sys/v4l2/gstv4l2videoenc.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2014-2017 SUMOMO Computer Association
   3  *     Authors Ayaka <ayaka@soulik.info>
   4  * Copyright (C) 2017 Collabora Ltd.
   5  *     Author: Nicolas Dufresne <nicolas.dufresne@collabora.com>
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Library General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  18  * License along with this library; if not, write to the
  19  * Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  20  * Boston, MA 02110-1301, USA.
  21  *
  22  */
  23
  24 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  25 #include "config.h"
  26 #endif
  27
  28 #include <sys/stat.h>
  29 #include <fcntl.h>
  30 #include <errno.h>
  31 #include <unistd.h>
  32 #include <string.h>
  33
  34 #include "gstv4l2object.h"
  35 #include "gstv4l2videoenc.h"
  36
  37 #include <string.h>
  38 #include <gst/gst-i18n-plugin.h>
  39
  40 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (gst_v4l2_video_enc_debug);
  41 #define GST_CAT_DEFAULT gst_v4l2_video_enc_debug
  42
  43 typedef struct
  44 {
  45   gchar *device;
  46   GstCaps *sink_caps;
  47   GstCaps *src_caps;
  48 } GstV4l2VideoEncCData;
  49
  50 enum
  51 {
  52   PROP_0,
  53   V4L2_STD_OBJECT_PROPS,
  54 };
  55
  56 #define gst_v4l2_video_enc_parent_class parent_class
  57 G_DEFINE_ABSTRACT_TYPE (GstV4l2VideoEnc, gst_v4l2_video_enc,
  58     GST_TYPE_VIDEO_ENCODER);
  59
  60 static void
  61 gst_v4l2_video_enc_set_property (GObject * object,
  62     guint prop_id, const GValue * value, GParamSpec * pspec)
  63 {
  64   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
  65
  66   switch (prop_id) {
  67     case PROP_OUTPUT_IO_MODE:
  68       gst_v4l2_object_set_property_helper (self->v4l2output,
  69           prop_id, value, pspec);
  70       break;
  71     case PROP_CAPTURE_IO_MODE:
  72       gst_v4l2_object_set_property_helper (self->v4l2capture,
  73           prop_id, value, 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_enc_get_property (GObject * object,
  88     guint prop_id, GValue * value, GParamSpec * pspec)
  89 {
  90   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
  91
  92   switch (prop_id) {
  93     case PROP_OUTPUT_IO_MODE:
  94       gst_v4l2_object_get_property_helper (self->v4l2output,
  95           prop_id, value, pspec);
  96       break;
  97     case PROP_CAPTURE_IO_MODE:
  98       gst_v4l2_object_get_property_helper (self->v4l2capture,
  99           prop_id, value, 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_enc_open (GstVideoEncoder * encoder)
 114 {
 115   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 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   self->probed_sinkcaps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2output,
 127       gst_v4l2_object_get_raw_caps ());
 128
 129   if (gst_caps_is_empty (self->probed_sinkcaps))
 130     goto no_raw_format;
 131
 132   codec_caps = gst_pad_get_pad_template_caps (encoder->srcpad);
 133   self->probed_srccaps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2capture,
 134       codec_caps);
 135   gst_caps_unref (codec_caps);
 136
 137   if (gst_caps_is_empty (self->probed_srccaps))
 138     goto no_encoded_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 output 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 input 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_enc_close (GstVideoEncoder * encoder)
 170 {
 171   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 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_enc_start (GstVideoEncoder * encoder)
 185 {
 186   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 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_enc_stop (GstVideoEncoder * encoder)
 199 {
 200   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 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 (encoder->srcpad);
 209
 210   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 211   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 212   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 213
 214   /* Should have been flushed already */
 215   g_assert (g_atomic_int_get (&self->active) == FALSE);
 216   g_assert (g_atomic_int_get (&self->processing) == FALSE);
 217
 218   gst_v4l2_object_stop (self->v4l2output);
 219   gst_v4l2_object_stop (self->v4l2capture);
 220
 221   if (self->input_state) {
 222     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 223     self->input_state = NULL;
 224   }
 225
 226   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Stopped");
 227
 228   return TRUE;
 229 }
 230
 231 static gboolean
 232 gst_v4l2_encoder_cmd (GstV4l2Object * v4l2object, guint cmd, guint flags)
 233 {
 234   struct v4l2_encoder_cmd ecmd = { 0, };
 235
 236   GST_DEBUG_OBJECT (v4l2object->element,
 237       "sending v4l2 encoder command %u with flags %u", cmd, flags);
 238
 239   if (!GST_V4L2_IS_OPEN (v4l2object))
 240     return FALSE;
 241
 242   ecmd.cmd = cmd;
 243   ecmd.flags = flags;
 244   if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_ENCODER_CMD, &ecmd) < 0)
 245     goto ecmd_failed;
 246
 247   return TRUE;
 248
 249 ecmd_failed:
 250   if (errno == ENOTTY) {
 251     GST_INFO_OBJECT (v4l2object->element,
 252         "Failed to send encoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 253         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 254   } else {
 255     GST_ERROR_OBJECT (v4l2object->element,
 256         "Failed to send encoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 257         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 258   }
 259   return FALSE;
 260 }
 261
 262 static GstFlowReturn
 263 gst_v4l2_video_enc_finish (GstVideoEncoder * encoder)
 264 {
 265   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 266   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 267
 268   if (gst_pad_get_task_state (encoder->srcpad) != GST_TASK_STARTED)
 269     goto done;
 270
 271   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Finishing encoding");
 272
 273   /* drop the stream lock while draining, so remaining buffers can be
 274    * pushed from the src pad task thread */
 275   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 276
 277   if (gst_v4l2_encoder_cmd (self->v4l2capture, V4L2_ENC_CMD_STOP, 0)) {
 278     GstTask *task = encoder->srcpad->task;
 279
 280     /* Wait for the task to be drained */
 281     GST_OBJECT_LOCK (task);
 282     while (GST_TASK_STATE (task) == GST_TASK_STARTED)
 283       GST_TASK_WAIT (task);
 284     GST_OBJECT_UNLOCK (task);
 285     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 286   }
 287
 288   /* and ensure the processing thread has stopped in case another error
 289    * occured. */
 290   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 291   gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 292   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 293
 294   if (ret == GST_FLOW_FLUSHING)
 295     ret = self->output_flow;
 296
 297   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Done draining buffers");
 298
 299 done:
 300   return ret;
 301 }
 302
 303 static gboolean
 304 gst_v4l2_video_enc_set_format (GstVideoEncoder * encoder,
 305     GstVideoCodecState * state)
 306 {
 307   gboolean ret = TRUE;
 308   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 309   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 310   GstCaps *outcaps;
 311   GstVideoCodecState *output;
 312
 313   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Setting format: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 314
 315   if (self->input_state) {
 316     if (gst_v4l2_object_caps_equal (self->v4l2output, state->caps)) {
 317       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Compatible caps");
 318       return TRUE;
 319     }
 320
 321     if (gst_v4l2_video_enc_finish (encoder) != GST_FLOW_OK)
 322       return FALSE;
 323
 324     gst_v4l2_object_stop (self->v4l2output);
 325     gst_v4l2_object_stop (self->v4l2capture);
 326
 327     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 328     self->input_state = NULL;
 329   }
 330
 331   outcaps = gst_pad_get_pad_template_caps (encoder->srcpad);
 332   outcaps = gst_caps_make_writable (outcaps);
 333   output = gst_video_encoder_set_output_state (encoder, outcaps, state);
 334   gst_video_codec_state_unref (output);
 335
 336   if (!gst_video_encoder_negotiate (encoder))
 337     return FALSE;
 338
 339   if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2output, state->caps, &error)) {
 340     gst_v4l2_error (self, &error);
 341     return FALSE;
 342   }
 343
 344   /* activating a capture pool will also call STREAMON. CODA driver will
 345    * refuse to configure the output if the capture is stremaing. */
 346   if (!gst_buffer_pool_set_active (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool),
 347           TRUE)) {
 348     GST_WARNING_OBJECT (self, "Could not activate capture buffer pool.");
 349     return FALSE;
 350   }
 351
 352   self->input_state = gst_video_codec_state_ref (state);
 353
 354   GST_DEBUG_OBJECT (self, "output caps: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 355
 356   return ret;
 357 }
 358
 359 static gboolean
 360 gst_v4l2_video_enc_flush (GstVideoEncoder * encoder)
 361 {
 362   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 363
 364   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Flushing");
 365
 366   /* Ensure the processing thread has stopped for the reverse playback
 367    * iscount case */
 368   if (g_atomic_int_get (&self->processing)) {
 369     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 370
 371     gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 372     gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 373     gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 374
 375     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 376
 377   }
 378
 379   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 380
 381   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 382   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 383
 384   return TRUE;
 385 }
 386
 387 struct ProfileLevelCtx
 388 {
 389   GstV4l2VideoEnc *self;
 390   const gchar *profile;
 391   const gchar *level;
 392 };
 393
 394 static gboolean
 395 get_string_list (GstStructure * s, const gchar * field, GQueue * queue)
 396 {
 397   const GValue *value;
 398
 399   value = gst_structure_get_value (s, field);
 400
 401   if (!value)
 402     return FALSE;
 403
 404   if (GST_VALUE_HOLDS_LIST (value)) {
 405     guint i;
 406
 407     if (gst_value_list_get_size (value) == 0)
 408       return FALSE;
 409
 410     for (i = 0; i < gst_value_list_get_size (value); i++) {
 411       const GValue *item = gst_value_list_get_value (value, i);
 412
 413       if (G_VALUE_HOLDS_STRING (item))
 414         g_queue_push_tail (queue, g_value_dup_string (item));
 415     }
 416   } else if (G_VALUE_HOLDS_STRING (value)) {
 417     g_queue_push_tail (queue, g_value_dup_string (value));
 418   }
 419
 420   return TRUE;
 421 }
 422
 423 static gboolean
 424 negotiate_profile_and_level (GstCapsFeatures * features, GstStructure * s,
 425     gpointer user_data)
 426 {
 427   struct ProfileLevelCtx *ctx = user_data;
 428   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_GET_CLASS (ctx->self);
 429   GstV4l2Object *v4l2object = GST_V4L2_VIDEO_ENC (ctx->self)->v4l2output;
 430   GQueue profiles = G_QUEUE_INIT;
 431   GQueue levels = G_QUEUE_INIT;
 432   gboolean failed = FALSE;
 433
 434   if (klass->profile_cid && get_string_list (s, "profile", &profiles)) {
 435     GList *l;
 436
 437     for (l = profiles.head; l; l = l->next) {
 438       struct v4l2_control control = { 0, };
 439       gint v4l2_profile;
 440       const gchar *profile = l->data;
 441
 442       GST_TRACE_OBJECT (ctx->self, "Trying profile %s", profile);
 443
 444       control.id = klass->profile_cid;
 445       control.value = v4l2_profile = klass->profile_from_string (profile);
 446
 447       if (control.value < 0)
 448         continue;
 449
 450       if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_S_CTRL, &control) < 0) {
 451         GST_WARNING_OBJECT (ctx->self, "Failed to set %s profile: '%s'",
 452             klass->codec_name, g_strerror (errno));
 453         break;
 454       }
 455
 456       profile = klass->profile_to_string (control.value);
 457
 458       if (control.value == v4l2_profile) {
 459         ctx->profile = profile;
 460         break;
 461       }
 462
 463       if (g_list_find_custom (l, profile, g_str_equal)) {
 464         ctx->profile = profile;
 465         break;
 466       }
 467     }
 468
 469     if (profiles.length && !ctx->profile)
 470       failed = TRUE;
 471
 472     g_queue_foreach (&profiles, (GFunc) g_free, NULL);
 473     g_queue_clear (&profiles);
 474   }
 475
 476   if (!failed && klass->level_cid && get_string_list (s, "level", &levels)) {
 477     GList *l;
 478
 479     for (l = levels.head; l; l = l->next) {
 480       struct v4l2_control control = { 0, };
 481       gint v4l2_level;
 482       const gchar *level = l->data;
 483
 484       GST_TRACE_OBJECT (ctx->self, "Trying level %s", level);
 485
 486       control.id = klass->level_cid;
 487       control.value = v4l2_level = klass->level_from_string (level);
 488
 489       if (control.value < 0)
 490         continue;
 491
 492       if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_S_CTRL, &control) < 0) {
 493         GST_WARNING_OBJECT (ctx->self, "Failed to set %s level: '%s'",
 494             klass->codec_name, g_strerror (errno));
 495         break;
 496       }
 497
 498       level = klass->level_to_string (control.value);
 499
 500       if (control.value == v4l2_level) {
 501         ctx->level = level;
 502         break;
 503       }
 504
 505       if (g_list_find_custom (l, level, g_str_equal)) {
 506         ctx->level = level;
 507         break;
 508       }
 509     }
 510
 511     if (levels.length && !ctx->level)
 512       failed = TRUE;
 513
 514     g_queue_foreach (&levels, (GFunc) g_free, NULL);
 515     g_queue_clear (&levels);
 516   }
 517
 518   /* If it failed, we continue */
 519   return failed;
 520 }
 521
 522 static gboolean
 523 gst_v4l2_video_enc_negotiate (GstVideoEncoder * encoder)
 524 {
 525   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_GET_CLASS (encoder);
 526   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 527   GstV4l2Object *v4l2object = self->v4l2output;
 528   GstCaps *allowed_caps;
 529   struct ProfileLevelCtx ctx = { self, NULL, NULL };
 530   GstVideoCodecState *state;
 531   GstStructure *s;
 532
 533   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Negotiating %s profile and level.",
 534       klass->codec_name);
 535
 536   allowed_caps = gst_pad_get_allowed_caps (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder));
 537
 538   if (allowed_caps) {
 539
 540     if (gst_caps_is_empty (allowed_caps))
 541       goto not_negotiated;
 542
 543     allowed_caps = gst_caps_make_writable (allowed_caps);
 544
 545     /* negotiate_profile_and_level() will return TRUE on failure to keep
 546      * iterating, if gst_caps_foreach() returns TRUE it means there was no
 547      * compatible profile and level in any of the structure */
 548     if (gst_caps_foreach (allowed_caps, negotiate_profile_and_level, &ctx)) {
 549       goto no_profile_level;
 550     }
 551   }
 552
 553   if (klass->profile_cid && !ctx.profile) {
 554     struct v4l2_control control = { 0, };
 555
 556     control.id = klass->profile_cid;
 557
 558     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 559       goto g_ctrl_failed;
 560
 561     ctx.profile = klass->profile_to_string (control.value);
 562   }
 563
 564   if (klass->level_cid && !ctx.level) {
 565     struct v4l2_control control = { 0, };
 566
 567     control.id = klass->level_cid;
 568
 569     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 570       goto g_ctrl_failed;
 571
 572     ctx.level = klass->level_to_string (control.value);
 573   }
 574
 575   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Selected %s profile %s at level %s",
 576       klass->codec_name, ctx.profile, ctx.level);
 577
 578   state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 579   s = gst_caps_get_structure (state->caps, 0);
 580
 581   if (klass->profile_cid)
 582     gst_structure_set (s, "profile", G_TYPE_STRING, ctx.profile, NULL);
 583
 584   if (klass->level_cid)
 585     gst_structure_set (s, "level", G_TYPE_STRING, ctx.level, NULL);
 586
 587   if (!GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->negotiate (encoder))
 588     return FALSE;
 589
 590   return TRUE;
 591
 592 g_ctrl_failed:
 593   GST_WARNING_OBJECT (self, "Failed to get %s profile and level: '%s'",
 594       klass->codec_name, g_strerror (errno));
 595   goto not_negotiated;
 596
 597 no_profile_level:
 598   GST_WARNING_OBJECT (self, "No compatible level and profile in caps: %"
 599       GST_PTR_FORMAT, allowed_caps);
 600   goto not_negotiated;
 601
 602 not_negotiated:
 603   if (allowed_caps)
 604     gst_caps_unref (allowed_caps);
 605   return FALSE;
 606 }
 607
 608 static GstVideoCodecFrame *
 609 gst_v4l2_video_enc_get_oldest_frame (GstVideoEncoder * encoder)
 610 {
 611   GstVideoCodecFrame *frame = NULL;
 612   GList *frames, *l;
 613   gint count = 0;
 614
 615   frames = gst_video_encoder_get_frames (encoder);
 616
 617   for (l = frames; l != NULL; l = l->next) {
 618     GstVideoCodecFrame *f = l->data;
 619
 620     if (!frame || frame->pts > f->pts)
 621       frame = f;
 622
 623     count++;
 624   }
 625
 626   if (frame) {
 627     GST_LOG_OBJECT (encoder,
 628         "Oldest frame is %d %" GST_TIME_FORMAT
 629         " and %d frames left",
 630         frame->system_frame_number, GST_TIME_ARGS (frame->pts), count - 1);
 631     gst_video_codec_frame_ref (frame);
 632   }
 633
 634   g_list_free_full (frames, (GDestroyNotify) gst_video_codec_frame_unref);
 635
 636   return frame;
 637 }
 638
 639 static void
 640 gst_v4l2_video_enc_loop (GstVideoEncoder * encoder)
 641 {
 642   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 643   GstVideoCodecFrame *frame;
 644   GstBuffer *buffer = NULL;
 645   GstFlowReturn ret;
 646
 647   GST_LOG_OBJECT (encoder, "Allocate output buffer");
 648
 649   buffer = gst_video_encoder_allocate_output_buffer (encoder,
 650       self->v4l2capture->info.size);
 651
 652   if (NULL == buffer) {
 653     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 654     goto beach;
 655   }
 656
 657
 658   /* FIXME Check if buffer isn't the last one here */
 659
 660   GST_LOG_OBJECT (encoder, "Process output buffer");
 661   ret =
 662       gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL
 663       (self->v4l2capture->pool), &buffer);
 664
 665   if (ret != GST_FLOW_OK)
 666     goto beach;
 667
 668   frame = gst_v4l2_video_enc_get_oldest_frame (encoder);
 669
 670   if (frame) {
 671     frame->output_buffer = buffer;
 672     buffer = NULL;
 673     ret = gst_video_encoder_finish_frame (encoder, frame);
 674
 675     if (ret != GST_FLOW_OK)
 676       goto beach;
 677   } else {
 678     GST_WARNING_OBJECT (encoder, "Encoder is producing too many buffers");
 679     gst_buffer_unref (buffer);
 680   }
 681
 682   return;
 683
 684 beach:
 685   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Leaving output thread");
 686
 687   gst_buffer_replace (&buffer, NULL);
 688   self->output_flow = ret;
 689   g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 690   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 691   gst_pad_pause_task (encoder->srcpad);
 692 }
 693
 694 static void
 695 gst_v4l2_video_enc_loop_stopped (GstV4l2VideoEnc * self)
 696 {
 697   if (g_atomic_int_get (&self->processing)) {
 698     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Early stop of encoding thread");
 699     self->output_flow = GST_FLOW_FLUSHING;
 700     g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 701   }
 702
 703   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Encoding task destroyed: %s",
 704       gst_flow_get_name (self->output_flow));
 705
 706 }
 707
 708 static GstFlowReturn
 709 gst_v4l2_video_enc_handle_frame (GstVideoEncoder * encoder,
 710     GstVideoCodecFrame * frame)
 711 {
 712   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 713   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 714   GstTaskState task_state;
 715
 716   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Handling frame %d", frame->system_frame_number);
 717
 718   if (G_UNLIKELY (!g_atomic_int_get (&self->active)))
 719     goto flushing;
 720
 721   task_state = gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self));
 722   if (task_state == GST_TASK_STOPPED || task_state == GST_TASK_PAUSED) {
 723     GstBufferPool *pool = GST_BUFFER_POOL (self->v4l2output->pool);
 724
 725     /* It possible that the processing thread stopped due to an error */
 726     if (self->output_flow != GST_FLOW_OK &&
 727         self->output_flow != GST_FLOW_FLUSHING) {
 728       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Processing loop stopped with error, leaving");
 729       ret = self->output_flow;
 730       goto drop;
 731     }
 732
 733     /* Ensure input internal pool is active */
 734     if (!gst_buffer_pool_is_active (pool)) {
 735       GstStructure *config = gst_buffer_pool_get_config (pool);
 736       guint min = MAX (self->v4l2output->min_buffers, GST_V4L2_MIN_BUFFERS);
 737
 738       gst_buffer_pool_config_set_params (config, self->input_state->caps,
 739           self->v4l2output->info.size, min, min);
 740
 741       /* There is no reason to refuse this config */
 742       if (!gst_buffer_pool_set_config (pool, config))
 743         goto activate_failed;
 744
 745       if (!gst_buffer_pool_set_active (pool, TRUE))
 746         goto activate_failed;
 747     }
 748
 749     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting encoding thread");
 750
 751     /* Start the processing task, when it quits, the task will disable input
 752      * processing to unlock input if draining, or prevent potential block */
 753     if (!gst_pad_start_task (encoder->srcpad,
 754             (GstTaskFunction) gst_v4l2_video_enc_loop, self,
 755             (GDestroyNotify) gst_v4l2_video_enc_loop_stopped))
 756       goto start_task_failed;
 757   }
 758
 759   if (frame->input_buffer) {
 760     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 761     ret =
 762         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL
 763         (self->v4l2output->pool), &frame->input_buffer);
 764     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 765
 766     if (ret == GST_FLOW_FLUSHING) {
 767       if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) !=
 768           GST_TASK_STARTED)
 769         ret = self->output_flow;
 770       goto drop;
 771     } else if (ret != GST_FLOW_OK) {
 772       goto process_failed;
 773     }
 774   }
 775
 776   gst_video_codec_frame_unref (frame);
 777   return ret;
 778
 779   /* ERRORS */
 780 activate_failed:
 781   {
 782     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 783         (_("Failed to allocate required memory.")),
 784         ("Buffer pool activation failed"));
 785     return GST_FLOW_ERROR;
 786
 787   }
 788 flushing:
 789   {
 790     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 791     goto drop;
 792   }
 793 start_task_failed:
 794   {
 795     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 796         (_("Failed to start encoding thread.")), (NULL));
 797     g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 798     ret = GST_FLOW_ERROR;
 799     goto drop;
 800   }
 801 process_failed:
 802   {
 803     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 804         (_("Failed to process frame.")),
 805         ("Maybe be due to not enough memory or failing driver"));
 806     ret = GST_FLOW_ERROR;
 807     goto drop;
 808   }
 809 drop:
 810   {
 811     gst_video_encoder_finish_frame (encoder, frame);
 812     return ret;
 813   }
 814 }
 815
 816 static gboolean
 817 gst_v4l2_video_enc_decide_allocation (GstVideoEncoder *
 818     encoder, GstQuery * query)
 819 {
 820   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 821   GstVideoCodecState *state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 822   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 823   GstClockTime latency;
 824   gboolean ret = FALSE;
 825
 826   /* We need to set the format here, since this is called right after
 827    * GstVideoEncoder have set the width, height and framerate into the state
 828    * caps. These are needed by the driver to calculate the buffer size and to
 829    * implement bitrate adaptation. */
 830   if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2capture, state->caps, &error)) {
 831     gst_v4l2_error (self, &error);
 832     ret = FALSE;
 833     goto done;
 834   }
 835
 836   if (gst_v4l2_object_decide_allocation (self->v4l2capture, query)) {
 837     GstVideoEncoderClass *enc_class = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class);
 838     ret = enc_class->decide_allocation (encoder, query);
 839   }
 840
 841   /* FIXME This may not be entirely correct, as encoder may keep some
 842    * observation withouth delaying the encoding. Linux Media API need some
 843    * more work to explicitly expressed the decoder / encoder latency. This
 844    * value will then become max latency, and the reported driver latency would
 845    * become the min latency. */
 846   latency = self->v4l2capture->min_buffers * self->v4l2capture->duration;
 847   gst_video_encoder_set_latency (encoder, latency, latency);
 848
 849 done:
 850   gst_video_codec_state_unref (state);
 851   return ret;
 852 }
 853
 854 static gboolean
 855 gst_v4l2_video_enc_propose_allocation (GstVideoEncoder *
 856     encoder, GstQuery * query)
 857 {
 858   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 859   gboolean ret = FALSE;
 860
 861   GST_DEBUG_OBJECT (self, "called");
 862
 863   if (query == NULL)
 864     ret = TRUE;
 865   else
 866     ret = gst_v4l2_object_propose_allocation (self->v4l2output, query);
 867
 868   if (ret)
 869     ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->propose_allocation (encoder,
 870         query);
 871
 872   return ret;
 873 }
 874
 875 static gboolean
 876 gst_v4l2_video_enc_src_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 877 {
 878   gboolean ret = TRUE;
 879   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 880   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 881     case GST_QUERY_CAPS:{
 882       GstCaps *filter, *result = NULL;
 883       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder);
 884
 885       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 886
 887       /* FIXME Try and not probe the entire encoder, but only the implement
 888        * subclass format */
 889       if (self->probed_srccaps) {
 890         GstCaps *tmpl = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 891         result = gst_caps_intersect (tmpl, self->probed_srccaps);
 892         gst_caps_unref (tmpl);
 893       } else
 894         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 895
 896       if (filter) {
 897         GstCaps *tmp = result;
 898         result =
 899             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 900         gst_caps_unref (tmp);
 901       }
 902
 903       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning src caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 904
 905       gst_query_set_caps_result (query, result);
 906       gst_caps_unref (result);
 907       break;
 908     }
 909
 910     default:
 911       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->src_query (encoder, query);
 912       break;
 913   }
 914
 915   return ret;
 916 }
 917
 918 static gboolean
 919 gst_v4l2_video_enc_sink_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 920 {
 921   gboolean ret = TRUE;
 922   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 923
 924   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 925     case GST_QUERY_CAPS:{
 926       GstCaps *filter, *result = NULL;
 927       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (encoder);
 928
 929       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 930
 931       if (self->probed_sinkcaps)
 932         result = gst_caps_ref (self->probed_sinkcaps);
 933       else
 934         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 935
 936       if (filter) {
 937         GstCaps *tmp = result;
 938         result =
 939             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 940         gst_caps_unref (tmp);
 941       }
 942
 943       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning sink caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 944
 945       gst_query_set_caps_result (query, result);
 946       gst_caps_unref (result);
 947       break;
 948     }
 949
 950     default:
 951       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_query (encoder, query);
 952       break;
 953   }
 954
 955   return ret;
 956 }
 957
 958 static gboolean
 959 gst_v4l2_video_enc_sink_event (GstVideoEncoder * encoder, GstEvent * event)
 960 {
 961   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 962   gboolean ret;
 963
 964   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 965     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 966       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start");
 967       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 968       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 969       break;
 970     default:
 971       break;
 972   }
 973
 974   ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_event (encoder, event);
 975
 976   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 977     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 978       gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 979       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start done");
 980     default:
 981       break;
 982   }
 983
 984   return ret;
 985 }
 986
 987 static GstStateChangeReturn
 988 gst_v4l2_video_enc_change_state (GstElement * element,
 989     GstStateChange transition)
 990 {
 991   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (element);
 992
 993   if (transition == GST_STATE_CHANGE_PAUSED_TO_READY) {
 994     g_atomic_int_set (&self->active, FALSE);
 995     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 996     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 997   }
 998
 999   return GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element, transition);
1000 }
1001
1002
1003 static void
1004 gst_v4l2_video_enc_dispose (GObject * object)
1005 {
1006   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1007
1008   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
1009   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
1010
1011   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
1012 }
1013
1014 static void
1015 gst_v4l2_video_enc_finalize (GObject * object)
1016 {
1017   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1018
1019   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2capture);
1020   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2output);
1021
1022   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
1023 }
1024
1025
1026 static void
1027 gst_v4l2_video_enc_init (GstV4l2VideoEnc * self)
1028 {
1029   /* V4L2 object are created in subinstance_init */
1030 }
1031
1032 static void
1033 gst_v4l2_video_enc_subinstance_init (GTypeInstance * instance, gpointer g_class)
1034 {
1035   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1036   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (instance);
1037
1038   self->v4l2output = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1039       GST_OBJECT (GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (self)),
1040       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT, klass->default_device,
1041       gst_v4l2_get_output, gst_v4l2_set_output, NULL);
1042   self->v4l2output->no_initial_format = TRUE;
1043   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
1044
1045   self->v4l2capture = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1046       GST_OBJECT (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (self)),
1047       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, klass->default_device,
1048       gst_v4l2_get_input, gst_v4l2_set_input, NULL);
1049   self->v4l2capture->no_initial_format = TRUE;
1050   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
1051 }
1052
1053 static void
1054 gst_v4l2_video_enc_class_init (GstV4l2VideoEncClass * klass)
1055 {
1056   GstElementClass *element_class;
1057   GObjectClass *gobject_class;
1058   GstVideoEncoderClass *video_encoder_class;
1059
1060   parent_class = g_type_class_peek_parent (klass);
1061
1062   element_class = (GstElementClass *) klass;
1063   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
1064   video_encoder_class = (GstVideoEncoderClass *) klass;
1065
1066   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_v4l2_video_enc_debug, "v4l2videoenc", 0,
1067       "V4L2 Video Encoder");
1068
1069   gobject_class->dispose = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_dispose);
1070   gobject_class->finalize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finalize);
1071   gobject_class->set_property =
1072       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_property);
1073   gobject_class->get_property =
1074       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_get_property);
1075
1076   video_encoder_class->open = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_open);
1077   video_encoder_class->close = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_close);
1078   video_encoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_start);
1079   video_encoder_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_stop);
1080   video_encoder_class->finish = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finish);
1081   video_encoder_class->flush = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_flush);
1082   video_encoder_class->set_format =
1083       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_format);
1084   video_encoder_class->negotiate =
1085       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_negotiate);
1086   video_encoder_class->decide_allocation =
1087       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_decide_allocation);
1088   video_encoder_class->propose_allocation =
1089       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_propose_allocation);
1090   video_encoder_class->sink_query =
1091       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_query);
1092   video_encoder_class->src_query =
1093       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_src_query);
1094   video_encoder_class->sink_event =
1095       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_event);
1096   video_encoder_class->handle_frame =
1097       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_handle_frame);
1098
1099   element_class->change_state =
1100       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_change_state);
1101
1102   gst_v4l2_object_install_m2m_properties_helper (gobject_class);
1103 }
1104
1105 static void
1106 gst_v4l2_video_enc_subclass_init (gpointer g_class, gpointer data)
1107 {
1108   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1109   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
1110   GstV4l2VideoEncCData *cdata = data;
1111
1112   klass->default_device = cdata->device;
1113
1114   /* Note: gst_pad_template_new() take the floating ref from the caps */
1115   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1116       gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS,
1117           cdata->sink_caps));
1118   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1119       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
1120           cdata->src_caps));
1121
1122   gst_caps_unref (cdata->sink_caps);
1123   gst_caps_unref (cdata->src_caps);
1124   g_free (cdata);
1125 }
1126
1127 /* Probing functions */
1128 gboolean
1129 gst_v4l2_is_video_enc (GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps,
1130     GstCaps * codec_caps)
1131 {
1132   gboolean ret = FALSE;
1133   gboolean (*check_caps) (const GstCaps *, const GstCaps *);
1134
1135   if (codec_caps) {
1136     check_caps = gst_caps_can_intersect;
1137   } else {
1138     codec_caps = gst_v4l2_object_get_codec_caps ();
1139     check_caps = gst_caps_is_subset;
1140   }
1141
1142   if (gst_caps_is_subset (sink_caps, gst_v4l2_object_get_raw_caps ())
1143       && check_caps (src_caps, codec_caps))
1144     ret = TRUE;
1145
1146   return ret;
1147 }
1148
1149 void
1150 gst_v4l2_video_enc_register (GstPlugin * plugin, GType type,
1151     const char *codec, const gchar * basename, const gchar * device_path,
1152     GstCaps * sink_caps, GstCaps * codec_caps, GstCaps * src_caps)
1153 {
1154   GstCaps *filtered_caps;
1155   GTypeQuery type_query;
1156   GTypeInfo type_info = { 0, };
1157   GType subtype;
1158   gchar *type_name;
1159   GstV4l2VideoEncCData *cdata;
1160
1161   filtered_caps = gst_caps_intersect (src_caps, codec_caps);
1162
1163   cdata = g_new0 (GstV4l2VideoEncCData, 1);
1164   cdata->device = g_strdup (device_path);
1165   cdata->sink_caps = gst_caps_ref (sink_caps);
1166   cdata->src_caps = gst_caps_ref (filtered_caps);
1167
1168   g_type_query (type, &type_query);
1169   memset (&type_info, 0, sizeof (type_info));
1170   type_info.class_size = type_query.class_size;
1171   type_info.instance_size = type_query.instance_size;
1172   type_info.class_init = gst_v4l2_video_enc_subclass_init;
1173   type_info.class_data = cdata;
1174   type_info.instance_init = gst_v4l2_video_enc_subinstance_init;
1175
1176   /* The first encoder to be registered should use a constant name, like
1177    * v4l2h264enc, for any additional encoders, we create unique names. Encoder
1178    * names may change between boots, so this should help gain stable names for
1179    * the most common use cases. */
1180   type_name = g_strdup_printf ("v4l2%senc", codec);
1181
1182   if (g_type_from_name (type_name) != 0) {
1183     g_free (type_name);
1184     type_name = g_strdup_printf ("v4l2%s%senc", basename, codec);
1185   }
1186
1187   subtype = g_type_register_static (type, type_name, &type_info, 0);
1188
1189   if (!gst_element_register (plugin, type_name, GST_RANK_PRIMARY + 1, subtype))
1190     GST_WARNING ("Failed to register plugin '%s'", type_name);
1191
1192   g_free (type_name);
1193 }