f3a74c0bd84da656c0beaba286f1f7c295e17991
[ffmpeg.git] / libavcodec / pthread_frame.c
1 /*
2  * This file is part of Libav.
3  *
4  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 #if HAVE_PTHREADS
31 #include <pthread.h>
32 #elif HAVE_W32THREADS
33 #include "compat/w32pthreads.h"
34 #endif
35
36 #include "avcodec.h"
37 #include "hwaccel.h"
38 #include "internal.h"
39 #include "pthread_internal.h"
40 #include "thread.h"
41 #include "version.h"
42
43 #include "libavutil/avassert.h"
44 #include "libavutil/buffer.h"
45 #include "libavutil/common.h"
46 #include "libavutil/cpu.h"
47 #include "libavutil/frame.h"
48 #include "libavutil/internal.h"
49 #include "libavutil/log.h"
50 #include "libavutil/mem.h"
51
52 enum {
53     ///< Set when the thread is awaiting a packet.
54     STATE_INPUT_READY,
55     ///< Set before the codec has called ff_thread_finish_setup().
56     STATE_SETTING_UP,
57     /**
58      * Set when the codec calls get_buffer().
59      * State is returned to STATE_SETTING_UP afterwards.
60      */
61     STATE_GET_BUFFER,
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     int die;                       ///< Set when the thread should exit.
103
104     int hwaccel_serializing;
105     int async_serializing;
106 } PerThreadContext;
107
108 /**
109  * Context stored in the client AVCodecInternal thread_ctx.
110  */
111 typedef struct FrameThreadContext {
112     PerThreadContext *threads;     ///< The contexts for each thread.
113     PerThreadContext *prev_thread; ///< The last thread submit_packet() was called on.
114
115     pthread_mutex_t buffer_mutex;  ///< Mutex used to protect get/release_buffer().
116     /**
117      * This lock is used for ensuring threads run in serial when hwaccel
118      * is used.
119      */
120     pthread_mutex_t hwaccel_mutex;
121     pthread_mutex_t async_mutex;
122
123     int next_decoding;             ///< The next context to submit a packet to.
124     int next_finished;             ///< The next context to return output from.
125
126     int delaying;                  /**<
127                                     * Set for the first N packets, where N is the number of threads.
128                                     * While it is set, ff_thread_en/decode_frame won't return any results.
129                                     */
130 } FrameThreadContext;
131
132 /**
133  * Codec worker thread.
134  *
135  * Automatically calls ff_thread_finish_setup() if the codec does
136  * not provide an update_thread_context method, or if the codec returns
137  * before calling it.
138  */
139 static attribute_align_arg void *frame_worker_thread(void *arg)
140 {
141     PerThreadContext *p = arg;
142     AVCodecContext *avctx = p->avctx;
143     const AVCodec *codec = avctx->codec;
144
145     while (1) {
146         if (atomic_load(&p->state) == STATE_INPUT_READY) {
147             pthread_mutex_lock(&p->mutex);
148             while (atomic_load(&p->state) == STATE_INPUT_READY) {
149                 if (p->die) {
150                     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
151                     goto die;
152                 }
153                 pthread_cond_wait(&p->input_cond, &p->mutex);
154             }
155             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
156         }
157
158         if (!codec->update_thread_context && avctx->thread_safe_callbacks)
159             ff_thread_finish_setup(avctx);
160
161         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
162
163         /* If a decoder supports hwaccel, then it must call ff_get_format().
164          * Since that call must happen before ff_thread_finish_setup(), the
165          * decoder is required to implement update_thread_context() and call
166          * ff_thread_finish_setup() manually. Therefore the above
167          * ff_thread_finish_setup() call did not happen and hwaccel_serializing
168          * cannot be true here. */
169         av_assert0(!p->hwaccel_serializing);
170
171         /* if the previous thread uses hwaccel then we take the lock to ensure
172          * the threads don't run concurrently */
173         if (avctx->hwaccel) {
174             pthread_mutex_lock(&p->parent->hwaccel_mutex);
175             p->hwaccel_serializing = 1;
176         }
177
178         av_frame_unref(p->frame);
179         p->got_frame = 0;
180         p->result = codec->decode(avctx, p->frame, &p->got_frame, &p->avpkt);
181
182         if ((p->result < 0 || !p->got_frame) && p->frame->buf[0]) {
183             if (avctx->internal->allocate_progress)
184                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A frame threaded decoder did not "
185                        "free the frame on failure. This is a bug, please report it.\n");
186             av_frame_unref(p->frame);
187         }
188
189         if (atomic_load(&p->state) == STATE_SETTING_UP)
190             ff_thread_finish_setup(avctx);
191
192         if (p->hwaccel_serializing) {
193             p->hwaccel_serializing = 0;
194             pthread_mutex_unlock(&p->parent->hwaccel_mutex);
195         }
196
197         if (p->async_serializing) {
198             p->async_serializing = 0;
199             pthread_mutex_unlock(&p->parent->async_mutex);
200         }
201
202         atomic_store(&p->state, STATE_INPUT_READY);
203
204         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
205         pthread_cond_signal(&p->output_cond);
206         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
207
208         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
209     }
210 die:
211
212     return NULL;
213 }
214
215 /**
216  * Update the next thread's AVCodecContext with values from the reference thread's context.
217  *
218  * @param dst The destination context.
219  * @param src The source context.
220  * @param for_user 0 if the destination is a codec thread, 1 if the destination is the user's thread
221  */
222 static int update_context_from_thread(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src, int for_user)
223 {
224     int err = 0;
225
226     if (dst != src) {
227         dst->time_base = src->time_base;
228         dst->framerate = src->framerate;
229         dst->width     = src->width;
230         dst->height    = src->height;
231         dst->pix_fmt   = src->pix_fmt;
232
233         dst->coded_width  = src->coded_width;
234         dst->coded_height = src->coded_height;
235
236         dst->has_b_frames = src->has_b_frames;
237         dst->idct_algo    = src->idct_algo;
238
239         dst->bits_per_coded_sample = src->bits_per_coded_sample;
240         dst->sample_aspect_ratio   = src->sample_aspect_ratio;
241 #if FF_API_AFD
242 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
243         dst->dtg_active_format     = src->dtg_active_format;
244 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
245 #endif /* FF_API_AFD */
246
247         dst->profile = src->profile;
248         dst->level   = src->level;
249
250         dst->bits_per_raw_sample = src->bits_per_raw_sample;
251         dst->ticks_per_frame     = src->ticks_per_frame;
252         dst->color_primaries     = src->color_primaries;
253
254         dst->color_trc   = src->color_trc;
255         dst->colorspace  = src->colorspace;
256         dst->color_range = src->color_range;
257         dst->chroma_sample_location = src->chroma_sample_location;
258
259         dst->hwaccel = src->hwaccel;
260         dst->hwaccel_context = src->hwaccel_context;
261         dst->internal->hwaccel_priv_data = src->internal->hwaccel_priv_data;
262
263         if (!!dst->hw_frames_ctx != !!src->hw_frames_ctx ||
264             (dst->hw_frames_ctx && dst->hw_frames_ctx->data != src->hw_frames_ctx->data)) {
265             av_buffer_unref(&dst->hw_frames_ctx);
266
267             if (src->hw_frames_ctx) {
268                 dst->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(src->hw_frames_ctx);
269                 if (!dst->hw_frames_ctx)
270                     return AVERROR(ENOMEM);
271             }
272         }
273     }
274
275     if (for_user) {
276 #if FF_API_CODED_FRAME
277 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
278         dst->coded_frame = src->coded_frame;
279 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
280 #endif
281     } else {
282         if (dst->codec->update_thread_context)
283             err = dst->codec->update_thread_context(dst, src);
284     }
285
286     return err;
287 }
288
289 /**
290  * Update the next thread's AVCodecContext with values set by the user.
291  *
292  * @param dst The destination context.
293  * @param src The source context.
294  * @return 0 on success, negative error code on failure
295  */
296 static int update_context_from_user(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src)
297 {
298 #define copy_fields(s, e) memcpy(&dst->s, &src->s, (char*)&dst->e - (char*)&dst->s);
299     dst->flags          = src->flags;
300
301     dst->draw_horiz_band= src->draw_horiz_band;
302     dst->get_buffer2    = src->get_buffer2;
303
304     dst->opaque   = src->opaque;
305     dst->debug    = src->debug;
306
307     dst->slice_flags = src->slice_flags;
308     dst->flags2      = src->flags2;
309
310     copy_fields(skip_loop_filter, subtitle_header);
311
312     dst->frame_number     = src->frame_number;
313     dst->reordered_opaque = src->reordered_opaque;
314
315     if (src->slice_count && src->slice_offset) {
316         if (dst->slice_count < src->slice_count) {
317             int *tmp = av_realloc(dst->slice_offset, src->slice_count *
318                                   sizeof(*dst->slice_offset));
319             if (!tmp) {
320                 av_free(dst->slice_offset);
321                 return AVERROR(ENOMEM);
322             }
323             dst->slice_offset = tmp;
324         }
325         memcpy(dst->slice_offset, src->slice_offset,
326                src->slice_count * sizeof(*dst->slice_offset));
327     }
328     dst->slice_count = src->slice_count;
329     return 0;
330 #undef copy_fields
331 }
332
333 /// Releases the buffers that this decoding thread was the last user of.
334 static void release_delayed_buffers(PerThreadContext *p)
335 {
336     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
337
338     while (p->num_released_buffers > 0) {
339         AVFrame *f;
340
341         pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
342
343         // fix extended data in case the caller screwed it up
344         av_assert0(p->avctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO);
345         f = &p->released_buffers[--p->num_released_buffers];
346         f->extended_data = f->data;
347         av_frame_unref(f);
348
349         pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
350     }
351 }
352
353 static int submit_packet(PerThreadContext *p, AVPacket *avpkt)
354 {
355     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
356     PerThreadContext *prev_thread = fctx->prev_thread;
357     const AVCodec *codec = p->avctx->codec;
358
359     if (!avpkt->size && !(codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_DELAY))
360         return 0;
361
362     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
363
364     release_delayed_buffers(p);
365
366     if (prev_thread) {
367         int err;
368         if (atomic_load(&prev_thread->state) == STATE_SETTING_UP) {
369             pthread_mutex_lock(&prev_thread->progress_mutex);
370             while (atomic_load(&prev_thread->state) == STATE_SETTING_UP)
371                 pthread_cond_wait(&prev_thread->progress_cond, &prev_thread->progress_mutex);
372             pthread_mutex_unlock(&prev_thread->progress_mutex);
373         }
374
375         err = update_context_from_thread(p->avctx, prev_thread->avctx, 0);
376         if (err) {
377             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
378             return err;
379         }
380     }
381
382     av_packet_unref(&p->avpkt);
383     av_packet_ref(&p->avpkt, avpkt);
384
385     atomic_store(&p->state, STATE_SETTING_UP);
386     pthread_cond_signal(&p->input_cond);
387     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
388
389     /*
390      * If the client doesn't have a thread-safe get_buffer(),
391      * then decoding threads call back to the main thread,
392      * and it calls back to the client here.
393      */
394
395     if (!p->avctx->thread_safe_callbacks &&
396         p->avctx->get_buffer2 != avcodec_default_get_buffer2) {
397         while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETUP_FINISHED &&
398                atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
399             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
400             while (atomic_load(&p->state) == STATE_SETTING_UP)
401                 pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
402
403             if (atomic_load_explicit(&p->state, memory_order_acquire) == STATE_GET_BUFFER) {
404                 p->result = ff_get_buffer(p->avctx, p->requested_frame, p->requested_flags);
405                 atomic_store(&p->state, STATE_SETTING_UP);
406                 pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
407             }
408             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
409         }
410     }
411
412     fctx->prev_thread = p;
413     fctx->next_decoding++;
414
415     return 0;
416 }
417
418 int ff_thread_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
419                            AVFrame *picture, int *got_picture_ptr,
420                            AVPacket *avpkt)
421 {
422     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
423     int finished = fctx->next_finished;
424     PerThreadContext *p;
425     int err, ret;
426
427     /* release the async lock, permitting blocked hwaccel threads to
428      * go forward while we are in this function */
429     pthread_mutex_unlock(&fctx->async_mutex);
430
431     /*
432      * Submit a packet to the next decoding thread.
433      */
434
435     p = &fctx->threads[fctx->next_decoding];
436     err = update_context_from_user(p->avctx, avctx);
437     if (err)
438         goto finish;
439     err = submit_packet(p, avpkt);
440     if (err)
441         goto finish;
442
443     /*
444      * If we're still receiving the initial packets, don't return a frame.
445      */
446
447     if (fctx->delaying) {
448         if (fctx->next_decoding >= (avctx->thread_count-1)) fctx->delaying = 0;
449
450         *got_picture_ptr=0;
451         if (avpkt->size) {
452             ret = avpkt->size;
453             goto finish;
454         }
455     }
456
457     /*
458      * Return the next available frame from the oldest thread.
459      * If we're at the end of the stream, then we have to skip threads that
460      * didn't output a frame, because we don't want to accidentally signal
461      * EOF (avpkt->size == 0 && *got_picture_ptr == 0).
462      */
463
464     do {
465         p = &fctx->threads[finished++];
466
467         if (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
468             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
469             while (atomic_load_explicit(&p->state, memory_order_relaxed) != STATE_INPUT_READY)
470                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
471             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
472         }
473
474         av_frame_move_ref(picture, p->frame);
475         *got_picture_ptr = p->got_frame;
476         picture->pkt_dts = p->avpkt.dts;
477
478         /*
479          * A later call with avkpt->size == 0 may loop over all threads,
480          * including this one, searching for a frame to return before being
481          * stopped by the "finished != fctx->next_finished" condition.
482          * Make sure we don't mistakenly return the same frame again.
483          */
484         p->got_frame = 0;
485
486         if (finished >= avctx->thread_count) finished = 0;
487     } while (!avpkt->size && !*got_picture_ptr && finished != fctx->next_finished);
488
489     update_context_from_thread(avctx, p->avctx, 1);
490
491     if (fctx->next_decoding >= avctx->thread_count) fctx->next_decoding = 0;
492
493     fctx->next_finished = finished;
494
495     /* return the size of the consumed packet if no error occurred */
496     ret = (p->result >= 0) ? avpkt->size : p->result;
497 finish:
498     pthread_mutex_lock(&fctx->async_mutex);
499     if (err < 0)
500         return err;
501     return ret;
502 }
503
504 void ff_thread_report_progress(ThreadFrame *f, int n, int field)
505 {
506     PerThreadContext *p;
507     atomic_int *progress = f->progress ? (atomic_int*)f->progress->data : NULL;
508
509     if (!progress ||
510         atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_relaxed) >= n)
511         return;
512
513     p = f->owner->internal->thread_ctx;
514
515     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
516         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "%p finished %d field %d\n", progress, n, field);
517
518     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
519
520     atomic_store_explicit(&progress[field], n, memory_order_release);
521
522     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
523     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
524 }
525
526 void ff_thread_await_progress(ThreadFrame *f, int n, int field)
527 {
528     PerThreadContext *p;
529     atomic_int *progress = f->progress ? (atomic_int*)f->progress->data : NULL;
530
531     if (!progress ||
532         atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_acquire) >= n)
533         return;
534
535     p = f->owner->internal->thread_ctx;
536
537     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
538         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "thread awaiting %d field %d from %p\n", n, field, progress);
539
540     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
541     while (atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_relaxed) < n)
542         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
543     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
544 }
545
546 void ff_thread_finish_setup(AVCodecContext *avctx) {
547     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
548
549     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) return;
550
551     if (avctx->hwaccel && !p->hwaccel_serializing) {
552         pthread_mutex_lock(&p->parent->hwaccel_mutex);
553         p->hwaccel_serializing = 1;
554     }
555
556     /* this assumes that no hwaccel calls happen before ff_thread_finish_setup() */
557     if (avctx->hwaccel &&
558         !(avctx->hwaccel->caps_internal & HWACCEL_CAP_ASYNC_SAFE)) {
559         p->async_serializing = 1;
560         pthread_mutex_lock(&p->parent->async_mutex);
561     }
562
563     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
564
565     atomic_store(&p->state, STATE_SETUP_FINISHED);
566
567     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
568     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
569 }
570
571 /// Waits for all threads to finish.
572 static void park_frame_worker_threads(FrameThreadContext *fctx, int thread_count)
573 {
574     int i;
575
576     pthread_mutex_unlock(&fctx->async_mutex);
577
578     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
579         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
580
581         if (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
582             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
583             while (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY)
584                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
585             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
586         }
587     }
588
589     pthread_mutex_lock(&fctx->async_mutex);
590 }
591
592 void ff_frame_thread_free(AVCodecContext *avctx, int thread_count)
593 {
594     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
595     const AVCodec *codec = avctx->codec;
596     int i;
597
598     park_frame_worker_threads(fctx, thread_count);
599
600     if (fctx->prev_thread && fctx->prev_thread != fctx->threads)
601         update_context_from_thread(fctx->threads->avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
602
603     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
604         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
605
606         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
607         p->die = 1;
608         pthread_cond_signal(&p->input_cond);
609         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
610
611         if (p->thread_init)
612             pthread_join(p->thread, NULL);
613
614         if (codec->close)
615             codec->close(p->avctx);
616
617         avctx->codec = NULL;
618
619         release_delayed_buffers(p);
620         av_frame_free(&p->frame);
621     }
622
623     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
624         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
625
626         pthread_mutex_destroy(&p->mutex);
627         pthread_mutex_destroy(&p->progress_mutex);
628         pthread_cond_destroy(&p->input_cond);
629         pthread_cond_destroy(&p->progress_cond);
630         pthread_cond_destroy(&p->output_cond);
631         av_packet_unref(&p->avpkt);
632         av_freep(&p->released_buffers);
633
634         if (i) {
635             av_freep(&p->avctx->priv_data);
636             av_freep(&p->avctx->slice_offset);
637         }
638
639         av_buffer_unref(&p->avctx->hw_frames_ctx);
640
641         av_freep(&p->avctx->internal);
642         av_freep(&p->avctx);
643     }
644
645     av_freep(&fctx->threads);
646     pthread_mutex_destroy(&fctx->buffer_mutex);
647     pthread_mutex_destroy(&fctx->hwaccel_mutex);
648
649     pthread_mutex_unlock(&fctx->async_mutex);
650     pthread_mutex_destroy(&fctx->async_mutex);
651
652     av_freep(&avctx->internal->thread_ctx);
653 }
654
655 int ff_frame_thread_init(AVCodecContext *avctx)
656 {
657     int thread_count = avctx->thread_count;
658     const AVCodec *codec = avctx->codec;
659     AVCodecContext *src = avctx;
660     FrameThreadContext *fctx;
661     int i, err = 0;
662
663 #if HAVE_W32THREADS
664     w32thread_init();
665 #endif
666
667     if (!thread_count) {
668         int nb_cpus = av_cpu_count();
669         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "detected %d logical cores\n", nb_cpus);
670         // use number of cores + 1 as thread count if there is more than one
671         if (nb_cpus > 1)
672             thread_count = avctx->thread_count = FFMIN(nb_cpus + 1, MAX_AUTO_THREADS);
673         else
674             thread_count = avctx->thread_count = 1;
675     }
676
677     if (thread_count <= 1) {
678         avctx->active_thread_type = 0;
679         return 0;
680     }
681
682     avctx->internal->thread_ctx = fctx = av_mallocz(sizeof(FrameThreadContext));
683     if (!fctx)
684         return AVERROR(ENOMEM);
685
686     fctx->threads = av_mallocz(sizeof(PerThreadContext) * thread_count);
687     if (!fctx->threads) {
688         av_freep(&avctx->internal->thread_ctx);
689         return AVERROR(ENOMEM);
690     }
691
692     pthread_mutex_init(&fctx->buffer_mutex, NULL);
693     pthread_mutex_init(&fctx->hwaccel_mutex, NULL);
694
695     pthread_mutex_init(&fctx->async_mutex, NULL);
696     pthread_mutex_lock(&fctx->async_mutex);
697
698     fctx->delaying = 1;
699
700     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
701         AVCodecContext *copy = av_malloc(sizeof(AVCodecContext));
702         PerThreadContext *p  = &fctx->threads[i];
703
704         pthread_mutex_init(&p->mutex, NULL);
705         pthread_mutex_init(&p->progress_mutex, NULL);
706         pthread_cond_init(&p->input_cond, NULL);
707         pthread_cond_init(&p->progress_cond, NULL);
708         pthread_cond_init(&p->output_cond, NULL);
709
710         p->frame = av_frame_alloc();
711         if (!p->frame) {
712             av_freep(&copy);
713             err = AVERROR(ENOMEM);
714             goto error;
715         }
716
717         p->parent = fctx;
718         p->avctx  = copy;
719
720         if (!copy) {
721             err = AVERROR(ENOMEM);
722             goto error;
723         }
724
725         *copy = *src;
726
727         copy->internal = av_malloc(sizeof(AVCodecInternal));
728         if (!copy->internal) {
729             err = AVERROR(ENOMEM);
730             goto error;
731         }
732         *copy->internal = *src->internal;
733         copy->internal->thread_ctx = p;
734         copy->internal->last_pkt_props = &p->avpkt;
735
736         if (!i) {
737             src = copy;
738
739             if (codec->init)
740                 err = codec->init(copy);
741
742             update_context_from_thread(avctx, copy, 1);
743         } else {
744             copy->priv_data = av_malloc(codec->priv_data_size);
745             if (!copy->priv_data) {
746                 err = AVERROR(ENOMEM);
747                 goto error;
748             }
749             memcpy(copy->priv_data, src->priv_data, codec->priv_data_size);
750             copy->internal->is_copy = 1;
751
752             if (codec->init_thread_copy)
753                 err = codec->init_thread_copy(copy);
754         }
755
756         if (err) goto error;
757
758         if (!pthread_create(&p->thread, NULL, frame_worker_thread, p))
759             p->thread_init = 1;
760     }
761
762     return 0;
763
764 error:
765     ff_frame_thread_free(avctx, i+1);
766
767     return err;
768 }
769
770 void ff_thread_flush(AVCodecContext *avctx)
771 {
772     int i;
773     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
774
775     if (!fctx) return;
776
777     park_frame_worker_threads(fctx, avctx->thread_count);
778     if (fctx->prev_thread) {
779         if (fctx->prev_thread != &fctx->threads[0])
780             update_context_from_thread(fctx->threads[0].avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
781     }
782
783     fctx->next_decoding = fctx->next_finished = 0;
784     fctx->delaying = 1;
785     fctx->prev_thread = NULL;
786     for (i = 0; i < avctx->thread_count; i++) {
787         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
788         // Make sure decode flush calls with size=0 won't return old frames
789         p->got_frame = 0;
790         av_frame_unref(p->frame);
791
792         release_delayed_buffers(p);
793
794         if (avctx->codec->flush)
795             avctx->codec->flush(p->avctx);
796     }
797 }
798
799 int ff_thread_get_buffer(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f, int flags)
800 {
801     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
802     int err;
803
804     f->owner = avctx;
805
806     if (!(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME))
807         return ff_get_buffer(avctx, f->f, flags);
808
809     if (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP &&
810         (avctx->codec->update_thread_context || !avctx->thread_safe_callbacks)) {
811         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
812         return -1;
813     }
814
815     if (avctx->internal->allocate_progress) {
816         atomic_int *progress;
817         f->progress = av_buffer_alloc(2 * sizeof(*progress));
818         if (!f->progress) {
819             return AVERROR(ENOMEM);
820         }
821         progress = (atomic_int*)f->progress->data;
822
823         atomic_init(&progress[0], -1);
824         atomic_init(&progress[1], -1);
825     }
826
827     pthread_mutex_lock(&p->parent->buffer_mutex);
828     if (avctx->thread_safe_callbacks ||
829         avctx->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2) {
830         err = ff_get_buffer(avctx, f->f, flags);
831     } else {
832         p->requested_frame = f->f;
833         p->requested_flags = flags;
834         atomic_store_explicit(&p->state, STATE_GET_BUFFER, memory_order_release);
835         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
836         pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
837
838         while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP)
839             pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
840
841         err = p->result;
842
843         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
844
845     }
846     if (!avctx->thread_safe_callbacks && !avctx->codec->update_thread_context)
847         ff_thread_finish_setup(avctx);
848
849     if (err)
850         av_buffer_unref(&f->progress);
851
852     pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
853
854     return err;
855 }
856
857 void ff_thread_release_buffer(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f)
858 {
859     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
860     FrameThreadContext *fctx;
861     AVFrame *dst, *tmp;
862     int can_direct_free = !(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) ||
863                           avctx->thread_safe_callbacks                   ||
864                           avctx->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2;
865
866     if (!f->f || !f->f->buf[0])
867         return;
868
869     if (avctx->debug & FF_DEBUG_BUFFERS)
870         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "thread_release_buffer called on pic %p\n", f);
871
872     av_buffer_unref(&f->progress);
873     f->owner    = NULL;
874
875     if (can_direct_free) {
876         av_frame_unref(f->f);
877         return;
878     }
879
880     fctx = p->parent;
881     pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
882
883     if (p->num_released_buffers + 1 >= INT_MAX / sizeof(*p->released_buffers))
884         goto fail;
885     tmp = av_fast_realloc(p->released_buffers, &p->released_buffers_allocated,
886                           (p->num_released_buffers + 1) *
887                           sizeof(*p->released_buffers));
888     if (!tmp)
889         goto fail;
890     p->released_buffers = tmp;
891
892     dst = &p->released_buffers[p->num_released_buffers];
893     av_frame_move_ref(dst, f->f);
894
895     p->num_released_buffers++;
896
897 fail:
898     pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
899 }