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->v4l2output,
  99           PROP_IO_MODE, 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->v4l2output->pool)
 222     gst_v4l2_buffer_pool_flush (self->v4l2output->pool);
 223   if (self->v4l2capture->pool)
 224     gst_v4l2_buffer_pool_flush (self->v4l2capture->pool);
 225
 226   if (self->input_state) {
 227     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 228     self->input_state = NULL;
 229   }
 230
 231   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Stopped");
 232
 233   return TRUE;
 234 }
 235
 236 static gboolean
 237 gst_v4l2_encoder_cmd (GstV4l2Object * v4l2object, guint cmd, guint flags)
 238 {
 239   struct v4l2_encoder_cmd ecmd = { 0, };
 240
 241   GST_DEBUG_OBJECT (v4l2object->element,
 242       "sending v4l2 encoder command %u with flags %u", cmd, flags);
 243
 244   if (!GST_V4L2_IS_OPEN (v4l2object))
 245     return FALSE;
 246
 247   ecmd.cmd = cmd;
 248   ecmd.flags = flags;
 249   if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_ENCODER_CMD, &ecmd) < 0)
 250     goto ecmd_failed;
 251
 252   return TRUE;
 253
 254 ecmd_failed:
 255   if (errno == ENOTTY) {
 256     GST_INFO_OBJECT (v4l2object->element,
 257         "Failed to send encoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 258         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 259   } else {
 260     GST_ERROR_OBJECT (v4l2object->element,
 261         "Failed to send encoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 262         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 263   }
 264   return FALSE;
 265 }
 266
 267 static GstFlowReturn
 268 gst_v4l2_video_enc_finish (GstVideoEncoder * encoder)
 269 {
 270   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 271   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 272
 273   if (gst_pad_get_task_state (encoder->srcpad) != GST_TASK_STARTED)
 274     goto done;
 275
 276   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Finishing encoding");
 277
 278   /* drop the stream lock while draining, so remaining buffers can be
 279    * pushed from the src pad task thread */
 280   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 281
 282   if (gst_v4l2_encoder_cmd (self->v4l2capture, V4L2_ENC_CMD_STOP, 0)) {
 283     GstTask *task = encoder->srcpad->task;
 284
 285     /* Wait for the task to be drained */
 286     GST_OBJECT_LOCK (task);
 287     while (GST_TASK_STATE (task) == GST_TASK_STARTED)
 288       GST_TASK_WAIT (task);
 289     GST_OBJECT_UNLOCK (task);
 290     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 291   }
 292
 293   /* and ensure the processing thread has stopped in case another error
 294    * occured. */
 295   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 296   gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 297   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 298
 299   if (ret == GST_FLOW_FLUSHING)
 300     ret = self->output_flow;
 301
 302   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Done draining buffers");
 303
 304 done:
 305   return ret;
 306 }
 307
 308 static gboolean
 309 gst_v4l2_video_enc_set_format (GstVideoEncoder * encoder,
 310     GstVideoCodecState * state)
 311 {
 312   gboolean ret = TRUE;
 313   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 314   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 315   GstCaps *outcaps;
 316   GstVideoCodecState *output;
 317
 318   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Setting format: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 319
 320   if (self->input_state) {
 321     if (gst_v4l2_object_caps_equal (self->v4l2output, state->caps)) {
 322       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Compatible caps");
 323       return TRUE;
 324     }
 325
 326     if (gst_v4l2_video_enc_finish (encoder) != GST_FLOW_OK)
 327       return FALSE;
 328
 329     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 330     self->input_state = NULL;
 331   }
 332
 333   outcaps = gst_pad_get_pad_template_caps (encoder->srcpad);
 334   outcaps = gst_caps_make_writable (outcaps);
 335   output = gst_video_encoder_set_output_state (encoder, outcaps, state);
 336   gst_video_codec_state_unref (output);
 337
 338   if (!gst_video_encoder_negotiate (encoder))
 339     return FALSE;
 340
 341   if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2output, state->caps, &error)) {
 342     gst_v4l2_error (self, &error);
 343     return FALSE;
 344   }
 345
 346   self->input_state = gst_video_codec_state_ref (state);
 347
 348   GST_DEBUG_OBJECT (self, "output caps: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 349
 350   return ret;
 351 }
 352
 353 static gboolean
 354 gst_v4l2_video_enc_flush (GstVideoEncoder * encoder)
 355 {
 356   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 357
 358   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Flushing");
 359
 360   /* Ensure the processing thread has stopped for the reverse playback
 361    * iscount case */
 362   if (g_atomic_int_get (&self->processing)) {
 363     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 364
 365     gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 366     gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 367     gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 368
 369     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 370
 371   }
 372
 373   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 374
 375   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 376   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 377
 378   return TRUE;
 379 }
 380
 381 struct ProfileLevelCtx
 382 {
 383   GstV4l2VideoEnc *self;
 384   const gchar *profile;
 385   const gchar *level;
 386 };
 387
 388 static gboolean
 389 get_string_list (GstStructure * s, const gchar * field, GQueue * queue)
 390 {
 391   const GValue *value;
 392
 393   value = gst_structure_get_value (s, field);
 394
 395   if (!value)
 396     return FALSE;
 397
 398   if (GST_VALUE_HOLDS_LIST (value)) {
 399     guint i;
 400
 401     if (gst_value_list_get_size (value) == 0)
 402       return FALSE;
 403
 404     for (i = 0; i < gst_value_list_get_size (value); i++) {
 405       const GValue *item = gst_value_list_get_value (value, i);
 406
 407       if (G_VALUE_HOLDS_STRING (item))
 408         g_queue_push_tail (queue, g_value_dup_string (item));
 409     }
 410   } else if (G_VALUE_HOLDS_STRING (value)) {
 411     g_queue_push_tail (queue, g_value_dup_string (value));
 412   }
 413
 414   return TRUE;
 415 }
 416
 417 static gboolean
 418 negotiate_profile_and_level (GstCapsFeatures * features, GstStructure * s,
 419     gpointer user_data)
 420 {
 421   struct ProfileLevelCtx *ctx = user_data;
 422   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_GET_CLASS (ctx->self);
 423   GstV4l2Object *v4l2object = GST_V4L2_VIDEO_ENC (ctx->self)->v4l2output;
 424   GQueue profiles = G_QUEUE_INIT;
 425   GQueue levels = G_QUEUE_INIT;
 426   gboolean failed = FALSE;
 427
 428   if (klass->profile_cid && get_string_list (s, "profile", &profiles)) {
 429     GList *l;
 430
 431     for (l = profiles.head; l; l = l->next) {
 432       struct v4l2_control control = { 0, };
 433       gint v4l2_profile;
 434       const gchar *profile = l->data;
 435
 436       GST_TRACE_OBJECT (ctx->self, "Trying profile %s", profile);
 437
 438       control.id = klass->profile_cid;
 439       control.value = v4l2_profile = klass->profile_from_string (profile);
 440
 441       if (control.value < 0)
 442         continue;
 443
 444       if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_S_CTRL, &control) < 0) {
 445         GST_WARNING_OBJECT (ctx->self, "Failed to set %s profile: '%s'",
 446             klass->codec_name, g_strerror (errno));
 447         break;
 448       }
 449
 450       profile = klass->profile_to_string (control.value);
 451
 452       if (control.value == v4l2_profile) {
 453         ctx->profile = profile;
 454         break;
 455       }
 456
 457       if (g_list_find_custom (l, profile, g_str_equal)) {
 458         ctx->profile = profile;
 459         break;
 460       }
 461     }
 462
 463     if (profiles.length && !ctx->profile)
 464       failed = TRUE;
 465
 466     g_queue_foreach (&profiles, (GFunc) g_free, NULL);
 467     g_queue_clear (&profiles);
 468   }
 469
 470   if (!failed && klass->level_cid && get_string_list (s, "level", &levels)) {
 471     GList *l;
 472
 473     for (l = levels.head; l; l = l->next) {
 474       struct v4l2_control control = { 0, };
 475       gint v4l2_level;
 476       const gchar *level = l->data;
 477
 478       GST_TRACE_OBJECT (ctx->self, "Trying level %s", level);
 479
 480       control.id = klass->level_cid;
 481       control.value = v4l2_level = klass->level_from_string (level);
 482
 483       if (control.value < 0)
 484         continue;
 485
 486       if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_S_CTRL, &control) < 0) {
 487         GST_WARNING_OBJECT (ctx->self, "Failed to set %s level: '%s'",
 488             klass->codec_name, g_strerror (errno));
 489         break;
 490       }
 491
 492       level = klass->level_to_string (control.value);
 493
 494       if (control.value == v4l2_level) {
 495         ctx->level = level;
 496         break;
 497       }
 498
 499       if (g_list_find_custom (l, level, g_str_equal)) {
 500         ctx->level = level;
 501         break;
 502       }
 503     }
 504
 505     if (levels.length && !ctx->level)
 506       failed = TRUE;
 507
 508     g_queue_foreach (&levels, (GFunc) g_free, NULL);
 509     g_queue_clear (&levels);
 510   }
 511
 512   /* If it failed, we continue */
 513   return failed;
 514 }
 515
 516 static gboolean
 517 gst_v4l2_video_enc_negotiate (GstVideoEncoder * encoder)
 518 {
 519   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_GET_CLASS (encoder);
 520   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 521   GstV4l2Object *v4l2object = self->v4l2output;
 522   GstCaps *allowed_caps;
 523   struct ProfileLevelCtx ctx = { self, NULL, NULL };
 524   GstVideoCodecState *state;
 525   GstStructure *s;
 526
 527   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Negotiating %s profile and level.",
 528       klass->codec_name);
 529
 530   allowed_caps = gst_pad_get_allowed_caps (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder));
 531
 532   if (allowed_caps) {
 533
 534     if (gst_caps_is_empty (allowed_caps))
 535       goto not_negotiated;
 536
 537     allowed_caps = gst_caps_make_writable (allowed_caps);
 538
 539     /* negotiate_profile_and_level() will return TRUE on failure to keep
 540      * iterating, if gst_caps_foreach() returns TRUE it means there was no
 541      * compatible profile and level in any of the structure */
 542     if (gst_caps_foreach (allowed_caps, negotiate_profile_and_level, &ctx)) {
 543       goto no_profile_level;
 544     }
 545   }
 546
 547   if (klass->profile_cid && !ctx.profile) {
 548     struct v4l2_control control = { 0, };
 549
 550     control.id = klass->profile_cid;
 551
 552     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 553       goto g_ctrl_failed;
 554
 555     ctx.profile = klass->profile_to_string (control.value);
 556   }
 557
 558   if (klass->level_cid && !ctx.level) {
 559     struct v4l2_control control = { 0, };
 560
 561     control.id = klass->level_cid;
 562
 563     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 564       goto g_ctrl_failed;
 565
 566     ctx.level = klass->level_to_string (control.value);
 567   }
 568
 569   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Selected %s profile %s at level %s",
 570       klass->codec_name, ctx.profile, ctx.level);
 571
 572   state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 573   s = gst_caps_get_structure (state->caps, 0);
 574
 575   if (klass->profile_cid)
 576     gst_structure_set (s, "profile", G_TYPE_STRING, ctx.profile, NULL);
 577
 578   if (klass->level_cid)
 579     gst_structure_set (s, "level", G_TYPE_STRING, ctx.level, NULL);
 580
 581   if (!GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->negotiate (encoder))
 582     return FALSE;
 583
 584   if (!gst_buffer_pool_set_active (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool),
 585           TRUE)) {
 586     GST_WARNING_OBJECT (self, "Could not activate capture buffer pool.");
 587     return FALSE;
 588   }
 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
 715   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Handling frame %d", frame->system_frame_number);
 716
 717   if (G_UNLIKELY (!g_atomic_int_get (&self->active)))
 718     goto flushing;
 719
 720   if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) ==
 721       GST_TASK_STOPPED) {
 722     GstBufferPool *pool = GST_BUFFER_POOL (self->v4l2output->pool);
 723
 724     /* It possible that the processing thread stopped due to an error */
 725     if (self->output_flow != GST_FLOW_OK &&
 726         self->output_flow != GST_FLOW_FLUSHING) {
 727       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Processing loop stopped with error, leaving");
 728       ret = self->output_flow;
 729       goto drop;
 730     }
 731
 732     /* Ensure input internal pool is active */
 733     if (!gst_buffer_pool_is_active (pool)) {
 734       GstStructure *config = gst_buffer_pool_get_config (pool);
 735       guint min = MAX (self->v4l2output->min_buffers, GST_V4L2_MIN_BUFFERS);
 736
 737       gst_buffer_pool_config_set_params (config, self->input_state->caps,
 738           self->v4l2output->info.size, min, min);
 739
 740       /* There is no reason to refuse this config */
 741       if (!gst_buffer_pool_set_config (pool, config))
 742         goto activate_failed;
 743
 744       if (!gst_buffer_pool_set_active (pool, TRUE))
 745         goto activate_failed;
 746     }
 747
 748     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting encoding thread");
 749
 750     /* Start the processing task, when it quits, the task will disable input
 751      * processing to unlock input if draining, or prevent potential block */
 752     if (!gst_pad_start_task (encoder->srcpad,
 753             (GstTaskFunction) gst_v4l2_video_enc_loop, self,
 754             (GDestroyNotify) gst_v4l2_video_enc_loop_stopped))
 755       goto start_task_failed;
 756   }
 757
 758   if (frame->input_buffer) {
 759     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 760     ret =
 761         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL
 762         (self->v4l2output->pool), &frame->input_buffer);
 763     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 764
 765     if (ret == GST_FLOW_FLUSHING) {
 766       if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) !=
 767           GST_TASK_STARTED)
 768         ret = self->output_flow;
 769       goto drop;
 770     } else if (ret != GST_FLOW_OK) {
 771       goto process_failed;
 772     }
 773   }
 774
 775   gst_video_codec_frame_unref (frame);
 776   return ret;
 777
 778   /* ERRORS */
 779 activate_failed:
 780   {
 781     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 782         (_("Failed to allocate required memory.")),
 783         ("Buffer pool activation failed"));
 784     return GST_FLOW_ERROR;
 785
 786   }
 787 flushing:
 788   {
 789     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 790     goto drop;
 791   }
 792 start_task_failed:
 793   {
 794     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 795         (_("Failed to start encoding thread.")), (NULL));
 796     g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 797     ret = GST_FLOW_ERROR;
 798     goto drop;
 799   }
 800 process_failed:
 801   {
 802     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 803         (_("Failed to process frame.")),
 804         ("Maybe be due to not enough memory or failing driver"));
 805     ret = GST_FLOW_ERROR;
 806     goto drop;
 807   }
 808 drop:
 809   {
 810     gst_video_encoder_finish_frame (encoder, frame);
 811     return ret;
 812   }
 813 }
 814
 815 static gboolean
 816 gst_v4l2_video_enc_decide_allocation (GstVideoEncoder *
 817     encoder, GstQuery * query)
 818 {
 819   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 820   GstVideoCodecState *state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 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   if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2capture, state->caps, &error)) {
 830     gst_v4l2_error (self, &error);
 831     ret = FALSE;
 832     goto done;
 833   }
 834
 835   if (gst_v4l2_object_decide_allocation (self->v4l2capture, query)) {
 836     GstVideoEncoderClass *enc_class = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class);
 837     ret = enc_class->decide_allocation (encoder, query);
 838   }
 839
 840   /* FIXME This may not be entirely correct, as encoder may keep some
 841    * observation withouth delaying the encoding. Linux Media API need some
 842    * more work to explicitly expressed the decoder / encoder latency. This
 843    * value will then become max latency, and the reported driver latency would
 844    * become the min latency. */
 845   latency = self->v4l2capture->min_buffers * self->v4l2capture->duration;
 846   gst_video_encoder_set_latency (encoder, latency, latency);
 847
 848 done:
 849   gst_video_codec_state_unref (state);
 850   return ret;
 851 }
 852
 853 static gboolean
 854 gst_v4l2_video_enc_propose_allocation (GstVideoEncoder *
 855     encoder, GstQuery * query)
 856 {
 857   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 858   gboolean ret = FALSE;
 859
 860   GST_DEBUG_OBJECT (self, "called");
 861
 862   if (query == NULL)
 863     ret = TRUE;
 864   else
 865     ret = gst_v4l2_object_propose_allocation (self->v4l2output, query);
 866
 867   if (ret)
 868     ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->propose_allocation (encoder,
 869         query);
 870
 871   return ret;
 872 }
 873
 874 static gboolean
 875 gst_v4l2_video_enc_src_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 876 {
 877   gboolean ret = TRUE;
 878   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 879   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 880     case GST_QUERY_CAPS:{
 881       GstCaps *filter, *result = NULL;
 882       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder);
 883
 884       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 885
 886       /* FIXME Try and not probe the entire encoder, but only the implement
 887        * subclass format */
 888       if (self->probed_srccaps) {
 889         GstCaps *tmpl = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 890         result = gst_caps_intersect (tmpl, self->probed_srccaps);
 891         gst_caps_unref (tmpl);
 892       } else
 893         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 894
 895       if (filter) {
 896         GstCaps *tmp = result;
 897         result =
 898             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 899         gst_caps_unref (tmp);
 900       }
 901
 902       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning src caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 903
 904       gst_query_set_caps_result (query, result);
 905       gst_caps_unref (result);
 906       break;
 907     }
 908
 909     default:
 910       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->src_query (encoder, query);
 911       break;
 912   }
 913
 914   return ret;
 915 }
 916
 917 static gboolean
 918 gst_v4l2_video_enc_sink_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 919 {
 920   gboolean ret = TRUE;
 921   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 922
 923   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 924     case GST_QUERY_CAPS:{
 925       GstCaps *filter, *result = NULL;
 926       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (encoder);
 927
 928       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 929
 930       if (self->probed_sinkcaps)
 931         result = gst_caps_ref (self->probed_sinkcaps);
 932       else
 933         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 934
 935       if (filter) {
 936         GstCaps *tmp = result;
 937         result =
 938             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 939         gst_caps_unref (tmp);
 940       }
 941
 942       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning sink caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 943
 944       gst_query_set_caps_result (query, result);
 945       gst_caps_unref (result);
 946       break;
 947     }
 948
 949     default:
 950       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_query (encoder, query);
 951       break;
 952   }
 953
 954   return ret;
 955 }
 956
 957 static gboolean
 958 gst_v4l2_video_enc_sink_event (GstVideoEncoder * encoder, GstEvent * event)
 959 {
 960   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 961   gboolean ret;
 962
 963   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 964     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 965       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start");
 966       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 967       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 968       break;
 969     default:
 970       break;
 971   }
 972
 973   ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_event (encoder, event);
 974
 975   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 976     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 977       gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 978       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start done");
 979     default:
 980       break;
 981   }
 982
 983   return ret;
 984 }
 985
 986 static GstStateChangeReturn
 987 gst_v4l2_video_enc_change_state (GstElement * element,
 988     GstStateChange transition)
 989 {
 990   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (element);
 991
 992   if (transition == GST_STATE_CHANGE_PAUSED_TO_READY) {
 993     g_atomic_int_set (&self->active, FALSE);
 994     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 995     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 996   }
 997
 998   return GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element, transition);
 999 }
1000
1001
1002 static void
1003 gst_v4l2_video_enc_dispose (GObject * object)
1004 {
1005   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1006
1007   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
1008   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
1009
1010   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
1011 }
1012
1013 static void
1014 gst_v4l2_video_enc_finalize (GObject * object)
1015 {
1016   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1017
1018   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2capture);
1019   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2output);
1020
1021   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
1022 }
1023
1024
1025 static void
1026 gst_v4l2_video_enc_init (GstV4l2VideoEnc * self)
1027 {
1028   /* V4L2 object are created in subinstance_init */
1029 }
1030
1031 static void
1032 gst_v4l2_video_enc_subinstance_init (GTypeInstance * instance, gpointer g_class)
1033 {
1034   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1035   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (instance);
1036
1037   self->v4l2output = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1038       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT, klass->default_device,
1039       gst_v4l2_get_output, gst_v4l2_set_output, NULL);
1040   self->v4l2output->no_initial_format = TRUE;
1041   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
1042
1043   self->v4l2capture = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1044       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, klass->default_device,
1045       gst_v4l2_get_input, gst_v4l2_set_input, NULL);
1046   self->v4l2capture->no_initial_format = TRUE;
1047   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
1048 }
1049
1050 static void
1051 gst_v4l2_video_enc_class_init (GstV4l2VideoEncClass * klass)
1052 {
1053   GstElementClass *element_class;
1054   GObjectClass *gobject_class;
1055   GstVideoEncoderClass *video_encoder_class;
1056
1057   parent_class = g_type_class_peek_parent (klass);
1058
1059   element_class = (GstElementClass *) klass;
1060   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
1061   video_encoder_class = (GstVideoEncoderClass *) klass;
1062
1063   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_v4l2_video_enc_debug, "v4l2videoenc", 0,
1064       "V4L2 Video Encoder");
1065
1066   gobject_class->dispose = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_dispose);
1067   gobject_class->finalize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finalize);
1068   gobject_class->set_property =
1069       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_property);
1070   gobject_class->get_property =
1071       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_get_property);
1072
1073   video_encoder_class->open = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_open);
1074   video_encoder_class->close = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_close);
1075   video_encoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_start);
1076   video_encoder_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_stop);
1077   video_encoder_class->finish = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finish);
1078   video_encoder_class->flush = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_flush);
1079   video_encoder_class->set_format =
1080       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_format);
1081   video_encoder_class->negotiate =
1082       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_negotiate);
1083   video_encoder_class->decide_allocation =
1084       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_decide_allocation);
1085   video_encoder_class->propose_allocation =
1086       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_propose_allocation);
1087   video_encoder_class->sink_query =
1088       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_query);
1089   video_encoder_class->src_query =
1090       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_src_query);
1091   video_encoder_class->sink_event =
1092       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_event);
1093   video_encoder_class->handle_frame =
1094       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_handle_frame);
1095
1096   element_class->change_state =
1097       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_change_state);
1098
1099   gst_v4l2_object_install_m2m_properties_helper (gobject_class);
1100 }
1101
1102 static void
1103 gst_v4l2_video_enc_subclass_init (gpointer g_class, gpointer data)
1104 {
1105   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1106   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
1107   GstV4l2VideoEncCData *cdata = data;
1108
1109   klass->default_device = cdata->device;
1110
1111   /* Note: gst_pad_template_new() take the floating ref from the caps */
1112   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1113       gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS,
1114           cdata->sink_caps));
1115   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1116       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
1117           cdata->src_caps));
1118
1119   gst_caps_unref (cdata->sink_caps);
1120   gst_caps_unref (cdata->src_caps);
1121   g_free (cdata);
1122 }
1123
1124 /* Probing functions */
1125 gboolean
1126 gst_v4l2_is_video_enc (GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps,
1127     GstCaps * codec_caps)
1128 {
1129   gboolean ret = FALSE;
1130   gboolean (*check_caps) (const GstCaps *, const GstCaps *);
1131
1132   if (codec_caps) {
1133     check_caps = gst_caps_can_intersect;
1134   } else {
1135     codec_caps = gst_v4l2_object_get_codec_caps ();
1136     check_caps = gst_caps_is_subset;
1137   }
1138
1139   if (gst_caps_is_subset (sink_caps, gst_v4l2_object_get_raw_caps ())
1140       && check_caps (src_caps, codec_caps))
1141     ret = TRUE;
1142
1143   return ret;
1144 }
1145
1146 void
1147 gst_v4l2_video_enc_register (GstPlugin * plugin, GType type,
1148     const char *codec, const gchar * basename, const gchar * device_path,
1149     GstCaps * sink_caps, GstCaps * codec_caps, GstCaps * src_caps)
1150 {
1151   GstCaps *filtered_caps;
1152   GTypeQuery type_query;
1153   GTypeInfo type_info = { 0, };
1154   GType subtype;
1155   gchar *type_name;
1156   GstV4l2VideoEncCData *cdata;
1157
1158   filtered_caps = gst_caps_intersect (src_caps, codec_caps);
1159
1160   cdata = g_new0 (GstV4l2VideoEncCData, 1);
1161   cdata->device = g_strdup (device_path);
1162   cdata->sink_caps = gst_caps_ref (sink_caps);
1163   cdata->src_caps = gst_caps_ref (filtered_caps);
1164
1165   g_type_query (type, &type_query);
1166   memset (&type_info, 0, sizeof (type_info));
1167   type_info.class_size = type_query.class_size;
1168   type_info.instance_size = type_query.instance_size;
1169   type_info.class_init = gst_v4l2_video_enc_subclass_init;
1170   type_info.class_data = cdata;
1171   type_info.instance_init = gst_v4l2_video_enc_subinstance_init;
1172
1173   /* The first encoder to be registered should use a constant name, like
1174    * v4l2h264enc, for any additional encoders, we create unique names. Encoder
1175    * names may change between boots, so this should help gain stable names for
1176    * the most common use cases. */
1177   type_name = g_strdup_printf ("v4l2%senc", codec);
1178
1179   if (g_type_from_name (type_name) != 0) {
1180     g_free (type_name);
1181     type_name = g_strdup_printf ("v4l2%s%senc", basename, codec);
1182   }
1183
1184   subtype = g_type_register_static (type, type_name, &type_info, 0);
1185
1186   if (!gst_element_register (plugin, type_name, GST_RANK_PRIMARY + 1, subtype))
1187     GST_WARNING ("Failed to register plugin '%s'", type_name);
1188
1189   g_free (type_name);
1190 }