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_DEBUG_OBJECT (self, "Waiting for encoder stop");
 278     GST_OBJECT_LOCK (task);
 279     while (GST_TASK_STATE (task) == GST_TASK_STARTED)
 280       GST_TASK_WAIT (task);
 281     GST_OBJECT_UNLOCK (task);
 282     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 283   }
 284
 285   /* and ensure the processing thread has stopped in case another error
 286    * occured. */
 287   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 288   gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 289   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 290
 291   if (ret == GST_FLOW_FLUSHING)
 292     ret = self->output_flow;
 293
 294   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Done draining buffers");
 295
 296 done:
 297   return ret;
 298 }
 299
 300 static gboolean
 301 gst_v4l2_video_enc_set_format (GstVideoEncoder * encoder,
 302     GstVideoCodecState * state)
 303 {
 304   gboolean ret = TRUE;
 305   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 306   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 307   GstCaps *outcaps;
 308   GstVideoCodecState *output;
 309
 310   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Setting format: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 311
 312   if (self->input_state) {
 313     if (gst_v4l2_object_caps_equal (self->v4l2output, state->caps)) {
 314       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Compatible caps");
 315       return TRUE;
 316     }
 317
 318     if (gst_v4l2_video_enc_finish (encoder) != GST_FLOW_OK)
 319       return FALSE;
 320
 321     gst_v4l2_object_stop (self->v4l2output);
 322     gst_v4l2_object_stop (self->v4l2capture);
 323
 324     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 325     self->input_state = NULL;
 326   }
 327
 328   outcaps = gst_pad_get_pad_template_caps (encoder->srcpad);
 329   outcaps = gst_caps_make_writable (outcaps);
 330   output = gst_video_encoder_set_output_state (encoder, outcaps, state);
 331   gst_video_codec_state_unref (output);
 332
 333   if (!gst_video_encoder_negotiate (encoder))
 334     return FALSE;
 335
 336   if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2output, state->caps, &error)) {
 337     gst_v4l2_error (self, &error);
 338     return FALSE;
 339   }
 340
 341   self->input_state = gst_video_codec_state_ref (state);
 342
 343   GST_DEBUG_OBJECT (self, "output caps: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 344
 345   return ret;
 346 }
 347
 348 static gboolean
 349 gst_v4l2_video_enc_flush (GstVideoEncoder * encoder)
 350 {
 351   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 352
 353   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Flushing");
 354
 355   /* Ensure the processing thread has stopped for the reverse playback
 356    * iscount case */
 357   if (g_atomic_int_get (&self->processing)) {
 358     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 359
 360     gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 361     gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 362     gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 363
 364     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 365
 366   }
 367
 368   self->output_flow = GST_FLOW_OK;
 369
 370   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2output);
 371   gst_v4l2_object_unlock_stop (self->v4l2capture);
 372
 373   return TRUE;
 374 }
 375
 376 struct ProfileLevelCtx
 377 {
 378   GstV4l2VideoEnc *self;
 379   const gchar *profile;
 380   const gchar *level;
 381 };
 382
 383 static gboolean
 384 get_string_list (GstStructure * s, const gchar * field, GQueue * queue)
 385 {
 386   const GValue *value;
 387
 388   value = gst_structure_get_value (s, field);
 389
 390   if (!value)
 391     return FALSE;
 392
 393   if (GST_VALUE_HOLDS_LIST (value)) {
 394     guint i;
 395
 396     if (gst_value_list_get_size (value) == 0)
 397       return FALSE;
 398
 399     for (i = 0; i < gst_value_list_get_size (value); i++) {
 400       const GValue *item = gst_value_list_get_value (value, i);
 401
 402       if (G_VALUE_HOLDS_STRING (item))
 403         g_queue_push_tail (queue, g_value_dup_string (item));
 404     }
 405   } else if (G_VALUE_HOLDS_STRING (value)) {
 406     g_queue_push_tail (queue, g_value_dup_string (value));
 407   }
 408
 409   return TRUE;
 410 }
 411
 412 static gboolean
 413 negotiate_profile_and_level (GstCapsFeatures * features, GstStructure * s,
 414     gpointer user_data)
 415 {
 416   struct ProfileLevelCtx *ctx = user_data;
 417   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_GET_CLASS (ctx->self);
 418   GstV4l2Object *v4l2object = GST_V4L2_VIDEO_ENC (ctx->self)->v4l2output;
 419   GQueue profiles = G_QUEUE_INIT;
 420   GQueue levels = G_QUEUE_INIT;
 421   gboolean failed = FALSE;
 422
 423   if (klass->profile_cid && get_string_list (s, "profile", &profiles)) {
 424     GList *l;
 425
 426     for (l = profiles.head; l; l = l->next) {
 427       struct v4l2_control control = { 0, };
 428       gint v4l2_profile;
 429       const gchar *profile = l->data;
 430
 431       GST_TRACE_OBJECT (ctx->self, "Trying profile %s", profile);
 432
 433       control.id = klass->profile_cid;
 434       control.value = v4l2_profile = klass->profile_from_string (profile);
 435
 436       if (control.value < 0)
 437         continue;
 438
 439       if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_S_CTRL, &control) < 0) {
 440         GST_WARNING_OBJECT (ctx->self, "Failed to set %s profile: '%s'",
 441             klass->codec_name, g_strerror (errno));
 442         break;
 443       }
 444
 445       profile = klass->profile_to_string (control.value);
 446
 447       if (control.value == v4l2_profile) {
 448         ctx->profile = profile;
 449         break;
 450       }
 451
 452       if (g_list_find_custom (l, profile, g_str_equal)) {
 453         ctx->profile = profile;
 454         break;
 455       }
 456     }
 457
 458     if (profiles.length && !ctx->profile)
 459       failed = TRUE;
 460
 461     g_queue_foreach (&profiles, (GFunc) g_free, NULL);
 462     g_queue_clear (&profiles);
 463   }
 464
 465   if (!failed && klass->level_cid && get_string_list (s, "level", &levels)) {
 466     GList *l;
 467
 468     for (l = levels.head; l; l = l->next) {
 469       struct v4l2_control control = { 0, };
 470       gint v4l2_level;
 471       const gchar *level = l->data;
 472
 473       GST_TRACE_OBJECT (ctx->self, "Trying level %s", level);
 474
 475       control.id = klass->level_cid;
 476       control.value = v4l2_level = klass->level_from_string (level);
 477
 478       if (control.value < 0)
 479         continue;
 480
 481       if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_S_CTRL, &control) < 0) {
 482         GST_WARNING_OBJECT (ctx->self, "Failed to set %s level: '%s'",
 483             klass->codec_name, g_strerror (errno));
 484         break;
 485       }
 486
 487       level = klass->level_to_string (control.value);
 488
 489       if (control.value == v4l2_level) {
 490         ctx->level = level;
 491         break;
 492       }
 493
 494       if (g_list_find_custom (l, level, g_str_equal)) {
 495         ctx->level = level;
 496         break;
 497       }
 498     }
 499
 500     if (levels.length && !ctx->level)
 501       failed = TRUE;
 502
 503     g_queue_foreach (&levels, (GFunc) g_free, NULL);
 504     g_queue_clear (&levels);
 505   }
 506
 507   /* If it failed, we continue */
 508   return failed;
 509 }
 510
 511 static gboolean
 512 gst_v4l2_video_enc_negotiate (GstVideoEncoder * encoder)
 513 {
 514   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_GET_CLASS (encoder);
 515   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 516   GstV4l2Object *v4l2object = self->v4l2output;
 517   GstCaps *allowed_caps;
 518   struct ProfileLevelCtx ctx = { self, NULL, NULL };
 519   GstVideoCodecState *state;
 520   GstStructure *s;
 521
 522   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Negotiating %s profile and level.",
 523       klass->codec_name);
 524
 525   /* Only renegotiate on upstream changes */
 526   if (self->input_state)
 527     return TRUE;
 528
 529   allowed_caps = gst_pad_get_allowed_caps (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder));
 530
 531   if (allowed_caps) {
 532
 533     if (gst_caps_is_empty (allowed_caps))
 534       goto not_negotiated;
 535
 536     allowed_caps = gst_caps_make_writable (allowed_caps);
 537
 538     /* negotiate_profile_and_level() will return TRUE on failure to keep
 539      * iterating, if gst_caps_foreach() returns TRUE it means there was no
 540      * compatible profile and level in any of the structure */
 541     if (gst_caps_foreach (allowed_caps, negotiate_profile_and_level, &ctx)) {
 542       goto no_profile_level;
 543     }
 544   }
 545
 546   if (klass->profile_cid && !ctx.profile) {
 547     struct v4l2_control control = { 0, };
 548
 549     control.id = klass->profile_cid;
 550
 551     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 552       goto g_ctrl_failed;
 553
 554     ctx.profile = klass->profile_to_string (control.value);
 555   }
 556
 557   if (klass->level_cid && !ctx.level) {
 558     struct v4l2_control control = { 0, };
 559
 560     control.id = klass->level_cid;
 561
 562     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 563       goto g_ctrl_failed;
 564
 565     ctx.level = klass->level_to_string (control.value);
 566   }
 567
 568   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Selected %s profile %s at level %s",
 569       klass->codec_name, ctx.profile, ctx.level);
 570
 571   state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 572   s = gst_caps_get_structure (state->caps, 0);
 573
 574   if (klass->profile_cid)
 575     gst_structure_set (s, "profile", G_TYPE_STRING, ctx.profile, NULL);
 576
 577   if (klass->level_cid)
 578     gst_structure_set (s, "level", G_TYPE_STRING, ctx.level, NULL);
 579
 580   if (!GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->negotiate (encoder))
 581     return FALSE;
 582
 583   return TRUE;
 584
 585 g_ctrl_failed:
 586   GST_WARNING_OBJECT (self, "Failed to get %s profile and level: '%s'",
 587       klass->codec_name, g_strerror (errno));
 588   goto not_negotiated;
 589
 590 no_profile_level:
 591   GST_WARNING_OBJECT (self, "No compatible level and profile in caps: %"
 592       GST_PTR_FORMAT, allowed_caps);
 593   goto not_negotiated;
 594
 595 not_negotiated:
 596   if (allowed_caps)
 597     gst_caps_unref (allowed_caps);
 598   return FALSE;
 599 }
 600
 601 static GstVideoCodecFrame *
 602 gst_v4l2_video_enc_get_oldest_frame (GstVideoEncoder * encoder)
 603 {
 604   GstVideoCodecFrame *frame = NULL;
 605   GList *frames, *l;
 606   gint count = 0;
 607
 608   frames = gst_video_encoder_get_frames (encoder);
 609
 610   for (l = frames; l != NULL; l = l->next) {
 611     GstVideoCodecFrame *f = l->data;
 612
 613     if (!frame || frame->pts > f->pts)
 614       frame = f;
 615
 616     count++;
 617   }
 618
 619   if (frame) {
 620     GST_LOG_OBJECT (encoder,
 621         "Oldest frame is %d %" GST_TIME_FORMAT
 622         " and %d frames left",
 623         frame->system_frame_number, GST_TIME_ARGS (frame->pts), count - 1);
 624     gst_video_codec_frame_ref (frame);
 625   }
 626
 627   g_list_free_full (frames, (GDestroyNotify) gst_video_codec_frame_unref);
 628
 629   return frame;
 630 }
 631
 632 static void
 633 gst_v4l2_video_enc_loop (GstVideoEncoder * encoder)
 634 {
 635   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 636   GstVideoCodecFrame *frame;
 637   GstBuffer *buffer = NULL;
 638   GstFlowReturn ret;
 639
 640   GST_LOG_OBJECT (encoder, "Allocate output buffer");
 641
 642   buffer = gst_video_encoder_allocate_output_buffer (encoder,
 643       self->v4l2capture->info.size);
 644
 645   if (NULL == buffer) {
 646     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 647     goto beach;
 648   }
 649
 650
 651   /* FIXME Check if buffer isn't the last one here */
 652
 653   GST_LOG_OBJECT (encoder, "Process output buffer");
 654   ret =
 655       gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL
 656       (self->v4l2capture->pool), &buffer);
 657
 658   if (ret != GST_FLOW_OK)
 659     goto beach;
 660
 661   frame = gst_v4l2_video_enc_get_oldest_frame (encoder);
 662
 663   if (frame) {
 664     frame->output_buffer = buffer;
 665     buffer = NULL;
 666     ret = gst_video_encoder_finish_frame (encoder, frame);
 667
 668     if (ret != GST_FLOW_OK)
 669       goto beach;
 670   } else {
 671     GST_WARNING_OBJECT (encoder, "Encoder is producing too many buffers");
 672     gst_buffer_unref (buffer);
 673   }
 674
 675   return;
 676
 677 beach:
 678   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Leaving output thread");
 679
 680   gst_buffer_replace (&buffer, NULL);
 681   self->output_flow = ret;
 682   g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 683   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 684   gst_pad_pause_task (encoder->srcpad);
 685 }
 686
 687 static void
 688 gst_v4l2_video_enc_loop_stopped (GstV4l2VideoEnc * self)
 689 {
 690   if (g_atomic_int_get (&self->processing)) {
 691     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Early stop of encoding thread");
 692     self->output_flow = GST_FLOW_FLUSHING;
 693     g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 694   }
 695
 696   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Encoding task destroyed: %s",
 697       gst_flow_get_name (self->output_flow));
 698
 699 }
 700
 701 static GstFlowReturn
 702 gst_v4l2_video_enc_handle_frame (GstVideoEncoder * encoder,
 703     GstVideoCodecFrame * frame)
 704 {
 705   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 706   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 707   GstTaskState task_state;
 708
 709   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Handling frame %d", frame->system_frame_number);
 710
 711   if (G_UNLIKELY (!g_atomic_int_get (&self->active)))
 712     goto flushing;
 713
 714   task_state = gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self));
 715   if (task_state == GST_TASK_STOPPED || task_state == GST_TASK_PAUSED) {
 716     GstBufferPool *pool = GST_BUFFER_POOL (self->v4l2output->pool);
 717
 718     /* It possible that the processing thread stopped due to an error */
 719     if (self->output_flow != GST_FLOW_OK &&
 720         self->output_flow != GST_FLOW_FLUSHING) {
 721       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Processing loop stopped with error, leaving");
 722       ret = self->output_flow;
 723       goto drop;
 724     }
 725
 726     /* Ensure input internal pool is active */
 727     if (!gst_buffer_pool_is_active (pool)) {
 728       GstStructure *config = gst_buffer_pool_get_config (pool);
 729       guint min = MAX (self->v4l2output->min_buffers, GST_V4L2_MIN_BUFFERS);
 730
 731       gst_buffer_pool_config_set_params (config, self->input_state->caps,
 732           self->v4l2output->info.size, min, min);
 733
 734       /* There is no reason to refuse this config */
 735       if (!gst_buffer_pool_set_config (pool, config))
 736         goto activate_failed;
 737
 738       if (!gst_buffer_pool_set_active (pool, TRUE))
 739         goto activate_failed;
 740     }
 741
 742     if (!gst_buffer_pool_set_active
 743         (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool), TRUE)) {
 744       GST_WARNING_OBJECT (self, "Could not activate capture buffer pool.");
 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   GstCaps *caps;
 822   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 823   GstClockTime latency;
 824   gboolean ret = FALSE;
 825
 826   /* We need to set the format here, since this is called right after
 827    * GstVideoEncoder have set the width, height and framerate into the state
 828    * caps. These are needed by the driver to calculate the buffer size and to
 829    * implement bitrate adaptation. */
 830   caps = gst_caps_copy (state->caps);
 831   gst_structure_remove_field (gst_caps_get_structure (caps, 0), "colorimetry");
 832   if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2capture, caps, &error)) {
 833     gst_v4l2_error (self, &error);
 834     gst_caps_unref (caps);
 835     ret = FALSE;
 836     goto done;
 837   }
 838   gst_caps_unref (caps);
 839
 840   if (gst_v4l2_object_decide_allocation (self->v4l2capture, query)) {
 841     GstVideoEncoderClass *enc_class = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class);
 842     ret = enc_class->decide_allocation (encoder, query);
 843   }
 844
 845   /* FIXME This may not be entirely correct, as encoder may keep some
 846    * observation withouth delaying the encoding. Linux Media API need some
 847    * more work to explicitly expressed the decoder / encoder latency. This
 848    * value will then become max latency, and the reported driver latency would
 849    * become the min latency. */
 850   latency = self->v4l2capture->min_buffers * self->v4l2capture->duration;
 851   gst_video_encoder_set_latency (encoder, latency, latency);
 852
 853 done:
 854   gst_video_codec_state_unref (state);
 855   return ret;
 856 }
 857
 858 static gboolean
 859 gst_v4l2_video_enc_propose_allocation (GstVideoEncoder *
 860     encoder, GstQuery * query)
 861 {
 862   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 863   gboolean ret = FALSE;
 864
 865   GST_DEBUG_OBJECT (self, "called");
 866
 867   if (query == NULL)
 868     ret = TRUE;
 869   else
 870     ret = gst_v4l2_object_propose_allocation (self->v4l2output, query);
 871
 872   if (ret)
 873     ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->propose_allocation (encoder,
 874         query);
 875
 876   return ret;
 877 }
 878
 879 static gboolean
 880 gst_v4l2_video_enc_src_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 881 {
 882   gboolean ret = TRUE;
 883   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 884   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 885     case GST_QUERY_CAPS:{
 886       GstCaps *filter, *result = NULL;
 887       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder);
 888
 889       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 890
 891       /* FIXME Try and not probe the entire encoder, but only the implement
 892        * subclass format */
 893       if (self->probed_srccaps) {
 894         GstCaps *tmpl = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 895         result = gst_caps_intersect (tmpl, self->probed_srccaps);
 896         gst_caps_unref (tmpl);
 897       } else
 898         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 899
 900       if (filter) {
 901         GstCaps *tmp = result;
 902         result =
 903             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 904         gst_caps_unref (tmp);
 905       }
 906
 907       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning src caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 908
 909       gst_query_set_caps_result (query, result);
 910       gst_caps_unref (result);
 911       break;
 912     }
 913
 914     default:
 915       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->src_query (encoder, query);
 916       break;
 917   }
 918
 919   return ret;
 920 }
 921
 922 static gboolean
 923 gst_v4l2_video_enc_sink_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 924 {
 925   gboolean ret = TRUE;
 926   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 927
 928   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 929     case GST_QUERY_CAPS:{
 930       GstCaps *filter, *result = NULL;
 931       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (encoder);
 932
 933       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 934
 935       if (self->probed_sinkcaps)
 936         result = gst_caps_ref (self->probed_sinkcaps);
 937       else
 938         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 939
 940       if (filter) {
 941         GstCaps *tmp = result;
 942         result =
 943             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 944         gst_caps_unref (tmp);
 945       }
 946
 947       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning sink caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 948
 949       gst_query_set_caps_result (query, result);
 950       gst_caps_unref (result);
 951       break;
 952     }
 953
 954     default:
 955       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_query (encoder, query);
 956       break;
 957   }
 958
 959   return ret;
 960 }
 961
 962 static gboolean
 963 gst_v4l2_video_enc_sink_event (GstVideoEncoder * encoder, GstEvent * event)
 964 {
 965   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 966   gboolean ret;
 967
 968   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 969     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 970       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start");
 971       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 972       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 973       break;
 974     default:
 975       break;
 976   }
 977
 978   ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_event (encoder, event);
 979
 980   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 981     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 982       gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 983       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start done");
 984     default:
 985       break;
 986   }
 987
 988   return ret;
 989 }
 990
 991 static GstStateChangeReturn
 992 gst_v4l2_video_enc_change_state (GstElement * element,
 993     GstStateChange transition)
 994 {
 995   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (element);
 996
 997   if (transition == GST_STATE_CHANGE_PAUSED_TO_READY) {
 998     g_atomic_int_set (&self->active, FALSE);
 999     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
1000     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
1001   }
1002
1003   return GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element, transition);
1004 }
1005
1006
1007 static void
1008 gst_v4l2_video_enc_dispose (GObject * object)
1009 {
1010   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1011
1012   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
1013   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
1014
1015   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
1016 }
1017
1018 static void
1019 gst_v4l2_video_enc_finalize (GObject * object)
1020 {
1021   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1022
1023   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2capture);
1024   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2output);
1025
1026   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
1027 }
1028
1029
1030 static void
1031 gst_v4l2_video_enc_init (GstV4l2VideoEnc * self)
1032 {
1033   /* V4L2 object are created in subinstance_init */
1034 }
1035
1036 static void
1037 gst_v4l2_video_enc_subinstance_init (GTypeInstance * instance, gpointer g_class)
1038 {
1039   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1040   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (instance);
1041
1042   self->v4l2output = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1043       GST_OBJECT (GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (self)),
1044       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT, klass->default_device,
1045       gst_v4l2_get_output, gst_v4l2_set_output, NULL);
1046   self->v4l2output->no_initial_format = TRUE;
1047   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
1048
1049   self->v4l2capture = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1050       GST_OBJECT (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (self)),
1051       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, klass->default_device,
1052       gst_v4l2_get_input, gst_v4l2_set_input, NULL);
1053 }
1054
1055 static void
1056 gst_v4l2_video_enc_class_init (GstV4l2VideoEncClass * klass)
1057 {
1058   GstElementClass *element_class;
1059   GObjectClass *gobject_class;
1060   GstVideoEncoderClass *video_encoder_class;
1061
1062   parent_class = g_type_class_peek_parent (klass);
1063
1064   element_class = (GstElementClass *) klass;
1065   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
1066   video_encoder_class = (GstVideoEncoderClass *) klass;
1067
1068   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_v4l2_video_enc_debug, "v4l2videoenc", 0,
1069       "V4L2 Video Encoder");
1070
1071   gobject_class->dispose = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_dispose);
1072   gobject_class->finalize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finalize);
1073   gobject_class->set_property =
1074       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_property);
1075   gobject_class->get_property =
1076       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_get_property);
1077
1078   video_encoder_class->open = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_open);
1079   video_encoder_class->close = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_close);
1080   video_encoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_start);
1081   video_encoder_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_stop);
1082   video_encoder_class->finish = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finish);
1083   video_encoder_class->flush = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_flush);
1084   video_encoder_class->set_format =
1085       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_format);
1086   video_encoder_class->negotiate =
1087       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_negotiate);
1088   video_encoder_class->decide_allocation =
1089       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_decide_allocation);
1090   video_encoder_class->propose_allocation =
1091       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_propose_allocation);
1092   video_encoder_class->sink_query =
1093       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_query);
1094   video_encoder_class->src_query =
1095       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_src_query);
1096   video_encoder_class->sink_event =
1097       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_event);
1098   video_encoder_class->handle_frame =
1099       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_handle_frame);
1100
1101   element_class->change_state =
1102       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_change_state);
1103
1104   gst_v4l2_object_install_m2m_properties_helper (gobject_class);
1105 }
1106
1107 static void
1108 gst_v4l2_video_enc_subclass_init (gpointer g_class, gpointer data)
1109 {
1110   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1111   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
1112   GstV4l2VideoEncCData *cdata = data;
1113
1114   klass->default_device = cdata->device;
1115
1116   /* Note: gst_pad_template_new() take the floating ref from the caps */
1117   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1118       gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS,
1119           cdata->sink_caps));
1120   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1121       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
1122           cdata->src_caps));
1123
1124   gst_caps_unref (cdata->sink_caps);
1125   gst_caps_unref (cdata->src_caps);
1126   g_free (cdata);
1127 }
1128
1129 /* Probing functions */
1130 gboolean
1131 gst_v4l2_is_video_enc (GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps,
1132     GstCaps * codec_caps)
1133 {
1134   gboolean ret = FALSE;
1135   gboolean (*check_caps) (const GstCaps *, const GstCaps *);
1136
1137   if (codec_caps) {
1138     check_caps = gst_caps_can_intersect;
1139   } else {
1140     codec_caps = gst_v4l2_object_get_codec_caps ();
1141     check_caps = gst_caps_is_subset;
1142   }
1143
1144   if (gst_caps_is_subset (sink_caps, gst_v4l2_object_get_raw_caps ())
1145       && check_caps (src_caps, codec_caps))
1146     ret = TRUE;
1147
1148   return ret;
1149 }
1150
1151 void
1152 gst_v4l2_video_enc_register (GstPlugin * plugin, GType type,
1153     const char *codec, const gchar * basename, const gchar * device_path,
1154     GstCaps * sink_caps, GstCaps * codec_caps, GstCaps * src_caps)
1155 {
1156   GstCaps *filtered_caps;
1157   GTypeQuery type_query;
1158   GTypeInfo type_info = { 0, };
1159   GType subtype;
1160   gchar *type_name;
1161   GstV4l2VideoEncCData *cdata;
1162
1163   filtered_caps = gst_caps_intersect (src_caps, codec_caps);
1164
1165   cdata = g_new0 (GstV4l2VideoEncCData, 1);
1166   cdata->device = g_strdup (device_path);
1167   cdata->sink_caps = gst_caps_ref (sink_caps);
1168   cdata->src_caps = gst_caps_ref (filtered_caps);
1169
1170   g_type_query (type, &type_query);
1171   memset (&type_info, 0, sizeof (type_info));
1172   type_info.class_size = type_query.class_size;
1173   type_info.instance_size = type_query.instance_size;
1174   type_info.class_init = gst_v4l2_video_enc_subclass_init;
1175   type_info.class_data = cdata;
1176   type_info.instance_init = gst_v4l2_video_enc_subinstance_init;
1177
1178   /* The first encoder to be registered should use a constant name, like
1179    * v4l2h264enc, for any additional encoders, we create unique names. Encoder
1180    * names may change between boots, so this should help gain stable names for
1181    * the most common use cases. */
1182   type_name = g_strdup_printf ("v4l2%senc", codec);
1183
1184   if (g_type_from_name (type_name) != 0) {
1185     g_free (type_name);
1186     type_name = g_strdup_printf ("v4l2%s%senc", basename, codec);
1187   }
1188
1189   subtype = g_type_register_static (type, type_name, &type_info, 0);
1190
1191   if (!gst_element_register (plugin, type_name, GST_RANK_PRIMARY + 1, subtype))
1192     GST_WARNING ("Failed to register plugin '%s'", type_name);
1193
1194   g_free (type_name);
1195 }