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_CAPTURE_IO_MODE:
  68       if (!gst_v4l2_object_set_property_helper (self->v4l2capture,
  69               prop_id, value, pspec)) {
  70         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
  71       }
  72       break;
  73
  74       /* By default, only set on output */
  75     default:
  76       if (!gst_v4l2_object_set_property_helper (self->v4l2output,
  77               prop_id, value, pspec)) {
  78         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
  79       }
  80       break;
  81   }
  82 }
  83
  84 static void
  85 gst_v4l2_video_enc_get_property (GObject * object,
  86     guint prop_id, GValue * value, GParamSpec * pspec)
  87 {
  88   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
  89
  90   switch (prop_id) {
  91     case PROP_CAPTURE_IO_MODE:
  92       if (!gst_v4l2_object_get_property_helper (self->v4l2capture,
  93               prop_id, value, pspec)) {
  94         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
  95       }
  96       break;
  97
  98       /* By default read from output */
  99     default:
 100       if (!gst_v4l2_object_get_property_helper (self->v4l2output,
 101               prop_id, value, pspec)) {
 102         G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 103       }
 104       break;
 105   }
 106 }
 107
 108 static gboolean
 109 gst_v4l2_video_enc_open (GstVideoEncoder * encoder)
 110 {
 111   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 112   GstCaps *codec_caps;
 113
 114   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Opening");
 115
 116   if (!gst_v4l2_object_open (self->v4l2output))
 117     goto failure;
 118
 119   if (!gst_v4l2_object_open_shared (self->v4l2capture, self->v4l2output))
 120     goto failure;
 121
 122   self->probed_sinkcaps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2output,
 123       gst_v4l2_object_get_raw_caps ());
 124
 125   if (gst_caps_is_empty (self->probed_sinkcaps))
 126     goto no_raw_format;
 127
 128   codec_caps = gst_pad_get_pad_template_caps (encoder->srcpad);
 129   self->probed_srccaps = gst_v4l2_object_probe_caps (self->v4l2capture,
 130       codec_caps);
 131   gst_caps_unref (codec_caps);
 132
 133   if (gst_caps_is_empty (self->probed_srccaps))
 134     goto no_encoded_format;
 135
 136   return TRUE;
 137
 138 no_encoded_format:
 139   GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 140       (_("Encoder on device %s has no supported output format"),
 141           self->v4l2output->videodev), (NULL));
 142   goto failure;
 143
 144
 145 no_raw_format:
 146   GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 147       (_("Encoder on device %s has no supported input format"),
 148           self->v4l2output->videodev), (NULL));
 149   goto failure;
 150
 151 failure:
 152   if (GST_V4L2_IS_OPEN (self->v4l2output))
 153     gst_v4l2_object_close (self->v4l2output);
 154
 155   if (GST_V4L2_IS_OPEN (self->v4l2capture))
 156     gst_v4l2_object_close (self->v4l2capture);
 157
 158   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
 159   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
 160
 161   return FALSE;
 162 }
 163
 164 static gboolean
 165 gst_v4l2_video_enc_close (GstVideoEncoder * encoder)
 166 {
 167   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 168
 169   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Closing");
 170
 171   gst_v4l2_object_close (self->v4l2output);
 172   gst_v4l2_object_close (self->v4l2capture);
 173   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
 174   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
 175
 176   return TRUE;
 177 }
 178
 179 static gboolean
 180 gst_v4l2_video_enc_start (GstVideoEncoder * encoder)
 181 {
 182   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 183
 184   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting");
 185
 186   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 187   g_atomic_int_set (&self->active, TRUE);
 188   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 189
 190   return TRUE;
 191 }
 192
 193 static gboolean
 194 gst_v4l2_video_enc_stop (GstVideoEncoder * encoder)
 195 {
 196   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 197
 198   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Stopping");
 199
 200   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 201   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 202
 203   /* Wait for capture thread to stop */
 204   gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 205
 206   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 207   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 208   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 209
 210   /* Should have been flushed already */
 211   g_assert (g_atomic_int_get (&self->active) == FALSE);
 212   g_assert (g_atomic_int_get (&self->processing) == FALSE);
 213
 214   gst_v4l2_object_stop (self->v4l2output);
 215   gst_v4l2_object_stop (self->v4l2capture);
 216
 217   if (self->input_state) {
 218     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 219     self->input_state = NULL;
 220   }
 221
 222   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Stopped");
 223
 224   return TRUE;
 225 }
 226
 227 static gboolean
 228 gst_v4l2_encoder_cmd (GstV4l2Object * v4l2object, guint cmd, guint flags)
 229 {
 230   struct v4l2_encoder_cmd ecmd = { 0, };
 231
 232   GST_DEBUG_OBJECT (v4l2object->element,
 233       "sending v4l2 encoder command %u with flags %u", cmd, flags);
 234
 235   if (!GST_V4L2_IS_OPEN (v4l2object))
 236     return FALSE;
 237
 238   ecmd.cmd = cmd;
 239   ecmd.flags = flags;
 240   if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_ENCODER_CMD, &ecmd) < 0)
 241     goto ecmd_failed;
 242
 243   return TRUE;
 244
 245 ecmd_failed:
 246   if (errno == ENOTTY) {
 247     GST_INFO_OBJECT (v4l2object->element,
 248         "Failed to send encoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 249         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 250   } else {
 251     GST_ERROR_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   }
 255   return FALSE;
 256 }
 257
 258 static GstFlowReturn
 259 gst_v4l2_video_enc_finish (GstVideoEncoder * encoder)
 260 {
 261   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 262   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 263
 264   if (gst_pad_get_task_state (encoder->srcpad) != GST_TASK_STARTED)
 265     goto done;
 266
 267   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Finishing encoding");
 268
 269   /* drop the stream lock while draining, so remaining buffers can be
 270    * pushed from the src pad task thread */
 271   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 272
 273   if (gst_v4l2_encoder_cmd (self->v4l2capture, V4L2_ENC_CMD_STOP, 0)) {
 274     GstTask *task = encoder->srcpad->task;
 275
 276     /* Wait for the task to be drained */
 277     GST_OBJECT_LOCK (task);
 278     while (GST_TASK_STATE (task) == GST_TASK_STARTED)
 279       GST_TASK_WAIT (task);
 280     GST_OBJECT_UNLOCK (task);
 281     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 282   }
 283
 284   /* and ensure the processing thread has stopped in case another error
 285    * occured. */
 286   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 287   gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 288   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 289
 290   if (ret == GST_FLOW_FLUSHING)
 291     ret = self->output_flow;
 292
 293   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Done draining buffers");
 294
 295 done:
 296   return ret;
 297 }
 298
 299 static gboolean
 300 gst_v4l2_video_enc_set_format (GstVideoEncoder * encoder,
 301     GstVideoCodecState * state)
 302 {
 303   gboolean ret = TRUE;
 304   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 305   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 306   GstCaps *outcaps;
 307   GstVideoCodecState *output;
 308
 309   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Setting format: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 310
 311   if (self->input_state) {
 312     if (gst_v4l2_object_caps_equal (self->v4l2output, state->caps)) {
 313       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Compatible caps");
 314       return TRUE;
 315     }
 316
 317     if (gst_v4l2_video_enc_finish (encoder) != GST_FLOW_OK)
 318       return FALSE;
 319
 320     gst_v4l2_object_stop (self->v4l2output);
 321     gst_v4l2_object_stop (self->v4l2capture);
 322
 323     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 324     self->input_state = NULL;
 325   }
 326
 327   outcaps = gst_pad_get_pad_template_caps (encoder->srcpad);
 328   outcaps = gst_caps_make_writable (outcaps);
 329   output = gst_video_encoder_set_output_state (encoder, outcaps, state);
 330   gst_video_codec_state_unref (output);
 331
 332   if (!gst_video_encoder_negotiate (encoder))
 333     return FALSE;
 334
 335   if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2output, state->caps, &error)) {
 336     gst_v4l2_error (self, &error);
 337     return FALSE;
 338   }
 339
 340   self->input_state = gst_video_codec_state_ref (state);
 341
 342   GST_DEBUG_OBJECT (self, "output caps: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 343
 344   return ret;
 345 }
 346
 347 static gboolean
 348 gst_v4l2_video_enc_flush (GstVideoEncoder * encoder)
 349 {
 350   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 351
 352   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Flushing");
 353
 354   /* Ensure the processing thread has stopped for the reverse playback
 355    * iscount case */
 356   if (g_atomic_int_get (&self->processing)) {
 357     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 358
 359     gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 360     gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 361     gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 362
 363     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 364
 365   }
 366
 367   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 368
 369   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 370   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 371
 372   return TRUE;
 373 }
 374
 375 struct ProfileLevelCtx
 376 {
 377   GstV4l2VideoEnc *self;
 378   const gchar *profile;
 379   const gchar *level;
 380 };
 381
 382 static gboolean
 383 get_string_list (GstStructure * s, const gchar * field, GQueue * queue)
 384 {
 385   const GValue *value;
 386
 387   value = gst_structure_get_value (s, field);
 388
 389   if (!value)
 390     return FALSE;
 391
 392   if (GST_VALUE_HOLDS_LIST (value)) {
 393     guint i;
 394
 395     if (gst_value_list_get_size (value) == 0)
 396       return FALSE;
 397
 398     for (i = 0; i < gst_value_list_get_size (value); i++) {
 399       const GValue *item = gst_value_list_get_value (value, i);
 400
 401       if (G_VALUE_HOLDS_STRING (item))
 402         g_queue_push_tail (queue, g_value_dup_string (item));
 403     }
 404   } else if (G_VALUE_HOLDS_STRING (value)) {
 405     g_queue_push_tail (queue, g_value_dup_string (value));
 406   }
 407
 408   return TRUE;
 409 }
 410
 411 static gboolean
 412 negotiate_profile_and_level (GstCapsFeatures * features, GstStructure * s,
 413     gpointer user_data)
 414 {
 415   struct ProfileLevelCtx *ctx = user_data;
 416   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_GET_CLASS (ctx->self);
 417   GstV4l2Object *v4l2object = GST_V4L2_VIDEO_ENC (ctx->self)->v4l2output;
 418   GQueue profiles = G_QUEUE_INIT;
 419   GQueue levels = G_QUEUE_INIT;
 420   gboolean failed = FALSE;
 421
 422   if (klass->profile_cid && get_string_list (s, "profile", &profiles)) {
 423     GList *l;
 424
 425     for (l = profiles.head; l; l = l->next) {
 426       struct v4l2_control control = { 0, };
 427       gint v4l2_profile;
 428       const gchar *profile = l->data;
 429
 430       GST_TRACE_OBJECT (ctx->self, "Trying profile %s", profile);
 431
 432       control.id = klass->profile_cid;
 433       control.value = v4l2_profile = klass->profile_from_string (profile);
 434
 435       if (control.value < 0)
 436         continue;
 437
 438       if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_S_CTRL, &control) < 0) {
 439         GST_WARNING_OBJECT (ctx->self, "Failed to set %s profile: '%s'",
 440             klass->codec_name, g_strerror (errno));
 441         break;
 442       }
 443
 444       profile = klass->profile_to_string (control.value);
 445
 446       if (control.value == v4l2_profile) {
 447         ctx->profile = profile;
 448         break;
 449       }
 450
 451       if (g_list_find_custom (l, profile, g_str_equal)) {
 452         ctx->profile = profile;
 453         break;
 454       }
 455     }
 456
 457     if (profiles.length && !ctx->profile)
 458       failed = TRUE;
 459
 460     g_queue_foreach (&profiles, (GFunc) g_free, NULL);
 461     g_queue_clear (&profiles);
 462   }
 463
 464   if (!failed && klass->level_cid && get_string_list (s, "level", &levels)) {
 465     GList *l;
 466
 467     for (l = levels.head; l; l = l->next) {
 468       struct v4l2_control control = { 0, };
 469       gint v4l2_level;
 470       const gchar *level = l->data;
 471
 472       GST_TRACE_OBJECT (ctx->self, "Trying level %s", level);
 473
 474       control.id = klass->level_cid;
 475       control.value = v4l2_level = klass->level_from_string (level);
 476
 477       if (control.value < 0)
 478         continue;
 479
 480       if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_S_CTRL, &control) < 0) {
 481         GST_WARNING_OBJECT (ctx->self, "Failed to set %s level: '%s'",
 482             klass->codec_name, g_strerror (errno));
 483         break;
 484       }
 485
 486       level = klass->level_to_string (control.value);
 487
 488       if (control.value == v4l2_level) {
 489         ctx->level = level;
 490         break;
 491       }
 492
 493       if (g_list_find_custom (l, level, g_str_equal)) {
 494         ctx->level = level;
 495         break;
 496       }
 497     }
 498
 499     if (levels.length && !ctx->level)
 500       failed = TRUE;
 501
 502     g_queue_foreach (&levels, (GFunc) g_free, NULL);
 503     g_queue_clear (&levels);
 504   }
 505
 506   /* If it failed, we continue */
 507   return failed;
 508 }
 509
 510 static gboolean
 511 gst_v4l2_video_enc_negotiate (GstVideoEncoder * encoder)
 512 {
 513   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_GET_CLASS (encoder);
 514   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 515   GstV4l2Object *v4l2object = self->v4l2output;
 516   GstCaps *allowed_caps;
 517   struct ProfileLevelCtx ctx = { self, NULL, NULL };
 518   GstVideoCodecState *state;
 519   GstStructure *s;
 520
 521   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Negotiating %s profile and level.",
 522       klass->codec_name);
 523
 524   /* Only renegotiate on upstream changes */
 525   if (self->input_state)
 526     return TRUE;
 527
 528   allowed_caps = gst_pad_get_allowed_caps (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder));
 529
 530   if (allowed_caps) {
 531
 532     if (gst_caps_is_empty (allowed_caps))
 533       goto not_negotiated;
 534
 535     allowed_caps = gst_caps_make_writable (allowed_caps);
 536
 537     /* negotiate_profile_and_level() will return TRUE on failure to keep
 538      * iterating, if gst_caps_foreach() returns TRUE it means there was no
 539      * compatible profile and level in any of the structure */
 540     if (gst_caps_foreach (allowed_caps, negotiate_profile_and_level, &ctx)) {
 541       goto no_profile_level;
 542     }
 543   }
 544
 545   if (klass->profile_cid && !ctx.profile) {
 546     struct v4l2_control control = { 0, };
 547
 548     control.id = klass->profile_cid;
 549
 550     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 551       goto g_ctrl_failed;
 552
 553     ctx.profile = klass->profile_to_string (control.value);
 554   }
 555
 556   if (klass->level_cid && !ctx.level) {
 557     struct v4l2_control control = { 0, };
 558
 559     control.id = klass->level_cid;
 560
 561     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 562       goto g_ctrl_failed;
 563
 564     ctx.level = klass->level_to_string (control.value);
 565   }
 566
 567   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Selected %s profile %s at level %s",
 568       klass->codec_name, ctx.profile, ctx.level);
 569
 570   state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 571   s = gst_caps_get_structure (state->caps, 0);
 572
 573   if (klass->profile_cid)
 574     gst_structure_set (s, "profile", G_TYPE_STRING, ctx.profile, NULL);
 575
 576   if (klass->level_cid)
 577     gst_structure_set (s, "level", G_TYPE_STRING, ctx.level, NULL);
 578
 579   if (!GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->negotiate (encoder))
 580     return FALSE;
 581
 582   return TRUE;
 583
 584 g_ctrl_failed:
 585   GST_WARNING_OBJECT (self, "Failed to get %s profile and level: '%s'",
 586       klass->codec_name, g_strerror (errno));
 587   goto not_negotiated;
 588
 589 no_profile_level:
 590   GST_WARNING_OBJECT (self, "No compatible level and profile in caps: %"
 591       GST_PTR_FORMAT, allowed_caps);
 592   goto not_negotiated;
 593
 594 not_negotiated:
 595   if (allowed_caps)
 596     gst_caps_unref (allowed_caps);
 597   return FALSE;
 598 }
 599
 600 static GstVideoCodecFrame *
 601 gst_v4l2_video_enc_get_oldest_frame (GstVideoEncoder * encoder)
 602 {
 603   GstVideoCodecFrame *frame = NULL;
 604   GList *frames, *l;
 605   gint count = 0;
 606
 607   frames = gst_video_encoder_get_frames (encoder);
 608
 609   for (l = frames; l != NULL; l = l->next) {
 610     GstVideoCodecFrame *f = l->data;
 611
 612     if (!frame || frame->pts > f->pts)
 613       frame = f;
 614
 615     count++;
 616   }
 617
 618   if (frame) {
 619     GST_LOG_OBJECT (encoder,
 620         "Oldest frame is %d %" GST_TIME_FORMAT
 621         " and %d frames left",
 622         frame->system_frame_number, GST_TIME_ARGS (frame->pts), count - 1);
 623     gst_video_codec_frame_ref (frame);
 624   }
 625
 626   g_list_free_full (frames, (GDestroyNotify) gst_video_codec_frame_unref);
 627
 628   return frame;
 629 }
 630
 631 static void
 632 gst_v4l2_video_enc_loop (GstVideoEncoder * encoder)
 633 {
 634   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 635   GstVideoCodecFrame *frame;
 636   GstBuffer *buffer = NULL;
 637   GstFlowReturn ret;
 638
 639   GST_LOG_OBJECT (encoder, "Allocate output buffer");
 640
 641   buffer = gst_video_encoder_allocate_output_buffer (encoder,
 642       self->v4l2capture->info.size);
 643
 644   if (NULL == buffer) {
 645     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 646     goto beach;
 647   }
 648
 649
 650   /* FIXME Check if buffer isn't the last one here */
 651
 652   GST_LOG_OBJECT (encoder, "Process output buffer");
 653   ret =
 654       gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL
 655       (self->v4l2capture->pool), &buffer);
 656
 657   if (ret != GST_FLOW_OK)
 658     goto beach;
 659
 660   frame = gst_v4l2_video_enc_get_oldest_frame (encoder);
 661
 662   if (frame) {
 663     frame->output_buffer = buffer;
 664     buffer = NULL;
 665     ret = gst_video_encoder_finish_frame (encoder, frame);
 666
 667     if (ret != GST_FLOW_OK)
 668       goto beach;
 669   } else {
 670     GST_WARNING_OBJECT (encoder, "Encoder is producing too many buffers");
 671     gst_buffer_unref (buffer);
 672   }
 673
 674   return;
 675
 676 beach:
 677   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Leaving output thread");
 678
 679   gst_buffer_replace (&buffer, NULL);
 680   self->output_flow = ret;
 681   g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 682   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 683   gst_pad_pause_task (encoder->srcpad);
 684 }
 685
 686 static void
 687 gst_v4l2_video_enc_loop_stopped (GstV4l2VideoEnc * self)
 688 {
 689   if (g_atomic_int_get (&self->processing)) {
 690     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Early stop of encoding thread");
 691     self->output_flow = GST_FLOW_FLUSHING;
 692     g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 693   }
 694
 695   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Encoding task destroyed: %s",
 696       gst_flow_get_name (self->output_flow));
 697
 698 }
 699
 700 static GstFlowReturn
 701 gst_v4l2_video_enc_handle_frame (GstVideoEncoder * encoder,
 702     GstVideoCodecFrame * frame)
 703 {
 704   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 705   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 706   GstTaskState task_state;
 707
 708   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Handling frame %d", frame->system_frame_number);
 709
 710   if (G_UNLIKELY (!g_atomic_int_get (&self->active)))
 711     goto flushing;
 712
 713   task_state = gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self));
 714   if (task_state == GST_TASK_STOPPED || task_state == GST_TASK_PAUSED) {
 715     GstBufferPool *pool = GST_BUFFER_POOL (self->v4l2output->pool);
 716
 717     /* It possible that the processing thread stopped due to an error */
 718     if (self->output_flow != GST_FLOW_OK &&
 719         self->output_flow != GST_FLOW_FLUSHING) {
 720       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Processing loop stopped with error, leaving");
 721       ret = self->output_flow;
 722       goto drop;
 723     }
 724
 725     /* Ensure input internal pool is active */
 726     if (!gst_buffer_pool_is_active (pool)) {
 727       GstStructure *config = gst_buffer_pool_get_config (pool);
 728       guint min = MAX (self->v4l2output->min_buffers, GST_V4L2_MIN_BUFFERS);
 729
 730       gst_buffer_pool_config_set_params (config, self->input_state->caps,
 731           self->v4l2output->info.size, min, min);
 732
 733       /* There is no reason to refuse this config */
 734       if (!gst_buffer_pool_set_config (pool, config))
 735         goto activate_failed;
 736
 737       if (!gst_buffer_pool_set_active (pool, TRUE))
 738         goto activate_failed;
 739     }
 740
 741     if (!gst_buffer_pool_set_active
 742         (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool), TRUE)) {
 743       GST_WARNING_OBJECT (self, "Could not activate capture buffer pool.");
 744       goto activate_failed;
 745     }
 746
 747     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting encoding thread");
 748
 749     /* Start the processing task, when it quits, the task will disable input
 750      * processing to unlock input if draining, or prevent potential block */
 751     if (!gst_pad_start_task (encoder->srcpad,
 752             (GstTaskFunction) gst_v4l2_video_enc_loop, self,
 753             (GDestroyNotify) gst_v4l2_video_enc_loop_stopped))
 754       goto start_task_failed;
 755   }
 756
 757   if (frame->input_buffer) {
 758     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 759     ret =
 760         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL
 761         (self->v4l2output->pool), &frame->input_buffer);
 762     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 763
 764     if (ret == GST_FLOW_FLUSHING) {
 765       if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) !=
 766           GST_TASK_STARTED)
 767         ret = self->output_flow;
 768       goto drop;
 769     } else if (ret != GST_FLOW_OK) {
 770       goto process_failed;
 771     }
 772   }
 773
 774   gst_video_codec_frame_unref (frame);
 775   return ret;
 776
 777   /* ERRORS */
 778 activate_failed:
 779   {
 780     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 781         (_("Failed to allocate required memory.")),
 782         ("Buffer pool activation failed"));
 783     return GST_FLOW_ERROR;
 784
 785   }
 786 flushing:
 787   {
 788     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 789     goto drop;
 790   }
 791 start_task_failed:
 792   {
 793     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 794         (_("Failed to start encoding thread.")), (NULL));
 795     g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 796     ret = GST_FLOW_ERROR;
 797     goto drop;
 798   }
 799 process_failed:
 800   {
 801     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 802         (_("Failed to process frame.")),
 803         ("Maybe be due to not enough memory or failing driver"));
 804     ret = GST_FLOW_ERROR;
 805     goto drop;
 806   }
 807 drop:
 808   {
 809     gst_video_encoder_finish_frame (encoder, frame);
 810     return ret;
 811   }
 812 }
 813
 814 static gboolean
 815 gst_v4l2_video_enc_decide_allocation (GstVideoEncoder *
 816     encoder, GstQuery * query)
 817 {
 818   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 819   GstVideoCodecState *state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 820   GstCaps *caps;
 821   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 822   GstClockTime latency;
 823   gboolean ret = FALSE;
 824
 825   /* We need to set the format here, since this is called right after
 826    * GstVideoEncoder have set the width, height and framerate into the state
 827    * caps. These are needed by the driver to calculate the buffer size and to
 828    * implement bitrate adaptation. */
 829   caps = gst_caps_copy (state->caps);
 830   gst_structure_remove_field (gst_caps_get_structure (caps, 0), "colorimetry");
 831   if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2capture, caps, &error)) {
 832     gst_v4l2_error (self, &error);
 833     gst_caps_unref (caps);
 834     ret = FALSE;
 835     goto done;
 836   }
 837   gst_caps_unref (caps);
 838
 839   if (gst_v4l2_object_decide_allocation (self->v4l2capture, query)) {
 840     GstVideoEncoderClass *enc_class = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class);
 841     ret = enc_class->decide_allocation (encoder, query);
 842   }
 843
 844   /* FIXME This may not be entirely correct, as encoder may keep some
 845    * observation withouth delaying the encoding. Linux Media API need some
 846    * more work to explicitly expressed the decoder / encoder latency. This
 847    * value will then become max latency, and the reported driver latency would
 848    * become the min latency. */
 849   latency = self->v4l2capture->min_buffers * self->v4l2capture->duration;
 850   gst_video_encoder_set_latency (encoder, latency, latency);
 851
 852 done:
 853   gst_video_codec_state_unref (state);
 854   return ret;
 855 }
 856
 857 static gboolean
 858 gst_v4l2_video_enc_propose_allocation (GstVideoEncoder *
 859     encoder, GstQuery * query)
 860 {
 861   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 862   gboolean ret = FALSE;
 863
 864   GST_DEBUG_OBJECT (self, "called");
 865
 866   if (query == NULL)
 867     ret = TRUE;
 868   else
 869     ret = gst_v4l2_object_propose_allocation (self->v4l2output, query);
 870
 871   if (ret)
 872     ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->propose_allocation (encoder,
 873         query);
 874
 875   return ret;
 876 }
 877
 878 static gboolean
 879 gst_v4l2_video_enc_src_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 880 {
 881   gboolean ret = TRUE;
 882   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 883   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 884     case GST_QUERY_CAPS:{
 885       GstCaps *filter, *result = NULL;
 886       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder);
 887
 888       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 889
 890       /* FIXME Try and not probe the entire encoder, but only the implement
 891        * subclass format */
 892       if (self->probed_srccaps) {
 893         GstCaps *tmpl = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 894         result = gst_caps_intersect (tmpl, self->probed_srccaps);
 895         gst_caps_unref (tmpl);
 896       } else
 897         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 898
 899       if (filter) {
 900         GstCaps *tmp = result;
 901         result =
 902             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 903         gst_caps_unref (tmp);
 904       }
 905
 906       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning src caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 907
 908       gst_query_set_caps_result (query, result);
 909       gst_caps_unref (result);
 910       break;
 911     }
 912
 913     default:
 914       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->src_query (encoder, query);
 915       break;
 916   }
 917
 918   return ret;
 919 }
 920
 921 static gboolean
 922 gst_v4l2_video_enc_sink_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 923 {
 924   gboolean ret = TRUE;
 925   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 926
 927   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 928     case GST_QUERY_CAPS:{
 929       GstCaps *filter, *result = NULL;
 930       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (encoder);
 931
 932       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 933
 934       if (self->probed_sinkcaps)
 935         result = gst_caps_ref (self->probed_sinkcaps);
 936       else
 937         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 938
 939       if (filter) {
 940         GstCaps *tmp = result;
 941         result =
 942             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 943         gst_caps_unref (tmp);
 944       }
 945
 946       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning sink caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 947
 948       gst_query_set_caps_result (query, result);
 949       gst_caps_unref (result);
 950       break;
 951     }
 952
 953     default:
 954       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_query (encoder, query);
 955       break;
 956   }
 957
 958   return ret;
 959 }
 960
 961 static gboolean
 962 gst_v4l2_video_enc_sink_event (GstVideoEncoder * encoder, GstEvent * event)
 963 {
 964   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 965   gboolean ret;
 966
 967   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 968     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 969       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start");
 970       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 971       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 972       break;
 973     default:
 974       break;
 975   }
 976
 977   ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_event (encoder, event);
 978
 979   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 980     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 981       gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 982       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start done");
 983     default:
 984       break;
 985   }
 986
 987   return ret;
 988 }
 989
 990 static GstStateChangeReturn
 991 gst_v4l2_video_enc_change_state (GstElement * element,
 992     GstStateChange transition)
 993 {
 994   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (element);
 995
 996   if (transition == GST_STATE_CHANGE_PAUSED_TO_READY) {
 997     g_atomic_int_set (&self->active, FALSE);
 998     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 999     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
1000   }
1001
1002   return GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element, transition);
1003 }
1004
1005
1006 static void
1007 gst_v4l2_video_enc_dispose (GObject * object)
1008 {
1009   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1010
1011   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
1012   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
1013
1014   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
1015 }
1016
1017 static void
1018 gst_v4l2_video_enc_finalize (GObject * object)
1019 {
1020   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1021
1022   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2capture);
1023   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2output);
1024
1025   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
1026 }
1027
1028
1029 static void
1030 gst_v4l2_video_enc_init (GstV4l2VideoEnc * self)
1031 {
1032   /* V4L2 object are created in subinstance_init */
1033 }
1034
1035 static void
1036 gst_v4l2_video_enc_subinstance_init (GTypeInstance * instance, gpointer g_class)
1037 {
1038   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1039   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (instance);
1040
1041   self->v4l2output = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1042       GST_OBJECT (GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (self)),
1043       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT, klass->default_device,
1044       gst_v4l2_get_output, gst_v4l2_set_output, NULL);
1045   self->v4l2output->no_initial_format = TRUE;
1046   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
1047
1048   self->v4l2capture = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1049       GST_OBJECT (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (self)),
1050       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, klass->default_device,
1051       gst_v4l2_get_input, gst_v4l2_set_input, NULL);
1052 }
1053
1054 static void
1055 gst_v4l2_video_enc_class_init (GstV4l2VideoEncClass * klass)
1056 {
1057   GstElementClass *element_class;
1058   GObjectClass *gobject_class;
1059   GstVideoEncoderClass *video_encoder_class;
1060
1061   parent_class = g_type_class_peek_parent (klass);
1062
1063   element_class = (GstElementClass *) klass;
1064   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
1065   video_encoder_class = (GstVideoEncoderClass *) klass;
1066
1067   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_v4l2_video_enc_debug, "v4l2videoenc", 0,
1068       "V4L2 Video Encoder");
1069
1070   gobject_class->dispose = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_dispose);
1071   gobject_class->finalize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finalize);
1072   gobject_class->set_property =
1073       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_property);
1074   gobject_class->get_property =
1075       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_get_property);
1076
1077   video_encoder_class->open = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_open);
1078   video_encoder_class->close = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_close);
1079   video_encoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_start);
1080   video_encoder_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_stop);
1081   video_encoder_class->finish = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finish);
1082   video_encoder_class->flush = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_flush);
1083   video_encoder_class->set_format =
1084       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_format);
1085   video_encoder_class->negotiate =
1086       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_negotiate);
1087   video_encoder_class->decide_allocation =
1088       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_decide_allocation);
1089   video_encoder_class->propose_allocation =
1090       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_propose_allocation);
1091   video_encoder_class->sink_query =
1092       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_query);
1093   video_encoder_class->src_query =
1094       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_src_query);
1095   video_encoder_class->sink_event =
1096       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_event);
1097   video_encoder_class->handle_frame =
1098       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_handle_frame);
1099
1100   element_class->change_state =
1101       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_change_state);
1102
1103   gst_v4l2_object_install_m2m_properties_helper (gobject_class);
1104 }
1105
1106 static void
1107 gst_v4l2_video_enc_subclass_init (gpointer g_class, gpointer data)
1108 {
1109   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1110   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
1111   GstV4l2VideoEncCData *cdata = data;
1112
1113   klass->default_device = cdata->device;
1114
1115   /* Note: gst_pad_template_new() take the floating ref from the caps */
1116   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1117       gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS,
1118           cdata->sink_caps));
1119   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1120       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
1121           cdata->src_caps));
1122
1123   gst_caps_unref (cdata->sink_caps);
1124   gst_caps_unref (cdata->src_caps);
1125   g_free (cdata);
1126 }
1127
1128 /* Probing functions */
1129 gboolean
1130 gst_v4l2_is_video_enc (GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps,
1131     GstCaps * codec_caps)
1132 {
1133   gboolean ret = FALSE;
1134   gboolean (*check_caps) (const GstCaps *, const GstCaps *);
1135
1136   if (codec_caps) {
1137     check_caps = gst_caps_can_intersect;
1138   } else {
1139     codec_caps = gst_v4l2_object_get_codec_caps ();
1140     check_caps = gst_caps_is_subset;
1141   }
1142
1143   if (gst_caps_is_subset (sink_caps, gst_v4l2_object_get_raw_caps ())
1144       && check_caps (src_caps, codec_caps))
1145     ret = TRUE;
1146
1147   return ret;
1148 }
1149
1150 void
1151 gst_v4l2_video_enc_register (GstPlugin * plugin, GType type,
1152     const char *codec, const gchar * basename, const gchar * device_path,
1153     GstCaps * sink_caps, GstCaps * codec_caps, GstCaps * src_caps)
1154 {
1155   GstCaps *filtered_caps;
1156   GTypeQuery type_query;
1157   GTypeInfo type_info = { 0, };
1158   GType subtype;
1159   gchar *type_name;
1160   GstV4l2VideoEncCData *cdata;
1161
1162   filtered_caps = gst_caps_intersect (src_caps, codec_caps);
1163
1164   cdata = g_new0 (GstV4l2VideoEncCData, 1);
1165   cdata->device = g_strdup (device_path);
1166   cdata->sink_caps = gst_caps_ref (sink_caps);
1167   cdata->src_caps = gst_caps_ref (filtered_caps);
1168
1169   g_type_query (type, &type_query);
1170   memset (&type_info, 0, sizeof (type_info));
1171   type_info.class_size = type_query.class_size;
1172   type_info.instance_size = type_query.instance_size;
1173   type_info.class_init = gst_v4l2_video_enc_subclass_init;
1174   type_info.class_data = cdata;
1175   type_info.instance_init = gst_v4l2_video_enc_subinstance_init;
1176
1177   /* The first encoder to be registered should use a constant name, like
1178    * v4l2h264enc, for any additional encoders, we create unique names. Encoder
1179    * names may change between boots, so this should help gain stable names for
1180    * the most common use cases. */
1181   type_name = g_strdup_printf ("v4l2%senc", codec);
1182
1183   if (g_type_from_name (type_name) != 0) {
1184     g_free (type_name);
1185     type_name = g_strdup_printf ("v4l2%s%senc", basename, codec);
1186   }
1187
1188   subtype = g_type_register_static (type, type_name, &type_info, 0);
1189
1190   if (!gst_element_register (plugin, type_name, GST_RANK_PRIMARY + 1, subtype))
1191     GST_WARNING ("Failed to register plugin '%s'", type_name);
1192
1193   g_free (type_name);
1194 }