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       (_("Decoder 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       (_("Decoder 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   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 305   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 306
 307   if (self->v4l2output->pool)
 308     gst_v4l2_buffer_pool_flush (self->v4l2output->pool);
 309
 310   /* gst_v4l2_buffer_pool_flush() calls streamon the capture pool and must be
 311    * called after gst_v4l2_object_unlock_stop() stopped flushing the buffer
 312    * pool. */
 313   if (self->v4l2capture->pool)
 314     gst_v4l2_buffer_pool_flush (self->v4l2capture->pool);
 315
 316   return TRUE;
 317 }
 318
 319 static gboolean
 320 gst_v4l2_video_dec_negotiate (GstVideoDecoder * decoder)
 321 {
 322   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 323
 324   /* We don't allow renegotiation without carefull disabling the pool */
 325   if (self->v4l2capture->pool &&
 326       gst_buffer_pool_is_active (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool)))
 327     return TRUE;
 328
 329   return GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->negotiate (decoder);
 330 }
 331
 332 static gboolean
 333 gst_v4l2_decoder_cmd (GstV4l2Object * v4l2object, guint cmd, guint flags)
 334 {
 335   struct v4l2_decoder_cmd dcmd = { 0, };
 336
 337   GST_DEBUG_OBJECT (v4l2object->element,
 338       "sending v4l2 decoder command %u with flags %u", cmd, flags);
 339
 340   if (!GST_V4L2_IS_OPEN (v4l2object))
 341     return FALSE;
 342
 343   dcmd.cmd = cmd;
 344   dcmd.flags = flags;
 345   if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_DECODER_CMD, &dcmd) < 0)
 346     goto dcmd_failed;
 347
 348   return TRUE;
 349
 350 dcmd_failed:
 351   if (errno == ENOTTY) {
 352     GST_INFO_OBJECT (v4l2object->element,
 353         "Failed to send decoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 354         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 355   } else {
 356     GST_ERROR_OBJECT (v4l2object->element,
 357         "Failed to send decoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 358         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 359   }
 360   return FALSE;
 361 }
 362
 363 static GstFlowReturn
 364 gst_v4l2_video_dec_finish (GstVideoDecoder * decoder)
 365 {
 366   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 367   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 368   GstBuffer *buffer;
 369
 370   if (gst_pad_get_task_state (decoder->srcpad) != GST_TASK_STARTED)
 371     goto done;
 372
 373   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Finishing decoding");
 374
 375   GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 376
 377   if (gst_v4l2_decoder_cmd (self->v4l2output, V4L2_DEC_CMD_STOP, 0)) {
 378     GstTask *task = decoder->srcpad->task;
 379
 380     /* If the decoder stop command succeeded, just wait until processing is
 381      * finished */
 382     GST_OBJECT_LOCK (task);
 383     while (GST_TASK_STATE (task) == GST_TASK_STARTED)
 384       GST_TASK_WAIT (task);
 385     GST_OBJECT_UNLOCK (task);
 386     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 387   } else {
 388     /* otherwise keep queuing empty buffers until the processing thread has
 389      * stopped, _pool_process() will return FLUSHING when that happened */
 390     while (ret == GST_FLOW_OK) {
 391       buffer = gst_buffer_new ();
 392       ret =
 393           gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->
 394               v4l2output->pool), &buffer);
 395       gst_buffer_unref (buffer);
 396     }
 397   }
 398
 399   /* and ensure the processing thread has stopped in case another error
 400    * occured. */
 401   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 402   gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 403   GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 404
 405   if (ret == GST_FLOW_FLUSHING)
 406     ret = self->output_flow;
 407
 408   GST_DEBUG_OBJECT (decoder, "Done draining buffers");
 409
 410   /* TODO Shall we cleanup any reffed frame to workaround broken decoders ? */
 411
 412 done:
 413   return ret;
 414 }
 415
 416 static gboolean
 417 gst_v4l2_video_dec_drain (GstVideoDecoder * decoder)
 418 {
 419   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 420
 421   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Draining...");
 422   gst_v4l2_video_dec_finish (decoder);
 423   gst_v4l2_video_dec_flush (decoder);
 424
 425   return TRUE;
 426 }
 427
 428 static GstVideoCodecFrame *
 429 gst_v4l2_video_dec_get_oldest_frame (GstVideoDecoder * decoder)
 430 {
 431   GstVideoCodecFrame *frame = NULL;
 432   GList *frames, *l;
 433   gint count = 0;
 434
 435   frames = gst_video_decoder_get_frames (decoder);
 436
 437   for (l = frames; l != NULL; l = l->next) {
 438     GstVideoCodecFrame *f = l->data;
 439
 440     if (!frame || frame->pts > f->pts)
 441       frame = f;
 442
 443     count++;
 444   }
 445
 446   if (frame) {
 447     GST_LOG_OBJECT (decoder,
 448         "Oldest frame is %d %" GST_TIME_FORMAT " and %d frames left",
 449         frame->system_frame_number, GST_TIME_ARGS (frame->pts), count - 1);
 450     gst_video_codec_frame_ref (frame);
 451   }
 452
 453   g_list_free_full (frames, (GDestroyNotify) gst_video_codec_frame_unref);
 454
 455   return frame;
 456 }
 457
 458 static void
 459 gst_v4l2_video_dec_loop (GstVideoDecoder * decoder)
 460 {
 461   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 462   GstV4l2BufferPool *v4l2_pool = GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool);
 463   GstBufferPool *pool;
 464   GstVideoCodecFrame *frame;
 465   GstBuffer *buffer = NULL;
 466   GstFlowReturn ret;
 467
 468   GST_LOG_OBJECT (decoder, "Allocate output buffer");
 469
 470   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 471   do {
 472     /* We cannot use the base class allotate helper since it taking the internal
 473      * stream lock. we know that the acquire may need to poll until more frames
 474      * comes in and holding this lock would prevent that.
 475      */
 476     pool = gst_video_decoder_get_buffer_pool (decoder);
 477
 478     /* Pool may be NULL if we started going to READY state */
 479     if (pool == NULL) {
 480       ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 481       goto beach;
 482     }
 483
 484     ret = gst_buffer_pool_acquire_buffer (pool, &buffer, NULL);
 485     g_object_unref (pool);
 486
 487     if (ret != GST_FLOW_OK)
 488       goto beach;
 489
 490     GST_LOG_OBJECT (decoder, "Process output buffer");
 491     ret = gst_v4l2_buffer_pool_process (v4l2_pool, &buffer);
 492
 493   } while (ret == GST_V4L2_FLOW_CORRUPTED_BUFFER);
 494
 495   if (ret != GST_FLOW_OK)
 496     goto beach;
 497
 498   frame = gst_v4l2_video_dec_get_oldest_frame (decoder);
 499
 500   if (frame) {
 501     frame->output_buffer = buffer;
 502     buffer = NULL;
 503     ret = gst_video_decoder_finish_frame (decoder, frame);
 504
 505     if (ret != GST_FLOW_OK)
 506       goto beach;
 507   } else {
 508     GST_WARNING_OBJECT (decoder, "Decoder is producing too many buffers");
 509     gst_buffer_unref (buffer);
 510   }
 511
 512   return;
 513
 514 beach:
 515   GST_DEBUG_OBJECT (decoder, "Leaving output thread: %s",
 516       gst_flow_get_name (ret));
 517
 518   gst_buffer_replace (&buffer, NULL);
 519   self->output_flow = ret;
 520   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 521   gst_pad_pause_task (decoder->srcpad);
 522 }
 523
 524 static gboolean
 525 gst_v4l2_video_remove_padding (GstCapsFeatures * features,
 526     GstStructure * structure, gpointer user_data)
 527 {
 528   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (user_data);
 529   GstVideoAlignment *align = &self->v4l2capture->align;
 530   GstVideoInfo *info = &self->v4l2capture->info;
 531   int width, height;
 532
 533   if (!gst_structure_get_int (structure, "width", &width))
 534     return TRUE;
 535
 536   if (!gst_structure_get_int (structure, "height", &height))
 537     return TRUE;
 538
 539   if (align->padding_left != 0 || align->padding_top != 0 ||
 540       height != info->height + align->padding_bottom)
 541     return TRUE;
 542
 543   if (height == info->height + align->padding_bottom) {
 544     /* Some drivers may round up width to the padded with */
 545     if (width == info->width + align->padding_right)
 546       gst_structure_set (structure,
 547           "width", G_TYPE_INT, width - align->padding_right,
 548           "height", G_TYPE_INT, height - align->padding_bottom, NULL);
 549     /* Some drivers may keep visible width and only round up bytesperline */
 550     else if (width == info->width)
 551       gst_structure_set (structure,
 552           "height", G_TYPE_INT, height - align->padding_bottom, NULL);
 553   }
 554
 555   return TRUE;
 556 }
 557
 558 static GstFlowReturn
 559 gst_v4l2_video_dec_handle_frame (GstVideoDecoder * decoder,
 560     GstVideoCodecFrame * frame)
 561 {
 562   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 563   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 564   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 565   gboolean processed = FALSE;
 566   GstBuffer *tmp;
 567   GstTaskState task_state;
 568
 569   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Handling frame %d", frame->system_frame_number);
 570
 571   if (G_UNLIKELY (!g_atomic_int_get (&self->active)))
 572     goto flushing;
 573
 574   if (G_UNLIKELY (!GST_V4L2_IS_ACTIVE (self->v4l2output))) {
 575     if (!self->input_state)
 576       goto not_negotiated;
 577     if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2output, self->input_state->caps,
 578             &error))
 579       goto not_negotiated;
 580   }
 581
 582   if (G_UNLIKELY (!GST_V4L2_IS_ACTIVE (self->v4l2capture))) {
 583     GstBufferPool *pool = GST_BUFFER_POOL (self->v4l2output->pool);
 584     GstVideoInfo info;
 585     GstVideoCodecState *output_state;
 586     GstBuffer *codec_data;
 587     GstCaps *acquired_caps, *available_caps, *caps, *filter;
 588     GstStructure *st;
 589
 590     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Sending header");
 591
 592     codec_data = self->input_state->codec_data;
 593
 594     /* We are running in byte-stream mode, so we don't know the headers, but
 595      * we need to send something, otherwise the decoder will refuse to
 596      * intialize.
 597      */
 598     if (codec_data) {
 599       gst_buffer_ref (codec_data);
 600     } else {
 601       codec_data = gst_buffer_ref (frame->input_buffer);
 602       processed = TRUE;
 603     }
 604
 605     /* Ensure input internal pool is active */
 606     if (!gst_buffer_pool_is_active (pool)) {
 607       GstStructure *config = gst_buffer_pool_get_config (pool);
 608       gst_buffer_pool_config_set_params (config, self->input_state->caps,
 609           self->v4l2output->info.size, 2, 2);
 610
 611       /* There is no reason to refuse this config */
 612       if (!gst_buffer_pool_set_config (pool, config))
 613         goto activate_failed;
 614
 615       if (!gst_buffer_pool_set_active (pool, TRUE))
 616         goto activate_failed;
 617     }
 618
 619     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 620     ret =
 621         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->
 622             v4l2output->pool), &codec_data);
 623     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 624
 625     gst_buffer_unref (codec_data);
 626
 627     /* For decoders G_FMT returns coded size, G_SELECTION returns visible size
 628      * in the compose rectangle. gst_v4l2_object_acquire_format() checks both
 629      * and returns the visible size as with/height and the coded size as
 630      * padding. */
 631     if (!gst_v4l2_object_acquire_format (self->v4l2capture, &info))
 632       goto not_negotiated;
 633
 634     /* Create caps from the acquired format, remove the format field */
 635     acquired_caps = gst_video_info_to_caps (&info);
 636     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Acquired caps: %" GST_PTR_FORMAT, acquired_caps);
 637     st = gst_caps_get_structure (acquired_caps, 0);
 638     gst_structure_remove_field (st, "format");
 639
 640     /* Probe currently available pixel formats */
 641     available_caps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2capture, NULL);
 642     available_caps = gst_caps_make_writable (available_caps);
 643     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Available caps: %" GST_PTR_FORMAT, available_caps);
 644
 645     /* Replace coded size with visible size, we want to negotiate visible size
 646      * with downstream, not coded size. */
 647     gst_caps_map_in_place (available_caps, gst_v4l2_video_remove_padding, self);
 648
 649     filter = gst_caps_intersect_full (available_caps, acquired_caps,
 650         GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 651     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Filtered caps: %" GST_PTR_FORMAT, filter);
 652     gst_caps_unref (acquired_caps);
 653     gst_caps_unref (available_caps);
 654     caps = gst_pad_peer_query_caps (decoder->srcpad, filter);
 655     gst_caps_unref (filter);
 656
 657     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Possible decoded caps: %" GST_PTR_FORMAT, caps);
 658     if (gst_caps_is_empty (caps)) {
 659       gst_caps_unref (caps);
 660       goto not_negotiated;
 661     }
 662
 663     /* Fixate pixel format */
 664     caps = gst_caps_fixate (caps);
 665
 666     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Chosen decoded caps: %" GST_PTR_FORMAT, caps);
 667
 668     /* Try to set negotiated format, on success replace acquired format */
 669     if (gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2capture, caps, &error))
 670       gst_video_info_from_caps (&info, caps);
 671     else
 672       gst_v4l2_clear_error (&error);
 673     gst_caps_unref (caps);
 674
 675     output_state = gst_video_decoder_set_output_state (decoder,
 676         info.finfo->format, info.width, info.height, self->input_state);
 677
 678     /* Copy the rest of the information, there might be more in the future */
 679     output_state->info.interlace_mode = info.interlace_mode;
 680     gst_video_codec_state_unref (output_state);
 681
 682     if (!gst_video_decoder_negotiate (decoder)) {
 683       if (GST_PAD_IS_FLUSHING (decoder->srcpad))
 684         goto flushing;
 685       else
 686         goto not_negotiated;
 687     }
 688
 689     /* Ensure our internal pool is activated */
 690     if (!gst_buffer_pool_set_active (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool),
 691             TRUE))
 692       goto activate_failed;
 693   }
 694
 695   task_state = gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self));
 696   if (task_state == GST_TASK_STOPPED || task_state == GST_TASK_PAUSED) {
 697     /* It's possible that the processing thread stopped due to an error */
 698     if (self->output_flow != GST_FLOW_OK &&
 699         self->output_flow != GST_FLOW_FLUSHING) {
 700       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Processing loop stopped with error, leaving");
 701       ret = self->output_flow;
 702       goto drop;
 703     }
 704
 705     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting decoding thread");
 706
 707     /* Start the processing task, when it quits, the task will disable input
 708      * processing to unlock input if draining, or prevent potential block */
 709     self->output_flow = GST_FLOW_FLUSHING;
 710     if (!gst_pad_start_task (decoder->srcpad,
 711             (GstTaskFunction) gst_v4l2_video_dec_loop, self, NULL))
 712       goto start_task_failed;
 713   }
 714
 715   if (!processed) {
 716     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_UNLOCK (decoder);
 717     ret =
 718         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL (self->v4l2output->
 719             pool), &frame->input_buffer);
 720     GST_VIDEO_DECODER_STREAM_LOCK (decoder);
 721
 722     if (ret == GST_FLOW_FLUSHING) {
 723       if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) !=
 724           GST_TASK_STARTED)
 725         ret = self->output_flow;
 726       goto drop;
 727     } else if (ret != GST_FLOW_OK) {
 728       goto process_failed;
 729     }
 730   }
 731
 732   /* No need to keep input arround */
 733   tmp = frame->input_buffer;
 734   frame->input_buffer = gst_buffer_new ();
 735   gst_buffer_copy_into (frame->input_buffer, tmp,
 736       GST_BUFFER_COPY_FLAGS | GST_BUFFER_COPY_TIMESTAMPS |
 737       GST_BUFFER_COPY_META, 0, 0);
 738   gst_buffer_unref (tmp);
 739
 740   gst_video_codec_frame_unref (frame);
 741   return ret;
 742
 743   /* ERRORS */
 744 not_negotiated:
 745   {
 746     GST_ERROR_OBJECT (self, "not negotiated");
 747     ret = GST_FLOW_NOT_NEGOTIATED;
 748     gst_v4l2_error (self, &error);
 749     goto drop;
 750   }
 751 activate_failed:
 752   {
 753     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 754         (_("Failed to allocate required memory.")),
 755         ("Buffer pool activation failed"));
 756     ret = GST_FLOW_ERROR;
 757     goto drop;
 758   }
 759 flushing:
 760   {
 761     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 762     goto drop;
 763   }
 764
 765 start_task_failed:
 766   {
 767     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 768         (_("Failed to start decoding thread.")), (NULL));
 769     ret = GST_FLOW_ERROR;
 770     goto drop;
 771   }
 772 process_failed:
 773   {
 774     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 775         (_("Failed to process frame.")),
 776         ("Maybe be due to not enough memory or failing driver"));
 777     ret = GST_FLOW_ERROR;
 778     goto drop;
 779   }
 780 drop:
 781   {
 782     gst_video_decoder_drop_frame (decoder, frame);
 783     return ret;
 784   }
 785 }
 786
 787 static gboolean
 788 gst_v4l2_video_dec_decide_allocation (GstVideoDecoder * decoder,
 789     GstQuery * query)
 790 {
 791   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 792   GstClockTime latency;
 793   gboolean ret = FALSE;
 794
 795   if (gst_v4l2_object_decide_allocation (self->v4l2capture, query))
 796     ret = GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->decide_allocation (decoder,
 797         query);
 798
 799   if (GST_CLOCK_TIME_IS_VALID (self->v4l2capture->duration)) {
 800     latency = self->v4l2capture->min_buffers * self->v4l2capture->duration;
 801     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Setting latency: %" GST_TIME_FORMAT " (%"
 802         G_GUINT32_FORMAT " * %" G_GUINT64_FORMAT, GST_TIME_ARGS (latency),
 803         self->v4l2capture->min_buffers, self->v4l2capture->duration);
 804     gst_video_decoder_set_latency (decoder, latency, latency);
 805   } else {
 806     GST_WARNING_OBJECT (self, "Duration invalid, not setting latency");
 807   }
 808
 809   return ret;
 810 }
 811
 812 static gboolean
 813 gst_v4l2_video_dec_src_query (GstVideoDecoder * decoder, GstQuery * query)
 814 {
 815   gboolean ret = TRUE;
 816   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 817
 818   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 819     case GST_QUERY_CAPS:{
 820       GstCaps *filter, *result = NULL;
 821       GstPad *pad = GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (decoder);
 822
 823       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 824
 825       if (self->probed_srccaps)
 826         result = gst_caps_ref (self->probed_srccaps);
 827       else
 828         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 829
 830       if (filter) {
 831         GstCaps *tmp = result;
 832         result =
 833             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 834         gst_caps_unref (tmp);
 835       }
 836
 837       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning src caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 838
 839       gst_query_set_caps_result (query, result);
 840       gst_caps_unref (result);
 841       break;
 842     }
 843
 844     default:
 845       ret = GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->src_query (decoder, query);
 846       break;
 847   }
 848
 849   return ret;
 850 }
 851
 852 static GstCaps *
 853 gst_v4l2_video_dec_sink_getcaps (GstVideoDecoder * decoder, GstCaps * filter)
 854 {
 855   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 856   GstCaps *result;
 857
 858   result = gst_video_decoder_proxy_getcaps (decoder, self->probed_sinkcaps,
 859       filter);
 860
 861   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning sink caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 862
 863   return result;
 864 }
 865
 866 static gboolean
 867 gst_v4l2_video_dec_sink_event (GstVideoDecoder * decoder, GstEvent * event)
 868 {
 869   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (decoder);
 870   gboolean ret;
 871
 872   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 873     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 874       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start");
 875       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 876       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 877       break;
 878     default:
 879       break;
 880   }
 881
 882   ret = GST_VIDEO_DECODER_CLASS (parent_class)->sink_event (decoder, event);
 883
 884   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 885     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 886       /* The processing thread should stop now, wait for it */
 887       gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 888       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start done");
 889       break;
 890     default:
 891       break;
 892   }
 893
 894   return ret;
 895 }
 896
 897 static GstStateChangeReturn
 898 gst_v4l2_video_dec_change_state (GstElement * element,
 899     GstStateChange transition)
 900 {
 901   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (element);
 902   GstVideoDecoder *decoder = GST_VIDEO_DECODER (element);
 903
 904   if (transition == GST_STATE_CHANGE_PAUSED_TO_READY) {
 905     g_atomic_int_set (&self->active, FALSE);
 906     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 907     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 908     gst_pad_stop_task (decoder->srcpad);
 909   }
 910
 911   return GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element, transition);
 912 }
 913
 914 static void
 915 gst_v4l2_video_dec_dispose (GObject * object)
 916 {
 917   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (object);
 918
 919   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
 920   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
 921
 922   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
 923 }
 924
 925 static void
 926 gst_v4l2_video_dec_finalize (GObject * object)
 927 {
 928   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (object);
 929
 930   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2capture);
 931   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2output);
 932
 933   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 934 }
 935
 936 static void
 937 gst_v4l2_video_dec_init (GstV4l2VideoDec * self)
 938 {
 939   /* V4L2 object are created in subinstance_init */
 940 }
 941
 942 static void
 943 gst_v4l2_video_dec_subinstance_init (GTypeInstance * instance, gpointer g_class)
 944 {
 945   GstV4l2VideoDecClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_DEC_CLASS (g_class);
 946   GstV4l2VideoDec *self = GST_V4L2_VIDEO_DEC (instance);
 947   GstVideoDecoder *decoder = GST_VIDEO_DECODER (instance);
 948
 949   gst_video_decoder_set_packetized (decoder, TRUE);
 950
 951   self->v4l2output = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
 952       GST_OBJECT (GST_VIDEO_DECODER_SINK_PAD (self)),
 953       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT, klass->default_device,
 954       gst_v4l2_get_output, gst_v4l2_set_output, NULL);
 955   self->v4l2output->no_initial_format = TRUE;
 956   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
 957
 958   self->v4l2capture = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
 959       GST_OBJECT (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)),
 960       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, klass->default_device,
 961       gst_v4l2_get_input, gst_v4l2_set_input, NULL);
 962 }
 963
 964 static void
 965 gst_v4l2_video_dec_class_init (GstV4l2VideoDecClass * klass)
 966 {
 967   GstElementClass *element_class;
 968   GObjectClass *gobject_class;
 969   GstVideoDecoderClass *video_decoder_class;
 970
 971   parent_class = g_type_class_peek_parent (klass);
 972
 973   element_class = (GstElementClass *) klass;
 974   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 975   video_decoder_class = (GstVideoDecoderClass *) klass;
 976
 977   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_v4l2_video_dec_debug, "v4l2videodec", 0,
 978       "V4L2 Video Decoder");
 979
 980   gobject_class->dispose = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_dispose);
 981   gobject_class->finalize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_finalize);
 982   gobject_class->set_property =
 983       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_set_property);
 984   gobject_class->get_property =
 985       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_get_property);
 986
 987   video_decoder_class->open = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_open);
 988   video_decoder_class->close = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_close);
 989   video_decoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_start);
 990   video_decoder_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_stop);
 991   video_decoder_class->finish = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_finish);
 992   video_decoder_class->flush = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_flush);
 993   video_decoder_class->drain = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_drain);
 994   video_decoder_class->set_format =
 995       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_set_format);
 996   video_decoder_class->negotiate =
 997       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_negotiate);
 998   video_decoder_class->decide_allocation =
 999       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_decide_allocation);
1000   /* FIXME propose_allocation or not ? */
1001   video_decoder_class->handle_frame =
1002       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_handle_frame);
1003   video_decoder_class->getcaps =
1004       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_sink_getcaps);
1005   video_decoder_class->src_query =
1006       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_src_query);
1007   video_decoder_class->sink_event =
1008       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_sink_event);
1009
1010   element_class->change_state =
1011       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_dec_change_state);
1012
1013   gst_v4l2_object_install_m2m_properties_helper (gobject_class);
1014 }
1015
1016 static void
1017 gst_v4l2_video_dec_subclass_init (gpointer g_class, gpointer data)
1018 {
1019   GstV4l2VideoDecClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_DEC_CLASS (g_class);
1020   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
1021   GstV4l2VideoDecCData *cdata = data;
1022
1023   klass->default_device = cdata->device;
1024
1025   /* Note: gst_pad_template_new() take the floating ref from the caps */
1026   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1027       gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS,
1028           cdata->sink_caps));
1029   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1030       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
1031           cdata->src_caps));
1032
1033   gst_element_class_set_static_metadata (element_class, cdata->longname,
1034       "Codec/Decoder/Video", cdata->description,
1035       "Nicolas Dufresne <nicolas.dufresne@collabora.com>");
1036
1037   gst_caps_unref (cdata->sink_caps);
1038   gst_caps_unref (cdata->src_caps);
1039   g_free (cdata);
1040 }
1041
1042 /* Probing functions */
1043 gboolean
1044 gst_v4l2_is_video_dec (GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps)
1045 {
1046   gboolean ret = FALSE;
1047
1048   if (gst_caps_is_subset (sink_caps, gst_v4l2_object_get_codec_caps ())
1049       && gst_caps_is_subset (src_caps, gst_v4l2_object_get_raw_caps ()))
1050     ret = TRUE;
1051
1052   return ret;
1053 }
1054
1055 static gchar *
1056 gst_v4l2_video_dec_set_metadata (GstStructure * s, GstV4l2VideoDecCData * cdata,
1057     const gchar * basename)
1058 {
1059   gchar *codec_name = NULL;
1060   gchar *type_name = NULL;
1061
1062 #define SET_META(codec) \
1063 G_STMT_START { \
1064   cdata->longname = "V4L2 " codec " Decoder"; \
1065   cdata->description = "Decodes " codec " streams via V4L2 API"; \
1066   codec_name = g_ascii_strdown (codec, -1); \
1067 } G_STMT_END
1068
1069   if (gst_structure_has_name (s, "image/jpeg")) {
1070     SET_META ("JPEG");
1071   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/mpeg")) {
1072     gint mpegversion = 0;
1073     gst_structure_get_int (s, "mpegversion", &mpegversion);
1074
1075     if (mpegversion == 2) {
1076       SET_META ("MPEG2");
1077     } else {
1078       SET_META ("MPEG4");
1079     }
1080   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-h263")) {
1081     SET_META ("H263");
1082   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-h264")) {
1083     SET_META ("H264");
1084   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-wmv")) {
1085     SET_META ("VC1");
1086   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-vp8")) {
1087     SET_META ("VP8");
1088   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-vp9")) {
1089     SET_META ("VP9");
1090   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-bayer")) {
1091     SET_META ("BAYER");
1092   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-sonix")) {
1093     SET_META ("SONIX");
1094   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-pwc1")) {
1095     SET_META ("PWC1");
1096   } else if (gst_structure_has_name (s, "video/x-pwc2")) {
1097     SET_META ("PWC2");
1098   } else {
1099     /* This code should be kept on sync with the exposed CODEC type of format
1100      * from gstv4l2object.c. This warning will only occure in case we forget
1101      * to also add a format here. */
1102     gchar *s_str = gst_structure_to_string (s);
1103     g_warning ("Missing fixed name mapping for caps '%s', this is a GStreamer "
1104         "bug, please report at https://bugs.gnome.org", s_str);
1105     g_free (s_str);
1106   }
1107
1108   if (codec_name) {
1109     type_name = g_strdup_printf ("v4l2%sdec", codec_name);
1110     if (g_type_from_name (type_name) != 0) {
1111       g_free (type_name);
1112       type_name = g_strdup_printf ("v4l2%s%sdec", basename, codec_name);
1113     }
1114
1115     g_free (codec_name);
1116   }
1117
1118   return type_name;
1119 #undef SET_META
1120 }
1121
1122 void
1123 gst_v4l2_video_dec_register (GstPlugin * plugin, const gchar * basename,
1124     const gchar * device_path, GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps)
1125 {
1126   gint i;
1127
1128   for (i = 0; i < gst_caps_get_size (sink_caps); i++) {
1129     GstV4l2VideoDecCData *cdata;
1130     GstStructure *s;
1131     GTypeQuery type_query;
1132     GTypeInfo type_info = { 0, };
1133     GType type, subtype;
1134     gchar *type_name;
1135
1136     s = gst_caps_get_structure (sink_caps, i);
1137
1138     cdata = g_new0 (GstV4l2VideoDecCData, 1);
1139     cdata->device = g_strdup (device_path);
1140     cdata->sink_caps = gst_caps_new_empty ();
1141     gst_caps_append_structure (cdata->sink_caps, gst_structure_copy (s));
1142     cdata->src_caps = gst_caps_ref (src_caps);
1143     type_name = gst_v4l2_video_dec_set_metadata (s, cdata, basename);
1144
1145     /* Skip over if we hit an unmapped type */
1146     if (!type_name) {
1147       g_free (cdata);
1148       continue;
1149     }
1150
1151     type = gst_v4l2_video_dec_get_type ();
1152     g_type_query (type, &type_query);
1153     memset (&type_info, 0, sizeof (type_info));
1154     type_info.class_size = type_query.class_size;
1155     type_info.instance_size = type_query.instance_size;
1156     type_info.class_init = gst_v4l2_video_dec_subclass_init;
1157     type_info.class_data = cdata;
1158     type_info.instance_init = gst_v4l2_video_dec_subinstance_init;
1159
1160     subtype = g_type_register_static (type, type_name, &type_info, 0);
1161     if (!gst_element_register (plugin, type_name, GST_RANK_PRIMARY + 1,
1162             subtype))
1163       GST_WARNING ("Failed to register plugin '%s'", type_name);
1164
1165     g_free (type_name);
1166   }
1167 }