sys/v4l2/gstv4l2videodec.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2014 Collabora Ltd.
   3  *     Author: Nicolas Dufresne <nicolas.dufresne@collabora.com>
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Library General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the
  17  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  18  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  19  *
  20  */
  21
  22 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  23 #include "config.h"
  24 #endif
  25
  26 #include <sys/stat.h>
  27 #include <fcntl.h>
  28 #include <errno.h>
  29 #include <unistd.h>
  30 #include <string.h>
  31
  32 #include "gstv4l2object.h"
  33 #include "gstv4l2videodec.h"
  34
  35 #include <string.h>
  36 #include <gst/gst-i18n-plugin.h>
  37
  38 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (gst_v4l2_video_dec_debug);
  39 #define GST_CAT_DEFAULT gst_v4l2_video_dec_debug
  40
  41 typedef struct
  42 {
  43   gchar *device;
  44   GstCaps *sink_caps;
  45   GstCaps *src_caps;
  46   const gchar *longname;
  47   const gchar *description;
  48 } GstV4l2VideoDecCData;
  49
  50 enum
  51 {
  52   PROP_0,
  53   V4L2_STD_OBJECT_PROPS
  54 };
  55
  56 #define gst_v4l2_video_dec_parent_class parent_class
  57 G_DEFINE_ABSTRACT_TYPE (GstV4l2VideoDec, gst_v4l2_video_dec,
  58     GST_TYPE_VIDEO_DECODER);
  59
  60 static void
  61 gst_v4l2_video_dec_set_property (GObject * object,
  62     guint prop_id, const GValue * value, GParamSpec * pspec)
  63 {
  64   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (object);
  65
  66   switch (prop_id) {
  67     case PROP_OUTPUT_IO_MODE:
  68       gst_v4l2_object_set_property_helper (self->v4l2output, prop_id, value,
  69           pspec);
  70       break;
  71     case PROP_CAPTURE_IO_MODE:
  72       gst_v4l2_object_set_property_helper (self->v4l2capture, prop_id, value,
  73           pspec);
  74       break;
  75
  76       /* By default, only set on output */
  77     default:
  78       if (!gst_v4l2_object_set_property_helper (self->v4l2output,
  79               prop_id, value, pspec)) {
  80         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
  81       }
  82       break;
  83   }
  84 }
  85
  86 static void
  87 gst_v4l2_video_dec_get_property (GObject * object,
  88     guint prop_id, GValue * value, GParamSpec * pspec)
  89 {
  90   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (object);
  91
  92   switch (prop_id) {
  93     case PROP_OUTPUT_IO_MODE:
  94       gst_v4l2_object_get_property_helper (self->v4l2output, prop_id, value,
  95           pspec);
  96       break;
  97     case PROP_CAPTURE_IO_MODE:
  98       gst_v4l2_object_get_property_helper (self->v4l2capture, prop_id, value,
  99           pspec);
 100       break;
 101
 102       /* By default read from output */
 103     default:
 104       if (!gst_v4l2_object_get_property_helper (self->v4l2output,
 105               prop_id, value, pspec)) {
 106         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 107       }
 108       break;
 109   }
 110 }
 111
 112 static gboolean
 113 gst_v4l2_video_dec_open (GstVideoDecoder * decoder)
 114 {
 115   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 116   GstCaps *codec_caps;
 117
 118   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Opening");
 119
 120   if (!gst_v4l2_object_open (self->v4l2output))
 121     goto failure;
 122
 123   if (!gst_v4l2_object_open_shared (self->v4l2capture, self->v4l2output))
 124     goto failure;
 125
 126   codec_caps = gst_pad_get_pad_template_caps (decoder->sinkpad);
 127   self->probed_sinkcaps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2output,
 128       codec_caps);
 129   gst_caps_unref (codec_caps);
 130
 131   if (gst_caps_is_empty (self->probed_sinkcaps))
 132     goto no_encoded_format;
 133
 134   self->probed_srccaps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2capture,
 135       gst_v4l2_object_get_raw_caps ());
 136
 137   if (gst_caps_is_empty (self->probed_srccaps))
 138     goto no_raw_format;
 139
 140   return TRUE;
 141
 142 no_encoded_format:
 143   GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 144       (_("Encoder on device %s has no supported input format"),
 145           self->v4l2output->videodev), (NULL));
 146   goto failure;
 147
 148
 149 no_raw_format:
 150   GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 151       (_("Encoder on device %s has no supported output format"),
 152           self->v4l2output->videodev), (NULL));
 153   goto failure;
 154
 155 failure:
 156   if (GST_V4L2_IS_OPEN (self->v4l2output))
 157     gst_v4l2_object_close (self->v4l2output);
 158
 159   if (GST_V4L2_IS_OPEN (self->v4l2capture))
 160     gst_v4l2_object_close (self->v4l2capture);
 161
 162   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
 163   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
 164
 165   return FALSE;
 166 }
 167
 168 static gboolean
 169 gst_v4l2_video_dec_close (GstVideoDecoder * decoder)
 170 {
 171   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 172
 173   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Closing");
 174
 175   gst_v4l2_object_close (self->v4l2output);
 176   gst_v4l2_object_close (self->v4l2capture);
 177   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
 178   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
 179
 180   return TRUE;
 181 }
 182
 183 static gboolean
 184 gst_v4l2_video_dec_start (GstVideoDecoder * decoder)
 185 {
 186   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 187
 188   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting");
 189
 190   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 191   g_atomic_int_set (&self->active, TRUE);
 192   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 193
 194   return TRUE;
 195 }
 196
 197 static gboolean
 198 gst_v4l2_video_dec_stop (GstVideoDecoder * decoder)
 199 {
 200   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 201
 202   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Stopping");
 203
 204   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 205   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 206
 207   /* Wait for capture thread to stop */
 208   gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 209
 210   GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 211   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 212   GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 213
 214   /* Should have been flushed already */
 215   g_assert (g_atomic_int_get (&self->active) == FALSE);
 216
 217   gst_v4l2_object_stop (self->v4l2output);
 218   gst_v4l2_object_stop (self->v4l2capture);
 219
 220   if (self->input_state) {
 221     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 222     self->input_state = NULL;
 223   }
 224
 225   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Stopped");
 226
 227   return TRUE;
 228 }
 229
 230 static gboolean
 231 gst_v4l2_video_dec_set_format (GstVideoDecoder * decoder,
 232     GstVideoCodecState * state)
 233 {
 234   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 235   gboolean ret = TRUE;
 236   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 237
 238   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Setting format: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 239
 240   if (self->input_state) {
 241     if (gst_v4l2_object_caps_equal (self->v4l2output, state->caps)) {
 242       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Compatible caps");
 243       goto done;
 244     }
 245     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 246     self->input_state = NULL;
 247
 248     /* FIXME we probably need to do more work if pools are active */
 249   }
 250
 251   ret = gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2output, state->caps, &error);
 252
 253   if (ret)
 254     self->input_state = gst_video_codec_state_ref (state);
 255   else
 256     gst_v4l2_error (self, &error);
 257
 258 done:
 259   return ret;
 260 }
 261
 262 static gboolean
 263 gst_v4l2_video_dec_flush (GstVideoDecoder * decoder)
 264 {
 265   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 266
 267   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Flushed");
 268
 269   /* Ensure the processing thread has stopped for the reverse playback
 270    * discount case */
 271   if (gst_pad_get_task_state (decoder->srcpad) == GST_TASK_STARTED) {
 272     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 273
 274     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 275     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 276     gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 277     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 278   }
 279
 280   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 281
 282   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 283   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 284
 285   gst_v4l2_buffer_pool_flush (self->v4l2output->pool);
 286   gst_v4l2_buffer_pool_flush (self->v4l2capture->pool);
 287
 288   return TRUE;
 289 }
 290
 291 static gboolean
 292 gst_v4l2_video_dec_negotiate (GstVideoDecoder * decoder)
 293 {
 294   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 295
 296   /* We don't allow renegotiation without carefull disabling the pool */
 297   if (self->v4l2capture->pool &&
 298       gst_buffer_pool_is_active (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool)))
 299     return TRUE;
 300
 301   return GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->negotiate (decoder);
 302 }
 303
 304 static gboolean
 305 gst_v4l2_decoder_cmd (GstV4l2Object * v4l2object, guint cmd, guint flags)
 306 {
 307   struct v4l2_decoder_cmd dcmd = { 0, };
 308
 309   GST_DEBUG_OBJECT (v4l2object->element,
 310       "sending v4l2 decoder command %u with flags %u", cmd, flags);
 311
 312   if (!GST_V4L2_IS_OPEN (v4l2object))
 313     return FALSE;
 314
 315   dcmd.cmd = cmd;
 316   dcmd.flags = flags;
 317   if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_DECODER_CMD, &dcmd) < 0)
 318     goto dcmd_failed;
 319
 320   return TRUE;
 321
 322 dcmd_failed:
 323   if (errno == ENOTTY) {
 324     GST_INFO_OBJECT (v4l2object->element,
 325         "Failed to send decoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 326         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 327   } else {
 328     GST_ERROR_OBJECT (v4l2object->element,
 329         "Failed to send decoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 330         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 331   }
 332   return FALSE;
 333 }
 334
 335 static GstFlowReturn
 336 gst_v4l2_video_dec_finish (GstVideoDecoder * decoder)
 337 {
 338   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 339   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 340   GstBuffer *buffer;
 341
 342   if (gst_pad_get_task_state (decoder->srcpad) != GST_TASK_STARTED)
 343     goto done;
 344
 345   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Finishing decoding");
 346
 347   GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 348
 349   if (gst_v4l2_decoder_cmd (self->v4l2output, V4L2_DEC_CMD_STOP, 0)) {
 350     GstTask *task = decoder->srcpad->task;
 351
 352     /* If the decoder stop command succeeded, just wait until processing is
 353      * finished */
 354     GST_OBJECT_LOCK (task);
 355     while (GST_TASK_STATE (task) == GST_TASK_STARTED)
 356       GST_TASK_WAIT (task);
 357     GST_OBJECT_UNLOCK (task);
 358     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 359   } else {
 360     /* otherwise keep queuing empty buffers until the processing thread has
 361      * stopped, _pool_process() will return FLUSHING when that happened */
 362     while (ret == GST_FLOW_OK) {
 363       buffer = gst_buffer_new ();
 364       ret =
 365           gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->
 366               v4l2output->pool), &buffer);
 367       gst_buffer_unref (buffer);
 368     }
 369   }
 370
 371   /* and ensure the processing thread has stopped in case another error
 372    * occured. */
 373   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 374   gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 375   GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 376
 377   if (ret == GST_FLOW_FLUSHING)
 378     ret = self->output_flow;
 379
 380   GST_DEBUG_OBJECT (decoder, "Done draining buffers");
 381
 382 done:
 383   return ret;
 384 }
 385
 386 static GstVideoCodecFrame *
 387 gst_v4l2_video_dec_get_oldest_frame (GstVideoDecoder * decoder)
 388 {
 389   GstVideoCodecFrame *frame = NULL;
 390   GList *frames, *l;
 391   gint count = 0;
 392
 393   frames = gst_video_decoder_get_frames (decoder);
 394
 395   for (l = frames; l != NULL; l = l->next) {
 396     GstVideoCodecFrame *f = l->data;
 397
 398     if (!frame || frame->pts > f->pts)
 399       frame = f;
 400
 401     count++;
 402   }
 403
 404   if (frame) {
 405     GST_LOG_OBJECT (decoder,
 406         "Oldest frame is %d %" GST_TIME_FORMAT " and %d frames left",
 407         frame->system_frame_number, GST_TIME_ARGS (frame->pts), count - 1);
 408     gst_video_codec_frame_ref (frame);
 409   }
 410
 411   g_list_free_full (frames, (GDestroyNotify) gst_video_codec_frame_unref);
 412
 413   return frame;
 414 }
 415
 416 static void
 417 gst_v4l2_video_dec_loop (GstVideoDecoder * decoder)
 418 {
 419   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 420   GstV4l2BufferPool *v4l2_pool = GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool);
 421   GstBufferPool *pool;
 422   GstVideoCodecFrame *frame;
 423   GstBuffer *buffer = NULL;
 424   GstFlowReturn ret;
 425
 426   GST_LOG_OBJECT (decoder, "Allocate output buffer");
 427
 428   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 429   do {
 430     /* We cannot use the base class allotate helper since it taking the internal
 431      * stream lock. we know that the acquire may need to poll until more frames
 432      * comes in and holding this lock would prevent that.
 433      */
 434     pool = gst_video_decoder_get_buffer_pool (decoder);
 435
 436     /* Pool may be NULL if we started going to READY state */
 437     if (pool == NULL) {
 438       ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 439       goto beach;
 440     }
 441
 442     ret = gst_buffer_pool_acquire_buffer (pool, &buffer, NULL);
 443     g_object_unref (pool);
 444
 445     if (ret != GST_FLOW_OK)
 446       goto beach;
 447
 448     GST_LOG_OBJECT (decoder, "Process output buffer");
 449     ret = gst_v4l2_buffer_pool_process (v4l2_pool, &buffer);
 450
 451   } while (ret == GST_V4L2_FLOW_CORRUPTED_BUFFER);
 452
 453   if (ret != GST_FLOW_OK)
 454     goto beach;
 455
 456   frame = gst_v4l2_video_dec_get_oldest_frame (decoder);
 457
 458   if (frame) {
 459     frame->output_buffer = buffer;
 460     buffer = NULL;
 461     ret = gst_video_decoder_finish_frame (decoder, frame);
 462
 463     if (ret != GST_FLOW_OK)
 464       goto beach;
 465   } else {
 466     GST_WARNING_OBJECT (decoder, "Decoder is producing too many buffers");
 467     gst_buffer_unref (buffer);
 468   }
 469
 470   return;
 471
 472 beach:
 473   GST_DEBUG_OBJECT (decoder, "Leaving output thread: %s",
 474       gst_flow_get_name (ret));
 475
 476   gst_buffer_replace (&buffer, NULL);
 477   self->output_flow = ret;
 478   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 479   gst_pad_pause_task (decoder->srcpad);
 480 }
 481
 482 static gboolean
 483 gst_v4l2_video_remove_padding (GstCapsFeatures * features,
 484     GstStructure * structure, gpointer user_data)
 485 {
 486   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (user_data);
 487   GstVideoAlignment *align = &self->v4l2capture->align;
 488   GstVideoInfo *info = &self->v4l2capture->info;
 489   int width, height;
 490
 491   if (!gst_structure_get_int (structure, "width", &width))
 492     return TRUE;
 493
 494   if (!gst_structure_get_int (structure, "height", &height))
 495     return TRUE;
 496
 497   if (align->padding_left != 0 || align->padding_top != 0 ||
 498       width != info->width + align->padding_right ||
 499       height != info->height + align->padding_bottom)
 500     return TRUE;
 501
 502   gst_structure_set (structure,
 503       "width", G_TYPE_INT, width - align->padding_right,
 504       "height", G_TYPE_INT, height - align->padding_bottom, NULL);
 505
 506   return TRUE;
 507 }
 508
 509 static GstFlowReturn
 510 gst_v4l2_video_dec_handle_frame (GstVideoDecoder * decoder,
 511     GstVideoCodecFrame * frame)
 512 {
 513   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 514   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 515   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 516   gboolean processed = FALSE;
 517   GstBuffer *tmp;
 518
 519   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Handling frame %d", frame->system_frame_number);
 520
 521   if (G_UNLIKELY (!g_atomic_int_get (&self->active)))
 522     goto flushing;
 523
 524   if (G_UNLIKELY (!GST_V4L2_IS_ACTIVE (self->v4l2output))) {
 525     if (!self->input_state)
 526       goto not_negotiated;
 527     if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2output, self->input_state->caps,
 528             &error))
 529       goto not_negotiated;
 530   }
 531
 532   if (G_UNLIKELY (!GST_V4L2_IS_ACTIVE (self->v4l2capture))) {
 533     GstBufferPool *pool = GST_BUFFER_POOL (self->v4l2output->pool);
 534     GstVideoInfo info;
 535     GstVideoCodecState *output_state;
 536     GstBuffer *codec_data;
 537     GstCaps *acquired_caps, *available_caps, *caps, *filter;
 538     GstStructure *st;
 539
 540     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Sending header");
 541
 542     codec_data = self->input_state->codec_data;
 543
 544     /* We are running in byte-stream mode, so we don't know the headers, but
 545      * we need to send something, otherwise the decoder will refuse to
 546      * intialize.
 547      */
 548     if (codec_data) {
 549       gst_buffer_ref (codec_data);
 550     } else {
 551       codec_data = gst_buffer_ref (frame->input_buffer);
 552       processed = TRUE;
 553     }
 554
 555     /* Ensure input internal pool is active */
 556     if (!gst_buffer_pool_is_active (pool)) {
 557       GstStructure *config = gst_buffer_pool_get_config (pool);
 558       gst_buffer_pool_config_set_params (config, self->input_state->caps,
 559           self->v4l2output->info.size, 2, 2);
 560
 561       /* There is no reason to refuse this config */
 562       if (!gst_buffer_pool_set_config (pool, config))
 563         goto activate_failed;
 564
 565       if (!gst_buffer_pool_set_active (pool, TRUE))
 566         goto activate_failed;
 567     }
 568
 569     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 570     ret =
 571         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->
 572             v4l2output->pool), &codec_data);
 573     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 574
 575     gst_buffer_unref (codec_data);
 576
 577     /* For decoders G_FMT returns coded size, G_SELECTION returns visible size
 578      * in the compose rectangle. gst_v4l2_object_acquire_format() checks both
 579      * and returns the visible size as with/height and the coded size as
 580      * padding. */
 581     if (!gst_v4l2_object_acquire_format (self->v4l2capture, &info))
 582       goto not_negotiated;
 583
 584     /* Create caps from the acquired format, remove the format field */
 585     acquired_caps = gst_video_info_to_caps (&info);
 586     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Acquired caps: %" GST_PTR_FORMAT, acquired_caps);
 587     st = gst_caps_get_structure (acquired_caps, 0);
 588     gst_structure_remove_field (st, "format");
 589
 590     /* Probe currently available pixel formats */
 591     available_caps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2capture, NULL);
 592     available_caps = gst_caps_make_writable (available_caps);
 593     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Available caps: %" GST_PTR_FORMAT, available_caps);
 594
 595     /* Replace coded size with visible size, we want to negotiate visible size
 596      * with downstream, not coded size. */
 597     gst_caps_map_in_place (available_caps, gst_v4l2_video_remove_padding, self);
 598
 599     filter = gst_caps_intersect_full (available_caps, acquired_caps,
 600         GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 601     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Filtered caps: %" GST_PTR_FORMAT, filter);
 602     gst_caps_unref (acquired_caps);
 603     gst_caps_unref (available_caps);
 604     caps = gst_pad_peer_query_caps (decoder->srcpad, filter);
 605     gst_caps_unref (filter);
 606
 607     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Possible decoded caps: %" GST_PTR_FORMAT, caps);
 608     if (gst_caps_is_empty (caps)) {
 609       gst_caps_unref (caps);
 610       goto not_negotiated;
 611     }
 612
 613     /* Fixate pixel format */
 614     caps = gst_caps_fixate (caps);
 615
 616     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Chosen decoded caps: %" GST_PTR_FORMAT, caps);
 617
 618     /* Try to set negotiated format, on success replace acquired format */
 619     if (gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2capture, caps, &error))
 620       gst_video_info_from_caps (&info, caps);
 621     else
 622       gst_v4l2_clear_error (&error);
 623     gst_caps_unref (caps);
 624
 625     output_state = gst_video_decoder_set_output_state (decoder,
 626         info.finfo->format, info.width, info.height, self->input_state);
 627
 628     /* Copy the rest of the information, there might be more in the future */
 629     output_state->info.interlace_mode = info.interlace_mode;
 630     gst_video_codec_state_unref (output_state);
 631
 632     if (!gst_video_decoder_negotiate (decoder)) {
 633       if (GST_PAD_IS_FLUSHING (decoder->srcpad))
 634         goto flushing;
 635       else
 636         goto not_negotiated;
 637     }
 638
 639     /* Ensure our internal pool is activated */
 640     if (!gst_buffer_pool_set_active (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool),
 641             TRUE))
 642       goto activate_failed;
 643   }
 644
 645   if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) ==
 646       GST_TASK_STOPPED) {
 647     /* It's possible that the processing thread stopped due to an error */
 648     if (self->output_flow != GST_FLOW_OK &&
 649         self->output_flow != GST_FLOW_FLUSHING) {
 650       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Processing loop stopped with error, leaving");
 651       ret = self->output_flow;
 652       goto drop;
 653     }
 654
 655     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting decoding thread");
 656
 657     /* Start the processing task, when it quits, the task will disable input
 658      * processing to unlock input if draining, or prevent potential block */
 659     self->output_flow = GST_FLOW_FLUSHING;
 660     if (!gst_pad_start_task (decoder->srcpad,
 661             (GstTaskFunction) gst_v4l2_video_dec_loop, self, NULL))
 662       goto start_task_failed;
 663   }
 664
 665   if (!processed) {
 666     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 667     ret =
 668         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->v4l2output->
 669             pool), &frame->input_buffer);
 670     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 671
 672     if (ret == GST_FLOW_FLUSHING) {
 673       if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) !=
 674           GST_TASK_STARTED)
 675         ret = self->output_flow;
 676       goto drop;
 677     } else if (ret != GST_FLOW_OK) {
 678       goto process_failed;
 679     }
 680   }
 681
 682   /* No need to keep input arround */
 683   tmp = frame->input_buffer;
 684   frame->input_buffer = gst_buffer_new ();
 685   gst_buffer_copy_into (frame->input_buffer, tmp,
 686       GST_BUFFER_COPY_FLAGS | GST_BUFFER_COPY_TIMESTAMPS |
 687       GST_BUFFER_COPY_META, 0, 0);
 688   gst_buffer_unref (tmp);
 689
 690   gst_video_codec_frame_unref (frame);
 691   return ret;
 692
 693   /* ERRORS */
 694 not_negotiated:
 695   {
 696     GST_ERROR_OBJECT (self, "not negotiated");
 697     ret = GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
 698     gst_v4l2_error (self, &error);
 699     goto drop;
 700   }
 701 activate_failed:
 702   {
 703     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 704         (_("Failed to allocate required memory.")),
 705         ("Buffer pool activation failed"));
 706     ret = GST_FLOW_ERROR;
 707     goto drop;
 708   }
 709 flushing:
 710   {
 711     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 712     goto drop;
 713   }
 714
 715 start_task_failed:
 716   {
 717     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 718         (_("Failed to start decoding thread.")), (NULL));
 719     ret = GST_FLOW_ERROR;
 720     goto drop;
 721   }
 722 process_failed:
 723   {
 724     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 725         (_("Failed to process frame.")),
 726         ("Maybe be due to not enough memory or failing driver"));
 727     ret = GST_FLOW_ERROR;
 728     goto drop;
 729   }
 730 drop:
 731   {
 732     gst_video_decoder_drop_frame (decoder, frame);
 733     return ret;
 734   }
 735 }
 736
 737 static gboolean
 738 gst_v4l2_video_dec_decide_allocation (GstVideoDecoder * decoder,
 739     GstQuery * query)
 740 {
 741   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 742   GstClockTime latency;
 743   gboolean ret = FALSE;
 744
 745   if (gst_v4l2_object_decide_allocation (self->v4l2capture, query))
 746     ret = GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->decide_allocation (decoder,
 747         query);
 748
 749   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (self->v4l2capture->duration)) {
 750     latency = self->v4l2capture->min_buffers * self->v4l2capture->duration;
 751     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Setting latency: %" GST_TIME_FORMAT " (%"
 752         G_GUINT32_FORMAT " * %" G_GUINT64_FORMAT, GST_TIME_ARGS (latency),
 753         self->v4l2capture->min_buffers, self->v4l2capture->duration);
 754     gst_video_decoder_set_latency (decoder, latency, latency);
 755   } else {
 756     GST_WARNING_OBJECT (self, "Duration invalid, not setting latency");
 757   }
 758
 759   return ret;
 760 }
 761
 762 static gboolean
 763 gst_v4l2_video_dec_src_query (GstVideoDecoder * decoder, GstQuery * query)
 764 {
 765   gboolean ret = TRUE;
 766   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 767
 768   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 769     case GST_QUERY_CAPS:{
 770       GstCaps *filter, *result = NULL;
 771       GstPad *pad = GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (decoder);
 772
 773       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 774
 775       if (self->probed_srccaps)
 776         result = gst_caps_ref (self->probed_srccaps);
 777       else
 778         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 779
 780       if (filter) {
 781         GstCaps *tmp = result;
 782         result =
 783             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 784         gst_caps_unref (tmp);
 785       }
 786
 787       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning src caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 788
 789       gst_query_set_caps_result (query, result);
 790       gst_caps_unref (result);
 791       break;
 792     }
 793
 794     default:
 795       ret = GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->src_query (decoder, query);
 796       break;
 797   }
 798
 799   return ret;
 800 }
 801
 802 static GstCaps *
 803 gst_v4l2_video_dec_sink_getcaps (GstVideoDecoder * decoder, GstCaps * filter)
 804 {
 805   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 806   GstCaps *result;
 807
 808   result = gst_video_decoder_proxy_getcaps (decoder, self->probed_sinkcaps,
 809       filter);
 810
 811   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning sink caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 812
 813   return result;
 814 }
 815
 816 static gboolean
 817 gst_v4l2_video_dec_sink_event (GstVideoDecoder * decoder, GstEvent * event)
 818 {
 819   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 820   gboolean ret;
 821
 822   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 823     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 824       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start");
 825       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 826       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 827       break;
 828     default:
 829       break;
 830   }
 831
 832   ret = GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->sink_event (decoder, event);
 833
 834   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 835     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 836       /* The processing thread should stop now, wait for it */
 837       gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 838       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start done");
 839       break;
 840     default:
 841       break;
 842   }
 843
 844   return ret;
 845 }
 846
 847 static GstStateChangeReturn
 848 gst_v4l2_video_dec_change_state (GstElement * element,
 849     GstStateChange transition)
 850 {
 851   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (element);
 852   GstVideoDecoder *decoder = GST_VIDEO_DECODER (element);
 853
 854   if (transition == GST_STATE_CHANGE_PAUSED_TO_READY) {
 855     g_atomic_int_set (&self->active, FALSE);
 856     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 857     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 858     gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 859   }
 860
 861   return GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element, transition);
 862 }
 863
 864 static void
 865 gst_v4l2_video_dec_dispose (GObject * object)
 866 {
 867   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (object);
 868
 869   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
 870   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
 871
 872   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
 873 }
 874
 875 static void
 876 gst_v4l2_video_dec_finalize (GObject * object)
 877 {
 878   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (object);
 879
 880   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2capture);
 881   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2output);
 882
 883   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 884 }
 885
 886 static void
 887 gst_v4l2_video_dec_init (GstV4l2VideoDec * self)
 888 {
 889   /* V4L2 object are created in subinstance_init */
 890 }
 891
 892 static void
 893 gst_v4l2_video_dec_subinstance_init (GTypeInstance * instance, gpointer g_class)
 894 {
 895   GstV4l2VideoDecClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_DEC_CLASS (g_class);
 896   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (instance);
 897   GstVideoDecoder *decoder = GST_VIDEO_DECODER (instance);
 898
 899   gst_video_decoder_set_packetized (decoder, TRUE);
 900
 901   self->v4l2output = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
 902       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT, klass->default_device,
 903       gst_v4l2_get_output, gst_v4l2_set_output, NULL);
 904   self->v4l2output->no_initial_format = TRUE;
 905   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
 906
 907   self->v4l2capture = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
 908       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, klass->default_device,
 909       gst_v4l2_get_input, gst_v4l2_set_input, NULL);
 910   self->v4l2capture->no_initial_format = TRUE;
 911   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
 912 }
 913
 914 static void
 915 gst_v4l2_video_dec_class_init (GstV4l2VideoDecClass * klass)
 916 {
 917   GstElementClass *element_class;
 918   GObjectClass *gobject_class;
 919   GstVideoDecoderClass *video_decoder_class;
 920
 921   parent_class = g_type_class_peek_parent (klass);
 922
 923   element_class = (GstElementClass *) klass;
 924   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 925   video_decoder_class = (GstVideoDecoderClass *) klass;
 926
 927   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_v4l2_video_dec_debug, "v4l2videodec", 0,
 928       "V4L2 Video Decoder");
 929
 930   gobject_class->dispose = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_dispose);
 931   gobject_class->finalize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_finalize);
 932   gobject_class->set_property =
 933       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_set_property);
 934   gobject_class->get_property =
 935       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_get_property);
 936
 937   video_decoder_class->open = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_open);
 938   video_decoder_class->close = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_close);
 939   video_decoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_start);
 940   video_decoder_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_stop);
 941   video_decoder_class->finish = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_finish);
 942   video_decoder_class->flush = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_flush);
 943   video_decoder_class->set_format =
 944       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_set_format);
 945   video_decoder_class->negotiate =
 946       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_negotiate);
 947   video_decoder_class->decide_allocation =
 948       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_decide_allocation);
 949   /* FIXME propose_allocation or not ? */
 950   video_decoder_class->handle_frame =
 951       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_handle_frame);
 952   video_decoder_class->getcaps =
 953       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_sink_getcaps);
 954   video_decoder_class->src_query =
 955       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_src_query);
 956   video_decoder_class->sink_event =
 957       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_sink_event);
 958
 959   element_class->change_state =
 960       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_change_state);
 961
 962   gst_v4l2_object_install_m2m_properties_helper (gobject_class);
 963 }
 964
 965 static void
 966 gst_v4l2_video_dec_subclass_init (gpointer g_class, gpointer data)
 967 {
 968   GstV4l2VideoDecClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_DEC_CLASS (g_class);
 969   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
 970   GstV4l2VideoDecCData *cdata = data;
 971
 972   klass->default_device = cdata->device;
 973
 974   /* Note: gst_pad_template_new() take the floating ref from the caps */
 975   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
 976       gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS,
 977           cdata->sink_caps));
 978   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
 979       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
 980           cdata->src_caps));
 981
 982   gst_element_class_set_static_metadata (element_class, cdata->longname,
 983       "Codec/Decoder/Video", cdata->description,
 984       "Nicolas Dufresne <nicolas.dufresne@collabora.com>");
 985
 986   g_free (cdata);
 987 }
 988
 989 /* Probing functions */
 990 gboolean
 991 gst_v4l2_is_video_dec (GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps)
 992 {
 993   gboolean ret = FALSE;
 994
 995   if (gst_caps_is_subset (sink_caps, gst_v4l2_object_get_codec_caps ())
 996       && gst_caps_is_subset (src_caps, gst_v4l2_object_get_raw_caps ()))
 997     ret = TRUE;
 998
 999   return ret;
1000 }
1001
1002 static gchar *
1003 gst_v4l2_video_dec_set_metadata (GstStructure * s, GstV4l2VideoDecCData * cdata,
1004     const gchar * basename)
1005 {
1006   gchar *codec_name = NULL;
1007   gchar *type_name = NULL;
1008
1009 #define SET_META(codec) \
1010 G_STMT_START { \
1011   cdata->longname = "V4L2 " codec " Decoder"; \
1012   cdata->description = "Decodes " codec " streams via V4L2 API"; \
1013   codec_name = g_ascii_strdown (codec, -1); \
1014 } G_STMT_END
1015
1016   if (gst_structure_has_name (s, "image/jpeg")) {
1017     SET_META ("JPEG");
1018   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/mpeg")) {
1019     gint mpegversion = 0;
1020     gst_structure_get_int (s, "mpegversion", &mpegversion);
1021
1022     if (mpegversion == 2) {
1023       SET_META ("MPEG2");
1024     } else {
1025       SET_META ("MPEG4");
1026     }
1027   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-h263")) {
1028     SET_META ("H263");
1029   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-h264")) {
1030     SET_META ("H264");
1031   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-wmv")) {
1032     SET_META ("VC1");
1033   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-vp8")) {
1034     SET_META ("VP8");
1035   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-vp9")) {
1036     SET_META ("VP9");
1037   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-bayer")) {
1038     SET_META ("BAYER");
1039   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-sonix")) {
1040     SET_META ("SONIX");
1041   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-pwc1")) {
1042     SET_META ("PWC1");
1043   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-pwc2")) {
1044     SET_META ("PWC2");
1045   } else {
1046     /* This code should be kept on sync with the exposed CODEC type of format
1047      * from gstv4l2object.c. This warning will only occure in case we forget
1048      * to also add a format here. */
1049     gchar *s_str = gst_structure_to_string (s);
1050     g_warning ("Missing fixed name mapping for caps '%s', this is a GStreamer "
1051         "bug, please report at https://bugs.gnome.org", s_str);
1052     g_free (s_str);
1053   }
1054
1055   if (codec_name) {
1056     type_name = g_strdup_printf ("v4l2%sdec", codec_name);
1057     if (g_type_from_name (type_name) != 0) {
1058       g_free (type_name);
1059       type_name = g_strdup_printf ("v4l2%s%sdec", basename, codec_name);
1060     }
1061   }
1062
1063   return type_name;
1064 #undef SET_META
1065 }
1066
1067 void
1068 gst_v4l2_video_dec_register (GstPlugin * plugin, const gchar * basename,
1069     const gchar * device_path, GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps)
1070 {
1071   gint i;
1072
1073   for (i = 0; i < gst_caps_get_size (sink_caps); i++) {
1074     GstV4l2VideoDecCData *cdata;
1075     GstStructure *s;
1076     GTypeQuery type_query;
1077     GTypeInfo type_info = { 0, };
1078     GType type, subtype;
1079     gchar *type_name;
1080
1081     s = gst_caps_get_structure (sink_caps, i);
1082
1083     cdata = g_new0 (GstV4l2VideoDecCData, 1);
1084     cdata->device = g_strdup (device_path);
1085     cdata->sink_caps = gst_caps_new_empty ();
1086     gst_caps_append_structure (cdata->sink_caps, gst_structure_copy (s));
1087     cdata->src_caps = gst_caps_ref (src_caps);
1088     type_name = gst_v4l2_video_dec_set_metadata (s, cdata, basename);
1089
1090     /* Skip over if we hit an unmapped type */
1091     if (!type_name) {
1092       g_free (cdata);
1093       continue;
1094     }
1095
1096     type = gst_v4l2_video_dec_get_type ();
1097     g_type_query (type, &type_query);
1098     memset (&type_info, 0, sizeof (type_info));
1099     type_info.class_size = type_query.class_size;
1100     type_info.instance_size = type_query.instance_size;
1101     type_info.class_init = gst_v4l2_video_dec_subclass_init;
1102     type_info.class_data = cdata;
1103     type_info.instance_init = gst_v4l2_video_dec_subinstance_init;
1104
1105     subtype = g_type_register_static (type, type_name, &type_info, 0);
1106     if (!gst_element_register (plugin, type_name, GST_RANK_PRIMARY + 1,
1107             subtype))
1108       GST_WARNING ("Failed to register plugin '%s'", type_name);
1109
1110     g_free (type_name);
1111   }
1112 }