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 GstFlowReturn gst_v4l2_video_dec_finish (GstVideoDecoder * decoder);
  61
  62 static void
  63 gst_v4l2_video_dec_set_property (GObject * object,
  64     guint prop_id, const GValue * value, GParamSpec * pspec)
  65 {
  66   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (object);
  67
  68   switch (prop_id) {
  69     case PROP_CAPTURE_IO_MODE:
  70       if (!gst_v4l2_object_set_property_helper (self->v4l2capture,
  71               prop_id, value, pspec)) {
  72         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
  73       }
  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_CAPTURE_IO_MODE:
  94       if (!gst_v4l2_object_get_property_helper (self->v4l2capture,
  95               prop_id, value, pspec)) {
  96         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
  97       }
  98       break;
  99
 100       /* By default read from output */
 101     default:
 102       if (!gst_v4l2_object_get_property_helper (self->v4l2output,
 103               prop_id, value, pspec)) {
 104         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 105       }
 106       break;
 107   }
 108 }
 109
 110 static gboolean
 111 gst_v4l2_video_dec_open (GstVideoDecoder * decoder)
 112 {
 113   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 114   GstCaps *codec_caps;
 115
 116   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Opening");
 117
 118   if (!gst_v4l2_object_open (self->v4l2output))
 119     goto failure;
 120
 121   if (!gst_v4l2_object_open_shared (self->v4l2capture, self->v4l2output))
 122     goto failure;
 123
 124   codec_caps = gst_pad_get_pad_template_caps (decoder->sinkpad);
 125   self->probed_sinkcaps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2output,
 126       codec_caps);
 127   gst_caps_unref (codec_caps);
 128
 129   if (gst_caps_is_empty (self->probed_sinkcaps))
 130     goto no_encoded_format;
 131
 132   self->probed_srccaps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2capture,
 133       gst_v4l2_object_get_raw_caps ());
 134
 135   if (gst_caps_is_empty (self->probed_srccaps))
 136     goto no_raw_format;
 137
 138   return TRUE;
 139
 140 no_encoded_format:
 141   GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 142       (_("Encoder on device %s has no supported input format"),
 143           self->v4l2output->videodev), (NULL));
 144   goto failure;
 145
 146
 147 no_raw_format:
 148   GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 149       (_("Encoder on device %s has no supported output format"),
 150           self->v4l2output->videodev), (NULL));
 151   goto failure;
 152
 153 failure:
 154   if (GST_V4L2_IS_OPEN (self->v4l2output))
 155     gst_v4l2_object_close (self->v4l2output);
 156
 157   if (GST_V4L2_IS_OPEN (self->v4l2capture))
 158     gst_v4l2_object_close (self->v4l2capture);
 159
 160   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
 161   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
 162
 163   return FALSE;
 164 }
 165
 166 static gboolean
 167 gst_v4l2_video_dec_close (GstVideoDecoder * decoder)
 168 {
 169   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 170
 171   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Closing");
 172
 173   gst_v4l2_object_close (self->v4l2output);
 174   gst_v4l2_object_close (self->v4l2capture);
 175   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
 176   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
 177
 178   return TRUE;
 179 }
 180
 181 static gboolean
 182 gst_v4l2_video_dec_start (GstVideoDecoder * decoder)
 183 {
 184   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 185
 186   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting");
 187
 188   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 189   g_atomic_int_set (&self->active, TRUE);
 190   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 191
 192   return TRUE;
 193 }
 194
 195 static gboolean
 196 gst_v4l2_video_dec_stop (GstVideoDecoder * decoder)
 197 {
 198   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 199
 200   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Stopping");
 201
 202   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 203   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 204
 205   /* Wait for capture thread to stop */
 206   gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 207
 208   GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 209   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 210   GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 211
 212   /* Should have been flushed already */
 213   g_assert (g_atomic_int_get (&self->active) == FALSE);
 214
 215   gst_v4l2_object_stop (self->v4l2output);
 216   gst_v4l2_object_stop (self->v4l2capture);
 217
 218   if (self->input_state) {
 219     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 220     self->input_state = NULL;
 221   }
 222
 223   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Stopped");
 224
 225   return TRUE;
 226 }
 227
 228 static gboolean
 229 gst_v4l2_video_dec_set_format (GstVideoDecoder * decoder,
 230     GstVideoCodecState * state)
 231 {
 232   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 233   gboolean ret = TRUE;
 234   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 235
 236   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Setting format: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 237
 238   if (self->input_state) {
 239     if (gst_v4l2_object_caps_equal (self->v4l2output, state->caps)) {
 240       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Compatible caps");
 241       goto done;
 242     }
 243     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 244     self->input_state = NULL;
 245
 246     gst_v4l2_video_dec_finish (decoder);
 247     gst_v4l2_object_stop (self->v4l2output);
 248
 249     /* The renegotiation flow don't blend with the base class flow. To
 250      * properly stop the capture pool we need to reclaim our buffers, which
 251      * will happend through the allocation query. The allocation query is
 252      * triggered by gst_video_decoder_negotiate() which requires the output
 253      * caps to be set, but we can't know this information as we rely on the
 254      * decoder, which requires the capture queue to be stopped.
 255      *
 256      * To workaround this issue, we simply run an allocation query with the
 257      * old negotiated caps in order to drain/reclaim our buffers. That breaks
 258      * the complexity and should not have much impact in performance since the
 259      * following allocation query will happen on a drained pipeline and won't
 260      * block. */
 261     {
 262       GstCaps *caps = gst_pad_get_current_caps (decoder->srcpad);
 263       GstQuery *query = gst_query_new_allocation (caps, FALSE);
 264       gst_pad_peer_query (decoder->srcpad, query);
 265       gst_query_unref (query);
 266       gst_caps_unref (caps);
 267     }
 268
 269     gst_v4l2_object_stop (self->v4l2capture);
 270     self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 271   }
 272
 273   ret = gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2output, state->caps, &error);
 274
 275   if (ret)
 276     self->input_state = gst_video_codec_state_ref (state);
 277   else
 278     gst_v4l2_error (self, &error);
 279
 280 done:
 281   return ret;
 282 }
 283
 284 static gboolean
 285 gst_v4l2_video_dec_flush (GstVideoDecoder * decoder)
 286 {
 287   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 288
 289   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Flushed");
 290
 291   /* Ensure the processing thread has stopped for the reverse playback
 292    * discount case */
 293   if (gst_pad_get_task_state (decoder->srcpad) == GST_TASK_STARTED) {
 294     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 295
 296     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 297     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 298     gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 299     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 300   }
 301
 302   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 303
 304   if (self->v4l2output->pool)
 305     gst_v4l2_buffer_pool_flush (self->v4l2output->pool);
 306
 307   if (self->v4l2capture->pool)
 308     gst_v4l2_buffer_pool_flush (self->v4l2capture->pool);
 309
 310   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 311   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 312
 313   return TRUE;
 314 }
 315
 316 static gboolean
 317 gst_v4l2_video_dec_negotiate (GstVideoDecoder * decoder)
 318 {
 319   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 320
 321   /* We don't allow renegotiation without carefull disabling the pool */
 322   if (self->v4l2capture->pool &&
 323       gst_buffer_pool_is_active (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool)))
 324     return TRUE;
 325
 326   return GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->negotiate (decoder);
 327 }
 328
 329 static gboolean
 330 gst_v4l2_decoder_cmd (GstV4l2Object * v4l2object, guint cmd, guint flags)
 331 {
 332   struct v4l2_decoder_cmd dcmd = { 0, };
 333
 334   GST_DEBUG_OBJECT (v4l2object->element,
 335       "sending v4l2 decoder command %u with flags %u", cmd, flags);
 336
 337   if (!GST_V4L2_IS_OPEN (v4l2object))
 338     return FALSE;
 339
 340   dcmd.cmd = cmd;
 341   dcmd.flags = flags;
 342   if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_DECODER_CMD, &dcmd) < 0)
 343     goto dcmd_failed;
 344
 345   return TRUE;
 346
 347 dcmd_failed:
 348   if (errno == ENOTTY) {
 349     GST_INFO_OBJECT (v4l2object->element,
 350         "Failed to send decoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 351         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 352   } else {
 353     GST_ERROR_OBJECT (v4l2object->element,
 354         "Failed to send decoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 355         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 356   }
 357   return FALSE;
 358 }
 359
 360 static GstFlowReturn
 361 gst_v4l2_video_dec_finish (GstVideoDecoder * decoder)
 362 {
 363   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 364   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 365   GstBuffer *buffer;
 366
 367   if (gst_pad_get_task_state (decoder->srcpad) != GST_TASK_STARTED)
 368     goto done;
 369
 370   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Finishing decoding");
 371
 372   GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 373
 374   if (gst_v4l2_decoder_cmd (self->v4l2output, V4L2_DEC_CMD_STOP, 0)) {
 375     GstTask *task = decoder->srcpad->task;
 376
 377     /* If the decoder stop command succeeded, just wait until processing is
 378      * finished */
 379     GST_OBJECT_LOCK (task);
 380     while (GST_TASK_STATE (task) == GST_TASK_STARTED)
 381       GST_TASK_WAIT (task);
 382     GST_OBJECT_UNLOCK (task);
 383     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 384   } else {
 385     /* otherwise keep queuing empty buffers until the processing thread has
 386      * stopped, _pool_process() will return FLUSHING when that happened */
 387     while (ret == GST_FLOW_OK) {
 388       buffer = gst_buffer_new ();
 389       ret =
 390           gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->
 391               v4l2output->pool), &buffer);
 392       gst_buffer_unref (buffer);
 393     }
 394   }
 395
 396   /* and ensure the processing thread has stopped in case another error
 397    * occured. */
 398   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 399   gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 400   GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 401
 402   if (ret == GST_FLOW_FLUSHING)
 403     ret = self->output_flow;
 404
 405   GST_DEBUG_OBJECT (decoder, "Done draining buffers");
 406
 407   /* TODO Shall we cleanup any reffed frame to workaround broken decoders ? */
 408
 409 done:
 410   return ret;
 411 }
 412
 413 static gboolean
 414 gst_v4l2_video_dec_drain (GstVideoDecoder * decoder)
 415 {
 416   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 417
 418   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Draining...");
 419   gst_v4l2_video_dec_finish (decoder);
 420   gst_v4l2_video_dec_flush (decoder);
 421
 422   return TRUE;
 423 }
 424
 425 static GstVideoCodecFrame *
 426 gst_v4l2_video_dec_get_oldest_frame (GstVideoDecoder * decoder)
 427 {
 428   GstVideoCodecFrame *frame = NULL;
 429   GList *frames, *l;
 430   gint count = 0;
 431
 432   frames = gst_video_decoder_get_frames (decoder);
 433
 434   for (l = frames; l != NULL; l = l->next) {
 435     GstVideoCodecFrame *f = l->data;
 436
 437     if (!frame || frame->pts > f->pts)
 438       frame = f;
 439
 440     count++;
 441   }
 442
 443   if (frame) {
 444     GST_LOG_OBJECT (decoder,
 445         "Oldest frame is %d %" GST_TIME_FORMAT " and %d frames left",
 446         frame->system_frame_number, GST_TIME_ARGS (frame->pts), count - 1);
 447     gst_video_codec_frame_ref (frame);
 448   }
 449
 450   g_list_free_full (frames, (GDestroyNotify) gst_video_codec_frame_unref);
 451
 452   return frame;
 453 }
 454
 455 static void
 456 gst_v4l2_video_dec_loop (GstVideoDecoder * decoder)
 457 {
 458   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 459   GstV4l2BufferPool *v4l2_pool = GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool);
 460   GstBufferPool *pool;
 461   GstVideoCodecFrame *frame;
 462   GstBuffer *buffer = NULL;
 463   GstFlowReturn ret;
 464
 465   GST_LOG_OBJECT (decoder, "Allocate output buffer");
 466
 467   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 468   do {
 469     /* We cannot use the base class allotate helper since it taking the internal
 470      * stream lock. we know that the acquire may need to poll until more frames
 471      * comes in and holding this lock would prevent that.
 472      */
 473     pool = gst_video_decoder_get_buffer_pool (decoder);
 474
 475     /* Pool may be NULL if we started going to READY state */
 476     if (pool == NULL) {
 477       ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 478       goto beach;
 479     }
 480
 481     ret = gst_buffer_pool_acquire_buffer (pool, &buffer, NULL);
 482     g_object_unref (pool);
 483
 484     if (ret != GST_FLOW_OK)
 485       goto beach;
 486
 487     GST_LOG_OBJECT (decoder, "Process output buffer");
 488     ret = gst_v4l2_buffer_pool_process (v4l2_pool, &buffer);
 489
 490   } while (ret == GST_V4L2_FLOW_CORRUPTED_BUFFER);
 491
 492   if (ret != GST_FLOW_OK)
 493     goto beach;
 494
 495   frame = gst_v4l2_video_dec_get_oldest_frame (decoder);
 496
 497   if (frame) {
 498     frame->output_buffer = buffer;
 499     buffer = NULL;
 500     ret = gst_video_decoder_finish_frame (decoder, frame);
 501
 502     if (ret != GST_FLOW_OK)
 503       goto beach;
 504   } else {
 505     GST_WARNING_OBJECT (decoder, "Decoder is producing too many buffers");
 506     gst_buffer_unref (buffer);
 507   }
 508
 509   return;
 510
 511 beach:
 512   GST_DEBUG_OBJECT (decoder, "Leaving output thread: %s",
 513       gst_flow_get_name (ret));
 514
 515   gst_buffer_replace (&buffer, NULL);
 516   self->output_flow = ret;
 517   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 518   gst_pad_pause_task (decoder->srcpad);
 519 }
 520
 521 static gboolean
 522 gst_v4l2_video_remove_padding (GstCapsFeatures * features,
 523     GstStructure * structure, gpointer user_data)
 524 {
 525   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (user_data);
 526   GstVideoAlignment *align = &self->v4l2capture->align;
 527   GstVideoInfo *info = &self->v4l2capture->info;
 528   int width, height;
 529
 530   if (!gst_structure_get_int (structure, "width", &width))
 531     return TRUE;
 532
 533   if (!gst_structure_get_int (structure, "height", &height))
 534     return TRUE;
 535
 536   if (align->padding_left != 0 || align->padding_top != 0 ||
 537       height != info->height + align->padding_bottom)
 538     return TRUE;
 539
 540   if (height == info->height + align->padding_bottom) {
 541     /* Some drivers may round up width to the padded with */
 542     if (width == info->width + align->padding_right)
 543       gst_structure_set (structure,
 544           "width", G_TYPE_INT, width - align->padding_right,
 545           "height", G_TYPE_INT, height - align->padding_bottom, NULL);
 546     /* Some drivers may keep visible width and only round up bytesperline */
 547     else if (width == info->width)
 548       gst_structure_set (structure,
 549           "height", G_TYPE_INT, height - align->padding_bottom, NULL);
 550   }
 551
 552   return TRUE;
 553 }
 554
 555 static GstFlowReturn
 556 gst_v4l2_video_dec_handle_frame (GstVideoDecoder * decoder,
 557     GstVideoCodecFrame * frame)
 558 {
 559   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 560   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 561   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 562   gboolean processed = FALSE;
 563   GstBuffer *tmp;
 564   GstTaskState task_state;
 565
 566   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Handling frame %d", frame->system_frame_number);
 567
 568   if (G_UNLIKELY (!g_atomic_int_get (&self->active)))
 569     goto flushing;
 570
 571   if (G_UNLIKELY (!GST_V4L2_IS_ACTIVE (self->v4l2output))) {
 572     if (!self->input_state)
 573       goto not_negotiated;
 574     if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2output, self->input_state->caps,
 575             &error))
 576       goto not_negotiated;
 577   }
 578
 579   if (G_UNLIKELY (!GST_V4L2_IS_ACTIVE (self->v4l2capture))) {
 580     GstBufferPool *pool = GST_BUFFER_POOL (self->v4l2output->pool);
 581     GstVideoInfo info;
 582     GstVideoCodecState *output_state;
 583     GstBuffer *codec_data;
 584     GstCaps *acquired_caps, *available_caps, *caps, *filter;
 585     GstStructure *st;
 586
 587     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Sending header");
 588
 589     codec_data = self->input_state->codec_data;
 590
 591     /* We are running in byte-stream mode, so we don't know the headers, but
 592      * we need to send something, otherwise the decoder will refuse to
 593      * intialize.
 594      */
 595     if (codec_data) {
 596       gst_buffer_ref (codec_data);
 597     } else {
 598       codec_data = gst_buffer_ref (frame->input_buffer);
 599       processed = TRUE;
 600     }
 601
 602     /* Ensure input internal pool is active */
 603     if (!gst_buffer_pool_is_active (pool)) {
 604       GstStructure *config = gst_buffer_pool_get_config (pool);
 605       gst_buffer_pool_config_set_params (config, self->input_state->caps,
 606           self->v4l2output->info.size, 2, 2);
 607
 608       /* There is no reason to refuse this config */
 609       if (!gst_buffer_pool_set_config (pool, config))
 610         goto activate_failed;
 611
 612       if (!gst_buffer_pool_set_active (pool, TRUE))
 613         goto activate_failed;
 614     }
 615
 616     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 617     ret =
 618         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->
 619             v4l2output->pool), &codec_data);
 620     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 621
 622     gst_buffer_unref (codec_data);
 623
 624     /* For decoders G_FMT returns coded size, G_SELECTION returns visible size
 625      * in the compose rectangle. gst_v4l2_object_acquire_format() checks both
 626      * and returns the visible size as with/height and the coded size as
 627      * padding. */
 628     if (!gst_v4l2_object_acquire_format (self->v4l2capture, &info))
 629       goto not_negotiated;
 630
 631     /* Create caps from the acquired format, remove the format field */
 632     acquired_caps = gst_video_info_to_caps (&info);
 633     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Acquired caps: %" GST_PTR_FORMAT, acquired_caps);
 634     st = gst_caps_get_structure (acquired_caps, 0);
 635     gst_structure_remove_field (st, "format");
 636
 637     /* Probe currently available pixel formats */
 638     available_caps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2capture, NULL);
 639     available_caps = gst_caps_make_writable (available_caps);
 640     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Available caps: %" GST_PTR_FORMAT, available_caps);
 641
 642     /* Replace coded size with visible size, we want to negotiate visible size
 643      * with downstream, not coded size. */
 644     gst_caps_map_in_place (available_caps, gst_v4l2_video_remove_padding, self);
 645
 646     filter = gst_caps_intersect_full (available_caps, acquired_caps,
 647         GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 648     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Filtered caps: %" GST_PTR_FORMAT, filter);
 649     gst_caps_unref (acquired_caps);
 650     gst_caps_unref (available_caps);
 651     caps = gst_pad_peer_query_caps (decoder->srcpad, filter);
 652     gst_caps_unref (filter);
 653
 654     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Possible decoded caps: %" GST_PTR_FORMAT, caps);
 655     if (gst_caps_is_empty (caps)) {
 656       gst_caps_unref (caps);
 657       goto not_negotiated;
 658     }
 659
 660     /* Fixate pixel format */
 661     caps = gst_caps_fixate (caps);
 662
 663     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Chosen decoded caps: %" GST_PTR_FORMAT, caps);
 664
 665     /* Try to set negotiated format, on success replace acquired format */
 666     if (gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2capture, caps, &error))
 667       gst_video_info_from_caps (&info, caps);
 668     else
 669       gst_v4l2_clear_error (&error);
 670     gst_caps_unref (caps);
 671
 672     output_state = gst_video_decoder_set_output_state (decoder,
 673         info.finfo->format, info.width, info.height, self->input_state);
 674
 675     /* Copy the rest of the information, there might be more in the future */
 676     output_state->info.interlace_mode = info.interlace_mode;
 677     gst_video_codec_state_unref (output_state);
 678
 679     if (!gst_video_decoder_negotiate (decoder)) {
 680       if (GST_PAD_IS_FLUSHING (decoder->srcpad))
 681         goto flushing;
 682       else
 683         goto not_negotiated;
 684     }
 685
 686     /* Ensure our internal pool is activated */
 687     if (!gst_buffer_pool_set_active (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool),
 688             TRUE))
 689       goto activate_failed;
 690   }
 691
 692   task_state = gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self));
 693   if (task_state == GST_TASK_STOPPED || task_state == GST_TASK_PAUSED) {
 694     /* It's possible that the processing thread stopped due to an error */
 695     if (self->output_flow != GST_FLOW_OK &&
 696         self->output_flow != GST_FLOW_FLUSHING) {
 697       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Processing loop stopped with error, leaving");
 698       ret = self->output_flow;
 699       goto drop;
 700     }
 701
 702     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting decoding thread");
 703
 704     /* Start the processing task, when it quits, the task will disable input
 705      * processing to unlock input if draining, or prevent potential block */
 706     self->output_flow = GST_FLOW_FLUSHING;
 707     if (!gst_pad_start_task (decoder->srcpad,
 708             (GstTaskFunction) gst_v4l2_video_dec_loop, self, NULL))
 709       goto start_task_failed;
 710   }
 711
 712   if (!processed) {
 713     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 714     ret =
 715         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->v4l2output->
 716             pool), &frame->input_buffer);
 717     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 718
 719     if (ret == GST_FLOW_FLUSHING) {
 720       if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) !=
 721           GST_TASK_STARTED)
 722         ret = self->output_flow;
 723       goto drop;
 724     } else if (ret != GST_FLOW_OK) {
 725       goto process_failed;
 726     }
 727   }
 728
 729   /* No need to keep input arround */
 730   tmp = frame->input_buffer;
 731   frame->input_buffer = gst_buffer_new ();
 732   gst_buffer_copy_into (frame->input_buffer, tmp,
 733       GST_BUFFER_COPY_FLAGS | GST_BUFFER_COPY_TIMESTAMPS |
 734       GST_BUFFER_COPY_META, 0, 0);
 735   gst_buffer_unref (tmp);
 736
 737   gst_video_codec_frame_unref (frame);
 738   return ret;
 739
 740   /* ERRORS */
 741 not_negotiated:
 742   {
 743     GST_ERROR_OBJECT (self, "not negotiated");
 744     ret = GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
 745     gst_v4l2_error (self, &error);
 746     goto drop;
 747   }
 748 activate_failed:
 749   {
 750     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 751         (_("Failed to allocate required memory.")),
 752         ("Buffer pool activation failed"));
 753     ret = GST_FLOW_ERROR;
 754     goto drop;
 755   }
 756 flushing:
 757   {
 758     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 759     goto drop;
 760   }
 761
 762 start_task_failed:
 763   {
 764     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 765         (_("Failed to start decoding thread.")), (NULL));
 766     ret = GST_FLOW_ERROR;
 767     goto drop;
 768   }
 769 process_failed:
 770   {
 771     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 772         (_("Failed to process frame.")),
 773         ("Maybe be due to not enough memory or failing driver"));
 774     ret = GST_FLOW_ERROR;
 775     goto drop;
 776   }
 777 drop:
 778   {
 779     gst_video_decoder_drop_frame (decoder, frame);
 780     return ret;
 781   }
 782 }
 783
 784 static gboolean
 785 gst_v4l2_video_dec_decide_allocation (GstVideoDecoder * decoder,
 786     GstQuery * query)
 787 {
 788   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 789   GstClockTime latency;
 790   gboolean ret = FALSE;
 791
 792   if (gst_v4l2_object_decide_allocation (self->v4l2capture, query))
 793     ret = GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->decide_allocation (decoder,
 794         query);
 795
 796   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (self->v4l2capture->duration)) {
 797     latency = self->v4l2capture->min_buffers * self->v4l2capture->duration;
 798     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Setting latency: %" GST_TIME_FORMAT " (%"
 799         G_GUINT32_FORMAT " * %" G_GUINT64_FORMAT, GST_TIME_ARGS (latency),
 800         self->v4l2capture->min_buffers, self->v4l2capture->duration);
 801     gst_video_decoder_set_latency (decoder, latency, latency);
 802   } else {
 803     GST_WARNING_OBJECT (self, "Duration invalid, not setting latency");
 804   }
 805
 806   return ret;
 807 }
 808
 809 static gboolean
 810 gst_v4l2_video_dec_src_query (GstVideoDecoder * decoder, GstQuery * query)
 811 {
 812   gboolean ret = TRUE;
 813   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 814
 815   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 816     case GST_QUERY_CAPS:{
 817       GstCaps *filter, *result = NULL;
 818       GstPad *pad = GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (decoder);
 819
 820       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 821
 822       if (self->probed_srccaps)
 823         result = gst_caps_ref (self->probed_srccaps);
 824       else
 825         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 826
 827       if (filter) {
 828         GstCaps *tmp = result;
 829         result =
 830             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 831         gst_caps_unref (tmp);
 832       }
 833
 834       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning src caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 835
 836       gst_query_set_caps_result (query, result);
 837       gst_caps_unref (result);
 838       break;
 839     }
 840
 841     default:
 842       ret = GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->src_query (decoder, query);
 843       break;
 844   }
 845
 846   return ret;
 847 }
 848
 849 static GstCaps *
 850 gst_v4l2_video_dec_sink_getcaps (GstVideoDecoder * decoder, GstCaps * filter)
 851 {
 852   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 853   GstCaps *result;
 854
 855   result = gst_video_decoder_proxy_getcaps (decoder, self->probed_sinkcaps,
 856       filter);
 857
 858   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning sink caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 859
 860   return result;
 861 }
 862
 863 static gboolean
 864 gst_v4l2_video_dec_sink_event (GstVideoDecoder * decoder, GstEvent * event)
 865 {
 866   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 867   gboolean ret;
 868
 869   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 870     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 871       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start");
 872       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 873       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 874       break;
 875     default:
 876       break;
 877   }
 878
 879   ret = GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->sink_event (decoder, event);
 880
 881   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 882     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 883       /* The processing thread should stop now, wait for it */
 884       gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 885       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start done");
 886       break;
 887     default:
 888       break;
 889   }
 890
 891   return ret;
 892 }
 893
 894 static GstStateChangeReturn
 895 gst_v4l2_video_dec_change_state (GstElement * element,
 896     GstStateChange transition)
 897 {
 898   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (element);
 899   GstVideoDecoder *decoder = GST_VIDEO_DECODER (element);
 900
 901   if (transition == GST_STATE_CHANGE_PAUSED_TO_READY) {
 902     g_atomic_int_set (&self->active, FALSE);
 903     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 904     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 905     gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 906   }
 907
 908   return GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element, transition);
 909 }
 910
 911 static void
 912 gst_v4l2_video_dec_dispose (GObject * object)
 913 {
 914   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (object);
 915
 916   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
 917   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
 918
 919   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
 920 }
 921
 922 static void
 923 gst_v4l2_video_dec_finalize (GObject * object)
 924 {
 925   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (object);
 926
 927   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2capture);
 928   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2output);
 929
 930   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 931 }
 932
 933 static void
 934 gst_v4l2_video_dec_init (GstV4l2VideoDec * self)
 935 {
 936   /* V4L2 object are created in subinstance_init */
 937 }
 938
 939 static void
 940 gst_v4l2_video_dec_subinstance_init (GTypeInstance * instance, gpointer g_class)
 941 {
 942   GstV4l2VideoDecClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_DEC_CLASS (g_class);
 943   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (instance);
 944   GstVideoDecoder *decoder = GST_VIDEO_DECODER (instance);
 945
 946   gst_video_decoder_set_packetized (decoder, TRUE);
 947
 948   self->v4l2output = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
 949       GST_OBJECT (GST_VIDEO_DECODER_SINK_PAD (self)),
 950       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT, klass->default_device,
 951       gst_v4l2_get_output, gst_v4l2_set_output, NULL);
 952   self->v4l2output->no_initial_format = TRUE;
 953   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
 954
 955   self->v4l2capture = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
 956       GST_OBJECT (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)),
 957       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, klass->default_device,
 958       gst_v4l2_get_input, gst_v4l2_set_input, NULL);
 959 }
 960
 961 static void
 962 gst_v4l2_video_dec_class_init (GstV4l2VideoDecClass * klass)
 963 {
 964   GstElementClass *element_class;
 965   GObjectClass *gobject_class;
 966   GstVideoDecoderClass *video_decoder_class;
 967
 968   parent_class = g_type_class_peek_parent (klass);
 969
 970   element_class = (GstElementClass *) klass;
 971   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 972   video_decoder_class = (GstVideoDecoderClass *) klass;
 973
 974   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_v4l2_video_dec_debug, "v4l2videodec", 0,
 975       "V4L2 Video Decoder");
 976
 977   gobject_class->dispose = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_dispose);
 978   gobject_class->finalize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_finalize);
 979   gobject_class->set_property =
 980       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_set_property);
 981   gobject_class->get_property =
 982       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_get_property);
 983
 984   video_decoder_class->open = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_open);
 985   video_decoder_class->close = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_close);
 986   video_decoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_start);
 987   video_decoder_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_stop);
 988   video_decoder_class->finish = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_finish);
 989   video_decoder_class->flush = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_flush);
 990   video_decoder_class->drain = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_drain);
 991   video_decoder_class->set_format =
 992       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_set_format);
 993   video_decoder_class->negotiate =
 994       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_negotiate);
 995   video_decoder_class->decide_allocation =
 996       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_decide_allocation);
 997   /* FIXME propose_allocation or not ? */
 998   video_decoder_class->handle_frame =
 999       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_handle_frame);
1000   video_decoder_class->getcaps =
1001       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_sink_getcaps);
1002   video_decoder_class->src_query =
1003       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_src_query);
1004   video_decoder_class->sink_event =
1005       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_sink_event);
1006
1007   element_class->change_state =
1008       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_change_state);
1009
1010   gst_v4l2_object_install_m2m_properties_helper (gobject_class);
1011 }
1012
1013 static void
1014 gst_v4l2_video_dec_subclass_init (gpointer g_class, gpointer data)
1015 {
1016   GstV4l2VideoDecClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_DEC_CLASS (g_class);
1017   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
1018   GstV4l2VideoDecCData *cdata = data;
1019
1020   klass->default_device = cdata->device;
1021
1022   /* Note: gst_pad_template_new() take the floating ref from the caps */
1023   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1024       gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS,
1025           cdata->sink_caps));
1026   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1027       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
1028           cdata->src_caps));
1029
1030   gst_element_class_set_static_metadata (element_class, cdata->longname,
1031       "Codec/Decoder/Video", cdata->description,
1032       "Nicolas Dufresne <nicolas.dufresne@collabora.com>");
1033
1034   gst_caps_unref (cdata->sink_caps);
1035   gst_caps_unref (cdata->src_caps);
1036   g_free (cdata);
1037 }
1038
1039 /* Probing functions */
1040 gboolean
1041 gst_v4l2_is_video_dec (GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps)
1042 {
1043   gboolean ret = FALSE;
1044
1045   if (gst_caps_is_subset (sink_caps, gst_v4l2_object_get_codec_caps ())
1046       && gst_caps_is_subset (src_caps, gst_v4l2_object_get_raw_caps ()))
1047     ret = TRUE;
1048
1049   return ret;
1050 }
1051
1052 static gchar *
1053 gst_v4l2_video_dec_set_metadata (GstStructure * s, GstV4l2VideoDecCData * cdata,
1054     const gchar * basename)
1055 {
1056   gchar *codec_name = NULL;
1057   gchar *type_name = NULL;
1058
1059 #define SET_META(codec) \
1060 G_STMT_START { \
1061   cdata->longname = "V4L2 " codec " Decoder"; \
1062   cdata->description = "Decodes " codec " streams via V4L2 API"; \
1063   codec_name = g_ascii_strdown (codec, -1); \
1064 } G_STMT_END
1065
1066   if (gst_structure_has_name (s, "image/jpeg")) {
1067     SET_META ("JPEG");
1068   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/mpeg")) {
1069     gint mpegversion = 0;
1070     gst_structure_get_int (s, "mpegversion", &mpegversion);
1071
1072     if (mpegversion == 2) {
1073       SET_META ("MPEG2");
1074     } else {
1075       SET_META ("MPEG4");
1076     }
1077   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-h263")) {
1078     SET_META ("H263");
1079   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-h264")) {
1080     SET_META ("H264");
1081   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-wmv")) {
1082     SET_META ("VC1");
1083   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-vp8")) {
1084     SET_META ("VP8");
1085   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-vp9")) {
1086     SET_META ("VP9");
1087   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-bayer")) {
1088     SET_META ("BAYER");
1089   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-sonix")) {
1090     SET_META ("SONIX");
1091   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-pwc1")) {
1092     SET_META ("PWC1");
1093   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-pwc2")) {
1094     SET_META ("PWC2");
1095   } else {
1096     /* This code should be kept on sync with the exposed CODEC type of format
1097      * from gstv4l2object.c. This warning will only occure in case we forget
1098      * to also add a format here. */
1099     gchar *s_str = gst_structure_to_string (s);
1100     g_warning ("Missing fixed name mapping for caps '%s', this is a GStreamer "
1101         "bug, please report at https://bugs.gnome.org", s_str);
1102     g_free (s_str);
1103   }
1104
1105   if (codec_name) {
1106     type_name = g_strdup_printf ("v4l2%sdec", codec_name);
1107     if (g_type_from_name (type_name) != 0) {
1108       g_free (type_name);
1109       type_name = g_strdup_printf ("v4l2%s%sdec", basename, codec_name);
1110     }
1111
1112     g_free (codec_name);
1113   }
1114
1115   return type_name;
1116 #undef SET_META
1117 }
1118
1119 void
1120 gst_v4l2_video_dec_register (GstPlugin * plugin, const gchar * basename,
1121     const gchar * device_path, GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps)
1122 {
1123   gint i;
1124
1125   for (i = 0; i < gst_caps_get_size (sink_caps); i++) {
1126     GstV4l2VideoDecCData *cdata;
1127     GstStructure *s;
1128     GTypeQuery type_query;
1129     GTypeInfo type_info = { 0, };
1130     GType type, subtype;
1131     gchar *type_name;
1132
1133     s = gst_caps_get_structure (sink_caps, i);
1134
1135     cdata = g_new0 (GstV4l2VideoDecCData, 1);
1136     cdata->device = g_strdup (device_path);
1137     cdata->sink_caps = gst_caps_new_empty ();
1138     gst_caps_append_structure (cdata->sink_caps, gst_structure_copy (s));
1139     cdata->src_caps = gst_caps_ref (src_caps);
1140     type_name = gst_v4l2_video_dec_set_metadata (s, cdata, basename);
1141
1142     /* Skip over if we hit an unmapped type */
1143     if (!type_name) {
1144       g_free (cdata);
1145       continue;
1146     }
1147
1148     type = gst_v4l2_video_dec_get_type ();
1149     g_type_query (type, &type_query);
1150     memset (&type_info, 0, sizeof (type_info));
1151     type_info.class_size = type_query.class_size;
1152     type_info.instance_size = type_query.instance_size;
1153     type_info.class_init = gst_v4l2_video_dec_subclass_init;
1154     type_info.class_data = cdata;
1155     type_info.instance_init = gst_v4l2_video_dec_subinstance_init;
1156
1157     subtype = g_type_register_static (type, type_name, &type_info, 0);
1158     if (!gst_element_register (plugin, type_name, GST_RANK_PRIMARY + 1,
1159             subtype))
1160       GST_WARNING ("Failed to register plugin '%s'", type_name);
1161
1162     g_free (type_name);
1163   }
1164 }