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   allowed_caps = gst_pad_get_allowed_caps (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder));
 525
 526   if (allowed_caps) {
 527
 528     if (gst_caps_is_empty (allowed_caps))
 529       goto not_negotiated;
 530
 531     allowed_caps = gst_caps_make_writable (allowed_caps);
 532
 533     /* negotiate_profile_and_level() will return TRUE on failure to keep
 534      * iterating, if gst_caps_foreach() returns TRUE it means there was no
 535      * compatible profile and level in any of the structure */
 536     if (gst_caps_foreach (allowed_caps, negotiate_profile_and_level, &ctx)) {
 537       goto no_profile_level;
 538     }
 539   }
 540
 541   if (klass->profile_cid && !ctx.profile) {
 542     struct v4l2_control control = { 0, };
 543
 544     control.id = klass->profile_cid;
 545
 546     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 547       goto g_ctrl_failed;
 548
 549     ctx.profile = klass->profile_to_string (control.value);
 550   }
 551
 552   if (klass->level_cid && !ctx.level) {
 553     struct v4l2_control control = { 0, };
 554
 555     control.id = klass->level_cid;
 556
 557     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 558       goto g_ctrl_failed;
 559
 560     ctx.level = klass->level_to_string (control.value);
 561   }
 562
 563   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Selected %s profile %s at level %s",
 564       klass->codec_name, ctx.profile, ctx.level);
 565
 566   state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 567   s = gst_caps_get_structure (state->caps, 0);
 568
 569   if (klass->profile_cid)
 570     gst_structure_set (s, "profile", G_TYPE_STRING, ctx.profile, NULL);
 571
 572   if (klass->level_cid)
 573     gst_structure_set (s, "level", G_TYPE_STRING, ctx.level, NULL);
 574
 575   if (!GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->negotiate (encoder))
 576     return FALSE;
 577
 578   return TRUE;
 579
 580 g_ctrl_failed:
 581   GST_WARNING_OBJECT (self, "Failed to get %s profile and level: '%s'",
 582       klass->codec_name, g_strerror (errno));
 583   goto not_negotiated;
 584
 585 no_profile_level:
 586   GST_WARNING_OBJECT (self, "No compatible level and profile in caps: %"
 587       GST_PTR_FORMAT, allowed_caps);
 588   goto not_negotiated;
 589
 590 not_negotiated:
 591   if (allowed_caps)
 592     gst_caps_unref (allowed_caps);
 593   return FALSE;
 594 }
 595
 596 static GstVideoCodecFrame *
 597 gst_v4l2_video_enc_get_oldest_frame (GstVideoEncoder * encoder)
 598 {
 599   GstVideoCodecFrame *frame = NULL;
 600   GList *frames, *l;
 601   gint count = 0;
 602
 603   frames = gst_video_encoder_get_frames (encoder);
 604
 605   for (l = frames; l != NULL; l = l->next) {
 606     GstVideoCodecFrame *f = l->data;
 607
 608     if (!frame || frame->pts > f->pts)
 609       frame = f;
 610
 611     count++;
 612   }
 613
 614   if (frame) {
 615     GST_LOG_OBJECT (encoder,
 616         "Oldest frame is %d %" GST_TIME_FORMAT
 617         " and %d frames left",
 618         frame->system_frame_number, GST_TIME_ARGS (frame->pts), count - 1);
 619     gst_video_codec_frame_ref (frame);
 620   }
 621
 622   g_list_free_full (frames, (GDestroyNotify) gst_video_codec_frame_unref);
 623
 624   return frame;
 625 }
 626
 627 static void
 628 gst_v4l2_video_enc_loop (GstVideoEncoder * encoder)
 629 {
 630   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 631   GstVideoCodecFrame *frame;
 632   GstBuffer *buffer = NULL;
 633   GstFlowReturn ret;
 634
 635   GST_LOG_OBJECT (encoder, "Allocate output buffer");
 636
 637   buffer = gst_video_encoder_allocate_output_buffer (encoder,
 638       self->v4l2capture->info.size);
 639
 640   if (NULL == buffer) {
 641     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 642     goto beach;
 643   }
 644
 645
 646   /* FIXME Check if buffer isn't the last one here */
 647
 648   GST_LOG_OBJECT (encoder, "Process output buffer");
 649   ret =
 650       gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL
 651       (self->v4l2capture->pool), &buffer);
 652
 653   if (ret != GST_FLOW_OK)
 654     goto beach;
 655
 656   frame = gst_v4l2_video_enc_get_oldest_frame (encoder);
 657
 658   if (frame) {
 659     frame->output_buffer = buffer;
 660     buffer = NULL;
 661     ret = gst_video_encoder_finish_frame (encoder, frame);
 662
 663     if (ret != GST_FLOW_OK)
 664       goto beach;
 665   } else {
 666     GST_WARNING_OBJECT (encoder, "Encoder is producing too many buffers");
 667     gst_buffer_unref (buffer);
 668   }
 669
 670   return;
 671
 672 beach:
 673   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Leaving output thread");
 674
 675   gst_buffer_replace (&buffer, NULL);
 676   self->output_flow = ret;
 677   g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 678   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 679   gst_pad_pause_task (encoder->srcpad);
 680 }
 681
 682 static void
 683 gst_v4l2_video_enc_loop_stopped (GstV4l2VideoEnc * self)
 684 {
 685   if (g_atomic_int_get (&self->processing)) {
 686     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Early stop of encoding thread");
 687     self->output_flow = GST_FLOW_FLUSHING;
 688     g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 689   }
 690
 691   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Encoding task destroyed: %s",
 692       gst_flow_get_name (self->output_flow));
 693
 694 }
 695
 696 static GstFlowReturn
 697 gst_v4l2_video_enc_handle_frame (GstVideoEncoder * encoder,
 698     GstVideoCodecFrame * frame)
 699 {
 700   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 701   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 702   GstTaskState task_state;
 703
 704   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Handling frame %d", frame->system_frame_number);
 705
 706   if (G_UNLIKELY (!g_atomic_int_get (&self->active)))
 707     goto flushing;
 708
 709   task_state = gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self));
 710   if (task_state == GST_TASK_STOPPED || task_state == GST_TASK_PAUSED) {
 711     GstBufferPool *pool = GST_BUFFER_POOL (self->v4l2output->pool);
 712
 713     /* It possible that the processing thread stopped due to an error */
 714     if (self->output_flow != GST_FLOW_OK &&
 715         self->output_flow != GST_FLOW_FLUSHING) {
 716       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Processing loop stopped with error, leaving");
 717       ret = self->output_flow;
 718       goto drop;
 719     }
 720
 721     /* Ensure input internal pool is active */
 722     if (!gst_buffer_pool_is_active (pool)) {
 723       GstStructure *config = gst_buffer_pool_get_config (pool);
 724       guint min = MAX (self->v4l2output->min_buffers, GST_V4L2_MIN_BUFFERS);
 725
 726       gst_buffer_pool_config_set_params (config, self->input_state->caps,
 727           self->v4l2output->info.size, min, min);
 728
 729       /* There is no reason to refuse this config */
 730       if (!gst_buffer_pool_set_config (pool, config))
 731         goto activate_failed;
 732
 733       if (!gst_buffer_pool_set_active (pool, TRUE))
 734         goto activate_failed;
 735     }
 736
 737     if (!gst_buffer_pool_set_active
 738         (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool), TRUE)) {
 739       GST_WARNING_OBJECT (self, "Could not activate capture buffer pool.");
 740       goto activate_failed;
 741     }
 742
 743     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting encoding thread");
 744
 745     /* Start the processing task, when it quits, the task will disable input
 746      * processing to unlock input if draining, or prevent potential block */
 747     if (!gst_pad_start_task (encoder->srcpad,
 748             (GstTaskFunction) gst_v4l2_video_enc_loop, self,
 749             (GDestroyNotify) gst_v4l2_video_enc_loop_stopped))
 750       goto start_task_failed;
 751   }
 752
 753   if (frame->input_buffer) {
 754     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 755     ret =
 756         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL
 757         (self->v4l2output->pool), &frame->input_buffer);
 758     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 759
 760     if (ret == GST_FLOW_FLUSHING) {
 761       if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) !=
 762           GST_TASK_STARTED)
 763         ret = self->output_flow;
 764       goto drop;
 765     } else if (ret != GST_FLOW_OK) {
 766       goto process_failed;
 767     }
 768   }
 769
 770   gst_video_codec_frame_unref (frame);
 771   return ret;
 772
 773   /* ERRORS */
 774 activate_failed:
 775   {
 776     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 777         (_("Failed to allocate required memory.")),
 778         ("Buffer pool activation failed"));
 779     return GST_FLOW_ERROR;
 780
 781   }
 782 flushing:
 783   {
 784     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 785     goto drop;
 786   }
 787 start_task_failed:
 788   {
 789     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 790         (_("Failed to start encoding thread.")), (NULL));
 791     g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 792     ret = GST_FLOW_ERROR;
 793     goto drop;
 794   }
 795 process_failed:
 796   {
 797     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 798         (_("Failed to process frame.")),
 799         ("Maybe be due to not enough memory or failing driver"));
 800     ret = GST_FLOW_ERROR;
 801     goto drop;
 802   }
 803 drop:
 804   {
 805     gst_video_encoder_finish_frame (encoder, frame);
 806     return ret;
 807   }
 808 }
 809
 810 static gboolean
 811 gst_v4l2_video_enc_decide_allocation (GstVideoEncoder *
 812     encoder, GstQuery * query)
 813 {
 814   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 815   GstVideoCodecState *state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 816   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 817   GstClockTime latency;
 818   gboolean ret = FALSE;
 819
 820   /* We need to set the format here, since this is called right after
 821    * GstVideoEncoder have set the width, height and framerate into the state
 822    * caps. These are needed by the driver to calculate the buffer size and to
 823    * implement bitrate adaptation. */
 824   if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2capture, state->caps, &error)) {
 825     gst_v4l2_error (self, &error);
 826     ret = FALSE;
 827     goto done;
 828   }
 829
 830   if (gst_v4l2_object_decide_allocation (self->v4l2capture, query)) {
 831     GstVideoEncoderClass *enc_class = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class);
 832     ret = enc_class->decide_allocation (encoder, query);
 833   }
 834
 835   /* FIXME This may not be entirely correct, as encoder may keep some
 836    * observation withouth delaying the encoding. Linux Media API need some
 837    * more work to explicitly expressed the decoder / encoder latency. This
 838    * value will then become max latency, and the reported driver latency would
 839    * become the min latency. */
 840   latency = self->v4l2capture->min_buffers * self->v4l2capture->duration;
 841   gst_video_encoder_set_latency (encoder, latency, latency);
 842
 843 done:
 844   gst_video_codec_state_unref (state);
 845   return ret;
 846 }
 847
 848 static gboolean
 849 gst_v4l2_video_enc_propose_allocation (GstVideoEncoder *
 850     encoder, GstQuery * query)
 851 {
 852   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 853   gboolean ret = FALSE;
 854
 855   GST_DEBUG_OBJECT (self, "called");
 856
 857   if (query == NULL)
 858     ret = TRUE;
 859   else
 860     ret = gst_v4l2_object_propose_allocation (self->v4l2output, query);
 861
 862   if (ret)
 863     ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->propose_allocation (encoder,
 864         query);
 865
 866   return ret;
 867 }
 868
 869 static gboolean
 870 gst_v4l2_video_enc_src_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 871 {
 872   gboolean ret = TRUE;
 873   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 874   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 875     case GST_QUERY_CAPS:{
 876       GstCaps *filter, *result = NULL;
 877       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder);
 878
 879       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 880
 881       /* FIXME Try and not probe the entire encoder, but only the implement
 882        * subclass format */
 883       if (self->probed_srccaps) {
 884         GstCaps *tmpl = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 885         result = gst_caps_intersect (tmpl, self->probed_srccaps);
 886         gst_caps_unref (tmpl);
 887       } else
 888         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 889
 890       if (filter) {
 891         GstCaps *tmp = result;
 892         result =
 893             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 894         gst_caps_unref (tmp);
 895       }
 896
 897       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning src caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 898
 899       gst_query_set_caps_result (query, result);
 900       gst_caps_unref (result);
 901       break;
 902     }
 903
 904     default:
 905       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->src_query (encoder, query);
 906       break;
 907   }
 908
 909   return ret;
 910 }
 911
 912 static gboolean
 913 gst_v4l2_video_enc_sink_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 914 {
 915   gboolean ret = TRUE;
 916   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 917
 918   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 919     case GST_QUERY_CAPS:{
 920       GstCaps *filter, *result = NULL;
 921       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (encoder);
 922
 923       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 924
 925       if (self->probed_sinkcaps)
 926         result = gst_caps_ref (self->probed_sinkcaps);
 927       else
 928         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 929
 930       if (filter) {
 931         GstCaps *tmp = result;
 932         result =
 933             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 934         gst_caps_unref (tmp);
 935       }
 936
 937       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning sink caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 938
 939       gst_query_set_caps_result (query, result);
 940       gst_caps_unref (result);
 941       break;
 942     }
 943
 944     default:
 945       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_query (encoder, query);
 946       break;
 947   }
 948
 949   return ret;
 950 }
 951
 952 static gboolean
 953 gst_v4l2_video_enc_sink_event (GstVideoEncoder * encoder, GstEvent * event)
 954 {
 955   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 956   gboolean ret;
 957
 958   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 959     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 960       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start");
 961       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 962       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 963       break;
 964     default:
 965       break;
 966   }
 967
 968   ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_event (encoder, event);
 969
 970   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 971     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 972       gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 973       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start done");
 974     default:
 975       break;
 976   }
 977
 978   return ret;
 979 }
 980
 981 static GstStateChangeReturn
 982 gst_v4l2_video_enc_change_state (GstElement * element,
 983     GstStateChange transition)
 984 {
 985   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (element);
 986
 987   if (transition == GST_STATE_CHANGE_PAUSED_TO_READY) {
 988     g_atomic_int_set (&self->active, FALSE);
 989     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 990     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 991   }
 992
 993   return GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element, transition);
 994 }
 995
 996
 997 static void
 998 gst_v4l2_video_enc_dispose (GObject * object)
 999 {
1000   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1001
1002   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
1003   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
1004
1005   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
1006 }
1007
1008 static void
1009 gst_v4l2_video_enc_finalize (GObject * object)
1010 {
1011   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1012
1013   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2capture);
1014   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2output);
1015
1016   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
1017 }
1018
1019
1020 static void
1021 gst_v4l2_video_enc_init (GstV4l2VideoEnc * self)
1022 {
1023   /* V4L2 object are created in subinstance_init */
1024 }
1025
1026 static void
1027 gst_v4l2_video_enc_subinstance_init (GTypeInstance * instance, gpointer g_class)
1028 {
1029   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1030   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (instance);
1031
1032   self->v4l2output = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1033       GST_OBJECT (GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (self)),
1034       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT, klass->default_device,
1035       gst_v4l2_get_output, gst_v4l2_set_output, NULL);
1036   self->v4l2output->no_initial_format = TRUE;
1037   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
1038
1039   self->v4l2capture = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1040       GST_OBJECT (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (self)),
1041       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, klass->default_device,
1042       gst_v4l2_get_input, gst_v4l2_set_input, NULL);
1043 }
1044
1045 static void
1046 gst_v4l2_video_enc_class_init (GstV4l2VideoEncClass * klass)
1047 {
1048   GstElementClass *element_class;
1049   GObjectClass *gobject_class;
1050   GstVideoEncoderClass *video_encoder_class;
1051
1052   parent_class = g_type_class_peek_parent (klass);
1053
1054   element_class = (GstElementClass *) klass;
1055   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
1056   video_encoder_class = (GstVideoEncoderClass *) klass;
1057
1058   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_v4l2_video_enc_debug, "v4l2videoenc", 0,
1059       "V4L2 Video Encoder");
1060
1061   gobject_class->dispose = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_dispose);
1062   gobject_class->finalize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finalize);
1063   gobject_class->set_property =
1064       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_property);
1065   gobject_class->get_property =
1066       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_get_property);
1067
1068   video_encoder_class->open = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_open);
1069   video_encoder_class->close = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_close);
1070   video_encoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_start);
1071   video_encoder_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_stop);
1072   video_encoder_class->finish = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finish);
1073   video_encoder_class->flush = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_flush);
1074   video_encoder_class->set_format =
1075       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_format);
1076   video_encoder_class->negotiate =
1077       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_negotiate);
1078   video_encoder_class->decide_allocation =
1079       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_decide_allocation);
1080   video_encoder_class->propose_allocation =
1081       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_propose_allocation);
1082   video_encoder_class->sink_query =
1083       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_query);
1084   video_encoder_class->src_query =
1085       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_src_query);
1086   video_encoder_class->sink_event =
1087       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_event);
1088   video_encoder_class->handle_frame =
1089       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_handle_frame);
1090
1091   element_class->change_state =
1092       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_change_state);
1093
1094   gst_v4l2_object_install_m2m_properties_helper (gobject_class);
1095 }
1096
1097 static void
1098 gst_v4l2_video_enc_subclass_init (gpointer g_class, gpointer data)
1099 {
1100   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1101   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
1102   GstV4l2VideoEncCData *cdata = data;
1103
1104   klass->default_device = cdata->device;
1105
1106   /* Note: gst_pad_template_new() take the floating ref from the caps */
1107   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1108       gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS,
1109           cdata->sink_caps));
1110   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1111       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
1112           cdata->src_caps));
1113
1114   gst_caps_unref (cdata->sink_caps);
1115   gst_caps_unref (cdata->src_caps);
1116   g_free (cdata);
1117 }
1118
1119 /* Probing functions */
1120 gboolean
1121 gst_v4l2_is_video_enc (GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps,
1122     GstCaps * codec_caps)
1123 {
1124   gboolean ret = FALSE;
1125   gboolean (*check_caps) (const GstCaps *, const GstCaps *);
1126
1127   if (codec_caps) {
1128     check_caps = gst_caps_can_intersect;
1129   } else {
1130     codec_caps = gst_v4l2_object_get_codec_caps ();
1131     check_caps = gst_caps_is_subset;
1132   }
1133
1134   if (gst_caps_is_subset (sink_caps, gst_v4l2_object_get_raw_caps ())
1135       && check_caps (src_caps, codec_caps))
1136     ret = TRUE;
1137
1138   return ret;
1139 }
1140
1141 void
1142 gst_v4l2_video_enc_register (GstPlugin * plugin, GType type,
1143     const char *codec, const gchar * basename, const gchar * device_path,
1144     GstCaps * sink_caps, GstCaps * codec_caps, GstCaps * src_caps)
1145 {
1146   GstCaps *filtered_caps;
1147   GTypeQuery type_query;
1148   GTypeInfo type_info = { 0, };
1149   GType subtype;
1150   gchar *type_name;
1151   GstV4l2VideoEncCData *cdata;
1152
1153   filtered_caps = gst_caps_intersect (src_caps, codec_caps);
1154
1155   cdata = g_new0 (GstV4l2VideoEncCData, 1);
1156   cdata->device = g_strdup (device_path);
1157   cdata->sink_caps = gst_caps_ref (sink_caps);
1158   cdata->src_caps = gst_caps_ref (filtered_caps);
1159
1160   g_type_query (type, &type_query);
1161   memset (&type_info, 0, sizeof (type_info));
1162   type_info.class_size = type_query.class_size;
1163   type_info.instance_size = type_query.instance_size;
1164   type_info.class_init = gst_v4l2_video_enc_subclass_init;
1165   type_info.class_data = cdata;
1166   type_info.instance_init = gst_v4l2_video_enc_subinstance_init;
1167
1168   /* The first encoder to be registered should use a constant name, like
1169    * v4l2h264enc, for any additional encoders, we create unique names. Encoder
1170    * names may change between boots, so this should help gain stable names for
1171    * the most common use cases. */
1172   type_name = g_strdup_printf ("v4l2%senc", codec);
1173
1174   if (g_type_from_name (type_name) != 0) {
1175     g_free (type_name);
1176     type_name = g_strdup_printf ("v4l2%s%senc", basename, codec);
1177   }
1178
1179   subtype = g_type_register_static (type, type_name, &type_info, 0);
1180
1181   if (!gst_element_register (plugin, type_name, GST_RANK_PRIMARY + 1, subtype))
1182     GST_WARNING ("Failed to register plugin '%s'", type_name);
1183
1184   g_free (type_name);
1185 }