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