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->input_state) {
 222     gst_video_codec_state_unref (self->input_state);
 223     self->input_state = NULL;
 224   }
 225
 226   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Stopped");
 227
 228   return TRUE;
 229 }
 230
 231 static gboolean
 232 gst_v4l2_encoder_cmd (GstV4l2Object * v4l2object, guint cmd, guint flags)
 233 {
 234   struct v4l2_encoder_cmd ecmd = { 0, };
 235
 236   GST_DEBUG_OBJECT (v4l2object->element,
 237       "sending v4l2 encoder command %u with flags %u", cmd, flags);
 238
 239   if (!GST_V4L2_IS_OPEN (v4l2object))
 240     return FALSE;
 241
 242   ecmd.cmd = cmd;
 243   ecmd.flags = flags;
 244   if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_ENCODER_CMD, &ecmd) < 0)
 245     goto ecmd_failed;
 246
 247   return TRUE;
 248
 249 ecmd_failed:
 250   if (errno == ENOTTY) {
 251     GST_INFO_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   } else {
 255     GST_ERROR_OBJECT (v4l2object->element,
 256         "Failed to send encoder command %u with flags %u for '%s'. (%s)",
 257         cmd, flags, v4l2object->videodev, g_strerror (errno));
 258   }
 259   return FALSE;
 260 }
 261
 262 static GstFlowReturn
 263 gst_v4l2_video_enc_finish (GstVideoEncoder * encoder)
 264 {
 265   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 266   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 267
 268   if (gst_pad_get_task_state (encoder->srcpad) != GST_TASK_STARTED)
 269     goto done;
 270
 271   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Finishing encoding");
 272
 273   /* drop the stream lock while draining, so remaining buffers can be
 274    * pushed from the src pad task thread */
 275   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 276
 277   if (gst_v4l2_encoder_cmd (self->v4l2capture, V4L2_ENC_CMD_STOP, 0)) {
 278     GstTask *task = encoder->srcpad->task;
 279
 280     /* Wait for the task to be drained */
 281     GST_OBJECT_LOCK (task);
 282     while (GST_TASK_STATE (task) == GST_TASK_STARTED)
 283       GST_TASK_WAIT (task);
 284     GST_OBJECT_UNLOCK (task);
 285     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 286   }
 287
 288   /* and ensure the processing thread has stopped in case another error
 289    * occured. */
 290   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 291   gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 292   GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 293
 294   if (ret == GST_FLOW_FLUSHING)
 295     ret = self->output_flow;
 296
 297   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Done draining buffers");
 298
 299 done:
 300   return ret;
 301 }
 302
 303 static gboolean
 304 gst_v4l2_video_enc_set_format (GstVideoEncoder * encoder,
 305     GstVideoCodecState * state)
 306 {
 307   gboolean ret = TRUE;
 308   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 309   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 310   GstCaps *outcaps;
 311   GstVideoCodecState *output;
 312
 313   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Setting format: %" GST_PTR_FORMAT, state->caps);
 314
 315   if (self->input_state) {
 316     if (gst_v4l2_object_caps_equal (self->v4l2output, state->caps)) {
 317       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Compatible caps");
 318       return TRUE;
 319     }
 320
 321     if (gst_v4l2_video_enc_finish (encoder) != GST_FLOW_OK)
 322       return FALSE;
 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   allowed_caps = gst_pad_get_allowed_caps (GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder));
 526
 527   if (allowed_caps) {
 528
 529     if (gst_caps_is_empty (allowed_caps))
 530       goto not_negotiated;
 531
 532     allowed_caps = gst_caps_make_writable (allowed_caps);
 533
 534     /* negotiate_profile_and_level() will return TRUE on failure to keep
 535      * iterating, if gst_caps_foreach() returns TRUE it means there was no
 536      * compatible profile and level in any of the structure */
 537     if (gst_caps_foreach (allowed_caps, negotiate_profile_and_level, &ctx)) {
 538       goto no_profile_level;
 539     }
 540   }
 541
 542   if (klass->profile_cid && !ctx.profile) {
 543     struct v4l2_control control = { 0, };
 544
 545     control.id = klass->profile_cid;
 546
 547     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 548       goto g_ctrl_failed;
 549
 550     ctx.profile = klass->profile_to_string (control.value);
 551   }
 552
 553   if (klass->level_cid && !ctx.level) {
 554     struct v4l2_control control = { 0, };
 555
 556     control.id = klass->level_cid;
 557
 558     if (v4l2object->ioctl (v4l2object->video_fd, VIDIOC_G_CTRL, &control) < 0)
 559       goto g_ctrl_failed;
 560
 561     ctx.level = klass->level_to_string (control.value);
 562   }
 563
 564   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Selected %s profile %s at level %s",
 565       klass->codec_name, ctx.profile, ctx.level);
 566
 567   state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 568   s = gst_caps_get_structure (state->caps, 0);
 569
 570   if (klass->profile_cid)
 571     gst_structure_set (s, "profile", G_TYPE_STRING, ctx.profile, NULL);
 572
 573   if (klass->level_cid)
 574     gst_structure_set (s, "level", G_TYPE_STRING, ctx.level, NULL);
 575
 576   if (!GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->negotiate (encoder))
 577     return FALSE;
 578
 579   if (!gst_buffer_pool_set_active (GST_BUFFER_POOL (self->v4l2capture->pool),
 580           TRUE)) {
 581     GST_WARNING_OBJECT (self, "Could not activate capture buffer pool.");
 582     return FALSE;
 583   }
 584
 585   return TRUE;
 586
 587 g_ctrl_failed:
 588   GST_WARNING_OBJECT (self, "Failed to get %s profile and level: '%s'",
 589       klass->codec_name, g_strerror (errno));
 590   goto not_negotiated;
 591
 592 no_profile_level:
 593   GST_WARNING_OBJECT (self, "No compatible level and profile in caps: %"
 594       GST_PTR_FORMAT, allowed_caps);
 595   goto not_negotiated;
 596
 597 not_negotiated:
 598   if (allowed_caps)
 599     gst_caps_unref (allowed_caps);
 600   return FALSE;
 601 }
 602
 603 static GstVideoCodecFrame *
 604 gst_v4l2_video_enc_get_oldest_frame (GstVideoEncoder * encoder)
 605 {
 606   GstVideoCodecFrame *frame = NULL;
 607   GList *frames, *l;
 608   gint count = 0;
 609
 610   frames = gst_video_encoder_get_frames (encoder);
 611
 612   for (l = frames; l != NULL; l = l->next) {
 613     GstVideoCodecFrame *f = l->data;
 614
 615     if (!frame || frame->pts > f->pts)
 616       frame = f;
 617
 618     count++;
 619   }
 620
 621   if (frame) {
 622     GST_LOG_OBJECT (encoder,
 623         "Oldest frame is %d %" GST_TIME_FORMAT
 624         " and %d frames left",
 625         frame->system_frame_number, GST_TIME_ARGS (frame->pts), count - 1);
 626     gst_video_codec_frame_ref (frame);
 627   }
 628
 629   g_list_free_full (frames, (GDestroyNotify) gst_video_codec_frame_unref);
 630
 631   return frame;
 632 }
 633
 634 static void
 635 gst_v4l2_video_enc_loop (GstVideoEncoder * encoder)
 636 {
 637   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 638   GstVideoCodecFrame *frame;
 639   GstBuffer *buffer = NULL;
 640   GstFlowReturn ret;
 641
 642   GST_LOG_OBJECT (encoder, "Allocate output buffer");
 643
 644   buffer = gst_video_encoder_allocate_output_buffer (encoder,
 645       self->v4l2capture->info.size);
 646
 647   if (NULL == buffer) {
 648     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 649     goto beach;
 650   }
 651
 652
 653   /* FIXME Check if buffer isn't the last one here */
 654
 655   GST_LOG_OBJECT (encoder, "Process output buffer");
 656   ret =
 657       gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL
 658       (self->v4l2capture->pool), &buffer);
 659
 660   if (ret != GST_FLOW_OK)
 661     goto beach;
 662
 663   frame = gst_v4l2_video_enc_get_oldest_frame (encoder);
 664
 665   if (frame) {
 666     frame->output_buffer = buffer;
 667     buffer = NULL;
 668     ret = gst_video_encoder_finish_frame (encoder, frame);
 669
 670     if (ret != GST_FLOW_OK)
 671       goto beach;
 672   } else {
 673     GST_WARNING_OBJECT (encoder, "Encoder is producing too many buffers");
 674     gst_buffer_unref (buffer);
 675   }
 676
 677   return;
 678
 679 beach:
 680   GST_DEBUG_OBJECT (encoder, "Leaving output thread");
 681
 682   gst_buffer_replace (&buffer, NULL);
 683   self->output_flow = ret;
 684   g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 685   gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 686   gst_pad_pause_task (encoder->srcpad);
 687 }
 688
 689 static void
 690 gst_v4l2_video_enc_loop_stopped (GstV4l2VideoEnc * self)
 691 {
 692   if (g_atomic_int_get (&self->processing)) {
 693     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Early stop of encoding thread");
 694     self->output_flow = GST_FLOW_FLUSHING;
 695     g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 696   }
 697
 698   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Encoding task destroyed: %s",
 699       gst_flow_get_name (self->output_flow));
 700
 701 }
 702
 703 static GstFlowReturn
 704 gst_v4l2_video_enc_handle_frame (GstVideoEncoder * encoder,
 705     GstVideoCodecFrame * frame)
 706 {
 707   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 708   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 709
 710   GST_DEBUG_OBJECT (self, "Handling frame %d", frame->system_frame_number);
 711
 712   if (G_UNLIKELY (!g_atomic_int_get (&self->active)))
 713     goto flushing;
 714
 715   if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) ==
 716       GST_TASK_STOPPED) {
 717     GstBufferPool *pool = GST_BUFFER_POOL (self->v4l2output->pool);
 718
 719     /* It possible that the processing thread stopped due to an error */
 720     if (self->output_flow != GST_FLOW_OK &&
 721         self->output_flow != GST_FLOW_FLUSHING) {
 722       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Processing loop stopped with error, leaving");
 723       ret = self->output_flow;
 724       goto drop;
 725     }
 726
 727     /* Ensure input internal pool is active */
 728     if (!gst_buffer_pool_is_active (pool)) {
 729       GstStructure *config = gst_buffer_pool_get_config (pool);
 730       guint min = MAX (self->v4l2output->min_buffers, GST_V4L2_MIN_BUFFERS);
 731
 732       gst_buffer_pool_config_set_params (config, self->input_state->caps,
 733           self->v4l2output->info.size, min, min);
 734
 735       /* There is no reason to refuse this config */
 736       if (!gst_buffer_pool_set_config (pool, config))
 737         goto activate_failed;
 738
 739       if (!gst_buffer_pool_set_active (pool, TRUE))
 740         goto activate_failed;
 741     }
 742
 743     GST_DEBUG_OBJECT (self, "Starting encoding thread");
 744
 745     /* Start the processing task, when it quits, the task will disable input
 746      * processing to unlock input if draining, or prevent potential block */
 747     if (!gst_pad_start_task (encoder->srcpad,
 748             (GstTaskFunction) gst_v4l2_video_enc_loop, self,
 749             (GDestroyNotify) gst_v4l2_video_enc_loop_stopped))
 750       goto start_task_failed;
 751   }
 752
 753   if (frame->input_buffer) {
 754     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_UNLOCK (encoder);
 755     ret =
 756         gst_v4l2_buffer_pool_process (GST_V4L2_BUFFER_POOL
 757         (self->v4l2output->pool), &frame->input_buffer);
 758     GST_VIDEO_ENCODER_STREAM_LOCK (encoder);
 759
 760     if (ret == GST_FLOW_FLUSHING) {
 761       if (gst_pad_get_task_state (GST_VIDEO_DECODER_SRC_PAD (self)) !=
 762           GST_TASK_STARTED)
 763         ret = self->output_flow;
 764       goto drop;
 765     } else if (ret != GST_FLOW_OK) {
 766       goto process_failed;
 767     }
 768   }
 769
 770   gst_video_codec_frame_unref (frame);
 771   return ret;
 772
 773   /* ERRORS */
 774 activate_failed:
 775   {
 776     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, SETTINGS,
 777         (_("Failed to allocate required memory.")),
 778         ("Buffer pool activation failed"));
 779     return GST_FLOW_ERROR;
 780
 781   }
 782 flushing:
 783   {
 784     ret = GST_FLOW_FLUSHING;
 785     goto drop;
 786   }
 787 start_task_failed:
 788   {
 789     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 790         (_("Failed to start encoding thread.")), (NULL));
 791     g_atomic_int_set (&self->processing, FALSE);
 792     ret = GST_FLOW_ERROR;
 793     goto drop;
 794   }
 795 process_failed:
 796   {
 797     GST_ELEMENT_ERROR (self, RESOURCE, FAILED,
 798         (_("Failed to process frame.")),
 799         ("Maybe be due to not enough memory or failing driver"));
 800     ret = GST_FLOW_ERROR;
 801     goto drop;
 802   }
 803 drop:
 804   {
 805     gst_video_encoder_finish_frame (encoder, frame);
 806     return ret;
 807   }
 808 }
 809
 810 static gboolean
 811 gst_v4l2_video_enc_decide_allocation (GstVideoEncoder *
 812     encoder, GstQuery * query)
 813 {
 814   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 815   GstVideoCodecState *state = gst_video_encoder_get_output_state (encoder);
 816   GstV4l2Error error = GST_V4L2_ERROR_INIT;
 817   GstClockTime latency;
 818   gboolean ret = FALSE;
 819
 820   /* We need to set the format here, since this is called right after
 821    * GstVideoEncoder have set the width, height and framerate into the state
 822    * caps. These are needed by the driver to calculate the buffer size and to
 823    * implement bitrate adaptation. */
 824   if (!gst_v4l2_object_set_format (self->v4l2capture, state->caps, &error)) {
 825     gst_v4l2_error (self, &error);
 826     ret = FALSE;
 827     goto done;
 828   }
 829
 830   if (gst_v4l2_object_decide_allocation (self->v4l2capture, query)) {
 831     GstVideoEncoderClass *enc_class = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class);
 832     ret = enc_class->decide_allocation (encoder, query);
 833   }
 834
 835   /* FIXME This may not be entirely correct, as encoder may keep some
 836    * observation withouth delaying the encoding. Linux Media API need some
 837    * more work to explicitly expressed the decoder / encoder latency. This
 838    * value will then become max latency, and the reported driver latency would
 839    * become the min latency. */
 840   latency = self->v4l2capture->min_buffers * self->v4l2capture->duration;
 841   gst_video_encoder_set_latency (encoder, latency, latency);
 842
 843 done:
 844   gst_video_codec_state_unref (state);
 845   return ret;
 846 }
 847
 848 static gboolean
 849 gst_v4l2_video_enc_propose_allocation (GstVideoEncoder *
 850     encoder, GstQuery * query)
 851 {
 852   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 853   gboolean ret = FALSE;
 854
 855   GST_DEBUG_OBJECT (self, "called");
 856
 857   if (query == NULL)
 858     ret = TRUE;
 859   else
 860     ret = gst_v4l2_object_propose_allocation (self->v4l2output, query);
 861
 862   if (ret)
 863     ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->propose_allocation (encoder,
 864         query);
 865
 866   return ret;
 867 }
 868
 869 static gboolean
 870 gst_v4l2_video_enc_src_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 871 {
 872   gboolean ret = TRUE;
 873   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 874   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 875     case GST_QUERY_CAPS:{
 876       GstCaps *filter, *result = NULL;
 877       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SRC_PAD (encoder);
 878
 879       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 880
 881       /* FIXME Try and not probe the entire encoder, but only the implement
 882        * subclass format */
 883       if (self->probed_srccaps) {
 884         GstCaps *tmpl = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 885         result = gst_caps_intersect (tmpl, self->probed_srccaps);
 886         gst_caps_unref (tmpl);
 887       } else
 888         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 889
 890       if (filter) {
 891         GstCaps *tmp = result;
 892         result =
 893             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 894         gst_caps_unref (tmp);
 895       }
 896
 897       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning src caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 898
 899       gst_query_set_caps_result (query, result);
 900       gst_caps_unref (result);
 901       break;
 902     }
 903
 904     default:
 905       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->src_query (encoder, query);
 906       break;
 907   }
 908
 909   return ret;
 910 }
 911
 912 static gboolean
 913 gst_v4l2_video_enc_sink_query (GstVideoEncoder * encoder, GstQuery * query)
 914 {
 915   gboolean ret = TRUE;
 916   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 917
 918   switch (GST_QUERY_TYPE (query)) {
 919     case GST_QUERY_CAPS:{
 920       GstCaps *filter, *result = NULL;
 921       GstPad *pad = GST_VIDEO_ENCODER_SINK_PAD (encoder);
 922
 923       gst_query_parse_caps (query, &filter);
 924
 925       if (self->probed_sinkcaps)
 926         result = gst_caps_ref (self->probed_sinkcaps);
 927       else
 928         result = gst_pad_get_pad_template_caps (pad);
 929
 930       if (filter) {
 931         GstCaps *tmp = result;
 932         result =
 933             gst_caps_intersect_full (filter, tmp, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 934         gst_caps_unref (tmp);
 935       }
 936
 937       GST_DEBUG_OBJECT (self, "Returning sink caps %" GST_PTR_FORMAT, result);
 938
 939       gst_query_set_caps_result (query, result);
 940       gst_caps_unref (result);
 941       break;
 942     }
 943
 944     default:
 945       ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_query (encoder, query);
 946       break;
 947   }
 948
 949   return ret;
 950 }
 951
 952 static gboolean
 953 gst_v4l2_video_enc_sink_event (GstVideoEncoder * encoder, GstEvent * event)
 954 {
 955   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (encoder);
 956   gboolean ret;
 957
 958   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 959     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 960       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start");
 961       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 962       gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 963       break;
 964     default:
 965       break;
 966   }
 967
 968   ret = GST_VIDEO_ENCODER_CLASS (parent_class)->sink_event (encoder, event);
 969
 970   switch (GST_EVENT_TYPE (event)) {
 971     case GST_EVENT_FLUSH_START:
 972       gst_pad_stop_task (encoder->srcpad);
 973       GST_DEBUG_OBJECT (self, "flush start done");
 974     default:
 975       break;
 976   }
 977
 978   return ret;
 979 }
 980
 981 static GstStateChangeReturn
 982 gst_v4l2_video_enc_change_state (GstElement * element,
 983     GstStateChange transition)
 984 {
 985   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (element);
 986
 987   if (transition == GST_STATE_CHANGE_PAUSED_TO_READY) {
 988     g_atomic_int_set (&self->active, FALSE);
 989     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2output);
 990     gst_v4l2_object_unlock (self->v4l2capture);
 991   }
 992
 993   return GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element, transition);
 994 }
 995
 996
 997 static void
 998 gst_v4l2_video_enc_dispose (GObject * object)
 999 {
1000   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1001
1002   gst_caps_replace (&self->probed_sinkcaps, NULL);
1003   gst_caps_replace (&self->probed_srccaps, NULL);
1004
1005   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->dispose (object);
1006 }
1007
1008 static void
1009 gst_v4l2_video_enc_finalize (GObject * object)
1010 {
1011   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (object);
1012
1013   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2capture);
1014   gst_v4l2_object_destroy (self->v4l2output);
1015
1016   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
1017 }
1018
1019
1020 static void
1021 gst_v4l2_video_enc_init (GstV4l2VideoEnc * self)
1022 {
1023   /* V4L2 object are created in subinstance_init */
1024 }
1025
1026 static void
1027 gst_v4l2_video_enc_subinstance_init (GTypeInstance * instance, gpointer g_class)
1028 {
1029   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1030   GstV4l2VideoEnc *self = GST_V4L2_VIDEO_ENC (instance);
1031
1032   self->v4l2output = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1033       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_OUTPUT, klass->default_device,
1034       gst_v4l2_get_output, gst_v4l2_set_output, NULL);
1035   self->v4l2output->no_initial_format = TRUE;
1036   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
1037
1038   self->v4l2capture = gst_v4l2_object_new (GST_ELEMENT (self),
1039       V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE, klass->default_device,
1040       gst_v4l2_get_input, gst_v4l2_set_input, NULL);
1041   self->v4l2capture->no_initial_format = TRUE;
1042   self->v4l2output->keep_aspect = FALSE;
1043 }
1044
1045 static void
1046 gst_v4l2_video_enc_class_init (GstV4l2VideoEncClass * klass)
1047 {
1048   GstElementClass *element_class;
1049   GObjectClass *gobject_class;
1050   GstVideoEncoderClass *video_encoder_class;
1051
1052   parent_class = g_type_class_peek_parent (klass);
1053
1054   element_class = (GstElementClass *) klass;
1055   gobject_class = (GObjectClass *) klass;
1056   video_encoder_class = (GstVideoEncoderClass *) klass;
1057
1058   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_v4l2_video_enc_debug, "v4l2videoenc", 0,
1059       "V4L2 Video Encoder");
1060
1061   gobject_class->dispose = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_dispose);
1062   gobject_class->finalize = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finalize);
1063   gobject_class->set_property =
1064       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_property);
1065   gobject_class->get_property =
1066       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_get_property);
1067
1068   video_encoder_class->open = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_open);
1069   video_encoder_class->close = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_close);
1070   video_encoder_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_start);
1071   video_encoder_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_stop);
1072   video_encoder_class->finish = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_finish);
1073   video_encoder_class->flush = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_flush);
1074   video_encoder_class->set_format =
1075       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_set_format);
1076   video_encoder_class->negotiate =
1077       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_negotiate);
1078   video_encoder_class->decide_allocation =
1079       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_decide_allocation);
1080   video_encoder_class->propose_allocation =
1081       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_propose_allocation);
1082   video_encoder_class->sink_query =
1083       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_query);
1084   video_encoder_class->src_query =
1085       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_src_query);
1086   video_encoder_class->sink_event =
1087       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_sink_event);
1088   video_encoder_class->handle_frame =
1089       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_handle_frame);
1090
1091   element_class->change_state =
1092       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_v4l2_video_enc_change_state);
1093
1094   gst_v4l2_object_install_m2m_properties_helper (gobject_class);
1095 }
1096
1097 static void
1098 gst_v4l2_video_enc_subclass_init (gpointer g_class, gpointer data)
1099 {
1100   GstV4l2VideoEncClass *klass = GST_V4L2_VIDEO_ENC_CLASS (g_class);
1101   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (g_class);
1102   GstV4l2VideoEncCData *cdata = data;
1103
1104   klass->default_device = cdata->device;
1105
1106   /* Note: gst_pad_template_new() take the floating ref from the caps */
1107   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1108       gst_pad_template_new ("sink", GST_PAD_SINK, GST_PAD_ALWAYS,
1109           cdata->sink_caps));
1110   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
1111       gst_pad_template_new ("src", GST_PAD_SRC, GST_PAD_ALWAYS,
1112           cdata->src_caps));
1113
1114   g_free (cdata);
1115 }
1116
1117 /* Probing functions */
1118 gboolean
1119 gst_v4l2_is_video_enc (GstCaps * sink_caps, GstCaps * src_caps,
1120     GstCaps * codec_caps)
1121 {
1122   gboolean ret = FALSE;
1123   gboolean (*check_caps) (const GstCaps *, const GstCaps *);
1124
1125   if (codec_caps) {
1126     check_caps = gst_caps_can_intersect;
1127   } else {
1128     codec_caps = gst_v4l2_object_get_codec_caps ();
1129     check_caps = gst_caps_is_subset;
1130   }
1131
1132   if (gst_caps_is_subset (sink_caps, gst_v4l2_object_get_raw_caps ())
1133       && check_caps (src_caps, gst_v4l2_object_get_codec_caps ()))
1134     ret = TRUE;
1135
1136   return ret;
1137 }
1138
1139 void
1140 gst_v4l2_video_enc_register (GstPlugin * plugin, GType type,
1141     const char *codec, const gchar * basename, const gchar * device_path,
1142     GstCaps * sink_caps, GstCaps * codec_caps, GstCaps * src_caps)
1143 {
1144   GstCaps *filtered_caps;
1145   GTypeQuery type_query;
1146   GTypeInfo type_info = { 0, };
1147   GType subtype;
1148   gchar *type_name;
1149   GstV4l2VideoEncCData *cdata;
1150
1151   filtered_caps = gst_caps_intersect (src_caps, codec_caps);
1152
1153   cdata = g_new0 (GstV4l2VideoEncCData, 1);
1154   cdata->device = g_strdup (device_path);
1155   cdata->sink_caps = gst_caps_ref (sink_caps);
1156   cdata->src_caps = gst_caps_ref (filtered_caps);
1157
1158   g_type_query (type, &type_query);
1159   memset (&type_info, 0, sizeof (type_info));
1160   type_info.class_size = type_query.class_size;
1161   type_info.instance_size = type_query.instance_size;
1162   type_info.class_init = gst_v4l2_video_enc_subclass_init;
1163   type_info.class_data = cdata;
1164   type_info.instance_init = gst_v4l2_video_enc_subinstance_init;
1165
1166   /* The first encoder to be registered should use a constant name, like
1167    * v4l2h264enc, for any additional encoders, we create unique names. Encoder
1168    * names may change between boots, so this should help gain stable names for
1169    * the most common use cases. */
1170   type_name = g_strdup_printf ("v4l2%senc", codec);
1171
1172   if (g_type_from_name (type_name) != 0) {
1173     g_free (type_name);
1174     type_name = g_strdup_printf ("v4l2%s%senc", basename, codec);
1175   }
1176
1177   subtype = g_type_register_static (type, type_name, &type_info, 0);
1178
1179   if (!gst_element_register (plugin, type_name, GST_RANK_PRIMARY + 1, subtype))
1180     GST_WARNING ("Failed to register plugin '%s'", type_name);
1181
1182   g_free (type_name);
1183 }