT (GST_DATA (copy),
 148       _gst_buffer_type,
 149       flags,
 150       (GstDataFreeFunction) gst_buffer_default_free,
 151       (GstDataCopyFunction) gst_buffer_default_copy);
 152
 153   /* we simply copy everything from our parent */
 154   GST_BUFFER_DATA (copy) = g_memdup (GST_BUFFER_DATA (buffer),
 155       GST_BUFFER_SIZE (buffer));
 156   GST_BUFFER_SIZE (copy) = GST_BUFFER_SIZE (buffer);
 157   GST_BUFFER_MAXSIZE (copy) = GST_BUFFER_SIZE (buffer);
 158
 159   GST_BUFFER_TIMESTAMP (copy) = GST_BUFFER_TIMESTAMP (buffer);
 160   GST_BUFFER_DURATION (copy) = GST_BUFFER_DURATION (buffer);
 161   GST_BUFFER_OFFSET (copy) = GST_BUFFER_OFFSET (buffer);
 162   GST_BUFFER_OFFSET_END (copy) = GST_BUFFER_OFFSET_END (buffer);
 163
 164   GST_BUFFER_FREE_DATA_FUNC (copy) = NULL;
 165   GST_BUFFER_PRIVATE (copy) = NULL;
 166   if (GST_BUFFER_CAPS (buffer))
 167     GST_BUFFER_CAPS (copy) = gst_caps_ref (GST_BUFFER_CAPS (buffer));
 168   else
 169     GST_BUFFER_CAPS (copy) = NULL;
 170
 171   return copy;
 172 }
 173
 174 static GstBuffer *
 175 gst_buffer_alloc_chunk (void)
 176 {
 177   GstBuffer *newbuf;
 178
 179   newbuf = gst_mem_chunk_alloc (chunk);
 180 #ifndef GST_DISABLE_TRACE
 181   gst_alloc_trace_new (_gst_buffer_trace, newbuf);
 182 #endif
 183
 184   return newbuf;
 185 }
 186
 187 static void
 188 gst_buffer_free_chunk (GstBuffer * buffer)
 189 {
 190   gst_mem_chunk_free (chunk, GST_DATA (buffer));
 191 #ifndef GST_DISABLE_TRACE
 192   gst_alloc_trace_free (_gst_buffer_trace, buffer);
 193 #endif
 194 }
 195
 196 /**
 197  * gst_buffer_new:
 198  *
 199  * Creates a newly allocated buffer without any data.
 200  *
 201  * Returns: the new #GstBuffer.
 202  *
 203  * MT safe.
 204  */
 205 GstBuffer *
 206 gst_buffer_new (void)
 207 {
 208   GstBuffer *newbuf;
 209
 210   newbuf = gst_buffer_alloc_chunk ();
 211
 212   GST_CAT_LOG (GST_CAT_BUFFER, "new %p", newbuf);
 213
 214   _GST_DATA_INIT (GST_DATA (newbuf),
 215       _gst_buffer_type,
 216       0,
 217       (GstDataFreeFunction) gst_buffer_default_free,
 218       (GstDataCopyFunction) gst_buffer_default_copy);
 219
 220   GST_BUFFER_DATA (newbuf) = NULL;
 221   GST_BUFFER_SIZE (newbuf) = 0;
 222   GST_BUFFER_MAXSIZE (newbuf) = GST_BUFFER_MAXSIZE_NONE;
 223   GST_BUFFER_TIMESTAMP (newbuf) = GST_CLOCK_TIME_NONE;
 224   GST_BUFFER_DURATION (newbuf) = GST_CLOCK_TIME_NONE;
 225   GST_BUFFER_OFFSET (newbuf) = GST_BUFFER_OFFSET_NONE;
 226   GST_BUFFER_OFFSET_END (newbuf) = GST_BUFFER_OFFSET_NONE;
 227   GST_BUFFER_FREE_DATA_FUNC (newbuf) = NULL;
 228   GST_BUFFER_PRIVATE (newbuf) = NULL;
 229   GST_BUFFER_CAPS (newbuf) = NULL;
 230
 231   return newbuf;
 232 }
 233
 234 /**
 235  * gst_buffer_new_and_alloc:
 236  * @size: the size of the new buffer's data.
 237  *
 238  * Creates a newly allocated buffer with data of the given size.
 239  *
 240  * Returns: the new #GstBuffer.
 241  *
 242  * MT safe.
 243  */
 244 GstBuffer *
 245 gst_buffer_new_and_alloc (guint size)
 246 {
 247   GstBuffer *newbuf;
 248
 249   newbuf = gst_buffer_new ();
 250
 251   GST_BUFFER_DATA (newbuf) = g_malloc (size);
 252   GST_BUFFER_SIZE (newbuf) = size;
 253   GST_BUFFER_MAXSIZE (newbuf) = size;
 254
 255   return newbuf;
 256 }
 257
 258
 259 /**
 260  * gst_buffer_get_caps:
 261  * @buffer: a #GstBuffer to get the caps of.
 262  *
 263  * Gets the media type of the buffer. This can be NULL if there
 264  * is not media type attached to this buffer or when the media
 265  * type is the same as the previous received buffer.
 266  *
 267  * This function does not increment the refcount of the caps. The
 268  * caps pointer will therefore remain valid until the buffer is
 269  * unreffed.
 270  *
 271  * Returns: the #GstCaps, or NULL if there was an error or there
 272  * were no caps on this buffer.
 273  */
 274 /* FIXME can we make this threadsafe without a lock on the buffer?
 275  * We can use compare and swap and atomic reads. */
 276 GstCaps *
 277 gst_buffer_get_caps (GstBuffer * buffer)
 278 {
 279   g_return_val_if_fail (buffer != NULL, NULL);
 280
 281   return GST_BUFFER_CAPS (buffer);
 282 }
 283
 284 /**
 285  * gst_buffer_set_caps:
 286  * @buffer: a #GstBuffer to set the caps of.
 287  * @caps: a #GstCaps to set.
 288  *
 289  * Sets the media type on the buffer. The caps' refcount will
 290  * be increased and any previous caps on the buffer will be
 291  * unreffed.
 292  */
 293 /* FIXME can we make this threadsafe without a lock on the buffer?
 294  * We can use compare and swap and atomic reads. Another idea is to
 295  * not attach the caps to the buffer but use an event to signal a caps
 296  * change. */
 297 void
 298 gst_buffer_set_caps (GstBuffer * buffer, GstCaps * caps)
 299 {
 300   g_return_if_fail (buffer != NULL);
 301
 302   gst_caps_replace (&GST_BUFFER_CAPS (buffer), caps);
 303 }
 304
 305 /**
 306  * gst_buffer_create_sub:
 307  * @parent: a parent #GstBuffer to create a subbuffer from.
 308  * @offset: the offset into parent #GstBuffer.
 309  * @size: the size of the new #GstBuffer sub-buffer (with size > 0).
 310  *
 311  * Creates a sub-buffer from the parent at a given offset.
 312  * This sub-buffer uses the actual memory space of the parent buffer.
 313  * This function will copy the offset and timestamp field when the
 314  * offset is 0, else they are set to _NONE.
 315  * The duration field of the new buffer are set to GST_CLOCK_TIME_NONE.
 316  *
 317  * Returns: the new #GstBuffer, or NULL if there was an error.
 318  *
 319  * MT safe.
 320  */
 321 GstBuffer *
 322 gst_buffer_create_sub (GstBuffer * parent, guint offset, guint size)
 323 {
 324   GstBuffer *buffer;
 325   gpointer buffer_data;
 326
 327   g_return_val_if_fail (parent != NULL, NULL);
 328   g_return_val_if_fail (GST_BUFFER_REFCOUNT_VALUE (parent) > 0, NULL);
 329   g_return_val_if_fail (size > 0, NULL);
 330   g_return_val_if_fail (parent->size >= offset + size, NULL);
 331
 332   /* remember the data for the new buffer */
 333   buffer_data = parent->data + offset;
 334   /* make sure we're child not child from a child buffer */
 335   while (GST_BUFFER_FLAG_IS_SET (parent, GST_BUFFER_SUBBUFFER)) {
 336     parent = GST_BUFFER (parent->buffer_private);
 337   }
 338   /* ref the real parent */
 339   gst_data_ref (GST_DATA (parent));
 340
 341   /* create the new buffer */
 342   buffer = gst_buffer_alloc_chunk ();
 343
 344   GST_CAT_LOG (GST_CAT_BUFFER, "new subbuffer %p (parent %p)", buffer, parent);
 345
 346   /* make sure nobody overwrites data in the new buffer
 347    * by setting the READONLY flag */
 348   _GST_DATA_INIT (GST_DATA (buffer),
 349       _gst_buffer_type,
 350       GST_DATA_FLAG_SHIFT (GST_BUFFER_SUBBUFFER) |
 351       GST_DATA_FLAG_SHIFT (GST_DATA_READONLY),
 352       (GstDataFreeFunction) _gst_buffer_sub_free,
 353       (GstDataCopyFunction) gst_buffer_default_copy);
 354
 355   /* set the right values in the child */
 356   GST_BUFFER_DATA (buffer) = buffer_data;
 357   GST_BUFFER_SIZE (buffer) = size;
 358   GST_BUFFER_MAXSIZE (buffer) = size;
 359   GST_BUFFER_FREE_DATA_FUNC (buffer) = NULL;
 360   GST_BUFFER_PRIVATE (buffer) = parent;
 361   /* we can copy the timestamp and offset if the new buffer starts at
 362    * offset 0 */
 363   if (offset == 0) {
 364     GST_BUFFER_TIMESTAMP (buffer) = GST_BUFFER_TIMESTAMP (parent);
 365     GST_BUFFER_OFFSET (buffer) = GST_BUFFER_OFFSET (parent);
 366   } else {
 367     GST_BUFFER_TIMESTAMP (buffer) = GST_CLOCK_TIME_NONE;
 368     GST_BUFFER_OFFSET (buffer) = GST_BUFFER_OFFSET_NONE;
 369   }
 370
 371   GST_BUFFER_DURATION (buffer) = GST_CLOCK_TIME_NONE;
 372   GST_BUFFER_OFFSET_END (buffer) = GST_BUFFER_OFFSET_NONE;
 373
 374   if (GST_BUFFER_FLAG_IS_SET (parent, GST_BUFFER_READONLY)) {
 375     GST_BUFFER_FLAG_SET (buffer, GST_BUFFER_READONLY);
 376   }
 377   GST_BUFFER_CAPS (buffer) = NULL;
 378
 379   return buffer;
 380 }
 381
 382 /**
 383  * gst_buffer_is_span_fast:
 384  * @buf1: a first source #GstBuffer.
 385  * @buf2: the second source #GstBuffer.
 386  *
 387  * Determines whether a gst_buffer_span() can be done without copying
 388  * the contents, that is, whether the data areas are contiguous.
 389  *
 390  * Returns: TRUE if the buffers are contiguous,
 391  * FALSE if a copy would be required.
 392  *
 393  * MT safe.
 394  */
 395 gboolean
 396 gst_buffer_is_span_fast (GstBuffer * buf1, GstBuffer * buf2)
 397 {
 398   g_return_val_if_fail (buf1 != NULL && buf2 != NULL, FALSE);
 399   g_return_val_if_fail (GST_BUFFER_REFCOUNT_VALUE (buf1) > 0, FALSE);
 400   g_return_val_if_fail (GST_BUFFER_REFCOUNT_VALUE (buf2) > 0, FALSE);
 401
 402   /* it's only fast if we have subbuffers of the same parent */
 403   return ((GST_BUFFER_FLAG_IS_SET (buf1, GST_BUFFER_SUBBUFFER)) &&
 404       (GST_BUFFER_FLAG_IS_SET (buf2, GST_BUFFER_SUBBUFFER)) &&
 405       (buf1->buffer_private == buf2->buffer_private) &&
 406       ((buf1->data + buf1->size) == buf2->data));
 407 }
 408
 409 /**
 410  * gst_buffer_span:
 411  * @buf1: a first source #GstBuffer to merge.
 412  * @offset: the offset in the first buffer from where the new
 413  * buffer should start.
 414  * @buf2: the second source #GstBuffer to merge.
 415  * @len: the total length of the new buffer.
 416  *
 417  * Creates a new buffer that consists of part of buf1 and buf2.
 418  * Logically, buf1 and buf2 are concatenated into a single larger
 419  * buffer, and a new buffer is created at the given offset inside
 420  * this space, with a given length.
 421  *
 422  * If the two source buffers are children of the same larger buffer,
 423  * and are contiguous, the new buffer will be a child of the shared
 424  * parent, and thus no copying is necessary. you can use
 425  * gst_buffer_is_span_fast() to determine if a memcpy will be needed.
 426  *
 427  * Returns: the new #GstBuffer that spans the two source buffers.
 428  *
 429  * MT safe.
 430  */
 431 GstBuffer *
 432 gst_buffer_span (GstBuffer * buf1, guint32 offset, GstBuffer * buf2,
 433     guint32 len)
 434 {
 435   GstBuffer *newbuf;
 436
 437   g_return_val_if_fail (buf1 != NULL && buf2 != NULL, NULL);
 438   g_return_val_if_fail (GST_BUFFER_REFCOUNT_VALUE (buf1) > 0, NULL);
 439   g_return_val_if_fail (GST_BUFFER_REFCOUNT_VALUE (buf2) > 0, NULL);
 440   g_return_val_if_fail (len > 0, NULL);
 441   g_return_val_if_fail (len <= buf1->size + buf2->size - offset, NULL);
 442
 443   /* if the two buffers have the same parent and are adjacent */
 444   if (gst_buffer_is_span_fast (buf1, buf2)) {
 445     GstBuffer *parent = GST_BUFFER (buf1->buffer_private);
 446
 447     /* we simply create a subbuffer of the common parent */
 448     newbuf = gst_buffer_create_sub (parent,
 449         buf1->data - parent->data + offset, len);
 450   } else {
 451     GST_CAT_DEBUG (GST_CAT_BUFFER,
 452         "slow path taken while spanning buffers %p and %p", buf1, buf2);
 453     /* otherwise we simply have to brute-force copy the buffers */
 454     newbuf = gst_buffer_new_and_alloc (len);
 455
 456     /* copy the first buffer's data across */
 457     memcpy (newbuf->data, buf1->data + offset, buf1->size - offset);
 458     /* copy the second buffer's data across */
 459     memcpy (newbuf->data + (buf1->size - offset), buf2->data,
 460         len - (buf1->size - offset));
 461     /* if the offset is 0, the new buffer has the same timestamp as buf1 */
 462     if (offset == 0) {
 463       GST_BUFFER_OFFSET (newbuf) = GST_BUFFER_OFFSET (buf1);
 464       GST_BUFFER_TIMESTAMP (newbuf) = GST_BUFFER_TIMESTAMP (buf1);
 465     }
 466   }
 467   /* if we completely merged the two buffers (appended), we can
 468    * calculate the duration too. Also make sure we's not messing with
 469    * invalid DURATIONS */
 470   if (offset == 0 && buf1->size + buf2->size == len) {
 471     if (GST_BUFFER_DURATION_IS_VALID (buf1) &&
 472         GST_BUFFER_DURATION_IS_VALID (buf2)) {
 473       /* add duration */
 474       GST_BUFFER_DURATION (newbuf) = GST_BUFFER_DURATION (buf1) +
 475           GST_BUFFER_DURATION (buf2);
 476     }
 477     if (GST_BUFFER_OFFSET_END_IS_VALID (buf2)) {
 478       /* add offset_end */
 479       GST_BUFFER_OFFSET_END (newbuf) = GST_BUFFER_OFFSET_END (buf2);
 480     }
 481   }
 482
 483   return newbuf;
 484 }