pngdec: decode and expose iCCP chunks as side data
[ffmpeg.git] / libavcodec / frame_thread_encoder.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2012 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include "frame_thread_encoder.h"
22
23 #include "libavutil/fifo.h"
24 #include "libavutil/avassert.h"
25 #include "libavutil/imgutils.h"
26 #include "libavutil/opt.h"
27 #include "libavutil/thread.h"
28 #include "avcodec.h"
29 #include "internal.h"
30 #include "thread.h"
31
32 #define MAX_THREADS 64
33 #define BUFFER_SIZE (2*MAX_THREADS)
34
35 typedef struct{
36     void *indata;
37     void *outdata;
38     int64_t return_code;
39     unsigned index;
40 } Task;
41
42 typedef struct{
43     AVCodecContext *parent_avctx;
44     pthread_mutex_t buffer_mutex;
45
46     AVFifoBuffer *task_fifo;
47     pthread_mutex_t task_fifo_mutex;
48     pthread_cond_t task_fifo_cond;
49
50     Task finished_tasks[BUFFER_SIZE];
51     pthread_mutex_t finished_task_mutex;
52     pthread_cond_t finished_task_cond;
53
54     unsigned task_index;
55     unsigned finished_task_index;
56
57     pthread_t worker[MAX_THREADS];
58     int exit;
59 } ThreadContext;
60
61 static void * attribute_align_arg worker(void *v){
62     AVCodecContext *avctx = v;
63     ThreadContext *c = avctx->internal->frame_thread_encoder;
64     AVPacket *pkt = NULL;
65
66     while(!c->exit){
67         int got_packet, ret;
68         AVFrame *frame;
69         Task task;
70
71         if(!pkt) pkt= av_mallocz(sizeof(*pkt));
72         if(!pkt) continue;
73         av_init_packet(pkt);
74
75         pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
76         while (av_fifo_size(c->task_fifo) <= 0 || c->exit) {
77             if(c->exit){
78                 pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
79                 goto end;
80             }
81             pthread_cond_wait(&c->task_fifo_cond, &c->task_fifo_mutex);
82         }
83         av_fifo_generic_read(c->task_fifo, &task, sizeof(task), NULL);
84         pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
85         frame = task.indata;
86
87         ret = avcodec_encode_video2(avctx, pkt, frame, &got_packet);
88         pthread_mutex_lock(&c->buffer_mutex);
89         av_frame_unref(frame);
90         pthread_mutex_unlock(&c->buffer_mutex);
91         av_frame_free(&frame);
92         if(got_packet) {
93             int ret2 = av_dup_packet(pkt);
94             if (ret >= 0 && ret2 < 0)
95                 ret = ret2;
96         } else {
97             pkt->data = NULL;
98             pkt->size = 0;
99         }
100         pthread_mutex_lock(&c->finished_task_mutex);
101         c->finished_tasks[task.index].outdata = pkt; pkt = NULL;
102         c->finished_tasks[task.index].return_code = ret;
103         pthread_cond_signal(&c->finished_task_cond);
104         pthread_mutex_unlock(&c->finished_task_mutex);
105     }
106 end:
107     av_free(pkt);
108     pthread_mutex_lock(&c->buffer_mutex);
109     avcodec_close(avctx);
110     pthread_mutex_unlock(&c->buffer_mutex);
111     av_freep(&avctx);
112     return NULL;
113 }
114
115 int ff_frame_thread_encoder_init(AVCodecContext *avctx, AVDictionary *options){
116     int i=0;
117     ThreadContext *c;
118
119
120     if(   !(avctx->thread_type & FF_THREAD_FRAME)
121        || !(avctx->codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_INTRA_ONLY))
122         return 0;
123
124     if(   !avctx->thread_count
125        && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_MJPEG
126        && !(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE)) {
127         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
128                "Forcing thread count to 1 for MJPEG encoding, use -thread_type slice "
129                "or a constant quantizer if you want to use multiple cpu cores\n");
130         avctx->thread_count = 1;
131     }
132     if(   avctx->thread_count > 1
133        && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_MJPEG
134        && !(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE))
135         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
136                "MJPEG CBR encoding works badly with frame multi-threading, consider "
137                "using -threads 1, -thread_type slice or a constant quantizer.\n");
138
139     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_HUFFYUV ||
140         avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_FFVHUFF) {
141         int warn = 0;
142         int context_model = 0;
143         AVDictionaryEntry *con = av_dict_get(options, "context", NULL, AV_DICT_MATCH_CASE);
144
145         if (con && con->value)
146             context_model = atoi(con->value);
147
148         if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_PASS1)
149             warn = 1;
150         else if(context_model > 0) {
151             AVDictionaryEntry *t = av_dict_get(options, "non_deterministic",
152                                                NULL, AV_DICT_MATCH_CASE);
153             warn = !t || !t->value || !atoi(t->value) ? 1 : 0;
154         }
155         // huffyuv does not support these with multiple frame threads currently
156         if (warn) {
157             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
158                "Forcing thread count to 1 for huffyuv encoding with first pass or context 1\n");
159             avctx->thread_count = 1;
160         }
161     }
162
163     if(!avctx->thread_count) {
164         avctx->thread_count = av_cpu_count();
165         avctx->thread_count = FFMIN(avctx->thread_count, MAX_THREADS);
166     }
167
168     if(avctx->thread_count <= 1)
169         return 0;
170
171     if(avctx->thread_count > MAX_THREADS)
172         return AVERROR(EINVAL);
173
174     av_assert0(!avctx->internal->frame_thread_encoder);
175     c = avctx->internal->frame_thread_encoder = av_mallocz(sizeof(ThreadContext));
176     if(!c)
177         return AVERROR(ENOMEM);
178
179     c->parent_avctx = avctx;
180
181     c->task_fifo = av_fifo_alloc_array(BUFFER_SIZE, sizeof(Task));
182     if(!c->task_fifo)
183         goto fail;
184
185     pthread_mutex_init(&c->task_fifo_mutex, NULL);
186     pthread_mutex_init(&c->finished_task_mutex, NULL);
187     pthread_mutex_init(&c->buffer_mutex, NULL);
188     pthread_cond_init(&c->task_fifo_cond, NULL);
189     pthread_cond_init(&c->finished_task_cond, NULL);
190
191     for(i=0; i<avctx->thread_count ; i++){
192         AVDictionary *tmp = NULL;
193         void *tmpv;
194         AVCodecContext *thread_avctx = avcodec_alloc_context3(avctx->codec);
195         if(!thread_avctx)
196             goto fail;
197         tmpv = thread_avctx->priv_data;
198         *thread_avctx = *avctx;
199         thread_avctx->priv_data = tmpv;
200         thread_avctx->internal = NULL;
201         if (avctx->codec->priv_class) {
202             int ret = av_opt_copy(thread_avctx->priv_data, avctx->priv_data);
203             if (ret < 0)
204                 goto fail;
205         } else
206             memcpy(thread_avctx->priv_data, avctx->priv_data, avctx->codec->priv_data_size);
207         thread_avctx->thread_count = 1;
208         thread_avctx->active_thread_type &= ~FF_THREAD_FRAME;
209
210         av_dict_copy(&tmp, options, 0);
211         av_dict_set(&tmp, "threads", "1", 0);
212         if(avcodec_open2(thread_avctx, avctx->codec, &tmp) < 0) {
213             av_dict_free(&tmp);
214             goto fail;
215         }
216         av_dict_free(&tmp);
217         av_assert0(!thread_avctx->internal->frame_thread_encoder);
218         thread_avctx->internal->frame_thread_encoder = c;
219         if(pthread_create(&c->worker[i], NULL, worker, thread_avctx)) {
220             goto fail;
221         }
222     }
223
224     avctx->active_thread_type = FF_THREAD_FRAME;
225
226     return 0;
227 fail:
228     avctx->thread_count = i;
229     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_frame_thread_encoder_init failed\n");
230     ff_frame_thread_encoder_free(avctx);
231     return -1;
232 }
233
234 void ff_frame_thread_encoder_free(AVCodecContext *avctx){
235     int i;
236     ThreadContext *c= avctx->internal->frame_thread_encoder;
237
238     pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
239     c->exit = 1;
240     pthread_cond_broadcast(&c->task_fifo_cond);
241     pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
242
243     for (i=0; i<avctx->thread_count; i++) {
244          pthread_join(c->worker[i], NULL);
245     }
246
247     pthread_mutex_destroy(&c->task_fifo_mutex);
248     pthread_mutex_destroy(&c->finished_task_mutex);
249     pthread_mutex_destroy(&c->buffer_mutex);
250     pthread_cond_destroy(&c->task_fifo_cond);
251     pthread_cond_destroy(&c->finished_task_cond);
252     av_fifo_freep(&c->task_fifo);
253     av_freep(&avctx->internal->frame_thread_encoder);
254 }
255
256 int ff_thread_video_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *pkt, const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr){
257     ThreadContext *c = avctx->internal->frame_thread_encoder;
258     Task task;
259     int ret;
260
261     av_assert1(!*got_packet_ptr);
262
263     if(frame){
264         AVFrame *new = av_frame_alloc();
265         if(!new)
266             return AVERROR(ENOMEM);
267         ret = av_frame_ref(new, frame);
268         if(ret < 0) {
269             av_frame_free(&new);
270             return ret;
271         }
272
273         task.index = c->task_index;
274         task.indata = (void*)new;
275         pthread_mutex_lock(&c->task_fifo_mutex);
276         av_fifo_generic_write(c->task_fifo, &task, sizeof(task), NULL);
277         pthread_cond_signal(&c->task_fifo_cond);
278         pthread_mutex_unlock(&c->task_fifo_mutex);
279
280         c->task_index = (c->task_index+1) % BUFFER_SIZE;
281     }
282
283     pthread_mutex_lock(&c->finished_task_mutex);
284     if (c->task_index == c->finished_task_index ||
285         (frame && !c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata &&
286          (c->task_index - c->finished_task_index) % BUFFER_SIZE <= avctx->thread_count)) {
287             pthread_mutex_unlock(&c->finished_task_mutex);
288             return 0;
289         }
290
291     while (!c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata) {
292         pthread_cond_wait(&c->finished_task_cond, &c->finished_task_mutex);
293     }
294     task = c->finished_tasks[c->finished_task_index];
295     *pkt = *(AVPacket*)(task.outdata);
296     if(pkt->data)
297         *got_packet_ptr = 1;
298     av_freep(&c->finished_tasks[c->finished_task_index].outdata);
299     c->finished_task_index = (c->finished_task_index+1) % BUFFER_SIZE;
300     pthread_mutex_unlock(&c->finished_task_mutex);
301
302     return task.return_code;
303 }