e3bfbab872d9e0bd536c3252dbd37051305adcf4
[ffmpeg.git] / libavcodec / pthread_frame.c
1 /*
2  * This file is part of FFmpeg.
3  *
4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17  */
18
19 /**
20  * @file
21  * Frame multithreading support functions
22  * @see doc/multithreading.txt
23  */
24
25 #include "config.h"
26
27 #include <stdatomic.h>
28 #include <stdint.h>
29
30 #include "avcodec.h"
31 #include "internal.h"
32 #include "pthread_internal.h"
33 #include "thread.h"
34 #include "version.h"
35
36 #include "libavutil/avassert.h"
37 #include "libavutil/buffer.h"
38 #include "libavutil/common.h"
39 #include "libavutil/cpu.h"
40 #include "libavutil/frame.h"
41 #include "libavutil/internal.h"
42 #include "libavutil/log.h"
43 #include "libavutil/mem.h"
44 #include "libavutil/opt.h"
45 #include "libavutil/thread.h"
46
47 enum {
48     ///< Set when the thread is awaiting a packet.
49     STATE_INPUT_READY,
50     ///< Set before the codec has called ff_thread_finish_setup().
51     STATE_SETTING_UP,
52     /**
53      * Set when the codec calls get_buffer().
54      * State is returned to STATE_SETTING_UP afterwards.
55      */
56     STATE_GET_BUFFER,
57      /**
58       * Set when the codec calls get_format().
59       * State is returned to STATE_SETTING_UP afterwards.
60       */
61     STATE_GET_FORMAT,
62     ///< Set after the codec has called ff_thread_finish_setup().
63     STATE_SETUP_FINISHED,
64 };
65
66 /**
67  * Context used by codec threads and stored in their AVCodecInternal thread_ctx.
68  */
69 typedef struct PerThreadContext {
70     struct FrameThreadContext *parent;
71
72     pthread_t      thread;
73     int            thread_init;
74     pthread_cond_t input_cond;      ///< Used to wait for a new packet from the main thread.
75     pthread_cond_t progress_cond;   ///< Used by child threads to wait for progress to change.
76     pthread_cond_t output_cond;     ///< Used by the main thread to wait for frames to finish.
77
78     pthread_mutex_t mutex;          ///< Mutex used to protect the contents of the PerThreadContext.
79     pthread_mutex_t progress_mutex; ///< Mutex used to protect frame progress values and progress_cond.
80
81     AVCodecContext *avctx;          ///< Context used to decode packets passed to this thread.
82
83     AVPacket       avpkt;           ///< Input packet (for decoding) or output (for encoding).
84
85     AVFrame *frame;                 ///< Output frame (for decoding) or input (for encoding).
86     int     got_frame;              ///< The output of got_picture_ptr from the last avcodec_decode_video() call.
87     int     result;                 ///< The result of the last codec decode/encode() call.
88
89     atomic_int state;
90
91     /**
92      * Array of frames passed to ff_thread_release_buffer().
93      * Frames are released after all threads referencing them are finished.
94      */
95     AVFrame *released_buffers;
96     int  num_released_buffers;
97     int      released_buffers_allocated;
98
99     AVFrame *requested_frame;       ///< AVFrame the codec passed to get_buffer()
100     int      requested_flags;       ///< flags passed to get_buffer() for requested_frame
101
102     const enum AVPixelFormat *available_formats; ///< Format array for get_format()
103     enum AVPixelFormat result_format;            ///< get_format() result
104
105     int die;                        ///< Set when the thread should exit.
106
107     int hwaccel_serializing;
108 } PerThreadContext;
109
110 /**
111  * Context stored in the client AVCodecInternal thread_ctx.
112  */
113 typedef struct FrameThreadContext {
114     PerThreadContext *threads;     ///< The contexts for each thread.
115     PerThreadContext *prev_thread; ///< The last thread submit_packet() was called on.
116
117     pthread_mutex_t buffer_mutex;  ///< Mutex used to protect get/release_buffer().
118     /**
119      * This lock is used for ensuring threads run in serial when hwaccel
120      * is used.
121      */
122     pthread_mutex_t hwaccel_mutex;
123
124     int next_decoding;             ///< The next context to submit a packet to.
125     int next_finished;             ///< The next context to return output from.
126
127     int delaying;                  /**<
128                                     * Set for the first N packets, where N is the number of threads.
129                                     * While it is set, ff_thread_en/decode_frame won't return any results.
130                                     */
131 } FrameThreadContext;
132
133 #define THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx) \
134 ((avctx)->thread_safe_callbacks || (avctx)->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2)
135
136 /**
137  * Codec worker thread.
138  *
139  * Automatically calls ff_thread_finish_setup() if the codec does
140  * not provide an update_thread_context method, or if the codec returns
141  * before calling it.
142  */
143 static attribute_align_arg void *frame_worker_thread(void *arg)
144 {
145     PerThreadContext *p = arg;
146     AVCodecContext *avctx = p->avctx;
147     const AVCodec *codec = avctx->codec;
148
149     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
150     while (1) {
151         while (atomic_load(&p->state) == STATE_INPUT_READY && !p->die)
152             pthread_cond_wait(&p->input_cond, &p->mutex);
153
154         if (p->die) break;
155
156         if (!codec->update_thread_context && THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))
157             ff_thread_finish_setup(avctx);
158
159         /* If a decoder supports hwaccel, then it must call ff_get_format().
160          * Since that call must happen before ff_thread_finish_setup(), the
161          * decoder is required to implement update_thread_context() and call
162          * ff_thread_finish_setup() manually. Therefore the above
163          * ff_thread_finish_setup() call did not happen and hwaccel_serializing
164          * cannot be true here. */
165         av_assert0(!p->hwaccel_serializing);
166
167         /* if the previous thread uses hwaccel then we take the lock to ensure
168          * the threads don't run concurrently */
169         if (avctx->hwaccel) {
170             pthread_mutex_lock(&p->parent->hwaccel_mutex);
171             p->hwaccel_serializing = 1;
172         }
173
174         av_frame_unref(p->frame);
175         p->got_frame = 0;
176         p->result = codec->decode(avctx, p->frame, &p->got_frame, &p->avpkt);
177
178         if ((p->result < 0 || !p->got_frame) && p->frame->buf[0]) {
179             if (avctx->internal->allocate_progress)
180                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A frame threaded decoder did not "
181                        "free the frame on failure. This is a bug, please report it.\n");
182             av_frame_unref(p->frame);
183         }
184
185         if (atomic_load(&p->state) == STATE_SETTING_UP)
186             ff_thread_finish_setup(avctx);
187
188         if (p->hwaccel_serializing) {
189             p->hwaccel_serializing = 0;
190             pthread_mutex_unlock(&p->parent->hwaccel_mutex);
191         }
192
193         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
194 #if 0 //BUFREF-FIXME
195         for (i = 0; i < MAX_BUFFERS; i++)
196             if (p->progress_used[i] && (p->got_frame || p->result<0 || avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_H264)) {
197                 p->progress[i][0] = INT_MAX;
198                 p->progress[i][1] = INT_MAX;
199             }
200 #endif
201         atomic_store(&p->state, STATE_INPUT_READY);
202
203         pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
204         pthread_cond_signal(&p->output_cond);
205         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
206     }
207     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
208
209     return NULL;
210 }
211
212 /**
213  * Update the next thread's AVCodecContext with values from the reference thread's context.
214  *
215  * @param dst The destination context.
216  * @param src The source context.
217  * @param for_user 0 if the destination is a codec thread, 1 if the destination is the user's thread
218  * @return 0 on success, negative error code on failure
219  */
220 static int update_context_from_thread(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src, int for_user)
221 {
222     int err = 0;
223
224     if (dst != src) {
225         dst->time_base = src->time_base;
226         dst->framerate = src->framerate;
227         dst->width     = src->width;
228         dst->height    = src->height;
229         dst->pix_fmt   = src->pix_fmt;
230
231         dst->coded_width  = src->coded_width;
232         dst->coded_height = src->coded_height;
233
234         dst->has_b_frames = src->has_b_frames;
235         dst->idct_algo    = src->idct_algo;
236
237         dst->bits_per_coded_sample = src->bits_per_coded_sample;
238         dst->sample_aspect_ratio   = src->sample_aspect_ratio;
239 #if FF_API_AFD
240 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
241         dst->dtg_active_format     = src->dtg_active_format;
242 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
243 #endif /* FF_API_AFD */
244
245         dst->profile = src->profile;
246         dst->level   = src->level;
247
248         dst->bits_per_raw_sample = src->bits_per_raw_sample;
249         dst->ticks_per_frame     = src->ticks_per_frame;
250         dst->color_primaries     = src->color_primaries;
251
252         dst->color_trc   = src->color_trc;
253         dst->colorspace  = src->colorspace;
254         dst->color_range = src->color_range;
255         dst->chroma_sample_location = src->chroma_sample_location;
256
257         dst->hwaccel = src->hwaccel;
258         dst->hwaccel_context = src->hwaccel_context;
259
260         dst->channels       = src->channels;
261         dst->sample_rate    = src->sample_rate;
262         dst->sample_fmt     = src->sample_fmt;
263         dst->channel_layout = src->channel_layout;
264         dst->internal->hwaccel_priv_data = src->internal->hwaccel_priv_data;
265
266         if (!!dst->hw_frames_ctx != !!src->hw_frames_ctx ||
267             (dst->hw_frames_ctx && dst->hw_frames_ctx->data != src->hw_frames_ctx->data)) {
268             av_buffer_unref(&dst->hw_frames_ctx);
269
270             if (src->hw_frames_ctx) {
271                 dst->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(src->hw_frames_ctx);
272                 if (!dst->hw_frames_ctx)
273                     return AVERROR(ENOMEM);
274             }
275         }
276     }
277
278     if (for_user) {
279         dst->delay       = src->thread_count - 1;
280 #if FF_API_CODED_FRAME
281 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
282         dst->coded_frame = src->coded_frame;
283 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
284 #endif
285     } else {
286         if (dst->codec->update_thread_context)
287             err = dst->codec->update_thread_context(dst, src);
288     }
289
290     return err;
291 }
292
293 /**
294  * Update the next thread's AVCodecContext with values set by the user.
295  *
296  * @param dst The destination context.
297  * @param src The source context.
298  * @return 0 on success, negative error code on failure
299  */
300 static int update_context_from_user(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src)
301 {
302 #define copy_fields(s, e) memcpy(&dst->s, &src->s, (char*)&dst->e - (char*)&dst->s);
303     dst->flags          = src->flags;
304
305     dst->draw_horiz_band= src->draw_horiz_band;
306     dst->get_buffer2    = src->get_buffer2;
307
308     dst->opaque   = src->opaque;
309     dst->debug    = src->debug;
310     dst->debug_mv = src->debug_mv;
311
312     dst->slice_flags = src->slice_flags;
313     dst->flags2      = src->flags2;
314
315     copy_fields(skip_loop_filter, subtitle_header);
316
317     dst->frame_number     = src->frame_number;
318     dst->reordered_opaque = src->reordered_opaque;
319     dst->thread_safe_callbacks = src->thread_safe_callbacks;
320
321     if (src->slice_count && src->slice_offset) {
322         if (dst->slice_count < src->slice_count) {
323             int err = av_reallocp_array(&dst->slice_offset, src->slice_count,
324                                         sizeof(*dst->slice_offset));
325             if (err < 0)
326                 return err;
327         }
328         memcpy(dst->slice_offset, src->slice_offset,
329                src->slice_count * sizeof(*dst->slice_offset));
330     }
331     dst->slice_count = src->slice_count;
332     return 0;
333 #undef copy_fields
334 }
335
336 /// Releases the buffers that this decoding thread was the last user of.
337 static void release_delayed_buffers(PerThreadContext *p)
338 {
339     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
340
341     while (p->num_released_buffers > 0) {
342         AVFrame *f;
343
344         pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
345
346         // fix extended data in case the caller screwed it up
347         av_assert0(p->avctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO ||
348                    p->avctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
349         f = &p->released_buffers[--p->num_released_buffers];
350         f->extended_data = f->data;
351         av_frame_unref(f);
352
353         pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
354     }
355 }
356
357 static int submit_packet(PerThreadContext *p, AVPacket *avpkt)
358 {
359     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
360     PerThreadContext *prev_thread = fctx->prev_thread;
361     const AVCodec *codec = p->avctx->codec;
362     int ret;
363
364     if (!avpkt->size && !(codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_DELAY))
365         return 0;
366
367     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
368
369     release_delayed_buffers(p);
370
371     if (prev_thread) {
372         int err;
373         if (atomic_load(&prev_thread->state) == STATE_SETTING_UP) {
374             pthread_mutex_lock(&prev_thread->progress_mutex);
375             while (atomic_load(&prev_thread->state) == STATE_SETTING_UP)
376                 pthread_cond_wait(&prev_thread->progress_cond, &prev_thread->progress_mutex);
377             pthread_mutex_unlock(&prev_thread->progress_mutex);
378         }
379
380         err = update_context_from_thread(p->avctx, prev_thread->avctx, 0);
381         if (err) {
382             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
383             return err;
384         }
385     }
386
387     av_packet_unref(&p->avpkt);
388     ret = av_packet_ref(&p->avpkt, avpkt);
389     if (ret < 0) {
390         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
391         av_log(p->avctx, AV_LOG_ERROR, "av_packet_ref() failed in submit_packet()\n");
392         return ret;
393     }
394
395     atomic_store(&p->state, STATE_SETTING_UP);
396     pthread_cond_signal(&p->input_cond);
397     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
398
399     /*
400      * If the client doesn't have a thread-safe get_buffer(),
401      * then decoding threads call back to the main thread,
402      * and it calls back to the client here.
403      */
404
405     if (!p->avctx->thread_safe_callbacks && (
406          p->avctx->get_format != avcodec_default_get_format ||
407          p->avctx->get_buffer2 != avcodec_default_get_buffer2)) {
408         while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETUP_FINISHED && atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
409             int call_done = 1;
410             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
411             while (atomic_load(&p->state) == STATE_SETTING_UP)
412                 pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
413
414             switch (atomic_load_explicit(&p->state, memory_order_acquire)) {
415             case STATE_GET_BUFFER:
416                 p->result = ff_get_buffer(p->avctx, p->requested_frame, p->requested_flags);
417                 break;
418             case STATE_GET_FORMAT:
419                 p->result_format = ff_get_format(p->avctx, p->available_formats);
420                 break;
421             default:
422                 call_done = 0;
423                 break;
424             }
425             if (call_done) {
426                 atomic_store(&p->state, STATE_SETTING_UP);
427                 pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
428             }
429             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
430         }
431     }
432
433     fctx->prev_thread = p;
434     fctx->next_decoding++;
435
436     return 0;
437 }
438
439 int ff_thread_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
440                            AVFrame *picture, int *got_picture_ptr,
441                            AVPacket *avpkt)
442 {
443     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
444     int finished = fctx->next_finished;
445     PerThreadContext *p;
446     int err;
447
448     /*
449      * Submit a packet to the next decoding thread.
450      */
451
452     p = &fctx->threads[fctx->next_decoding];
453     err = update_context_from_user(p->avctx, avctx);
454     if (err) return err;
455     err = submit_packet(p, avpkt);
456     if (err) return err;
457
458     /*
459      * If we're still receiving the initial packets, don't return a frame.
460      */
461
462     if (fctx->next_decoding > (avctx->thread_count-1-(avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_FFV1)))
463         fctx->delaying = 0;
464
465     if (fctx->delaying) {
466         *got_picture_ptr=0;
467         if (avpkt->size)
468             return avpkt->size;
469     }
470
471     /*
472      * Return the next available frame from the oldest thread.
473      * If we're at the end of the stream, then we have to skip threads that
474      * didn't output a frame, because we don't want to accidentally signal
475      * EOF (avpkt->size == 0 && *got_picture_ptr == 0).
476      */
477
478     do {
479         p = &fctx->threads[finished++];
480
481         if (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
482             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
483             while (atomic_load_explicit(&p->state, memory_order_relaxed) != STATE_INPUT_READY)
484                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
485             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
486         }
487
488         av_frame_move_ref(picture, p->frame);
489         *got_picture_ptr = p->got_frame;
490         picture->pkt_dts = p->avpkt.dts;
491
492         if (p->result < 0)
493             err = p->result;
494
495         /*
496          * A later call with avkpt->size == 0 may loop over all threads,
497          * including this one, searching for a frame to return before being
498          * stopped by the "finished != fctx->next_finished" condition.
499          * Make sure we don't mistakenly return the same frame again.
500          */
501         p->got_frame = 0;
502
503         if (finished >= avctx->thread_count) finished = 0;
504     } while (!avpkt->size && !*got_picture_ptr && finished != fctx->next_finished);
505
506     update_context_from_thread(avctx, p->avctx, 1);
507
508     if (fctx->next_decoding >= avctx->thread_count) fctx->next_decoding = 0;
509
510     fctx->next_finished = finished;
511
512     /*
513      * When no frame was found while flushing, but an error occurred in
514      * any thread, return it instead of 0.
515      * Otherwise the error can get lost.
516      */
517     if (!avpkt->size && !*got_picture_ptr)
518         return err;
519
520     /* return the size of the consumed packet if no error occurred */
521     return (p->result >= 0) ? avpkt->size : p->result;
522 }
523
524 void ff_thread_report_progress(ThreadFrame *f, int n, int field)
525 {
526     PerThreadContext *p;
527     atomic_int *progress = f->progress ? (atomic_int*)f->progress->data : NULL;
528
529     if (!progress ||
530         atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_relaxed) >= n)
531         return;
532
533     p = f->owner->internal->thread_ctx;
534
535     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
536         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "%p finished %d field %d\n", progress, n, field);
537
538     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
539
540     atomic_store_explicit(&progress[field], n, memory_order_release);
541
542     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
543     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
544 }
545
546 void ff_thread_await_progress(ThreadFrame *f, int n, int field)
547 {
548     PerThreadContext *p;
549     atomic_int *progress = f->progress ? (atomic_int*)f->progress->data : NULL;
550
551     if (!progress ||
552         atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_acquire) >= n)
553         return;
554
555     p = f->owner->internal->thread_ctx;
556
557     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
558         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "thread awaiting %d field %d from %p\n", n, field, progress);
559
560     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
561     while (atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_relaxed) < n)
562         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
563     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
564 }
565
566 void ff_thread_finish_setup(AVCodecContext *avctx) {
567     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
568
569     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) return;
570
571     if (avctx->hwaccel && !p->hwaccel_serializing) {
572         pthread_mutex_lock(&p->parent->hwaccel_mutex);
573         p->hwaccel_serializing = 1;
574     }
575
576     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
577     if(atomic_load(&p->state) == STATE_SETUP_FINISHED){
578         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Multiple ff_thread_finish_setup() calls\n");
579     }
580
581     atomic_store(&p->state, STATE_SETUP_FINISHED);
582
583     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
584     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
585 }
586
587 /// Waits for all threads to finish.
588 static void park_frame_worker_threads(FrameThreadContext *fctx, int thread_count)
589 {
590     int i;
591
592     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
593         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
594
595         if (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
596             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
597             while (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY)
598                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
599             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
600         }
601         p->got_frame = 0;
602     }
603 }
604
605 void ff_frame_thread_free(AVCodecContext *avctx, int thread_count)
606 {
607     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
608     const AVCodec *codec = avctx->codec;
609     int i;
610
611     park_frame_worker_threads(fctx, thread_count);
612
613     if (fctx->prev_thread && fctx->prev_thread != fctx->threads)
614         if (update_context_from_thread(fctx->threads->avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0) < 0) {
615             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Final thread update failed\n");
616             fctx->prev_thread->avctx->internal->is_copy = fctx->threads->avctx->internal->is_copy;
617             fctx->threads->avctx->internal->is_copy = 1;
618         }
619
620     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
621         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
622
623         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
624         p->die = 1;
625         pthread_cond_signal(&p->input_cond);
626         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
627
628         if (p->thread_init)
629             pthread_join(p->thread, NULL);
630         p->thread_init=0;
631
632         if (codec->close && p->avctx)
633             codec->close(p->avctx);
634
635         release_delayed_buffers(p);
636         av_frame_free(&p->frame);
637     }
638
639     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
640         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
641
642         pthread_mutex_destroy(&p->mutex);
643         pthread_mutex_destroy(&p->progress_mutex);
644         pthread_cond_destroy(&p->input_cond);
645         pthread_cond_destroy(&p->progress_cond);
646         pthread_cond_destroy(&p->output_cond);
647         av_packet_unref(&p->avpkt);
648         av_freep(&p->released_buffers);
649
650         if (i && p->avctx) {
651             av_freep(&p->avctx->priv_data);
652             av_freep(&p->avctx->slice_offset);
653         }
654
655         if (p->avctx) {
656             av_freep(&p->avctx->internal);
657             av_buffer_unref(&p->avctx->hw_frames_ctx);
658         }
659
660         av_freep(&p->avctx);
661     }
662
663     av_freep(&fctx->threads);
664     pthread_mutex_destroy(&fctx->buffer_mutex);
665     pthread_mutex_destroy(&fctx->hwaccel_mutex);
666     av_freep(&avctx->internal->thread_ctx);
667
668     if (avctx->priv_data && avctx->codec && avctx->codec->priv_class)
669         av_opt_free(avctx->priv_data);
670     avctx->codec = NULL;
671 }
672
673 int ff_frame_thread_init(AVCodecContext *avctx)
674 {
675     int thread_count = avctx->thread_count;
676     const AVCodec *codec = avctx->codec;
677     AVCodecContext *src = avctx;
678     FrameThreadContext *fctx;
679     int i, err = 0;
680
681 #if HAVE_W32THREADS
682     w32thread_init();
683 #endif
684
685     if (!thread_count) {
686         int nb_cpus = av_cpu_count();
687         if ((avctx->debug & (FF_DEBUG_VIS_QP | FF_DEBUG_VIS_MB_TYPE)) || avctx->debug_mv)
688             nb_cpus = 1;
689         // use number of cores + 1 as thread count if there is more than one
690         if (nb_cpus > 1)
691             thread_count = avctx->thread_count = FFMIN(nb_cpus + 1, MAX_AUTO_THREADS);
692         else
693             thread_count = avctx->thread_count = 1;
694     }
695
696     if (thread_count <= 1) {
697         avctx->active_thread_type = 0;
698         return 0;
699     }
700
701     avctx->internal->thread_ctx = fctx = av_mallocz(sizeof(FrameThreadContext));
702     if (!fctx)
703         return AVERROR(ENOMEM);
704
705     fctx->threads = av_mallocz_array(thread_count, sizeof(PerThreadContext));
706     if (!fctx->threads) {
707         av_freep(&avctx->internal->thread_ctx);
708         return AVERROR(ENOMEM);
709     }
710
711     pthread_mutex_init(&fctx->buffer_mutex, NULL);
712     pthread_mutex_init(&fctx->hwaccel_mutex, NULL);
713     fctx->delaying = 1;
714
715     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
716         AVCodecContext *copy = av_malloc(sizeof(AVCodecContext));
717         PerThreadContext *p  = &fctx->threads[i];
718
719         pthread_mutex_init(&p->mutex, NULL);
720         pthread_mutex_init(&p->progress_mutex, NULL);
721         pthread_cond_init(&p->input_cond, NULL);
722         pthread_cond_init(&p->progress_cond, NULL);
723         pthread_cond_init(&p->output_cond, NULL);
724
725         p->frame = av_frame_alloc();
726         if (!p->frame) {
727             av_freep(&copy);
728             err = AVERROR(ENOMEM);
729             goto error;
730         }
731
732         p->parent = fctx;
733         p->avctx  = copy;
734
735         if (!copy) {
736             err = AVERROR(ENOMEM);
737             goto error;
738         }
739
740         *copy = *src;
741
742         copy->internal = av_malloc(sizeof(AVCodecInternal));
743         if (!copy->internal) {
744             copy->priv_data = NULL;
745             err = AVERROR(ENOMEM);
746             goto error;
747         }
748         *copy->internal = *src->internal;
749         copy->internal->thread_ctx = p;
750         copy->internal->pkt = &p->avpkt;
751
752         if (!i) {
753             src = copy;
754
755             if (codec->init)
756                 err = codec->init(copy);
757
758             update_context_from_thread(avctx, copy, 1);
759         } else {
760             copy->priv_data = av_malloc(codec->priv_data_size);
761             if (!copy->priv_data) {
762                 err = AVERROR(ENOMEM);
763                 goto error;
764             }
765             memcpy(copy->priv_data, src->priv_data, codec->priv_data_size);
766             copy->internal->is_copy = 1;
767
768             if (codec->init_thread_copy)
769                 err = codec->init_thread_copy(copy);
770         }
771
772         if (err) goto error;
773
774         err = AVERROR(pthread_create(&p->thread, NULL, frame_worker_thread, p));
775         p->thread_init= !err;
776         if(!p->thread_init)
777             goto error;
778     }
779
780     return 0;
781
782 error:
783     ff_frame_thread_free(avctx, i+1);
784
785     return err;
786 }
787
788 void ff_thread_flush(AVCodecContext *avctx)
789 {
790     int i;
791     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
792
793     if (!fctx) return;
794
795     park_frame_worker_threads(fctx, avctx->thread_count);
796     if (fctx->prev_thread) {
797         if (fctx->prev_thread != &fctx->threads[0])
798             update_context_from_thread(fctx->threads[0].avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
799     }
800
801     fctx->next_decoding = fctx->next_finished = 0;
802     fctx->delaying = 1;
803     fctx->prev_thread = NULL;
804     for (i = 0; i < avctx->thread_count; i++) {
805         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
806         // Make sure decode flush calls with size=0 won't return old frames
807         p->got_frame = 0;
808         av_frame_unref(p->frame);
809
810         release_delayed_buffers(p);
811
812         if (avctx->codec->flush)
813             avctx->codec->flush(p->avctx);
814     }
815 }
816
817 int ff_thread_can_start_frame(AVCodecContext *avctx)
818 {
819     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
820     if ((avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) && atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP &&
821         (avctx->codec->update_thread_context || !THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))) {
822         return 0;
823     }
824     return 1;
825 }
826
827 static int thread_get_buffer_internal(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f, int flags)
828 {
829     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
830     int err;
831
832     f->owner = avctx;
833
834     ff_init_buffer_info(avctx, f->f);
835
836     if (!(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME))
837         return ff_get_buffer(avctx, f->f, flags);
838
839     if (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP &&
840         (avctx->codec->update_thread_context || !THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))) {
841         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
842         return -1;
843     }
844
845     if (avctx->internal->allocate_progress) {
846         atomic_int *progress;
847         f->progress = av_buffer_alloc(2 * sizeof(*progress));
848         if (!f->progress) {
849             return AVERROR(ENOMEM);
850         }
851         progress = (atomic_int*)f->progress->data;
852
853         atomic_init(&progress[0], -1);
854         atomic_init(&progress[1], -1);
855     }
856
857     pthread_mutex_lock(&p->parent->buffer_mutex);
858     if (avctx->thread_safe_callbacks ||
859         avctx->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2) {
860         err = ff_get_buffer(avctx, f->f, flags);
861     } else {
862         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
863         p->requested_frame = f->f;
864         p->requested_flags = flags;
865         atomic_store_explicit(&p->state, STATE_GET_BUFFER, memory_order_release);
866         pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
867
868         while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP)
869             pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
870
871         err = p->result;
872
873         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
874
875     }
876     if (!THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx) && !avctx->codec->update_thread_context)
877         ff_thread_finish_setup(avctx);
878     if (err)
879         av_buffer_unref(&f->progress);
880
881     pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
882
883     return err;
884 }
885
886 enum AVPixelFormat ff_thread_get_format(AVCodecContext *avctx, const enum AVPixelFormat *fmt)
887 {
888     enum AVPixelFormat res;
889     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
890     if (!(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) || avctx->thread_safe_callbacks ||
891         avctx->get_format == avcodec_default_get_format)
892         return ff_get_format(avctx, fmt);
893     if (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP) {
894         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_format() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
895         return -1;
896     }
897     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
898     p->available_formats = fmt;
899     atomic_store(&p->state, STATE_GET_FORMAT);
900     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
901
902     while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP)
903         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
904
905     res = p->result_format;
906
907     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
908
909     return res;
910 }
911
912 int ff_thread_get_buffer(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f, int flags)
913 {
914     int ret = thread_get_buffer_internal(avctx, f, flags);
915     if (ret < 0)
916         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "thread_get_buffer() failed\n");
917     return ret;
918 }
919
920 void ff_thread_release_buffer(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f)
921 {
922     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
923     FrameThreadContext *fctx;
924     AVFrame *dst, *tmp;
925     int can_direct_free = !(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) ||
926                           avctx->thread_safe_callbacks                   ||
927                           avctx->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2;
928
929     if (!f->f || !f->f->buf[0])
930         return;
931
932     if (avctx->debug & FF_DEBUG_BUFFERS)
933         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "thread_release_buffer called on pic %p\n", f);
934
935     av_buffer_unref(&f->progress);
936     f->owner    = NULL;
937
938     if (can_direct_free) {
939         av_frame_unref(f->f);
940         return;
941     }
942
943     fctx = p->parent;
944     pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
945
946     if (p->num_released_buffers + 1 >= INT_MAX / sizeof(*p->released_buffers))
947         goto fail;
948     tmp = av_fast_realloc(p->released_buffers, &p->released_buffers_allocated,
949                           (p->num_released_buffers + 1) *
950                           sizeof(*p->released_buffers));
951     if (!tmp)
952         goto fail;
953     p->released_buffers = tmp;
954
955     dst = &p->released_buffers[p->num_released_buffers];
956     av_frame_move_ref(dst, f->f);
957
958     p->num_released_buffers++;
959
960 fail:
961     pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
962 }